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Lichtempfindliche Platte, Folie od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf lichtempfindliche Platten, Folien od. dgl., die aus einem Träger bestehen, auf welchem eine lichtempfindliche Schicht aufgebracht ist, deren Löslichkeit in einem Lösungsmittel durch Belichten mit einer wirksamen Strahlung änderbar ist.
Es sind Platten dieser Art bekanntgeworden (USA-Patentschrift Nr. 2, 791, 504), bei welchen die lichtempfindliche Schicht mit einer Membran abgedeckt ist, die nicht anhaftet, demgemäss abziehbar ist und nach der Exposition zur Gänze abgenommen wird. Auch ist es bekannt, die lichtempfindliche Schicht von lichtempfindlichem Folienmaterial gegen Zerkratzen bei der Verwendung, also bei der Belichtung, beim Entwickeln usw., mit Hilfe einer trocken abziehbaren Membran zu schützen.
Ziel der Erfindung ist es, eine Platte zu schaffen, deren Standfestigkeit bei der Herstellung von Drucken die Standfestigkeit der üblichen Diazo-Platten übertrifft. Dieses Ziel lässt sich mit Platten, Folien od. dgl. der eingangs umrissenen Art erreichen, bei welchen erfindungsgemäss auf der lichtempfindlichen Schicht eine abriebfeste, in dem Lösungsmittel erweichbare dünne, von bei der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht etwa entstehenden Zerfallsproduktion unangreifbare Harzdeckschicht von mindestens 25. 10-6 mm Dicke angeordnet ist, die nach dem Belichten mit den unlöslichen Partien der lichtempfindlichen Schicht fest verbunden, mit deren löslichen Partien jedoch mit Hilfe des in sie eindringenden und sie erweichenden Lösungsmittels leicht entfernbar ist und 0-50 Gew.- eines Füllstoffes enthält.
Bei derartig ausgebildeten Platten od. dgl. ist nicht nur die lichtempfindliche Schicht gegen Beschädigungen geschützt, sondern, und hier liegt der wesentliche Fortschritt, der das Bild darstellende Bereich einer Druckplatte genau mit einer fest anhaftenden Deckschicht überlagert. Die auf diese Weise erzielbare Verlängerung der Lebensdauer einer Druckplatte ist bedeutend. Beispielsweise lässt sich mit erfindungsgemäss ausgebildeten Platten unter gleichen Bedingungen die vierfache Zahl guter Halbtonabdrücke herstellen wie mit einer üblichen Diazo-Platte. Hervorzuheben ist die scharfe Begrenzung der Abdeckung, die ein Arbeiten mit Bildrastern von 13560 Bildpunkten pro cm2 ohne weiteres zulässt, und der Umstand, dass bei der Belichtung keinerlei Produkte entstehen, welche die vorzugsweise aus Polyvinylformalharz bestehende Deckschicht beeinflussen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemässer Platten besteht der Träger aus Aluminium. Wenigstens eine der Trägeroberflächen ist durch eine Behandlung für Wasser unangreifbar, aber benetzbar und isolierend gemacht sowie zur Ausbildung einer festen Bindung mit einem örtlich unlöslich gewordenen Diazoharz vorbereitet worden, so dass dieses an der Oberfläche fest haftet. Über der Trägeroberfläche liegt eine Schicht aus hochempfindlichem Diazoharz und darüber die erwähnte Deckschicht, ebenfalls aus organischem Harz.
Praktisch und in industriellem Massstabe anwendbare lithographische Druckplatten mit metallischem Träger sind seit etwa 1950 auf dem Markt. Bei der Verwendung wird eine solche Platte zuerst mit wirksamem Licht durch ein durchsichtiges Negativ oder eine Matrize belichtet, um die lichtempfindliche Schicht an jenen Stellen unlöslich zu machen, die von dem Licht getroffen wurden, also an den exponierten Flächenzonen. Dann wird die Platte mit Wasser abgewaschen und leicht abgerieben, um die restlichen, löslichen Teile der Schicht zu entfernen. In diesem Zustand ist die Platte zum Einlegen in eine Druckereipresse vorbereitet und zur Herstellung zufriedenstellender Drucke geeignet. Bei einer
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langen Verwendung in der Presse ist es jedoch vorteilhaft, das Bild dauerhafter zu machen und mit einer abriebfesteren Beschichtung zu überziehen.
Zu diesem Zweck ist an den betreffenden Flächen eine Lackschicht aufgebracht worden. Die Lebensdauer einer Druckplatte kann auf diese Weise wesentlich verlängert werden. Die Anwendung eines derartigen Verstärkungsmaterials erfordert üblicherweise das Einreiben der Plattenoberfläche mit einer Flüssigkeit, die einen Bestandteil enthält, welcher zäh und in erheblichem Ausmass organophil ist und an dem belichteten Harz an den exponierten Zonen fest anhaftet. Nach solchen Materialien, die einen dauerhaften Überzug ermöglichen und die manchmal als Bildverstärker bezeichnet werden, ist emsig gesucht worden.
Die Anwendung des Gedankens, ein Bild nach der Exposition der Platte zu verstärken, ist aber mit Schwierigkeiten verbunden, die in dem Mangel eines tatsächlich in jeder Hinsicht befriedigenden und auch praktisch anwendbaren Verstärkermaterials liegen. Bei den bekannten Materialien ist jedenfalls grösste Sorgfalt erforderlich, wenn eine gleichmässige und haftende Schicht entstehen soll. Diese Arbeit kann daher nur von qualifizierten Fachleuten ausgeführt werden, denn als Regel gilt, dass eine Platte mit nicht durchaus einwandfreiem Überzug schlechter ist als eine unbeschichtete.
Viele Anstrengungen waren auch darauf gerichtet, zur Verbesserung der Standfestigkeit die Festigkeit und Dauerhaftigkeit der lichtempfindlichen Harze zu verändern und zu verbessern, z. B. durch den Zusatz von oder eine Reaktion mit andern harzartigen Stoffen. Die Auswahl verwendbarer Harzstoffe ist aber beschränkt. Bei der Herstellung solcher lichtempfindlicher Kompositionen ergeben sich ebenfalls Schwierigkeiten, beispielsweise im Hinblick auf die Verwendbarkeit und den Gebrauch geeigneter käuflicher Lösungsmittel. Die Lebensdauer der mit solchen Kompositionen beschichteten Platten ist überdies nur wenig, wenn überhaupt grösser als jene von Platten, auf welche ein Bildverstärker mit einiger Übung und Sorgfalt aufgetragen worden ist, so dass die Vornahme einer Behandlung oder Überschichtung des entstandenen Bildes nach wie vor notwendig war.
Das technische Bedürfnis nach Druckplatten von wesentlich erhöhter Lebensdauer, bei denen es unnötig ist, nach der Belichtung auf den belichteten Zonen irgendein Material aufzutragen, und bei welchen keine besondere Geschicklichkeit erforderlich ist, um sie für eine Verwendung druckfertig zu machen, besteht nach wie vor und wird erst von der Erfindung befriedigt.
Die Bedeutung der Erfindung reicht aber über ihre Anwendbarkeit bei Druckplatten mit metallischem Träger und in der Druckerei weit hinaus, wie sich bei der späteren Beschreibung spezifischer Beispiele ergeben wird.
Die Erfindung, ihre Vorteile, die Art und Weise ihrer Anwendbarkeit und die Überwindung bisher bestehender Mängel ist bzw. sind im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen und in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, deren Figuren Seitenansichten erfindungsgemässer Platten od. dgl. in verschiedenen Zuständen schematisiert und ohne Rücksicht auf massstäbliche Verhältnisse darstellen.
Solche Platten bestehen aus einer Trägerschicht 10 mit einer Oberfläche 11, die mit einer lichtempfindlichen, anfänglich löslichen Schicht 12 überzogen ist. Wenn das Material der Trägerschicht in irgendeiner Weise herabsetzend auf die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht wirken sollte, kann die Oberfläche 11 vor dem Aufbringen der letzteren eine die Materialeinwirkung kompensierende Behandlung erfahren. Oberhalb der Schicht 12 ist eine Deckschicht 13 angeordnet, die aus einer organophilen wasserabweisenden und unlöslichen, in einem Lösungsmittel jedoch erweichbaren organischen Harzsubstanz besteht und im wesentlichen lückenlos ist.
In Fig. 2 ist der Zustand veranschaulicht, der vorliegt, wenn die Platte nach Fig. 1 durch eine transparente Matrize oder ein transparentes Negativ mit wirksamem Licht belichtet worden ist. Während der Belichtungszeit passiert das Licht die Deckschicht 13 und die Matrize und fällt auf die lichtempfindliche Schicht im Bereich der Bildzonen 12a auf. Innerhalb dieser Zonen reagiert das lichtempfindliche Material und wird unlöslich und an die darunter liegende Oberfläche 11 der Trägerschicht 10 und an die darüber liegende Deckschicht 13 fest anhaftend. In den unbelichtet gebliebenen Zonen 12b bleibt das lichtempfindliche Material unverändert und löslich.
Fig. 3 zeigt die Beschaffenheit der Platte nach Fig. 2, nachdem sie mit einer Behandlungsflüssigkeit überwischt oder leicht abgerieben worden ist, die mit Rücksicht auf das spezielle Material, aus dem die Deckschicht besteht, ausgewählt wurde und ein Lösungsmittel für das unbelichtete, lichtemfindliche Material enthielt. Bei leichtem Scheuern einer derart behandelten Oberfläche wird die Harzdeckschicht 13 erweicht und bricht längs der Grenzlinien zwischen belichteten und unbelichteten Zo- nen sauber ab, um harzbedeckte Flächenteile zu hinterlassen, die mit den von der belichteten lichtempfindlichen Schicht bedeckten Zonen koinzidieren. Das unbelichtete lichtempfindliche Material auf
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den von Licht nicht getroffenen Flächenteilen wird ebenfalls abgewaschen.
Im Falle einer Druckplatte kann die Unterlagsfläche 11 vorzugsweise mit Wasser benetzbar sein.
Die Platte ist damit zum Einsetzen in eine Druckerpresse bereit, ohne dass noch eine weitere Behandlung erforderlich wäre. Die Bildzonen sind ausgesprochen organophil, fest und dauerhaft im Gebrauch.
Nachdem die Erfindung an einer Ausführungsform allgemein erläutert wurde, seien im folgenden einige spezielle Ausführungsbeispiele angeführt, die jedoch in keiner Hinsicht einschränkend, sondern lediglich illustrierend sein sollen.
In den Beispielen zur Angabe der Konzentration sämtlicher Beschichtungslösungen oder-mischun- gen ist das Gewicht des Materials in Gramm angegeben, das in 100 ml der Lösung oder Dispersion gelöst oder dispergiert ist.
Beispiel 1 : Zunächst wird eine etwa 8% igue Lösung von Polyvinylformalharz, das ein geeignetes und vorzugsweise angewendetes Material für Deckschichten darstellt, in Äthylenchlorid bereitet. Geeignete Polyvinylformalharze weisen einen Gehalt von etwa 7 bis 9% Polyvinylalkohol und einen Polyvinylacetatgehalt von etwa 9, 5 bis 13% auf. Eine 5% ige Lösung in Äthylenchlorid hat bei 200C eine Viskosität von etwa 40 bis 60 cP.
Mit der vorbereiteten 8% eigen Lösung wird dann in einer Kugelmühle ein Phthalocyaninfarbstoff, z. B. der blaue Farbstoff, der von E. I. du Pont de Nemours unter der Handelsbezeichnung"Monastral Fast Blue BC'vertrieben wird, verrieben, wobei 4 Gew.-Teilen der Lösung 1 Gew.-Teil des Pigmentes zugefügt wird. Bei dem spezifischen Gewichte der verwendeten Materialien ergibt sich bei Umrechnung auf Vol.-% ein Pigmentgehalt von 15, 6% des gesamten Feststoffgehaltes. Die erhaltene Zubereitung wird dann mit Äthylenchlorid auf einen Feststoffgehalt von 2, 50/0 verdünnt, filtriert und in einen Beschichtungstank überführt.
Der Raum, in dem die Beschichtungsanlage aufgestellt ist. muss gut belüftet werden, um Dämpfe der Lösungsmittel abzuführen.
Mit der erwähnten Komposition wird bei gedämpftem, z. B. gelbem Licht ein durchlaufender Träger beschichtet, auf den eine lichtempfindliche Schicht bereits aufgetragen worden ist, u. zw. in ununterbrochenem Betrieb nach bekannten Verfahren.
Zum Aufbringen der lichtempfindlichen Schicht auf einen Träger aus Aluminium in Form einer Bahn wird zunächst dessen glatte Oberfläche gereinigt, z. B. mit Trinatriumphosphat, worauf eine Behandlung mit wässeriger Salpetersäure mit anschliessendem Sprühen mit Wasser erfolgt. Die Oberfläche der Aluminiumbahn wird dann mit einer wässerigen Silikatlösung behandelt und von allen noch verbleibenden wasserlöslichen Stoffen reingewaschen. Hierauf wird die derart vorbereitete Oberfläche mit einem anfänglich wasserlöslichen, lichtempfindlichen Diazoharz, z. B. mit p-DiazodiphenylaminFormaldehyd-Harz, beschichtet.
Die Bahn wird dann anschliessend mit der Deckschicht überzogen und zu diesem Zweck mit nach aussen gerichteter, lichtempfindlicher Schicht über eine Walze geführt, die in eine das Schichtmaterial enthaltende Lösung teilweise eingetaucht ist. Bei auf Raumtemperatur befindlicher Lösung kann die Bahn beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 cm/sec bewegt werden, wobei sich ein Überzug mit einem Trockengewicht von etwa 0,5 g/m2 ausbildet. Die aufgetragene Menge ist von der gewählten Geschwindigkeit der Bahn meist mit der mit der Raumtemperatur übereinstimmenden Temperatur der Lösung und deren Viskosität abhängig und hat zweckmässig ein Trockengewicht von 0, 1 bis 1, 3 g/m2.
Die mit der Deckschicht versehene Bahn wird dann mit nach oben gekehrter Schicht luftgetrocknet, z. B. durch eine belüftete Haube geführt. Bei den üblichen Raumtemperaturen trocknet die Deckschicht in wenigen Minuten und hat nach dieser Zeit den Dauerzustand erreicht, in dem sie dauernd organophil und wasserunlöslich bleibt.
Aus der Bahn werden dann Plattenformate von Standardgrösse zugeschnitten und in lichtdichten Verpackungen verpackt, in denen sie in den Handel gelangen. Der gesamte Beschichtungs- und Trocknungsvorgang geschieht bei gedämpftem Licht.
Bei der Verwendung der Platte braucht keine besondere Sorgfalt beobachtet zu werden. Es ist beispielsweise belanglos, wenn unbeabsichtigte Fingerabdrücke auf der Oberfläche der Platte entstanden oder Wassertropfen auf diese gelangt sind. In solchen Fällen wird die Platte einfach sauber gewischt und die Arbeit fortgesetzt.
Die Platte kann in üblicher Weise belichtet werden. Zum Beispiel ist bei etwa 60 cm Abstand von einem Kohlelichtbogen von 35 A eine Belichtungszeit von 2 min für mit lichtempfindlichem Diazoharz
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beschichtete Platten durchaus angemessen. Bei der Belichtung wird die lichtempfindliche Schicht in den belichteten Zonen in einen wasserunlöslichen Zustand überführt. Die physikalischen Eigenschaften der Deckschicht bleiben anscheinend unverändert.
Nach der Belichtung wird auf die Plattenoberfläche bei gedämpftem Licht ein Lösungsgemisch aus 2 Vol.-TeilenIsopropanol und 1 Vol.-Teil Wasser frei aufgegossen und durch leichtes Wischen mit einem Schwamm oder einem auf einer festen Unterlage, z. B. aus Holz, befestigten Tuch gleichmässig verteilt. Nach einem wenige Sekunden dauernden, sanften Reiben hebt sich die Polyvinylformalharzschichtvon den unbelichteten Zonen ab, wogegen von den belichteten Flächenteilen praktisch nichts abgenommen wird. Die bearbeiteten Flächen sollten ständig nass sein, so dass es erforderlich sein kann, zusätzliches Lösungsmittel aufzubringen. Nachdem die Harzbeschichtung entfernt worden ist, was nur einige Sekunden dauert, wird die ganze Oberfläche der Platte mit einer wässerigen desensibilisierenden klebrigen Lösung, z.
B. einer schwach sauren Lösung von Gummi arabicum in Wasser, behandelt, d. h. sorgfältig überwischt.
Dabei werden sämtliche Reste des Diazoharzes entfernt, die in den bildfreien Zonen verblieben sind, und die mit dem Silikat behandelte Aluminiumoberfläche wird blank.
Das Bild wird auf der Platte wegen der blauen Farbe des beigemengten Pigmentes deutlich und kontrastiert mit der Aluminiumfläche. Es ist daher sehr leicht festzustellen, ob ein scharfes und deutliches Bild entstanden ist.
Ohne weitere Behandlung wird die Platte dann in eine übliche Offseg-Presse eingesetzt, worauf das Drucken beginnen kann.
Bei bester Einstellung der Presse, wobei der Pressdruck auf den für eine gute Bildwiedergabe erforderlichen Mindestdruck beschränkt ist, lassen sich mit einer erfindungsgemässen Platte, die in der beschriebenen Weise hergestellt wurde, durchwegs über 200 000 Strichbilder drucken. Der Unterschied und die Veränderung der Bildqualität sind so geringfügig, dass auch erfahrene Drucker kaum eine Abweichung zwischen dem ersten und dem letzten Druck feststellen können. Über 50 000 genaue Reproduktionen eines Originals mit schwachen Halbtönen sind mit einer einzigen Platte hergestellt worden.
Obwohl sich die anfänglich abriebfeste, organophile Beschaffenheit der Harzdeckschicht bei der Exposition nicht zu verändern scheint, ist diese Schicht doch mit der darüber liegenden örtlich unlöslich gewordenen lichtempfindlichen Schicht äusserst fest verbunden. Dieser Umstand erhellt aus der Tatsache, dass bei der Behandlung des Bildes mit dem die Deckschicht lösenden Behandlungsmittel diese Schicht scharf und sauber entlang der Linien abbricht, welche die mit dem Bild bedeckten von den bildfreien Zonen trennen, und von den letzteren sauber weggenommen wird.
Obwohl die Ursachen dieser Erscheinung nicht mit Sicherheit bekannt sind und auch keine bindende und einschränkende Theorie aufgestellt werden soll, sei erwähnt, dass die Vorstellung einer physikalischen und/oder chemischen Wirkung zwischen dem lichtempfindlichen Material und dem Material der Deckschicht, die während der Belichtung eintritt, nicht von der Hand zu weisen ist. Wenn das Lösungsmittel, das die Deckschicht erweicht, aufgetragen wird, durchdringt es diese dünne Schicht, breitet sich unter ihr aus und unterminiert die Schichtenzonen, die über den unbelichteten Zonen der lichtempfindlichen Schicht liegen, durch seine lösende Einwirkung auf die letztere.
Es ist von Vorteil, dass in die Deckschicht ein Füllstoff in Form eines Pigments oder einer Farbe eingetragen ist. Das Bild wird dann sichtbar, wenn die Unterlagsschicht während der Behandlung entfernt wird. Die Anwesenheit eines Pigmentes scheint ferner das scharfe Abbrechen an den Grenzlinien zwischen belichteten und unbelichteten Zonen zu erleichtern. Insbesondere bei höheren Prozentzahlen ist es von Vorteil, wenn der Füllstoff für die Strahlung, die zum Belichten angewendet wird, durchlässig ist. Die Menge des beigefügten Pigmentes wird in einem Ausmass gehalten, das ein deutlicher Kontrast zwischen Bild und Hintergrund erfordert. Diese Menge ist meistens kleiner als 50 Grew.-% des Harzes und beträgt bei Druckplatten vorzugsweise etwa 25 Gew.-%.
Bei den spezifischen Gewichten der in Beispiel 1 verwendeten Substanzen ergibt sich bei Umrechnung auf Vol. -% ein Pigmentgehalt von etwa 15,6 bzw. 26, 9% der gesamten Harzschicht. Das Volumen des Füllstoffes in der Harzdeckschicht soll, wie sich herausgestellt hat, zweckmässig ein Viertel. des Volumens der gesamten Deckschicht nicht übersteigen.
Beim Beispiel 1 betrug das Gewicht der gefärbten Polyvinylformalharzschicht etwa 0, 5 g/mz. Obwohl bei Verwendung dieser Komposition die Einhaltung von Gewichten zwischen 0, 5-0, 8 g/mZ vorteilhaft ist, können zufriedenstellende Plattenstrukturen auch mit Beschichtungen versehen sein, deren Gewicht zwischen 0, 1 - 1, 3 g/mz liegt. Dünnere Deckschichten beeinträchtigen etwas die Lebensdauer der Platten, sehr dicke Schichten können eine schlechtere Bildqualität zur Folge haben. Sehr dicke Schichten brechen nämlich an den Grenzlinien nicht immer scharf und sauber ab, so dass ein unsauberes
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Bild entsteht. Bei der Herstellung von Strichbildern ist die Vollkommenheit der Bildstruktur nicht so wichtig wie beim Drucken von Halbtönen.
Wenn auf eine besonders lange Verwendbarkeit Wert gelegt wird, empfiehlt sich für das Drucken von Strichbildern die Anwendung von Deckschichten grösserer Dicke, als für die gute Wiedergabe von Bildern mit Halbtönen zulässig ist. Anderseits sind dem Beispiel 1 entsprechende Platten mit einem Gewicht der Deckschicht aus Polyvinylformalharz von etwa 0, 4 g/m2 verwendet worden, wobei sich dennoch eine erheblich längere Lebensdauer ergeben hat als bei Platten mit unverstärktem Diazoharzbild.
Die Dicke einer Polyvinylformalharzschicht mit einem Gewicht von 0, 35 bis 0, 45 g/m2 beträgt nur etwa 25. 10-6 mm. Eine recht schwere Beschichtung mit einem Gewicht von 1, 3 g/m2 ist etwa 0, 001 mm dick. Die Dicke der Deckschicht ist also in jedem Fall sehr klein.
An Hand des Beispiels 1 ist die Verwendung von Polyvinylformalharz zum Aufbau der Deckschicht erläutert worden. Ausser diesem gibt es aber noch viele andere wasserunlösliche, in andern Lösungsmitteln lösliche oder erweichbare, wasserabstossende organische Harze oder Harzkombinationen, die ebenfalls verwendbar sind. Zu diesen gehören Polyvinylbutyral, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyvinylchlorid-Acetat, Polyvinyl-Acetat und Polyäthylen ; Epoxyharze ; Kondensationspolymere wie Polyesterharze, z. B. Alkydharze, Polyamidharze, Phenolaldehydharze und Harnstoffaldehydharze ; und andere Polymere wie Zellulose-Acetat-Butyrat, Polyalkylen-Polysulfidharze und verschiedene organische, Silikon enthaltende Harze.
Auch verschiedene Gummisubstaiizen, beispielsweise Buna-N, Buna-S, Neopren und natürlicher Crepegummi usw., sind ebenso verwendbar wie in der Natur vorkommende Harze, wie etwa Schellack, und Mischungen aus miteinander verträglichen Stoffen der erwähnten Gruppen und ähnliche oder äquivalente Harzmaterialien.
Die Lösungen, die bei der Behandlung der verschiedenen Schichtkonstruktionen nach der Belichtung verwendet werden, sollten bestimmte Eigenschaften haben. Vorzugsweise sollen solche Lösungen eine leichte Auflösung oder Schwellung der Deckschichtkomposition bewirken, ein wirksames Lösungsmittel für das unverändert geblieben, lichtempfindliche Material sein, jedoch keine oder höchstens eine geringfügige Einwirkung auf das belichtete lichtempfindliche Material ausüben. Meistens müssen zwei oder mehrere, am besten ineinander lösliche Flüssigkeiten gemischt werden, um eine Behandlungsflüssigkeit zu erhalten, welche diese Eigenschaften aufweist.
Es lässt sich aber für jede Kombination eines lichtempfindlichen Schichtmaterials mit einem Harz für die Deckschicht eine geeignete und wirksame Behandlungslösung finden, wenn auch unter Umständen ein paar richtungsweisende Versuche erforderlich sein können. Als allgemeine Richtlinie mag dienen, dass eine brauchbare Behandlungslösung gewonnen werden kann, wenn mit einer ersten Komponente, die wenigstens teilweise lösend oder schwellend auf das Harz oder die Harzmischung einwirkt, eine zweite, mit der ersten mischbare Komponente kombiniert wird, die für das Harz oder die Harzmischung kein Lösungsmittel darstellt, wobei aber eine der beiden Komponenten das unbelichtete lichtempfindliche Harz löst. Weder eine der Komponenten noch ihre Mischung sollte das lichtempfindliche Material lösen, das unter dem Einfluss von Licht reagiert hat.
Löst der erstgenannte Bestandteil der Mischung das Harz der Deckschicht leicht, so sollte er mit dem zweiten Bestandteil so weit verdünnt sein, dass seine lösende Wirkung in der Mischung nicht zu heftig ist.
Wenn man auch in der angegebenen Weise zu brauchbaren Behandlungsflüssigkeiten kommen kann, so kann man bei wohlüberlegter Auswahl doch auch noch andere, ebenfalls geeignete Behandlungsmittel auffinden. Ein solches Mittel ist die in Beispiel 1 erwähnte Mischung aus Isopropanol und Wasser, bei der weder das Isopropanol noch das Wasser für sich auf das Polyvinylformalharz nennenswert lösend einwirkt.
In der anschliessenden Tabelle sind weitere Beispiele für Lösungsmittel angegeben, in denen verschiedene Harze oder Harzkombinationen gelöst sind, aus denen die Deckschicht aufgebaut sein kann, und zugehörige Behandlungsflüssigkeiten, u. zw. für Platten, welche das in Beispiel 1 erwähnte Diazoharz enthalten. Angegebene Mischungsverhältnisse beziehen sich auf Volumsteile.
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EMI6.1
<tb>
<tb>
Zusammensetzung <SEP> des <SEP> Harzes <SEP> Anwendbare <SEP> Behandlungslösung
<tb> der <SEP> Deckschicht <SEP> Behandlungsmittel
<tb> Polyvinylchlorid-Buna-N-Mischung <SEP> Methyläthylketon <SEP> Wasser, <SEP> gesättigt
<tb> (55 <SEP> : <SEP> 45) <SEP> mit <SEP> Methyläthyl-
<tb> ("Geon <SEP> Polyblend <SEP> 503", <SEP> B. <SEP> F. <SEP> Goodrich) <SEP> keton
<tb> Polyvinylchlorid-Polyvinylacetat-Methyläthylketon <SEP> Acetonitril-Wasser, <SEP>
<tb> Copolymer <SEP> (91% <SEP> Polyvinylchlorid) <SEP> 2 <SEP> : <SEP> 1 <SEP>
<tb> ("VAGH", <SEP> Bakelite <SEP> Corporation)
<tb> Polyamidharz <SEP> (Nylon) <SEP> Methanol <SEP> Isopropanol-Wasser,
<tb> (" <SEP> Zytel <SEP> 69", <SEP> E. <SEP> I. <SEP> du <SEP> Pont <SEP> de <SEP> 1 <SEP> :
<SEP> 10
<tb> Nemours <SEP> & <SEP> Co.)
<tb> Zelluloseacetatbutyrat <SEP> Methyläthylketon <SEP> Äthanol-Wasser,
<tb> (48% <SEP> Butyryl) <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2 <SEP>
<tb> ("EAB-500-5", <SEP> Tennessee <SEP> Eastman
<tb> Corp.)
<tb> Polytrifluorochloräthylen-Vinylidin- <SEP> Methyläthylketon <SEP> Aceton-Wasser,
<tb> fluorid-Copolymer <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 1 <SEP>
<tb> (" <SEP> Kel- <SEP> F <SEP> 800", <SEP> Minnesota <SEP> Mining <SEP> &
<tb> Manufacturing <SEP> Co.)
<tb> Polychloropren <SEP> Äthylenchlorid <SEP> Wasser <SEP> allein
<tb> ("Neoprene <SEP> CG', <SEP> E. <SEP> I. <SEP> du <SEP> Pont <SEP> de
<tb> Nemours <SEP> & <SEP> Co.)
<tb> Polyvinylacetat <SEP> Methyläthylketon <SEP> Isopropanol- <SEP> Wasser, <SEP>
<tb> ("AYAT", <SEP> Bakelite <SEP> Corporation) <SEP> 1 <SEP> :
<SEP> 2
<tb> Buna-N-Gummi <SEP> Methyläthylketon <SEP> Isopropanol- <SEP> Wasser, <SEP>
<tb> ("Hycar <SEP> OR-15", <SEP> B. <SEP> F. <SEP> Goodrich <SEP> & <SEP> Co.) <SEP> 2 <SEP> : <SEP> 1
<tb> Polyvinylbutyral <SEP> Methanol <SEP> Isopropanol- <SEP> Wasser, <SEP>
<tb> (" <SEP> B-72A", <SEP> Shawinigan <SEP> Resins <SEP> 2 <SEP> : <SEP> 1
<tb> Corporation)
<tb> Methyl, <SEP> Phenyl- <SEP> Polysiloxan- <SEP> Toluol <SEP> Isopropanol- <SEP> Wasser, <SEP>
<tb> Silicon-Harz <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1 <SEP>
<tb> (Dow <SEP> Corning <SEP> Corporation"DC-840")
<tb> Epoxyharz <SEP> Reaktionsprodukt <SEP> aus <SEP> Methyläthylketon <SEP> Aceton-Wasser,
<tb> Bis-Phenol-A <SEP> und <SEP> Epichlorhydrin <SEP> l <SEP> :
<SEP> l <SEP>
<tb> ("EKRD <SEP> 2003", <SEP> Bakelite <SEP> Corporation)
<tb>
Beispiel 1 bezieht sich auf eine Druckplattenkonstruktion mit einer metallischen Trägerschichte.
Die Erfindung ist aber auch bei andem als metallischen Trägerschichten anwendbar, wie das folgende Beispiel 2 zeigt, in dem ein lichtempfindliches Blatt mit einer Trägerschicht aus Papier beschrieben ist.
Beispiel 2 : Zuerst wird ein lichtempfindliches Harz bereitet, das anfänglich in einem organischen Lösungsmittel löslich ist. Eine wässerige Lösung des p-Diazodiphenylamin-Formaldehydharzes, das bei den Platten nach Beispiel l Verwendung fand, wird dem auf dem Harzgehalt der Lösung basie- renden chemischen Äquivalent von p-Toluolsulfonsäure hinzugefügt.
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Bei der Reaktion zwischen dem Harz und der Säure bildet sich das p-Toluolsulfonat des Harzes und fällt aus der wässerigen Lösung als zähes teerartiges Harzmaterial aus. Das Reaktionsprodukt wird durch Dekantieren abgetrennt und mit Wasser ausgewaschen. Es geht beim Trocknen in einen glasartigen festen Zustand über und ist bernsteinfarbig gefärbt, löst sich leicht in Methanol, aber nur sehr schwach in den meisten andern üblichen organischen Lösungsmitteln und in Wasser. Wenn es in glasartigem Zustand der Einwirkung einer aktinischen Lichtstrahlung ausgesetzt wird, ändert sich die Farbe des Produktes von bernsteinfarbig in blaugrün und es wird in Methanol unlöslich. Bei der Belichtung dünner Filme ist die charakteristische blaugrüne Färbung kaum und bei sehr dünnen Schichten überhaupt nicht wahrnehmbar.
Von dem soeben erwähnten Harz wird eine 2% igue Lösung in Methanol zubereitet und diese auf ein Pflanzenpergament mit einem Gewicht von 45 Pfund aufgetragen. Das Auftragen geschieht durch Überwischen der Oberfläche des Pergamentes mit einem Baumwolltuch, das mit der Harzlösung getränkt ist, worauf die behandelte Oberfläche dann an der Luft getrocknet wird.
Die auf diese Weise mit einer lichtempfindlichen Schicht bedeckte Pergamentoberfläche wird dann mit der gefärbten Polyvinylformal-Äthylenchlorid-Lösung überzogen, die im Beispiel 1 beschrieben ist. Das Trockengewicht der an der Luft getrockneten Deckschicht betrug etwa 0, 3 g/mz, ihre Dicke etwa 25. 10-5 mm. Nach der Exposition des Blattes durch ein Transparent, wie in Beispiel l beschrieben, und einer darauffolgenden Behandlung mit einer wässerigen Isopropanollösung in der dort ebenfalls beschriebenen Weise ergibt sich ein klares scharfes und genaues Abbild des Originals, das beim Drucken in einer Presse saubere und deutliche Reproduktionen liefert.
Man sieht, dass das lichtempfindliche Material in Beispiel 2 von anderer Beschaffenheit ist als das wasserlösliche lichtempfindliche Harz, das in Beispiel 1 verwendet wurde. Ein besonderer Vorteil, den die Erfindung bietet, liegt darin, dass eigentlich jedes anfänglich lösliche, lichtempfindliche Harzmaterial, das bei Belichtung unlöslich wird, in Verbindung mit einer Deckschicht aus Harz verwendbar ist, deren Material von dem lichtempfindlichen nicht abgestossen wird. Die zonenweise geschaffene Adhäsion zwischen der Deckschicht und der belichteten und unlöslich gemachten lichtempfindlichen Schicht scheint in weitem Masse unabhängig von der Art des lichtempfindlichen Schichtmaterials zu sein.
Da die Druckoberfläche mit einer Deckschicht überzogen ist, können nunmehr auch lichtempfindliche Schichten verwendet werden, die für sich allein keine zu Druckzwecken geeigneten Oberflächen bilden.
Die Stabilität des lichtempfindlichen Materials kann gross sein, so dass damit beschichtete Träger während erheblicher Zeiträume aufbewahrt werden können. Die in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Diazoharze sind von grosser Stabilität und bilden bevorzugte lichtempfindliche Schichtmaterialien für erfindungsgemässe Platten od. dgl. Bei Verwendung verhältnismässig instabiler lichtempfindlicher Materialien müssen diese auf den Träger kurz vor der Belichtung und dem Gebrauch der Platten aufgebracht werden.
Lichtempfindliche Albumin-Bichromatkompositionen, die in Verbindung mit den wohlbekannten gekörnten lithographischen Zinkplatten angewendet werden, geben ein Beispiel für ein recht instabiles Material,
Es sei bemerkt, dass die verschiedenen Behandlungsflüssigkeiten, die für die diversen Deckschichtharze in der vorstehenden Tabelle angegeben sind, auch brauchbar sind, wenn das in Beispiel 2 angegebene lichtempfindliche Schichtmaterial verwendet wird.
Die Beispiele 1 und 2 beziehen sich auf das Gebiet des lithographischen Druckes. Die Erfindung bringt aber auch auf andern Gebieten einen deutlichen Fortschritt. Es ist oft wünschenswert, ein Bild oder eine andere Figur, etwa einen gedruckten oder geschriebenen Text, auf einer Schicht oder Platte festzuhalten, z. B. bei Schildchen, insbesondere Metallschildern, Registrierkarten, Abzeichen usw. Bei sogenannten gedruckten Schaltungen ist ein manchmal kompliziertes und unregelmässiges Muster oder Bild aus leitendem Material auf einem nichtleitenden Untergrund aufgebracht. Oder, um für einen Augenblick zu dem Gebiete der Druckerei zurückzukehren, bei der Herstellung von Photogravüren zum Drucken in einer Druckerpresse muss ein Bild aus säurebeständigem Material mit der Oberfläche der Druckplatte verbunden werden.
Es war seit langer Zeit ein Wunsch, zum Hervorbringen solch graphischer oder bildlicher Darstellungen auf irgendwelchen Untergründen eine photographische Technik anwenden zu können. Solche Verfahren waren bisher in den meisten Fällen unanwendbar, weil die lichtempfindlichen Materialien, welche das Bild ergeben (der Untergrund solcher Bilder, wo das resultierende Bild negativ ist), nicht die physikalischen Eigenschaften aufwiesen, welche die Anwendungsbedingungen erfordern. Die Erfindung schafft die Möglichkeit, photographische Bilder mit im Hinblick auf die beabsichtigte Verwendung entsprechend ausgewählten Eigenschaften herzustellen. Diese Eigenschaften können sehr unterschiedlich
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sein.
Die folgenden Beispiele illustrieren diesen Sachverhalt, Beispiel 3 insbesondere den Gebrauch der Erfindung bei der Herstellung neuer gedruckter Schaltpläne.
Beispiel 3 : Die Kupferoberfläche einer beschichteten Platte, bei welcher eine Lage aus nichtleitendem Phenolharz eine Kupferschicht von 25. 10-3 mm Dicke trägt, wurde mit einem Scheuerpulver gereinigt und anschliessend im Tauchverfahren mit einer Schicht des im vorhergehenden Beispiel beschriebenen, lichtempfindlichen Diazo-p-toluolsulfonat-Harzes überzogen. Nach dem Trocknen an Luft ergab sich eine verhältnismässig dicke Deckschicht aus Diazoharz, die wegen ihrer leicht gelblichen Tönung deutlich sichtbar war. Anschliessend wurde durch Eintauchen in eine lomige Lösung von homopolymerem Polystyrol, wie es z.
B. die Dow Chemical Company unter dem Handelsnamen"Styron 666" vertreibt, in Toluol eine Polystyrolschicht mit einem Trockengewicht von etwa 1, 6 g/m2 aufgebracht und an Luft getrocknet. Hierauf wurde die Tafel durch ein Negativbild des betreffenden Schaltkreises beleuchtet und dann mit einem Tuch, das mit Methanol befeuchtet war, überwischt und leicht gerieben, wobei die Deckschicht und die lichtempfindliche Schicht von den unbelichtet gebliebenen Zonen entfernt wurden. Die Harzdeckschicht brach an den Grenzlinien scharf ab.
Von der in dieser Weise präparierten Platte wurde an den von keinem Bild und von keiner Deckschicht bedeckten Zonen das Kupfer mit einer 40% gen Ferrichloridlösung bei 800C weggeätzt. An den mit dem Polystyrolüberzug geschützten Bildzonen zeigte sich keine Ätzwirkung. Das stehengebliebene Kupfer wies genau die Form des Originals auf und war als gedruckter Schaltkreis durchaus geeignet. Das Diazoharz allein kann ein Anätzen der Bildfläche nicht verhindern, so dass auf die Polystyroldeckschicht nicht verzichtet werden kann.
Polystyrol war wegen seiner Unempfindlichkeit gegen Wasser und Säure gewählt worden. In ähnlicher Weise können auch nichtoxygeniertes Harz, wie Polyvinylchlorid, oder Gummimischungen, z. B.
Buna-N und Neopren, verwendet werden. Bei andern Anwendungen, die eine Widerstandsfähigkeit gegen das Ätzen erfordern, kann es wünschenswert sein, ein schmelzbares, wärmeaushärtendes Harz aufzutragen, z. B. ein Epoxyharz, das vor dem Ätzen der Platte ausgehärtet wird. Bei der Anwendung aushärtender Systeme sollte darauf geachtet werden, ein System auszuwählen, das die lichtempfindliche Schicht nicht beeinträchtigt.
Das nächste Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines Schildes mit metallischem Untergrund.
Beispiel 4 : Durch Auflösen von 5 Gew.-Teilen Polyäthylmethacrylatharz (z. B. des im Handel unter dem Namen "Lucite 42" erhältlichen Produktes der du Pont de Nemours) in 100 Gew.-Teilen von Methyläthylketon wurde eine Deckschichtlösung bereitet und in diese 1, 5 Gew.-Teile eines grünen Phthalocyaninpigmentes (im Handel erhältlich als"Monastral Fast Green G. Powder" der du Pont de Nemours) auf der Kugelmühle eingerieben. Bei den spezifischen Gewichten der verwendeten Substan-
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Beispiel 1 verwendet wurde, beschichtet. Ein Trockengewicht des Überzuges von etwa 1, 5 g/m2 ergab eine gute Farbtiefe.
Nach dem Trocknen der Deckschicht an Luft wurde die Platte durch ein Transparent mit der betreffenden Aufschrift belichtet. Die Platte wurde dann mit einer Lösung von Isopropanol in Wasser (2 : 1 Vol. -Teile) behandelt und zeigte ein umgekehrtes, grün gefärbtes Bild in schönem Kontrast zu dem aluminiumfarbenen Untergrund. Das Bild war gegen Einfluss des Wetters von ausgezeichneter Beständigkeit.
Auf diese Weise lassen sich Tafeln mit Bildern von vielerlei verschiedenen Farben herstellen, wenn in die Deckschicht für die Belichtungsstrahlung durchlässige Pigmente eingelagert werden. Auch Kombinationen solcher Farbstoffe können verwendet werden, z. B. wenn eine resultierende schwarze Farbe gewünscht wird. Es sei erwähnt, dass die Belichtungsdauer von der Art und der Farbe des ausgewählten Farbstoffes abhängig sein kann. Bei gelben und roten Farbstoffen können längere Belichtungszeiten erforderlich sein als bei solchen von anderer Farbe.
Die Erfindung ist auch bei vorbereitenden Probefarbplatten für die Farblithographie wertvoll. Beim Farbdrucken werden photographische Negative mit drei oder mehr verschiedenen Farben hergestellt.
Jedes Farbnegativ wird zur Herstellung einer Druckplatte gebraucht, von der mit Hilfe einer entsprechend gefärbten Druckerfarbe eine Reihe Reproduktionen gedruckt wird. Bei der Prüfung der Farbplattennegative mit üblichen Methoden ist es notwendig, sämtliche Druckplatten herzustellen, die Druckpresse in Betrieb zu setzen und tatsächlich alle Farben in der richtigen Reihenfolge zu drucken. All dies ist erforderlich, um festzustellen, ob die ursprünglichen farbtrennenden Negative getreu und genau waren.
Diese üblichen Prüfverfahren sind äusserst kostspielig und zeitraubend. Bei jeder Korrektur musste wenigstens eine neue Platte hergestellt und dann der ganze Vorgang wiederholt werden, bis das Ergebnis zufriedenstellend war.
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den. Bei solchen Platten- oder Folienkonstruktionen erfolgt die Belichtung von der Rückseite, durch die durchsichtige Trägerschicht. Solche Folien sind z. B. zur Herstellung des schwarzen Druckes bei der Prüfung von Vierfarbendrucken erwünscht. Druckerschwärze ist ein für diese Zwecke geeignetes Pigment.
Eine Platte oder Folie nach Beispiel 5 mit einer Deckschicht, die einen undurchsichtigen schwarzen Farbstoff enthält, ist auch bei der Herstellung von Positivtransparenten von einem Negativtransparent oder umgekehrt von Nutzen, weil sie die Verwendung des üblichen photographischen Filmes erspart.
Die in den einzelnen Beispielen in Verbindung mit jeweils einer bestimmten Plattenkonstruktion erwähnten besonderen organischen, wasserabstossenden, organophil, in Wasser unlöslichen, aber in einem Lösungsmittel erweichbaren Substanzen für Deckschichten sind für sich allein oder gemischt vielfach bei in einem andern Beispiel beschriebenen Plattenstrukturen anwendbar. Die Auswahl einer geeigneten Zusammensetzung der Deckschicht hängt letztlich immer von den für das Bild erwünschten Eigenschaften ab, die ihrerseits wieder von dem Gebrauch bestimmt sind, dem die belichtete und behandelte Platte od. dgl. dienen soll.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lichtempfindliche Platte, Folie od. dgl., bestehend aus einem Träger, auf welchem eine lichtempfindliche Schicht aufgebracht ist, deren Löslichkeit in einem Lösungsmittel durch Belichten mit einer wirksamen Strahlung änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der lichtempfindlichen Schicht eine abriebfeste, in dem Lösungsmittel erweichbare, dünne, von bei der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht etwa entstehenden Zerfallsprodukten unangreifbare Harzdeckschicht von mindestens 25. 10-6 mm Dicke angeordnet ist, die nach dem Belichten mit den unlöslichen Partien der lichtempfindlichen Schicht fest verbunden, mit deren löslichen Partien jedoch mit Hilfe des in sie eindringenden und sie erweichenden Lösungsmittels leicht entfernbar ist und 0-50 Gew.-% eines Füllstoffes enthält.