DE3830467A1 - Feuchtmittel fuer den offsetdruck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Feuchtmittel bzw. ein Feucht­ wasser für den Einsatz im Offsetdruck.

Beim Offsetdruck werden Aluminiumplatten, die eine hy­ drophile Oberfläche haben (nichtdruckende Bereiche) und an den Bildstellen (druckende Bereiche) eine oleophile Schicht tragen, auf einen Druckzylinder, der oftmals mit einer Nickelschicht versehen ist, aufgespannt. Die hydrophilen und oleophilen Bereiche liegen in einer Ebene (Flachdruck). Zum Drucken wird neben der Farbe (oleophil) ein sogenanntes Feuchtwasser benötigt, das die bildfreien Bereiche hydrophil hält, so daß die Far­ be nur von den oleophilen Bildstellen angenommen und über das Gummituch auf das Papier übertragen wird. Dem Feuchtwasser werden zur Verbesserung des Druckergebnis­ ses üblicherweise Substanzen zugegeben, die z. B. die Viskosität, den pH-Wert und die Verträglichkeit mit der Druckfarbe optimieren und Störungen, die durch das regional unterschiedliche Wasser, das Papier oder durch Mikroorganismen hervorgerufen werden können, entgegen­ wirken sollen.

Der zum Drucken günstigste pH-Bereich liegt zwischen 4,7 und 5,3 und wird normalerweise durch Puffersubstan­ zen, wie z. B. Citronensäure/Citrat, aufrechterhalten. Aus der US-A 45 48 645 ist es auch bekannt, hierzu Sal­ ze aus Polycarbonsäuren und organischen Basen, wie z. B. Aminen, einzusetzen. Die bisher verwendeten Feuchtmit­ tel zeigen jedoch Korrosionserscheinungen an den Druck­ maschinen, besonders sind davon die mit Nickelauflage versehenen Platten- und Gummituchzylinder betroffen, wodurch Maschinenausfallzeiten und Reparaturkosten in erheblichem Umfang entstehen können.

Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, die Korro­ sion an den Maschinenteilen, insbesonders den nickelbe­ schichteten Zylindern der Druckmaschinen zu vermindern bzw. auszuschalten.

In der DE-A 35 36 485 wird ein Feuchtmittel beschrie­ ben, das zur Reduzierung der Korrosionserscheinungen Kupferionen neben den üblichen Bestandteilen Wasser, viskositätserhöhende Substanzen, Puffer auf der Basis von Citronensäure, Tensiden und Fungiziden enthält. Durch dieses Feuchtmittel kann der Nickelabtrag vermin­ dert werden, solange Kupferionen vorhanden sind.

Bei diesen Feuchtmitteln scheidet sich nämlich das Kupfer als elektrochemisch edles Metall auf dem un­ edleren, allgemein verwendeten Aluminiumträger ab, was zu Tonererscheinungen beim Drucken führen kann; weiterhin werden dabei die nur in geringen Mengen anwe­ senden Kupferionen dem Feuchtwasser entzogen und gehen so dem Korrosionsschutz verloren.

Die EP-A 01 08 883 beschreibt ein Verfahren zur Vermei­ dung von Korrosion an Druckmaschinenzylindern, wobei man dem Feuchtmittel 1 H-Benzotriazol als Korrosionsin­ hibitor zusetzt. Hierbei soll der pH-Wert auf 5,5 und größer gehalten werden.

Es stellte sich die Aufgabe, ein Feuchtmittel bereitzu­ stellen, mit dem man im pH-Bereich von 4,7 bis 5,3 ar­ beiten kann, das eine Korrosionsinhibierung besonders auf längere Sicht gewährleistet und durch das die Druckqualität der Aluminiumdruckplatten nicht vermin­ dert wird.

Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Feuchtmittel für den Offsetdruck, enthaltend viskosi­ tätsregulierende Hydrophilierungsmittel, Puffersubstan­ zen und gegebenenfalls Netzmittel, Entschäumer und Bio­ cide, dessen kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß es eine Kombination aus wenigstens einem Triazol und wenigstens einer nicht hydroxylierten Dicarbonsäure und gegebenenfalls deren Salze enthält.

Geeignete Triazole sind z. B. aromatisch substituierte Triazole und solche, die Elektronendonatoren enthalten. Besonders bevorzugt sind 1 H-Benzotriazol und Tolyltri­ azol. Kombinierfähige Dicarbonsäuren und deren Salze im Sinne der Erfindung können aliphatisch oder aromatisch sein.

Besonders geeignet sind Dicarbonsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen. Bevorzugt sind z. B. Glutarsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Benzol-1,2-dicarbonsäure. Nicht geeignet sind hydroxylierte Dicarbonsäuren. Gut eignen sich auch Aminodicarbonsäuren, z. B. Aminobern­ steinsäure, und verzweigte Dicarbonsäuren, z. B. Me­ thyladipinsäure.

Die Triazole werden etwa im Verhältnis 2 : 1 bis 1 : 20 mit den Dicarbonsäuren eingesetzt, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 10. Für ein Feuchtmittelkonzentrat wird der Lösung von der Mischung soviel zugesetzt, daß sie 0,3 bis 5 Gew.-% an Triazol enthält und 1 bis 15 Gew.-%, vorzugs­ weise 2 bis 10 Gew.-%, Dicarbonsäure.

Zur Lösung von Triazol und Dicarbonsäuren in dem zur Anwendung kommenden Feuchtwasser können Lösungsvermitt­ ler eingesetzt werden. Das Feuchtmittel enthält norma­ lerweise zur Einstellung der zum Drucken wichtigen Vis­ kosität sowie zur Schutzschichtbildung bei Maschinen­ stillstand geeignete hydrophile Verdickungsmittel, z. B. modifizierte Stärke oder Cellulose, Polyole, Polygly­ kole oder ähnliche für diesen Zweck gebräuchliche Sub­ stanzen. Es können ferner weitere, die Druckeigenschaf­ ten verbessernde Zusätze angewandt werden, z. B. Löse­ mittel, Sequestrierungsmittel, Tenside, vorzugsweise in nichtionischer Form, Entschäumer, Biocide u. a.

Bevorzugt werden dem Feuchtmittel noch Ammoniumsalze der allgemeinen Formel Rn Hm N⁺ X⁻ zugesetzt, wobei n 1-4, m 0-3, (n+m) 4 und R Alkyl und/oder Aryl, bevor­ zugt jedoch Alkyl, ist. Bevorzugt ist das Anion hierbei von einer Carbonsäure abgeleitet. Bei dieser Ausfüh­ rungsform zeigt sich besonders deutlich die korrosions­ vermindernde Wirkung, besonders über einen längeren Zeitraum.

Um den pH-Bereich optimal zu halten, sind Puffergemi­ sche notwendig. Gemäß der Erfindung werden die Dicarbon­ säuren mit ihren Salzen oder Salzen anderer, schwacher Säuren zur Pufferbildung benutzt. Man erhält eine aus­ gezeichnete Pufferwirkung, besonders wenn die Dissozia­ tionskonstante zwischen 5 · 10^-4 und 8 · 10^-5 in der ersten Stufe liegt.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Kombination von Triazol und Dicarbonsäuren zeigt sich darin, daß nach einem deutlich reduzierten Anfangsabtrag der wei­ tere Nickelabtrag nahezu oder vollständig zum Still­ stand kommt.

Um auch die aus ungeschützten Eisenteilen bestehenden Druckmaschinenteile zusätzlich einer Korrosionsinhibie­ rung zu unterwerfen, wird dem Feuchtmittel in solchen Fällen, wo dieser zusätzliche Schutz gewünscht wird bzw. unvermeidlich ist, ein Korrosionsinhibitor für Eisen zugesetzt. Besonders hat sich hierbei der Zusatz von Phosphorsäuren, insbesondere Orthophosphorsäure und/oder deren Salze bewährt.

Durch den Zusatz dieser Inhibitoren auf Phosphorsäure- oder Phosphatbasis wird die Korrosion an den vernickel­ ten Teilen zwar leicht erhöht, jedoch durch Zusatz der genannten Ammoniumsalze wieder auf einen konstanten Endwert unter 1 g/m² gebracht.

Das Feuchtmittel wird je nach Zusammensetzung dem Ver­ wender in fester, halbfester oder feucht-pastiöser Form angeboten, der es dann mit der entsprechenden Menge an gegebenenfalls teil- oder vollentsalztem Wasser ver­ dünnt. Üblicherweise enthält das beim Drucken in den Maschinen verwendete Feuchtwasser 0,5 bis 5,0 Gew.-%, vorzugsweise 1,0 bis 2,5 Gew.-%, des erfindungsgemäßen Feuchtmittels.

Die Erfindung wird im folgenden anhand ausgewählter Beispiele beschrieben. Eine Einschränkung auf die Bei­ spiele soll jedoch nicht bestehen.

Experimentelle Durchführung der Versuche

Bei Vorversuchen hatte es sich gezeigt, daß es bei der Bestimmung der Korrosion als Gewichtsverlust nur nach einer vorgegebenen Tauchzeit im Feuchtwasser für die Praxis zu irreführenden Begutachtungen kommen kann.

Die Versuche wurden deshalb an rundum vernickelten Probeblechen von 58 cm² Oberfläche durchgeführt, wobei sie wechselweise der Luft (70mal bei Raumtemperatur) und dem zu prüfenden Feuchtwasser (70mal bei 20°C) innerhalb einer Minute ausgesetzt wurden. Die Nickel­ schicht betrug 50 µm.

Es wurden dabei Feuchtwässer, die 2 Gew.-% der in den folgenden Beispielen angegebenen Rezepturen enthielten, verwendet.

Alle 2,75 Stunden wurde das jeweilige Feuchtwasser er­ neuert. Am Blech evtl. lose anhängende Beläge wurden entfernt, anschließend wurde das Blech mit destillier­ tem Wasser und mit Alkohol abgespült, getrocknet und der Gewichtsverlust gegenüber dem unbehandelten Blech bei Raumtemperatur bestimmt.

Tabelle 1

Die Bestandteile sind in den Beispielen in Gewichtstei­ len angegeben. Die Dicarbonsäuren wurden in vergleich­ baren Molmengen eingesetzt.

Der Nickelabtrag (Korrosion) durch Behandlung mit Feuchtwässern der Beispiele 1 bis 4 in Abhängigkeit von der Zeit ist in Fig. 1 dargestellt. Aus diesem Dia­ gramm ist überraschend und klar ersichtlich, daß bei Verwendung von mit der üblicherweise in Feuchtwässern enthaltenen Citronensäure, wie auch bei der Weinsäure, (Vergleichsbeispiele 1 und 2; hydroxylierte Carbon­ säuren) der Nickelabtrag am Beginn der Einwirkung be­ reits höher liegt als bei der erfindungsgemäßen Verwen­ dung von Adipin- bzw. Benzol-1,2-dicarbonsäure (Bei­ spiele 3 und 4: nicht hydroxylierte Dicarbonsäuren). Besonders deutlich und überraschend ist die korrosions­ inhibierende Wirkung jedoch über einen längeren Zeit­ raum zu erkennen. Die Korrosion kommt nach kurzer Zeit zum Stillstand, während bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2 die Korrosion stetig weiter ansteigt. Die Korro­ sion der Vergleichsbeispiele 1 und 2 liegt - hochge­ rechnet auf Tage oder Wochen, wie es für die Praxis zu geschehen hat - gegenüber der Erfindung um Zehnerpo­ tenzen höher.

Beispiele für phosphorsäurehaltige Rezepturen, die zu­ sätzlich korrosionsinhibierend auf Eisen wirken:

Tabelle 2

Die Lösungen der Beispiele 5 bis 7 wurden wie in den Beispielen 1 bis 4 in 2%iger Lösung in destilliertem Wasser für den Korrosionstest eingesetzt. Die erhalte­ nen Korrosionsergebnisse wurden in Fig. 2 zusammenge­ stellt.

Aus diesem Diagramm ist erkennbar, daß zwar der Zusatz von Phosphorsäure die Nickelkorrosion gegenüber den Beispielen 3 und 4 etwas erhöht, daß aber auch hier die Kombination von Tolyltriazol mit der nichthydroxylier­ ten Dicarbonsäure, Bernsteinsäure, einen deutlichen Vorteil gegenüber der Citronensäure hat. Die Korrosion des Nickels kommt auch hier nach einem anfänglichen Ab­ trag zum Stillstand (Langzeitinhibierung). Bei Kombina­ tion von Tolyltriazol mit Citronensäure dagegen findet ein stetig ansteigender Abtrag statt. Dies gilt auch bei Einsatz von 1 H-Benzotriazol. Die Druckeigenschaf­ ten der Platten bei Einsatz eines Feuchtmittels gemäß Beispiel 7 sind gut.

Beispiel 8

Fügt man der Rezeptur von Beispiel 7, 0,3 Gewichtsteile (Gt) Dioctyldimethylammoniumchlorid zu, so erhält man eine weitere Minderung des Abtrags gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Diagramm. Der Zusatz zeigt deutlich einen zu­ sätzlichen korrosionshemmenden Effekt. Einen gleichge­ richteten Effekt erzielt man auch mit Dibutylammonium­ caprylat.

Beispiel 9

Ein Feuchtmittelkonzentrat gemäß Beispiel 1 mit 5,1 Gt Pimelinsäure oder 3-Methyladipinsäure anstelle von Ci­ tronensäure hergestellt und auf pH 5,0 eingestellt, er­ gibt in 2%iger Verdünnung mit vollentsalztem Wasser eine Nickelabtragskurve entsprechend Fig. 1, die auf der Nullinie verläuft, d. h. es wird kein Nickel abge­ tragen.

Beispiel 10

Ein Feuchtmittelkonzentrat entsprechend Beispiel 2, je­ doch mit 5,7 Gt Aminobernsteinsäure anstelle von Wein­ säure hergestellt und auf pH 5 gebracht, wird in 2%iger Verdünnung mit vollentsalztem Wasser auf Korrosion an Nickel wie beschrieben untersucht. Es wurde kein Nickel abgetragen, die Kurve entsprechend Fig. 1 verläuft auf der Nullinie.

Durch die Erfindung werden für die Druckerei-Praxis verbesserte Feuchtmittel erhalten. Sie haben eine sehr gute Pufferkapazität und liefern eine gleichmäßige Feuchtung bei geringem Wasserbedarf. Das Freilaufver­ halten ist sehr gut, der Makulaturanfall gering. Es tritt kein Schmieren, Kleben oder Schäumen auf. Der Korrosionsschutz für Nickel ist sehr gut, auch die Eisenkorrosion bei Zugaben von Phosphorsäure und/oder Phosphaten ist stark gesenkt.

Claims (15)

1. Feuchtmittel für den Offsetdruck enthaltend visko­ sitätsregulierende Hydrophilierungsmittel, Puffersub­ stanzen und gegebenenfalls Lösungsvermittler, Entschäu­ mer und Biocide, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kombination aus wenigstens einem Triazol und wenigstens einer nicht hydroxylierten Dicarbonsäure und gegebenen­ falls deren Salze enthält.

2. Feuchtmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß es wenigstens ein substituiertes Triazol ent­ hält.

3. Feuchtmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß es ein aromatisch substituiertes Triazol ent­ hält.

4. Feuchtmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß es ein mit Elektronendonatoren substituiertes aromatisches Triazol enthält.

5. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß es als Triazol 1 H-Benzotri­ azol oder Tolyltriazol enthält.

6. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß es als Dicarbonsäure vorzugs­ weise eine gesättigte Säure mit 4 bis 10 C-Atomen und gegebenenfalls Salze dieser Säuren enthält.

7. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß es als Dicarbonsäure eine Aminodicarbonsäure und/oder eine verzweigte Dicarbon­ säure enthält.

8. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß es als Triazol wenigstens Tolyltriazol und als Dicarbonsäure wenigstens Adipin­ säure, 3-Methyladipinsäure, Benzol-1,2-dicarbonsäure, Bernsteinsäure, Aminobernsteinsäure oder Pimelinsäure enthält.

9. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß es einen Lösungsvermittler enthält.

10. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß es wenigstens ein Ammonium­ salz der allgemeinen Formel Rn Hm N⁺ X⁻ enthält, wobei n 1-4, m 0-3, (n+m) 4 und R Alkyl und/oder Aryl, vor­ zugsweise Alkyl, ist.

11. Feuchtmittel nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es wenigstens ein Ammoniumsalz mit einem Anion einer Carbonsäure enthält.

12. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen Korro­ sionsinhibitor für Eisen, insbesondere Phosphorsäure, bevorzugt Orthophosphorsäure, und/oder deren Salze enthält.

13. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Triazol zu Dicarbonsäure 2 : 1 bis 1 : 20, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 10, beträgt.

14. Feuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es als Puffer wenigstens ein Salz einer schwachen, bevorzugt organischen Säure mit einer bevorzugten Dissoziationskonstante zwischen 5 · 10^-4 und 8 · 10^-5 in der ersten Stufe und einer starken Base enthält.

15. Feuchtwasser für Offsetdruckmaschinen, enthaltend 0,5 bis 5,0% des Feuchtmittels nach den Ansprüchen 1 bis 14.