DE1694527B2

DE1694527B2 - Mit einer Verankerungsschicht versehener Gegenstand

Info

Publication number: DE1694527B2
Application number: DE1694527A
Authority: DE
Inventors: Richard Lloyd Wilmington Del. Wagner (V.St.A.)
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1966-02-18
Filing date: 1967-02-16
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE1694527A1; US3440959A; GB1135749A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gebrauchsgegenstände aus synthetischen Polymerisaten, die mit tiner dünnen Schicht überzogen sind, welche ihren Gebrauchswert erhöht. Vor allem betrifft die Erfindung Folien oder Platten aus Kunststoffen, welche mit einer iolchen Schicht überzogen sind. Insbesondere betrifft die Erfindung ein lichtempfindliches Material zur Herstellung einer lithographischen Druckplatte, bei welchem eine solche Folie oder Platte Schichtträger ist.

Es ist allgemein bekannt, daß Polyolefine, Polystyrol, Styrol-Mischpolymerisate, Mischungen von Polystyrol mit Scyrol-Butadien-Mischpolymerisaten, Polyvinylidenchlorid, Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Polyvinylchlorid und Poly-(bis-chlormethyl-oxetan) zu Folien, Platten, Flaschen, Schläuchen und anderen brauchbaren Gegenständen verarbeitet werden können. Alle diese Polymerisate haben jedoch den Nachteil, daß sie dazu neigen, statische Elektrizität aufzuladen, gasdurchlässig sind, sich nicht bedrucken lassen, und daß aufgebrachte Schichten schlecht auf ihnen haften.

Es ist nun gefunden worden, daß man diese bi sonderen Polymerisate antistatisch, weniger durchlässig für Gase und besser bedruckbar machen und ihre Haftung an Überzügen verbessern kann, wenn man eine sehr dünne Schicht aus Siliciummonooxyd durch Vakuum-Bedampfung auf ihre Oberfläche aufbringt. Überraschenderweise ist gefunden worden, daß Siliciummonooxyd eine chemische Verbindung eingeht, wenn man es durch Vakuum-Bedampfung auf eines der obengenannten besonderen Polymerisate aufbringt, jedoch nicht, wenn man es durch Vakuum-Bedampfung auf andere Polymerisate, z. B. PoIyäthylenterephthalat, Polyacetalharz oder Caprolactam-Polyamid, aufbringt. Diese Verbindung ist so fest, daß im Falle des Einreißens das Polymerisat nachgibt, und nicht die Verbindung zwischen Polymerisat und Siliciummonoxydschicht.

Die bestimmten Polymerisate, die gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet werden können, sind: die stereoregulären Polyolefine, wie lineares Polyäthylen, stereoreguläres Polypropylen, kristalline Mischpolymerisate aus Äthylen und Propylen, kristalline Mischpolymerisate aus Äthylen und 1-Buten, kristalline Mischpolymerisate aus Propylen und 1-Buten, kristalline Mischpolymerisate aus Isopren und Propylen u.dgl.; Polystyrol, Mischpolymerisate des Styrols, einschließlich der Terpolymere, wie die Acryliiitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisate, Mischungen von Polystyrol mit Styrol-Butadien-Mischpolymerisaten, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, "Mischpolymerisate von Vinylchlorid, Poly-(bis-chlormethyl-oxetan), und Mischungen dieser Polymerisate miteinander. Die Polymerisate können selbstverständlich noch Zusätze enthalten, wie Streck- oder FiM⁴TIiUeI, ίο Farbstoffe, Stabilisierungsmittel, verstärkend? Zusätze u. dgl., jedoch ist das eventuelle Vorhandensein solcher Zusätze für die Erfindung ohne Bedeutung. Zwar können Polymerisate verschiedener Formen und Größen gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet

werden, doch werden Folien oder Platten vorzugsweise

verwendet. In einigen Fällen kann es von Vorteil sein, Platten oder Folien zu verwenden, die nach bekannten Verfahren orientiert wurden.

Die Vakuum-Bedampfung der Oberfläche der genannten Polymerisate mit Siliciummonoxyd kann nach einem der bekannten Verfahren zur Vakuum-Bedampfung vorgenommen werden. Die Dicke der Schicht soll zwischen 0,000075 und etwa 0,001 mm liegen, vorzugsweise zwischen etwa 0,0002 und

0,00075 mm. Die Dicke der Schicht kann durch die Temperatur, die Entfernung der Platte von der Austrittsstelle des Siliciummonoxyds und die Dauer des Bedampfungsvorganges bestimmt werden. Normalerweise herrscht in der Unterdruckkammer während des Bedampfens ein Druck von 0,0005 mm Quecksilber oder weniger. Die Dauer des Bedampfungsvorganges schwankt je nach der angewendeten Temperatur und dem Abstand der Platte von der Auslrittsstelle. Wenn die mit Siliciummonoxyd beschichtete Platte längere Zeit gelagert werden soll, so ist es normalerweise zu empfehlen, eine Schutzschicht aufzubringen, um eine Oxidierung zu verhindern oder zu vermeiden, daß sich Stoffe auf der Platte absetzen, die ihre Oberfläche oleophil machen würden. Ein Verfahren zur Aufbringung einer Schutzschicht besteht darin, die Platte einfach in eine wäßrige Lösung von Carboxymethylcellulose zu tauchen und sie dann trocknen zu lassen. Diese Schicht läßt sich leicht abwaschen, ehe man die Platte verwendet.

Die beschichteten Polymerisate gemäß der vorliegenden Erfindung eignen sich besonders zur Verwendung als biegsamer, preiswerter, leichter Schichtträger für lichtempfindliches Material zur Herstellung lithographischer Platten, vorausgesetzt, daß die Folie glatt ist und die Siliciummonoxydschicht die richtige Stärke besitzt. Genauer gesagt, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: 1. die Oberfläche der Polymerisatfolie darf keine erkennbaren Unebenheiten aufweisen, und 2. die Dicke der Siliciummonoxydschicht muß zwischen 0,000075 und 0,001 mm betragen. Die Stärke der Polymerisatfolie selbst ist nicht entscheidend, doch sollte sie normalerweise, außer wenn sie durch eine Unterlage verstärkt ist, mindestens 0,075 mm stark und überall gleichmäßig dick sein, mit Abweichungen von nicht mehr als ±10%. In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, die Folie anzufärben. So kann man eine solche Färbung dazu benutzen, um eine mit einer Diazobildsehicht kontrastierende Farbe zu erzeugen oder um die Neigung zur Lichthofbildung zu verringern. Wie bereits oben gesagt, ist es für die Erfindung unbedingt erforderlich, daß die Folie glatt ist, d. h. keine erkennbaren Unebenheiten aufweist. Platten mit glatter Oberfläche

können mit Hilfe verschiedener, allgemein bekannter Methoden hergestellt werden, z. B. durch Kalandrieren, Hochglanzpolieren, Formen zwischen glätten Platten, Extrudieren auf polierte Abschreckwalzen, und ähnliche Verfahren.

Die lithographischen Platten gemäß der vorliegenden Erfindung können leicht zu positiv oder negativ arbeitenden Druckplatten verarbeitet werden. Eine negativ arbeitende Platte kann man z. B. dadurch herstellen, daß man die Platte mit einer Schicht eines Photoresists überzieht und sie dann unter einem transparenten Negativ belichtet, wobei die Photoresist-Schicht an den belichteten Stellen unlöslich und oleophil wird. Wenn man dann die nicht belichteten Stellen der Schicht weglöst, wird die hydrophile Siliciummonoxydschicht freigelegt, so daß man eine negativ arbeitende Druckplatte erhält. Eine positiv arbeitende Platte kann man herstellen, indem man ebenfalls mit einer Photoresist-Schicht beschichtet, unter einer transparenten positiven Vorlage belichtet und die nicht belichteten (löslichen) Anteile der Photoresist-Schicht wie oben beschrieben weglöst, so daß die Siliciummonoxydschicht freigelegt wird. Wenn man jetzt die Siliciummonoxydschicht wegätzt, wird die oleophile Oberfläche der als Basis verwendeten Folie freigelegt. Anschließend entfernt man die belichtete (gehärtete) Photoresist-Schicht, so daß die hydrophile Siliciummonoxydschicht darunter bloßgelegt wird, und man erhält somit eine positiv arbeitende Platte. Es ist auch möglich, die Platte mit einer Photoresist-Schicht zu beschichten, die beim Belichten Fluorwasserstoff abgibt (z. B. Diazofluoborat). Eine Ptiotoresist-Schicht dieser Art wlirde bei der Belichtung automatisch die Siliciummonoxydschicht wegätzen, so daß man einen Schritt bei der Entwicklung einspart.

Die folgenden Beispiele sollen der näheren Erläuterung der Erfindung dienen; sofern nichts anderes angegeben ist, sind Gewichtsteile und Gewichtsprozente gemeint.

Beispiel 1

Eine mit Siliciummonoxyd beschichtete lithographische Polypropylenplatte wurde wie folgt hergestellt:

Eine 0,38 mm dicke extrudierte Folie aus kristallinem Polypropylen mit einem Molekulargewicht von 600 000 wurde zu einer Platte von 25 X 40 cm zugeschnitten und hochglanzpoliert, bis keine Fehler in der Oberfläche mehr zu erkennen waren.

Die glatte Polypropylenplatte wurde dann in eine Unterdruckkammer gebracht, die mit fünf elektrisch bei eizten Wolfram-Glühfäden ausgerüstet war. Die Platte wurde so befestigt, daß sie in einem Abstand von 25 bis 30 cm etwa bogenförmig um die Glühfäden herum lag. Jeder Glühfaden erwärmte eine bestimmte Menge Siliciummonoxyd auf dessen Verdampfungstemperatur und wurde der Reihe nach für sich abgebrannt. Die Dauer des Verdampfungsvorganges war etwa 2 Minuten je Glühfaden. Während des Verdampfungsvorganges herrschte in der Unterdruckkammer ein Druck von 0,00045 mm. Die so hergestellte Platte wies eine 0,00038 mm dicke Schicht auf, die kratz- und abriebfest war.

Die mit Siliciummonoxyd beschichtete lithographische Platte wurde in eine Druckplatte umgewandelt, indem man sie mit einer im Handel erhältlichen, Druckfarbe annehmenden Diazo-Harz-Schicht überzog. Nach der Belichtung unter einer transparenten Bildvorlage und Entwicklung der Platte stellte man 10 000 Drucke auf einer lithographischen Druckmaschine damit her. Die erzeugten Kopien waren von ausgezeichneter Qualität. Bei einer Untersuchung der Platte stellte es sich heraus, daß sie unbeschädigt war und daß die Schicht noch immer fest auf der Polypropylenunterlage haftete.

Beispiel 2

ίο Eine 0,25 mm dicke Folie aus linearen Polyäthylen von hoher Dichte, das ein Molekulargewicht von etwa 150 000 hatte, wurde zu einer Platte von 25 χ 40 cm zugeschnitten und wie im Beispiel 1 beschrieben hochglanzpoliert. Die glatte Platte wurde dann nach der im Beispiel 1 angegebenen Methode mit einer 0,0005 mm dicken Schicht aus Siliciummonoxyd beschichtet. Die so erhaltene lithographische Platte wurde in eine Druckplatte umgewandelt, indem man sie mit einer im Handel erhältlichen, Druckfarbe annehmenden Diazo-Harz-Schicht überzog und dann wie im Beispiel 1 mit einem Bild versah. Die Druckplatte wurde zur Herstellung von 20 000 Kopien auf einer lithographischen Druckmaschine benutzt. Die Drucke waren von ausgezeichneter Qualität und die Platte zeigte anschließend keinerlei Beschädigung.

Beispiel 3

Eine Polypropylenfolie gemäß Beispiel 1 wurde hochglanzpoliert und dann wie im Beispiel 1 mit einer 0,00013 mm dicken Schicht aus Siliciummonoxyd beschichtet.

Die so hergestellte lithographische Platte wurde in eine Druckplatte umgewandelt, indem man sie mit einem im Handel erhältlichen, Druckfarbe annehmenden Photoresist überzog. Nach der Belichtung unter einer transparenten positiven Vorlage wurden die wasserlöslichen Stellen, die den Bildstellen der positiven Vorlage entsprechen, entfernt. Anschließend wurde die Platte drei Minuten lang in eine 0,75%'g^e wäßrige Lösung von Fluorwasserstoffsäure gelegt, um die Siliciummonoxydschicht wegzuätzen und oleophile Stellen freizulegen. Schließlich wurde der gehärtete Photoresist mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels entfernt und die hydrophile Siliciummonoxydschicht freigelegt. Die so hergestellte positiv arbeitende Druckplatte arbeitete zufriedenstellend während einer Auflage von 10 000 Drucken. Eine Untersuchung ergab, daß die Platte unbeschädigt war.

Beispiel 4

Eine 0,5 mm dicke Folie aus einem kristallinen Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen, das ein Molekulargewicht von etwa 600 000 hatte und 5 MoI-

prozent Äthylen enthielt, wurde zu einer Platte von 25 χ 40 cm zurechtgeschnittenen und so lange kalandriert, bis keine Unebenheiten in der Oberfläche mehr zu erkennen waren. Die glatte Platte wurde dann wie im Beispiel 1 beschrieben mit einer 0,0003 mm dicken Schicht aus Siliciummonoxyd beschichtet.

Die so erzeugte lithographische Platte wurde in eine Druckplatte umgewandelt, indem man sie mit einem im Handel erhältlichen, Druckfarbe annehmenden Photoresist überzog. Nach der Belichtung unter einer transparenten negativen Vorlage wurden die wasserunlöslichen, das waren die unbelichtet gebliebenen Teile der Schicht, entfernt und die hydrophile Siliciummonoxydschicht freigelegt. Mit der so her-

gestellten Druckplatte wurden in einer lithographischen Druckmaschine 15 000 Kopien hergestellt. Die Drucke waren von ausgezeichneter Qualität und die Platte zeigte keinerlei Beschädigung.

Beispiel 5

Eine Siliciummonoxyd beschiclitete lithographische Platte aus Poly-(bis-chlormethyl-oxetan) wurde wie folgt hergestellt:

Eine 0,5 mm dicke extrudierte Folie aus Poly-(bischlormethyl-oxetan) mit einem Molekulargewicht von 270 000 wurde zu einer Platte von 2S χ 40 cm Größe zurechtgeschnitten und so lange kalandriert, bis keine Unebenheiten mehr in der Oberfläche zu sehen waren. Die glatte Platte wurde dann nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 mit einer 0,0001 mm dicken Schicht aus Siliciummonoxyd beschichtet.

Die entstehende lithographische Platte wurde in eine Druckplatte umgewandelt, indem man sie mit einer im Handel erhältlichen, Druckfarbe annehmenden Photoresist-Schicht überzog. Nach der Belichtung unter einem negativen transparenten Original entfernte man die unbelichtet und daher wasserlöslich gebliebenen Stellen der Schicht, so daß die hydrophile Siliciummonoxydschicht freigelegt wurde. Mit der so erhaltenen Druckplatte druckte man 15 000 Abzüge auf einer lithographischen Druckmaschine. Die Kopien waren von ausgezeichneter Qualität und die Platte zeigte keinerlei Beschädigung.

Beispiel 6

Eine mit Siliciummonoxyd beschichtete Polyvinylchloridfolie wurde wie folgt hergestellt:

Eine 0,025 mm dicke Folie aus Polyvinylchlorid mit der spezifischen Viskosität 0,4 (gemessen nach ASTM D-1243-52T) wurde wie im Beispiel 1 beschrieben mit einer 0,00013 mm dicken Schicht aus Siliciummonoxyd beschichtet.

Die auf diese Weise hergestellte beschichtete Folie und eine unbeschichtete Vergleichsfolie wurden gemäß ASTM D 1434 auf ihre Gasdurchlässigkeit geprüft. Die Resultate sind aus der folgenden Tabelle zu ersehen:

	ccm/m	»/24 Std./Atm.	20
	O,	CO,
Unbeschichtete	120	320	0
Vergleichsfolie			(nach
Beschichtete Folie	78	175	8 Stunden)

Beispiel 7

Eine mit Siliciummonoxyd beschichtete Polystyrolfolie wurde wie folgt hergestellt:

Eine 0,25 mm dicke Folie aus Polystyrol mit einem Molekulargewicht von etwa 300 000 wurde nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 mit einer 0,000075 mm dicken Schicht aus Siliciummonoxyd überzogen.

Die auf diese Weise hergestellte beschichtete Folie und eine unbeschichtete Vergleichsfolie wurden auf ihre antistatischen Eigenschaften geprüft. Beide Folien wurden mit einer statischen Ladung von 1000 Volt aufgeladen und dann wurde die Zeit gemessen, die verging, bis die Ladung verschwunden war. Die Resultate sind aus der folgenden Tabelle zu ersehen:

Relative	Ladung	Zur halben
Feuchtigkeit	verschwun	Entladung
bei 80⁰F	den nach	benötigte
(-= 26,0° C)	5 Minuten	Zeit

900

930

zu lang zum

Messen

45Sekunden

zu lang zum

Messen

75Sekunden

Unbeschichtete 47%
Vergleichsfolie

Beschichtete 47%
Folie

Unbeschichtete \2V_O
Vergleichsfolie
Beschichtete 12%
Folie

Beispiel 8

Eine mit Siliciummonoxyd beschichtete Polypropylenfolie wurde wie folgt hergestellt".

Eine 0,05 mm dicke Folie aus kristallinem Polypropylen mit einem Molekulargewicht von 500 0OG as wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 mit einer 0,00015 mm dicken Schicht aus Siliciummonoxyd beschichtet.

Die so hergestellte beschichtete Folie und eine unbeschichtete Vergleichsfolie wurden auf ihre Bedruckbarkeit geprüft, indem man mit einer im Handel erhältlichen Anilindruckfarbe vom Polyamidtyp Zeichen aufbrachte.

Nachdem man die Druckfarbe 1 Stunde lang hatte auftrocknen lassen, wurden die mit Zeichen versehenen Oberflächen mit einem Baumwolltuch abgerieben. Das Zeichen auf der beschichteten Folie ließ sich nicht abreiben, während das Zeichen auf der unbeschichteten Vergleichsfolie durch Reiben leicht zu entfernen war.

Beispiel 9

Eine mit Siliciummonoxyd beschichtete lithographische Platte wurde aus einer 0,5 mm dicken extrudierten Folie aus einer Mischung von Polystyrol und einem Styrol-Butadien-Mischpolymerisat hergestellt. Das Polystyrol hatte ein Molekulargewicht von etwa 300 000 und machte 90% der Mischung aus. Das Mischpolymerisat aus Styrol und Butadien hatte ebenfalls ein Molekulargewicht von 300 000 und enthielt etwa 28% monomeres Styrol. Aus der Folie schnitt man eine Platte von 25 χ 40 cm Gröüe und polierte sie so lange auf Hochglanz, bis die Oberfläche keine sichtbaren Unebenheiten mehr aufwies. Die glatte Platte wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 mit einer 0,00038 mm dicken Schicht aus Siliciummonoxyd beschichtet. Die so hergestellte lithographische Platte wandelte man in eine Druckplatte um, indem man sie mit einer im Handel erhältlichen, Druckfarbe annehmenden Diazo-Harz-Schicht überzog und wie im Beispiel 1 mit einem Bild versah. Von dieser Druckplatte wurden 20 000 Kopien auf einer lithographischen Druckmaschine gedruckt. Die Kopien waren von ausgezeichneter Qualität und die Platte zeigte keinerlei Beschädigung.

Claims

Patentansprüche:

1. Gegenstand aus Polyolefinen, Polystyrol, Styrol-Mischpolymerisat, einer Mischung von Polystyrol und Mischpolymerisat aus Styrol und Butadien, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Mischpolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid oder Poly-(bis-chlormethyl-oxetan), gekennzeichnet durch eine chemisch gebundene Siliciummonoxydschicht von einer Dicke von 0,000075 bis 0,001 mm.

2. Lichtempfindlicher Gegenstand nach Anspruch 1 zum Herstellen einer lithographischen Druckplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sich über der Siliciummonoxydschicht eine lichtempfindliche Schicht befindet.