DE1199788B

DE1199788B - AEtzbare Druckplatte

Info

Publication number: DE1199788B
Application number: DER34561A
Authority: DE
Inventors: Vernon Leroy Marquart; Louis Joseph Sciambi
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1962-03-23
Filing date: 1963-03-01
Publication date: 1965-09-02
Also published as: SE321147B; US3231375A; GB1006025A; BE629958A; NL290572A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES m7T$8® PATENTAMT Int. α.:

B41n

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 151-2/01

Nummer: 1199 788

Aktenzeichen: R 34561VI b/151

Anmeldetag: 1. März 1963

Auslegetag: 2. September 1965

Die vorliegende Erfindung betrifft ätzbare Druckplatten oder Klischees und Verfahren zur Herstellung solcher Platten. Die neuartigen Druckplatten und Verfahren eignen sich besonders für das graphische Gewerbe.

Es ist bereits bekannt, in der Drucktechnik elektrophotographisch hergestellte Druckplatten oder Klischees an Stelle der üblichen Klischees, die mittels gewöhnlicher photographischer Verfahren und lichtempfindlicher Ätzschutzschichten hergestellt werden, zu verwenden. Bei einem typischen elektrophotographischen Verfahren wird eine Zinkplatte verwendet, die mit einer photoleitenden Schicht aus in einem termoplastischen Harzbinder dispergiertem Zinkoxyd überzogen ist. Bei der Verwendung einer solchen Platte wird auf die Oberfläche des Photoleiters eine annähernd gleichförmige elektrostatische Ladung aufgebracht, und die geladene Fläche wird zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes mit einem Lichtbild belichtet. Das latente Bild wird mit einem elektroskopischen, thermoplastischen Toner entwickelt, der mit der Photoleiterschicht verschmolzen wird. Verwendet man einen geeigneten, z. B. einen aluminiumoctoathaltigen Toner, so kann das als Bindemittel verwendete Harz in den Bereichen gehärtet werden, in denen die Photoleiterschicht mit dem Toner überzogen ist. Das Tonerbild kann daher als Ätzschutzschicht dienen, wobei die nicht mit Tonerteilchen überzogenen Bereiche des Bildes mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden, und die Zinkplatte kann dann zur Herstellung eines Klischees bis zu einer gewünschten Tiefe ausgeätzt werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die nach dem oben beschriebenen bekannten Verfahren hergestellten Klischees häufig Drucke mit ungenügender Auflösung liefern. Dies gilt besonders für Halbtonbilder. Der Grund für die unzureichende Auflösung scheint in einer Unterscheidung der Tonerpunkte des Halbtonbildes durch die beim Ätzen der Platten verwendete Ätzlösung zu liegen. Es wurde außerdem beobachtet, daß die isolierende Photoleiterschicht nicht fest genug an der Metallplatte haftet, so daß sie sich gelegentlich beim Ätzen von dieser ablöst.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden. Eine ätzbare Druckplatte mit einer Metallgrundplatte und einer elektrophotographisch verarbeitbaren Ätzschutzschicht, die einen in einem härtbaren Bindemittel dispergierten Photoleiter enthält, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der elektrophotographisch verarbeitbaren Ätzschutzschicht und der Ätzbare Druckplatte

Anmelder:

Radio Corporation of America, New York, N.Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld und Dr. D. v. Bezold,

Patentanwälte, München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:
Louis Joseph Sciambi, Woodbury, N. J.;
Vernon LeRoy Marquart, Scottsdale, Ariz.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 23. März 1962 (182 086)

Metallgrundplatte eine Bindeschicht befindet, die aus einem amorphen Metallchromatkomplex oder einem mikrokristallinen Metallphosphatkomplex besteht und chemisch mit der Oberfläche der Metallgrundplatte verbunden ist.

Vorzugsweise beträgt das Flächengewicht der Bindeschicht 54 bis 1076 mg/m², vorzugsweise 160 mg/m². Die Bindeschicht ist vorzugsweise ein Reaktionsprodukt des Metalls der Grundplatte mit einer Chromsäurelösung, einem in Chromsäure gelösten Metallsalz, einem in einer Säure gelösten Metallchromat, das Chrom im sechswertigen Zustand enthält, oder einem in einer Säure gelösten Metallphosphatsalz.

Als härtbares Bindemittel kann ein organischer Kunststoff verwendet werden, der durch Vernetzung gehärtet werden kann; die Härtung oder Behandlung kann entweder allein durch Wärmeeinwirkung oder mit Hilfe eines Vernetzungskatalysators, wie Aluminiumoctoat, durchgeführt werden. Die Dicke der Photoleiterschicht soll vorzugsweise mindestens 0,01 und höchstens 0,02 mm betragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer ätzbaren Druckplatte gemäß der Erfindung enthält die Photoleiterschicht einen oder mehrere sensibilisierende Farb-

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Stoffe, wie Fluorescein. Durch solche sensibilisieren- schleunigt. Die ungehärteten Bereiche der Photoden Farbstoffe läßt sich die Spektralempfindlichkeit lederschicht, die nicht geladenen Flächen des Lader Photoleiterschicht, gelegentlich z. B. um den dungsbildes entsprechen, können mit einem geeig-Faktor 10, verbessern. neten Lösungsmittel entfernt werden, und die dann

Zur Herstellung der Druckplatten gemäß der Er- 5 frei liegenden Flächen der Zinkplatte können bis zu findung können Zinkplatten verwendet werden, wie einer gewünschten Tiefe ausgeätzt werden, so daß sie im graphischen Gewerbe gebräuchlich sind. man schließlich ein druckfertiges Klischee erhält. . Solche Zinkplatten tragen gewöhnlich eine Ätz- . .
Schutzschicht aus Kunststoff auf ihrer Rückseite. Beispiel!
Auf die Vorderseite der Zinkplatte wird eine Ätz- io Eine ätzbare Platte, die sich für Klischees zum lösung, die entweder ein Chromsalz oder ein Phos- Drucken eignet, kann folgendermaßen hergestellt phorsalz enthält, durch Tauchen, Aufsprühen, werden: Eine im Handel erhältliche Zinkplatte, wie Bürsten o. dgl. aufgebracht, bis eine dünne Binde- sie für Photogravürezwecke verwendet wird, dient schicht aus entweder einem gelblichen braunen als Grundplatte. Eine Seite dieser Zinkplatte ist mit amorphen Chromkomplex oder einem grauweißen 15 einem säure- und alkalibeständigen Material übermikrokristallinen Phosphatkomplex gebildet ist. Je zogen, das gegenüber den im graphischen Gewerbe nach der Konzentration der Ätzlösungen dauert die gewöhnlich verwendeten Ätzlösungen chemisch inert Bildung dieser Schicht ein paar Sekunden bis zu ist. Die nicht überzogene Seite der Zinkplatte wird 4 Minuten. Die so gebildete Bindeschicht beein- nun zuerst gründlich gereinigt. Hierfür wird die trächtigt weder die Leitfähigkeit der Metallplatte ao Oberfläche der Platte mit Bimsstein geputzt, annoch die später auf die Photoleiterschicht aufge- schließend wird die Platte in destilliertem Wasser brachte elektrostatische Ladung. Die chemische Re- gewaschen. Die Platte wird dann in einem kalten aktion der Säurelösung mit der Metallplatte kann Luftstrom getrocknet und dann mit einer Chromdurch Spülen der Platte im (vorzugsweise destil- säurelösung oder einer Lösung, die ein Salz des liertem) Wasser unterbrochen werden. Diese Be- 25 sechswertigen Chroms in saurer Lösung enthält, handlung der Zinkplatte ergibt eine chemisch reine, behandelt. Diese Lösungen enthalten gewöhnlich oxydfreie Metalloberfläche, zu der der Chromat- auch ein oberflächenaktives Mittel, beispielsweise oder Phosphatkomplex der Bindeschicht eine starke ein Netzmittel, wie ein Alkylsulfat. Die Lösungen chemische Affinität besitzt, so daß die Grenzschicht können auf die Zinkplatte durch Eintauchen, Aufpraktisch ein integraler Bestandteil der Grundplatte 30 spritzen oder Aufstreichen aufgebracht werden,
wird. Die Bindeschicht bildet in erster Linie eine „. . . , _T.. , ,
Grundlage, an der die Photoleiterschicht fest haftet. ^Eine ^P¹⁸⁰*^{16 Losun}g ^{besteht aus}

Außerdem verhindert die Bindeschicht die Bildung Chromsäure (CrO₃) 200 g

von Metallseifen oder -oxyden auf der Metallplatte. Schwefelsäure (Dichte 1,84) 18 cm³

Die Bindeschicht kann in Luft getrocknet und 35 Wasser 1000 cm³
mit einem Werkstoff überzogen werden, der vorzugsweise 2 oder 3 Gewichtsprozent eines photo- Man läßt das Zink der Platte mit der aufgeleitenden Zinkoxyds und 1 Gewichtsprozent eines brachten Lösung so lange reagieren, bis sich eine Harzbinders enthält, beispielsweise ein Polysiloxan- gleichförmige Schicht eines Chromatkomplexes mit harz, und ausreichend Lösungsmittel, um den Harz- 40 einer gelblichbraunen Farbe gebildet hat. Die Masse binder zu lösen und eine Überzugsmischung einer der Schicht kann zwischen 54,0 und 1070 mg/m~² Viskosität zu bilden, die sich zum Auftragen eignet. liegen. Die bevorzugte Masse der Schicht beträgt Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die 160 mg/mr². Die Reaktion wird durch Spülen mit Überzugsmischung auch geringe Mengen einer licht- Wasser unterbrochen. Nach dem Spülen wird die sensibilisierenden Farbe. Die Uberzugsmischung 45 Platte in Luft getrocknet. An Stelle der obenerwird auf die Bindeschicht aufgesprüht, und die ver- wähnten Lösung kann eine Anzahl von im Handel sprühte Menge und die Zeit werden so gewählt, daß erhältlichen Lösungen verwendet werden, um durch sich eine etwa 10 bis 20 μΐη dicke Photoleiterschicht Reaktion mit dem Zink eine dünne Bindeschicht bildet. aus einem Chromatkomplex zu bilden. Solche Lö-

Aus der ätzbaren Platte kann eine Druckplatte 50 sungen sind beispielsweise unter den Handelsnamen oder ein Klischee auf elektrophotographische Weise Alodine, Lithoform oder Iridite erhältlich,
hergestellt werden. Dabei wird beispielsweise eine Nach dem Trocknen wird auf die Chromatkompraktisch gleichförmige elektrostatische Ladung plexschicht ein Überzug aus einem isolierenden und mittels einer Coronaentladungseinrichtung auf die photoleitenden Werkstoff aufgebracht. Der Überzug Photoleiterschicht aufgebracht. Die gleichförmig 55 kann aufgesprüht werden. Die Photoleiterschicht ist geladene Photoleiterschicht wird dann mit einem vorzugsweise eine Lösung von 2 oder 3 Teilen pho-Lichtbild belichtet, wobei ein latentes elektrosta- toleitendem Zinkoxyd und 1 Teil eines Harzbinders, tisches Bild auf der Schicht entsteht. Das elektro- beispielsweise eines Polysiloxanharzes. Die Photostatische Bild wird durch ein elektroskopisches Ent- lederschicht kann auch einen sensibilisierenden wicklerpulver, also ein Pulver, dessen Teilchen sich 60 Farbstoff, z. B. Fluorescein, und ein Lösungsmittel elektrostatisch aufladen und von elektrischen La- für den Binder, beispielsweise Toluol oder Xylol, entdungen angezogen werden, das in einer isolierenden halten. Die Photoleiterschicht wird auf die Binde-Flüssigkeit dispergiert ist, zu einem sichtbaren Bild schicht vorzugsweise mittels einer handelsüblichen entwickelt. Das Entwicklerpulver soll einen Ver- Sprühbeschichtungsanlage aufgebracht, die es genetzungskatalysator, wie Aluminiumoctoat, enthal- 6g stattet, eine praktisch gleichförmige Schicht einer ten, um das Material der Photoleiterschicht auszu- Dicke zwischen 10 und 20 μπι herzustellen. Die härten, wenn es mit diesem in Berührung kommt. beschichtete Platte wird dann durch Austreiben des Die Katalysatorwirkung wird durch Wärme be- Lösungsmittels aus der Schicht getrocknet, während

sich die Platte in einer horizontalen Lage mit nach oben weisender Photoleiterschicht befindet.

Beispiel II

Ein anderes Verfahren zur Herstellung einer ätzbaren Platte für das graphische Gewerbe verläuft folgendermaßen: Die handelsübliche Zinkplatte wird zuerst gereinigt und dann mit einer Phosphatlösung behandelt, die ein Phosphatsalz, eine Mineralsäure oder Phosphorsäure und einen oder mehrere Beschleuniger, z. B. anorganische Salze des Zinks, Mangans oder Kupfers, enthält. Solche Lösungen enthalten im allgemeinen auch einen oberflächenaktiven Stoff, d. h. ein Netzmittel, wie Alkylphosphorsäure. Geeignete Lösungen sind im Handel erhältlich. Man läßt die Phosphatlösung mit der Zinkplatte so lange reagieren, bis auf der Oberfläche der Zinkplatte eine grauweiße Schicht aus einem mikrokristallinen Phosphatkomplex entstanden ist; dann wird die Reaktion durch Spülen in Wasser unterbrochen. Nachdem die Phosphatschicht getrocknet ist, wird sie mit einem photoleitenden Überzug in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise überzogen.

Aus der gemäß den oben beschriebenen Beispielen behandelten Metallplatte läßt sich eine für Druckzwecke geeignete ätzbare Platte auf folgende Weise erhalten: Zuerst wird auf der Oberfläche der Photoleiterschicht eine gleichförmige elektrostatische Ladung erzeugt. Die Ladung kann mittels einer Coronaentladungseinrichtung in an sich bekannter Weise hergestellt werden, die über die Photoleiterschicht geführt wird. Anschließend wird die gleichförmig geladene Schicht entweder durch eine Kontaktkopie oder durch Projektion mit einem Lichtbild belichtet. Hierbei entsteht auf der Photoleiterschicht ein latentes Ladungsbild. Als nächstes wird das Ladungsbild entwickelt, indem man es gefärbte oder pigmentierte Entwicklerteilchen elektrostatisch anziehen läßt, die einen Vernetzungskatalysator für den Harzbinder der Photoleiterschicht enthalten. Dieser Katalysator kann aus einer Dispersion von Aluminiumoctoatpulver in einer isolierenden Flüssigkeit bestehen. Das entwickelte Bild wird dann erwärmt, so daß der Harzbinder unter dem Einfluß des Katalysators vernetzt und dabei gehärtet und unlöslich wird. Man erwärmt auf eine Temperatur zwischen etwa 150 und 230⁰C bis der Harzbinder reagiert hat, in der Praxis etwa 1 bis 15 Minuten. Die Teile der Photoleiterschicht, die nicht durch den Entwickler beeinflußt wurden, werden dann mit einem Lösungsmittel entfernt, beispielsweise mit einer Mischung aus 4 Teilen Kerosin und 1 Teil Toluol. Die Zinkplatte wird nun wie bei den üblichen Photogravüreverfahren zur Herstellung eines Klischees abgestrichen und geätzt.

Bei der Herstellung einer Druckplatte oder eines Klischees nach den obenerwähnten Verfahren hat es sich gezeigt, daß die Dicke der Bindeschicht und des photoleitenden Überzuges innerhalb bestimmter Bereiche liegen sollen, um optimale Ergebnisse zu erhalten. Wenn beispielsweise die Dicke der Bindeschicht weniger als 54mg/m~² beträgt, läßt die Haftung zwischen der Photoleiterschicht und der Zinkplatte zu wünschen übrig. Wenn andererseits die Dicke der Bindeschicht größer als 1076 mg/mr² ist, wird das Abstreichen der Bindeschicht von den nicht druckenden Bereichen vor dem Ätzen sehr schwierig. Die besten Ergebnisse wurden mit einer Bindeschicht erhalten, deren Dicke in der Größenordnung von 160 mg/m~² liegt.

Die optimale Dicke der Photoleiterschicht liegt in der Mitte des zulässigen Dickenbereiches von 10 bis 20 μΐη. Wenn die Photoleiterschicht dünner ist als 10 μΐη, wird das entwickelte Bild beim Ätzen zerstört, wenn die Photoleiterschicht andererseits dicker als 20 μηι, ist es schwierig, sie in den nicht druckenden Bereichen vor dem Abstreichprozeß zu entfernen.

Claims

Patentansprüche:

1. Ätzbare Druckplatte mit einer Metallgrundplatte und einer elektrophotographisch verarbeitbaren Ätzschutzschicht, die einen in einem härtbaren Bindemittel dispergierten Photoleiter enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der elektrophotographisch verarbeitbaren Ätzschutzschicht und der Metallgrundplatte eine Bindeschicht befindet, die aus einem amorphen Metalllchromatkomplex oder einem mikrokristallinen Metallphosphatkomplex besteht und chemisch mit der Oberfläche der Metallgrundplatte verbunden ist.

2. Druckplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht der Bindeschicht zwischen 54 und 1076 mg/m², vorzugsweise 160 mg/m² beträgt.

3. Druckplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindeschicht ein Reaktionsprodukt des Metalls der Grundplatte mit einer Chromsäurelösung, einem in Phosphorsäure gelösten Metallsalz, einem in einer Säure gelösten Metallchromat, das Chrom im sechswertigen Zustand enthält, oder einem in einer Säure gelösten Metallphosphatsalz enthält.

4. Druckplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindeschicht ein Reaktionsprodukt des Metalls der Oberfläche der Metallgrundplatte mit einer Lösung ist. welche ein in einer Säure gelöstes Chrom im sechswertigen Zustand enthaltendes chromsaures Salz enthält.

5. Druckplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindeschicht eine dünne Schicht eines mikrokristallinen Phosphatkomplexes ist.

6. Druckplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Bindeschicht entgegengesetzte Seite der Metallgrundplatte mit einer Ätzschutzschicht überzogen ist.

7. Druckplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der elektrophotographisch verarbeitbaren Ätzschutzschicht etwa 10 bis 20 μπα beträgt.

8. Druckplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrophotographische verarbeitbare Ätzschutzschicht photoleitendes Zinkoxyd enthält.

9. Druckplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrophotographisch verarbeitbare Ätzschutzschicht als Bindemittel ein Polysiloxanharz enthält.

10. Druckplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

elektrophotographisch verarbeitbare Ätzschutzschicht 1 Gewichtsteil Bindemittel auf 2 bis 3 Gewichtsteile Photoleitermaterial enthält.

11. Verfahren zum Herstellen einer ätzbaren Druckplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche einer aus Zink bestehenden Grundplatte gereinigt wird, daß die gereinigte Oberfläche mit einer Chromsäurelösung behandelt wird, bis sich eine gelblichbraune Schicht auf dieser Oberfläche gebildet hat, daß die auf der Platte gebildete Schicht mit Wasser abgespült wird, um die Reaktion zwischen der Lösung und der Metallplatte zu unterbrechen, daß die Oberfläche der gebildeten Schicht getrocknet wird und daß auf die Schicht dann ein Überzug gleichförmiger Dicke aus einer Lösung eines Harzbindemittels in dem eine Photoleiter dispergiert ist, aufgebracht wird.