DE2636119C3

DE2636119C3 - Feuchtlösung auf Wasserbasis für Flachdruckverfahren und deren Anwendung

Info

Publication number: DE2636119C3
Application number: DE2636119A
Authority: DE
Inventors: Stanislava Nikola Silver Spring Lipovac, Md. (V.St.A.)
Original assignee: Westvaco Corp
Current assignee: Westvaco Corp
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1979-05-03
Also published as: US4030417A; DE2636119A1; JPS5239402A; JPS5441922B2; CH624613A5; DE2636119B2; CA1051607A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Feuchtlösung auf Wasserbasis für Flachdruckverfahren und deren Anwendung.

Von allen Druckverfahren benötigt nur der Flachdruck oder das lithographische Druckverfahren eine besondere Behandlung der Druckplatten in Verbindung mit der Druckfarbeneinheit. Der Grund hierfür ist leicht verständlich, wenn die besondere Struktur und Technik einer lithographischen Platte in Betracht gezogen wird. Sie ist pianographisch, was heißen soll, daß die Bildoder Druck-Bereiche in derselben Ebene liegen wie die freien oder Nicht-Bild-Bereiche. Die Bildbereiche sind hydrophobisch oder wasserabstoßend, nehmen aber die fettige Druckerschwärze auf. Demgegenüber sind die Nicht-Bild-Bereiche hydrophil oder wasseraufnehmend und stoßen die fettige Druckerschwärze ab. Um jedoch an der lithographischen oder Flachdruckmaschine ein sauberes Arbeiten zu gewährleisten, müssen sowohl die Biid- als auch die Nicht-Bild-Bereiche der pianographischen Platten ständig gepflegt werden, damit sie ihre individuellen Eigenschaften beibehalten.

Die Primärfunktion des Farbwerks eines lithographischen Verfahrens besteht im allgemeinen aus folgendem:

(1) die Druckfarbe so zu bearbeiten, daß sie aus einem im wesentlichen plastischen Zustand in einen halbflüssigen Zustand übergeht,

(2) einen gleichmäßig glatten, dünnen Druckfarbe-Film auf die Bildbereiche der Platte aufzutragen und

(3) von der lithographischen Druckform alle Fremdpartikel aufzunehmen und sie ohne Beeinträchtigung zu binden, bis der ganze Mechanismus gereinigt wird.

Dagegen besteht die Primärfunktion des Feuchtwerkes einer lithographischen Druckmaschine darin, eine Feuchtlösung auf Wasserbasis nur kurze Zeit bevor die Platte mit dem Farbwerk in Berührung gelangt, auf die Nicht-Bild-Bereiche der Druckplatte aufzubringen. So kommen die Farbwalzen des Farbwerkes sowohl mit den Bild- als auch mit den Nicht-Bild-Bereichen der Druckplatte in Berührung, dasselbe ist bei den Benetzungswaizen des Feuchtwerkes der Faii, weiches die Feuchtlösung auf die Platte aufbringt Die ideale Situation ist jedoch wegen der wasseranziehenden bzw. wasserabstoßenden Eigenschaften der Nicht-Bild- bzw. der Bild-Bereiche der Platte die, daß die Druckfarbe nur an den Bildbereichen der Platte haftenbleibt Demgemäß unterscheiden sich die Bild- bzw. Nicht-Bild-Bereiche nur durch ihre Affinität zu Wasser und nicht durch den ihnen eigenen Unterschied gegen Druckfarbe. Hieraus ergibt sich, daß für ein einwandfreies lithographisches Drucken die oleophilen und hydrophilen Eigenschaften des Platten-Farbwerksystems wohl abgewogen sein müssen, da es von jenem System abhängt daß beim Drucken eine saubere Fläche erzielt wird.
Außerdem muß noch eine andere Größe in Betracht gezogen werden, bevor für den lithographischen Druck ein optimales Arbeiten erreicht werden kann, nämlich die Erfassung der Eigenschaften der verschiedenen Papierarten, die in der Lithographie verwendet werden und die Berücksichtigung der papierbezogenen Proble-

2(i me der Bedruckbarkeit die auftreten können und in der Praxis tatsächlich auch ständig auftreten. Schätzungsweise können zwischen 5% bis 20% des in der Feuchtlösung enthaltenen Wassers während des Lithographie-Druck-Prozesses von der Platte auf das Papier

2^r> übertragen werden und obwohl die absolute Menge des übertragenen Wassers gering ist, kann die Wechselwirkung zwischen der Feuchtlösung und dem Papier die Bedruckbarkeit auf viele Arten beeinflussen. Beispielsweise beeinflußt die Wasseraufnahmefähigkeit des

αϊ Papiers das richtige Druckfarbe-zu-Wasser-Verhältnis, insbesondere um die Halbtonbereiche. Auch ist für das Klecksen, das Milchigwerden und verwandte ähnliche Probleme die Wasserbeständigkeit des Papiers von Bedeutung. Und schließlich kann die Wechselwirkung

r> zwischen Wasser und Papierbindemittel auf der Papieroberfläche die Stellen, an welchen Druckfarbe aufgenommen wurde, lokal verändern und es kann dadurch zur nassen Abstoßung und zu unzureichender Farbaufnahme mit Fleckenbildung kommen.

4(i Wenn beschichtetes Papier im lithographischen Verfahren bedruckt werden soll, treten andere Probleme auf. Gleichmäßig beschichtetes Papier läßt sich mit reinem Wasser nicht leicht befeuchten. Deshalb muß die Oberflächenspannung der Feuchtlösung niedriger als bei reinem Wasser sein, um ein leichtes Eindringen in die poröse Überzugsschicht zu ermöglichen. Die Tendenz der Feuchtlösung in die Oberzugsschicht einzudringen und Bestandteile in Abhängigkeit von der Wasserbeständigkeit herauszulösen, ist eine Funktion der

"■ι; Zusammensetzung und der Porosität der beschichteten Fläche. Ein hoher Säuregehalt oder ein hohes Oberflächendurchdringungsvermögen der Feuchtlösung vergrößert ihr Lösungsfähigkeitspotential. Was die Schichtbestandteile angeht, welche von der Feuchtlö-

νϊ sung verschoben werden können, so sind Teile davon unlösliche Komponenten, welche in der Feucht lösung schwebend gehalten werden können, was zur Folge haben kann, daß sie sich auf dem Druckfilz ansammeln. Sie können sich auch direkt auf der Platte ablagern, was

wi den physikalischen Verschleiß beschleunigt. Andererseits ist ein Teil der herausgelösten Stoffe wasserlöslich und enthält Komponenten, welche eine Druckfarbe-Wasser-Emulgierbarkeit durch Verringerung der Grenzflächenspannung an der Wasser-zu-Druckfarbe-

h> grenzfläche hervorrufen kann. Zusätzlich können die herausgelösten Stoffe direkt von der Druckplatte absorbiert werden und Schaumbildung verursachen, wenn die Wasseraufnahmefähigkeit der Nichi-Biid-Be-

reiche verringert ist, oder ein Blindwerden der Platten, wenn sich die Druckfarbe-Aufnahmefähigkeit der Platten verschlechtert. So wird deutlich, daß das Papier selbst eine wichtige und bis jetzt unerforschte Rolle in einem erfolgversprechenden lithographischen Druckverfahren spielt

Seither enthielten Feuchtlösungen entweder Leitungswasser, destilliertes Wasser, verdünnte wißrige Lösungen von Gummiarabikum, oder Wasser und Alkohol und/oder andere organische Lösungsmittel. Es ι υ ist auch schon vorgeschlagen worden, der Feuchtlösung Glyzerin und/oder andere Netzmittel oder andere Mittel beizugeben, die sich durch Absorbieren von Luftfeuchtigkeit allmählich auflösen und flüssig werden. In einigen Fällen wurden andere Zusätze, wie beispielsweise kolloidale Kieselsäure und phosphorische Säure verwendet Jedoch wurden die bekannten Feuchtlösungen jeweils für die Anwendung bei einer speziellen Art von Druckplatte aufgestellt und waren als universell einsetzbare Feuchtlösung ungeeignet

Als Beispiele für einige Befeuchtungslösungen nach dem Stand der Technik werden folgende US-Patentschriften genannt welche die Anwendung von bestimmten Feuchtlösungen mit Alkohol und Alkoholersatzstoffen beschrieben:

US-PS 22 50 516,

US-PS 30 53 178,

US-PS 33 54 824,

US-PS 33 98 002,

US-PS 36 25 715, m

US-PS 36 79 479,

US-PS 38 77 372.

Dagegen wird durch die vorliegende Erfindung eine Feuchtlösung verfügbar gemacht, die für alle Arten von lithographischen Druckplatten und in allen bekannten J5 Plattenbenetzungssystemen Verwendung finden kann. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Befeuchtungslösung besonders gut beim Dahlgren-Feuchtwerk verwendet werden. Das Dahlgren-Feuchtwerk unterscheidet sich von einem herkömmlichen Feuchtwerk hauptsächlich dadurch, daß es das Druckfarbwerk selbst sowohl als Beförderungsmittel für die Feuchtlösung als auch für die Druckfarbe zur Druckplatte benutzt. Bei einem herkömmlichen lithographischen Feuchtwerk wird die Feuchtlösung auf die Druckplatte von einem Feuchtwerk aufgebracht, das mit dem Farbwerk nicht in Verbindung steht. Beim Dahlgren-System werden daher die kritischen Wechselbeziehungen zwischen Platte-Wasser-Druckfarbe und Papier ausgeprägter sein als auf bei einem herkömmlichen Benetzungssystem. In dieser Richtung überwindet die Feuchtlösung der vorliegenden Erfindung die sich aus dem Dahlgren-System ergebenden Probleme, liefert eine nicht verschmutzende Lösung und berücksichtigt papierbezogene Bedruckbarkeitsprobleme, die bisher noch nicht untersucht worden waren.

Die erfindungsgemäße Befeuchtungslösung kann zum Bedrucken von C2S (zweiseitig beschichtetes Papier), ClS (einseitig beschichtetes Papier), oberflächengenormten nichtbeschichteten und Zeitungspapieren so- bo wohl in Form von Papierbahnen-Druck als auch in Form von mit Bögen beschickten Pressen verwendet werden und verringert die spezifisch papierbezogenen Druckprobleme wie Nässefleckenbildung, Nesterbildung, Fusseln oder Zerfasern, Blindwerden der Platten, Verlust der Druckfarbenaufnahmefähigkeit und Druckfarbeverzweigung sowohl bei herkömmlichen als auch bei Dahlgren-Benetzungssystemen. Diese Ergebnisse werden mit der erfindungsgemäßen Feuchtlösung durch eine geringere Feuchtlösungs-Zufuhrgeschwindigkeit an die Druckkante erzielt ferner durch eine schnellere und gleichmäßigere Druckfarbe-Verteilung auf den Farbwalzen, durch eine geringere Zurückhaltung der Feuchtlösung im Druckfarben-Vorrat; durch schnelleres Trocknen der Druckfarbe, die in einem Oxidationsmechanismus trocknet durch leichtere Freigabe des Druckfilzes durch das Papier und durch längerlebige Druckplatten.

Die erfindungsgemäße Feuchtlösung ist ebenfalls nicht kostenaufwendig und enthält Stoffe, die im allgemeinen leicht zu beschaffen und in großen Mengen verfügbar sind. Die üblicherweise beim Dahlgren-Benetzungssystem verwendeten Feuchtlösungen enthalten 15— 25% Volumenprozent eines Alkohols wie beispielsweise Isopropanol.

Jedoch steigen die Preise für Isopropanol ständig an und es stellt eine ständige Gefahr für die Umgebung im Druckersaal dar.

Um die mit dem Gebrauch von Isopropanol im Dahlgren-Benetzungssystem zusammenhängenden Probleme zu vermeiden, sind verschiedene sogenannte Alkohol-Substitute vorgeschlagen worden. Unglücklicherweise haben die meisten dieser Alkohol-Substitute andere Nachteile, wie beispielsweise schäumen sie übermäßig, ergeben eine ungleichmäßige Druckfarben-Verteilung auf den Farbwalzen und lassen die Farbe schmieren. Bei denen, die in der Druckmaschine zufriedenstellend arbeiten, ist eine höhere Feuchtlösungs-Zuführungsgeschwindigkeit erforderlich und an den Verteilerwalzen müssen besondere Einstellungen vorgenommen werden. Die erfindungsgemäße Feuchtlösung enthält dagegen keinen Alkohol und berücksichtigt die Eigenschaften der verschiedenen Papieroberflächen und die Probleme, die zuvor mit Bezug auf Wechselwirkung zwischen Feuchtlösung-Papier-Druckerschwärze in der Druckkante dargelegt wurden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Art einer verbesserten Feuchtlösung zum Gebrauch im Feuchtwerk von lithographischen oder Flachdruck-Maschinen verfügbar zu machen. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Feuchtlösung für eine vorteilhafte Verwendung in einem Dahlgren-Platten-Feuchtwerk vorgesehen.

Diese Aufgabe wird durch die Feuchtlösung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Feuchtlösung enthält keine Säure und keinen Alkohol, so daß auf diese Weise der pH-Wert und die Oberflächenspannung verringert werden.

Daher erhält man mit der erfirdungsgemäßen Feuchtlösung bei allen Arten pianographischer Druckplatten einen sauberen Druck, da eine ausreichende Differenz der freien Oberflächenenergien von Bildstellen und Nicht-Bildstellen vorhanden ist.

Die Feuchtlösung wird aus zwei Ätzkonzentraten gewonnen. Das erste Konzentrat, die Lösung A, enthält als wesentlichen Bestandteil eine Fettsäure. Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbare Fettsäure besteht aus einer höheren oder langkettigen Fettsäure mit zumindest sechs Kohlenstoffatomen in der linearen Kette. Genauer gesagt, können die Fettsäuren, die in pflanzlichen ölen vorhanden sind, wie beispielsweise Tallöl, Sojabohnenöl und Leinsamöi bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, jedoch auch tierische Fettsäuren, Fette und Talge sind verfügbare Quellen. Beispielsweise Fraktionen von Fettsäuren wie Stearin-

saure, ölsäure, Linolsäure und konjugierter Linolsäure bzw. Linolensäure, welche alle im Tallöl, Sojabohnenöl und Leinsamenöl vorhanden sind, können verwendet werden. Außerdem haben sich modifizierte Ester von Glyzerin und Fettsäuren wie beispielsweise mil Fumarsäure modilizierte Glyzeride oder Akrylsäure als verwendbar herausgestellt. Es folgen die allgemeinen Formeln für diese Ausgangsstoffe:

Stearinsäure:

ölsäure:

Linolsäure:

Konjugierte

Linolsäure:

Triglyceride:

CHj(CH₂)U₁COOH
C₈H₁₇CH =CH(CH₂)₇COOH
CH₃(CH₂J₄CH = CHCH₂CH = CH(CH₂J₇COOH
CH₃(CH₂J₄CH₂CH = CHCH = CH(CH₂)₇COOH

CH₂(R₁COj)CH(R₂COj)CH₂(R₃CO₂)

wobei eine der aliphatischen Radikalen Ri, R₂ oder R₃ mit einer mono- oder dikarboxylischen Fettsäure ersetzt ist. Schließlich können auch noch sowohl sulfatierte als auch sulfonierte Fettsäuren verwendet werden. Beim Sulfatierungsverfahren läßt man Schwefelsäure mit Fettsäure reagieren, um eine C - O - S-Verkettung an der Doppelbindung zu erzeugen, wogegen bei der Sulfonierung eine C — S-Verbindung erzeugt wird. In jedem Fall sollte die Menge der Sulfatierung oder Sulfonierung zumindest bei etwa 50% liegen.

Das zweite Ätzkonzentrat, die Lösung B, enthält als einen Hauptbestandteil ein einwertiges Jodid. Das einwertige Jodid ist vorzugsweise Natrium-, Kaliumoder Lithiumjodid. Es kann aber auch ein zweiwertiges Jodid in der Feuchtlösung verwendet werden, jedoch hätte es geringere Wirksamkeit, da für das zweiwertige Kation die Tendenz bestünde, mit den anderen Bestandteilen der Feuchtlösung zu reagieren. Das einwertige Jodid hält den Bildbereich der Platte sauber, ohne die Platte zu ätzen, wie dies bei Phosphorsäure und in geringerem Ausmaß bei Magnesiumnitrat der Fall ist, zwei wohlbekannte Plattenreinhaltungsbestandteile.

Für die Lösung A wird die Fettsäure teilweise oder nahezu vollständig in Wasser mit einem einwertigen Hydroxid, das aus Kalium-, Natrium-, Lithium- ode; Ammoniumhydroxid besteht, neutralisiert Der Zusatz von alkalischem Material ergibt eine Seife der Fettsäure mit hoher Lösungsfähigkeit in Wasser, wodurch die Oberflächenspannung der Lösung angegriffen wird, um in der Presse eine günstige Druckfarbe-Feuchtlösungs-Wechselwirkung zu erhalten. Bei der Herstellung der Lösung A wird zuerst das einwertige Hydroxid entweder in Leitungs- oder destilliertem Wasser von mehr als der Hälfte des gewünschten Gesamtvolumens gelöst Die Fettsäure wird der Mischung zugegeben und die Lösung wird noch mehr mit Wasser auf 100% des Endvolumens verdünnt

Die endgültige Lösung wird so hergestellt, daß verhältnismäßig geringe Anteile der Lösungen A und B zu ziemlich großen Mengen Wasser zugegeben werden, um die gewünschten Gesamtvolumen zu erreichen. Spezifisch wird anfänglich der erwünschte Anteil an Lösung A mit einem Wasservolumen, welches fast dem erwünschten Gesamtvolumen entspricht, sorgfältig durchgemischt und dann wird die Lösung B eingemischt, bevor die Restmenge Wasser zugegeben wird, die das erwünschte Gesamtvolumen ergibt: Die Art des verwendeten Wassers (d. h. Leitungs-, destilliertes oder entionisiertes Wasser) beeinflußt nicht die Arbeitsweise der Feuchtlösung in der Druckmaschine, muß aber in Betracht gezogen werden, wenn die endgültige Benetzungslösung aus den Ätzkonzentraten A und B hergestellt wird. Die Verhältnisse der Lösungen A und B werden ebenfalls abhängig von der Art des verwendeten Befeuchtungssystems (d. h. herkömmlich oder Dahlgren), der Art der verwendeten Druckmaschine

!'> (d. h. bahnen- oder bogengespeist) und der Art der Platte und des verwendeten Papiers verändert. Die niedrigsten Konzentrationen von Lösungen A und B werden in herkömmlichen Befeuchtungssystemen verwendet und liegen in einem Bereich von 0,1 bis 2

2» Volumenprozent bei Lösung A und 0,05 bis 2 Volumenprozent bei Lösung B. In einer Bogen-Druckmaschine mit dem Dahlgren-Befeuchtungssystem sind höhere Konzentrationen der Lösungen A und B erforderlich wegen des beim Dahlgren-System verwen-

2¹S deten langen Farbzuges und weil die bei diesem System benutzten Farben im allgemeinen sehr klebrig sind.

So liegt für eine Bogen-Druckmaschine mit dem Dahlgren-System die Konzentration der Lösung A im Bereich von 0,5 bis 3 Volumenprozent und der Lösung B

3d bei 0,5 bis 4 Volumenprozent. Bei einer bahnengespeisten Druckmaschine mit Dahlgren-Befeuchtungssystem hat sich eine mittlere oder dazwischenliegende Konzentration der Lösungen A und B als zufriedenstellend erwiesen.

is Der Mechanismus der vorliegenden Erfindung ist noch nicht exakt erklärbar, es wird jedoch angenommen, daß er von der Anwesenheit langkettiger Fettsäuren in der Benetzungslösung abhängig ist Offensichtlich dient die Fettsäurekomponente als Brücke zwischen der Wasserphase des Befeuchtungssystems und der Farbphase des Druckfarbensystems. So ist es glaubhaft daß ein Ende der Kette mit der Farbphase verbunden sein könnte, während das andere Ende der Kette die Wasserphase zur Plattenoberfläche überträgt Das einwertige Jodid hält den Bildbereich der

Platte sauber ohne die Platte zu ätzen und weist keine

Tendenz auf mit den anderen Bestandteilen der

Befeuchtungslösung zu reagieren.

Für ein weitergehendes Verständnis läßt sich die

■>n vorliegende Erfindung am besten näher an Hand der folgenden Beispiele beschreiben.

Beispiel I

Mehrere verschiedene Arten von Feuchtlösungen wurden erfindungsgemäß mit einer handelsüblichen sulfatierten Tallöl-Fettsäure zubereitet Der Stoff wird vorzugsweise hergestellt, indem man eine Tallöl-Fettsäure-Fraktion mit niedrigem Kolophoniumgehalt mit Schwefelsäure reagieren läßt Die Fettsäure-Fraktion enthält ein Maximum von 5% Kolophoniumsäure und 90—95% der Fettsäure-Fraktionen, die zuvor als verwendungsfähig für die Herstellung der erfindungsgemäßen Fettsäuren erwähnt wurden. Die Reaktion zwischen der mineralischen Säure (Schwefelsäure) und den Fettsäurefraktionen findet an der Doppelbindung der Fettsäurekette statt, um eine Fettsäure herzustellen, die sich für die vorliegende Erfindung als nützlich erwiesen hat Zu Beginn wurden mehrere verschiedene

Ätzkonzentrate als Lösungen A-Ί, A-2 usw. und Lösungen B-I, B-2 usw. hergestellt und darauffolgend wurden diese Konzentrate zur Zubereitung der verschiedenen Feuchtlösungen benutzt. Die Feuchtlösungen wurden dann auf ihre Eignung in der Druckmaschine durch Messen der Oberflächenspannung der Lösungen (σ, dyn/cm), des pH-Wertes, und dann durch Druckversuchsläufe auf einer handelsüblichen Offset-Druckmaschine getestet.

Die Ätzkonzentrationsangaben sind den folgenden Aufstellungen entnehmbar:

Lösung A

Lösung	Sulfa- tiertes Tallöl	Kalium- Hydroxid (KOH)	Destilliertes Wasser	Gesamt volumen
	gr·	gr·		cc.
A-I	2	0,5	soviel erforderlich	100
A-2	1	0,25	soviel erforderlich	100
A-3	2	1,0	soviel erforderlich	100
A-5	4	2,0	soviel erforderlich	100
A-6	4	0,5	soviel erforderlich	100
A-7	7	0,5	soviel erforderlich	100

Das sulfatierte Tallöl ist vorzugsweise etwa 70%ig sulfatiert, wie bereits zuvor erwähnt Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wäre aber bereits ein Sulfatierungsgrad von etwa 50% ausreichend.

10

Lösung B

Lösung

Gummi-Arabicum

Kaliumiodid
(KJ)

gr-

Destilliertes
Wasser

Gesamtvolumen

10

soviel

erforderlich

soviel

erforderlich

soviel

erforderlich

100
100
100

Die Oberf'ächenspannungsmcssungcn und pH-Wert-Messungen für Beispiel 1 sind in Tabelle I angegeben.

Alle Feuchtlösungen wurden auf einer handelsüblichen Offset-Druckmaschine getestet und ergaben zufriedenstellende Druckergebnisse. Die mit F-5 und F-Il bezeichneten Feuchtlösungen ergaben vergleichsweise bessere Farbverteilung auf den Farbübertragungswalzen und mehr Glanz auf dem getrockneten Druck. Im allgemeinen ergaben die höheren Konzentrationen der Lösung A eine leichtere Freigabe des Druckfilzes und eine glattere und schnellere Druckfarbenverteilung auf den Walzen. Dagegen schien die Lösung B in höheren Konzentrationen die Druckplatte sauberer zu halten. Zusätzlich wurde herausgefunden, daß die Feuchtlösungsarten mit Gehalten von Lösungen A-3 und A-7, sich am besten für Bogen-Druckmaschinen mit dem Dahlgren-Benetzungssystem eignen. Obwohl alle Feuchtlösungsarten mit sulfatiertem Tallöl annehmbare Drucke ergaben, wurden die optimalen Bedingungen der Oberflächenspannung und des pH-Wertes für gutes Aufrechterhalten der hydrophobischen/hydrophilen Eigenschaften der Bild/Nicht-Bild-Bereiche der Platte zwischen 50—63 dyn/cm und bei einem pH-Wert von 5,6—8 liegend gefunden.

Tabelle I

Benetzungs-	Lösung A	Lösung B	Wasserverdünnung	Eigenschaften	pH
lösungstyp
	Vol.-%	Vol.-%		(dyn/cm)	5,6
	(A-I)	(B-I)			9,9
F-I	0,1	0,1	destilliertes Wasser	58	8,2
F-2	0,5	0,5	destilliertes Wasser	53	8,5
F-3	0,25	0,05	destilliertes Wasser	63	7,9
F-4	0,25	0,1	destilliertes Wasser	53	9,0
F-5	0,15	0,05	destilliertes Wasser	53	6,4
F-6	0,15	0,05	deionisiertes Wasser	60	6,9
F-7	0,15	0,05	Leitungswasser	64
F-8	0,2	0,2	Leitungswasser	65	6,3
	(A-2)	(B-2)			7,0
F-9	0,4	0,4	Leitungswasser	64	7,1
F-10	0,8	0,5	Leitungswasser	61	6,5
F-Il	1,0	0.2	Leitungswasser	51	7,3
F-12	0.5	0,2	Leitungswasser	52,5
F-13	0,8	0.2	Leitungswasser	59	6,5
	(A-2)	(B-2)			6,2
F-16	2	1	Leitungswasser	54	6.6
F-17	1,5	1,5	Leitungswasser	56
F-18	2	3	Leitungswasser	47

Fortsetzung	Löbüiig A	Lösung B	Wasserverdünnung	Eigenschaften	pH
Benetzungs-
lösungstyp	Vol.-°/o	Vol.-%		(dyn/cm)	9,8
	(A-3)	(B-I)			10,8
	1	1	Leitungswasser	47	10,6
F-19	2	1	Leitungswasser	46	11
F-20	2	2	Leitungswasser	47
F-21	3	2	Leitungswasser	45	9,4
F-22	(A-5)	(B-I)			9,5
	0,5	0,5	Leitungswasser	52	9,4
F-23	0,5	1,0	Leitungswasser	46	9,3
F-24	0,5	2,0	Leitungswasser	46	10,8
F-25	0,5	4,0	Leitungswasser	44
F-26	1,0	1,0	Leitungswasser	46	10,5
F-27	(A-5)	(B-2)			9,4
	1,0	1,5	Leitungswasser	47,5
F-28	0,5	1,25	Leitungswasser	54	6,6
F-29	(A-6)	(B-I)			6,4
	1	1	Leitungswasser	48	6,4
F-30	0,5	1	Leitungswasser	48	6,3
F-31	0,5	0,5	Leitungswasser	48
F-32	0,5	0,2	Leitungswasser	5ö,5	6,7
F-33	(A-7)	(B-2)			6,8
	1	2,5	Leitungswasser	43
F-34	0,2	1,2	Leitungswasser	53
F-35

Eine Feuchtlösung mit den Ätzkonzentraten A-2 und B-2 wurde mit Leitungswasser mit Konzentrationen von etwa 1% bzw. 2% hergestellt. Die Lösung hatte eine Oberflächenspannung von etwa 47—51 dyn/cm und einen pH-Wert von etwa 7. Die Lösung wurde dann auf einer Sechs-Einheiten bahnengespeisten Offset-Druckmaschine mit einem Dahlgren-Befeuchtungssystem eingesetzt und die Ergebnisse wurden als außerordentlich gut bezeichnet.

Eine weitere Druckprobe wurde auf einer bogengespeisten Zwei-Einheiten-Druckmaschine mit einem Dahlgren-Befeuchtungssystem unter Verwendung einer aus 1% von Lösung A-I und 1,5% von Lösung B-2 bestehenden Feuchtlösu;;g durchgeführt, örtliches Leitungswasser wurde zur Verdünnung verwendet und die so hergestellte Feuchtlösung hatte eine Oberflächenspannung von 45—52 dyn/cm und einen pH-Wert von 6,6—7,1. Die erhaltenen Drucke konnten für sie günstig mit ähnlichen Drucken verglichen werden, die unter Verwendung einer alkoholhaltigen Feuchtlösung hergestellt worden waren.

Beispiel U

Für die Herstellung mehrerer zusätzlicher Feuchtlösungsarten wurden zwei suifonierte Tallöl-Fettsäuren verwendet. Diese Stoffe sind Derivate der ölsäure und werden durch Reaktion von Schwefelsäure mit Tallölfraktionen hergestellt, welche hauptsächlich ölsäure enthalten. Die mineralische Säure (Schwefelsäure) reagiert mit der Doppelbindung der ölsäure und erzeugt die in diesen Beispielen verwendete Tallöl-Fettsäure. Beide sulfonierten Tailöl-Fettsäuren werden zumindest auf etwa einen 50%igen Stand sulfoniert. Die beiden Stoffe wurden getrennt verwendet, um die Ätzkonzentrat-Lösung A wie folgt zu bereiten:

Lösung A

Lösung Sulfonier- Kalium- Destilliert. Gesamt-

tes Tallöl Hydroxid Wasser Volumen

(KOH)

g^r- gr. cc.

A-IO	2	0,5	soviel erforderlich	100
" A-Il	2	1,0	soviel erforderlich	100
A-20	2	0,5	soviel erforderlich	100
wi A-21	2	1,0	soviel erforderlich	100

Die Lösungen A-10 und A-Il enthielten die eine suifonierte Tallöl-Fettsäure und die Lösungen A-20 und A-21 die zweite Tallöl-Fettsäure. Es wurden mehrere Feuchtlösungsarten durch Verdünnen der Ätzkonzentrate erzeugt, wie es in Tabelle H dargestellt ist

13	Tabelle II	Lösung A Vol.-^u/o	26	36 119	14	6
Befeuchlurigs- lösungstyp	(A-IO) I				6,7
1-501	(A-Il) 0,5	Lösung B Voi.-%	WasscrvcrilOnnung		6 6 5,9 5,8
2-501	(A-IO) 1 0,5 1 0,5	(B-2) 1,5	Leitungswasser
3-501 4-501 5-501 6-501	(B-2) '.25	Leitungswasser	[iigcnschaftcn (dyn'cm) pH
	(B-I) 1 0,5 0.5 1	Leitungswasser Leitungswasser Leitungswasser Leitungswasser	46
	54
44 50 49 57

Alle in der Tabelle II aufgezeichneten Kombinationen Druckfarbendichte.

brachten auf der handelsüblichen Offset-Druckmaschi- Die Lösungen A-20 und A-21 wurden für die

ne mit einem herkömmlichen Plattenbefeuchtungssy- Bereitung einiger weiterer Befeuchtungslösungsarten

stem zufriedenstellende Ergebnisse. Insbesondere zeig- 2» verwendet Jede von ihnen enthielt die sulfonierte

te die mit 1-501 und 2-501 bezeichnete Befeuchtungslö- Tallöl-Fettsäure in den in Tabelle II (a) angegebenen

sung das beste Punktdruckergebnis und die beste Verhältnissen:

Tabelle II (a)

Befeuchtungslösungstyp

Lösung A Lösung B Wasserverdünnung Eigenschaften (dyn/cm) pH

1-502

2-502
3-502
4-502
5-502
6-502
7-502
8-502
9-502

10-502
11-502

(A-20)

0,5

(A-20)

0,5

0,2

1,0

2,0

0,5

(A-21)

0,5

(B-2)

1.6

(B-I)

0,5

2,0

4,0

1,0

0,5

0,2

(B-2)

1,5 1,25

Für die in Tabelle II (a) dargestellten Befeuchtungslösungsarten wurden die Druckversuche ebenfalls auf einer handelsüblichen Offset-Druckmaschine mit einem herkömmlichen Befeuchtungssystem durchgeführt Im allgemeinen erzielten die niedrigeren Konzentrationen der Lösungen A-20 und A-21 in Kombination mit Lösung B, welche zu Oberflächenspannungsergebnissen von 44—49 dyn/cm führten, die besten Ergebnisse.

Beispiel III

Die dritte Gruppe von Fettsäureverbindungen, die sich bei der vorliegenden Erfindung als verwendbar herausgestellt haben, sind modifizierte Ester von Glyzerin und Fettsäuren wie beispielsweise mono- und dikarboxylisch modifizierte Triglyzeride. Zwei modifizierte Triglyzeride, einschließlich mit Acrylsäure modifizierte Triglyzeride und mit Fumarsäure modifizierte Triglyzeride wurden zur Herstellung von Proben der Lösung A verwendet, wie aus der nachfolgenden Tabelle hervorgeht

Leitungswasser

Leitungswasser Leitungswasser Leitungswasser Leitungswasser Leitungswasser Leitungswasser Leitungswasser Leitungswasser

Leitungswasser Leitungswasser

Lösung A 44,5

41
48
50
42
40
43
43
49

45
49

5,8

6,0 5,9 5,8 6,0 6,0 6,2 6,2 5,8

6,3 6,2

Lösung Modifizierte
Triglyzeride

Kalium- Destilliertes Gesamt-

Hydroxid Wasser volumen

(KOH)

gr. cc.

55

60

A-50 1,5

A-51

A-52 !

A-40

A-41 0,25

0,5

0,25

1,0

soviel

erforderlich

soviel

erforderlich

soviel

erforderlich

soviel

erforderlich

soviel

erforderlich

100 100 100 100 100

Die Lösungen A-50 bis A-52 enthielten ein mit Acrylsäure modifiziertes Triglyzerid mit einer Säurezahl von etwa 55 und die Lösungen A-40 bis A-41 enthielten mit Fumarsäure modifizierte Triglyzeride mit

einer Säurezahl von etwa 112. Mit den in der vorangehenden Tabelle angegebenen Ätzkonzentraten wurden einige Feuchtlösungsarten hergestellt und wie in den Beispielen I und II getestet Die Ergebnisse sind » Tabelle III zusammengefaßt

Tabelle III	Lösung A	Lösung B	Wasserverdünnung	Eigenschaften	pH
Befeuchtungs-
lösungstyp	Vol.-%	VoL-%		(dyn/cm)	6,2
	(A-50)	(B-2)			6a
	1	4	Leitungswasser	52
1-531	1,5	1,5	Leitungswasser	41,5	6,4
2-531	(A-51)	(B-2)
	0,5	1,25	Leitungswasser	53	5,7
3-531	(A-40)	(B-2)			5,7
	0,4	1	Leitungswasser	63
4-532	0,4	2	Leitungswasser	50	6,5
5-532	(A-41)	(B-2)
	0,5	1,25	Leitungswasser	42
6-532

Die in Tabelle HI mit 531 bezeichneten Feuchtlösungen enthielten mit Acrylsäure modifiziertes Triglyzerid, während die mit 532 bezeichneten mit Fumarsäure modifizierte Triglyzeride enthielten. Es wurden Drucktests mit den in Tabelle III angegebenen Feuchtlösungen auf der handelsüblichen Druckmaschine mit einem herkömmlichen Plattenbenetzungssystem durchgeführt und die Ergebnisse wurden als sehr erfolgreich erachtet.

Die bei den hier beschriebenen Beispielen verwendeten Feuchtlösungs-Ätzkonzentrate wurden im wesentlichen alle, auf die gleiche Art hergestellt. Alle mit einem »A« bezeichneten Lösungen wurden so hergestellt, daß zuerst ein einwertiges Hydroxid in einem Wasservolumen gelöst wurde, das gleich dem erwünschten Gesamtvolumen oder etwas mehr als dessen Hälfte war.

Dann wurde der ausgewählte Fettsäurestoff zugegeben, wobei vor der Zugabe des Restvolumens von Wasser durchgemischt wurde. In jedem Fall wurde für .'-, die Herstellung d\: Ätzkonzentrate destilliertes Wasser verwendet, es könnte aber auch Leitungswasser genommen werden, um dieselben Ergebnisse zu erzielen. Desgleichen wurde das Ätzkonzentrat, die Lösung »B«, hergestellt, indem zuerst Gummiarabikum

jo in destilliertem Wasser gelöst wurde und dann das einwertige Jodid hinzugefügt. Zur Bereitung der endgültigen Feuchtlösungsarten, ungeachtet der Zusammensetzung von Lösungen A und B, wurde in jedem Fall dem selben Verfahren gefolgt. Die Lösung A wurde

j-i zuerst einem dem erwünschten endgültigen Volumen nahezu gleichen Wasservolumen zugegeben und nach dem Mischen wurde die ausgewählte Menge der Lösung B mit Wasser bis zum endgültigen Gesamtvolumen versetzt. Vor Zugabe der Feuchtlösung in das

4(i Druckmaschinenbenetzungssystem wurden die Lösungen gut durchgemischt.

909 618/399

Claims

Patentansprüche:

1. Feuchtlösung auf Wasserbasis für Flachdruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser ein desensibilisierender Gummi, ein einwertiges Hydroxid, ein einwertiges Jodid und eine Fettsäure mit zumindest sechs Kohlenstoffatomen in einer linearen Kette oder modifizierte Ester von Glyzerin und Fettsäuren bzw. Acrylsäure zugesetzt ist

2. Feuchtlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der desensibilisierende Gummi Gummiarabikum ist

3. Feuchtlösung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einwertige Hydroxid Kalium-, Natrium-, Lithium- oder Ammonium-Hydroxid ist

4. Feuchtlösung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einwertige Jodid Natrium-, Kalium- oder Lithium-Jodid ist.

5. Feuchtlösung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure aus pflanzlichen ölen, tierischen Fettölen, Fetten oder Talgen hergeleitet ist.

6. Feuchtlösung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die pflanzlichen öle Tallöl, Sojabohnenöl oder Leinxamöl sind.

7. Feuchtlösung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Fettsäure ein mit Fettsäure modifiziertes Glyzerid zugesetzt ist.

8. Feuchtlösung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure Stearin-, öl-, Linol- oder Linolensäure ist.

9. Feuchtlösung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure sulfoniert ist.

10. Feuchtlösung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure sulfatiert ist.

11. Feuchtlösung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Fettsäure modifizierte Glyzerid ein Triglyzerid ist.

12. Feuchtlösung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Triglyzerid ein mit Acrylsäure oder Fumarsäure modifiziertes Triglyzerid ist.

13. Feuchtlösung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sulfonierte Fettsäure von Ölsäure hergeleitet ist.

14. Feuchtlösung nach Anspruch 9 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure zu mindestens 50% sulfoniert ist.

15. Feuchtlösung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure zu mindestens 50% sulfatiert ist.

16. Feuchtlösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert zwischen 5,6 bis 11 und der Oberflächenspannungsbereich zwischen 43 bis 63 dyn/cm liegt.

17. Feuchtlösung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert zwischen 5,6 bis 8 und der Oberflächenspannungsbereich zwischen 50 bis 63 dyn/cm liegt.

18. Feuchtlösung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie

a) ein erstes Ätzkonzentrat, bestehend aus Wasser, einem einwertigen Hydroxid und einer Fettsäure mit mindestens sechs Kohlenstoffatomen in der linearen Kette oder einem modifizierten Ester von Glyzerin und Fettsäuren bzw. Acrylsäure,

j b) ein zweites Ätzkonzentrat, bestehend aus

Wasser, einem desensibilisierenden Gummi und einem einwertigen Jodid, und
c) Wasser
enthält

ι»

19. Feuchtlösung nach Anspruch 18, dadurch

gekennzeichnet, daß das erste Ätzkonzentrat aus mindestens 2 Gewichtsprozent der sulfonierten Fettsäure und aus mindestens 0,5 Gewichtsprozent des einwertigen Hydroxids und das zweite Ätzkon-Ii zentrat aus mindestens 1 Gewichtsprozent des einwertigen Jodids und mindestens aus 5 Gewichtsprozent des desensibilisierenden Gummis besteht.

20. Feuchtlösung nach einem der Ansprüche 1 bis

19, gekennzeichnet durch einen Anteil von mindern stens 0,2 Volumprozent des ersten Ätzkonzentrats

und mindestens 0.2 Volumprozent des zweiten Ätzkonzentrats und einem pH-Wert von etwa 7 sowie eine Oberflächenspannung von 44 bis 49 dyn/cm.
2ϊ

21. Feuchtlösung nach einem der Ansprüche 1 bis

20, gekennzeichnet durch einen Anteil von 0,2 bis 1,0 Volumprozent des ersten Ätzkonzentrats und 0,2 bis 1,0 Volumprozent des zweiten Ätzkonzentrats mit einem pH-Wert von etwa 7 und einer Oberflächen-

Ji) spannung von 44 bis 49 dyn/cm.

22. Feuchtlösung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ätzkonzentrat aus mindestens 1 Gewichtsprozent der sulfatierten Fettsäure und mindestens 0,25 Gewichtsprozent des

π einwertigen Hydroxids und das zweite Ätzkonzentrat aus mindestens 1 Gewichtsprozent des einwertigen Jodids und mindestens 5 Gewichtsprozent des desensibilisierenden Gummis besteht

23. Feuchtlösung nach einem der vorhergehenden 4t) Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Anteil von

mindestens 0,1 Volumprozent des ersten Ätzkonzentrats und mindestens 0,05 Volumprozent des zweiten Ätzkonzentrats.

24. Feuchtlösung nach einem der vorhergehenden Γ) Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Anteil von

etwa 1 Volumprozent des ersten Ätzkonzentrats und etwa zwei Volumprozent des zweiten Ätzkonzentrats mit einem pH-Wert von etwa 7 und einem Oberflächenspannungsbereich von 47 bis 51 dyn/cm.

ίο

25. Feuchtlösung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Anteil von etwa 1 Volumprozent des ersten Ätzkonzentrats und etwa 1,5 Volumprozent des zweiten Ätzkonzentrats mit einem pH-Wert von etwa 6,7 bis 7,1 und einem

) ι Oberflächenspannungsbereich von 46 bis 52 dyn/cm.

26. Feuchtlösung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ätzkonzentrat mindestens etwa 1 Gewichtsprozent eines mit Acrylsäure modifizierten Triglyzerids und

ho mindestens 0,25 Gewichtsprozent des einwertigen Hydroxids und das zweite Ätzkonzentrat mindestens 1 Gewichtsprozent des einwertigen Jodids und mindestens 5 Gewichtsprozent des desensibilisierenden Gummis enthält.

hi

27. Feuchtlösung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch einen Anteil von mindestens etwa 0,5 Volumprozent des ersten Ätzkonzentrats und mindestens 1,25 Volumprozent des zweiten Ätzkon-

zentrats mit einem pH-Wert von etwa 7 und einem Oberflächenspannungsbereich von 41,5 bis 53 dyn/cm.

28. Feuchtlösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ätzkonzentrat mindestens etwa 1 Gewichtsprozent eines mit Fumarsäure modifizierten Triglyzerids und mindestens 0,25 Gewichtsprozent des einwertigen Hydroxids und das zweite Ätzkonzentrat mindestens 1 Gewichtsprozent des einwertigen Jcdids und mindestens 5 Gewichtsprozent des desensibilisiei enden Gummis enthält.

29. Feuchtlösung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch einen Anteil von mindestens 0,4 Volumprozent des ersten Ätzkonzentrates und mindestens 1 Volumprozent des zweiten Ätzkonzentrates init einem pH-Wert von etwa 7 und einem Oberflächenspannungsbereich von 42 bis 63 dyn/cm.

30. Anwendung der Feuchtlösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Dahlgren-Feuchtwerk.