CH626011A5

CH626011A5 -

Info

Publication number: CH626011A5
Application number: CH131375A
Authority: CH
Inventors: Leslie Edward Lawson
Original assignee: Vickers Ltd
Priority date: 1974-02-04
Filing date: 1975-02-04
Publication date: 1981-10-30
Also published as: AU7768075A; ATA73575A; IT1031439B; DE2504594C2; GB1495522A; FR2259702B1; DE2504594A1; SE7500936L; BE825172A; AT338297B; NL7501228A; SE407943B; DD121066A5; FR2259702A1; ES434428A1; US4033919A

Description

Die Erfindung betrifft desensibilisierende Lösungen für lithographische Zwecke.

Diese Erfindung liegt, wie gesagt, im Gebiet der lithographischen Druckplattenherstellung und des lithographischen Druckens. Im Offsetdruckverfahren werden sogenannte litho- 60 graphische Platten verwendet. (Eine Beschreibung des Verfahrens und der Platten wird in «Offset Lithography» von L.E. Lawson bei Vista Books Limited, London, 1963, gegeben.) Bei der Mehrzahl solcher Platten muss der Nichtbildanteil während des ganzen Druckvorganges mit einer dünnen Schicht 65 Wasser benetzt werden, so dass er keine Druckfarbe annimmt. Die erfolgreiche Anwendung des genannten Druckverfahrens hängt davon ab, wie gut diese Benetzung ausgeführt wird. Daher ist es sehr wichtig, was für Materialien zur Herstellung dieses Nichtbildanteils verwendet werden.

Die Materialien und Lösungen zur Herstellung kommerzieller lithographischer Platten werden heute fertig zubereitet gehandelt. Gehandelt werden hochkonzentrierte Lösungen, die vor der Anwendung verdünnt werden. Diese müssen sehr wirksam sein, einen günstigen Preis haben, und die Komponenten müssen leicht erhältlich sein.

In der Lithographie ist von Anfang an das natürlich vorkommende Gummi Arabicum als desensibilisierendes Kolloid zur Hydrophilisierung des Nichtbildanteils der Druckplatten verwendet worden. Das Kolloid wird als wässrige Lösung eingesetzt. Es verhindert Verschmierungen und hat filmbildende Eigenschaften. Gummi Arabicum wird auf verschiedene Weisen eingesetzt, z.B. als desensibilisierendes Mittel in Lösung während der Druckplattenbearbeitung, als Auftragslösung während des Druckvorganges und zusammen mit verschiedenen Additiven. Bei der Bearbeitung von sauberen Druckplatten kann Gummi Arabicum allein eingesetzt werden; bei beschmutzten Platten wird üblicherweise eine desensibilisierende Säure, z.B. Phosphorsäure, zugesetzt.

In neuester Zeit nun ist Gummi Arabicum schwer erhältlich und sehr teuer geworden. Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ersatz für das Gummi Arabicum zu schaffen, der unabhängiger von natürlicher Zufuhrschwierigkeiten, wie Trockenheiten, billiger und in konstanter Qualität zu haben ist.

Gummi Arabicum ist ein Polysaccharid mit sowohl Hydro-xyl- wie auch Carboxyl-Gruppen. Es wird angenommen, dass es die Carboxyl-Gruppen sind, die die Verbindung zwischen der Unterlage und dem Überzug schaffen, und dass es die Hy-droxyl-Gruppen sind, die die Benetzbarkeit mit Wasser schaffen (siehe dazu auch «Science of Printing Technology», London, 1966, Seiten 91 bis 94, von R.R. Coupe). Daraus könnte nun gefolgert werden, dass erfolgversprechende Ersatzstoffe für Gummi Arabicum solche mit den gleichen chemischen Charakteristiken sind. Tatsächlich sind aber Stoffe, wie z.B. Natrium-Carboxymethylzellulose, Natrium-Alginat und Am-moniumalginat, die alle sowohl Carboxyl- wie auch Hydro-xyl-Gruppen enthalten, praktisch unbrauchbar. Die Ursache dafür ist die hohe Viskosität solcher Lösungen schon mit nur 5 Gew.-% der genannten Stoffe. Die hohe Viskosität macht es dabei unmöglich, einen genügend gleichmässigen Film auf der Platte bei genügend hoher Konzentration des Stoffes in der Lösung zu erhalten. Die Alginate weisen zwar eine weniger hohe Viskosität auf, können aber in Lösung nur ungenügend angesäuert werden, bei höherer Ansäuerung fällt ein Feststoff aus. Polyakrylsäure geliert bei Zugabe von Säure und gibt dabei unangenehm riechende Gase ab.

Es ist nun überraschenderweise festgestellt worden, dass gewisse Akrylamidpolymere, die Carboxyl-Gruppen enthalten, einen sehr guten Ersatz für Gummi Arabicum abgeben, auch wenn sie keine Hydroxyl-Gruppen enthalten.

Die erfindungsgemässe desensibilisierende Lösung für lithographische Zwecke ist im Patentanspruch 1 definiert.

Die Lösung kann einen Feststoffgehalt von 0,1 g auf 100 cm3 haben; als Konzentrat kann ihr Feststoffgehalt bis 35 g auf 100 cm3 betragen.

Die erfindungsgemässe Lösung wird zur Desensibilisierung des Nichtbildanteils von lithographischen Platten verwendet. Der Nichtbildanteil wird dadurch wasserannehmend, d.h. benetzbar, und druckfarbabweisend. Die verwendete Lösung kann dabei Feststoffgehalte zwischen 1 und 20 g auf 100 cm3 aufweisen. Dieselbe Lösung kann als Auftragslösung während des Druckvorganges verwendet werden, wobei sie einen Feststoffgehalt von 0,1 bis 1 g auf 100 cm3 hat.

. Technische Beispiele von geeigneten Polymeren sind: - P26 (Cyanamid, GB, Ltd.) mit einem Gewichtsmittel-Mole

3

626 Oli kulargewicht von etwa 200 000, mit etwa 3 Gew.-% Einheiten der Acrylsäure und mit etwa 18 Gew.-% Einheiten von Natriumacrylat. Die restlichen Einheiten stammen vom Acrylamid.

- Versicol WN 15 (Allied Colloids, Ltd.) mit einem Gewichtsmittel-Molekulargewicht von etwa 140 000 und mit ca. 10 Gew.- % Einheiten von Natriumacrylat. Der Rest besteht aus Einheiten von Acrylamid.

Jedes konventionelle, saure desensibilisierende Material kann zur Herstellung der erfindungsgemässen Lösung gebraucht werden. Typische Beispiele dafür sind: Phosphorsäure, Zitronensäure, Weinsäure und Gummi Arabicum.

Die erfindungsgemässe Lösung ist ohne weiteres mit den in den lithographischen Druckereien vielfach verwendeten, auf natürlichen Kolloiden basierenden Lösungen mischbar.

Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung; die Beispiele 2, 4 und 5 sind Vergleichsversuche. In einigen Beispielen wird der Desensibilierungstest angewendet.

Auf eine sauber polierte und chemisch gereinigte Metalloberfläche (Aluminium oder Zink) wurde 1 Minute lang die zu untersuchende Lösung einwirken gelassen und dann abgewaschen. Die Oberfläche wurde getrocknet und hierauf mit öliger Druckfarbe belegt. Die Platte wurde hierauf in Wasser eingelegt. Die Leichtigkeit und das Ausmass, wie die Druckfarbe — ohne Benützung von organischen Lösungsmitteln - weggespült werden konnte, ist das Mass zur Beurteilung der Desensibilisierung, d. h. der Bildung eines hydrophilen Belags durch die untersuchte Lösung.

Beispiel 1

Die eine Hälfte einer polierten und gereinigten lithographischen Platte wurde mit einer wässrigen Lösung, die 15 % (Gew./Vol.) natürliches Gummi Arabicum und 0,25% Phosphorsäure (spezifisches Gewicht 1,75) enthielt und einen pH von 2,7 hatte, die andere Plattenhälfte mit einer wässrigen Lösung, die 15 % (Gew./Vol.) des Akrylamidpolymers P 26 (Cy-anamid, GB, Ltd, gemäss Patentanspruch 1, Komponente (i)) und 0,25 % Phosphorsäure (spezifisches Gewicht 1,75) und einen pH von 2,7 hatte, desensibilisiert. Nach dem Abspülen und Trocknen der Platte erwies sich diese gemäss obigem Test auf beiden Hälften gleich gut desensibilisiert.

Beispiel 2

Die eine Hälfte einer elektrolytisch polierten Aluminiumplattenoberfläche wurde mit einer wässrigen Lösung, die 12,5 % (Gew./Vol.) Gummi Arabicum und 0,1 % Phosphorsäure (spezifisches Gewicht 1,75) enthielt, und einen pH von 3,5 hatte, die andere Plattenhälfte mit einer wässrigen Lösung, die 12,5% (Gew./Vol.) des Akrylamidhomopolymers W 17 (Allied Colloids, Ltd., nicht erfindungsgemäss und ebenfalls 0,1% Phosphorsäure (spezifisches Gewicht 1,75)) enthielt und einen pH von 3,5 hatte, desensibilisiert. Nach Abspülen und Trocknen der Platte stiess die mit Gummi Arabicum behandelte und angefeuchtete Hälfte die Druckfarbe ab, die andere Hälfte nicht.

Beispiel 3

Der grösste Teil einer elektrolytisch polierten Aluminiumplatte wurde mit einer wässrigen Lösung, die 5 % (Gew./Vol.) Akrylamidpolymer Versicol WN15 (Allied Colloids, Ltd; gemäss Patentanspruch 1, Komponente (i)) und 1,5 Vol.-% Phosphorsäure (spezifisches Gewicht 1,75) enthielt und einen pH von 1,8 hatte, desensibilisiert. Die wässrige Lösung war aus einem Konzentrat hergestellt worden, das 30% (Gew./Vol.) des genannten Polymers enthielt. Die Lösung wurde 1 Minute lang auf der Platte belassen. Darauf wurde die Plattenoberfläche mit destilliertem Wasser abgespült und getrocknet.

Eine Ecke der Platte war, wie gesagt, nicht behandelt worden.

Beim Desensibilisierungstest stiess die unbehandelte und befeuchtete Ecke die Druckfarbe nicht ab, während die behandelte und benetzte Oberfläche völlig Druckfarb-abstossend war.

Die angesäuerte Polymerlösung erwies sich als sehr stabil, sogar nach 1 Jahr war die Lösung klar und ohne Feststoffaus-fällungen.

Beispiel 4

Das Beispiel 3 wurde wiederholt; jedoch wurde anstelle des Versicol WN15 das Akrylamidhomopolymer Versicol W 17 (nicht erfindungsgemäss, Allied Colloids Ltd.) verwendet. Die behandelte Oberfläche erwies sich, nachdem sie vorbe-nützt worden war, als viel weniger Druckfarben-abstossend als im Beispiel 3.

Beispiel 5

Es wurde eine wässrige Lösung hergestellt, die 0,1 Vol.% Phosphorsäure (spezifisches Gewicht 1,75) und 10 % (Gew./ Vol.) des Akrylamidpolymers A370 (Cyanamid, GB, Ltd.) enthielt. Dieses Akrylamidpolymer enthält einen hohen Anteil von Carboxyl-Gruppen-enthaltenden strukturellen Einheiten (ca. 61 Gew.-% von Natriumakrylat und ca. 0,7% von der Akrylsäure). Die Lösung hatte einen pH von 3,2 und ergab im Desensibilisierungstest befriedigende Resultate.

Beim Ansäuern der Lösung wie im Beispiel 1 fiel jedoch Polymer aus, dasselbe geschah nicht beim Ansäuern von Versicol WN 15 im Beispiel 3.

Beispiel 6

Gleiche Volumen von wässrigen Lösungen mit 15% (Gew./Vol.) Versicol WN15 (Allied Colloids, Ltd.) und mit 15 % (Gew./Vol.) natürlichem Gummi Arabicum wurden gemischt und mit 1 Vol. % (des Mischungsvolumens) Phosphorsäure angesäuert. Die entstandene Lösung hatte einen pH von 2,0 und diente der erfolgreichen Reinigung und Desensibilisierung von stark verunreinigten lithographischen Platten, die vor etlichen Monaten aus dem Betrieb genommen worden waren und seither ungereinigt und nicht sensibilisiert geblieben waren.

Beispiel 7

Eine gereinigte und anodisch polierte Aluminiumplatte wurde mit Dichromat-enthaltender Gummi-Arabicum-Lösung behandelt und hierauf auf herkömmliche Art und Weise geätzt (siehe dazu G.A.T.F. Lithographers Manual). Anschliessend wurde die gummierte Platte mit einer wässrigen Lösung, die 4% (Gew./Vol.) Versicol WN15 und 1,5 Vol-% Phosphorsäure (spez. Gewicht 1,75) enthielt, behandelt. Der pH der Lösung war 1,7. Nach ungefähr 1 Minute hatte die Lösung die gehärtete Gummischicht aufgeweicht und teilweise abgelöst, so dass diese durch sanftes Abreiben abgewaschen werden konnte.

Die Nichtbildanteile der Platte wurden schliesslich mit einer wässrigen Lösung, die 10% (Gew./Vol.) Akrylamidpolymer P 26 enthielt, behandelt, abgespült und getrocknet.

Die Platte wurde hierauf wieder zum Druck verwendet und ergab eine grosse Anzahl von sauberen Kopien ohne weitere Schwierigkeiten im Betrieb.

Beispiel 8

Der Vorratsbehälter und die Zufuhrleitung einer lithographischen Presse wurden gereinigt und mit einer wässrigen Lösung, die 0,1 % (Gew./Vol.) Akrylamidpolymer Versicol WN15 enthielt und die mit Phosphorsäure auf pH 4,0 angesäuert worden war, beschickt. Bei herkömmlichen Druckprozessen wurden mit der oben angegebenen Ablagerungslösung zufriedenstellende und saubere Kopien erhalten.

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65

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Beispiel 9

Auf einer Heidelberg KORD-Presse, die mit Druckplatten von Howson-Algraphy Group der Vickers Limited bestückt war, wurden Abdrücke gefertigt. Die Platten waren mit Marathon-Photopolymer vorsensibilisiert worden, und es wurde schwarze Druckfarbe verwendet. Als Auftragslösung wurde eine wässrige Lösung eingesetzt, die folgende Komponenten enthielt:

Akrylamidpolymer P 26 0,15 Gew.-%

Antarox CO 530 (GAF, GB, Ltd.) 0,008 Gew.- %

(ein nichtionischer, oberflächenaktiver Stoff, Nonylphenoxypoly(äthylenoxy)äthanol)

Gummi Arabicum-Lösung von

20% (Gew./Vol) 0,5%

Wasser zu 100 %

Der pH der Lösung war 5,4.

Ohne Schwierigkeiten wurden 30 000 saubere, scharf gezeichnete, schwarze Kopien erhalten.

Beispiel 10

Eine weitere Druckplatte wie in Beispiel 7 wurde hergestellt und beim Drucken eingesetzt. Als Auftragslösung wurde eine wässrige Lösung verwendet, die folgende Komponenten s enthielt:

Akrylamidpolymer P 26 0,25 %

Hydroxyäthylzellulose (250L-Hercules NV) 0,1 %

Ammoniumdihydrogenphosphat 0,15 %

io Destilliertes Wasser zu 100%

Der pH der Lösung war 4,5.

Während des relativ langen Druckvorganges wurde die Platte von Zeit zu Zeit bei Stillstand der Anlage mit einer 15 10%igen wässrigen Lösung desselben Akrylamidpolymers, die mit Ammoniumhydrogenphosphat auf pH 4,5 gebracht worden war, behandelt. Es wurden so 100 000 Kopien gedruckt.

s

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Desensibilisierende Lösung für lithographische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Komponenten enthält:

(i) ein Vinylpolymer, enthaltend s

(a) 1 bis 25 Gew.-% an Säureeinheiten der Formel

-CH2-CH- und/oder davon abgeleiteten Salzeinheiten, und c = o

OH io

(b) Amideinheiten der Formel -CH2-CH-

C = 0

NH2 15

(ii) ein desensibilisierendes Säurematerial in solcher Menge,

dass der pH-Wert der Lösung unter 5,5 liegt, und

(iii) Wasser.
2. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich- 20 net, dass das Vinylpolymer ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von etwa 140 000 und zu etwa 10 Gew.-% aus sich wiederholenden Einheiten des Natriumacrylats und zum Rest aus sich wiederholenden Einheiten des Acrylamids besteht.
3. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich- 25 net, dass das Vinylpolymer ein Gewichtsmittel-Molekularge-wicht von etwa 200 000 hat und zu etwa 3 Gew.-% aus sich wiederholenden Einheiten der Acrylsäure, zu etwa 18 Gew.-% aus sich wiederholenden Einheiten des Natriumacrylats und zum Rest aus sich wiederholenden Einheiten des Acrylamids 30 besteht.
4. Lösung gemäss Patentanspruch 1, die sowohl ein Vinylpolymer der im Patentanspruch 2 definierten Art als auch ein Polymer der im Patentanspruch 3 definierten Art enthält.
5. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich- 35 net, dass das Säurematerial Phosphorsäure ist.
6. Lösung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1 bis 35 g Feststoff pro 100 cm3 Lösung enthält.
7. Verwendung von Lösungen gemäss Patentanspruch 1 zur Desensibilisierung, d.h. zum Druckfarbenabstossend- und 40 Wasseraufnahmefähig-Machen von Nichtbildanteilen lithographischer Druckplatten.
8. Verwendung gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vorbereitung der Druckplatten Lösungen mit 1 bis 20 g Feststoff pro 100 cm3 Lösung verwendet 45 werden.
9. Verwendung gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Druckvorgang Lösungen mit 0,1 bis 1 g Feststoff pro 100 cm3 Lösung zum Auftragen auf die Druckplatten verwendet werden. 50

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