DE4401619A1 - Befeuchtungszusammensetzung für lithographische Druckformen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungszusammensetzung für die Oberfläche von lithographischen Druckformen, und insbesondere eine Befeuchtungslösung. Insbesondere betrifft sie eine Befeuchtungszusammensetzung, die vorzugsweise für eine Befeuchtungsvorrichtung, in der kontinuierlich Wasser zugeführt wird, verwendbar ist.

Lithographiedruck wird ausgeführt, indem der Oberfläche von Druckformen Wasser und Tinte zugeführt wird, um zu erreichen, daß das Bild vorzugsweise die Farbtinte aufnimmt und das Nicht-Bild vorzugsweise Wasser aufnimmt, und dann die Tinte auf dem Bildteil auf ein Substrat, wie beispielsweise Papier, übertragen wird. Daher ist es zum Erhalt von Drucken einer hohen Qualität wichtig, daß der Unterschied in Oleophilie oder Hydrophilie zwischen der Oberfläche des Bildes und der des Hintergrund-Nicht-Bildes hinreichend groß ist, so daß, wenn Wasser und Tinte aufgebracht werden, das Bild eine hinreichende Menge Tinte aufnehmen kann, während das Nicht-Bild die Tinte vollständig abstößt. Das heißt, ein geeignetes Gleichgewicht von Tinte/Wasser ist zum Erhalt von Drucken mit guter Qualität wichtig.

Wenn Wasser, d. h. eine Befeuchtungslösung, im Übermaß aufgebracht wird, wird die Tinte zu sehr emulgiert und leidet unter der Wirkung des Wassers, eine Verzögerung bei der Trocknung zu verursachen, was zu Rückseitenbildern führt. Wenn andererseits die Menge der zugeführten Befeuchtungslösung zu klein ist, klebt die Tinte an die Nicht-Bildflächen an, so daß Flecken entstehen.

Der Hauptzweck der Verwendung der Befeuchtungslösung ist die Inhibierung der Fleckbildung auf Hintergrundflächen, die während des Druckens auftreten kann, und in vielen Fällen wurde die Befeuchtungslösung von Druckingenieuren unter Verwendung von Chromaten in Kombination mit Gummiarabikum oder Cellulosen hergestellt.

Ein Verfahren zu einer guten Ausbalancierung der Tinte mit Wasser bei lithographischen Druckformen wurde zur weiteren Verbesserung der Druckqualitäten, wie Tintenaufnahmefähigkeit, Fleckhemmung, Beschleunigung und Automatisierung des Druckens, untersucht. Im allgemeinen wird Isopropylalkohol (im folgenden bezeichnet als "IPA") den Befeuchtungslösungen zu diesem Zweck zugesetzt. Die Wirkungen von IPA bestehen in einer Erhöhung der Viskosität, Abnahme der Oberflächenspannung und Bildung einer geeigneten W/O-Emulgierung mit Tinte/Befeuchtungslösung.

Seit die Dahlgren-Wasserzufuhrvorrichtung 1960 erfunden wurde, wurden alle Wasserzufuhrvorrichtungen von diesem ersten Typ ausgehend konstruiert, unter der Annahme, daß IPA verwendet wird. Kontinuierliche Wasserzufuhrvorrichtungen können durch Verwendung von IPA ihre Charakteristika am besten zur Geltung bringen: d. h. eine minimale Menge Befeuchtungslösung kann gleichmäßig auf die Plattenoberflächen aufgebracht werden. Da Wasser zu Beginn des Drucks schnell stabilisiert wird, nimmt der Papierabfall im Anfangsstadium ab. Seit kurzem wird IPA auch für Molton- oder Sleeve-Vorrichtungen eingesetzt, da die Wassermenge verringert werden kann und gute Drucke erhalten werden können.

Vor kurzem wurden jedoch die gesetzlichen Bestimmungen zur Verhinderung von Vergiftungen durch organische Lösungsmittel in Übereinstimmung mit den Änderungen des Laborsicherheits- und Hygienegesetzes geändert, und es bestehen Bestrebungen, die IPA-Höchstwerte in wäßrigen IPA-Lösungen auf maximal 5% festzulegen. In einigen Ländern wurde die Verwendung von IPA bereits verboten. Wenn der IPA-Gehalt weniger als 5% beträgt, können keine guten Drucke erhalten werden und die kontinuierlichen Wasserzufuhrvorrichtungen, die zur Beschleunigung des Druckens entwickelt wurden, können ihre Stärken nicht zur Geltung bringen. Wenn IPA in einer Menge von mehr als 5% verwendet wird, müssen Abzugsysteme lokal angebracht werden.

Darüber hinaus gehört IPA zur Gruppe der feuergefährlichen Alkoholstoffe und fällt unter das Feuerverhütungsgesetz (Fire Services Act). Außerdem muß nach den Abwasserbestimmungen der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) hinreichend kontrolliert werden.

Ein weiteres Problem bei der Verwendung von IPA sind seine Kosten. Für rotierende perfekte Vierfarben-Rollen- Offsetmaschinen, die mit einer kontinuierlichen Wasserzufuhrvorrichtung ausgestattet sind, wird eine große Menge IPA benötigt, und die Druckingenieure müssen sich diesem Problem stellen.

Um die Probleme mit IPA zu verbessern, wird in JP-OS 61-55480 ein Verfahren zur Verringerung der Alkoholmenge vorgeschlagen. Jedoch ist dieses Verfahren immer noch unzureichend, um die Bestimmungen zur Verhinderung von Vergiftungen durch organische Lösungsmittel einzuhalten. Darüber hinaus gibt es Verfahren der Verwendung von Butylcellosolve (USP 3 877 372), 2-Ethyl-1,3-hexandiol (JP-OS 57-19969) und Glykoletherester und wasserlösliche Polymere in Kombination (JP-OS 58-167280). Jedoch haben diese Befeuchtungslösungen Nachteile, wie z. B. die Kontaminierung der Druckwalzen, das Auffüllen von Punktbildern und Schwierigkeiten beim Drucken aufgrund eines engen geeigneten Bereichs für die Wassermenge. Andererseits offenbart die JP-OS 3-92392, daß es erforderlich ist, um dieselbe Druckeignung zur Verfügung zu stellen wie die einer IPA-haltigen Befeuchtungslösung, daß die dynamische Oberflächenspannung nach spätestens 10^-1 Sekunden ab der Bildung einer frischen Oberfläche im Bereich von 25 bis 50 mN/m (dyn/cm) bei 15°C liegt und die Viskosität im Bereich von 1,05-5,0·10^-1 Pas [1,05-5,0·10² dyn·S/cm²] liegt.

Wie oben erwähnt, wurden verschiedene Befeuchtungslösungen als Ersatzstoffe für IPA-haltige Befeuchtungslösungen vorgeschlagen, doch sind noch viele Probleme zu lösen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Befeuchtungszusammensetzung für lithographische Druckformen zur Verfügung zu stellen, die eine ausgezeichnete Druckfähigkeit erlaubt, ohne IPA zu verwenden.

Das obige Ziel wurde durch eine Befeuchtungszusammensetzung erreicht, die mindestens ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, dargestellt durch die folgende Formel (I), enthält:

(worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellt und n₁ und n₂ die notwendigen Molzahlen sind, damit das Blockpolymer ein Molekulargewichtsmittel von 250 oder mehr hat und n₁/n₂ = 0,5 bis 2 beträgt) und ein Polymer, dargestellt durch die folgende Formel (II)

(worin m eine Zahl ist, die dem Polymer ein Molekulargewichtsmittel von 2000 bis 50000 verleiht).

Das in der erfindungsgemäßen Befeuchtungszusammensetzung verwendete nicht-ionische oberflächenaktive Mittel umfaßt einen hydrophilen Teil mit einer Propylenoxid-Einheit und einer Ethylenoxid-Einheit und einen hydrophoben Teil mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen, und hat ein Molekulargewicht von 250 oder mehr, vorzugsweise 500 bis 3000. Die Obergrenze des Molekulargewichts beträgt im allgemeinen 5000, kann jedoch 5000 überschreiten.

Die durch die Formel (I) dargestellten nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel sind bekannte Verbindungen und im Handel erhältlich, beispielsweise von Nippon Oil & Fats Co., Ltd.

Das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel ist vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 10 g/ Befeuchtungslösung (Arbeitslösung) enthalten, kann aber auch in Mengen außerhalb des obigen Bereichs enthalten sein. Das im obigen Bereich enthaltene, nicht-ionische oberflächenaktive Mittel zeigt eine effiziente Abnahme der dynamischen Oberflächenspannung und eine Erhöhung der Viskosität.

Die durch die Formel (II) dargestellten Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Polykondensate von Vinylphosphorsäuremonomeren und im Handel erhältlich.

Der bevorzugte Polymerisationsgrad m des Polymers beträgt 20 bis 90 und das Polymer ist vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 100 mg/ Befeuchtungslösung (Arbeitslösung) enthalten.

Die Aktivität beim Einsatz der Befeuchtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch Zugabe bekannter Stoffe, wie Desensibilisierungsbeschleuniger, Puffer, Konservierungs- und Benetzungsmittel, modifiziert werden. Beispiele solcher Stoffe sind Gummiarabikum, Carboxymethylcellulose, Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylimidazol, Polyvinylphosphorsäure, Sulfate (wie Natriumsulfat und Ammoniumsulfat), Phosphorsäure, Salpetersäure und Tanninsäure, und Salze dieser Säuren, Polyol-Verbindungen mit 2 oder mehr Hydroxylgruppen (wie Polyethylenglykol, Ethylenglykol, Propylenglykol und Diethylenglykol), schwache organische Säuren (wie beispielsweise Zitronensäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Adipinsäure, Ascorbinsäure und Propionsäure), anorganische Feinpartikel (wie beispielsweise ein Aluminiumoxidsol und kolloidales Silica), Polyacrylsäure, Ammoniumbichromat, Chromalaun, Aminopolycarboxylate (wie beispielsweise Natriumethylendiamintetraacetat).

Darüber hinaus können wassermischbare organische Lösungsmittel, wie Methanol, Dimethylformamid und Dioxan, oder Farbstoffe, wie Phthalocyanin-Farbstoffe, Malachitgrün und Nilblau in einer kleinen Menge zugegeben werden, die im wesentlichen das Aussehen beeinflussen.

Die Befeuchtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist insbesondere für lithographische Silbersalz- Druckformen verwendbar, die unter Verwendung von Silberhalogenidemulsionen hergestellt wurden, kann aber auch für andere Druckformen verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden, nicht­ beschränkenden Beispiele erläutert.

Beispiel

Die in Tabelle 1 gezeigten Befeuchtungslösungen (Arbeitslösungen) wurden unter Verwendung der folgenden Komponenten und Wasser in einer Menge auf insgesamt 1 hergestellt.

Propionsäure|0,2 g
Natriumnitrit	1,0 g
oberflächenaktives Mittel	0 g oder 5 g
Polymer	50 mg
IPA	0 g oder 200 g

Tabelle 1

Die Bewertung der Befeuchtungslösungen wurde in den folgenden Punkten vorgenommen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.

• (1) Messung der dynamischen Oberflächenspannung: Die dynamische Oberflächenspannung wurde bei 21°C unter Verwendung eines automatischen dynamischen Oberflächentensiometers FACE JET-2®, hergestellt von Kyowa Kaimen Kagaku Co., gemessen.
• (2) Messung der Viskosität: Die Viskosität wurde bei 25°C unter Verwendung eines E-Typ-Viskometers (VISCONIC ED®), hergestellt von Tokyo Keiki Co., Ltd., gemessen.
• (3) Inhibierung der Fleckbildung und Auffüllung des Punktbildes: Ein Druck wurde unter Verwendung einer Silbersalz-Druckform SLM-RII® (hergestellt von Mitsubishi Paper Mills) und den vorsensibilisierten Platten FNS® und FPS® (hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.) als Druckformen, F Gloss Kon-ai® (hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals Inc.) als Tinte, und HEIDELBERG T-OFFSET® (Modell TOK) als Druckmaschine ausgeführt. Die Bewertung wurde nach den folgenden Kriterien durchgeführt:

Inhibierung der Fleckbildung:
Anzahl der erhaltenen Drucke, bevor Fleckbildung auftrat:

X:
weniger als 500
∆:	500 bis 1000
○:	mehr als 1000

Auffüllen eines Punktbildes:
Die Anzahl der erhaltenen Drucke, bevor das Auffüllen eines Punktbildes auftrat:

X:
weniger als 500
∆:	500 bis 1000
○:	mehr als 1000

Tabelle 2

Wie oben erklärt, stellt die vorliegende Erfindung eine Befeuchtunglösung zur Verfügung, die Lithographiedruck ohne die Verwendung von IPA ermöglicht.

Claims (4)

1. Befeuchtungszusammensetzung, umfassend Wasser, mindestens ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, dargestellt durch die folgende Formel (I) worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellt und n₁ und n₂ die notwendigen Molzahlen sind, damit das Blockpolymer ein mittleres Molekulargewicht von 250 oder mehr hat, und n₁/n₂ = 0,5 bis 2 ist, und ein Polymer, dargestellt durch die folgende Formel (II) worin m eine Zahl ist, die dem Polymer ein mittleres Molekulargewicht von 2000 bis 50000 verleiht.

2. Befeuchtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 1 bis 10 g/l enthält.

3. Befeuchtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das durch Formel (II) dargestellte Polymer in einer Menge von 10 bis 100 mg/l enthält.

4. Druckverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungszusammensetzung eines der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird.