DE1571877B2

DE1571877B2 - Flachdruckplatte

Info

Publication number: DE1571877B2
Application number: DE1571877A
Authority: DE
Inventors: William Henry Glendale Appleton Page; Donald Allen Lakewood Beach Rosenbohm; Henry Preston Combened Locks Williams Jun.
Original assignee: Appleton Coated Paper Co
Current assignee: Appleton Coated Paper Co
Priority date: 1964-01-24
Filing date: 1966-06-14
Publication date: 1975-06-26
Also published as: GB1148577A; DE1571877A1; BE685359A; US3357352A

Description

Methacrylsäure; etwa 18 bis 60 Gewichtsteilen eines inerten Mineralpigments, etwa 0,2 bis 5 Gewichtsteilen Melaminformaldehyd oder Melaminharz und Melaminformaldehyd; sowie etwa 1,5 bis 30 Gewichtsteilen eines Gemisches aus etwa 1 bis' 4 Teilen Zinkacetat und einem Salz, nämlich 1 Teil Aluminiumchlorid, 1,2 Teilen Ferrichlorid oder 1,2 Teilen Chromchlorid, besteht.

Eine mit einer solchen Masse beschichtete Flachdruckplatte weist eine ausgezeichnete Qualität auf, auch dann, wenn die Schicht auf eine gewöhnliche, nicht vorbehandelte Papierunterlage aufgebracht wird. Es ist damit möglich, einen einfachen Papierträger, der nicht durch eine Sperrschicht naßfest gemacht worden ist, durch Aufbringen einer einzigen Deckschicht für eine qualitativ hochwertige lithographische Flachdruckplatte zu verwenden. Es wurde gefunden, daß naßfestes Papier als Träger für die einzige Schicht nur dann erforderlich ist, wenn die Flachdruckplatte für mindestens 1000, vorzugsweise mehr Kopien verwendet werden soll, Es ist möglich, die Beschichtungsmasse der Druck- oder Deckschicht auch als Grundier- oder Verstärkungsschicht für die andere, also die Nichtarbeitsseite des Trägers zu verwenden. Dabei können beide Schichten in einem Doppelbeschichter aufgebracht werden, so daß zur Fertigstellung der Flachdruckplatte nur ein einziger Durchgang durch die Maschine erforderlich ist.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles und einigen Variationen dieses Beispiels näher erläutert.

Beispiel 1

Der Papierbogen, die Papierbahn oder Papierstreifenrolle kann irgendein bekannter Rohstoff sein, der bisher zur Herstellung von Flackdruckplatten verwendet wurde.

Erste Verfahrensstufe: Eine Papierbahn mit einem Grundgewicht von etwa 22,68 kg bezogen auf ein Ries von 500 Bogen, die auf eine Größe von 63,50 X 96,52cm zugeschnitten waren, wurde erst auf einer Seite mit etwa 5,54 kg Trockengewicht pro Ries einer Masse beschichtet, deren Bestandteile weiter unten angegeben sind. Die Schicht wurde in an sich bekannter Weise getrocknet, derart, daß eine Temperatur der Papierbahn von mindestens etwa 100° C erreicht wurde.

Zusammensetzung der Beschichtungsmasse:

Wasser 42,94 kg

Polyvinylalkohol (PVA-Pulver) ... 2,80 kg
Harzemulsion aus etwa 63 Gewichtsprozent Äthylacrylat, 35% Acrylnitril und etwa 2% Methacrylsäure
(bekannt unter dem Wz »Cypel«-

Harzemulsion Nr. 205) 1,40 kg

50% Steller Tonschlamm (Kaolinton) 22,46 kg

Melaminformaldehyd (bekannt unter dem Wz Parez Resin Nr. 613)... 1,04 kg
Salzlösung, enthaltend 7,5% Aluminiumchlorid und 7,5% Zinkacetat 19,48 kg

Diese Beschichtungsmasse wurde aus den angegebenen Bestandteilen nach den folgenden Verfahrensschritten hergestellt:

Das Polyvinylalkohol-Pulver wurde zuerst sorgfältig in kühlem oder kaltem Wasser dispergiert. Die Temperatur der Dispersion wurde auf 90°C erhöht und zwischen 90 und 95° C mindestens 30 Minuten lang gehalten. Zu der erhaltenen Polyvinylalkohollösung wurden die Harzemulsion (bekannt unter dem Warenzeichen »Cypel« (eine Pigmentaufschlämmung, die Melaminformaldehyd-Harzlösung, bekannt unter dem Warenzeichen »Parez«) und eine Salzlösung zugegeben, und zwar in der angegebenen Reihenfolge und unter leichtem Rühren. Ein geeigneter Entschäumer oder

ίο Schaumbrecher kann — falls erforderlich — nach Zugabe der Harzlösung zugesetzt werden. Nach Zufügen jedes einzelnen Bestandteiles wurde zunächst gemischt, bevor die nächste Komponente zugegeben wurde.

Nach vollständigem, sorgfältigem Mischen der Bestandteile wurde die Temperatur des Gemisches auf 90°C erhöht und anschließend durch Stehen auf Zimmertemperatur abkühlen gelassen. Andererseits kann das Gemisch aber auch 30 Minuten auf 90° C gehalten und anschließend die Masse, beispielsweise durch Zugabe von Eis, rasch gekühlt werden.

Zweite Verfahrensstufe: Auf die nicht beschichtete (d. h. Rückseite) und nicht für den Druck vorgesehene Seite der Papierbahn wurde dann eine Grundier- oder Verstärkungsschicht aufgetragen, wobei 4,54 kg Trokkengewicht pro Ries einer Masse folgender Zusammensetzung aufgebracht wurde:

Wasser 11,98 kg

Kaolinton 45,36 kg

Natriumhexametaphosphat (bekannt unter dem Wz »CalgonT«,

— 5°/_oige Lösung) 4,54 kg

Casein, NH₄OH geschnitten, 16,7%

(NH₄OH Cut) 22,47 kg

Latex, 48% Feststoffe (wäßrige
Dispersion aus feinen Polymerisatpartikelchen bestehend aus 60 Teilen
Styrol und 40 Teilen Butadien) .. 6,40 kg
40

Nach dem Aufbringen, Trocknen und Kalandern

waren die Papierschablonen oder -matrizen bzw. Druckplatten fertig und die aufgerollte Bahn mußte nur noch in einzelne Platten der gewünschten Größe geschützt und geschnitten werden.

Die Mengenverhältnisse der Bestandteile der obengenannten wirksamen Beschichtungsmasse für die Druckoberfläche der Platte kann innerhalb der folgend angegebenen Grenzen der allgemeinen Zusammen-Setzung variieren, wobei die Werte auf Trockengewicht bezogen sind.

Teile trocken
Polyvinylalkohol 5 bis 10

Harzemulsion: das unter dem Wz
»Cypel« bekannte Gemisch aus
etwa 63 Gewichtsprozent Äthylacrylat, 35 % Acrylnitril und etwa
2 % Methacrylsäure 0,3 bis 10

Pigment (Kaolinton) 18 bis 60

Melaminformaldehyd 0,2 bis 5

Salze (Aluminiumchlorid und
Zinkacetat) 1,5 bis 30

Die Gesamtmenge an Feststoffen kann von 15 bis 25 % und die Viskosität kann 400 bis 800 cps betragen. Wenn ein Überschuß an Wasser vorhanden ist, kann ein Durchschlagen der Bahn erfolgen und dadurch

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können Schwierigkeiten beim Trocknen auftreten. Bei zu wenig Wasser wird das Gemisch zu viskos und fließt in der Anlage nicht richtig.

In der Verfahrensstufe 1 des obigen Beispiels können gewisse Änderungen in den Verfahrensschritten und in der Zusammensetzung vorgenommen werden. Die Lösung aus Aluminiumchlorid und Zinkacetat kann zurückgehalten und am Ende des Vorganges zugegeben werden.

Ähnlich kann die Harzemulsion zurückgehalten und nach dem Erwärmen oder Kochen zugesetzt werden, vorausgesetzt, daß sie vor der Zugabe der Salzlösung zugefügt wird. Bis zu etwa 75% des Melaminformaldehyds können durch Melamin ersetzt werden, vorausgesetzt, daß eine geringe Menge bis zu etwa 25% des Melaminformaldehyds nach dem Kochen oder vor der Salzzugabe zugesetzt wird.

Die folgenden Beispiele zeigen eine bevorzugte Zusammensetzung der wirksamen Schicht:

Beispiel 2

Teile trocken

Polyvinylalkohol 10

Harzemulsion bekannt unter dem Wz »Cypel«

63% Äthylacrylat,

35% Acrylnitril,

2% Methacrylsäure) 2

Pigment (Kaolinton) 45

Melaminformaldehyd 3

Aluminiumchlorid 5

Zinkacetat 5

Wasser, um 20% Feststoffe zu ergeben.

Die folgenden Beispiele zeigen andere Feststoffzusammensetzungen, die in den Bereich der obigen allgemeinen Zusammensetzung fallen, wobei die Salze gleiche Gewichtsteile Aluminiumchlorid und Zinkacetat sind.

Beispiel Polyvinyl- Melamin- Harzalkohol form- emulaldehyd*) sion**)

Salze

Pigment Kaolinton

3	5	1,5	1	5	20
4	10	3	2	10	45
5	5	0,2	1	3	18
6	10	5	2	30	60
7	5	1,5	0,3	15	40
8	10	3	10	30	46
9	5	1,5	1	1,5	22
10	10	3	10	30	46
11	5	0,2	15	13	18
12	10	5	2	30	60

*) Produkt, das unter dem Warenzeichen »Parez« bekannt und im Handel erhältlich ist.

**) Produkt, das unter dem Warenzeichen »Cypel« bekannt und im Handel erhältlich ist (Zusammensetzung wie im Beispiel 1 angegeben).

Die folgenden Beispiele 13 und 14 sind bevorzugte Zusammensetzungen für die Verfahrensstufe 1.

Beispiel 13

Teile trocken

Polyvinylalkohol 27

Melaminformaldehyd (bekannt unter

dem Warenzeichen »Parez«) 8

Harzemulsion (bekannt unter dem

Warenzeichen »Cypel« 6

Zinkacetat 16

Aluminiumchlorid 11

Präparat aus mittel- und hochmolekularen Polyphosphaten (bekannt unter

dem Warenzeichen »Calgon«) 0,3

Pigment (Stellar Ton) 100

Die Zusammensetzung wird wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt und verwendet.

Beispiel 14

Teile trocken

Polyvinylalkohol 25

Melaminharz 5,1

Melaminformaldehyd (bekannt unter

dem Warenzeichen »Parez«) 2,2

Harzemulsion (bekannt unter dem

Warenzeichen »Cypel«) 5,6

Zinkacetat 7,2

Aluminiumchlorid 3,1

Präparat aus mittel- und hochmolekularen Polyphosphaten (bekannt unter

dem Warenzeichen »Calgon«) .... 4,8

Pigment (Stellar Ton) 100

Diese im Beispiel 14 beschriebene Zusammensetzung wird allgemein wie für die Verfahrensstufe 1 im Beispiel 1 hergestellt, wobei folgende Änderungen beachtet werden müssen:

1. die Melaminharzlösung wird da zugegeben, wo die Melaminformaldehyd-Harzlösung zugesetzt wird;

2. die Salzlösung wird zurückgehalten und erst nach dem Kühlen zugefügt; und

3. die Melaminformaldehydlösung wird ebenfalls nach dem Kühlen, aber vor der Salzzugabe zugesetzt.

Eine bevorzugte Form des Polyvinylalkohole (PVA) enthält etwa 3% Polyvinylacetat zur Viskositätskontrolle. Ein solcher Polyvinylalkohol ist im Handel unter dem Namen »Gelvatol 3-91« erhältlich. In erster Linie wirkt der Polyvinylalkohol in diesem System als ein Schutzkolloid, das das Koagulieren der Harzemulsion durch die Salze und das Melaminformaldehyd verhindert. Während der Polyvinylalkohol auch als ein Filmbildner wirken kann, hat er keinen Einfluß auf die hydrophilen Eigenschaften der wirksamen Schicht. Infolgedessen bleibt, wenn die Harzemulsion weggelassen wird, die Platte nicht hydrophil, sondern wird hydrophob.

Der Polyvinylalkohol kann ganz oder teilweise durch hydroxyäthylierte Stärke, auf einer Gewicht-zuGewicht-Grundlage ersetzt werden.

Die Harzemulsion kann durch eine ähnliche Zusammensetzung ersetzt werden, bei der der Äthylacrylatgehalt von 55 bis 85 %, der Acrylnitrilgehalt von bis 20 % und der Methacrylsäuregehalt von 0.5 bis 4% beträgt.

Melaminformaldehydharz wird hauptsächlich als

Formaldehydspender verwendet, um die Polyvinylalkohol- oder die hydroxyäthylierts Stärke unlöslich zu machen und dadurch zu den Sperreigenschaften der Beschichtung beizutragen und fer .er bei der Regelung und Kontrolle der Abbildungseigenschaften der erhaltenen Schichten zu helfen. Melaminformaldehyd kann durch einen anderen Formaldehydspender oder durch Vernetzungsmittel, wie Dimethylolharnstoff (DMH), Glyoxal oder Glutaraldehyd, ersetzt werden. Hierbei werden diese Mittel in Mengen zugesetzt,

die stöchiometrisch äquivalent zu Melaminformaldehyd bezogen auf den Formaldehydgehalt sind.

Das Formaldehydspenderharz kann weitgehend durch Melaminharz ersetzt werden, vorausgesetzt, daß ausreichend Formaldehydspender vor der Salzlösungszugabe zugesetzt wird, um den Platten die gewünschten Abbildungscharakteristiken zu geben. Diese Variation ist im Beispiel 14 dargestellt.

Zinkacetat und Aluminiumchlorid dienen zum Modifizieren der Bildqualität der Druckschicht.

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Claims

Ib 7 i Ö7 7 1 2 nung annehmen und behalten und gleichzeitig auch die Patentansprüche: wäßrige Flüssigkeit an- und aufnehmen können. Bei bekannten Flachdruckplatten werden üblicher-

1. Flachdruckplatte aus einer Papierunterlage weise mehrere Schichten auf die Druckseite der Platte und einer darauf aufgebrachten, getrockneten und 5 aufgebracht, um die gewünschten Eigenschaften zu unlöslich gemachten, Harz, Pigment und mehr- erhalten. So ist es beispielsweise aus der DT-AS wertige Metallsalze enthaltenden Druckschicht, 11 88625 bekannt, zunächst auf einen Träger eine dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eines hydrophobe Druckfarbe an-Druckschicht aus einer wäßrigen Dispersion aus nehmenden, wärmeempfindlichen Materials und auf etwa 5 bis 10 Gewichtsteilen eines Schutzkolloids, io diese eine zweite Schicht eines hydrophilen, Druckwie Polyvinylalkohol und/oder hydroxyäthylierte farbe abstoßenden Materials aufzubringen, wobei diese Stärke; etwa 0,3 bis 10 Gewichtsteilen eines Ge- hydrophile zweite Schicht gleichförmig darin dispermisches aus etwa 55 bis 85% Äthylacrylat, etwa gierte, inerte, Wasser absorbierende Teilchen enthält. 45 bis 20% Acrylnitril und etwa 0,5 bis 4% Meth- Aus der DT-PS 11 84 782 ist es auch bekannt, nur acrylsäure; etwa 18 bis 60 Gewichtsteilen eines 15 eine Schicht auf die Druckseite der Platte aufzubringen, inerten Mineralpigments, etwa 0,2 bis 5 Gewichts- Bei einer solchen Ausführungsf rm <ner Flachdruckteilen Melaminformaldehyd oder Melaminharz platte ist es aber erforderlich, 1 inen na 'esten Träger und Melaminformaldehyd; sowie etwa 1,5 bis zu verwenden. Die Deckschicht ist ein aus einem 30 Gewichtsteilen eines Gemisches aus etwa 1 bis hydrophilen Monomer und einem mengenmäßig dem

4 Teilen Zinkacetat und einem Salz, nämlich 1 Teil ao gegenüber kleinen Anteil eines oleopHlen Monomeren Aluminiumchlorid, 1,2 Teilen Ferrichlorid oder aufgebautes und vernetztes Iv'ischpolymerisat. Als 1,2 Teilen Chromchlorid, besteht. Füllstoff dient eine kolloidale Kieselsäure enthaltende

2. Flachdruckplatte nach Anspruch 1, dadurch Pigmentmischung. Wenn bei dieser Beschichtungsmasse gekennzeichnet, daß die Druckschicht aus einer ein nicht naßfester Träger, also eine Papierunterlage wäßrigen Dispersion aus etwa 10 Gewichtsteilen 25 verwendet wird, muß diese vor dem Anbringen der Polyvinylalkohol; etwa 2 Gewichtsteilen eines Ge- Deckschicht mit einer Substanz beschichtet werden, misches aus etwa 63 % Äthylacrylat, etwa 35 % die die Unterlage gegenüber Feuchtigkeit widerstand-Acrylnitril und etwa 2% Methacrylsäure; etwa fähig macht und schützt. Es muß also eine Sperrschicht 45 Gewichtsteilen eines inerten Pigments; etwa zwischen Träger und Deckschicht vorgesehen werden. 3 Gewichtsteilen Melaminformaldehydharz; und 30 Druckplatten auf Trägern aus Papier werden veretwa 5 Gewichtsteilen Aluminiumchlorid und etwa wendet, weil ihre Kosten gering sind und weil sie

5 Gewichtsteilen Zinkacetat besteht. sowohl mit Schreibmaschine bei Benutzung von

3. Flachdruckplatte nach Anspruch 1 oder 2, Spezialfarbbändern als auch mit Spezialschreibzeugen dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Mineral- und Kugelschreibern beschriftet werden können, pigment Kaolinton ist. 35 Üblicherweise werden für Flachdruckfolien naßfeste

4. Flachdruckplatte nach Anspruch 1 oder 2, Träger verwendet, die mit einer geeigneten wasserfesten dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite der Schicht überzogen werden, auf d e der lithographische Platte die getrocknete und unlöslich gemachte Flachdrucküberzug aufgebracht wird. Trotzdem treten Druckschicht und auf der anderen Seite der bei bekannten lithographischen Druckplatten auf Platte eine Verstärkungsschicht aufgebracht ist. 40 Trägern aus Papier Schwierigkeiten auf. So werden

lithographische. Überzüge auf einem Papierträger, die Fett und Druckfarbe in zufriedenstellendem Maße aufnehmen, leicht durch Wasser oder Anfeuchtmittel durchdrungen und tonen daher rasch. Dadurch wird

45 die Platte kurzlebig. Sie weisen ferner schlechte

Alterungseigenschaften auf. Diese Nachteile haften auch den unter Verwendung einer Überzugsmasse aus einem Pigment, einer Stärke- oder Cellulosederivat und einem Melaminharz hergestellten Flachdruck-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flachdruckplatte 50 platten an, auch wenn diese aus naßfestem und/oder aus einer Papierunterlage und einer darauf aufge- mit einer Sperrschicht versehenem Träger bestehen, brachten und unlöslich gemachten Harz, Pigment und Aufgabe der Erfindung ist, eine Flachdruckplatte zu

mehrwertige Metallsalze enthaltenden Druckschicht. schaffen, bei der eine einzige Schicht aufgebracht ist, Druckplatten für Flachdruckverfahren sind bekannt. die auch bei einem einfachen, nicht vorbehandelten Sie werden dadurch hergestellt, daß auf eine Gewebe- 55 Papierträger eine ausreichende Sperrschicht schafft oder Foliengrundlage eine Deckschicht aufgebracht und die eine wasserunlösliche, hydrophile lithowird, die unter anderem hydrophile und oleophile graphische Druckschicht bildet, welche alle Eigenigenschaften aufweist. Dabei wird eine oleophile schäften aufweist, die bei bekannten lithographischen Mischung unter Bildung einer für Druckfarbe auf- Flachdruckplatten durch mehrere Schichten erzielt nahmefähigen Zeichnung zurückgehalten, während 60 werden.

von den übrigen Flächen der Platte eine wäßrige Diese Aufgabe wird durch eine Flachdruckfolie der

Flüssigkeit aufgenommen wird, so daß sich dort eine eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekenndruckfarbenabweisende Oberfläche bildet. Bei gut zeichnet ist, daß die Druckschicht aus einer wäßrigen brauchbaren Flachdruckplatten müssen mehrere Eigen- Dispersion aus etwa 5 bis 10 Gewichtsteilen eines schäften der Beschichtung sorgfältig aufeinander 65 Schutzkolloids, wie Polyvinylalkohol und/oder hydroabgestimmt werden, von welchen einige von annähernd dyäthylierte Stärke; etwa 0,3 bis 10 Gewichtsteilen gegensätzlicher Art sind. So muß die Deckschicht eine eines Gemisches aus etwa 55 bis 85% Äthylacrylat, scharfe, mit oleophilem Material ausgeführte Zeich- etwa 45 bis 20% Acrylnitril und etwa 0,5 bis 4%