DE19963124A1

DE19963124A1 - Reinigungsmedium und dessen Verwendung

Info

Publication number: DE19963124A1
Application number: DE19963124A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hartmann; Hans-Christoph Beltle; Andrea Fuchs; Roland Dietrich
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-12
Also published as: EP1111036A2; CA2329535A1; US6525008B2; US20010008877A1; EP1111036B1; CA2329535C; JP2001234199A; DE50014158D1; EP1111036A3; JP3527198B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmedium, umfassend DOLLAR A a) einen Stoff, der in wässeriger Lösung einen pH-Wert von 1-4 erzeugen kann, oder einen Stoff, der einen pH-Wert von 10-14 erzeugen kann, DOLLAR A b) ein dispergierbares Schleifmittel, DOLLAR A c) ein schaumarmes Tensid, DOLLAR A d) ein Lösemittel, DOLLAR A e) Wasser und gegebenenfalls weitere technisch erforderliche Zusätze, das insbesondere zur Reinigung von wiederverwendbaren Offsetdruckformen geeignet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein gattungsgemäßes Reinigungsmedium zur Reinigung von Komponenten einer Druckmaschine, insbesondere zum Reini gen bzw. Löschen von wiederverwendbaren, bebilderten und einem Druckvor gang ausgesetzten, lithographischen Druckformen. Vorzugsweise betrifft sie ein Reinigungsmedium für Druckformen, die mittels der laserinduzierten Ther motransferbandtechnik bebildert wurden. Des weiteren wird die Verwendung des erfindungsgemäßen Reinigungsmediums in einem Löschverfahren offen bart. Die Erfindung betrifft auch Konzentrate des Reinigungsmediums sowie deren Verwendung in Behältern zur Aufbewahrung, zum Transport und zur Auftragung.

EP-B-0 570 879 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wie derholten Löschen der farbführenden Schicht von der Oberfläche einer bebil derten, für den Offsetdruck vorgesehenen Druckform. Dabei leitet man einen unter Druck stehenden lösungsmittelfreien Wasserstrahl mittels einer Löschein richtung schräg auf die bebilderte Oberfläche der Druckform, wodurch diese gereinigt wird. Das unter Durck stehende lösungsmittelfreie, im wesentlichen aus Wasser bestehende Medium kann abrasive Zusätze, beispielsweise Sand oder ähnliches, oder chemische Zusätze, die wachslösende Eigenschaften aufweisen, zur Erhöhung der Abtragleistung des Strahls enthalten.

EP-B-0 693 371 offenbart eine löschbare Druckform sowie ein Ver fahren und eine Vorrichtung zum Löschen und Regenerieren der Druckform. Die Druckschrift lehrt, daß nach dem Druckvorgang zunächst die Druckfarben reste und die bildmäßig aufgebrachte Beschichtung durch ein Reinigungsmedi um entfernt, beispielsweise abgewischt, werden. Das Reinigungsmedium ist ein Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, das keine festen Bestandteile ent hält. Zur Entfernung auch letzter und geringfügiger Reste der bildmäßig aufge brachten Beschichtung der Druckform wird die Oberfläche anschließend me chanisch gerieben. Hierzu wird ein poliermittelhaltiges Reinigungsmedium, bei spielsweise ein üblicher Plattenreiniger, der zum manuellen Reinigen von Druckformen im allgemeinen Verwendung findet, angewendet. Der Plattenreini ger wird anschließend beispielsweise mit Wasser entfernt.

Die mechanische Wechselwirkung zwischen den Reinigungsmedien und der Druckform erfolgt mittels einer Reinigungsvorrichtung, die mit einem Reinigungstuch oder Reinigungsvlies versehen ist, das von einer Zufuhrwalze (Frischrolle) über eine andere Walze gegen die Druckform gepreßt und an schließend auf einer Aufwickelwalze (Schmutzrolle) aufgewickelt wird.

Aus EP-B-0 698 488 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Druckform bekannt, wobei mittels eines Lasers von einer Thermotransferfolie Kunststoffmasse auf einen rotierenden Druckformzylinder bildmäßig übertragen wird. Das von der Thermotransferfolie übertragene Mate rial bildet die farbführende Schicht auf der Druckform.

In der ebenfalls anhängigen deutschen Anmeldung (Anmeldenum mer der TT-Band Anmeldung) wird eine Thermotransferfolie bzw. ein Ther motransferband zur Bebilderung lithographischer Druckformen offenbart, um fassend eine Substratschicht und darauf aufgetragen eine Donorschicht, wobei die Substratschicht aus mindestens einer Polymermasse, vorzugsweise PET besteht, die mindestens die nachstehenden Eigenschaften aufweist: mechani sche Stabilität bei einer Temperatur < 150°C; Transmission < 70% für Licht der Wellenlänge von 700 bis 1600 nm; die Donorschicht mindestens folgende Komponenten umfaßt: einen Stoff, der die Strahlungsenergie von auftreffendem Laserlicht in Wärmeenergie umwandeln kann, vorzugsweise Ruß, ein Polymer, das saure Gruppen und/oder deren gegebenenfalls substituierte Amidgruppen umfaßt, vorzugsweise ein Styrol/(Meth)arcrylsäure/(Meth)arcrylsäureester-Co polymer und gegebenenfalls eine Benetzungshilfe, vorzugsweise Methylethyl keton.

Beim Versuch handelsübliche Plattenreiniger oder andere Medien zum Reinigen von Druckformen für den lithographischen Druckvorgang, aber auch zum Reinigen von Gummitüchern und anderen beweglichen verunreinig ten Teilen der Druckmaschine einzusetzen, wird in der Regel mindestens eines der nachstehenden als wesentlich erachteten Erfordernisse nicht oder nur un zureichend erfüllt:

a) Aufgrund ungeeigneter Viskosität bzw. ungeeigneten rheologi schen Verhaltens (z. B. Thixotropie) konnten verfügbare Reinigungsmedien nicht ohne Schwierigkeiten hydraulisch und strömungstechnisch auf die Druck form oder ein zur Reinigung verwendetes Reinigungstuch aufgebracht werden.
b) Die bekannten Formulierungen genügten nicht allen arbeitshygie nischen und sicherheitstechnischen Anforderungen, insbesondere im Zusam menhang mit geschlossenen Druckmaschinen, in denen der Löschvorgang auszuführen ist (z. B. Aerosolbildung, Nachtropfen . . .).
c) Da der Löschvorgang innerhalb der Druckmaschine, d. h. ohne Ausbau des Druckformzylinders vonstatten gehen soll, sind bekannte Formulie rungen oftmals chemisch zu aggressiv. Beispielsweise werden durch Lösemittel Kunststoff, Kautschuk und Gummiteile nachteilig beeinflußt. Aber auch andere aggressive und korrosive Beeinflussungen konnten vermerkt werden.
d) Das abrasive Verhalten gegenüber der Druckform übersteigt im Bereich des Arbeitsdruckes der Reinigungsvorrichtung das tolerierbare Maß und führt zu Beschädigungen (z. B. Kratzspuren, Deponierung von Schleifmitteln . . .) auf der Druckform.
e) Das Benetzungsverhalten des Reinigungstuches ist sowohl beim Antrag des Reinigungsmediums über das Reinigungstuch an die Druckform als auch bei Abtransport des gelösten "Schmutzes" (Farbreste, Bebilderungsmate rial, Feuchtmittelbestandteile, Papierstaub etc.) so auszulegen, daß die flüssi gen Bestandteile in das Reinigungstuch eindringen können. Damit wird im An trag unter anderem vermieden, daß das Reinigungsmedium unkontrolliert ver läuft. Im Abtransport wird unter anderem die Rückspaltung von bereits angelös tem "Schmutz" durch das Vlies auf die Druckform vermieden.
f) Transport/Abspüleigenschaften. Der Reiniger muß vollständig in Wasser emulgierbar sein, um den Rücktransport nicht verbrauchten Reinigers zu erleichtern.
g) Eignung für den Flachdruck. Es gibt Reinigungsmedien, die irre versibel die Benetzungseigenschaften von Druckoberflächen schädigen oder im Sinne der Drucktechnik ungünstig verändern (Tonen).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Lösung der Probleme be kannter Formulierungen, wobei ein einfaches auf die wesentlichen Bestandteile optimiertes Produkt angestrebt wird, so daß man vorzugsweise im wesentlichen ohne zusätzliche Stabilisierungsmittel, die nicht am Reinigungsvorgang selbst teilnehmen, und mögliche Störungen im folgenden Flachdruck verursachen können, auskommt.

Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung von Konzentraten sowie in der Bereitstellung dieser Konzentrate in Behältnissen. Die Aufgabe wird durch ein Reinigungsmedium gelöst, umfassend

a) einen Stoff, der in wässeriger Lösung einen pH-Wert von 1-4 er zeugen kann, oder einen Stoff, der einen pH-Wert von 10-14 erzeugen kann.
b) Dispergierbare Schleifmittel
c) Tenside und gegebenenfalls Komplexbildner
d) ein Lösemittel, insbesondere ein organisches Lösemittel
e) Wasser und gegebenenfalls weitere technisch erforderliche Zusät ze, in den in den Ansprüchen ausgewiesenen Mengen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen werden in den Patentan sprüchen definiert.

Die einen pH-Wert von 1-4 oder 10-14 erzeugenden Stoffe

Zur Bereitstellung des vorgesehenen pH-Werts von 1-4 der wässeri gen Lösung des erfindungsgemäßen Reinigungsmediums können übliche or ganische oder anorganische Säuren verwendet werden. Aus wirtschaftlichen Gründen sind anorganische Säuren zu bevorzugen. Insbesondere dürfen die anorganischen Säuren den Druckformzylinder chemisch nicht nachteilig beein flussen. Denkbar wären Sauerstoffsäuren der fünften und sechsten Hauptgrup pe des Periodensystems der Elemente sowie Halogenwasserstoffsäuren. Als besonders geeignet hat sich Phosphorsäure erwiesen. Phosphorsäure ist phy siologisch relativ unbedenklich, steht kostengünstig zur Verfügung, ist haltbar und beeinträchtigt die Oberfläche der Druckform nicht nachteilig. Es wird ange nommen, daß die Phosphorsäure auf der Oberfläche der Druckform relativ schwerlösliche Phosphate und Hydroxyphosphate bildet, die den Hydrophilier vorgang durch Ausbildung hydrophiler Zentren unterstützt. Die Phosphorsäure hat z. B. eine phosphatierende Wirkung auf Stahloberflächen im pH-Bereich 2,8-3,6. Dabei bilden sich Oberflächenphosphate, wie Hopeit (Fe³⁺) und in Anwe senheit von Zn Phosphophyllit (Zn₂Fe²⁺(PO₄)₂.4H₂O). Randwinkelmessung (nach Owens, Wendt und Rabel) an Ni- und Fe-basierten Druckformen zeigen nach Anwendung von phosphorsauren Reinigern eine Zunahme der Oberflä chenspannung um etwa 30 mN/m und eine Zunahme des polaren Anteils um 30%. Die davon ableitbaren Dipol-Dipol-Wechselwirkungen an der Substrat oberfläche führen zu einer besseren Benetzung durch "Schmutz" belegte Sub stratbereiche und zu der allgemein in der Lackindustrie akzeptierten Vorstel lung, daß FePO₄.PO₄-Schichten die Haftung von Polymerbeschichtung deutlich verbessern. Des weiteren ist die Lösekraft der Phosphorsäure für Druckfarbe im Zusammenspiel mit den anderen vorstehend genannten Bestandteilen ausrei chend hoch. Zum Anmischen werden die vorstehend genannten Säuren als Lösung in einem Konzentrationsbereich von 10% bis nahezu 100%, insbeson dere 30% bis 90%, eingesetzt. Für Phosphorsäure gilt die handelsübliche Ver sandkonzentration, die zwischen 80 und 90%, gewöhnlich um 85% liegt. In bezug auf 100 g Reinigungsmedium werden 2 g bis 30 g der vorgenannten Säure, vorzugsweise 4 g bis 15 g, insbesondere 5 g bis 10 g eingesetzt.

Im Falle eines alkalischen Mediums können beliebige einen pH-Wert ≧ 10 erzeugende Stoffe eingesetzt werden. Geeignet sind alle vollständig gelös ten Hydroxide der Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Ammoniak, Ammonium- und Phosphoniumverbindungen. Besonders bevorzugt sind Alkalimetallhydroxi de und -carbonate. Bevorzugt sind wiederum Natriumhydroxid und Kaliumhy droxid, wobei Natriumhydroxid besonders bevorzugt ist. Die Menge an einge setzter alkalischer Verbindung liegt im Bereich von 0,3 bis 10 g, insbesondere 0,5 bis 5 g, besonders bevorzugt 0,7 bis 2 g, vorzugsweise 0,8 bis 1,5 g, pro 100 g Formulierung. Umgerechnet auf den pH-Wert liegt die eingesetzte Menge einer wässerigen Lösung mit einer Konzentration von 0,5 Mol/l bei 30 bis 60 g pro 100 § Formulierung, insbesondere 40 bis 50 g, besonders bevorzugt 44 bis 46 g, pro 100 g Formulierung.

Im Fall von Natriumhydroxid liegt eine besonders bevorzugte Menge im Bereich von 44 bis 46 g/100 g einer 0,5 Mol/l NaOH-Lösung.

Das Schleifmittel

Das Schleifmittel darf während des Auftragens auf die Druckform oder das Reinigungstuch und während der mechanischen Behandlung der Druckformen letztere nicht nachteilig beeinflussen. Insbesondere sollte das Schleifmittel hinsichtlich seiner Struktur und seiner Härte so aufgebaut sein, daß die Druckform abrasiv nicht zu stark beeinträchtigt wird, aber der Abtra gungsvorgang der auf der Druckform befindlichen Druckfarbenreste, insbeson dere verkrusteter Druckfarbenreste, und der Bebilderungsmasse wirksam un terstützt wird. Des weiteren wird gefordert, daß die Schleifteilchen des Schleif mittels sich möglichst lange in Suspension halten. Aus diesem Grunde sind bei spielsweise bekannte Schleifmittel, wie α-Aluminiumoxid (Calcinierungstemp. ca. 1200°C), nur bedingt geeignet, da sie keine Oberflächenladung besitzen und daher schwierig dispergiert werden können bzw. schwierig eine kolloidale Lösung bilden können. Da sie überdies in der Regel zu hart sind, würden sie außerdem die Druckform zu stark abrasiv beeinträchtigen. Durch die beiden vorstehend genannten Anforderungen ergeben sich im wesentlichen zwei Pa rameter, die bei der Auswahl der Schleifmittel zu beachten sind. Einerseits die Schleifwirkung, die zum einen von der Härte der Schleifteilchen an sich, aber auch von ihrer Teilchengröße (Schleifkornzahl) abhängt und andererseits das Zeta-Potential der Teilchen in wässeriger Lösung, das für die Stabilisierung der Suspension verantwortlich ist. Hinsichtlich der Schleifkorngröße hat sich her ausgestellt, daß eine Größe <1 µm, bevorzugt <0,1 µm, insbesondere bevorzugt <50 nm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 35 nm, insbesondere zwischen 10 und 15 nm (Schwerpunkt der Größenverteilung), besonders geeig net ist. Hinsichtlich der auf den Schleifteilchen befindlichen Ladung solte das Zeta-Potential wenigstens 10 betragen, insbesondere 20, besonders bevorzugt 35 mV betragen. Der Bereich des Zeta-Potentials sollte bei einem pH-Wert <9 bei 0 bis 40 mV liegen.

Das Material der Schleifteilchen wird vorzugsweise ausgewählt aus Metalloxiden oder Metallmischoxiden der allgemeinen Formel M^IIIO, M^III ₂O₃, M^IVO₂, M^II,III ₃O₄, wobei M^II ausgewählt ist aus den Metallen der II. Hauptgruppe, M^III ausgewählt ist aus den Metallen der III. Hauptgruppe, Übergangsmetallen sowie den Lanthaniden und M^IV ausgewählt ist aus den Metallen bzw. Metallo iden der IV. Hauptgruppe sowie den Übergangsmetallen. Bevorzugt sind Alumi niumoxid, Zirkoniumoxid, Siliziumdioxid, Zinkoxid und Eisenoxid.

Die Wirkung der Schleifmittel und damit ihre Eigenschaften zeigen in der Anwendung auf Ni- und Fe-basierte Substrate eine Homogenisierung (symmetrische Abott-Kurve) der R_z-Werte. Bestimmbar sind diese Wirkungen durch ein Perthometer (Fokodyn Laserabtaster) oder Weißlichtinterferometer.

Zusätzlich zeigen geeignete Schleifmittel nach ihrer Anwendung einen Beitrag in der Erhöhung des polaren Anteils der Oberflächenspannung.

Es hat sich herausgestellt, daß von den infrage kommenden Schleifteilchen besonders δ-Aluminiumoxid, z. B. Al₂O₃-C von Degussa, geeig net ist.

Die Herstellung des Al₂O₃-C (Degussa) mit basischem Charakter (CAS 1394-28-1) erfolgt über eine Hochtemperaturhydrolyse eines AlCl₃. Die dadurch entstehenden Primärteilchen sind durchweg kubisch mit abgerundeten Ecken (REM) mit einer mittleren Größe der Primärteilchen von 13 nm. BET- Untersuchungen (DIN 66131) zeigen in Hystereseuntersuchungen keine Meso poren und damit weisen die Partikel keine innere Struktur auf (im Gegensatz zu γ-Al₂O₃, das aufgrund seiner inneren Struktur in der Chromatographie einge setzt wird). Der pH-Wert einer 4 gew.-%-igen wässerigen Dispersion ist nach Entfernung salzsaurer Verunreinigungen größer 7,5 (DIN ISO 787/IX) und weist darauf hin, daß die Oberflächen-OH-Gruppen schwach alkalisch reagieren. Der isoelektrische Punkt bei pH = 9 wird somit verständlich. Sinkt nun der pH-Wert auf unter 9, steigt das Zeta-Potential auf bis +40 mv an. Bei pH-Werten größer 9 stellt sich eine negative Oberflächenladung ein (pH = 10, -20 mv). Die spezifi sche Dichte von Al₂O₃-C ist ca. 3,2 g/ml und die Dielektrizitätskonstante liegt bei 5.

Das Schleifmittel wird in einer Menge von 1-15 g, vorzugsweise 2-20 g, bevorzugter 2,5-8, und insbesondere 3-6 g pro 100 g Formulierung einge setzt.

Das Tensid

Das Tensid dient u. a. zur Herbeiführung der Mizellenbildung der oleophilen Farbreste, so daß die oleophilen Farbreste im Wasser emulgiert und von der Oberfläche weggetragen werden können. Des weiteren wirkt das Ten sid zwischen der wässerigen, sauren bzw. alkalischen Phase und der Kohlen wasserstoffphase als Emulgator. Im allgemeinen ist jedes beliebige Tensid für diesen Vorgang geeignet. Von den bekannten ionogenen Tensiden, wie kationi schen, anion+schen und ampholytischen, eignen sich kationische und anioni sche Tenside am besten. Es hat sich herausgestellt, daß anionische Tenside, die in ihrem Molekül eine Polyoxyalkylenkette enthalten, besonders gut geeig net sind. Eine bevorzugte Klasse dieser Verbindungen besteht aus einem Po lyoxyalkylenrest, gebunden an einen aromatischen Kern, der über eine Alkylen brücke eine saure Gruppe, wie eine Sulfon-, Sulfat-, Carboxyl- oder Phosphat gruppe, trägt. Bevorzugt ist ein Tensid mit einer Polyoxyethylenkette mit 2 bis 12 Ethylenoxideinheiten, 2 bis 16 Methoxideinheiten oder 2 bis 7 Propoxidein heiten, gebunden an einen Arylrest, der mit einer über eine Alkylengruppe ge bundenen Sulfat- oder Sulfonsäuregruppe substituiert ist. Besonders bevorzugt ist das Tensid Triton X-200. Triton X-200 behält unabhängig vom pH-Wert im wesentlichen seine technischen Eigenschaften bei; beispielsweise fällt es bei einer pH-Änderung nicht aus oder verliert einen wesentlichen Teil seines Ten sidverhaltens. Außerdem zeigt Triton X-200 ausgezeichnete antistatische Ei genschaften, wie im Bereich der AgX-Photographie gezeigt. Vermutlich ist dies auf die SO₃Na-Gruppe und die (CH₂CH₂O)-Kette zurückzuführen.

Reine nichtionogene Tenside außer Alkylpolyglycoside, Alkylpolygly colether eignen sich für den vorgenannten Zweck nur bedingt, da sie beispiels weise dazu neigen, von Metalloberflächen, wie der Oberfläche einer Druckform, adsorbiert zu werden. Daher sollten nichtionogene Tenside entweder vermie den oder nur als Co-Tensid in Anmischung mit den vorgenannten ionogenen Tensiden eingesetzt werden. Denkbare Mischverhältnisse sind 1 : 10 bis 10 : 1.

Im Falle einer sauren Formulierung liegt die Konzentration des Ten sids im Bereich von 1 g bis 50 g pro 100 g Formulierung, insbesondere 2 g bis 10 g pro 100 g Formulierung, . besonders bevorzugt 3 g bis 8 g pro 100 g For mulierung. Im Falle einer alkalischen Formulierung liegt der bevorzugte Bereich bei 5 bis 20 g pro 100 g Formulierung, vorzugsweise 8 bis 15 g pro 100 g Formulierung, insbesondere 9 bis 12 g pro 100 g Formulierung.

Eine bevorzugte Tensidklasse sind Alkylarylpolyglycolethersulfate, z. B. Natrium-alkylarylpolyethersulfonat (CAS-Nr. 2917-94-4), Fa. Union Carbide Benelux N.V., mit einer CMC (critical micelle concentration, bei 100 Gew.-%) von 230 ppm.

Struktur

wobei n vorzugsweise etwa 2 bis 7 ist.

Ross-Miles Schaumhöfe (25°C)

Der Komplexbildner

Das erfindungsgemäße Mittel enthält gegebenenfalls einen Kom plexbildner, wobei der Komplexbildner ausgewählt ist aus EDTA (Ethylendi amintetraessigsäure-Dinatriumsalz-Dihydrat, Ethylendinitrilotetraessigsäure-Di natriumsalz-Dihydrat), EGTA (Ethylenglycol-bis-(β-aminoethylether)-N,N,N',N'- tetraessigsäure, AMP (Aminomethylphosphonat), HEDP (Hydroxyethylidin-1,1- diphosphonat), Triethanolamin, organischen Säuren, wie Äpfelsäure, Bernstein säure, Citronensäure, Glutarsäure, Adipinsäure und/oder Oxalsäure, und Gemi schen davon.

Das Lösemittel

Das für die Reinigungsformulierung zu verwendende Lösemittel kann ein beliebiges auf dem Gebiet der Reinigung von Druckformen übliches Löse mittel sein. Insbesondere sollte das Lösemittel eine ausreichende Lösekraft be sitzen, aber auch den arbeitshygienischen und den sicherheitstechnischen Be dingungen um die und in der Druckmaschine genügen. Um die Farbreste und andere bei dem Löschvorgang anfallende, in Wasser nicht lösliche Reste auf nehmen zu können, sollte das Lösemittel vorzugsweise mit dem Trägerstoff der Formulierung, nämlich Wasser, nicht löslich, aber emulgierbar sein.

Beispiele für Lösemittel, die prinzipiell geeignet sind, sind aromati sche Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe sowohl unver zweigte als auch verzweigte (Isokohlenwasserstoffe), Ester und Ketone, aber auch organische Lösemittel, die mit Heteroatomen in der Kette oder an der Kette substituiert sind. Von diesen Lösemittelklassen erwiesen sich die aliphati schen Lösemittel aus vielerlei Gründen als besonders geeignet. Aromatische Lösemittel, wie Toluol, Mesitylen, Cumol etc., sind, obwohl sie in der Lösekraft häufig sehr gute Ergebnisse zeigen, aufgrund physiologischer oder toxikologi scher Bedenken, aber auch aufgrund ihrer Neigung, Kunststoff- und Kaut schukteile in der Vorrichtung anzugreifen, als einziges Lösemittel nicht zu be vorzugen. Ähnliches gilt für halogenierte Kohlenwasserstoffe, die aufgrund ihrer schlechten Abbaubarkeit überdies umweltbedenklich sind. Es hat sich gezeigt, daß von den aliphatischen Lösemitteln, insbesondere die isoparaffinischen Lö semittel besonders gut geeignet sind. Besonders gut geeignet sind isoparaffini sche Lösemittel der Gefahrenklasse A III, insbesondere isoparaffinische Löse mittel mit einem Flammpunkt von <60°C. Von den Estern erwiesen sich Fett säureester, z. B. abgeleitet von Pflanzenölen aber auch von tierischen Fetten, wie Rindertalg, als besonders gut geeignet. Die Fettsäureester pflanzlicher Her kunft werden z. B. aus Kokosöl, Palmkernöl, Sojaöl, Sonnenblumenöl, Leinöl oder Rüböl, vorzugsweise aus Kokos- oder Palmkernölen durch Fettspaltung und anschließende Veresterung und gegebenenfalls Umesterung mit mono funktionellen Alkoholen (ausgewählt aus C1-C24, vorzugsweise C1-18, bevor zugt C1-C14-Alkoholen und Gemischen davon und für die Umesterung, ausge wählt aus C2-C24, vorzugsweise C2-18, bevorzugt C2-C14 insbesondere C2- C10-Alkoholen und Gemischen davon) hergestellt. Bevorzuge Fettsäureester weisen eine Jodzahl nach Kaufmann (Deutsche Gesellschaft für Fettforschung DGF C-V 11b und nach Wijs ISO 3961) von <100, vorzugsweise 10 bis 60 auf. Damit Gummitücher kein zu starkes Quellverhalten zeigen, sollte der Anteil an Methylester möglichst gering gehalten werden. Vorzugsweise weist der Alko holpartner des Esters 2 bis 24 Kohlenstoffatome, bevorzugt 2 bis 18 oder 2 bis 10 Kohlenstoffatome auf. Bevorzugt sind die Fettsäureester der Alkohole Etha nol, Isopropanol, n-Propanol, Butanole, 2-Ethylhexylester. Diese Ester können als Gemisch vorliegen. Die jeweiligen Fettsäuren liegen nach der Fettspaltung als Gemisch vor und weisen beispielsweise 6 bis 24, vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome auf Myristin- und Laurinsäure sind die Hauptkomponenten von Kokosöl und Palmkernöl. Handelsprodukte für Fettsäureester sind Produkte der Reihen Edenor® von Henkel und Priolube® von Unichema.

Die Fettsäureester werden zur Gummituchreinigung in einer Anmi schung im Mengenverhältnis von 1 : 10 bis 10 : 1, vorzugsweise 1 : 3 bis 3 : 1 bevor zugter 1,5 : 1 bis 1 : 1,5, im allgemeinen um 1 : 1 mit Kohlenwasserstoffen paraffi nischer und/oder naphthenischer Art, z. B. wie vorstehend erläutert, eingesetzt.

Wichtige Anforderungen, die an den Farblöser gestellt werden, sind Redoxstabilität, Lösegeschwindigkeit und Lösekraft, als Maß der mindestens erforderlichen Menge an Lösemittel bei gleicher Farbmenge ohne äußerliche Einwirkung. Die Farblösekraft ergibt sich aus dem Quotienten von Farbmenge und Menge an eingesetztem Lösemittel. Von den besonders geeigneten paraf finischen (aromatenarmen) Kohlenwasserstoffen zeigen gesättigte cyclische (z. B. Decahydronaphthalin) und verzweigtkettige acyclische Kohlenwasserstoffe im 24 h-Sedimentationstest mit konventionellen Heatset-Farben und unter schiedlicher Pigmentierung die größte Farblösekraft. Von den bevorzugten iso paraffinischen Kohlenwasserstoffen zeigt Isopar L, ein Produkt der Firma Exxon (CAS 90.622-58-5), das günstigste Verhältnis. Bei Isopar L handelt es sich um ein Gemisch einer Isoparaffinfraktion mit einem Siedepunkt <189°C, vermutlich eine Fraktion C₁₁-C₁₄. Der Flammpunkt von Isopar L beträgt 64°C.

Das Lösemittel wird in einer Menge von 10-50 g, vorzugsweise 20-40 g, insbesondere 25-35 g pro 100 g Formulierung eingesetzt.

Weitere Zusätze

Hauptbestandteil des erfindungsgemäßen Reinigungsmediums ist Wasser. Wasser besitzt den Vorteil, daß es praktisch unbegrenzt zur Verfügung steht und physiologisch und umwelttechnisch unbedenklich ist. Des weiteren wird durch ein wässeriges Milieu der für eine Wiederverwendung der Druckform erforderliche Hydrophiliergrad unterstützt, d. h. neben der Reinigungswirkung soll das Reinigungsmedium die Druckform vorzugsweise auch hydrophilieren. Hierdurch wird gegebenenfalls auf ein zusätzliches Hydrophiliermittel verzichtet.

Weitere Stoffe, die der Formulierung zugesetzt werden können, sind beispielsweise Konservierungsmittel, zum Beispiel biozider Natur, die in einem Gehalt von 1 bis 3 Gew.-% enthalten sein können, sofern das Mittel an sich nicht bereits ausreichend biozid ist. Unter bestimmten Umständen sind Korrosi onsschutzmittel, wie Molybdatsalze, Orthophosphate, Benzotriazole, Tolyltria zole, Triethanolaminphosphat etc. einsetzbar.

Die Eigenschaften des Reinigungsmediums Viskosität

Die Viskosität der fertigen Formulierung liegt im Bereich von 1 und 500 mPa.s^-1. Vorzugsweise liegt die Viskosität im Bereich von 5 bis 40 mPa.s^-1 bevorzugter im Bereich von 2 bis 30 mPa.s^-1. Das rheologische Verhalten wird vorzugsweise so ausgelegt, daß ein Auftragesystem vom Düsentyp damit be trieben werden kann. Zu hohe Viskosität, Thixotropie oder Dilatanz und unan gemessenes Verhalten beim Versprühen (Nebeln) sind daher zu vermeiden.
[Rotationsrheometer (Paar Physica, MCR 300); Kegel/Platte 1°; Scherge schwindigkeit 50 s^-1]

Chemisches Verhalten

Die fertige Formulierung enthält keine leicht oxidierbaren Kompo nenten. Sie enthält keine Komponenten, die zu einer Autokondensation führen könnten.

Aufbau und Stabilität des Reinigungsmediums

Wie ersichtlich, sind für eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung keine weiteren Zusätze, die am Reinigungsvorgang nicht teil nehmen, erforderlich. Eine besonders bevorzugte Formulierung des erfin dungsgemäßen Reinigungsmediums beschränkt sich daher auf die wesentli chen Bestandteile. Beispielsweise sind vorzugsweise keine zusätzlichen Emul gatoren oder Rheologiehilfsmittel erforderlich.

Viele der bekannten Reinigungsmedien neigen zum Auftrennen, Se dimentation, Flotation und bilden zwei oder gar mehrere Schichten. Die erfin dungsgemäßen Reinigungsmedien sind wenigstens eine Stunde, vorzugsweise 24 Stunden, besonders bevorzugt mindestens 48 Stunden, stabil. Stabil be deutet, daß keine sichtbare Phasentrennung auftritt. Die erfindungsgemäßen Formulierungen sollten allerdings nach längerer Lagerung gegebenenfalls vor der Verwendung aufgerührt, d. h. in den stabilen Emulsions- und Suspensions zustand gebracht werden. Dies erfolgt mit üblichen Mitteln.

Konzentrate

Die Erfindung stellt Konzentrate des vorstehend erläuterten Reini gungsmediums bereit. Unter dem Begriff Konzentrat sind Kombinationen der Bestandteile a) bis e) zu verstehen, die insbesondere einen verminderten Was sergehalt auf weisen. Bevorzugt werden die wasserarmen oder wasserfreien Komponenten in einem Behälter aufbewahrt, der eine bestimmte Menge Reini gungsmittelkonzentrat enthält. Vorzugsweise sollte diese Menge so ausgelegt sein, daß sie von Beginn der Verwendung des Reinigungstuches bis zu dessen Wechsel ausreicht. Der Behälter, der das Konzentrat enthält, kann mit einer steuerbaren Dosiervorrichtung versehen sein. Das Konzentrat kann tropfenwei se ausgestoßen werden. Die tropfenweise Dosierung erfolgt z. B. durch ein DOD-System (drop-on demand) mit einer piezoelektrischen Ausstoßvorrichtung (ejector).

Die tropfenweise Aufbringung des Reinigungsmediumkonzentrats gestattet eine gleichförmige Aufbringung des Konzentrats. Des weiteren ist eine Aufbewahrung des Konzentrats in einem austauschbaren Behälter, z. B. einer Kartusche, von Vorteil da längere Einwirkung von Wasser auf die wirksamen Bestandteile des Konzentrats vermieden wird und sich somit die Aufbewah rungszeit erhöht. Die Trennung aggressiver Komponenten (z. B. Komponente a)) von den Zuführungsleitungen für das Reinigungsmedium vermindert außer dem die Korrosion von Leitungsteilen.

Die Konzentrate sind als Zwischenprodukte des erfindungsgemäßen Reingungsmediums aufzufassen. Sie bestehen aus den im wesentlichen was serfreien oder wasserarmen Bestandteilen a) bis d) (sowie üblichen Zusätzen). Bestandteil e), nämlich Wasser wird z. B. über eine Zuführungsleitung zu der das Konzentrat enthaltenden Kartusche geleitet und in einer dafür vorgesehe nen Vorrichtung vor dem Auftragen auf das Reinigungstuch bzw. auf den Druckformzylinder vermischt. Das Konzentrat und Wasser können aber auch gesondert aufgetragen werden. Die Zusammensetzung des Konzentrats ist nicht auf die vorstehend beschriebene beschränkt. Weitere sinnvolle Kombina tionen sind Komponenten a), b) und c) als Konzentrat und d) und e) als Ver dünnungsmittel; Komponenten b), c) und d) als Konzentrat und a) und e) als Verdünnungsmittel; Komponenten a), b) als Konzentrat und eine Emulsion von c) bis e) als Verdünnungsmittel oder Komponenten a), b) und d) als Konzentrat und c) und e) als Verdünnungsmittel. In jedem Fall ergeben sich gegebenenfalls andere Aspekte der Auftragung und Handhabung, die zu beachten sind.

Die Viskosität der Konzentrate sollte vorzugsweise <100 cP, bevor zugter <35 cP betragen.

Das Löschverfahren

Ziel des Löschverfahrens ist eine vollständig gereinigte Druckform.

Eine Wiederablagerung bereits angelöster oder abgelöster Stoffe muß verhin dert werden. Im allgemeinen erfolgt der Löschvorgang in mehreren Umdrehun gen der Druckform.

Wurde die Druckform mit einem in einer alkalischen Lösung löslichen Kunststoff bebildert, (d. h. im Falle einer mit einem Thermotransferband bebil derten Druckform, wobei der zum Bebildern verwendete Kunststoff in einer al kalischen Lösung löslich ist) wird in der ersten Stufe das saure Reinigungsmittel aufgetragen und die Farbreste werden gelöst. In der zweiten Stufe erfolgt nach einem Zwischenwaschvorgang die Einwirkung eines alkalischen Stoffes, um den durch das Thermotransferverfahren übertragenen, alkalisch löslichen Kunststoff von der Druckform zu lösen. Nach einem weiteren Waschvorgang wird dann die restliche Druckfarbe mit dem sauren Reinigungsmedium entfernt.

Im Falle der vorgenannten, mit einem Thermotransferband bebilder ten Druckform, erweist sich die alkalische Formulierung des erfindungsgemä ßen Reinigungsmediums als besonders vorteilhaft, da sowohl der Farblösevor gang, als auch der Ablösevorgang für den im alkalischen löslichen, zum Bebil dern verwendeten Kunststoff in einem Sehritt ausgeführt werden können. Nach der Ausführung der Reinigung wird die Druckform mit Wasser gereinigt.

Unter anderem aufgrund der vereinten Wirkung von saurem bzw. al kalischem Medium und Schleifteilchen wird der Oberfläche der Druckform ein hoher hydrophiler Grad verliehen und sie ist somit für eine weitere Bebilderung nach dem Trocknen der Druckform sofort einsetzbar.

Der Reinigungsvorgang erfolgt im allgemeinen durch Auftragen des Reinigungsmediums auf die Druckform bzw. das sich an der Druckform vorbei bewegende Reinigungstuch. Bei dem Reinigungsvorgang wirken sowohl me chanische als chemische Kräfte. Das zur Reinigung verwendete Löschtuch be steht aus einem Vlies, im allgemeinen ein Gemisch aus Zellstoff- und Poly esterfasern.

Aufgrund der Tatsache, daß die Druckform vollständig gereinigt wer den muß, ist es auch wichtig, darauf zu achten, daß kein Rückstand an Reini gungsmedium nach dem Löschvorgang auf der Druckform verbleibt. Bereits 0,5 % verbliebenes Reinigungsmedium auf der Druckform führen zu ihrer Un brauchbarkeit.

Herstellungsverfahren des Reinigungsmediums

Das Reinigungsmedium wird in nachstehender Weise zubereitet. Im Falle der sauren Formulierung wird Wasser vorgelegt und die Säure eingerührt. Anschließend wird portionsweise das Schleifmittel unter Rühren zugegeben. Danach gibt man das Tensid wiederum unter Rühren hinzu. Unter kräftigem Rühren erfolgt dann die Zugabe des Lösemittels und restliches Wasser. Das Gemisch wird 30 Minuten in ein Ultraschallbad gestellt und anschließend noch einmal kurz durchgerührt. Der Mischvorgang kann aber auch in beliebiger ande rer Weise erfolgen, der gewährleistet, daß über längere Zeit eine stabile Emul sion/Suspension vorliegt. Im Falle der alkalischen Formulierung legt man eine Tensidlösung vor, gibt danach unter Rühren das Lösemittel hinzu, versetzt das erhaltene Gemisch mit dem alkalischen Stoff und gibt zum Schluß portionswei se das Schleifmittel hinzu. Das Gemisch wird dann in ähnlicher Weise wie vor stehend, entweder im Ultraschallbad oder in an sich bekannter Weise vermischt unter Gewinnung einer stabilen Emulsion/Suspension. Der Mischvorgang kann aber auch in beliebiger anderer Weise erfolgen, der gewährleistet, daß über längere Zeit eine stabile Emulsion/Suspension vorliegt.

Im Fall eines Konzentrats werden die jeweiligen Komponenten vor vermischt und in dosierfähiger Konsistenz in einen Behälter gefüllt. Bei der Verwendung werden dann Konzentrat und Verdünnungsmittel vereinigt.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Beispiele erläu tert. Gewichts- und Prozentangaben in der Beschreibung und in den Ansprü chen sind auf das Gewicht bezogen, sofern nicht anders ausgewiesen.

Beispiele Beispiel 1 Formulierung einer sauren Reinigunslösung

50 g desionisiertes Wasser werden mit 6 g/100 g 85%-iger Phos phorsäure unter Rühren vermischt. Anschließend werden unter Rühren 4 g/100 g δ-Aluminiumoxid, Al₂O₃-C von Degussa, portionsweise dazugegeben. Nach der Zugabe des Schleifmittels erfolgt der Zusatz des Tensids, in diesem Fall 5 g/100 g Triton X-200, ebenfalls unter Rühren. Danach werden 30 g/100 g Isopar L eingerührt. Schließlich gibt man zur Auffüllung auf insgesamt 100 g restliches desionisiertes Wasser hinzu. Das Gemisch wird 30 Minuten in ein Ultraschall bad gestellt und anschließend nochmals kurz durchgerührt. Damit ist das Reini gungsmedium gebrauchsfertig.

Beispiel 2 Formulierung einer alkalischen Reinigungslösung

10 g Triton X werden zu 100 g Wasser gegeben und eine homogene Mischung hergestellt. Dazu werden 41 g auf 100 g Formulierung Isopar L gege ben. Anschließend gibt man 45 g einer 0,5 Mol/l NaOH-Lösung, ebenfalls bezo gen auf 100 g der Formulierung, hinzu. Zum Schluß werden 4 g/100 g δ- Aluminiumoxid, Al₂O₃-C von Degussa, unter Rühren portionsweise dazugege ben. Das Gemisch wird 30 Minuten in ein Ultraschallbad gestellt und anschlie ßend nochmals kurz durchgerührt. Man erhält eine gebrauchsfertige homogene milchigweiße Emulsion/Dispersion, die mindestens 24 h stabil ist.

Claims

1. Reinigungsmedium, umfassend

a) einen Stoff, der in wässeriger Lösung einen pH-Wert von 1-4 er zeugen kann, oder einen Stoff, der einen pH-Wert von 10-14 erzeugen kann, in einer für den ausgewiesenen pH-Wertbereich ausreichenden Menge,
b) ein dispergierbares Schleifmittel in einer Menge von 1-15 g,
c) ein schaumarmes Tensid in einer Menge von 1-50 g,
d) ein Lösemittel in einer Menge von 10-50 g,
e) Wasser auf 100 g und gegebenenfalls weitere Zusätze.

2. Mittel nach Anspruch 1, wobei der Stoff, der in wässeriger Lösung einen pH-Wert von 1-4 erzeugen kann, eine starke bis mittelstarke Säure in ei ner Menge von 2 bis 30 g und der Stoff, der einen pH-Wert von 10-14 erzeugen kann, eine mittelstarke bis starke Base in einer Menge von 0,3 bis 10 g ist.

3. Mittel nach Anspruch 2, wobei die mittelstarke bis starke Säure ausgewählt ist aus Sauerstoffsäure der 5. oder 6. Hauptgruppe des Perioden systems der Elemente.

4. Mittel nach Anspruch 3, wobei die Säure Phosphorsäure ist.

5. Mittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das dis pergierbare Schleifmittel aus Metalloxidteilchen mit einem Zeta-Wert von min destens 10 mV bei einem pH-Wert von 7 ausgewählt ist.

6. Mittel nach Anspruch 5, wobei das dispergierbare Schleifmittel aus δ-Al₂O₃, ZrO₂ oder SiO₂ ausgewählt ist.

7. Mittel nach Anspruch 6, wobei das dispergierbare Schleifmittel δ- Al₂O₃ ist.

8. Mittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ten sid ein anionisches Tensid mit einer Polyethylenoxidkette ist.

9. Mittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein nicht jonisches Co-Tensid, ausgewählt aus Alkylpolyglycosiden, Alkylpolyglycolethern und Alkylphenolpolyglycolethern oder Gemischen davon, enthalten ist.

10. Mittel nach Anspruch 8 oder 9, wobei das anionische Tensid Tri ton® X-200 ist.

11. Mittel nach Anspruch 8, wobei die Tenside antistatische Eigen schaften besitzen.

12. Mittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Lö semittel aus paraffinischen Kohlenwasserstoffen, naphthenischen Kohlenwas serstoffen, Fettsäureestern und Gemischen davon ausgewählt ist.

13. Mittel nach Anspruch 12, wobei das Lösemittel ein paraffinischer Kohlenwasserstoff, insbesondere ein verzweigter paraffinischer Kohlenwasser stoff ist.

14. Mittel nach Anspruch 13, wobei der verzweigte paraffinische Kohlenwasserstoff ein Isoparaffin ist.

15. Mittel nach Anspruch 14, wobei das Isoparaffin Isopar® L ist.

16. Mittel nach Anspruch 12, wobei das Lösemittel ein Gemisch aus Fettsäureester einerseits und naphthenischem und/oder paraffinischem Koh lenwasserstoff andererseits ist.

17. Mittel nach einem der Ansprüche 1-16, wobei das Mittel einen Komplexbildner enthält.

18. Mittel nach Anspruch 17, wobei der Komplexbildner ausgewählt ist aus EDTA, EGTA, AMP, HEDP, Triethanolamin, organischen Säuren, wie Äpfelsäure, Bernsteinsäure, Citronensäure, Glutarsäure, Adipinsäure und/oder Oxalsäure, und Gemischen davon.

19. Mittel nach einem vorangehenden Anspruch mit einer Viskosität von 1-500 mPa.s.

20. Verfahren zur Herstellung eines Mittels nach einem der Ansprü che 1-19, wobei man im Falle einer sauren Formulierung Wasser vorlegt und die Säure einrührt, anschließend portionsweise unter Rühren das Schleifmittel zugibt, danach das Tensid wiederum unter Rühren und schließlich das Löse mittel und restliches Wasser unter kräftigem Rühren zugibt; im Falle einer alka lischen Formulierung eine wässerige Tensidlösung vorlegt, danach unter Rüh ren Lösemittel zugibt, das erhaltene Gemisch mit dem alkalischen Stoff versetzt und schließlich portionsweise das Schleifmittel unter Rühren zugibt.

21. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1-19 zur Reinigung einer wiederverwendbaren Offsetdruckform.

22. Verwendung nach Anspruch 21, wobei die wiederverwendbare Offsetdruckform von der Bebilderung eine durch einen laserinduzierten Ther motransfervorgang übertragene Masse, umfassend einen Stoff, der die Strah- lungsenergie von auftreffendem Laserlicht in Wärmeenergie umwandeln kann, vorzugsweise Ruß, ein Polymer, das saure Gruppen und/oder deren gegebe nenfalls substituierte Amidgruppen umfaßt, vorzugsweise ein Styrol/(Meth)- arcrylsäure/(Meth)arcrylsäureester-Copolymer und gegebenenfalls eine Benet zungshilfe, vorzugsweise Methylethylketon, sowie übliche Druckfarbe aufweist.

23. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1-19 zur Reinigung eines Gummituchs in einer Offsetdruckmaschine.

24. Konzentrat, enthaltend im wesentlichen wasserfreie oder was serarme Komponenten a) bis d) nach Anspruch 1 in dosierfähiger Konsistenz sowie gegebenenfalls weitere Zusätze.

25. Behälter mit Dosiervorrichtung, der ein Konzentrat nach An spruch 24 enthält.