EP0322658B1 - Befeuchtungslösung für den Offsetdruck - Google Patents

Befeuchtungslösung für den Offsetdruck Download PDF

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EP0322658B1
EP0322658B1 EP88120958A EP88120958A EP0322658B1 EP 0322658 B1 EP0322658 B1 EP 0322658B1 EP 88120958 A EP88120958 A EP 88120958A EP 88120958 A EP88120958 A EP 88120958A EP 0322658 B1 EP0322658 B1 EP 0322658B1
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EP
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damping solution
solution
dampening solution
printing
offset printing
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Harald Dr. Lauke
Gregor Dr. Schuermann
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BASF SE
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/08—Damping; Neutralising or similar differentiation treatments for lithographic printing formes; Gumming or finishing solutions, fountain solutions, correction or deletion fluids, or on-press development

Definitions

  • Offset printing plates generally consist of a layer support on which a radiation-sensitive reproduction layer is applied, with the aid of which an image is photomechanically generated from a template. After the printing form has been produced, the layer support carries the color-bearing image areas during later printing and at the same time forms the water-bearing image background in the non-image areas (non-image areas).
  • an aqueous dampening solution is generally applied to the plate surface during the printing process.
  • the dampening solution is applied to the plate by one or more rollers.
  • At least one ink roller which is covered with an oil-based ink, contacts the entire surface of the plate, but only colors the hydrophobic image areas because of the oil-repellent properties of the non-image areas.
  • the dampening solution and at least part of the oil-based ink can be applied to the plate simultaneously with a roller.
  • Agents such as gum arabic, glycerol and the like for hydrophilization have long been known, which usually contain additions of phosphates, citrates or corresponding acids, which act as buffers and set the pH range of 4.5 and 6, which is particularly favorable for offset printing.
  • the natural product gum arabic fluctuates in quality and, as a component in dampening solutions, leads to excessive emulsification of the printing ink, which results in uneven coloring of the printing plate.
  • EP-A-0091601 describes a dampening solution which contains water-miscible or water-soluble polymers instead of the isopropanol also used, cellulose ethers, polyacrylamides, polyvinyl alcohols or chemically modified rubber products being used in particular.
  • US-A-4186250 describes mixtures of polyacrylamides with polycarboxylic acids or their alkali metal salts. Such solutions have the same shortcomings as have already been described for the polymers.
  • US-A-4374036 describes a dampening solution which contains polyphosphates, water-soluble polyethylene glycols, carboxymethyl cellulose, nonionic or anionic surfactants of the alkyl orthophosphate and alkyl polyphosphate type and a polysiloxane.
  • a disadvantage is the inadequate hydrolysis stability of polyphosphates, so that work must be carried out in the neutral range, although in practice pH values around 5 have proven to be better.
  • Moisturizing solutions for offset printing which contain aminomethylenephosphonic acid and / or their derivatives, have already been proposed.
  • the present invention relates to an aqueous dampening solution for the offset printing process, which is characterized in that the solution is a hydrolyzate of a compound of the general formula (I) wherein R1 and R2 are the same or different from each other and represent hydrogen, an alkyl radical with 1 to 9 carbon atoms or an aryl radical with 6 to 12 carbon atoms, or contains condensates of this hydrolyzate.
  • R1 and R2 are the same or different from each other and represent hydrogen, an alkyl radical with 1 to 9 carbon atoms or an aryl radical with 6 to 12 carbon atoms, or contains condensates of this hydrolyzate.
  • the compounds of the general formula (I) can also be present, at least in part, in the form of their salts, and additionally contain a buffer system, a biocide, a corrosion inhibitor, glycol and / or alcohol.
  • the dampening solution can be in the form of a concentrate, which may contain 0.01 to 100 g / l of the compound of the general formula (I).
  • the pH of the dampening solution is expediently in the range between 3.0 and 7.0, preferably between 4.0 and 5.5.
  • the hydrophilization of the non-image areas of the printing plate is renewed during the offset printing process, whereby toning is prevented until the end of the printing process.
  • a particular advantage of the moistening solution according to the invention is that disturbances caused by hard water or cations which have been introduced are prevented.
  • Another important advantage of the dampening solution according to the invention is that the compound of the general formula (I), in particular [2- (trihydroxysilyl) ethyl] phosphonic acid and its salts, are easily accessible from inexpensive raw materials and can be prepared in a constant quality and also in higher concentrations can be used.
  • Silanes of the general formula (I), e.g. [2- (trialkoxysilyl) ethyl] phosphonic acid dimethyl ester or [2- (trialkoxysilyl) ethyl] phosphonic acid diethyl ester such as e.g. the [2- (trimethoxysilyl) ethyl] phosphonic acid dimethyl ester or diethyl ester can be prepared in a conventional manner, e.g. as described in US-PS 3780127 and US-PS 3816550, in conc. Hydrochloric acid can be hydrolyzed. After removing excess hydrochloric acid, the product obtained in this way can be diluted with water.
  • condensates can also form during hydrolysis.
  • hydrolyzates and condensates as well as mixtures of hydrolyzates and condensates of the compounds of general formula (I) can be used according to the invention for the dampening solution, as long as it is ensured that the hydrolyzates or their condensates are completely dissolved or homogeneous in aqueous or alcoholic / aqueous solution are distributed.
  • Suitable salts of the hydrolysates are their alkali and alkaline earth salts, in particular their Na+, K+ and NH4+ salts.
  • the hydrolyzates and / or their condensates or their salts are generally present in the dampening solution according to the invention in amounts of 0.01 to 10, preferably 0.1 to 2% by weight, based on the total amount of the dampening solution.
  • the pH of the dampening solution is expediently adjusted to a pH between 3 and 7, preferably between 4 and 5.5.
  • the dampening solution according to the invention can also be stored in the form of a concentrate which contains up to 100 g / l of hydrolyzate of a compound of the general formula (I), its condensate or salts, and, if appropriate, the additives mentioned above.
  • dampening solution according to the invention it is possible to maintain the hydrophilicity and thus the water-carrying properties of the non-image areas during the printing process, without sticky deposits and disturbances caused thereby, for example when using high-molecular compounds.
  • An electrolytically roughened and anodized aluminum plate is immersed in the dampening solution to be tested and then dried.
  • the entire plate is then printed with offset ink in a sample printing device. After the ink has dried somewhat, the plate is again placed in the dampening solution and the time taken for the printing ink to detach from the plate. The faster this happens, the better the humectant works.
  • Example 2 The experiment described in Example 2 was repeated with the change that this time no [2- (trihydroxysilyl) ethyl] phosphonic acid was added to the solution. The color only came off the plate after several hours.

Landscapes

  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine wäßrige Befeuchtungslösung zur Verhinderung der Farbannahme von Nichtbildstellen während des Offset-Druckvorganges und zur weitgehenden Verminderung von Störungen durch Fremdionen. Offsetdruckplatten bestehen im allgemeinen aus einem Schichtträger, auf dem eine strahlungsempfindliche Reproduktionsschicht aufgebracht ist, mit deren Hilfe von einer Vorlage ein Bild auf photomechanischem Wege erzeugt wird. Nach der Herstellung der Druckform trägt der Schichtträger die beim späteren Drucken farbführenden Bildstellen und bildet zugleich an den bildfreien Stellen den wasserführenden Bildhintergrund (Nichtbildstellen).
  • Man verlangt daher von einem Schichtträger, der für lichtempfindliches Material zum Herstellen einer Druckplatte geeignet sein soll, einerseits, daß die aus der Kopierschicht des Materials entwickelten druckenden Bildstellen auf ihm sehr fest haften, und andererseits, daß er einen hydrophilen Bilduntergrund darstellt und seine abstoßende Wirkung gegenüber oleophilen Druckfarben unter den Anforderungen des Druckprozesses beibehält.
  • Während des Druckvorgangs wird im allgemeinen neben der Druckfarbe eine wäßrige Befeuchtungslösung auf die Plattenoberfläche aufgebracht.
  • Deren Aufgabe ist es, alle nicht vom hydrophoben Bild bedeckten Teile feucht zu halten, um somit zu gewährleisten, daß diese Nichtbildstellen während des Druckvorgangs hydrophobe Druckfarbe abstoßen. In herkömmlichen Systemen wird die Befeuchtungslösung auf die Platte durch eine oder mehrere Walzen bzw. Rollen aufgebracht. Mindestens eine Druckfarbenwalze, die mit einer Druckfarbe auf Ölbasis bedeckt ist, kontaktiert die gesamte Oberfläche der Platte, färbt jedoch wegen der ölabweisenden Eigenschaften der Nichtbildstellen nur die hydrophoben Bildstellen ein.
  • Alternativ kann man auch die Befeuchtungslösung und mindestens einen Teil der Druckfarbe auf Ölbasis auf die Platte gleichzeitig mit einer Walze aufbringen.
  • Im einfachsten Fall wird als Befeuchtungslösung Wasser verwendet. Den hohen Anforderungen des Offsetdrucks genügt dies jedoch in vielen Fällen nicht und es kommt häufig zu Störungen im Sinne einer Farbannahme an Nichtbildstellen.
  • Seit langem sind Mittel wie Gummi arabicum, Glycerin und ähnliches zur Hydrophilierung bekannt, die gewöhnlich Zusätze von Phosphaten, Citraten oder entsprechende Säuren enthalten, welche als Puffer wirken und den für den Offsetdruck besonders günstigen pH-Bereich von 4,5 und 6 einstellen.
  • Das Naturprodukt Gummi arabicum schwankt in seiner Qualität und führt als Bestandteil in Befeuchtungslösungen zu einem übermäßigen Emulgieren der Druckfarbe, was eine ungleichmäßige Einfärbung der Druckplatte zur Folge hat.
  • Ersatzstoffe für Gummi arabicum sind in der Literatur bekannt. So ist in der DE-A-2625604 (entspr. US-A-4116896) eine Befeuchtungslösung beschrieben, die erstens mehrwertige Metallionen, zweitens mindestens etwa 97 Gew.% Lösungsmittel, wobei das Lösungsmittel aus mindestens einem einwertigen oder mehrwertigen Niedrig-Alkylalkohol oder Glykolether mit einem Molekulargewicht von etwa 170 oder weniger und mindestens etwa 75 Vol.% Wasser besteht, und drittens 0,001 bis 0,5 Gew.% einer ausgewählten aktiven Polymerkomponente enthält.
  • Nachteilig ist bei der Verwendung von Polymeren, daß ein Antrocknen zum Kleben oder zur Verschmutzung der Druckmaschine führt. In der DE-B-1121632 (entspr. US-A-3108535) wird ein wäßriges Feucht- und Reinigungsmittel für das Offsetdruckverfahren vorgeschlagen, das Polyvinylphosphonsäure, Vinylphosphonsäure oder Mischungen der Komponenten mit Glycerin, gegebenenfalls unter Zusatz von für Befeuchtungslösungen bekannten Substanzen, wie Ammoniumphosphat, Citrate, Carboxymethylcellulose u.a. enthält.
  • Der Nachteil solcher Lösungen besteht einerseits in einem unangenehmen Geruch, andererseits in einer teuren Herstellungsprozedur. In der EP-A-0091601 wird eine Befeuchtungslösung beschrieben, die statt des auch verwendeten Isopropanols wassermischbare oder -lösliche Polymere enthält, wobei vor allem Celluloseether, Polyacrylamide, Polyvinylalkohole oder chemisch modifizierte Gummiprodukte eingesetzt werden. In der US-A-4186250 werden Mischungen von Polyacrylamiden mit Polycarbonsäuren oder deren Alkalimetallsalzen beschrieben. Bei solchen Lösungen bestehen die gleichen Mängel, wie sie bereits für die Polymeren beschrieben sind.
  • In der US-A-4374036 wird eine Befeuchtungslösung beschrieben, die Polyphosphate, wasserlösliche Polyethylenglykole, Carboxymethylcellulose, nichtionische oder anionische Tenside vom Typ Alkylorthophosphat und Alkylpolyphosphat sowie ein Polysiloxan enthalten.
  • Nachteilig ist die nicht ausreichende Hydrolysestabilität von Polyphosphaten, so daß hier im Neutralbereich gearbeitet werden muß, obwohl sich in der Praxis pH-Werte um 5 als besser erwiesen haben.
  • Auch Befeuchtungslösungen für den Offsetdruck, die Aminomethylenphosphonsäure und/oder deren Derivate enthalten, waren bereits vorgeschlagen worden.
  • Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Befeuchtungslösung für den Offsetdruck zu entwickeln, die das Tonen während des Druckprozesses sowie durch eingeschleppte Kationen verursachte Störungen verhindert, korrosionshemmend wirkt, in pH-Bereichen verwendbar ist, die für den Druckvorgang optimal sind, die unkompliziert herzustellen und kostengünstig zusammengesetzt ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Befeuchtungslösung gelöst, die [2-(Trihydroxysilyl)ethyl]-phosphonsäure oder deren Derivate, wie z.B. deren Salze oder Kondensate enthält.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine wäßrige Befeuchtungslösung für den Offsetdruckprozeß, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Lösung ein Hydrolysat einer Verbindung der allgemeinen Formel (I)
    Figure imgb0001
    worin R¹ und R² untereinander gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen oder einen Arylrest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen stehen, oder Kondensate dieses Hydrolysates enthält.
  • Bevorzugt sind solche Befeuchtungslösungen die ein Hydrolysat einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthalten, worin R¹ und R² für Wasserstoff stehen.
  • Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können auch zumindest teilweise in Form ihrer Salze vorliegen, zusätzlich ein Puffersystem, ein Biocid, einen Korrosionsinhibitor, Glykol und/oder Alkohol enthalten.
  • Die Befeuchtungslösung kann in Form eines Konzentrats vorliegen, wobei im Konzentrat 0,01 bis 100 g/l der Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthalten sein kann.
  • Der pH-Wert der Befeuchtungslösung liegt zweckmäßigerweise im Bereich zwischen 3,0 und 7,0, vorzugsweise zwischen 4,0 und 5,5.
  • Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Befeuchtungslösung erneuert sich während des Offsetdruckprozesses die Hydrophilierung der Nichtbildstellen der Druckplatte, wodurch bis zum Ende des Druckvorganges ein Tonen verhindert wird. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Befeuchtungslösung ist, daß Störungen durch hartes Wasser oder eingeschleppte Kationen verhindert werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Befeuchtungslösung besteht darin, daß die Verbindung der allgemeinen Formel (I), insbesondere die [2-(Trihydroxysilyl)ethyl]phosphonsäure und deren Salze leicht aus preiswerten Rohstoffen zugänglich und in gleichbleibender Qualität herstellbar sind und auch in höheren Konzentrationen verwendet werden können.
  • Silane der allgemeinen Formel (I), wie z.B. [2-(Trialkoxysilyl)ethyl]phosphonsäuredimethylester oder [2-(Trialkoxysilyl)ethyl]phosphonsäurediethylester wie z.B. der [2-(Trimethoxysilyl)ethyl]phosphonsäuredimethylester bzw. -diethylester können auf übliche Weise, z.B. wie in US-PS 3780127 bzw. US-PS 3816550 beschrieben, in konz. Salzsäure hydrolysiert werden. Nach Entfernen überschüssiger Salzsäure kann das so erhaltene Produkt mit Wasser verdünnt werden. In gewissem Umfang können bei der Hydrolyse auch Kondensate entstehen. Sowohl Hydrolysate als auch Kondensate als auch Gemische von Hydrolysaten und Kondensaten der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind erfindungsgemäß für die Befeuchtungslösung verwendbar, solange gewährleistet ist, daß die Hydrolysate bzw. deren Kondensate in wäßriger oder alkoholisch/wäßriger Lösung vollständig gelöst bzw. homogen verteilt sind.
  • Als Salze der Hydrolysate kommen deren Alkali- und Erdalkalisalze, insbesondere deren Na⁺-, K⁺- und NH₄⁺-Salze in Frage.
  • Die Hydrolysate und/oder deren Kondensate bzw. deren Salze sind in der erfindungsgemäßen Befeuchtungslösung im allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 10, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Befeuchtungslösung enthalten.
  • Der pH-Wert der Befeuchtungslösung wird zweckmäßigerweise auf einen pH-Wert zwischen 3 und 7, vorzugsweise zwischen 4 und 5,5 eingestellt.
  • Zur Erzielung besonderer Effekte kann es auch vorteilhaft sein, der Befeuchtungslösung in bekannter Weise weitere Stoffe, wie z.B. ein Puffersystem, Biocide, Netzmittel, Entschäumer, Korrosionsinhibitoren, Verdickungsmittel, Alkohole und/oder Glykole zuzufügen.
  • Die erfindungsgemäße Befeuchtungslösung kann auch in Form eines Konzentrats, das bis zu 100 g/l an Hydrolysat einer Verbindung der allgemeinen Formel (I), dessen Kondensat oder Salze, sowie gegebenenfalls die oben angeführten Zusatzstoffe enthält, aufbewahrt werden.
  • Mit der erfindungsgemäßen Befeuchtungslösung ist es möglich, die Hydrophilie und damit die wasserführenden Eigenschaften der Nichtbildbereiche während des Druckvorgangs aufrecht zu erhalten, ohne daß klebrige Ablagerungen und dadurch hervorgerufene Störungen wie beispielsweise bei Verwendung hochmolekularer Verbindungen auftreten.
  • Der weiteren Verdeutlichung der Erfindung dienen die folgenden Beispiele.
  • Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
    • Prüfung der Wirksamkeit der Befeuchtungslösung:
  • Eine elektrolytisch aufgerauhte und anodisch oxidierte Aluminiumplatte wird in die zu prüfende Befeuchtungslösung getaucht und anschließend getrocknet. Dann wird die gesamte Platte in einem Probedruckgerät mit Offsetfarbe bedruckt. Nachdem die Farbe etwas eingetrocknet ist, wird die Platte abermals in die Befeuchtungslösung gelegt und die Zeit bestimmt, in der sich die Druckfarbe wieder von der Platte ablöst. Je schneller dies geschieht, desto besser wirkt das Befeuchtungsmittel.
    • Beispiel 1
  • Eine elektrolytisch aufgerauhte und anodisch oxidierte Aluminiumplatte wurde in eine wäßrige Lösung getaucht, deren pH-Wert mittels Na₃PO₄ auf einen Wert von 5,0 eingestellt wurde und die 0,5% [2-(Trihydroxysilyl)ethyl]phosphonsäure enthielt. Zur Prüfung der Wirksamkeit wurde anschließend wie oben beschrieben verfahren. Die Farbe löste sich in der Befeuchtungslösung sehr rasch von der Platte.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine elektrolytisch aufgerauhte und anodisch oxidierte Aluminiumplatte wurde ohne weitere Behandlung mit Offsetfarbe bedruckt. Nachdem die Farbe leicht eingetrocknet war, wurde die Platte in destilliertes Wasser gelegt. Die Farbe löste sich auch nach mehreren Stunden nicht ab.
    • Beispiel 2
  • Eine elektrolytisch aufgerauhte und anodisch oxidierte Aluminiumplatte wurde in eine Lösung getaucht, die 0,5% Glycerin und 0,5% [2-(Trihydroxysilyl)ethyl]phosphonsäure enthielt. Nach der oben geschilderten Weiterverarbeitung zeigte sich, daß sich die Farbe sehr rasch wieder ablöst. Beim Druckversuch auf einer handelsüblichen Offsetdruckmaschine erhält man entsprechend vorteilhafte Ergebnisse, d.h. schnellerer Freilauf der Platte beim Anlaufen der Druckmaschine und deutlich verringerte Makulatur.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Der im Beispiel 2 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit der Änderung, daß der Lösung diesmal keine [2-(Trihydroxysilyl)ethyl]phosphonsäure zugesetzt wurde. Die Farbe löste sich erst nach mehreren Stunden von der Platte.

Claims (8)

1. Wäßrige Befeuchtungslösung für den Offsetdruckprozeß, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung ein Hydrolysat einer Verbindung der allgemeinen Formel (I)
Figure imgb0002
 worin R¹ und R² untereinander gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen oder einen Arylrest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen stehen, oder Kondensate dieses Hydrolysates enthält.
2. Befeuchtungslösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung ein Hydrolysat einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthält, worin R¹ und R² für Wasserstoff stehen.
3. Befeuchtungslösung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zumindest teilweise in Form ihrer Salze vorliegen.
4. Befeuchtungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Puffersystem enthält.
5. Befeuchtungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich mindestens einen Stoff aus der Gruppe Biocid, Korrosionsinhibitor, Glykol und Alkohol enthält.
6. Befeuchtungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung in Form eines Konzentrats vorliegt.
7. Befeuchtungslösung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Konzentrat 0,01 bis 100 g/l der Verbindung der allgemeinen Formel (I) gemäß Anspruch 2 enthalten ist.
8. Befeuchtungslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert zwischen 3,0 und 7,0, vorzugsweise zwischen 4,0 und 5,5 aufweist.
EP88120958A 1987-12-24 1988-12-15 Befeuchtungslösung für den Offsetdruck Expired - Lifetime EP0322658B1 (de)

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