DE10233399A1

DE10233399A1 - Modulares, infrarotabtragbares graphisches Mehrzweckwerkzeug

Info

Publication number: DE10233399A1
Application number: DE10233399A
Authority: DE
Inventors: Murray Figov
Original assignee: Kodak IL Ltd
Current assignee: Kodak IL Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2003-02-20
Also published as: US20040224256A1; US6770416B2; US20030049562A1

Abstract

Druckelement mit Dualfunktion verwendbar sowohl als Druckplatte als auch als Aufnahmefilm, umfassend ein transparentes Substrat; und eine Beschichtung auf einer Oberseite des Substrats, wobei die Beschichtung mindestens eine Schicht umfasst, wobei die Beschichtung eine gemessene optische Dichte von mindestens 3,0 sowohl im sichtbaren als auch im UV-Licht hat und wobei die oberste Oberfläche der zumindest einen Schicht der Beschichtung kratzfest ist.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf das Feld der Infrarotbelichtung von Filmen und Platten für die Verwendung im graphischen Gewerbe, wie durch den Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche beschrieben.

Die Verwendung von infraroten Laserstrahlen in Belichtungsprozessen hat eine lange Geschichte. Braudy beschreibt im US-Patent Nr. 3,745,586 einen Lasertransferprozeß, wobei Tinte, aufgebracht auf die Rückseite eines dünnen Filmelements, selektiv, unter Verwendung von Laserenergie, auf ein angrenzendes Material transferiert wird. Roberts beschreibt im US- Patent Nr. 3,787,210 eine Laserabstrahlung unter Verwendung eines Laserstrahls zur Bildaufnahme auf einen Film. Kasai et al. legen im Patent Nr. US 4,214,249 die Probleme der Laserstrahlaufzeichnung unter Ausnutzung der thermalen Schmelzdeformation und/oder Verdampfungsentfernung unter Verwendung eines Laminats von Nichtmetall und Metallschichten dar. Oransky et al. beschreiben im US-Patent Nr. 4,245,003 einen laserbelichtbaren Film mit einer getrockneten Beschichtung von Graphit mit Kunstharz.

Aufnahmefilme finden in der graphischen Industrie eine breite Anwendung. Sie sind als Zwischenprodukte in der Vorbereitung von verschiedenen Typen von Druckplatten in Gebrauch. Sie werden beispielsweise als Masken des ultravioletten (UV) und sichtbaren Lichts gebraucht, um vorsensibilisierte Offsetdruckplatten sowie flexographische Platten, Gravurzylinder und Druckraster zu belichten. Sie werden auch für die Vorbereitung von Andrucken zur Inspektion vor dem Druck verwendet. Im allgemeinen sind Filme an sich mehrzweckfähig, da das gleiche Material mit Daten in einer passenden Form für einen bestimmten Typ von Druckplatte belichtet werden kann und dann als Maske benutzt werden kann, sodaß die Platte selektiv entweder UV- oder sichtbarem Licht ausgesetzt werden kann, als Teil des Prozesses der Herstellung des Druckmaster passend für einen bestimmten Druckprozeß.

Im Bereich der Aufnahmefilme und ihrer Anwendung im Druck können Filme nun unter Verwendung von digitaler Information belichtet werden. Obwohl Silberfilme in diesem Markt vorherrschen, wäre es ein Vorteil, Filme zu haben, die nicht die konventionelle Silberchemie benutzen, die eine nicht erneuerbare Ressource ist und die mit umweltproblematischen Verarbeitungsmaterialien benutzt wird. Es wäre auch vorteilhaft, wenn das Material bei Tageslicht benutzt werden könnte, ohne irgendwelche speziellen Vorkehrungen zu treffen. Es ist wünschenswert, das Aufnahmematerial in solch einer Weise zu belichten, daß keine Weiterverarbeitung nötig ist, jedoch, wenn eine Weiterverarbeitung ausgeführt werden muß, sollte es einfach und schnell sein und wenn eine Flüssigkeit gebraucht wird, sollte es eine für die Umwelt ungefährliche Flüssigkeit wie Wasser sein.

Die Benutzung von relativ billigen Laserdioden beim Belichten hat potentielle Lösungen geschaffen, um diese Ansprüche zu befriedigen. Belichtung durch Abtragen von Teilen der maskierenden Schicht liefert die Basis für ein Verfahren, das die Ansprüche befriedigt, beinahe verfahrenslose oder verfahrenslose Materialien bereitzustellen und das die Vorbereitung der Masken auf eine minimale Anzahl von Schritten vereinfacht. Um ein adäquates Leistungsverhalten bereitzustellen muß der Film ein hohes D_max (die optische Dichte der schwarzen Bereiche des Films) und ein niedriges D_min (die optische Dichte in den transparenten Bereichen des Films) haben. Diese Werte müssen sich auf die chemisch wirksame Strahlung beziehen, die beteiligt ist, wenn der Film als Photomaske verwendet wird, um eine Druckplatte zu belichten.

Obwohl Abtragungsaufnahmefilme hergestellt werden können und sie viele Vorteile gegenüber konventionellen Filmen haben, hatten sie trotz dieser Vorteile geringen Einfluß auf den Markt. Ein Grund dafür ist, daß silberbasierende Filme relativ billig sind. Sie werden in so großen Mengen hergestellt und ergeben als solches Wirtschaftlichkeit durch große Mengen. Große Volumina bedeuten, daß die Rohmaterialien zu minimalen Preisen erworben werden können und lange Produktionsläufe bedeuten relativ geringen Schwund und hohe Produktivität. Während es eine bedeutende Auswahl an Sorten dieser konventionellen Filme geben mag, benutzen diese gewöhnliche Inhaltsstoffe, und diese Tatsache trägt zu der Wirtschaftlichkeit durch große Mengen bei. Thermisch abtragbare Filme haben nicht die Vorteile der Wirtschaftlichkeit durch große Mengen wegen der Marktbegrenzung.

Eine ähnliche Situation existiert bei infrarotabtragbaren, wasserlosen und konventionellen trockenen Druckplatten verschiedener Typen, die für das Belichten produziert werden. Die gleichen Vorteile wie für die thermisch abtragbaren Filme können auf den Gebrauch von abtragbaren Druckplatten angewandt werden, namentlich, Tageslichtstabilität, kein Verarbeiten außer das harmloser Lösungen etc. Die relativ geringen hergestellten Mengen verglichen mit denen der nicht digitalen, konventionellen vorsensibilisierten Platten, gibt den letzteren einen Kostenvorteil aufgrund der Wirtschaftlichkeit durch große Mengen.

Ein Beispiel für eine wasserlose, thermalabtragbare Platte, ist die von Presstek unter dem Namen Presstek Pearl verkaufte Platte. Das US-Patent Nr. 5,339,737 von Lewis et al. beschreibt infrarotabtragbare Offsetplatten - sowohl für den wasserlosen Druck, als auch für den konventionellen nassen Offsetdruck. Die Presstek Pearl-Platte ist gegenwärtig viermal so teuer wie die billigste vorsensibilisierte Offsetplatte und weist das selbe Problem der Wirtschaftlichkeit durch große Mengen auf, wie oben beschrieben.

Ein weiteres Beispiel für den Kontrast zwischen dem Preis von konventionellen Druckelementen und abtragbaren Elementen betrifft das Flexoprinting, wo Patente wie das US-Patent- Nr. 5,262,275 von Fan Flexoplatten beschreiben, die durch Infrarotlaserabtragung belichtet werden. Solche Platten sind weit teurer als konventionelle Flexoplatten.

Jemand, der in der graphischen Industrie arbeitet und Filme und Platten verwendet, muß eine große Auswahl an Produkten, wie Filmen und Druckplatten, lagern. Das Lagern einer solchen Auswahl ist teuer.

Deshalb wäre es wünschenswert, ein Druckwerkzeug bereit zu stellen, das eine Lösung für die Wirtschaftlichkeit durch große Mengen für infrarotabtragbare graphische Produkte bieten würde.

Dementsprechend ist es eine umfassende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme des Standes der Technik zu überwinden und Lösungen für die Wirtschaftlichkeit durch große Mengen für infrarotabtragbare graphische Produkte, durch eine neuartige modulare Methode der Benutzung von gewöhnlichen Bestandteilen und durch Kombination von Funktionen zur Produktion von Vielzweckmaterialien mit synergistischen Vorteilen über die Komponentenprodukte, von denen sie abgeleitet wurden, zu bieten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der Unteransprüche beschrieben sind.

Nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung werden die Eigenschaften eines Photomaskenfilms mit denen einer Druckplatte kombiniert, so daß das selbe Material als Film oder als Platte benutzt werden kann oder als beides dienen kann, um eine Platte mit Andruck- Funktionen herzustellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Druckelement mit Dualfunktion bereitgestellt, da es sowohl als Druckplatte als auch als Aufnahmefilm verwendbar ist, umfassend:
ein transparentes Substrat; und
eine Beschichtung auf einer Oberseite des Substrats, wobei die Beschichtung mindestens eine Schicht umfaßt, wobei die Beschichtung eine gemessene optische Dichte von mindestens 3,0 sowohl im sichtbaren als auch im UV-Licht hat und wobei die oberste Oberfläche der zumindest einen Schicht der Beschichtung kratzfest ist.

Zusätzlich wird ein Verfahren zur Produktion eines Druckelements mit Dualfunktion für den Gebrauch sowohl als Druckplatte als auch als Aufnahmefilm, bereitgestellt, umfassend:
Bereitstellen einer transparenten Basisschicht;
Aufbringen einer Beschichtung auf die Basisschicht, wobei die Beschichtung mindestens eine Schicht umfaßt, wobei die Beschichtung eine gemessene optische Dichte von mindestens 3,0 sowohl im sichtbaren als auch im UV-Licht hat und wobei die oberste der zumindest einen Schicht der Beschichtung kratzfest ist; und
Belichten der beschichteten Basisschicht.

Desweiteren wird ein graphisches Werkzeug bereitgestellt, konstruiert aus ausgewählten Elementen einer Gruppe von modularen Komponenten, umfassend:
Substrate aus der Gruppe bestehend aus: Polyester und Aluminium; und
abtragbare Beschichtungen aus der Gruppe bestehend aus: Ruß, UV absorbierender Farbstoff, Amino-Harz, Nitrozellulose-Harz und quervernetzenden Katalysatoren,
wobei jedes Werkzeug als ein Film und/oder eine Platte dient;
und jedes der Werkzeuge
ein Substrat; und
mindestens eine abtragbare Beschichtung umfaßt.

Andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den folgenden Zeichnungen und der Beschreibung.

Für ein besseres Verständnis der Erfindung mit Bezug auf die Ausführungsformen davon, wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen durchwegs Ziffern entsprechende Elemente oder Sektionen bezeichnen. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines Elements einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfassend Beschichtungen und Substrat;
Fig. 2 in beispielhafter Weise das Absorbtionsspektrum von Primulin; und
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung eines Elements einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfassend Beschichtungen und Substrat.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Druckelement mit kombinierten Funktionen einer Druckplatte und eines Aufnahmefilms bereitgestellt. In Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung eines Elements einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, mit einem Substratfilm 20, der im wesentlichen transparent für ultraviolettes und sichtbares Licht ist. Film 20 ist mit einer Polymerschicht 21 beschichtet, die vorzugsweise auf einem Aminoharz oder einem Nitrozelluloseharz, oder auf einer Kombination der beiden basiert. Die Dicke dieser Schicht ist kleiner als drei Mikrometer. Die Polymerschicht 21 enthält Ruß, einen ultraviolettabsorbierenden Farbstoff und optional einen infrarotabsorbierenden Farbstoff.
Aminoharze sind im allgemeinen Polykondensationsprodukte von Carbonylverbindungen mit NH funktionellen Verbindungen. Ein Beispiel dafür ist
Beispiele von brauchbaren Verbindungen in dieser Gruppe sind teilweise methylierte Melaminformaldehydharze mit einem hohen Gehalt an Methylolgruppen. Ein Beispiel für solch ein Kunstharz ist Cymel 385 (Dyno-Cytec, Botleweg 175, 3197 Rotterdam, Niederlande), was ein geschütztes Material ist, das beschrieben ist, einen mittleren Alkylierungsgrad und eine hohe Iminofunktionalität zu haben. Das Material ist eine komplexe Mischung, die unterschiedliche Grade an Hydroxymethylierung, Alkylierung und Kondensation, um die Melaminstruktur herum gebunden, beinhaltet, wie nachstehend gezeigt:
Cymel 385 ist wasserlöslich und kann Kondensationsreaktionen eingehen, um einen starken, harten Film durch Säurekatalyse auszubilden - z. B. unter Verwendung von Paratoluol-Sulfonsäure. Ein ähnlich brauchbares Aminoharz wird unter dem Namen Cymel 373 (Dyno-Cytec, Botleweg 175, 3197 Rotterdam, Niederlande) verkauft, es hat jedoch einen geringen Iminogehalt, was ihm eine größere Flexibilität, aber eine geringere Aushärtegeschwindigkeit gibt.
Cymel 1170 (Dyno-Cytec, Botleweg 175, 3197 Rotterdam, Niederlande) ist ein butyliertes Glycoluril-Formaldehyd-Aminoharz, das in dieser Erfindung in lösungsmittelbasierenden Systemen verwendet wird, um mit Hydroxylgruppen von Nitrozelluloseharz zu vernetzen.
Beispiele für Ruße sind Cab-O-Jet 200 und 300. Diese sind speziell behandelte Rußpigmente, die als wässerige Dispersion verkauft werden und in dieser Erfindung in den wasserbasierenden Beschichtungen verwendet werden. Mogul L (Cabot Corporation, Billerca, Massachusetts, USA) und Regal 400R (Cabot Corporation, Billerca, Massachusetts, USA) sind Beispiele von Rußen, die in dieser Erfindung sowohl in den wasserbasierenden Beschichtungen als auch in den lösungsmittelbasierenden Beschichtungen verwendet werden können. Sofern sie verwendet werden, müssen sie im System dispergiert werden, beispielsweise durch Hochgeschwindigkeitscavitationsrühren, Dreifachwalzenmahlen oder Kugelmahlen.
Der ultraviolettabsorbierende Farbstoff ist üblicherweise ein gelber mit einer Absorptionsspitze zwischen 320 und 400 nm - was als UVA Bereich bekannt ist. Dieser Bereich des UV wird üblicherweise in den Prozessen der Photopolymerplattenherstellung verwendet. Beispiele für wasserlösliche Farbstoffe, die für diese Anwendung geeignet sind, sind 4- Phenylazoanilinhydrochlorid, Primulin (Direkt-Gelb-59) und Thioflavin (Direkt-Gelb-7). Beispiele für geeignete lösungsmittellösliche Farbstoffe sind 4-Phenylazoanillin (Lösungsmittel- Gelb-1) und Phenylazophenol (Lösungsmittel-Gelb-7). Fig. 2 zeigt beispielhalber das Absorptionsspektrum von Primulin.
Die oberste Schicht 22 ist eine schützende Oberfläche, bestehend aus einer Polysiloxanschicht, welche einen UV absorbierenden Farbstoff enthalten kann. Das Element wird durch digitales Schreiben mit einer infraroten Quelle belichtet, die die Schichten 21 und 22 abträgt, um ein sauberes transparentes Substrat zu hinterlassen. Folglich ist die Schicht 21 die infrarotabsorbierende Schicht und die Schicht 22 die nicht-infrarotabsorbierende, abtragbare Schicht. Die Schicht 22 alleine würde unter Verwendung der Energiehöhe, wie sie bei der Durchführung dieser Erfindung verwendet wird, nicht abgetragen werden. Sie wird nur durch Übertragung von Energie von Schicht 21 abgetragen. Falls notwendig wird die Oberfläche mit einem trockenen oder feuchten Lappen sauber gewischt, um irgendwelche Reste von abgetragenem Material, das nach der Belichtung auf der Oberfläche verbleibt, zu entfernen.
Das Element muß die folgende Kombination von Eigenschaften aufweisen:

- Die Basis muß transparent sein;
- Die kombinierten Schichten müssen eine gemessene optische Dichte von nicht weniger als 3,0, sowohl im sichtbaren als auch im UV-Licht ergeben (alle Messungen wurden mit einem Macbeth TD 904 Densitometer durchgeführt); die oberste Schicht muß das Material vor Verkratzen, Lösungsmittel- und Wasserangriff und anderem Schaden durch Handhabung schützen;
- Die vollständig abgetragenen Bereiche der Platte müssen eine optische Transmissionsdichte von weniger als 0,2 haben;
- Das belichtete Element muß als eine wasserlose Offsetplatte funktionieren und mindestens 10 000 gute Drucke erzeugen.

Mit der oben angegebenen Kombination von Eigenschaften kann der Graphik-Kunde ein solches Produkt für vielfältige Verwendungen erwerben und lagern. Es kann als Aufnahmefilmmaske verwendet werden, um jegliche konventionellen vorsensibilisierten litographischen Offsetdruckplatten zu belichten. Es ist insbesondere für die Verwendung mit sowohl flüssigen als auch festen flexographischen Elementen als Kontaktmaske geeignet. Feste flexographische Elemente haben im allgemeinen eine leicht klebrige Oberfläche und Kontaktfilme sind empfohlenermaßen matt. Das Element dieser Ausführungsform ist glänzend, was einen besseren Film-zu-Platte-Kontakt gestattet, jedoch stellt gleichzeitig die Silikonoberfläche eine Ablöseschicht bereit, die jegliches Haften zwischen der Flexooberfläche und dem Aufnahmefilm verhindert. Der Film kann auch mit einer flüssigen Flexoplatte verwendet werden, ohne daß ein dazwischenliegender schützender Film benötigt wird. Vor der Verwendung wird der belichtete Film mit einem Öl oder Fett behandelt, welches auf den belichteten Bereichen verbleibt und diese mit Ablöseeigenschaften versieht. Das resultierende Verfahren verbessert die Belichtungsqualität, indem die dazwischenliegende schützende Schicht entfernt wird, welche im allgemeinen dazu verwendet wird, den Film vor dem flüssigen Polymer zu schützen.
Das Element kann auch als wasserlose "Computer-zu-Platte"-Platte verwendet werden. Nach dem Belichten einer solche Platte kann die Platte für Andruckprozesse verwendet werden, bei denen im allgemeinen Filmmasken verwendet werden, wie z. B. solche, die kommerziell als Chromalin (du Pont) und Matchprint (Kodak) bekannt sind. Der Andruck wird folglich unter Verwendung des exakten Bildes, das gedruckt werden soll, gemacht, wobei alle Risiken von Fehlern vermieden werden. Dies ist eine einzigartige Anwendung, erzeugt durch die Kombination von Film- und Plattenfunktionen. Solches Platten- und Filmmaterial kann auf "Computer-zu-Platte"-Setzern wie beispielsweise Trendsettern und Lotems, hergestellt und vertrieben von CreoScitex, belichtet werden. Es kann auch in lithographischen Andruckdruckmaschinen wie beispielsweise Heidelberg Quickmaster DI belichtet werden, wobei es als Hauptmaterialrolle bereitgestellt werden würde.
Wie oben zu verstehen gegeben wurde, haben die Filmeigenschaften signifikante Vorteile gegenüber konventionellen Filmen. Der Film ist bei Tageslicht handhabbar. In den nicht abgetragenen Bereichen der Belichtung hat er ein eingebautes Dma, das sich nicht mit dem Entwickeln verändert. Er trübt nicht ein. Er hat keinen Unterbelichtungsspeicher. Er ist nahezu verfahrensfrei. Er verwendet keine umweltproblematischen Lösungen, die sowohl Beseitungsprobleme als auch Stabilitätsprobleme aufweisen.
Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Das Substrat 20 ist mit der kohlenstoffangereicherten Schicht 23 beschichtet, die mit einem Aminoharz kombiniert mit einem quervernetzten hydrophilen System, vorzugsweise mit einem UV absorbierenden Farbstoff und optional mit einem infrarotabsorbierenden Farbstoff, gebunden ist. Die Schicht 23 hat eine Dicke zwischen 0,5 und 3 Mikrometer. Das Element muß die folgende Kombination von Eigenschaften aufweisen:

- Die Basis muß transparent sein;
- Die Beschichtung muß eine gemessene optische Dichte von nicht weniger als 3,5 sowohl im sichtbaren als auch im UV-Licht ergeben, wie mit einem Macbeth Densitometer gemessen;
- Die oberste Schicht darf nicht anfällig für Kratzen oder andere Schäden durch Handhabung sein;
- Die vollständig abgetragenen Bereiche der Platte müssen eine optische Transmissionsdichte von weniger als 0,2 aufweisen;
- Das belichtete Element muß als eine konventionelle nasse Offsetdruckplatte funktionieren und mindestens 10000 gute Druckabdrucke erzeugen.

Mit der oben angegebenen Kombination von Eigenschaften kann der Graphik-Kunde solch ein Produkt für vielfältige Verwendungen erwerben und lagern. Es kann als eine Aufnahmefilmmaske verwendet werden, um jegliche konventionellen vorsensibilisierten lithographischen Offsetdruckplatten zu belichten. Es ist insbesondere für die Verwendung als Kontaktmaske mit festen flexographischen Elementen geeignet. Feste flexographische Elemente haben im allgemeinen eine leicht klebrige Oberfläche und Kontaktfilme sind empfohlenermaßen matt. Das Element dieser Erfindung ist matt und daher für die Verwendung als Film mit festen flexographischen Elementen geeignet.
Das Element kann auch als konventionelle nasse "Computer-zu-Platte"-Offsetplatte verwendet werden. Nach dem Belichten einer solchen Platte kann die Platte in Andruckprozessen verwendet werden, bei denen eine Photomaske verwendet wird, wie z. B. solche, die kommerziell als Chromalin (du Pont) und Matchprint (Kodak) bekannt sind. Der Andruck wird folglich unter Verwendung des exakten Bildes, das gedruckt werden soll, gemacht, wobei alle Risiken von Fehlern vermieden werden. Dies ist eine einzigartige Anwendung, erzeugt durch die Kombination von Film- und Plattenfunktionen. Das Platten- und Filmmaterial kann auf "Computer-zu-Platte"-Setzern wie beispielsweise Trendsetter und Lotem-Maschinen, hergestellt von CreoScitex, belichtet werden. Es kann auch in Andrucksystemen belichtet werden, in denen ein konventionelles nasses Plattensystem gegenüber einem wasserlosen Plattensytem bevorzugt wird.
In seiner Verwendung als Platte entfernt der Abtragungsprozeß eines solchen Ein- Beschichtungs-Systems, wie hier beschrieben, das meiste, wenn nicht das gesamte abgetragene Material, durch Evakuieren, was üblicherweise Teil des Belichtungssytems ist. Die Platte kann ohne irgendeine Behandlung zum Drucken angeboten werden, da jegliche geringe Menge an Abtrag auf den Aufrollkopien fortgetragen wird, die am Beginn von jedem Drucklauf verbraucht werden.
Wie in der vorigen Ausführungsform erwähnt, haben die Filmeigenschaften signifikante Vorteile gegenüber konventionellen Filmen. Der Film kann bei Tageslicht gehandhabt werden. Die nicht abgetragenen Bereiche stellen ein eingebautes D_max bereit, das sich nicht mit dem Entwickeln verändert. Er trübt nicht ein. Er hat keinen Unterbelichtungsspeicher. Er ist nahezu verfahrensfrei. Er verwendet keine umweltproblematischen Lösungen, die sowohl Beseitigungsprobleme als auch Stabilitätsprobleme aufweisen.
Wegen der Vielfältigkeit der Funktionen der obigen zwei Ausführungsformen kann das selbe Material an einen breiteren Markt verkauft werden und es ermöglicht reduzierte Kosten aufgrund von Wirtschaftlichkeit durch große Mengen.
Die dritte Ausführungsform umfaßt die Produktion einer Kombination von Filmen und Platten, die alle abtragbar sind und eine Allgemeinheit von Bestandteilen haben, die die Kosten des Erwerbs und der Produktion von Rohmaterialien reduziert, jedoch nicht notwendigerweise mit Multifunktionalität wie in den vorigen Ausführungsformen beschrieben. Die drei Typen von Elementen sind beispielsweise ein Polyesteraufnahmefilm, nasse Offset- und trockene Offsetplatten. Die üblichen Bestandteile sind beispielsweise ein Polyestersubstrat, Ruß, UVabsorbierender Farbstoff, Aminoharz und quervernetzender Katalysator. Es ist vorzuziehen, daß das Substrat und die Bestandteile, die in allen der Elemente verwendet werden, für ein optimales Kostennutzenverhältnis identisch sind. Wenn sie jedoch vom gleichen generischen Typ und vom gleichen Anbieter sind, bietet das immer noch einen ausreichenden Vorteil.
Zusätzlich zu den obigen Kombinationen, die auf Polyester aufgebracht sind, ist es auch möglich, Beschichtungen auf Aluminium und das Gemisch der Beschichtungsrezeptur selbst für eine plattenlose Anwendung, wie in den US-Patenten, 5,713,287 und 5,996,499 von Gelbart beschrieben, einzuschließen.

Beispiele

Beispiel 1

Beispiel 1 beschreibt die erste Ausführungsform wie in Fig. 1 gezeigt, wo das hergestellt Material die Dualfunktion einer wasserlosen Offsetdruckplatte und eines Aufnahmefilms, der als Photomaske benutzt wird, ausführen kann.

Die folgende Mischung besteht aus (alle Mengen angegeben in Gewichtsanteilen):

Erste Beschichtung

1,98% Thioflavinlösung in Wasser	22,10
Cymel 385	8,73
Cab-O-Jet 200 (Cabot Corporation, Billerca, Massachesetts, USA)	43,73
Bayerscriptlösung (Bayer, Phila., PA, USA)	21,85
Tegowet KL245 (Tego Chemie Service, Hopewell VA 23860)	1,23
Cycat 4040 (Dyno-Cytec, Botleweg 175, 3197 Rotterdam, Niederlande)	2,36

Die Mischung wurde gut gerührt, bevor sie mit einem drahtgewickelten Stab auf klare 100 Mikrometer Polyester aufgetragen und getrocknet und bei 140°C für 4 Minuten ausgehärtet wurde, um einen trockenen Film von 1,8 Mikrometer Dicke zu ergeben. Obwohl diese Beschichtung aus wässriger Lösung abgeschieden wurde, war sie nach dem Härten wasserunlöslich. Die folgende zweite Beschichtung wurde gemischt und dann aufgetragen (alle Mengen angegeben in Gewichtsanteilen): Zweite Beschichtung

Alcosil Teil A 10 Teile

Alcosil Teil B 5 Teile

Alcosil Gummi 5 Teile

(Alcosil-Produkte von Allcock and Sons, Ltd., Manchester, England)
Die Mischung wurde auf die Oberseite der obigen Beschichtung aufgebracht und getrocknet und bei 140°C für 4 Minuten ausgehärtet, um einen trockenen Film von 1,9 Mikrometer zu ergeben.
Der resultierende Film war glänzend und nicht leicht durch Handhabung zu beschädigen. Er hatte ein D_max von 4,5 im sichtbaren Bereich und 4,0 im UV-Bereich, wie mit einem Macbeth TO904 Densitometer gemessen. Der Rohling wurde auf einem Lotem Flexo bei 100 Linien pro Millimeter bei 600 mJ/cm² belichtet. Die Abbildung wurde mit einem feuchten Tuch abgewischt und ergab dann ein D_min von 0,08 im sichtbaren Bereich und 0,1 im UV. Der resultierendes Film war dann geeignet, als Maske zu agieren, um Druckplatten zu belichten, oder als Druckplatte verwendet zu werden, indem auf einer wassergekühlten Offset-Lithomaschine unter Verwendung von wasserloser Drucktinte gedruckt wird.

Beispiel 2

Beispiel 2 beschreibt die zweite Ausführungsform wie in Fig. 3 dargestellt, wo das belichtete Element als eine Aufnahmefilm-Photomaske und als eine konventionelle lithographische nasse Offsetdruckplatte verwendet werden kann. Die folgende Mischung besteht aus (alle Mengen angegeben in Gewichtsanteilen):

24% Lösung in Wasser von 99% hydrolysiertem Polyvinylalkohol	12,92
Kaolin	1,12
Cab-O-Jet 200	26,18
Cymel 385	1,12
Ethanol	2,20
Aerosol OT (BDH Laboratory Supplies, Poole, Dorset, England)	0,04
1,98% Thioflavinlösung in Wasser	6,46

Die Mischung wurde in einer Kugelmühle über Nacht gemahlen und dann wurden 0,22 Teile von Cycat 4040 und 1,29 Teile von Titan-bis(ammoniumlactohydroxid) hinzugefügt und untergemischt.
Die Mischung wurde zu einer trockenen Dicke von 1,8 Mikrometern aufgebracht. Der resultierende Film war matt und nicht leicht durch Hantieren beschädigt. Er hatte ein D_max von 4,5 sowohl im sichtbaren Bereich als auch im UV-Bereich. Der Rohling wurde auf einem Lotem Flexo bei 100 Linien pro Millimeter bei 600 mJ/cm² belichtet. Das Abbild wurde mit einem feuchten Tuch abgewischt und ergab dann ein D_min von 0,05 im sichtbaren Bereich und 0,1 im UV. Der resultierende Film war dann geeignet, als Maske zu dienen, um Druckplatten zu belichten. Er war als Maske für feste flexographische Platten geeignet. Der belichtete Rohling konnte auch direkt auf eine lithographische Offsetdruckmaschine, ohne ihn in irgendeiner Art zu reinigen, montiert werden und wurde dann unter Verwendung von Standardschriftart und Drucktinte ausgedruckt.

Beispiel 3

Das folgende Beispiel demonstriert die dritte Ausführungsform, wo eine Allgemeinheit zwischen allen Bauteilelementen vorliegt. Element 1 - Aufnahmefilm Photowerkzeug Rezeptur und Substrat der ersten Beschichtung - wie in Beispiel 1
Rezeptur der zweiten Beschichtung (alle Mengen angegeben in Gewichtsanteilen):

Cymel 385 21,10

Wasser 78,01

Cycat 4040 0,89
Diese Lösung wurde auf die erste Beschichtung mittels Barcoating aufgebracht und getrocknet und bei 140°C für 4 Minuten zu einer trockenen Dicke von 0,7 Mikrometer ausgehärtet. Das resultierende Produkt war ein infrarotabtragbarer Aufnahmefilm von einer Sensitivität von 600 mJ/cm², mit einer glänzenden Oberfläche, die extrem resistent gegen jegliches Verkratzen der Oberfläche, Ablösung oder allgemeinen Schaden war. Es hatte ein D_min von 0,08 im sichtbaren und 0,1 im UV-Bereich. Es hatte ein D_max von 4,5 im sichtbaren Bereich und 4,0 im UV-Bereich, wie mit einem Macbeth TO904 gemessen. Element 2 - nasse Offsetplatte Rezeptur und Substrat der ersten Beschichtung wie in Beispiel 1.
Rezeptur der zweiten Beschichtung (alle Mengen angegeben in Gewichtsanteilen):

24% Lösung in Wasser von 99% hydrolysiertem 6,46

Kaolin 1,12

Cyme1385 1,12

Ethanol 2,20

Aerosol OT 0,04

1,98% Thioflavinlösung in Wasser 6,46

Diese Rezeptur wurde mittels Barcoating aufgebracht und getrocknet und zu einer Dicke von 0,7 Mikrometer ausgehärtet. Das Produkt war eine infrarotabtragbare konventionelle Lithographische nasse Offsetdruckplatte der Sensitivität 600 mJ/cm². Element 3 - wasserlose Offsetplatte Rezeptur und Substrat der ersten Beschichtung wie in Beispiel 1.
Rezeptur der zweiten Beschichtung (alle Mengen angegeben in Gewichtsanteilen):

Dehesive 410E (Wacker Chemie GmbH, München, Deutschland)	68,0
Wasser	25,0
Cymel 373	11,0
Cycat 4045	2,9
V72 (Wacker Chemie GmbH, München, Deutschland)	13,0
Superwetting agent (Dow Corp. Midland MI, USA)	3,0

Dies wurde auf die erste Beschichtung aufgebracht und zu einer trockenen Dicke der Beschichtung von 2,5 Mikrometer ausgehärtet. Das resultierende Element war eine verfahrensfreie, infrarotabtragbare konventionelle nasse Offsetdruckplatte.
Die obigen drei Elemente stellen eine Gruppe von Produkten mit einer Allgemeinheit von Bestandteilen dar. Sie besitzen das selbe Substrat, die selbe erste Beschichtung und alle beinhalten Aminoharzsysteme in der obersten Beschichtung.
Wenn man die ersten drei Elemente zusammennimmt, besitzen sie alle;
identische Polyestersubstrate
identische Rezepturen der ersten Beschichtung
zwei von drei besitzen das selbe Aminoharz und den selben Katalysator. Das dritte besitzt ein Amin und einen Katalysator von einer gewöhnlichen Herstellungsquelle.

Weitere Elemente

Die zwei Plattenmaterialrezepturen können auch auf ein Substrat aus Aluminium oder eloxiertem Aluminium aufgebracht werden, um robustere Platten zu ergeben. Die Mischung, die in Beispiel 2 verwendet wird, kann auf eine thermalisolierende Oberfläche eines Plattenzylinders einer lithographischen Offsetdruckpresse gesprüht werden, getrocknet und gehärtet, und dann durch Abtragung belichtet werden. Die Oberfläche wird dann eine Druckplattenoberfläche darstellen und kann im konventionellen nassen Offsetdruck verwendet werden, um mehrfache Abdrucke zu erzeugen. Am Ende des Laufs wird die Oberfläche mit einem Material wie Ethyllaktat gewaschen, welches die gesamte Schicht entfernt und das Material wird dann, für die Verwendung im nächsten Druckauftrag, auf den Zylinder wieder aufgebracht. Dies stimmt mit dem Gelbart US-Patent Nr. 5,713,287 überein.

Beispiel 4

Element 1 - Aufnahmefilm

Die folgende Mischung besteht aus (alle Mengen angegeben in Gewichtsanteilen):

Methylethylketon	76,99
4 Phenylazoanilin	0,69
Zellulosenitrat	4,66
Molgul L Ruß	15,64
Cymel 1170	1,79

Die Mischung wurde in einer Kugelmühle über einen Zeitraum von 24 Stunden gemahlen und dann wurden 0,24 Teile von Cycat 4040 hinzugefügt. Sie wurde dann auf 100 Mikrometer Polyester aufgebracht und getrocknet und bei 140°C für 4 Minuten zu einer trockenen Dicke von 2,5 Mikrometer ausgehärtet. Diese Beschichtung war leicht zu verkratzen. Die folgende Mischung besteht aus (alle Mengen angegeben in Gewichtsanteilen):

Wasser 67,96

Cymel 385 28,58

Tegowet 245 0,88

Syloid 7000 (W. R. Grace and Co., Cambridge, England) 1,33
Die Mischung wurde über Nacht in einer Kugelmühle gemahlen und 1,25 Teile von Cycat 4040 wurden hinzugefügt. Die Mischung wurde mittels Gapcoating zu einer trockenen Dicke von 1,5 Mikrometer aufgebracht und getrocknet und bei 140°C für 4 Minuten ausgehärtet.
Der resultierende Film hatte eine mattierte Oberfläche, ein D_max von 3,8 und nach Belichten ein D_min von 0,18 im sichtbaren und ein D_max von 4,1 und D_min von 0,16 im UV. Er war kratzfest und tauglich für die Verwendung als Photomaske, beispielsweise, um irgendwelche trockenen flexographischen Druckplatten vorzubereiten.

Element 2 - wasserlose Platte

Die oben erwähnte erste Beschichtung dieses Beispiels war auf 170 Mikrometer Polyester aufgebracht und ausgehärtet und getrocknet wie oben. Sie wurde dann mit der zweiten Beschichtung von Beispiel 3, Element 3, beschichtet, um eine wasserlose Druckplatte von ähnlichem Leistungsverhalten zu ergeben.

Element 3 - konventionelle nasse Platte

Die oben erwähnte erste Beschichtung dieses Beispiels wurde auf 170 Mikrometer Polyester aufgebracht und ausgehärtet und getrocknet wie oben. Sie wurde dann mit der zweiten Beschichtung von Beispiel 3, Element 2, beschichtet, um eine konventionelle nasse Offsetdruckplatte von ähnlichem Leistungsverhalten zu ergeben.
Daß die Erfindung mit Bezug auf gewisse spezielle Ausführungsformen davon beschrieben wurde, soll dahingehend verstanden werden, daß die Beschreibung nicht als Begrenzung gemeint ist, da weitere Modifikationen nun denjenigen, die fachkundig sind, naheliegen können, und es ist beabsichtigt, solche Modifikationen einzuschließen, da sie in den Bereich der angefügten Ansprüche fallen.
Natürlich können die Eigenschaften und Vorteile der beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele mit einander kombiniert werden.

Claims

1. Druckelement mit Dualfunktion verwendbar sowohl als Druckplatte als auch als Aufnahmefilm, umfassend:
Ein transparentes Substrat; und
eine Beschichtung auf einer Oberseite des Substrats, wobei die Beschichtung mindestens eine Schicht umfasst, wobei die Beschichtung eine gemessene optische Dichte von mindestens 3.0 sowohl im sichtbaren als auch im UV-Licht hat und wobei die oberste Oberfläche der zumindest einen Schicht der Beschichtung kratzfest ist.

2. Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine erste Schicht und eine zweite Schicht umfasst, wobei sich die erste Schicht auf dem Substrat befindet und eine Polymerschicht ist, die ein Kunstharz, Ruß und einen UV absorbierenden Farbstoff beinhaltet, und wobei sich die zweite Schicht auf der ersten Schicht befindet, ein Amino-Harz umfasst und kratzfest ist.

3. Druckelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz in der ersten Schicht ein Amino- und/oder ein Nitrocellulose-Harz ist.

4. Druckelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht ferner einen infrarot absorbierenden Farbstoff enthält.

5. Druckelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht weniger als etwa 3 Mikrometer dick ist.

6. Druckelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der UV absorbierende Farbstoff in der UVA-Region absorbiert.

7. Druckelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kratzfeste Schicht aus Polysiloxan besteht.

8. Druckelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kratzfeste Schicht ferner einen UV absorbierenden Farbstoff enthält.

9. Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine mit Kohlenstoff angereicherte Schicht gebunden an ein Amino-Harz kombiniert mit einem quervernetzten hydrophilen System ist.

10. Druckelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ferner einen UV absorbierenden Farbstoff enthält.

11. Druckelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ferner einen infrarotabsorbierenden Farbstoff enthält.

12. Druckelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zwischen etwa 0,5 und 3 Mikrometer dick ist.

13. Verfahren zur Herstellung eines Druckelements mit Dualfunktion für die Verwendung sowohl als Druckplatte als auch als Aufnahmefilm, umfassend:
Bereitstellen einer transparenten Basisschicht;
Aufbringen einer Beschichtung auf die Basisschicht, wobei die Beschichtung mindestens eine Schicht umfasst, wobei die Beschichtung eine gemessene optische Dichte von mindestens 3.0 sowohl im sichtbaren als auch im UV-Licht hat und wobei die oberste der zumindest einen Schicht der Beschichtung kratzfest ist; und
Belichten der beschichteten Basisschicht.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die belichtete beschichtete Basisschicht für den Andruck benutzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Grundschicht und eine Deckschicht umfasst, wobei die Grundschicht auf der Basisschicht eine Polymerschicht ist, die Ruß und einen UV absorbierenden Farbstoff enthält, und wobei die Deckschicht auf der Grundschicht eine schützende Schicht ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, das ferner den Schritt der Behandlung der Deckschicht mit einem Öl und/oder einem Fett umfasst, um Ablöseeigenschaften vorzusehen.

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine mit Kohlenstoff angereicherte Schicht gebunden an ein Amino-Harz kombiniert mit einem quervernetzten hydrophilen System ist.

18. Grafisches Werkzeug konstruiert aus ausgewählten Elementen einer Gruppe von modularen Komponenten umfassend:
Substrate aus der Gruppe bestehend aus: Polyester und Aluminium; und
Abtragbare Beschichtungen aus der Gruppe bestehend aus: Ruß, UV absorbierender Farbstoff, Amino-Harz, Nitrozellulose-Harz und quervernetzenden Katalysatoren,
wobei jedes Werkzeug als ein Film und/oder eine Platte funktioniert;
und jedes der Werkzeuge
ein Substrat; und
mindestens eine abtragbare Beschichtung umfasst.

19. Modulares grafisches Werkzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als Platte dient.

20. Modulares grafisches Werkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine nasse Offsetplatte ist.

21. Modulares grafisches Werkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine wasserlose Offsetplatte ist.

22. Modulares grafisches Werkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als Film dient.

23. Modulares grafisches Werkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als Platte und als Film dient.

24. Grafisches Werkzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat und die zumindest eine Beschichtung aus einer Allgemeinheit von Bestandteilen bestehen, um Wirtschaftlichkeit durch große Mengen zu erzielen.