Feuchtmittel für Offsetdruckformen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Verbesserung der Feuchtung von Offsetdruckformen.

[0002] Offsetdruck- oder Flachdruckformen haben die Eigenschaft, an den nichtdruckenden Flächen hydrophil, an den druckenden Flächen hydrophob (= oleophil) zu sein. Im Laufe des Druckvorganges werden sie über alle Flächen mit einem wäßrigen Feuchtmittel vollständig benetzt, anschließend erfolgt die Einfärbung mit der ölhaltigen Druckfarbe.

[0003] Die hydrophilen, vom Feuchtmittel benetzten Stellen können nicht von der hydrophoben, öligen Druckfarbe benetzt werden. Auf diese Weise entsteht auf der Druckform ein farbiges Druckbild, welches über einen Gummizylinder auf den Bedruckstoff, das ist der zu bedruckende Werkstoff, übertragen wird.

[0004] Die Stabilität dieses Feuchtmittelfilmes, d. h. eine bestimmte Differenz zwischen der spezifischen freien Oberflächenenergie des Druckformmaterials und der Flüssigkeit, ist entscheidend für eine saubere Druckfarbenverteilung. Ausführliche theoretische Beschreibungen des Oberflächenverhaltens, dessen Verbesserung die Grundlage der vorliegenden Erfindung bildet, finden sich beispielsweise in Advances in Printing Science and Technology (Proceedings of the 17th International Conference of Printing Research Institutes, Saltsjöbaden, Schweden, S. 229 - 246, Juni 1983) Es wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, Feuchtmittel mit Zusätzen zu versehen, welche die Benetzbarkeit und hydrophilierende Wirkung verbessern. Stand der Technik sind hierbei wasserlösliche synthetische und natürliche Polymeren, wie z. B. kurzkettige, auch mehrwertige Alkohole, Gummiarabikum, Stärke, Alginate, Dextrin, Cellulosen sowie Gelatine. In Internat. Bull. (1956, Januar), S. 30 - 35, sind Verwendung und Wirkung dieser Zusätze beschrieben.

[0005] Die DE-OS-2 625 604 beschreibt Feuchtmittel auf der Basis saurer Alkohol/Wasser-Lösungen mit ein- und mehrwertigen niedrig-Alkylalkoholen und Glykoläthern mit Molekulargewichten von 170 oder weniger, in denen nicht mehr als vier aufeinanderfolgende C-Atome vorhanden sein sollen. Diese Feuchtmittel enthalten Polyacrylamide, -säuren und deren Salze, gegebenenfalls gemeinsam mit Hydroxymethylcellulose, in einer Menge von 0,001 bis 5 Gew. -%. Ferner werden Metallnitrate und organische Chelatbildner zugegeben.

[0006] Gemäß der DE-AS-1 105 439 bestehen die Feuchtmittelzusätze aus Siliciumdioxid oder Mischoxiden, wobei gegebenenfalls mehrwertige Alkohole und Citratpuffer zugesetzt sind. Nähere Angaben über Art und Wirkungsweise der mehrwertigen Alkohole werden nicht gemacht.

[0007] Polyalkohole und kurzkettige, mehrwertige Alkohole neigen bei Anwesenheit von organischen Polymeren zu mangelhafter Filmbildung, was die Adsorption des wäßrigen Feuchtmittels auf der Metalloberfläche der Offsetdruckformen erheblich behindert. Ferner sind diese Alkohole wegen ihrer teilweise quellend wirkenden Einflüsse problematisch. Wasserlösliche polymere Feuchtmittelzusätze nach dem Stand der Technik üben bei nicht exakter Einhaltung bestimmter Konzentrationen sowie bei Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen oft einen negativen Einfluß auf die Druckqualität sowie die Trockenzeiten der Farben aus. Ferner setzt ihre Wirkung nach Unterbrechung des Druckvorganges meist nur zögernd wieder ein, so daß beim Anfahren der Maschinen lange Andruckzeiten mit viel Makulatur oft in Kauf genommen werden müssen.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Feuchtmittel für Offsetdruckformen zu schaffen, dessen wasserlösliche polymere Bestandteile die obigen Nachteile nicht zeigen und welches bei bester hydrophilierender und filmbildender Wirkung hohe Standzeiten aufweist. Ferner soll das Produkt biologisch abbaubar sein.

[0009] Die Aufgabe wird entsprechend den vorliegenden Patentansprüchen gelöst.

[0010] Natives, d. h. nicht durch Alterung oder sonstige Behandlung vernetztes bzw. denaturiertes, lösliches Kollagen ist bekannt und weist die folgenden Eigenschaften auf:

[0011] Es umfaßt eine Dreifachhelix aus drei Spiralketten a, β, und y, deren Molekulargewichte etwa 100000, 200000 bzw. 300000 betragen. Die a-Kette besteht aus zwei Untereinheiten a₁ und a₂, welche jeweils ein Molekulargewicht von ca. 100000 aufweisen und sich geringfügig in der Art der sie bildenden Aminosäuren voneinander unterscheiden Die β-Kette besteht aus zwei Untereinheiten: β₁₁, welche aus zwei Untereinheiten a₁ aufgebaut ist, und β₁₂, welche aus einer Untereinheit a₁ und einer Untereinheit a₂ besteht Die beiden Untereinheiten β₁₁ und ß₁₂ besitzen ein Molekulargewicht von ca. 200000. Andererseits findet sich in Abhängigkeit von der Extraktionsweise des Kollagens am Ende einer jeden Helix eine geradkettige Polypeptidkette, welche als Telopeptid bezeichnet wird, mit einer Länge von etwa 5 nm. Ein solches Kollagen kann beispielsweise aus Stütz- und Bindegeweben der Sehnen, Bänder, Knorpel und eiwißhaltigen Knochensubstanz sowie der Haut von insbesondere jungen Tieren, z.B. Kälbern, durch Extraktion mit schwach saurer wäßriger Lösung gewonnen werden.

[0012] Natives, lösliches Elastin ist ein stofflich mit Kollagen nahe verwandtes, unvernetztes Faserprotein und der Hauptbestandteil der elastischen Fasern in den Sehnen.

[0013] Es unterscheidet sich von Kollagen durch das Fehlen der Quellbarkeit in Wasser und durch seine elastischen Eigenschaften.

[0014] Die Gewinnung dieser Proteine verläuft nach insbesondere in der Kosmetik und Medizin eingeführten, bestens bekannten Verfahren und ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Aus der Kosmetik ist bereits das Wasserbindungsvermögen von Kollagen bekannt (z. B. Römpps Chemie-Lexikon, 8. Auflage (1983), S.2168.

[0015] Die erfindungsgemäße Verwendung von Hydrolysaten des nativen Kollagens und/oder des nativen Elastins erwies sich überraschenderweise als Lösung aller oben genannten Schwierigkeiten, welche mit den bisher bekannten wasserlöslichen Polymeren auftraten. Umfangreiche Druckversuche und Messungen von Oberflächenspannungen ergaben, daß diese Hydrolysate an die nichtdruckenden Flächen der Offsetdruckform und an das Drucktuch gleichermaßen gut adsorptiv gebunden werden und eine hervorragende, bleibende hydrophilierende Wirkung des Feuchtmittels sicherstellen. Zudem sind diese Polymeren absolut ungiftig. Sie können nach bekannten Verfahren, beispielsweise enzymatisch, hergestellt werden.

[0016] Des weiteren wurde ein überraschender "Gedächtniseffekt" des erfindungsgemäßen Feuchtmittels für hydrophile Flächenbereiche festgestellt, wenn es zusätzlich als wirksamen Bestandteil ein lösliches, teilweise desamidiertes (Substitution von etwa 30 bis 60 % der Amidgruppen durch Hydroxylgruppen) Kollagen gemäß DE-OS-2 514 844 enthält. Vorteilhafterweise besitzt ein derartiges Desamido-Kollagen noch 0,2 bis 0,4 Gew.-% Amid-Stickstoff.

[0017] Die Desamidierung des Kollagenmoleküls erfolgt dabei zweckmäßig durch Einwirkung von Alkalien oder Säuren. Sie beruht auf einer Ammoniakabspaltung aus Glutamin und Asparagin unter Umwandlung in die entsprechenden Säuren:

[0018] Hierbei ist es jedoch wesentlich, daß keine sonstigen Veränderungen des Kollagenmoleküls vorgenommen werden. Dem Kollagenmolekül müssen also außer der Desamidierung alle anderen Eigenschaften des löslichen Kollagens erhalten bleiben.

[0019] Der erwähnte "Gedächtniseffekt" stellt sich folgendermaßen dar:

[0020] Die Adsorption des Feuchtmittels erfolgt bevorzugt auf den Oberflächenpartien, auf denen bereits zuvor Feuchtmittel vorhanden war. Dieses Verhalten ist von Vorteil, wenn während des Druckvorganges die Zugabemenge an Feuchtmittel gewissen Schwankungen unterworfen ist (Unterbrechung des Druckvorganges), so daß diesbezüglich eine temporäre Unterversorgung der hydrophilen Flächen eintreten kann.

[0021] Erfindungsgemäß enthält das vorgeschlagene Feuchtmittel unter Einsatzbedingungen 0,01 bis 3 Gew.-% organische Polymere, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. Höhere Konzentrationen können zu einer unerwünschten Gelbildung auf der Druckfläche führen, geringere Mengen zeigen keinen ausreichenden Hydrophobierungseffekt mehr. Mindestens die anspruchsgemäßen Kollagen- und/oder Elastin-Hydrolysate als Wirkstoffe müssen enthalten sein.

[0022] Der pH-Wert des Feuchtmittels gemäß der Erfindung liegt zwischen 4,5 und 5,5. Ist er kleiner, wird zwar die Druckplatte einwandfrei sauber; sie kann jedoch chemisch angegriffen werden, und es können sich negative Auswirkungen auf das Papier und die Druckfarbe zeigen. Außerdem wird die Trocknung der Druckfarbe verzögert. Bei einem pH-Wert über 7 tritt meistens eine Verseifung des Bindemittels in der Druckfarbe ein.

[0023] Zur Stabilisierung des pH-Wertes haben sich für das erfindungsgemäße Feuchtmittel an sich bekannter Puffer wie z.B. Natriumcitrat/Citronensäure oder Stärkecitrate als geeignet erwiesen.

[0024] Die Einstellung und Stabilisierung der optimalen Oberflächenenergie des Feuchtmittels, also dessen Fähigkeit, einen dünnen, stabilen und gleichmäßigen Film auf den hydrophilen Flächen der Druckform zu erzeugen, erfolgt nach der vorliegenden Erfindung bevorzugt durch Zusätze nichtpolymerer Alkohole und/oder Alkandiole mit OH-Gruppen in (1,2)- oder (1,3)-Stellung, deren Kettenlänge n, bezogen auf die C-Atome, bei n ,> 6 liegt, wobei Konzentrationen von 0,05 bis 1,0 Gew.-% am vorteilhaftesten sind. Diese Substanzen wirken im angegebenen Mengenverhältnis zudem als Entschäumer.

[0025] Polymere oder kurzkettige Alkohole, wie sie in der EP-OS 24 289 als Stabilisierungsmittel vorgeschlagen werden, zeigen diese Wirkungskombination nicht, oder man benötigt, wie im Falle von Isopropylalkohol oder Ethanol, Mengen von 8 - 15 %, um gleiche Oberflächenenergien wie oben einzustellen. Die Werte der polaren Anteile der spezifischen freien Oberflächenenergie werden mit diesen letzteren Alkoholen überhaupt nicht erreicht. Zudem zeigen die erfindungsgemäßen Alkohole in den angegebenen Mengen keinerlei toxische Wirkungen, zumal sie bereits unter den Einsatzbedingungen des Druckvorganges flüchtig werden.

[0026] Als Alkohole eignen sich beispielsweise die aufsteigende Reihe 1-Hexanol bis 1-Dekanol. Unter den 1,2- und 1,3-Alkandiolen haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen:

1,2-Oktandiol; 1,2- Dekandiol; 1,2- Dodekandiol;

1,3-0ktandiol; 1,3- Dekandiol; 1,3- Dodekandiol.

[0027] Bei der Verwendung natürlicher organischer Substanzen besteht die Gefahr ihrer Zersetzung durch Bakterien und Pilze. Es ist daher ratsam und Stand der Technik, einem solchen Feuchtmittel handelsübliche antibakterielle oder bakteriostatische bzw. fungizide oder fungistatische Mittel in ausreichender Menge zur Konservierung zuzugeben. Es sind bereits natürliche, biologisch abbaubare Substanzen bekannt, welche nicht nur das Feuchtmittel selbst stabilisieren, sondern auch die Behälter, den Feuchte-Duktor und das Leitungssystem in der Druckmaschine schützen. Die Verwendung von Leitungs- oder standardhartem Wasser nach DIN 53 910 (1 mmol Ca²+/1) zur Abmischung des Feuchtmittels kann durch die darin enthaltenen mehrwertigen Metallkationen zu unerwünschten Belagbildungen auf der Druckform führen. Den gleichen Effekt bewirken bei zu hohen pH-Werten diejenigen Metallkationen, welche sich in der Befeuchtungslösung als Abrieb von der Druckform und der Befeuchtungswalze ansammeln. Aus diesem Grunde werden dem erfindungsgemäßen Feuchtmittel geringe Mengen an sich bekannter organischer Komplexbildner, z. B. Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) oder Hydroxyethylendiamintriessigsäure (HEDTA), zugesetzt.

[0028] Im folgenden werden beispielhafte Zusammensetzungen des Feuchtmittels gemäß der Erfindung angegeben.

[0029] Je nach Wahl der Art des zu bedruckenden Papieres sind also die pH-Werte des erfindungsgemäßen Feuchtmittels ohne weiteres individuell einstellbar. Dennoch führt eine etwaige Unterbrechung des Druckvorganges zu keiner Verschlechterung des Feuchtfilmes, was bei Verwendung herkömmlicher Feuchtmittel meistens der Fall ist. Der Anfall an Makulatur beim Anfahren des Druckwerkes ist daher minimal; günstigenfalls kann sogar ohne Ausschuß angedruckt werden.

Ansprüche

1. Feuchtmittel für Offsetdruckformen mit wenigstens einem wasserlöslichen organischen Polymeren als wirksamem Bestandteil, gekennzeichnet durch ein wäßriges Medium mit einem pH-Wert zwischen 4,5 und 5,5, ⁱ dessen Gesamt-Gehalt an den organischen Polymeren 0,01 bis 3 Gew.-% beträgt, wobei als Polymere(s) ^! wenigstens enthalten ist (sind) wasserlösliche Hydrolysate von nativem, in schwach saurem wäßrigem Medium ! löslichem Kollagen und/oder ebenso beschaffenem Elastin.

2. Feuchtmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als organisches Polymeres zusätzlich Desamido-Kollagen enthält, welches unter Einwirkung von Alkalien oder Säuren auf natives, lösliches Kollagen durch Substitution von 30 bis 60 % seiner Amidgruppen durch Hydroxylgruppen hergestellt worden ist.

3. Feuchtmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als weitere Zusätze 0,05 bis 1,0 Gew.-% nicht polymere Alkohole und/oder Alkandiole mit Hydroxyl-Gruppen in (1,2)- oder (1,3)-Stellung und einer Kettenlänge n, bezogen auf die C-Atome, vom n _> 6 enthält.

Claims

1. A damping solution for offset printing plates which contains at least one water-soluble organic polymer as the active component, characterised by an aqueous medium with a pH between 4,5 and 5,5 whose total content of organic polymers is 0,01 to 3 % by weight, where, as polymer(s), at the least a water-soluble hydrolysate of native collagen which is soluble in a slightly acidic aqueous medium, and/or elastin in the same state is (are) present.

2. A damping solution according to claim 1, characterised in that it additionally contains, as organic polymer, desamido-collagen which has been prepared by the action of alkali or acid on native, soluble collagen by substitution of 30 to 60 % of its amide groups by hydroxyl groups.

3. A damping solution according to claim 1 or 2, characterised in that it contains, as further additives, 0,05 to 1,0 % by weight of non-polymeric alcohols and/or alkanediols containing hydroxyl groups in the (1,2)-or (1,3)-position and having a chain length n, based on the C atoms, of n > 6.

Revendications

1. Agent mouillant pour plaques d'impression en offset, comportant au moins un polymère organique hydrosoluble comme constituant actif, caractérisé en ce qu'il contient un milieu aqueux ayant un pH se situant entre 4,5 et 5,5 et dont la teneur totale en polymères organiques s'élève à 0,01 - 3 % en poids, tandis que, comme polymère(s), il contient au moins des hydrolysats hydrosolubles de collagène naturel soluble dans un milieu aqueux faiblement acide et/ou de l'élastine obtenue de la même manière.

2. Agent mouillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que, comme polymère organique, il contient, en outre, du désamido-collagène que l'on prépare sous l'action d'alcalis ou d'acides sur du collagène naturel soluble par substitution de 30 à 60 % de ses groupes amido par des groupes hydroxyle.

3. Agent mouillant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, comme additifs supplémentaires, il contient 0,05 à 1,0% en poids d'alcanediols et/ou d'alcools non polymères comportant des groupes hydroxyle en position (1,2) ou (1,3) et ayant, rapporté aux atomes de carbone, une longueur de chaîne de n > 6.