-
Die
Erfindung betrifft ein Druckverfahren, insbesondere Offset-Druckverfahren,
bei welchem zur Erzeugung eines Bildes ein Druckmittel einer bebilderten
Druckplatte zugeführt wird, die bebilderte und nicht-bebilderte
Teilbereiche aufweist, wobei die bebilderten Teilbereiche der Druckplatte
verstärkt Druckmittel aufnehmen, und wobei den nicht-bebilderten
Teilbereichen der Druckplatte ein Feuchtmittel zugeführt
wird, so dass diese verstärkt Feuchtmittel aufnehmen (Nassoffsetverfahren),
oder wobei die nicht-bebilderten Teilbereiche der Druckplatte aufgrund
einer Elastomerbeschichtung dieser Bereiche druckmittelfrei bleiben
(Trockenoffsetverfahren), und wobei das Druckbild von der Druckplatte
auf einen gummierten Druckbildübertragungskörper
und von diesem auf das zu bedruckende Substrat übertragen wird.
-
Der
mit einer Gummioberfläche versehene Druckbildübertragungskörper
ist zumeist als Gummituchzylinder ausgebildet, gegebenenfalls aber
auch als separate Hülse eines Rotationskörpers
mit einer gummierten äußeren Oberfläche.
Der gummierte Druckbildübertragungskörper wir
daher im Folgenden der Einfachheit halber auch „Gummituchzylinder” oder „Druckzylinder” genannt.
Im Folgenden wird allgemein der Einfachheit halber der Begriff „Farbe” im
Sinne von „Druckmittel” verstanden, welches auch
nichtfarbige Druckmittel einschließt.
-
Derartige
Druckverfahren werden ständig optimiert, insbesondere hinsichtlich
wirtschaftlicher Effizienz wie auch in Hinblick auf die Qualität
des herzustellenden Druckerzeugnisses und die Umweltverträglichkeit
des Verfahrens. Die Druckqualität wird hierbei durch verschiedene
Effekte beeinflusst, wobei insbesondere auch die Verhältnisse
auf der Gummioberfläche des Druckbildübertragungskörpers
(zumeist in Form eines Gummituchzylinders) und dessen Wechselwirkung
mit dem zu bedruckenden Substrat von Bedeutung sind.
-
Zum
Einen können unter Umständen nicht bebilderte
Bereiche des gummierten Druckbildübertragungskörpers
Druckmittel annehmen, so dass dieses auf das zu bedruckende Substrat
wie z. B. eine Papierbahn übertragen wird. Dieser Effekt
wird als Tonen oder Schmieren bezeichnet und beruht im Allgemeinen
auf einer nicht ausreichenden Trennung der Druckplatte von der Farbe,
so dass ein Überschuss von Farbe auf die Druckplatte aufgebracht wird
und überschüssige Farbe über den Gummituchzylinder
auf das zu bedruckende Substrat gelangt.
-
Zum
Anderen gelangen trotz ausreichender Trennung der Druckplatte vereinzelte
mikroskopische Farbpartikel in den nichtdruckenden Bereich des Gummituchzylinders,
die dort verbleiben und nicht auf das zu bedruckende Substrat übertragen werden.
Solch einzelne Partikel oder Farbreste wären weder auf
dem Drucksubstrat noch auf der Gummituchzylinderoberfläche
ein Qualitätsproblem. Durch die Vielzahl der Überrollungen
und der Wiederholungen der Übertragungsvorgänge,
z. B. 70.000 Druck pro Stunde, wird die Anzahl dieser Partikel auf
der Gummioberfläche jedoch sehr hoch. Zusätzlich
können sich in diese Farbpartikel andere Partikel oder
Verunreinigungen wie Papierstaub, Fasern und Strichbestandteile
setzen und die Aufwachsungen im nichtdruckenden Bereich beschleunigen. Es
werden dadurch im nichtdruckenden Bereich in relativ kurzen Zeitintervallen
relativ dicke Schichten bis zu 500 μm und mehr aufgebaut,
die als Nega tivaufbau auf dem Gummituchzylinder bezeichnet werden.
Dem gegenüber liegt die von den farbführenden
Zonen und Punkten auf das Substrat zu übertragene Farbschichtdicke
bei etwa 1 μm. Durch die unerwünschte Umfangsvergrößerung
des Gummituchzylinders ändern sich Spannungs- und Oberflächengeschwindigkeitsverhältnisse
im Spalt zwischen Gummituchzylinder und Substrat, die sich in unerwünschten
Farbübertragungseffekten bemerkbar machen können.
Vor allem im Akzidenzrollendruck, dem von der Produktionsmenge her
bedeutendstem Druckverfahren, in dem die Papierbahn gleichzeitig von
einem oben und einem unten liegenden Gummituchzylinder bedruckt
wird, die sich beide bildabhängig unterschiedlich durch
Negativaufbauen verändern können, kann die Farbübertragung
des einen Zylinders auch durch den Negativaufbau des gegenüberliegenden
Zylinders beeinträchtigt werden. Der Drucker spricht hier
von Doublier- und Ghostingphänomenen.
-
Kennzeichen
dieses Negativaufbaues ist, dass er ursprünglich generiert
wird aus Farbpartikeln, die an Lösemittel verarmen und
antrocknen. Der dadurch verbleibende Pigment/Binder- bzw. Pigment/Harz-Körper
zeichnet sich aus durch eine recht hohe Adhäsivität
zur Gummioberfläche, durch eine relativ hohe Kohäsion
und durch einen relativ niedrigen so genannten „Tack”, – ein
Wirkungskonglomerat aus Benetzungsfähigkeit und Adhäsivität-,
zum Drucksubstrat.
-
Weiterhin
kann das Druckbild dadurch negativ beeinflusst werden, dass um den
zu übertragenden Farbpunkt herum im Bereich geringer Farbübertragung
sich antrocknende Farbpartikel- oder Farbreste quasi wie ein Wall
aufbauen, wobei dieser Effekt im nichtdruckenden Bereich der Gummioberfläche
beginnt. Die Farbe wird dann in einem Napf übertragen,
der sich zunehmend aufbaut und zuwächst, so dass die jeweiligen
Farbpunkte sich in ihrer Größe verringern und
die übertragene Farbmenge und Farbfläche reduziert
wird, was mit einer sogenannten Tonwertabnahme einhergeht. Dies
ist beispielsweise bei Hauttönen im Vierfarbdruck ein Problem,
wenn aus einer relativ geringen Magentadosierung von 5% der Tonwert
auf 2% und weniger abfällt, was den rot verarmten Hautton
sofort auch für Laien als fahl, krankhaft und fehlerhaft
erkennbar macht.
-
Das
Phänomen des Negativaufbauens ist allen Offsetverfahren
evident vorhanden. Auch das so genannte Trockenoffsetverfahren,
kennt das Problem des Negativaufbauens auf dem Gummituchzylinder
und die damit auftretenden Fehler im Druckerzeugnis. Beim Trockenoffsetverfahren
wird bei der Trennung von farbführender und farbfreier
Zone auf der Druckplatte auf den Einsatz von Wasser als Trennmittel
verzichtet und zur Farbtrennung werden Druckplatten einsetzt, die
im farbfreien Bereich Schichten von nicht farbbenetzbaren Elastomeren wie
z. B. Polysiloxanelastomeren aufweisen.
-
Um
diese Fehler im tolerierbaren Rahmen zu halten, ist praktisch jedes
produzierende Offsetdruckwerk mit einer Reinigungsanlage für
den Gummituchzylinder ausgestattet.
-
Dabei
ist aber jede Reinigung des Gummituchzylinders ein ökonomisches
Problem. Sie ist mit Zeit verbunden, in der die Druckmaschine nicht
produziert. Zusätzlich verbraucht die Reinigungsanlage Lösemittel,
die Geld kosten. Speziell im Akzidenzrollenoffset wird das Lösemittel
mit den gelösten Farbpartikeln, Farbresten und gegebenenfalls
im Aufbau befindlichen Papierstaub über die laufende Papierbahn
abtransportiert. Dieses Papier wird in den Abfall gefahren und stellt
mit 4% des gesamten Papierverbrauches dieses mengenmäßig
weltweit wichtigsten Druckverfahrens einen erheblichen Ressourcenverbrauch
und Wertverlust dar. Zwei oder auch drei Reinigungszyklen des Gummituchzylinders
pro Stunde sind in diesem Verfahren keine Seltenheit.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Druckverfahren vorzuschlagen,
welches die oben genannten Probleme löst, insbesondere über
einen verlängerten Zeitraum zu einem möglichst gleichbleibend
hochqualitativem Druckbild des zu bedruckenden Substrates führt
und ökonomischer durchführbar ist, vorzugsweise
unter Verminderung des Ausstoßes an Makulatur durch Verringerung
der Waschzyklen der Gummituchzylinder und deren zeitlicher Verkürzung.
-
Die
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass dem gummierten Druckbildübertragungskörper
ein Trennmittel zugeführt wird, welches die Adhäsivität
der gummierten Oberfläche des Druckbildübertragungskörpers
vermindert und im nicht druckenden Bereich anhaftende Druckmittelanreicherungen
auf dem Übertragungskörper zumindest partiell
auflöst, ablöst oder ablöst, und/oder
ihr Anhaften an der Oberfläche erst gar nicht zulässt,
so dass diese so während des normalen Druckprozesses, dem
sogenannten „Fortdruck”, über das zu
bedruckende Substrat abtransportiert werden. Da die Partikel mikroskopisch
klein sind beeinflussen sie nicht die Qualität des Druckproduktes.
-
Das
Trennmittel wird somit erfindungsgemäß dem Druckzylinder
zugeführt und minimiert bzw. verhindert den Aufbau von
Farbpartikeln und Farbresten im nichtdruckenden Bereich des Druckzylinders
dadurch, dass die Adhäsivität der gummierten Oberfläche
des Druckbildübertragungskörpers gegenüber anhaftenden
Druckmittelanreicherungen bzw. die Kohäsivität
innerhalb der Druckmittelanreicherungen selber minimiert werden.
Durch sein Spreitungsvermögen benetzt das Trennmittel die
Gummioberfläche und bildet darauf einen öligen
Film. Durch seine niedrige Kohäsion zerteilt es sich, sodass
Farbreste sich im nichtdruckenden Bereich nicht adhäsiv
auf der Gummioberfläche festsetzen können und
gegebenenfalls mit Trennmittelresten über die Papierbahn abtransportiert
werden. Maßgebliche Eigenschaft des Trennmittels ist somit
eine hohe Affinität zu der gummierten Oberfläche
des Druckzylinders. Das Trennmittel wirkt somit erfindungsgemäß gewissermaßen
in „vertikaler Weise” in Bezug auf die Druckmittelanreicherungen
gegenüber dem Gummituchzylinder.
-
Sollten
sich partiell Farbreste im nichtdruckenden Bereich auf der Oberfläche
des Druckzylinders aufbauen, beispielsweise aufgrund lokaler Unterversorgung
mit Lösemittel der Druckfarbe, so wirkt weiter zugeführtes
Trennmittel vorzugsweise auf drei Arten gegen den weitern Negativaufbau
des Druckmittels:
- – einmal kann das
Trennmittel seitlich zwischen Gummioberfläche und den harzbasierenden Farbkörper
migrieren und so für dessen Ablösung sorgen, und/oder
- – es kann den Farbkörper benetzen und so seine Verbindung
mit weiteren Farbpartikeln verhindern, und/oder
- – es kann als Lösemittel mit hoher Affinität
zu dem Harzbinder dessen Lösemittelgehalt erhöhen
und damit seinen Tack zur Papierbahn, über den der Farbpartikel
schließlich abgeführt wird.
-
Erfindungsgemäß kann
somit die Druckqualität, die mit dem frisch gereinigten
Gummituchzylinder erzielt wird, über einen signifikant
verlängerten Zeitraum beibehalten werden, sodass die Notwendigkeit
der Waschzyklen auf die Hälfte, auf ein Drittel oder ein
Zehntel oder mehr sinkt. Alternativ oder zusätzlich können
auch die Waschzyklen selber verkürzt werden, beispielsweise
um ≥ 25% oder ≥ 50% der ursprünglichen
Waschzeit oder auch auf 1/3 oder 1/4 oder weniger der ursprünglichen
Waschzeit. Dies gilt für alle Arten von Bezügen
von Gummituchzylindern.
-
Die
eingangs genannten Probleme wie Tonwertabnahmen, beispielsweise
aufgrund von Napfbildung um die Druckpunkte, Tonwertabnahme, Doublier-
und Ghostingeffekte, beispielsweise aufgrund von flächigem,
schichtförmigem Negativaufbau auf dem Gummituch, und punktförmige
Anreicherung von mikroskopischen Druckmittelpartikeln in den nichtdruckenden
Bereich des Gummituchzylinders, die ein weiteres Anwachsen von Fremdpartikeln
fördern, können somit durch das erfindungsgemäße Verfahren
einzeln und/oder in Kombination drastisch vermindert werden. Durch
das erfindungsgemäße Verfahren können
somit, beispielsweise auch im Akzidenzrollendruck, bei kontinuierlichem
Druckvorgang von z. B. 50.000–70.000 Druck (oder mehr)
pro Stunde ohne zwischenzeitliche Waschvorgänge die Dicken
der Aufwachsschichten im nichtdruckenden Bereich über einen
Zeitraum von ≥ 1,5 bis 1,75 Stunden oder auch ≥ 2–2,25
Stunden oder sogar ≥ 2,5 bis 2,75 Stunden bei ≤ 300 μm
oder auch ≤ 200–250 μm oder sogar ≤ 100–150 μm
gehalten werden. Gegebenenfalls kann die kontinuierliche Druckzeit
unter diesen Bedingungen bis zu 3 bis 3,5 Stunden, teilweise auch
bis zu 4 oder bis zu 4,5 Stunden erfolgen, unter besonderen Umständen
auch länger, beispielsweise bis zu 5–6 Stunden
oder bis zu 8–10 Stunden. Es versteht sich, dass für
den Fall, dass die Anzahl der Drucke (jeder Druck kann hierbei einer
Umdrehung des Drückbildübertragungskörpers
bzw. des Gummituchzylinders entsprechen) von der genannten Anzahl von
50.000–70.000 abweicht, die kontinuierliche Druckzeit sich
umgekehrt proportional verändern kann. Erhöht
sich beispielsweise die Druckanzahl pro Stunde um 10% ausgehend
von dem Basiswert von 50.000 bis 70.000 Drucken, so kann der Zeitraum ohne
Waschvorgang bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
um 10% geringer als oben angegeben sein. Entsprechendes gilt entsprechend
für andere Werte der Druckanzahl. Gegebenenfalls kann jedoch auch
rein vorsorglich nach festen Intervallen ein Waschvorgang durchgeführt
werden, vorzugsweise jedoch nicht bei Zeitintervallen von kleiner/gleich
1,5 bis 1,75 Stunden oder von kleiner/gleich 2,0 bis 2,25 Stunden.
Vorzugsweise ist die Zahl der Drucke je Stunde jedoch stets größer
als 40.000 Stück.
-
Im
Rahmen der Erfindung sei unter dem Begriff „Trennmittel” stets
das reine trennwirksame Mittel verstanden, d. h. ohne wässrige
Phase oder ohne Wasseranteil, ohne Emulgator usw. Im Naßoffset wird
das Trennmittel bevorzugt in einer wässrigen Emulsion vorgelegt
und wird dem Druckbildübertragungskörper über
die nichtdruckenden Stellen der Druckplatte über das Feuchtmittel
zugeführt, wo es vorzugsweise aufgrund der Wasser verdunstung
von der Form einer wässrigen Emulsion in die Ölphase übergeht.
Das Trennmittel wird so als Konzentrat zugefügt, welches
vorzugsweise bereits einen geeigneten Emulgator enthält
oder bereits als Emulsion mit einem mehr oder weniger hohen Trennmittelgehalt vorliegt.
Andererseits sind auch Druckmaschinen bekannt, bei denen bereits
eine Feuchtmittel/Druckmittel-Emulsion der Druckplatte zugeführt
wird, das Trennmittel kann dann beispielsweise der Feuchtmittel/Druckmittel-Emulsion
zugefügt werden. Unter Umständen kann das Trennmittel
wasser- und emulgatorfrei auch dem Druckmittel zugemischt werden, auch
wenn dies weniger bevorzugt ist. Eine Emulsionsbildung mit dem Feuchtmittel
kann dann beispielsweise mittels eines in dem Feuchtmittel bereits enthaltenen
Emulgators erfolgen. Das Trennmittel kann gegebenenfalls auch dem
Gummituchzylinder direkt zugeführt werden, z. B. als Aerosol,
was insbesondere auch im Trockenoffset bevorzugt sein kann. Gegebenenfalls
kann eine direkte Zuführung zu dem Gummituchzylinder auch
als Lösung, Emulsion oder in anderer geeigneter Form erfolgen.
-
Das
Trennmittel gelangt über das Feuchtmittel oder über
den Auftrag auf den Druckzylinder in gewissen Anteilen auch in die
Farbe, und erhöht so deren Lösemittelgehalt. Durch
geeignete Einstellung oder Steuerung der Dosierung werden aber keine Nachteile
wie Farbübertragungsfehler oder verlängerte Trocknungszeiten
beobachtet.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren hat sich bei Druckbildübertragungskörpern
mit verschiedenen gummierten Oberflächen als vorteilhaft
erwiesen, insbesondere auch bei gummierten Oberflächen,
die teilweise oder vollständig zumindest an ihrer Oberfläche
oder gegebenenfalls auch über eine gewisse Tiefenerstreckung
aus fluorierten oder perfluorierten Polymeren, insbesondere fluorierten
oder perfluorierten Elastomeren wie Fluorkautschuken, bestehen.
Derartige fluorierte Kautschuke sind in Bezug auf Feuchtmittel-
und/oder Verdruckmittelübertragungswalzen in der
DE 10 2004 054 425 beschrieben,
die hiermit durch Inbezugnahme vollinhaltlich mit umfasst ist. Gegebenenfalls
können auch nicht elastomere Fluorpolymere an der gummierten
Oberfläche des Druckbildübertragungskörpers
vorhanden sein, beispielsweise auch Polytetrafluoroethylen (PTFE) oder
andere Fluoralkylenpolymere, gegebenenfalls auch in Kombination
oder enger und feinst verteilter Vermischung mit elastomeren Fluoropolymeren
wie Fluorkautschuken. Wird der Fluorkautschuk mit aminofunktionalisierten
Polysiloxanen vernetzt, steigt die Affinität zu den als
Trennmittel eingesetzten niedermolekularen Polysiloxanen. Allgemein
können die Gummioberflächen beispielsweise auch
folgende Polymere enthalten oder zumindest im Wesentlichen als Basiskomponente
aus diesen bestehen wie z. B. Kautschuke wie natürlicher
Kautschuk (NR), halogenierter Kautschuk, z. B. Polychloropren, Butadien- oder
Nitrilbutadienkautschuk, ggf. auch teilweise hydriert (BR, NBR,
HNBR), Acrylatkautschuk, Styrolbutadienkautschuk (SBR) oder andere
Kautschuke wie CSM, EPDM, FPM, Q usw. oder auch andere Polymere
wie PVC.
-
Es
hat sich herausgestellt, dass das Trennmittel vorzugsweise eine
niedrige kinematische Viskosität aufweist, beispielsweise
eine solche von ≤ 100 mm2/s, vorzugsweise ≤ 50–75
mm2/s oder ≤ 20–30 mm2/s. Gegebenenfalls kann die Viskosität des
Trennmittels auch ≤ 300–500 mm2/s
oder ≤ 250–200 mm2/s sein.
Besonders vorteilhaft kann die kinematische Viskosität ≤ 18
mm2/s oder ≤ 10–15 mm2/s oder noch weiter bevorzugt ≤ 5–7
mm2/s betragen, beispielsweise ca. 2–3
mm2/s. Es hat sich herausgestellt, dass
mit zunehmend niedriger kinematischer Viskosität des Trennmittels
sich die oben genannten Vorteile, insbesondere geringerer Makulaturverbrauch,
Verbesserung des Druckbildes und gleichmäßigere
Prozessführung des Druckverfahrens, insbesondere gleichmäßigerer
Transport des zu bedruckenden Substrates, zunehmend einstellen. Dies
wird in Kenntnis der Erfindung darauf zurückgeführt,
dass mit abnehmender Viskosität des Trennmittels dieses
auf der gummierten Übertragungskorperoberfläche
sich zunehmend besser verteilt, beispielsweise durch Spreitung,
und hier durch die oben genannten Effekte verstärkt eintreten
können.
-
Das
Trennmittel kann eine Oberflächenspannung von ≤ 22
mN/m, ≤ 18–20 oder ≤ 16–17 mN/m aufweisen,
gegebenenfalls auch ≤ 12–14 mN/m.
-
Weiterhin
ist es bevorzugt, wenn das Trennmittel selber (welches als Ölphase
Bestandteil einer O/W-, W/O- oder W/O/W-Emulsion sein kann) einen Siedepunkt
von ≥ 100–110°C, vorzugsweise ≥ 125–150°C,
gegebenenfalls auch ≥ 175–200°C oder auch > 225°C aufweist.
Es hat sich herausgestellt, dass Trennmittel mit höheren
Siedepunkten insgesamt eine gleichmäßigere Prozessführung
des Druckverfahrens ermöglichen, dies wird in Kenntnis der
Erfindung darauf zurückgeführt, dass niedriger siedende
Komponenten des Trennmittels wie beispielsweise auch Isopropanol
aufgrund des hohen Unterdruckes im auslaufenden Walzenspalt (Nipp), insbesondere
auch im Walzenspalt zwischen Druckplatte und Druckbildübertragungskörper,
sich schnell verflüchtigen, so dass sich hierdurch in verschiedenen
Teilen des Druckwerkes oder bei verschiedenen Prozessbedingungen
des Druckverfahrens sich unterschiedliche Verhältnisse,
insbesondere Viskositäten, der Druckmittel/Feuchtmittelemulsion
einstellen, was insbesondere bei heutigen Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen
der Fall sein kann. Dies wird darauf zurückgeführt,
dass bei niedrigerer Flüchtigkeit des Trennmittels auch
bei hohen Druckgeschwindigkeiten und damit auch hohen Rotationsgeschwindigkeiten
der Walzen bzw. des Druckzylinders, das Trennmittel dennoch zuverlässig
dem Übertragungskörper zugeführt wird
-
Das
Trennmittel kann insbesondere eine oder mehrere Komponenten ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus vorzugsweise hydrophoben Silikonölen,
Kriechölen, C6-C30 Alkoholen, Polyethern mit durchschnittlich
mehr als 4 C-Atomen je Ethergruppe, Estern, insbesondere Glyceriden, Pflanzenölen
und/oder Pflanzenölderivaten enthalten oder zumindest im
Wesentlichen aus einer oder mehreren dieser Komponenten in Kombination
bestehen. Die genannten Komponenten des Trennmittels können
jeweils einzeln oder in Kombination in einem Gehalt von ≥ 5–10
Gew.-%, vorzugsweise ≥ 15–20 Gew.-% oder ≥ 25–50
Gew.-% in dem Trennmittel vorliegen, besonders bevorzugt in einem
Gehalt von ≥ 65–75 Gew.-% oder ≥ 80–90
Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in einem Gehalt von ≥ 95–98
Gew.-% oder das Trennmittel kann praktisch im Wesentlichen vollständig
aus einer oder mehrerer der genannten Komponenten bestehen. Die
obigen Angaben zu den Gehalten der Trennmittelkomponenten können
für die einzelnen Komponenten unabhängig voneinander
gelten. Insbesondere kann dies für die hydrophoben Silikonöle
und/oder Kriechöle gelten, aber auch für die C6-C30
Alkohole und/oder die genannten Polyether und/oder Ester. Gegebenenfalls
kann das Trennmittel auch im Wesentlichen aus den genannten C6-C30
Alkoholen und/oder Polyethern bestehen, gegebenenfalls auch in Kombination
mit hydrophoben Silikonölen und/oder Kriechölen.
-
Vorzugsweise
weisen die als Trennmittel eingesetzten Silikonöle und/oder
Kriechöle eine kinematische Viskosität von ≤ 75–100
mm2/s, vorzugsweise ≤ 20–50
mm2/s, besonders bevorzugt ≤ 10–15
oder ≤ 5–7 mm2/s auf.
-
Die
eingesetzten Silikonöle und/oder Kriechöle können
eine Oberflächenspannung von ≤ 22 mN/m, ≤ 18–20
oder ≤ 16–17 mN/m aufweisen, gegebenenfalls auch ≤ 12–14
mN/m, entsprechendes kann unabhängig hiervon auch für
die anderen der genannten Komponenten des Trennmittels gelten, insbesondere
auch für die Kriechöle.
-
Es
versteht sich, dass die einzelnen Komponenten des Trennmittels wie
Silikone, Kriechöle, C6–C30 Alkohole, Polyether
und/oder Estern jeweils aus einem einheitlichen Stoff oder jeweils
unabhängig voneinander aus einer Kombination mehrer Stoffe der
jeweiligen Stoffklasse bestehen können. Das Trennmittel
(d. h. ohne Wasseranteil, Emulgator usw.) kann bei 20°C
oder auch bei 30–40°C oder 50–60°C
flüssig sein, gegebenenfalls auch noch bei 70–75°C,
so dass beim Druckverfahren das Trennmittel als solches in flüssigem
Zustand vorliegt und Trennmittelablagerungen vermieden werden.
-
Besonders
bevorzugt kann das Trennmittel eine oder mehrere Komponenten ausgewählt
aus der Gruppe hydrophober Silikonöle und/oder Kriechöle enthalten
oder zumindest im Wesentlichen vollständig aus diesen bestehen,
insbesondere aus einer Kombination von einem oder mehreren hydrophoben Silikonölen
und einem oder mehreren Kriechölen. Allgemein kann der
Gehalt an Silikonölen oder Kriechölen oder einer
Kombination von Silikon- und Kriechölen in dem Trennmittel ≥ 5–10
Gew.-% vorzugsweise ≥ 15–20 Gew.-5 oder ≥ 25–50
Gew.-% betragen, besonders bevorzugt ≥ 65–75 Gew.-%
oder ≥ 80–90 Gew.-% ganz besonders bevorzugt ≥ 90–95
Gew.-% betragen oder das Trennmittel kann zumindest im Wesentlichen
vollständig aus diesen bestehen.
-
Sind
Silikonöle und Kriechöle in Kombination in dem
Trennmittel enthalten, so können sie in einem Gewichtsverhältnis
von 50:1 bis 1: 50 oder 25:1 bis 1: 25, beispielsweise 15:1 bis
1: 15 oder 10:1 bis 1:10 vorliegen. Silikonöle und Kriechöle
können bevorzugt auch in einem Gewichtsverhältnis
von 8:1 bis 1:8 oder 6:1 bis 1:6, beispielsweise in einem Verhältnis von
4:1 bis 1:4 oder 3:1 bis 1:3 vorliegen, insbesondere auch in einem
Gewichtsverhältnis von ca: 2:1 bis 1:2 oder ca. 1:1.
-
Enthält
das Trennmittel C6-C30 Alkohole und/oder Polyether mit durchschnittlich
mehr als 4 C-Atomen je Ethergruppe, so kann das Gewichtsverhältnis
der Silikonöle zu den C6-C30 Alkoholen und/oder den genannten
Polyethern 50:1 bis 1: 50 oder 25:1 bis 1: 25, beispielsweise 15:1
bis 1: 15 oder 10:1 bis 1:10 vorliegen. Gegebenenfalls kann auch ein
Gewichtsverhältnis von 8:1 bis 1:8 oder 6:1 bis 1:6, beispielsweise
ein Verhältnis von 4:1 bis 1:4 oder 3:1 bis 1:3 von Silikonölen
zu den genannten Alkoholen und Polyethern vorliegen, insbesondere
auch ein Ge wichtsverhältnis von ca: 2:1 bis 1:2 oder ca.
1:1. Entsprechendes kann auch für das Gewichtsverhältnis
von Kriechölen zu C6-C30 Alkoholen und/oder den genannten
Polyethern gelten. Gegebenenfalls können auch die C6-C30
Alkoholen und die genannten Polyether in einem Gewichtsverhältnis
von 50:1 bis 1: 50 oder 25:1 bis 1: 25, beispielsweise 15:1 bis 1:
15 oder 10:1 bis 1:10 oder auch in einem ein Gewichtsverhältnis
von 8:1 bis 1:8 oder 6:1 bis 1:6, beispielsweise ein Verhältnis
von 4:1 bis 1:4 oder 3:1 bis 1:3 oder insbesondere 2:1 bis 1:2 oder
ca. 1:1 vorliegen.
-
Die
oben genannten Gewichtsverhältnisse können jeweils
auch gelten, wenn die einzelnen Komponenten des Trennmittels wie
beispielsweise Silikonöle und Kriechöle getrennt
dem Feuchtmittelsystem zudosiert werden, oder allgemein derart zudosiert
werden, dass sie auf dem Druckbildübertragungszylinder
ein entsprechendes Trennmittelsystem ergeben.
-
Unter
hydrophoben Silikonölen im Sinne der Erfindung seien solche
verstanden, die eine hohe Affinität zu einer Gummioberfläche
haben, insbesondere auf dieser spreiten, was insbesondere auch in
Bezug auf eine Gummioberfläche gelten kann, die einen hohen
Anteil an Fluorpolymeren, insbesondere Fluorkautschuken, aufweist
und vorzugsweise überwiegend oder zumindest im Wesentlichen
vollständig aus diesen besteht. Die Fluorpolymere können
jeweils überwiegend fluoriert sein (beispielsweise mehr als
50–75 oder mehr als 80–90% oder praktisch 100%
der H-Atome durch F-Atome ersetzt).
-
Vorzugsweise
sind die eingesetzten Polysiloxane reine Polysiloxane des Typs R1
R2 R3 -Si-O-(Si R4 R5 -O)n-O-Si R6 R7 R8,
wobei R1 bis R8 vorzugsweise unabhängig voneinander reine
Alkyl-, Arylalkyl- oder Aryl-Gruppen sind. Allgemein können
somit Siloxane eingesetzt werden, die nicht mit anderen organischen
Resten gekoppelt sind, beispielsweise nicht mit organischen Ether-
und/oder Polyetherresten, auch wenn diese gegebenenfalls vorhanden
sein können.
-
Vorzugsweise
sind die hydrophoben Silikonöle vom Typ der Polydi(alkyl/aryl/arylalkyl)-siloxane, so
dass, unabhängig von dem oben Gesagten, bei den einzelnen
Siloxangruppen -O-Si(R4R5)-O- die Reste R4, R5 unabhängig
voneinander Alkyl, Aryl und/oder Arylalkyl sein können.
Vorzugsweise sind die Reste Alkyl, Aryl, Arylalkyl unsubstituiert,
d. h. reine Kohlenwasserstoffreste. Unter „Arylalkylgruppen” seien
hier der Einfachheit halber jeweils Arylalkylgruppen und Alkylarylgruppen
verstanden, so dass eine Alkyl-substituierte Arylgruppe Si-gebunden
sein, oder es kann eine Aryl-substituierte Alkylgruppe Si-gebunden
sein. Die Siloxane können jeweils reine Alkylsiloxane,
Arylsiloxane oder Arylalkylsiloxane sein, wobei gegebenenfalls auch
Mischungen der genannten Siloxane eingesetzt werden können.
-
Die
Polysiloxane können insbesondere lineare Polysiloxane sein,
gegebenenfalls auch verzweigte Polysiloxane, die als verzweigende
Elemente tri- und/oder tetrafunktionelle Siloxaneinheiten aufweisen
können. Der Anteil der tri- und/oder tetrafunktionellen
Siloxaneinheiten kann ≤ 20–30% oder ≤ 10–15%,
vorzugsweise ≤ 5–7%, ≤ 2–3%
oder ≤ 0,5–1% der Siloxaneinheiten insgesamt betragen. Gegebenenfalls
können die Polysiloxane zumindest teilweise oder vollständig
auch zyklische Polysiloxane sein, vorzugsweise mit Ringen mit 3–10
oder 4–8 oder ca. 6 Si-Atomen. Gegebenenfalls können
die als Trennmittel eingesetzten Silikonöle auch vernetzte Polysiloxane
aufweisen, vorzugsweise sind diese jedoch nur in geringem Anteil
oder nicht vorhanden. Vorzugsweise bestehen die Silikonöle
zu ≥ 50–70 Gew.-% oder ≥ 80–90
Gew.-% oder ≥ 95–98 Gew.-% oder praktisch vollständig
aus linearen Polysiloxanen, bezogen auf das Siloxangrundgerüst.
Die Polysiloxane eines Trennmittels können hierbei unterschiedliche
oder zumindest im Wesentlichen dieselbe Kettenlänge aufweisen.
-
Vorzugsweise
enthalten die R4, R5-Gruppen der Siloxaneinheiten -O-Si(R4, R5)-
jeweils unabhängig voneinander jeweils 1-10 oder 1-8 C-Atome,
vorzugsweise 1-6 oder 1-4 C-Atome, besonders bevorzugt 1, 2 oder
3 C-Atome. Gegebenenfalls können auch mehr als 2, 3 oder
4 C-Atome je Rest R4, R5 unabhängig voneinander vorgesehen
sein. Gegebenenfalls können die Reste R4, R5 unabhängig
voneinander auch mehr als 10 C-Atome aufweisen, beispielsweise bis
zu 12 oder 14 C-Atomen oder mehr. Die Reste R4, R5 können
insbesondere unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Propyl
(N-Propyl oder Isopropyl), Butyl (N-Butyl, Isobutyl oder Terzbutyl),
Phenyl, Mono-, Di-, Trimethylphenyl sein. Entsprechendes kann unabhängig
voneinander jeweils auch für die Reste R1 bis R3 und R6
bis R8 gelten.
-
Die
Arylgruppen können insbesondere Phenylgruppen oder Naphthylgruppen
sein. Gegebenenfalls können in einem gewissen Anteil auch
heteroaromatisch Gruppen vorliegen, auch wenn diese nicht bevorzugt
sind.
-
Die
Arylalkylgruppen können insbesondere Phenylmethylen-, Phenylethylen-
oder Phenylpropylen-Gruppen oder Mono-, Di- oder Trimethylphenyl- oder
Mono-, Di-, Triethyl-Phenylgruppen sein. Die Arylalkylgruppen können
insbesondere jeweils Alkylphenyl- und/oder Alkylnaphthylgruppen
sein. Die Arylalkylgruppen können jeweils auch Phenylalkylen- und/oder
Naphthylalkylengruppen sein.
-
Gegebenenfalls
können die jeweiligen Alkyl, Aryl oder Arylalkylgruppen
auch Heteroatom- substituiert sein, beispielsweise Halogen-, Amin-,
Nitro-, Carboxy- und/oder Alkoxy-substituiert sein. Allgemein können ≤ 30–50%,
vorzugsweise ≤ 20–25%, besonders bevorzugt ≤ 10–15%
oder ganz besonders bevorzugt ≤ 3–5% oder ≤ 1–2%
der R1 bis R8-Gruppen substituiert sein, was insbesondere in Bezug
auf die hier genannten Substituenten gelten kann. Vorzugsweise sind
die Alkyl, Aryl oder Arylalkylgruppen jedoch jeweils praktisch vollständig
unsubstituiert, so dass die Substitution praktisch keinen Einfluss
auf die Trennmitteleigenschaften der jeweiligen Komponenten und
auf die Adhäsivi tät zu der Gummioberfläche
des Druckbildübertragungskörpers hat. Gegebenenfalls
können ≤ 30–50%, vorzugsweise ≤ 20–25%,
besonders bevorzugt ≤ 10–15% oder ganz besonders
bevorzugt ≤ 3–5% oder ≤ 1–2%
der R1 bis R8-Gruppen Alkoxy, Aryloxy oder Arylalkyloxy-Gruppen
sein, vorzugsweise sind Alkoxy, Aryloxy und/oder Arylalkyloxygruppen
praktisch nicht vorhanden.
-
Die
als Trennmittel eingesetzten Kriechöle können
C6-C30 Kohlenwasserstoffe, insbesondere C6-C25 oder C6-C20 Kohlenwasserstoffe
enthalten oder überwiegend (d. h. zu mehr als 50 Gew.-%)
oder zumindest im Wesentlichen vollständig aus diesen bestehen.
Vorzugsweise weisen die Kohlenwasserstoffe eine Kohlenstoffanzahl
von ≥ 8, 10, 12 oder 15, gegebenenfalls eine Kohlenstoffanzahl
von ≤ 12, 14, 16 oder 18 auf. Die Kriechöle können
hierbei Alkane, Aromaten und/oder Alkyl-substituierte Aromaten enthalten
oder überwiegend oder zumindest im Wesentlichen vollständig
aus diesen bestehen. Vorzugsweise sind die Kohlenwasserstoffe gesättigt
oder wenn diese ungesättigt sind, aromatische Kohlenwasserstoffe.
Vorzugsweise weisen die eingesetzten Kriechöle ≤ 30–50
Gew.-% oder ≤ 15–25 Gew.-% oder ≤ 5–10
Gew.-% an Aromaten, einschließlich Alkyl-substituierte
Aromaten auf, besonders bevorzugt ≤ 3–5 Gew.-%
oder ≤ 1–2 Gew.-% oder sind zumindest im Wesentlichen
aromatenfrei. Die eingesetzten Kriechöle können ≥ 25–50
Gew.-% vorzugsweise ≥ 75–80 Gew.-% oder ≥ 85–90
Gew.-% C6-C30 Kohlenwasserstoffe enthalten, vorzugsweise ≥ 95–98
Gew.-% oder praktisch 100%. Die oben genannten Gehalte an Aromaten
können entsprechend auch für Alkylaromaten oder
gegebenenfalls anders substituierte Aromate gelten. Sind Aromaten
vorhanden, so sind diese vorzugsweise unsubstituiert (abgesehen
von Alkylsubstituenten).
-
Sind
Alkane als Kohlenwasserstoffe enthalten, so können diese
linear, verzweigt oder zyklisch sein, vorzugsweise sind diese überwiegend
(nach Gewichtsanteilen) oder ≥ 75–80 oder ≥ 90–95 Gew.-%
linear. Enthält das Kriechöl aromatische Kohlenwasserstoffe,
so können dies insbesondere Xylole, Naphten, Alykl substituierte
Benzole, Alkyl-substituierte Naphtene oder Arylalkyle mit C1-C4, besonders
bevorzugt C1-C3 oder C1-C2 Alkylresten sein, insbesondere Methylresten.
Gegebenenfalls können die eingesetzten Kriechöle
auch chlorierte Alkane, Arylalkane oder Aromaten enthalten, beispielsweise
Chlorbenzol, vorzugsweise sind diese jedoch in Anteilen von ≤ 5–10
Gew.-%, vorzugsweise ≤ 2–3 Gew.-% oder ≤ 1–2
Gew.-% enthalten oder besonders bevorzugt zumindest im Wesentlichen
nicht vorhanden. Gegebenenfalls können die Kriechöle
auch gewisse Anteile an Kohlenwasserstoffen mit einem Siedepunkt
von ≤ 100°C enthalten, beispielsweise Penthan,
Hexan und/oder Heptan, diese sind jedoch in Summe vorzugsweise in
Gehalten von ≤ 40–50 Gew.-% vorzugsweise. ≤ 20–30
Gew.-% oder ≤ 10-15 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 Gew.-%
oder ≤ 2–3 Gew.-% enthalten.
-
Die
Verwendung von Kriechölen als eine wesentliche Komponente
des Trennmittels ist bevorzugt, da Kriechöle Wasser verdrängende
Eigenschaften haben.
-
Überraschenderweise
kann somit auch durch den Einsatz von Mineralölen bzw.
Kriechölen das Druckverfahren wesentlich verbessert werden obwohl
zu erwarten gewesen wäre, dass Mineralöle eine
destabilisierende Wirkung bei wässrigen Dispersionen oder
Emulsionen haben, was im Hinblick auf das teilweise gewünschte
Emulgierverhalten von Druckmittel/Feuchtmittel nachteilig wäre.
-
Das
Trennmittel kann ferner C6-C30 Alkohole aufweisen, insbesondere
Alkohole mit einer Kohlenstoffanzahl von ≥ 8–10
oder 12–15, gegebenenfalls auch ≥ 20. Gegebenenfalls
kann die Kohlenstoffanzahl der Alkohole auch ≤ 26–28
oder ≤ 20–24 sein, gegebenenfalls auch ≤ 16–18
oder ≤ 12–14. Die Alkohole können Alkylalkohole,
aromatische Alkohole, einschließlich Phenole, und/oder
Arylalkylalkohole sein, vorzugsweise sind Arylalkohole und/oder
Arylalkylalkohole in einem Gehalt von ≤ 30–50
Gew.-% oder ≤ 10–20 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 5–10
oder ≤ 1–3 Gew.-% enthalten. Die Alkylalkohole
können insbesondere linear sein, gegebenenfalls auch verzweigt
oder zyklisch, wobei zyklische Alkohole auch zu einem Gehalt von ≤ 40–50
Gew.-%, vorzugsweise ≤ 20–30 Gew.-% oder ≤ 10–15
Gew.-%, gegebenenfalls auch ≤ 5 Gew.-% oder ≤ 2–3
Gew.-% oder praktisch nicht in dem Trennmittel enthalten sein können. Die
Aryl- und/oder Arylalkylalkohole können insbesondere Phenole
und/oder Naphtole (jeweils ggf. Alkylsubstituiert) sein. Die Alkohole
können ≥ 25–50 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 75–80
Gew.-% oder ≥ 85–90 Gew.-% Alkylalkohole sein,
vorzugsweise ≥ 95–98 Gew.-% oder praktisch 100%.
Die Alkohole sind vorzugsweise einwertige Alkohole, gegebenenfalls
auch zwei-, drei- oder vierwertige Alkohole, vorzugsweise nicht
höherwertige als vierwertige Alkohole.
-
Gegebenenfalls
kann das Trennmittel alternativ oder zusätzlich Polyether
mit durchschnittlich 4 oder mehr C-Atomen je Ethergruppe aufweisen,
gegebenenfalls auch 5, 6, 8, 10 oder mehr C-Atomen je Ethergruppe.
Die genannte durchschnittliche Kohlenstoffatom-Anzahl je Ethergruppe
kann sich auf den Ether insgesamt beziehen oder auf das Kohlenstoff-Sauerstoff-Grundgerüst
des Ethers. Die Polyether können ≥ 2, 3, 4, 6,
8 oder 10 Ethergruppen aufweisen, gegebenenfalls auch Polyether
mit ≥ 15 oder 20 Ethergruppen sein. Die Polyether können
auch ≤ 30–50 oder ≤ 20–25 Ethergruppen
aufweisen, beispielsweise ≤ 12–15 oder ≤ 8–10
oder gegebenenfalls auch ≤ 5–6 oder ≤ 4
Ethergruppen. Das C-O-Grundgerüst des Polyethers kann linear,
gegebenenfalls auch verzweigt sein. Der Ether kann substituiert
sein, vorzugsweise ist er nicht substituiert oder die Substituenten
sind Kohlenwasserstoffreste, insbesondere Alkyl-, Aryl- oder Arylalkyl-Reste,
besonders bevorzugt Alkylreste. Die Kohlenwasserstoffreste können
1 bis 10 Kohlenstoffatome oder mehr aufweisen, vorzugsweise weniger
als 6 bis 8 oder weniger als 3 bis 4 Kohlenstoffatome, beispielsweise
Methyl- oder Ethylgruppen sein.
-
Der
Polyether ≥ 0,05–0,1 Gew.-%, vorzugsweise kann
als Gemisch verschiedener Polyether vorliegen und/oder einer oder
mehrere der Polyether des Trennmittels können aus unterschiedlichen Monomeren
-O(CR1 R2)n-O bestehen, wobei n eine ganze
Zahl ist und R1, R2 vorzugsweise Kohlenwasserstoffreste, besonders
bevorzugt Alkylreste sind. Insbesondere können sich die
Monomeren in ihrer C-Anzahl des Ethergrundgerüstes unterscheiden.
-
Weiter
kann das Trennmittel alternativ oder zusätzlich Ester enthalten,
insbesondere Glykolester und/oder Glyceride. Die Glyceride können
als reine Pflanzenöle und/oder als teilsubstituierte Derivate, insbesondere
teilweise umgeesterte Derivate, bei welchen eine, zwei oder mehrere
Carbonsäuren des Pflanzenöls durch andere Säuren,
insbesondere Carbonsäuren ausgetauscht sind, eingesetzt
werden. Allgemein können die eingesetzten Ester Carbonsäureester
sein, gegebenenfalls auch Sulfonsäureester oder andere
geeignete organische Ester.
-
Allgemein
können die Ester zwei, drei, vier oder mehr Estergruppen
aufweisen, vorzugsweise nicht mehr als vier. Es können
hierbei mehrwertige Alkohole und/oder mehrwertige Carbonsäuren
als Esterkomponente eingesetzt werden. Insbesondere können
mehrwertige Alkohole als Esterkomponente eingesetzt werden.
-
Neben
Monoestern des Glykols können insbesondere Diester des
Glykols eingesetzt werden, oder Gemische derselben. Als Glycerinester
können Monoester, insbesondere Di- und Triester eingesetzt werden,
oder Gemische derselben, insbesondere Di- und/oder Triester. Gegebenenfalls
können auch andere Ester zwei- oder dreiwertiger Alkohole
eingesetzt werden, wobei die Alkohole 3 oder 4 oder zu 6 C-Atome
oder bis zu 8 oder bis zu 10 oder mehr C-Atome aufweisen können.
Vorzugsweise sind die Alkohole aliphatische Alkohole, gegebenenfalls
auch aromatische Alkohole Ar(OH)n (n: ganze Zahl). Gegebenenfalls
können auch Ester einwertiger Alkohole oder Ester von 4-
oder mehrwertigen Alkoholen eingesetzt werden, auch wenn dies nicht
immer bevorzugt ist. Die Ester können Bestandteile natürlicher und/oder
modifizierter Pflanzenöle sein, wobei die Modifizierung
insbesondere durch eine Hydrierung oder Teilhydrierung, teilweise Umesterung
und/oder Oxidation erfolgen kann. Dem entsprechend können gegebenenfalls
auch Pflanzenöle und/oder Pflanzenölderivaten
(z. B. modifizierte Pflanzenöle) als Trennmittel eingesetzt
werden. Die eingesetzten Alkohole und/oder Carbonsäuren
der Ester können jeweils gesättigt sein, gegebenenfalls
auch (sofern nicht aromatisch) einfach oder mehrfach ungesättigt
sein. Gegebenenfalls können auch aromatische Alkohole eingesetzt
werden.
-
Die
organischen Säuren der Ester, insbesondere Carbonsäuren,
können 6–30 C-Atome oder 10–25 C-Atome
aufweisen, beispielsweise 8–24 C-Atome oder 10–20
C-Atome, z. B. ≥ 16 oder ≥ 14 oder ≥ 12
C-Atome. Insbesondere bei hochkettigen Alkoholen können
die Säuren auch ggf. auch ≤ 6–8 oder ≤ 4
C-Atome aufweisen. Insbesondere bei niederkettigen Alkoholen können
die Säuren auch ggf. mehr als 30 C-Atome aufweisen. Allgemein
können die Alkohole der Ester 4-24 C-Atome aber ggf. auch mehr,
insbesondere 6-20 C-Atome 8-16 C-Atome aufweisen, beispielsweise
auch 10-14 C-Atome, unter Umständen auch 1,2 oder 3 C-Atome.
-
Das
Trennmittel ist vorzugsweise in einer einen Druckmittelaufbau des
gummierten Übertragungskörpers, insbesondere einen
Druckmittelaufbau im nicht-druckenden Bereich, verhindernden Konzentration
in dem Feuchtmittel enthalten und/oder wird dem Druckbildübertragungskörper
derart zugeführt, dass sich eine solche Konzentration auf
dem Übertragungskörper einstellt. Die Konzentration
des Trennmittels in dem Feuchtmittel kann ≥ 0,5–0,7
Gew.-%, vorzugsweise ≥ 1–1,25 Gew.-% oder ≥ 1,5–1,75
Gew.-% betragen, gegebenenfalls auch ≥ 2–2,5 Gew.-%
oder gegebenenfalls ≥ 3–5 Gew.-% vorgesehen sein,
ohne dass dies immer erforderlich ist. Insbesondere dann, wenn die
Gummituchoberfläche zumindest teilweise oder praktisch vollständig
aus Fluoropolymeren oder Fluorokautschuken als Basiskomponente besteht,
können jedoch auch niedrigere Trennmittelkonzentrationen eingesetzt
werden, beispielsweise solche von ≥ 0,1–0,2 Gew.-%
oder ≥ 0,25–0,3 Gew.-% Allgemein kann der Gehalt
des Trennmittels in dem Feuchtmittel ≤ 15–20 Gew.-%, ≤ 12–10
Gew.-% oder ≤ 5–7 Gew.-% betragen, gegebenenfalls
auch ≤ 4 Gew.-%, ≤ 2,5–3 Gew.-% oder
unter Umständen auch ≤ 1,5–2 Gew.-%,
insbesondere bei Fluorpolymeroberflächen des Gummituchs.
Der hier angegebene Gehalt des Trennmittels bezieht sich jeweils
auf die trennwirksamen Komponenten desselben, also insbesondere
die oben genannten Silikonöle, Kriechöle, Alkohole, Ether
und/oder Ester. Ein Emulgator oder gegebenenfalls auch Lösungsmittel
bzw. wässriger Phase, welche das Trennmittel aufnimmt,
sei hierbei nicht mit umfasst. Das Trennmittel kann somit allgemein dem
Feuchtmittel zudosiert werden, um die oben genannten Konzentrationen
einzustellen, vorzugsweise in das Feuchtmittelreservoir. Gegebenenfalls
kann das Trennmittel jedoch auch unmittelbar dem gummierten Druckbildübertragungskörper
zugeführt werden, beispielsweise durch Sprühauftrag.
-
Weiterhin
kann das Druckverfahren derart durchgeführt werden, dass
die Trennmittelkonzentration in dem Feuchtmittel gemessen und auf
einen bestimmten Sollwert oder ein bestimmtes Sollwertintervall
eingestellt wird, beispielsweise unter Regelung oder Steuerung.
Zur Messung der Trennmittelkonzentration können beispielsweise
Einrichtungen eingesetzt werden, welche nach absorptionstechnischen
Prinzipien spezifische Konzentrationen von Komponenten des Feuchtmittels
ermitteln, beispielsweise Apparate des Typs „Silkoprint
4000” der Firma Unisensor. Die Einstellung kann unter Anzeige
des Ist-Wertes des Trennmittelgehaltes in dem Feuchtmittel erfolgen.
Bei Unterschreitung eines unteren Grenzwertes kann Trennmittel nachdosiert
werden, beispielsweise manuell oder vorzugsweise mittels einer automatischen
Trennmittelnachdosierung, gegebenenfalls kann eine Feuchtmittelzudosierung
bei Überschreiten eines oberen Grenzwertes der Trennmittelkonzentration
erfolgen. Die Erfassung der Trennmittelkonzentration kann kontinuierlich
oder in vorgegebenen Zeitintervallen erfolgen.
-
Umfasst
das Feuchtwerk der Druckmaschine zur Durchführung des Druckverfahrens
ein Feuchtmittelreservoir, so kann das Trennmittel über
das Feuchtmittelreservoir dem gummierten Übertragungskörper
zugeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann
das Trennmittel auch unmittelbar auf den gummierten Druckbildübertragungskörper
aufgebracht werden, beispielsweise durch Sprühauftrag.
Alternativ oder zusätzlich zu den beiden genannten Verfahrensdurchführungen
kann das Trennmittel auch unmittelbar einer Walze oder einer anderen
Einrichtung des Feuchtwerkes zugeführt oder auf diese aufgebracht
werden, um das Trennmittel über das Feuchtwerk dem Übertragungskörper
zuzuführen. Gegebenenfalls kann das Trennmittel auch über eine
andere Einrichtung dem Druckbildübertragungskörper
zugeführt werden, insbesondere wenn das Feuchtmittel als
Feuchtmittel/Druckmittelemulsion auf den Übertragungskörper
aufgebracht wird.
-
Vorzugsweise
sind dem Trennmittel Emulgatoren zugesetzt, welche eine Emulsion
des Trennmittels in dem Feuchtmittel ermöglichen oder das
Trennmittel wird in einer Emulsion dem Feuchtmittel zugefügt,
gegebenenfalls kann bei ausreichendem Emulgatorgehalt des Feuchtmittels
auch nur ein reduzierter Gehalt an Emulgatoren mit dem Trennmittel
zugeführt werden oder das Trennmittel wird ohne Emulgatoren
dem Feuchtmittel zugeführt.
-
Als
Emulgatoren für das Trennmittel sind insbesondere solche
Emulgatoren einsetzbar, welche ohnehin in dem Feuchtmittel bereits
verwendet werden. Insbesondere können die Emulgatoren vom
Polyglykolether(PEG)-Typ sein, beispielsweise alpha-Isotridecyl-omega-hydroxy-polyglycolether, PEG-Sorbitanfettsäureester,
insbesondere Monoester, beispielsweise Stearat, wie z. B. PEG-4
bis PEG-30 Sorbitanmonofettsäureester oder PEG-4 bis PEG-20
Sorbitanfettsäureester, Alkylphenylpolyethylenglykole,
insbesondere mit 2–20 oder 3–15 oder 4–10
Ethylenglykoleinheiten, beispielsweise 4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)phenylpolyethylenglykol,
Polyethylenglykolalkylether, beispielsweise mit 1–30, 1–20
oder 1–10 Ethylenglykoleinheiten, vorzugsweise mit Alkyl
als C6-C25 oder C10-C20 Alkylgruppen, PEG-hydroge nierte Castoröle,
beispielsweise PEG-3 bis PEG-100, vorzugsweise PEG-7 bis PEG-60
hydrogenierte Castoröle, Polyoxyethylenglyceroltriricinoleat
oder andere Polyoxyl-modifizierte Castoröle, Polyglycerylfettsäureester
wie Polyglyceryl-4-isostearat, gegebenenfalls in Kombination mit Cetyl-PEG/PPG
wie z. B. Cetyl-PEG/PPG-10/1, PEG/PPG-5 bis 50, beispielsweise bis –PEG/PPG-14/14
oder bis PEG/PPG-16/16. Es können alternativ oder in Kombination
auch andere nichtionische, sowie anionische, kationische oder amphotere
Tenside, oder etwa solche, wie sie in Druckverfahren, insbesondere
Offset-Druckverfahren, allgemein bekannt sind, eingesetzt werden.
-
Weiterhin
weist das Feuchtmittel bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren vorzugsweise einen Gehalt an Isopropanol und/oder anderen
flüchtigen organischen Lösungsmittel mit einem
Siedepunkt ≤ 100°°C von ≤ 5–10
Gew.-% oder ≤ 2–3 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 0,5–1
Gew.-%, auf oder ist zumindest im Wesentlichen frei von Isopropanol
und/oder anderen der genannten flüchtigen organischen Lösungsmittel.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
beschrieben.
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Druckmaschine, insbesondere
einer Offset-Druckmaschine 10.
-
Die
Druckmaschine 10 ist ausgestattet mit einem Feuchtwerk 11,
insbesondere einem Filmfeuchtwerk, und einem Druckwerk 12 zur
Bedruckung eines Druckträgers 13 wie einer Papierbahn.
Das Feuchtwerk 11 weist zumeist ein Feuchtmittelreservoir 14 auf,
aus welchem gegebenenfalls mittels einer Tauchwalze 15 (auch
Schöpfwalze genannt) ein Feuchtmittel wie mit Hilfsstoffen
versetztes Wasser gefördert wird, wobei die geförderte
Feuchtmittelmenge durch eine mit einem geringen Spalt gegen die
Tauchwalze arbeitenden Dosierwalze 16 dosiert werden kann.
Der von der Tauchwalze auf die Dosierwalze übertragene
Feuchtmit telfilm wird anschließend auf mindestens eine
Feuchtauftragswalze 17 übertragen und anschließend
von dem Feuchtwerk 11 auf den Plattenzylinder bzw. die
Druckplatte 18 des Druckwerkes 12. Die Feuchtmitteldosierwalze 16 kann
jeweils auch nur an der Tauchwalze 15 und die Feuchtmittelauftrags-
oder -übertragungswalze direkt an der Tauchwalze 15 anliegen.
-
Auf
dem Plattenzylinder 18 wird ferner durch die Walze 26 eines
Farbwerkes 25 eine Druckfarbe oder allgemein ein Druckmittel
aufgebracht. Die Druckfarbe wird hierbei zumeist aus einem Farbreservoir 27 mittels
eines Farbduktors 28 gefördert und kann mittels
einer elastomerbeschichteten Heberwalze 29 auf eine Reiberwalze 30 übertragen
werden, wobei gegebenenfalls die Heberwalze 29 zwischen dem
Farbduktor 28 und der Reiberwalze 30 oszillierend
hin- und herbewegt werden kann. Die Reiberwalze 30 kann
eine metallische, keramische oder Kunststoffoberfläche
aufweisen. Zwischen den nachfolgenden Farbwalzen 26 und
Reiberwalzen 30 wird ein homogener Farbfilm bzw. Druckmittelfilm
gewünschter Dicke erzeugt, der auf den Plattenzylinder 18 übertragen
werden kann. Es versteht sich, dass das Farbwerk 25 alternativ
auch als Filmfarbwerk ausgeführt sein kann, in welchem
der Farbduktor abgerakelt wird und keine direkte Berührung
zu einer mit Maschinengeschwindigkeit laufenden nicht-elastomer
beschichteten Filmwalze hat, oder auf andere geeignete Weise ausgebildet
werden kann. Weiterhin versteht es sich, dass die Erfindung nicht
auf die beschriebene Ausgestaltung der Druckmaschine oder des Feuchtmittelwerkes
beschränkt ist.
-
Der
Plattenzylinder 18 weist durch das Feuchtmittel benetzbare
hydrophile und durch das Verdruckmittel benetzbare hydrophobe Bereiche
auf, so dass durch die Anordnung der hydrophoben Bereiche ein Druckbild
entsteht. Das Druckbild wird anschließend von dem Plattenzylinder 18 auf
einen mit einem Gummituch bespannten Gummituchzylinder 20 (oder
allgemein auf den Druckbildübertragungskörper),
und von diesem auf das zu bedruckende Substrat 13, auch
Druckträger genannt, übertragen. Der Druck träger 13 wie
z. B. eine Papierbahn wird hierbei zwischen dem Gummituchzylinder 20 und
einem Gegendruckzylinder 21 durchgeführt, die
beidseitig an dem Druckträger 13 anliegen und
vorzugsweise an dem Druckträger anliegend mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit
rotieren. Der Gummituchzylinder oder allgemein der Druckbildübertragungskörper
kann oberflächlich teilweise oder praktisch vollständig
mit einem Fluorpolymer, insbesondere Fluorkautschuk oder einem Blend
eines Fluorkautschuks mit einem nicht-elastomeren Polymeren, insbesondere
Fluorpolymeren, bedeckt sein. Die genannte Anordnung entspricht
einer solchen eines Offset-Druckverfahrens, es versteht sich, dass
die Erfindung jedoch nicht auf dieses Verfahren beschränkt ist.
Es versteht sich, dass gegebenenfalls Farbmittelwerk (bzw. Druckmittelwerk)
und Feuchtmittelwerk auch in Kombination ausgeführt sein
können, so dass dem Plattenzylinder 18 bestimmungsgemäß eine Farbmittel-Feuchtmittel-Emulsion
zu geführt wird.
-
Erfindungsgemäß wird
dem Feuchtmittel ein Trennmittel zugefügt, um eine kontinuierliche „in-situ-Reinigung” des
Gummituches bzw. der Oberfläche des gummierten Übertragungskörpers
während des Druckverfahrens zu erzielen und hierdurch das Druckbild über
längere Zeiträume zu stabilisieren, andererseits
um den Makulaturverbrauch bei der Reinigung der Druckzylinder speziell
im Akzidenzrollendruck durch Weiterführung des Papiertransportes während
des Reinigungsvorganges, zu vermindern, so dass die Verunreinigungen
des Gummituchzylinders leichter und schneller über das
zu bedruckende Substrat abgeführt werden können.
Die „in-situ-Reinigung” des Gummituches erfolgt
dadurch, dass das Trennmittel die Adhäsivität
zwischen Druckmittelresten und der gummierten Oberfläche
des Übertragungskörpers vermindert und verstärkt
anhaftende Druckmittelanreicherungen auf dem Übertragungskörper
zumindest partiell auflöst oder anlöst, so dass diese
ebenfalls zumindest teilweise kontinuierlich während des
Druckvorganges über den Druckträger ohne Beeinträchtigung
des Druckbildes entfernt werden können oder während
des Reinigungsschrittes leichter und schneller entfernbar sind.
Zugleich werden durch Verwendung des Trennmittels die Tonwerte des
Druckerzeugnisses konstant gehalten. Der Makulaturverbrauch bei
dem Reinigungsschritt kann auf ein Viertel gesenkt werden.
-
Das
Trennmittel besteht nach einem ersten Ausführungsbeispiel
aus einem hydrophoben Silikonöl, d. h. einem hydrophoben
Siloxan, beispielsweise Polydimethylsiloxan, Polydiphenylsiloxan
oder Mischungen derselben. Das Trennmittel kann eine Viskosität
von ≤ 15–20 mm2/s aufweisen,
beispielsweise ≤ 3–5 mm2/s.
Das Trennmittel kann derart zudosiert werden, dass ein Trennmittelgehalt
des Feuchtmittels von ca. 1–2 Gew.-% resultiert, insbesondere
hinsichtlich des Feuchtmittels an der Gummituchoberfläche,
diese Konzentration kann in Abhängigkeit von dem verwendeten
Druckmittel und/oder der Art der Gummibeschichtung des Gummituchzylinders
verschieden sein. Beispielsweise kann der Trennmittelgehalt des
Feuchtmittels kann auch 5 bis 8 Gew.-% oder 10–15 Gew.-%
betragen, ohne hierauf beschränkt zu sein. Bei Verwendung von
fluorelastomerbeschichteten Gummitüchern kann gegebenenfalls
eine niedrigere Trennmittelkonzentration eingesetzt werden.
-
Der
Trennmittelgehalt des Feuchtmittels kann innerhalb des Feuchtwerkes,
z. B. in dem Feuchtmittelreservoir, an der Druckplatte und/oder an
dem gummierten Druckbildübertragungskörper (Gummituchzylinder)
mittels einer geeigneten Einrichtung 200 kontrolliert werden.
Diese kann beispielsweise über eine Steuerung oder Regelung 210 eine
Trennmitteldosiereinrichtung 220 ansteuern, welche innerhalb
vorgegebener Grenzen eine bestimmte Trennmittelkonzentration in
dem Feuchtmittel aufrecht erhalten kann.
-
Nach
Ausführungsbeispiel 2 wird hydrophobes Silikonöl
als Trennmittel, welches das unter Ausführungsbeispiel
1 beschriebene Silikonöl sein kann, in Form einer wässrigen
Emulsion dem Feuchtmittel zudosiert. Die Zudosierung der Emulsion
kann ins besondere über eine Dosiereinrichtung erfolgen,
die mit der Steuerung 210 gemäß Ausführungsbeispiel
1 zusammenarbeitet. Die wässrige Emulsion kann einen Trennmittelgehalt
von ≥ 10–20 Gew.-% oder ≥ 30–40 Gew.-%
gegebenenfalls auch ≥ 50–75 Gew.-% aufweisen.
Als Emulgatoren können in der Drucktechnik, insbesondere
beim Offsetdruck, übliche Emulgatoren eingesetzt werden,
vorzugsweise die Emulgatoren, welche bereits in dem Feuchtmittel
vorhanden sind, um eine Feuchtmittel/Druckmittel-Emulsion oder eine
Emulsion mit anderen Hilfsstoffen des Feuchtmittels zu erzeugen
oder zu stabilisieren, aber in Kombination auch weitere geeignete
ionische und oder amphotere Produkte
-
Nach
Ausführungsbeispiel 3 wird als Trennmittel ein Kriechöl
zugegeben, welches im Wesentlichen vollständig aus C6-C20
Kohlenwasserstoffen, insbesondere C8-C15 Kohlenwasserstoffen besteht, vorzugsweise
aliphatischen Kohlenwasserstoffen. Alternativ oder zusätzlich
kann das Kriechöl auch aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten
oder zumindest im Wesentlichen aus diesen bestehen. Das Kriechöl
weist einen Siedepunkt von ca. 180 bis 240°C auf. Die Viskosität
des Kriechöls (d. h. ohne Wasser, Emulgator und ggf. andere
Hilfsstoffe des Trennmittels) kann ≤ 5–10 mm2/s betragen. Das Kriechöl kann
derart dem Feuchtmittel zudosiert werden, dass dieses eine Konzentration
von ca. 1–2 Gew.-% aufweist, insbesondere an dem Gummituchzylinder.
Beispielsweise kann der Gehalt an Kriechöl in dem Feuchtmittel
auch 5 bis 8 Gew.-% oder 10–15 Gew.-% betragen, ohne hierauf
beschränkt zu sein.
-
Nach
Ausführungsbeispiel 4 wird ein Kriechöl als Trennmittel
eingesetzt, welches in Form einer wässrigen Emulsion dem
Feuchtmittel zugefügt wird. Die Emulsion kann einen Anteil
von ≥ 10–20 Gew.-% oder ≥ 30–50
Gew.-% Kriechöl enthalten.
-
Nach
Ausführungsbeispiel 5 wird ein Trennmittel eingesetzt,
welches hydrophobe Silikonöle in Kombination mit Kriechölen enthält,
beispielsweise mit einem Gewichtsanteil von 25–75 Gew.-%
oder 40–60 Gew.-% Silikonölen, beispielsweise
ca. 50 Gew.-% Silikonölen. Das Silikonöl kann
beispielsweise gemäß Ausführungsbeispiel
1 ausgewählt sein, das Kriechöl unabhängig
hiervon nach Ausführungsbeispiel 3.
-
Nach
Ausführungsbeispiel 6 wird ein Trennmittel bestehend aus
Silikonölen und Kriechölen eingesetzt, welches
hier in Form einer wässrigen Emulsion dem Feuchtmittel
zugefügt wird. Der Gesamtgehalt an Trennmittel (d. h. der
Summe Silikonöl und Kriechöl) kann ≥ 10–20
Gew.-% oder ≥ 30–40 Gew.-%, gegebenenfalls auch ≥ 50–75
Gew.-% betragen.
-
Nach
Ausführungsbeispiel 7 wird Trennmittel mittels der Zuführeinrichtung 300,
beispielsweise einer Sprüh- oder Sprinkleranlage, unmittelbar
auf den Gummituchzylinder (bzw. den gummierten Übertragungskörper)
aufgebracht. Es kann beispielsweise ein Trennmittel nach den Ausführungsbeispielen
1 bis 6 eingesetzt werden. Auch hier kann die Konzentration von
Trennmittel in dem Feuchtmittel durch eine entsprechende Einrichtung
bestimmt und eine entsprechende Steuerungs-/Regelungseinrichtung innerhalb
vorgegebener Grenzen des Soll-Wertes gehalten werden. Gegebenenfalls
kann Trennmittel mittels der Zuführeinrichtung 300 auch
unmittelbar auf die Druckplatte aufgebracht werden, oder in anderen
Bereich der Druckmaschine, in welchem ein Feuchtmittel/Druckmittel-Emulsion
vorliegt.
-
Der
Gesamtgehalt der Trennmittel nach den Ausführungsbeispielen
4 bis 7 kann jeweils unabhängig voneinander 1 bis 2 Gew.-%
oder je nach Anwendungsfall auch 5 bis 8 Gew.-% oder 10–15
Gew.-% betragen, ohne hierauf beschränkt zu sein.
-
Es
versteht sich, dass entsprechend auch andere erfindungsgemäß eingesetzte
Trennmittel, wie solche auf Basis von C6-C30 Alkoholen oder der erfindungsgemäß eingesetzten
Polyether oder Ester wie Glyceride oder Pflanzenöle dem
Feuchtmittel zugefügt werden können.
-
Durch
den erfindungsgemäßen Zusatz an Trennmittel kann
bei den Ausführungsbeispielen das Druckbild verbessert
und der Makulaturverbrauch bei dem Reinigungsschritt auf ca. ein
Viertel gesenkt werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-