Befeuchtungslösung für den Offsetdruck

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine wäßrige Befeuchtungslösung für den Offset­druckprozeß.
Diese Lösung enthält ein Hydrolysat einer Verbindung der allgemeinen Formel

     (R¹O)₂--CH₂-CH₂-Si(OR²)₃
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.

Beschreibung

[0001] 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).

[0002] 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.

[0003] Während des Druckvorgangs wird im allgemeinen neben der Druckfarbe eine wäßrige Befeuchtungslösung auf die Plattenoberfläche aufgebracht.

[0004] 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.

[0005] Alternativ kann man auch die Befeuchtungslösung und mindestens einen Teil der Druckfarbe auf Ölbasis auf die Platte gleichzeitig mit einer Walze aufbringen.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] Ersatzstoffe für Gummi arabicum sind in der Literatur bekannt. So ist in der DE-A-26 25 604 (entspr. US-A-4 116 896) 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.

[0010] Nachteilig ist bei der Verwendung von Polymeren, daß ein Antrocknen zum Kleben oder zur Verschmutzung der Druckmaschine führt. In der DE-B-1 121 632 (entspr. US-A-3 108 535) 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.

[0011] Der Nachteil solcher Lösungen besteht einerseits in einem unangenehmen Geruch, andererseits in einer teuren Herstellungsprozedur. In der EP-A-0 091 601 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-4 186 250 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.

[0012] In der US-A-4 374 036 wird eine Befeuchtungslösung beschrieben, die Polyphosphate, wasserlösliche Polyethylenglykole, Carboxymethylcellulose, nichtionische oder anionische Tenside vom Typ Alkylorthophosphat und Alkylpolyphosphat sowie ein Polysiloxan enthalten.

[0013] 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.

[0014] Auch Befeuchtungslösungen für den Offsetdruck, die Aminomethylenphosphon­säure und/oder deren Derivate enthalten, waren bereits vorgeschlagen worden.

[0015] 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.

[0016] Diese Aufgabe wird durch eine Befeuchtungslösung gelöst, die [2-(Tri­hydroxysilyl)ethyl]-phosphonsäure oder deren Derivate, wie z.B. deren Salze oder Kondensate enthält.

[0017] 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)

     (R¹O)₂-

-CH₂-CH₂-Si(OR²)₃     (I)
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.

[0018] Bevorzugt sind solche Befeuchtungslösungen die eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthalten, worin R¹ und R² für Wasserstoff stehen.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] Der pH-Wert der Befeuchtungslösung liegt zweckmäßigerweise im Bereich zwischen 3,0 und 7,0, vorzugsweise zwischen 4,0 und 5,5.

[0022] 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.

[0023] 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 3 780 127 bzw. US-PS 3 816 550 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.

[0024] Als Salze der Hydrolysate kommen deren Alkali- und Erdalkalisalze, insbesondere deren Na⁺-, K⁺- und NH₄⁺-Salze in Frage.

[0025] 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.

[0026] Der pH-Wert der Befeuchtungslösung wird zweckmäßigerweise auf einen pH-Wert zwischen 3 und 7, vorzugsweise zwischen 4 und 5,5 eingestellt.

[0027] 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.

[0028] 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.

[0029] 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.

[0030] Der weiteren Verdeutlichung der Erfindung dienen die folgenden Beispiele.

[0031] Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Prüfung der Wirksamkeit der Befeuchtungslösung:

[0032] 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

[0033] 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

[0034] 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

[0035] 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

[0036] 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.

Ansprüche

1. Wäßrige Befeuchtungslösung für den Offsetdruckprozeß, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Lösung ein Hydrolysat einer Verbindung der allge­meinen Formel (I)

     (R¹O)₂-

-CH₂-CH₂-Si(OR²)₃     (I)
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 eine 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.