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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer
wiederbebilderbaren Druckform mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1.
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Aus
dem Stand der Technik sind wiederbebilderbare, d. h. über
eine Vielzahl von Bebilderungs- und Druckzyklen verwendbare Druckformen
mit einer hydrophilen Substratoberfläche bekannt, welche durch
Aufbringen einer nanoskopischen Belegung mit amphiphilen Molekülen
und durch anschließendes Laserbebildern in farbführende
und feuchtmittelführende Bereiche strukturiert werden.
Es ist weiterhin bekannt, die Hydrophilie der feuchtmittelführenden
Bereiche durch Aufbringen einer Gummierung zu verstärken,
wodurch zudem die Lagerfähigkeit der Druckform verbessert
wird. Anstelle des bekannten Gummiarabikum wird auch Carboxymethylcellulose (Kurzbezeichnung:
CMC) zur Gummierung verwendet, welche über (protonierte)
Carboxy-Gruppen im Polymer an metallische Oberflächen anbinden
kann.
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Die
deutsche Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
DE 10 2006 060 290.0 beschreibt
eine solche Druckform und ein Verfahren zu deren Behandlung, welches
das Aufbringen der Gummierung und die kurz darauf folgende Reduzierung
der aufgebrachten Gummierungsschicht bis auf eine nanoskopische
Belegung vorsieht. Durch das Entfernen der überschüssigen
Gummierung – möglichst vor dem Antrocknen – wird
die Reinigbarbeit und die Wiederbelegbarkeit mit amphiphilen Molekülen
in einem folgenden Bebilderungszyklus verbessert. Nichtsdestotrotz
können bei der Reinigung und Wiederbelegung dann Probleme
auftreten, wenn die verwendeten, handelsüblichen Gummierungen
(z. B. AgumZ oder AgumO der Firma Eggen-Chemie) unbekannte Inhaltsstoffe
enthalten, die sich nicht restlos von der Druckformoberfläche
entfernen lassen. Es besteht daher der Wunsch nach im Wesentlichen
restlos entfernbaren Gummierungen.
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Die
DE 103 58 461 A1 offenbart
ein Gummierungsmedium zur Vorbehandlung von wiederbebilderbaren
Offset-Druckformen im Zusammenhang mit einem als „DICO"-Verfahren
bezeichneten Prozess, bei dem die Druckform im Thermotransferverfahren bildgemäß mit
einer – im Vergleich zu einer nanoskopischen Molekülbelegung
dicken – Polymerschicht versehen wird. Das Medium enthält
ein wasserlösliches Polymer, z. B. CMC und weist einen
sauren pH-Wert von 2,0 bis 5,5 auf, der dafür sorgt, dass
die dicke Polymerschicht nicht geschädigt wird. Das im Wesentlichen
restlose Entfernen der Gummierung steht bei dem Entbildern und Start
eines Folgezyklus nicht im Vordergrund, da das Auftragen der dicken Polymerschicht – im
Gegensatz zum nanoskopischen Belegen – von Gummierungsresten
nicht weiter beeinflusst wird.
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Aus
der
DE 103 45 388
A1 ist ein Verfahren und eine Zusammensetzung zum Gummieren
von einmal bebilderbaren Lithographie-Druckplatten bekannt, wobei
die Gummierungslösung Wasser und ein wasserlösliches
Stärkederivat, z. B. CMC, enthält, sowie einen
pH-Wert von mehr als 7 aufweist. Da die Druckplatte nicht erneut
bebildert wird, ist ein Entfernen der Gummierung nicht vorgesehen.
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Ferner
offenbart die
DE-OS-24
47 304 eine Gummierungsentfernunglösung für
einmal bebilderbare lithographische Platten, welche ebenfalls CMC enthält.
Die Entfernungslösung weist einen pH-Wert von 1 bis 5,5
auf.
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Aus
der
DE 691 06 158
T2 ist ein Verfahren zur Herstellung einer lithografischen
Platte, insbesondere einer sogenannten PS-Platte, bekannt, wobei
ein lithografischer Platten-Finisher aufgebracht wird. Dabei ist
jedoch nicht vorgesehen, die Platte mehrfach zu verwenden bzw. wiederzubebildern.
Daher ist es auch nicht vorgesehen, die Platte nach dem Drucken
von dem Platten-Finisher zu reinigen. Der Platten-Finisher umfasst
Wasser, ein wasserlösliches Harz, z. B. Methylcellulose
oder Hydroxypropylcellulose, ein pH-Wert-Einstellmittel, z. B. Essigsäure,
und ein Netzmittel, z. B. Glykol.
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Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren
zum Behandeln einer wiederbebilderbaren Druckform zu schaffen, welches
ein im Wesentlichen restloses Entfernen eines Entwicklers, insbesondere
einer Gummierung, und damit eine im Wesentlichen vollständige
nanoskopische Belegung für einen Folgezyklus ermöglicht.
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Diese
Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren
mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen
sowie aus der Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren zum Behandeln einer
wiederbebilderbaren Druckform, welche eine Oberfläche aufweist,
wobei die Druckform mit amphiphilen Molekülen belegt und
dadurch im nanoskopischen Bereich oberflächenmodifiziert
wird, mit Laserstrahlung bebildert wird, mit einem Entwickler, bevorzugt
einer Gummierung, entwickelt wird, und eingefärbt, wenigstens
einmal abgedruckt und von Farbe gereinigt wird, zeichnet sich dadurch
aus, dass das Entwickeln das chemische Anbinden eines Polymers in
Nichtbild-Bereichen der Oberfläche umfasst, und dass der
Entwickler vor einem Wiederbelegen unter Einsatz einer Base entfernt
wird, wobei die Belegung mit amphiphilen Molekülen in Bild-Bereichen
erhalten bleibt.
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Die
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
schafft die Voraussetzung dafür und ermöglicht
daher, dass in vorteilhafter Weise ein im Wesentlichen restloses
Entfernen eines Entwicklers, insbesondere einer Gummierung, und
damit eine im Wesentlichen vollständige nanoskopische Belegung für
einen Folgezyklus erfolgt.
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Eine
hinsichtlich des Anbindens bzw. der Adsorption des Polymers an die
Oberfläche vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch
auszeichnen, dass das chemische Anbinden durch funktionelle Gruppen
des Polymers, welche säureartigen Charakter aufweisen,
erfolgt.
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Eine
weitere hinsichtlich des Anbindens bzw. der Adsorption des Polymers
an die Oberfläche vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen,
dass das Entwickeln die Zugabe einer Säure zum Entwickle,
bevorzugt die Zugabe von Salzsäure (HCl), Essigsäure
(C2H4O2),
Oxasäure (C2H2O4) oder Zitronensäure (C6H8O7)
umfasst.
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Eine
hinsichtlich des Anbindens bzw. der Adsorption und des Entfernens
bzw. der Desorption des Polymers an die Oberfläche bzw.
von der Oberfläche vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen,
dass das Entwickeln mit Carboxymethylcellulose, insbesondere mit
teilweise angesäuerter Carboxymethylcellulose, erfolgt.
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Eine
hinsichtlich des Entfernens bzw. der Desorption des Polymers von
der Oberfläche vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch
auszeichnen, dass der Entwickler mit wässrigem Medium im
Wesentlichen vollständig entfernt wird.
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Eine
weitere hinsichtlich des Entfernens bzw. der Desorption des Polymers
von der Oberfläche vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen,
dass das Entfernen des Entwicklers mit Natronlauge (NaOH), Kalilauge
(KOH) oder Ammoniak (NH3) erfolgt.
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Eine
hinsichtlich des Anbindens bzw. der Adsorption und des Entfernens
bzw. der Desorption des Polymers an die Oberfläche bzw.
von der Oberfläche vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen,
dass das Adsorptionsverhalten des Entwicklers beim Auftragen und
das Desorptionsverhalten des Entwicklers beim Entfernen durch eine Einstellung
des pH-Wertes oder der Ionenkonzentration gezielt geändert
wird.
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Die
Erfindung als solche sowie konstruktiv und/oder funktionell vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf
die zugehörige Zeichnung anhand wenigstens eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
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Die
Zeichnung zeigt:
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1 einen
Ablaufplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Das
in 1 dargestellte Verfahren umfasst die Verfahrens-
bzw. Behandlungsschritte Belegen 1, Bebildern 2,
Aufbringen des Entwicklers 3, Drucken 4 und Entfernen
des Entwicklers 5, sowie die zyklische Rückkehr 6 zu
Verfahrenschritt 1. Die zu behandelnde Druckform 7 weist
ein Substrat auf, bevorzugt ein Titanblech mit einer nativ oxidierten,
hydrophilen Oberfläche. Alternativ kann auch ein hinsichtlich
der zur Bebilderung benötigten Laserleistung optimiertes Substrat
vorgesehen sein, z. B. ein System aus Titan, Wärmedämmschicht
und Titanlegierung als hydrophile Oberfläche. Weiterhin
alternativ können Substrate aus Aluminium, Stahl, Eisen,
Zirkonium sowie deren Legierungen verwendet werden. Darüber
hinaus kann das Anion des Substrats variiert werden: z. B. Nitride
oder Carbide anstelle von Oxiden, sowie deren Mischungen. Die Druckform 7 wird
erfindungsgemäß behandelt und kann zum Drucken
in lithographischen Offsetdruckverfahren bzw. -maschinen eingesetzt
werden.
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In
Verfahrensschritt 1 (Belegen) wird die Druckform 7 mit
einer vollflächigen, nanoskopischen Belegung versehen und
dadurch an ihrer Oberfläche im nanoskopischen Bereich (d.
h. im Bereich unter 100 Nanometern oder bevorzugt unter 10 Nanometern)
oberflächenmodifiziert bzw. funktionalisiert, z. B. hydrophobiert.
Bevorzugt werden hierzu amphiphile Moleküle in wässriger
Lösung, z. B. Phosphonsäure oder Hydroxamsäure,
insbesondere mono-Dodecylphoshat, verwendet. Die entstehende molekulare
Belegung 8 ist in 1 lediglich
zur besseren Erkennbarkeit mit einer übertrieben dargestellten
Dicke gezeigt.
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In
Verfahrensschritt 2 (Bebildern) wird die vollflächige
Belegung 8 mit bildgemäßer Laserstrahlung
in Nichtbild-Bereiche 9 (feuchtmittelführende Bereiche)
und Bild-Bereiche 10 (farbführende Bereiche) strukturiert.
Bevorzugt werden die Moleküle der Belegung 8 in
den Nichtbild-Bereichen durch die Einwirkung der Laserstrahlung
entfernt oder wenigstens für nachfolgendes Entfernen, z.
B. beim Entwickeln 3, vorbereitet. Hierzu wird bevorzugt
Infrarot- oder NIR-Strahlung eingesetzt. Die Bebilderung kann bei etwa
10 W (pro 4 Kanäle) und bei einer Bebilderungsgeschwindigkeit
von etwa 2,5 m/s erfolgen.
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In
Verfahrensschritt 3 (Aufbringen des Entwicklers, Entwickeln)
wird der Entwickler bzw. die Entwicklungsflüssigkeit 11,
insbesondere eine Gummierungslösung, auf die bebilderte
Oberfläche, insbesondere an den bebilderten Stellen (den
Nichtbild-Bereichen 9) aufgebracht, bevorzugt mit einer Auftragswalze,
und dadurch die Hydrophilie der Nichtbild-Bereiche und folglich
der Kontrast der bebilderten Druckform 7 verstärkt. Überschüssiger
Entwickler wird – möglichst noch vor dem Antrocknen – mit
Wasser wieder entfernt, um eine nanoskopische Belegung 11 (ebenfalls übertrieben
dick dargestellt) mit Entwickler zu erzeugen.
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Bevorzugt
enthält der Entwickler Carboxymethylcellulose (CMC), insbesondere
teilweise angesäuerte Carboxymethylcellulose. Durch das
Ansäuern wird die CMC von einem Oberflächen-inaktiven
und wasserlöslichen, teilweise deprotonierten Zustand (mit
verseiften COO–NA+-Gruppen,
falls Natrium das Gegenion der CMC bildet) in einen Oberflächen-aktiven
und nur schwer wasserlöslichen, teilweise protonierten Zustand
(mit COOH-Gruppen) überführt. Die Adsorption der
CMC wird folglich verbessert.
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Das
Aufbringen des Entwicklers 11 bzw. Entwickeln 3 der
Druckform 7 umfasst erfindungsgemäß das
chemische Anbinden eines Polymers in Nichtbild-Bereichen der Oberfläche
der Druckform. Das chemische Anbinden des Polymers an die Oberfläche
der Druckform 7 erfolgt bevorzugt durch funktionelle Gruppen,
welche säureartigen Charakter aufweisen. Es kann daher
vorgesehen sein, dem Entwickler 11 bzw. der Entwicklungsflüssigkeit 11 vor dem
Aufbringen auf die Oberfläche eine Säure zuzugeben,
z. B. Salzsäure (HCl), Essigsäure (C2H4O2), Oxasäure
(C2H2O4)
oder Zitronensäure (C6H8O7). Der pKS-Wert der zugesetzten Säure sollte
unter dem pKs-Wert der CMC liegen. Alternativ
kann das Ansäuern der CMC auch erst nach dem Aufbringen
auf die Druckformoberfläche erfolgen. Wiederum alternativ kann
die Druckformoberfläche bzw. das Metalloxid der Druckformoberfläche
bereits vor dem Aufbringen der CMC angesäuert werden.
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Folgendes
Ausführungsbeispiel wurde auf einer nativ oxidierten Titanoberfläche
erfolgreich über mehr als 30 Zyklen getestet: Verwendung
von 1,0%iger (Gewichtsprozent) wässriger CMC-Lösung unter
Zugabe von 0,1% (Gewichtsprozent) Salzsäure (HCl). Die
CMC hat bevorzugt ein mittleres Molekulargewicht von etwa 250.000
g/mol und bevorzugt einen Dissoziationsgrad DS von etwa 0,1 bis
etwa 4,0, insbesondere von etwa 0,9 (DS: durchschnittliche Anzahl
von acetylierten OH-Gruppen in einer Monomereinheit innerhalb des
Polymers). Auf der Titanlegierung-Oberfläche wurden mit
etwa 0,1 bis etwa 1,0% (Gewichtsprozent) Salzsäure (HCL)
angesäuerten wässrigen CMC-Lösungen (etwa
0,1 bis 1,0 g/m3) gute Ergebnisse erzielt.
Anstelle einer rein wässrigen Lösung der CMC kann
auch eine teilwässrige Lösung verwendet werden.
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In
Verfahrensschritt 4 (Einfärben, Drucken, Reinigen)
wird die erfindungsgemäß entwickelte Oberfläche
mit Feuchtmittel 12 gefeuchtet, mit Druckfarbe 13 eingefärbt,
anschließend zum Drucken mit Bedruckstoff 14 in
Kontakt gebracht und nach dem Drucken von Druckfarbe gereinigt.
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In
Verfahrensschritt 5 (Entfernen des Entwicklers) wird der
Entwickler 11 von der Oberfläche der Druckform 7 entfernt.
Die Druckform 7 steht nun für eine erneute Belegung
oder ein Auffüllen der Belegung in Verfahrensschritt 1 zur
Verfügung.
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Das
Entfernen 5 des Entwicklers 11 vor dem Wiederbelegen 1 mit
amphiphilen Molekülen 8 geschieht bevorzugt mit
wässrigem Medium und unter Einsatz einer Base, wobei der
Entwickler 11 erfindungsgemäß im Wesentlichen
restlos entfernt wird und die Belegung mit amphiphilen Molekülen 8 in
den Bild-Bereichen 10 im Wesentlichen erhalten bleibt. Besonders
bevorzugt erfolgt das Entfernen mit Alkali- oder Erdalkali-Hydroxiden,
z. B. Natronlauge (NaOH), Kalilauge (KOH) oder auch mit Ammoniak (NH3). Alternativ können auch organische
Basen verwendet werden. Der pKb-Wert der
zugesetzten Base sollte unter dem pKb-Wert
der deprotonierten CMC liegen. Die COOH- bzw. Carboxyl-Gruppen der
CMC werden auf diese Weise deprotoniert (zu COO–-
bzw. Carboxylat-Gruppen verseift) und die CMC dadurch sowohl leichter
von der Oberfläche der Druckform gelöst (desorbiert)
und als auch leichter in Wasser gelöst. Die Desorption
der CMC wird folglich verbessert. Über eine Änderung
des pH-Wertes kann folglich die Oberflächenaktivität
des Entwicklers, insbesondere der CMC, somit deren Adsorptions-
und Desorptionsverhalten, eingestellt werden, oder mit anderen Worten:
der pH-Wert dient gewissermaßen als Adsorptions-Desorptions-Schalter
der CMC. Alternativ zur pH-Wert-Einstellung kann auch eine Zugabe
von Ionen in unterschiedlicher Konzentration vorgenommen werden.
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Folgendes
Ausführungsbeispiel wurde über mehr als 30 Zyklen
erfolgreich getestet: Verwendung von etwa 0,01 bis etwa 5,0%iger
(Gewichtsprozent), insbesondere etwa 0,1%iger, wässriger
Kalilauge (KOH) zur Reinigung und anschließendes nass-in-nass-Spülen
mit VE-Wasser. Auf der Titanlegierung-Oberfläche wurden
mit etwa 0,01 bis etwa 5,0%iger (Gewichtsprozent), insbesondere
mit etwa 0,1 bis etwa 1,0% (Gewichtsprozent) wässriger
Kalilauge (KOH) oder etwa 0,1 bis etwa 2,0% (Gewichtsprozent) Ammoniak
(NH3) gute Ergebnisse erzielt.
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Handelsübliche
CMC besitzt als Gegenion üblicherweise Natrium. Alternativ
dazu können jedoch auch Alkali- oder Erdalkali-Ionen verwendet werden.
Bei Verwendung von CMC-Mischungen (verschiedene Molekulargewichte
und/oder Dissoziationsgrade) kann zudem die Viskosität
der CMC-Lösung eingestellt und das Auftragsverhalten in
vorteilhafter Weise verändert werden. Der Entwicklerflüssigkeit
können auch weiter Zusätze beigegeben werden,
beispielsweise weitere Hydrophilieverstärker, Puffersubstanzen
oder Anti-Algenbildner.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren bietet auch den Vorteil,
dass nur bekannte Substanzen verwendet werden. Dadurch können
Probleme beim Entfernen der Gummierung vermieden werden, die von
nicht bekannten Zusätzen handelsüblicher Gummierungsflüssigkeiten
herrühren. Auch die Konzentrationen der eingesetzten Substanzen
sind bekannt. Daher kann über die Möglichkeit,
das Adsorptionsverhalten des Entwicklers gezielt einzustellen bzw. zu
schalten, ein im Wesentlichen restloses Entfernen des Entwicklers
von der Druckformoberfläche und eine im Wesentlichen vollständige
(Wieder-)Belegung erreicht werden.
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Es
wurde zudem gefunden, dass mit CMC entwickelte, wiederbebilderbare
Druckformen mit geringeren Laserleistungen bebildert werden können. Anstelle
mit etwa 4 W kann mit etwa 1,25 W (bei etwa 2,5 m/s Bebilderungsgeschwindigkeit)
bebildert werden. Der erfindungsgemäße CMC-Entwickler
entwickelt die Druckformoberfläche insofern, als er die
Belegung an den bebilderten Bereichen zunächst entfernt
und dann dort die Hydrophilie verstärkt. Beim Einsatz der
erfindungsgemäßen CMC-Lösung zum Behandeln
von mit einer nanoskopischen Belegung versehenen Oberfläche,
kann daher die CMC-Lösung als echter Entwickler und nicht
nur als Hydrophilieverstärker angesehen werden. In der
deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
DE 10 2006 060 292.7 ist ein
Bebilderungsverfahren beschrieben, bei welchem eine Belegung mit
amphiphilen Molekülen in Bild-Bereichen durch Laserstrahlung
niedriger Leistung fixiert wird und in Nichtbild-Bereichen z. B.
durch das Auftragen einer Gummierung entfernt wird. Auch im Rahmen
einer solchen Behandlung von Druckformen bietet sich der Einsatz
des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen
CMC-Flüssigkeit als echter Entwickler, der die Belegung
an nicht fixierten Stellen entfernt, an.
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Alternativ
oder zusätzlich kann das Entfernen 5 des Entwicklers 11 auch
mit einem Hydrolysiermittel, insbesondere Harnstoff (CH4N2O), erfolgen. Wiederum Alternativ kann das
Entfernen des Entwicklers auch durch enzymatische Verkürzung
der Polymerketten erfolgen, insbesondere unter Einsatz von Cellulase.
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- 1
- Belegen
- 2
- Bebildern
- 3
- Aufbringen
des Entwicklers
- 4
- Einfärben,
Drucken, Reinigen
- 5
- Entfernen
des Entwicklers
- 6
- zyklische
Rückkehr zu Verfahrenschritt 1
- 7
- Druckform
- 8
- Belegung
- 9
- Nichtbild-Bereiche
- 10
- Bild-Bereiche
- 11
- Entwickler
- 12
- Feuchtmittel
- 13
- Druckfarbe
- 14
- Bedruckstoff
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006060290 [0003]
- - DE 10358461 A1 [0004]
- - DE 10345388 A1 [0005]
- - DE 2447304 A [0006]
- - DE 69106158 T2 [0007]
- - DE 102006060292 [0034]