CH635031A5

CH635031A5 - Verfahren zur herstellung einer flachdruckplatte.

Info

Publication number: CH635031A5
Application number: CH500178A
Authority: CH
Inventors: John Henry Croker
Original assignee: Gestetner Ltd
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1978-05-09
Publication date: 1983-03-15
Also published as: JPS53141702A; NZ187218A; IE46890B1; US4210081A; DK207578A; BE866917A; AT372530B; ZA782668B; IE780961L; FR2390295A1; CA1121228A; GB1586494A; AU3606478A; IL54672A0; YU112678A; IL54672A; NL7805074A; DE2820385A1; ATA338178A

Description

Die Erfindung betrifft Flachdruckplatten und Verfahren zu deren Herstellung.

Bei der Herstellung von Flachdruckplatten für den lithographischen Druck überzieht man üblicherweise einen flexiblen Trägerbogen, der häufig, jedoch nicht notwendigerweise, aus Papier besteht und der vorbeschichtet sein kann, mit einem Gemisch aus einem oder mehreren wasserlöslichen polymeren Bindemitteln und Füllstoffen, die in Wasser dispergiert sind, worauf man den Überzug trocknet. Nach der Überzugsbildung muss die Schicht in Wasser unlöslich werden, um der wässrigen Wischwasserlösung (fountain Solution), die bei der Lithographie verwendet wird, widerstehen zu können, und bei der Anwendung eine grosse Anzahl von Kopien zu ermöglichen. Selbstverständlich ist es auch notwendig, dass der unlöslich gemachte Überzug bei der Anwendung hydrophil und druckfarbenabweisend bleiben muss, ausgenommen in solchen Flächen, nämlich den Bildflächen, die oleophil und für Druckfarben aufnahmefähig gemacht wurden.

Die verschiedenen Verfahren, die zur Herstellung derartiger wasserunlöslicher Überzüge empfohlen wurden, haben sich nicht als völlig zufriedenstellend erwiesen, da sie entweder unzuverlässig sind oder eine kostspielige Ausrüstung erfordern oder an beiden Nachteilen leiden.

In der GB-Patentbeschreibung 1 159 293 wurde eine Flachdruckplatte beschrieben, die aus einem Trägerbogen besteht, der eine Schicht trägt, die durch Reaktion eines wasserlöslichen Harnstoff- oder Melamin-Formaldehyd-Harz-Vorläufers mit einem wasserlöslichen synthetischen Polymerkolloid, das freie saure Gruppen enthält, gebildet wurde.

Nach dem Auftrag des Gemischs auf den Trägerbogen kann der Überzug bei einer Temperatur von über 27°C (80°F) und vorzugsweise über 93°C (200°F) getrocknet werden, jedoch unterhalb der Zersetzungstemperatur des Harz-Vorläufers und des Kolloids. Während der Trocknung reagieren das Kolloid und der Harz-Vorläufer miteinander unter Bildung einer wasserunlöslichen hydrophilen Oberfläche, die unter den lithographischen Druckbedingungen sehr dauerhaft ist und langen Druckarbeitsgängen widerstehen kann. Jedoch ist es nicht in zufriedenstellender Weise möglich, den Überzug bei Temperaturen in der Nähe der Raumtemperatur innerhalb brauchbar kurzer Zeiten unlöslich zu machen.

Durch die Erfindung wird eine Flachdruckplatte bereitgestellt, die durch Überzugsbildung und Trocknung einer Zusammensetzung bei Temperaturen in der Nähe der Raumtemperatur unter rascher und verlässlicher Bildung einer dauerhaften, wasserunlöslichen hydrophilen Schicht hergestellt werden kann.

Die erfindungsgemässe Flachdruckplatte wird hergestellt durch Abscheidung einer Schicht aus einem wässrigen Gemisch mit einem pH-Wert von 2 bis 5,5, vorzugsweise von 3 bis 5,5, das eine Lösung eines Hydroxylgruppen enthaltenden Polymeren, das frei von Säuregruppen ist, ein unlöslich machendes Mittel, das vorzugsweise ein wasserlöslicher Harnstoff- oder Melamin-Form-aldehyd-Harz-Vorläufer ist, und ein synthetisches organisches Polymeres, das freie Säuregruppen aufweist, enthält, auf einem Trägerbogen und anschliessendes Verdampfen des Wassers von der abgeschiedenen Schicht, gewöhnlich bei einer Temperatur unter 44°C (112°F) und vorzugsweise bei 20 bis 30°C (68 bis 86°F). Das freie Säuregruppen enthaltende Polymere, das Hydroxygrup-pen enthaltende Polymere, das frei von sauren Gruppen ist und das unlöslich machende Mittel sind die einzigen Reagenzien, die dazu notwendig sind, die rasche Unlöslichmachung der Schicht sicherzustellen, jedoch kann es manchmal günstig sein, eine andere Säure in das wässrige Gemisch für einen anderen Zweck einzubeziehen, z.B. Chromsäure als zusätzlichen Härter für das Hydroxylgruppen enthaltende Polymere.

Der Anteil des synthetischen organischen Polymeren, das freie saure Gruppen enthält, liegt vorzugsweise bei 10 bis 50 Gewichts-% des Polymeren, das keine Säuregruppen enthält, und das unlöslich machende Mittel ist vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 25 Gewichts-% des Polymeren ohne saure Gruppen vorhanden.

Das Gemisch enthält vorzugsweise einen Füllstoff, der mit den in dem synthetischen Polymeren vorhandenen freien sauren Gruppen nicht reagieren kann, beispielsweise Kaolin, Titandioxid, Blankfix bzw. Barytweiss oder Siliciumdioxid, in einem Gewichtsverhältnis von Füllstoff zu gesamten Bindemittel-Feststoffen (d.h. des Hydroxylgruppen enthaltenden Polymeren plus unlöslich machendes Mittel plus synthetisches organisches, freie saure Gruppen enthaltendes Polymere) von 10 : 1 bis 1 : 1, und vorzugsweise etwa 4 : 1. Füllstoffe, die mit den in dem synthetischen Polymeren vorhandenen sauren Gruppen reagieren, beispielsweise hydra-tisiertes Aluminiumoxid, Calciumcarbonat oder Zinkoxid, sollten vermieden werden. Der Gesamtanteil an Feststoffen in dem wässrigen Gemisch liegt vorzugsweise bei 3 bis 15

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Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Wasser plus Bindemittel-Feststoff plus Füllstoff.

Das Hydroxylgruppen enthaltende Polymere kann jedes Polymere sein, das frei von sauren Gruppen bzw. Säuregruppen ist und in Wasser bei einem pH-Wert im Bereich von 2 bis 5,5 löslich ist. So kann es beispielsweise eine AI-kylcellulose sein, die freie Hydroxylgruppen enthält, wie Methylcellulose, Äthylcellulose oder Hydroxyäthycelluose, jedoch ist es vorzugsweise Polyvinylalkohol, in dem nicht über 12 Mol-% der Hydroxylgruppen acetyliert sind. Vorzugsweise sollte der Acetylgruppengehalt so niedrig wie möglich und gewöhnlich nicht über 1 % liegen. Das Molekulargewicht sollte so hoch sein, wie es mit einer zufriedenstellenden Überzugsleistungsfähigkeit vereinbar ist. Im allgemeinen genügen alle handelsüblichen Polymeren diesem Kriterium.

Die bevorzugten unlöslich machenden Mittel sind wasserlösliche Melamin-Formaldehyd-Harz-Vorläufer, beispielsweise Hexamethoxymethylmelamin und Trimethoxymethyl-melamin. Derartige Produkte sind im Handel erhältlich. Als eine Alternative für Harnstoff- oder Melamin-Formaldehyd-Harz-Vorläufer ist es möglich, andere unlöslich machende Mittel zu verwenden, wie Mono- und Dialdehyde, z.B. Formaldehyd oder Glyoxal.

Das freie saure Gruppen enthaltende synthetische Polymere muss (ohne jede andere Säure) eine Lösung ergeben können, die einen pH-Wert im Bereich von 2 bis 5,5, bei Auflösung in Wasser, ergibt. Ein derartiges bevorzugtes Polymeres ist Polymethacrylsäure, jedoch können Copoly-mere von Acrylamid und Acrylsäure, hydrolysierte Vinyl-äther/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyacrylsäure und andere synthetische Polymere, die freie saure Gruppen enthalten, ebenfalls verwendet werden. Im Falle der bevorzugten Polymethacrylsäure liegt das Molekulargewicht vorzugsweise im Bereich von 5000 bis 30 000, und im Falle von Polyacrylsäure liegt das Molekulargewicht vorzugsweise bei 27 000 bis 13,9 X 106. Das Molekulargewicht sollte selbstverständlich so liegen, dass das wässrige Gemisch eine für die Überzugsbildung zufriedenstellende Viskosität aufweist.

Als Trägerbogen kann jegliche Art dienen, die gewöhnlich für Flachdruckplatten verwendet wird, z.B. nassgefestigtes Papier, und er kann mit einer üblichen Unterschicht vorbeschichtet sein. Das Gewicht des Papiers und das Überzugsgewicht werden derart gewählt, dass sie der Länge des Arbeitsganges, für den die Flachdruckplatten bestimmt sind, entsprechen. Gewöhnlich liegt das Überzugsgewicht im Bereich von 5 bis 30 g Feststoffe pro m2 Träger.

Zur erfindungsgemässen Herstellung einer Flachdruckplatte stellt man ein Gemisch her, das eine wässrige Lösung des neutralen Polymeren, des sauren Polymeren und des unlöslich machenden Mittels mit dem darin dispergierten Füllstoff enthält. Das Gemisch wird anschliessend in üblicher Verfahrensweise auf einen Trägerbogen aufgeschichtet. Die Überzugsbildung muss durchgeführt sein, bevor eine wesentliche Reaktion zwischen dem unlöslich machenden Mittel und den Polymeren stattgefunden hat, jedoch liegt hierin gewöhnlich keine Schwierigkeit. Nach dem Auftrag des Gemischs auf den Trägerbogen wird der Überzug getrocknet, vorzugsweise bei oder leicht über der Raumtemperatur. Während des Trocknens reagieren die Polymeren und das unlöslich machende Mittel miteinander unter Bildung einer wasserunlöslichen hydrophilen Schicht, die unter lithographischen Druckbedingungen sehr dauerhaft ist und dazu geeignet ist, lange Druckarbeitsgänge auszuhalten. Es stellt einen wesentlichen Vorteil der vorliegenden Erfindung dar, dass die Schicht ausreichend wasserunlöslich wird, um unmittelbar nach ihrer Trocknung angewendet werden zu können. Dies erleichtert die Steuerung der Herstellung der Flachdruckplatten sehr, da keine Notwendigkeit einer künstlichen Alterung oder Lagerung der Platten vor ihrer Anwendung besteht.

5 Die erfindungsgemässen Flachdruckplatten sind geeignet zur Bildbildung durch indirekte Xerographie sowie durch gewöhnliche direkte bildbildende Techniken für Flachdruckplatten.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erio findung:

Beispiel 1

Man stellt ein Gemisch her aus 180 Gewichtsteilen Wasser, 72 Gewichtsteilen Kaolin, 16 Gewichtsteilen Polyvinylalkohol (Kurashiki Poval Grade H, 99,8% hydrolysiert, 15 Viskosität 22 bis 28 cP als 4%ige wässrige Lösung bei 20°C), 20 Gewichtsteilen einer 25% igen wässrigen Polymethacrylsäure (Allied Colloids Versicol Kl3, Molekulargewicht etwa 26 000) und 2 Gewichtsteilen eines methylierten Melamin-Formaldehyd-Vorkondensats (BE 336 der British Industriai 20 Plastics). Das so erhaltene Gemisch, in dem das Kaolin der einzige unlösliche Bestandteil ist, wird anschliessend auf ein nassgefestigtes Papier, wie es gewöhnlich als Trägerbogen für Flachdruckplatten verwendet wird, mit einem Überzugsgewicht von etwa 15 g pro m2 aufgebracht. Der Überzug 25 wird bei Raumtemperatur oder leicht darüber (z.B. bei 20 bis 30°C) getrocknet und ist anschliessend sofort brauchbar zur Anwendung als direkte Offset-Bildplatte nach der Bildbildung in üblicher Weise. Vorausgesetzt, dass man einen geeigneten Trägerbogen verwendet, kann die Plattenober-3o fläche unter üblichen lithographischen Druckbedingungen Arbeitsgänge von beispielsweise 5000 Kopien aushalten.

Anstelle des Harzes BE 336 kann auch Cymel 301, ein Handelsprodukt der Cyanamid of Great Britain, verwendet werden, bei dem es sich um Hexamethoxymethylmelamin 35 handelt.

Beispiel 2

Wasser 250

Polyvinylalkohol (E.I. du Pont de Nemours &Co., 4o Elvanol 90-50, 99 bis 99,8% hydrolysiert, Viskosität 12 bis 14 cP, als 4%ige wässrige Lösung bei 20°C) 16

Kaolin 72

TiOa 16

Polyacrylsäure (Allied Colloids Ltd., Versicol Ell, Molekulargewicht 230 000) 20

BE 336 2

Chromsäure 0,1

50

Beispiel 3

Wasser 250

Polyvinylalkohol (Handelsprodukt der Nippon Goh-sei Gohsenol NM11, 99 bis 100% hydrolysiert, Viskosität 13 bis 16 cP, als 4% ige wässrige Lösung bei 20°C) 16

Kaolin 72

Siliciumdioxid 5

60 Polymethacrylsäure (Allied Colloids Versicol Kll,

Molekulargewicht 10 000) 12

BE 336 1,8

Gemische der in den Beispielen 2 und 3 angegebenen 65 Zusammensetzungen können bereitet und auf einen Trägerbogen wie in Beispiel 1 aufgeschichtet werden. Die so erhaltenen Platten sind ähnlich den in Beispiel 1 beschriebenen.

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V

Claims

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1. Verfahren zur Herstellung einer Flachdruckplatte durch Ablagerung einer Schicht aus einem wässrigen Gemisch, enthaltend ein oder mehrere polymere Bindemittel, auf einem Trägerbogen und Verdampfen des Wassers aus der abgelagerten Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass man ein wässriges Gemisch mit einem pH-Wert von 2 bis 5,5 verwendet, das in Lösung ein Hydroxylgruppen enthaltendes Polymeres, das frei von sauren Gruppen ist, ein unlöslich machendes Mittel und ein synthetisches organisches Polymeres, das freie saure Gruppen aufweist, enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein wässriges Gemisch mit einem pH-Wert von 3 bis 5,5 verwendet.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als unlöslich machendes Mittel einen wasserlöslichen Harnstoff- oder Melamin-Formaldehyd-Harz-Vorläufer verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als unlöslich machendes Mittel Hexamethoxy-methylmelamin oder Trimethoxymethylmelamin verwendet.

5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man ein wässriges Gemisch verwendet, in dem der Anteil des synthetischen organischen Polymeren, das freie saure Gruppen enthält, 10 bis 50 Gewichts* % des Polymeren beträgt, das frei von sauren Gruppen ist, und der Anteil des unlöslich machenden Mittels 5 bis 25 Gewichts-% des Polymeren, das frei von sauren Gruppen ist, beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man ein wässriges Gemisch verwendet, in dem das von sauren Gruppen freie Polymere Polyvinyl-alkohol ist, in dem nicht mehr als 12 Mol-% der Hydroxylgruppen acetyliert sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man ein wässriges Gemisch verwendet, in dem das synthetische organische Polymere, das freie saure Gruppen enthält, Polymethacrylsäure mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 30 000 oder Polyacrylsäure mit einem Molekulargewicht von 27 000 bis 13,9 X 106 ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man ein wässriges Gemisch verwendet, das einen Füllstoff enthält.