DE1522495B2

DE1522495B2 - Verfahren zur herstellung von druckformen

Info

Publication number: DE1522495B2
Application number: DE1966K0058104
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr 6200 Wiesbaden; Hahn Manfred 6507 Ingelheim Herrmann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1966-01-10
Filing date: 1966-01-10
Publication date: 1978-02-02
Also published as: US3529966A; AT271518B; GB1158672A; DE1522495C3; NL6700017A; BE692365A; FR1507660A; SE350134B; DE1522495A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Druckformen. Es ist aus der DT-AS 12 03 608 bekannt, für diesen Zweck Kopiermaterialien zu verwenden, die eine lichtempfindliche Schicht aus säurehärtbarem Harz und Jod enthalten, und diese Materialien bildmäßig zu belichten und dann zu entwickeln. Dabei werden negative Kopien der Vorlage erhalten.

Im Gegensatz zu der großen Anzahl an negativ arbeitenden Reproduktionsverfahren und -materialien ist die Anzahl an positiv arbeitenden Verfahren begrenzt. Außerdem ist stets ein Bedürfnis vorhanden, die Lichtempfindlichkeit derartiger Materialien bzw. Verfahren zu erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein positiv arbeitendes Verfahren zum Herstellen von Druckformen zu schaffen, das gegenüber vergleichbaren Verfahren mit geringeren Belichtungszeiten auskommt

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von Druckformen, bei dem ein lichtempfindliches Kopiermaterial, dessen lichtempfindliche Schicht ein durch Säure härtbares Harz und Jod enthält, bildmäßig belichtet und entwickelt wird.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Jod in ungebundener Form oder als Alkalijodid vorliegt, daß man die Schicht nach der Belichtung auf eine zwischen 60° und 160° liegende Temperatur erwärmt und dann mit einem Lösungsmittel, in dem das Harz löslich ist, die belichteten Stellen der Schicht entfernt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden positive Kopien von positiven Vorlagen mit vergleichsweise kurzen Belichtungszeiten erhalten. Nach dem Verfahren lassen sich z. B. Offsetdruckformen herstellen.

Unter den Alkalimetalljodiden werden ihrer besseren Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln wegen Lithium- und Natriumjodid bevorzugt angewendet, doch lassen sich auch bei Verwendung von Kaliumjodid brauchbare Ergebnisse erzielen.

Zur Herstellung der Kopierschicht eignen sich in Lösungsmitteln lösliche Harze, die sich durch Zusätze von geringen Mengen Säure in Produkte umwandeln lassen, die in dem Lösungsmittel, in dem sie vorher löslich waren, nur noch schwer löslich oder unlöslich sind. Solche Harze finden sich hauptsächlich unter den Kondensaten des Formaldehyds, aber auch anderer Aldehyde oder der Ketone, mit Harnstoff, mit Melamin oder mit Phenolen. Die derart löslichen Kondensate des Aldehyds mit Phenolen werden auch als Resole bezeichnet. Sie werden bekanntlich durch Kondensation der Kondensationspartner unter alkalischen Bedingungen hergestellt und weisen Methylolgruppen auf. Das zi Herstellung eines Resols dienende Phenol kann auße: dem unsubstituierten Phenol beispielsweise Kresol Xylenol, Äthylphenol, Butylphenol, Isopropylmethoxyphenol, Chlorphenol, Resorcin, Hydrochinon, Naphthol oder 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan sein. Beispiele für bei der Kondensation verwendbare Aldehyde außer dem Formaldehyd sind Acetaldehyd, Acrolein, Crotonaldehyd und Furfurol. Anstelle von Aldehyden können

ίο auch Aldehydbildner Verwendung finden, beispielsweise Hexamethylentetramin, 1,3,5-Trioxan und Paraformaldehyd.

Die zu verwendenden Harze und das Jod werden in organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen, Ketonen, Äthern, Estern, Kohlenwasserstoffen, Halogenkohlenwasserstoffen und Gemischen davon, gelöst. Dies geschieht am besten in zwei voneinander getrennten Lösungen, die man dann miteinander vermischt; doch kann das Auflösen von Harz und Jod auch in einem einzigen Lösungsgefäß vorgenommen werden. Alkalijodide löst man im Normalfall in Alkoholen oder Äthylengeykolmonomethyläther. Die verwendeten Lösungsmittel müssen genügend flüchtig sein, daß man Aufstriche der Lösungen bei Temperaturen unter 40° C eintrocknen kann.

Gute Ergebnisse erzielt man, wenn man auf 1 Teil härtbares Harz 0,005 bis O,4Gew.-Teil Jod bzw. Alkalijodid verwendet. Vorzugsweise wendet man 0,01 —0,1 Gew.-Teil Jod oder 0,05—0,3 Gew.-Teile Alkalijodid auf 1 Gew.-Teil Harz an.

Die Lichtempfindlichkeit der jodhaltigen Harzschichten wird wesentlich erhöht durch Zusatz von Verbindungen, mit denen Jod Molekülkomplexe bilden kann, in denen Jod als Elektronenakzeptor dient. Geeignete Elektronendonatoren sind z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe wie Anthracen, Pyren, Perylen, N-Alkyl-Carbazole usw. sowie makromolekulare Stoffe mit solchen Resten, z. B. Kondensate mit Aldehyden oder Vinylpolymerisate und Ketone wie Benzophenon, Benzoin, Benzil usw. Die Aufzählung soll nur die Art der brauchbaren Stoffe andeuten; sie kann beliebig erweitert werden. Auf 1 Gew.-Teil Jod verwendet man im Regelfalle 1—20 Teile Donator. Mehrere Donatoren können gleichzeitig in der Schicht vorhanden sein.

Dadurch erzielt man oft besonders hohe Lichtempfindlichkeit.

Neben den sensibilisierenden Substanzen setzt man den Schichten in vielen Fällen noch nicht härtbare Bindemittel zu, um ihre mechanische und chemische

so Festigkeit zu erhöhen und evtl. ihre vor der Härtung beobachtbare Klebrigkeit zu beseitigen. Als nicht härtbare Bindemittel können die aus der Lackindustrie bekannten Harze verwendet werden, sofern ihre Säurezahl nicht zu hoch ist und sie deshalb das säurehärtbare Harz vorzeitig härten würden. Die Menge des zugesetzten Bindemittels richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften der Schicht; sie kann größer sein als die des härtbaren Harzes. Notwendig ist lediglich, daß die Menge des härtbaren Harzes ausreicht, einen Unterschied in der Löslichkeit zwischen den Teilen der Schicht, in denen das Harz nicht gehärtet worden ist, und den Teilen der Schicht, in denen eine solche Härtung erfolgte, herbeizuführen. Zur Herstellung der Schichten bringt man die mit Jod oder

(.■j Alkalijodid und in gegebenem Fall mit den Zusatzstoffen versetzte Lösung des härtbaren Harzes durch eine bekannte Beschichtungstechnik, z. B. Gießen, Schleudern, Sprühen auf einen geeigneten Schichtträger auf.

Als Schichtträger eigenen sich die in der Drucktechnik bekannten Unterlagen, z. B. Papier, insbesondere mit einem hydrophilen Vorstrich versehene wasserfeste Papiere, ferner Kunststoff-Folien sowie metallene Unterlagen wie Aluminium oder Zinkplatten oder -folien.

Zur Umwandlung des lichtempfindlichen Materials in eine Druckform belichtet man die Kopierschicht unter einer Vorlage mit einer Lichtquelle, die kurzwelliges Licht mit einer Wellenlänge unter 4000 A (unter 0,4 Mikron) liefert, z. B. mit einer Kohlenbogenlampe oder mit einer Quecksilber-Dampflampe. Danach erwärmt man das Material kurze Zeit in einem Trockenschrank oder unter einem Infrarot-Strahler. Die dabei anzuwendende Temperatur soll zwischen 60 und 160° liegen und braucht nicht länger als zwei Minuten angewendet zu werden. Danach entschichtet man das noch warme oder auf Zimmertemperatur abgekühlte Material durch Überwischen mit einem Lösungsmittel, in welchem das angewendete lösliche Harz löslich ist. Man erhält so ein positives Bild der Vorlage, das in an sich bekannter Weise zu Druckformen weiterverarbeitet werden kann. So erhält man z. B. durch Einfärben mit fetter Farbe eine Flachdruckplatte oder durch Ätzen eine Hochdruckplatte. Mitunter ist es vorteilhaft, das Harzbild nach der Entwicklung durch Erwärmen auf eine höhere Temperatur, z.B. auf 160 bis 22O⁰C, weiterhin auszuhärten.

In den nachstehenden Beispielen ist als Volumeneinheit 1 ml zu wählen, wenn als Gewichtseinheit 1 g genommen wird. Die angegebenen Belichtungszeiten gelten für Belichtungen unter einer Glasscheibe. Belichtet man nicht durch Glas, dann benötigt man wesentlich kürzere Belichtungszeiten.

Beispiel 1

In 200 Volumenteilen Toluol wurden 1 Gewichtsteil eines durch Kondensation von Pyren und Formaldehyd in Gegenwart von Schwefelsäure gewonnenen Harzes, 10 Gewichtsteile eines mit Styrol modifizierten Alkydharzes mit der Säurezahl 35, 0,25 Gewichtsteile Benzil und 0,1 Gewichtsteile Jod gelöst. Die Lösung wurde mit 10 Volumteilen einer 60%igen Lösung eines plastifizierten, säurehärtbaren Harnstoffharzes vermischt und bei Gelblicht auf eine Aluminiumfolie aufgeschleudert. Nach Trocknung mit warmer Luft wurde die Schicht im Kontakt mit einer positiven Filmvorlage 30 Sekunden lang mit einer 125 Watt-Quecksilberdampflampe im Abstand von 50 cm belichtet. Die Platte wurde anschließend 30 Sekunden lang auf 150°C erwärmt. Dann wurden die belichteten Partien durch Abwischen der Platte mit Sprit abgelöst. Durch zweiminütiges Nacherwärmen der Platte auf 15O⁰C wurden die Bildstellen ausgehärtet. Die bildfreien Stellen wurden durch Überwischen der Platte mit 3%iger Phosphorsäure hydrophiliert und die Platte durch Überziehen mit Gummiarabicum konserviert. Die Platte lieferte beim Gebrauch saubere positive Offset-Drucke.

Zur Herstellung des obengenannten Kondensations- t>o Produktes aus Pyren und Formaldehyd suspendiert man 202 g Pyren (1 Mol) in 200 ml Toluol und setzt unter Rühren eine Mischung aus 75 g Formaldehyd (2,5 Mol) in Form seiner konzentrierten wäßrigen Lösung und 80 ml konzentrierte Schwefelsäure zu. Die Mischung ι» wird zwei Stunden auf 100° erhitzt. Danach trennt man die wäßrige Phase ab, wäscht die toluolische Lösung zur Entfernung der darin enthaltenen Säure mit wäßriger Sodalösung, daraufhin mit reinem Wasser und fällt aus der so gereinigten toluolischen Lösung das Kondensationsprodukt durch Zugabe von Methanol aus.

Beispiel 2

In 100 Volumteilen Toluol wurden 5 Gewichtsteile des in Beispiel 1 genannten mit Styrol modifizierten Alkydharzes, 0,05 Gewichtsteile Jod und 0,8 Gewichtsteil tech. reines Pyren gelöst. Die Lösung wurde mit 5 Volumteilen der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharz-Lösung versetzt und auf eine Aluminiumfolie aufgestrichen.

Nach Trocknung der Schicht wurde im Kontakt mit einer positiven Filmvorlage 20 Sekunden lang mit einer 18-Ampere-Kohlenbogenlampe im Abstand von 65 cm belichtet und nach den Angaben in Beispiel 1 zu einer Flachdruckplatte weiterverarbeitet.

Beispiel 3

Es wurden 5 Gewichtsteile des in Beispiel 1 genannten Alkydharzes zusammen mit 0,05 Gewichtsteilen Jod, 0,4 Gewichtsteilen Pyren und 0,15 Gewichtsteilen Benzil in 100 Volumteilen Toluol gelöst. Die Lösung wurde mit 5 Volumteilen der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharz-Lösung vermischt und auf eine Aluminiumfolie gegossen.

Nach den Angaben in Beispiel 1 wurde mit der beschichteten Folie eine Flachdruckplatte hergestellt.

Beispiel 4

In 100 Volumteilen Toluol wurden 7,5 Gewichtsteile eines ölfreien Alkydharzes mit einem Erweichungspunkt von 40—45° C, einer Säurezahl unter 15 und einer Farbzahl unter 3, außerdem 0,6 Gewichtsteile Pyren und 0,1 Gewichtsteile Jod gelöst. Nach Vermischen mit 7,5 Volumteilen der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharz-Lösung wurde mit der Lösung eine Aluminiumfolie beschichtet.

Die getrocknete Schicht wurde unter einer positiven Filmvorlage 90 Sekunden mit einer 18-Ampere-Kohlenbogenlampe im Abstand von 65 cm belichtet, anschließend 45 Sekunden im Trockenschrank bei 150° erwärmt, dann, wie in Beispiel 1 angegeben, zu einer Flachdruckplatte weiterverarbeitet.

Beispiel 5

In 120 Volumteilen Toluol wurden 5 Gewichtsteile des in Beispiel 1 genannten mit Styrol modifizierten Alkydharzes, 0,4 Gewichtsteile Anthracen und 0,06 Gewichtsteile Jod gelöst. Nach Zugabe von 5 Volumteilen der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharzlösung wurde die Lösung auf eine Aluminiumfolie geschleudert und mit Warmluft getrocknet.

Zur Herstellung einer Offset-Druckplatte wurde die beschichtete Folie unter einer positiven Filmvorlage 30 Sekunden mit einer 18-Ampere-Kohlenbogenlampe im Abstand von 65 cm belichtet und nach den Angaben in Beispiel 1 weiterbehandelt.

Beispiel 6

In 80 Volumteilen Toluol und 5 Volumteilen Butylacetat wurden 1,5 Gewichtsteile des in Beispiel 1 genannten styrolisierten Alkydharzes zusammen mit 0,3 Gewichtsteilen Anthracen und 0,04 Gewichtsteilen Jod gelöst. Nach Zugabe von 5 Volumteilen einer 60%igen Lösung eines mchtplastifizierten, durch Säure härtbaren Harnstoffharzes wurde die Lösung auf eine Aluminiumfolie aufgeschleudert.

Die getrocknete Schicht wurde nach den Angaben in Beispiel 5 belichtet und erwärmt, dann mit einem Gemisch aus gleichen Volumteilen Sprit und Aceton an den belichteten Stellen entschichtet und, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu einer Flachdruckplatte weiterverarbeitet.

Beispiel 7

In 160 Volumteilen Toluol wurden je 10 Volumteile der in den Beispielen 1 und 6 genannten Harnstoffharz-Lösungen, 10 Gewichtsteile des in Beispiel 1 genannten mit Styrol modifizierten Alkydharzes, 0,4 Gewichtsteile Anthracen, 0,2 Gewichtsteile Benzil und 0,15 Gewichtsteile Jod gelöst. Mit der Lösung wurde eine durch Bürstung aufgerauhte Aluminiumfolie beschichtet.

Zur Herstellung einer Flachdruckplatte wurde die beschichtete Folie im Kontakt mit einer positiven Filmvorlage 60 Sekunden lang unter einer 18-Ampere-Kohlenbogenlampe im Abstand von 65 cm belichtet und dann nach den Angaben in Beispiel 1 weiterverarbeitet.

Beispiel 8

Eine Lösung aus 5 Volumteilen der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharz-Lösung, 5 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 genannten mit Styrol modifizierten Alkydharzes, 0,05 Gewichtsteilen Jod und 0,4 Gewichtsteilen Pyren in 100 Volumteilen Toluol wurde auf eine Aluminiumfolie gegossen. Die beschichtete Folie wurde wie in Beispiel 7 belichtet, dann 2 Minuten auf 140° erwärmt. Die belichteten Bildstellen wurden durch Überwischen mit Äthanol abgelöst und die freigelegte Aluminiumoberfläche mit verdünnter Phosphorsäure hydrophilierL

Beispiel 9

Auf eine Aluminiumfolie wurde eine Schicht aus 5 Volumteilen der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharz-Lösung, 4 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 genannten styrolisierten Alkydharzes 0,1 Gewichtsteilen Benzil und 0,05 Gewichtsteilen Jod aufgetragen und getrocknet Die Schicht wurde nach den Angaben des Beispiels 4 belichtet, 30 Sekunden auf 150° erwärmt, mit Äthanol an den belichteten Stellen entschichtet und schließlich hydrophiliert.

Beispiel 10

Nach den Angaben in Beispiel 9 wurde eine Flachdruckplatte hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß anstelle von Benzil 0,2 Gewichtsteile Benzophenon verwendet wurden.

Beispiel 11

In 100 Volumteilen Toluol wurden nacheinander gelöst: 5 Volumteile der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharz-Lösung, 2,25 Volumteile einer 65%igen Lösung eines fettsäuremodifizierten härtbaren Phenolharzes vom Resoltyp, 0,2 Gewichtsteile Anthracen, 0,2 Gewichtsteile Benzil und 0,07 Gewichtsteile Jod. Mit der Lösung wurde eine Aluminiumfolie beschichtet. Die beschichtete Folie wurde nach den Angaben des Beispiels 7 in eine Flachdruckplatte umgewandelt.

Beispiel 12

Beispiel 11 wurde wiederholt mit einer Beschichtungslösung, die zusätzlich 1,5 Gewichtsteile nachchloriertes Polyvinylchlorid enthielt.

Beispiel 13

ίο In 120 Volumteilen Äthanol, 60 Volumteilen Butylacetat und 10 Volumteilen o-Dichlorbenzol wurden nacheinander gelöst: 5 Gewichtsteile Polyvinylacetat mit einem mittleren Molekulargewicht von 35 000, 0,2 Gewichtsteile Benzil, 0,2 Gewichtsteile Anthracen, 0,1 Gewichtsteil Jod und 10 Volumteile der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharz-Lösung. Mit der Lösung wurde eine eloxierte Aluminiumfolie beschichtet.

Die beschichtete Platte wurde im Kontakt mit einer positiven Filmvorlage, 90 Sekunden mit einer 18-Ampere-Kohlenbogenlampe im Abstand von 65 cm belichtet, anschließend 30 Sekunden im Trockenschrank bei 150° erwärmt, dann mit Isopropanol überwischt, bis die belichteten Stellen abgelöst waren, und schließlich mit 7,5°/oiger Phosphorsäure nachhydrophiliert und mit Fettfarbe eingeschwärzt.

Beispiel 14

Eine gebürstete Aluminiumfolie wurde mit einer Mischung aus 12,5 Volumteilen der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharz-Lösung, 10 Volumteilen der in Beispiel 11 genannten Phenolharzlösung und 100 Volumteilen Toluol lackiert Nach Trocknung mit Warmluft wurde auf die Schicht eine zweite Lösung aufgeschleudert, die in 100 Volumteilen Äthanol je 0,2 Gewichtsteile Benzil und Anthracen, 0,17 Gewichtsteile Polyvinylacetat (wie in Beispiel 13) und 0,075 Gewichtsteile Jod enthielt.

Die zweifach beschichtete Platte wurde nach den Angaben in Beispiel 13 in eine Flachdruckplatte umgewandelt. Als Entschichtungsmittel für die nichtgehärteten Schichtpartien diente Äthanol.

Beispiel 15

Fünf Volumteile der in Beispiel 1 genannten Harnstoffharzlösung und 4 Volumteile der in Beispiel 11 genannten Phenolharzlösung wurden mit 90 Volumteilen Toluol verdünnt. Die Mischung wurde mit einer Lösung von 0,5 Gewichtsteilen LiJ in 20 Volumteilen Methylglykol versetzt und auf eine Aluminiumfolie geschleudert.

Zur Umwandlung in eine Flachdruckplatte wurde die beschichtete Folie im Kontakt mit einer positiven Filmvorlage 3 Minuten unter einer 125-Watt-Quecksilberhochdrucklampe belichtet. Danach wurde sie 60 Sekunden auf 150⁰C erwärmt, dann mit Sprit überwischt, mit verdünnter Phosphorsäure hydrophiliert und schließlich mit fetter Farbe eingefärbt.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Druckformen, bei dem ein lichtempfindliches Kopiermaterial, dessen lichtempfindliche Schicht ein durch Säure härtbares Harz und Jod enthält, bildmäßig belichtet und entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Jod in ungebundener Form oder als Alkalijodid vorliegt, daß man die Schicht nach der Belichtung auf eine zwischen 60° und 160° liegende Temperatur erwärmt und dann mit einem Lösungsmittel, in dem das Harz löslich ist, die belichteten Stellen der Schicht entfernt.