DE2340323C2 - Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen, bei dem eine nicht lichtempfindliche,
hydrophile Aufzeichnungsschicht, die sich auf einem Schichtträger befindet, bildmäßig mit Elektronenstrahlen
bestrahlt wird und auf diese Weise oleophile Bildstellen erzeugt werden.
Bei der photomechanischen Herstellung von Flachdruckformen wird normalerweise ein mit einer lichtempfindlichen
Schicht versehenes Aufzeichnungsmaterial bildmäßig belichtet und dann mit einer geeigneten
Entwicklerlösung entwickelt, wobei man oleophile Bildstellen und hydrophile Nichtbildstellen erhält. Die oleophilen
Bildstellen sind normalerweise die nach der Entwicklung zurückgebliebenen Schichtbereiche, während
die Nichtbildstellen die bei der Entwicklung freigelegten Bereiche der Schichtträgeroberfläche sind.
Zur Entwicklung werden im allgemeinen je nach der Natur der Schicht organische Lösungsmittel oder alkalische
oder saure wäßrige Lösungen verwendet. Das Arbeiten mit diesen Lösungen muß stets unter Beachtung
bestimmter Sicherheitsmaßregeln erfolgen, und die Beseitigung von verbrauchten Entwicklerlösungen erfordert
zusätzliche Maßnahmen wie Destillation, Neutralisation usw. Es ist daher erstrebenswert, ohne solche
Eintwicklerflüssigkeiten auszukommen.
Es ist auch bereits bekannt — z. B. aus der DE-PS 11 60 733, Beispiel 4 — belichtete vorsensibilisierte Offsetdruckformen
durch Überwischen mit reinem Wasser zu entwickeln. Dabei ist jedoch immer die Verwendung
lichtempfindlicher Schichten erforderlich, die nur eine begrenzte Lagerfähigkeit haben und bei etwas zu langer
Lagerung zwar noch kopierfähig sind, aber nicht mehr mit reinem Wasser entwickelt werden können. In jedem
Fall müssen auch hier die ausgewaschenen Anteile der lichtempfindlichen Schicht, die z. B. Diazoniumsalze.
Säuren, Metallsalze und dgl. enthalten, beseitigt werden.
Es wurde ferner in dem älteren Patent 22 31 815 vorgeschlagen,
Aufzeichnungsmaterialien aus Schichtträger und nicht lichtempfindlicher Schicht mit Elektronen
zu bestrahlen und mit Wasser oder wäßrigen Lösungen zu entwickeln. Nach dem dort beschriebenen Verfahren
können Offsetdruckformen hergestellt werden.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen durch bildmäßige
Elektronenbestrahlung vorzuschlagen, für das kein lichtempfindliches Material und kein Entwicklungsschritt erforderlich sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zu. Herstellung
von Flachdruckformen, bei dem eine nicht lichtempfindliche hydrophile Aufzeichnungsschicht, die sich
auf einem Schichtträger befindet, bildmäßig mit Elektronenstrahlen solcher Intensität und über einen solchen
Zeitraum bestrahlt wird, daß die Aufzeichnungsschicht oleophiliert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufzeichnungsschicht wasserunlöslich ist und daß man unmittelbar mit der erhaltenen
Flachdruckform in einer Flachdruckmaschine druckt.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet eine neuartige und ungewöhnliche einfache Möglichkeit zur
Herstellung von Flachdruckformen. Das dabei verwendete Aufzeichnungsmaterial ist unempfindlich gegen
Tages- und Kunstlicht sowie gegen Alterung. Es ist praktisch unbegrenzt lagerfähig. Der einzige Verarbeitungsschritt
ist die bildmäßige Bestrahlung des Materials mit Elektronenstrahlen. Dabei wird die hydrophile
Oberflächenschicht an den bestrahlten Stellen gehärtet, so daß sie hydrophob bzw. oleophil wird und Druckfarbeaufnimmt.
Die bestrahlte Platte wird ohne weitere Behandlung in eine Offsetmaschine eingespannt, es werden in üblieher
Weise ölige bzw. fette Druckfarbe und Feuchtwasser angetragen. Dabei erfolgt praktisch keine Abtragung
von Substanz durch das Feuchtwasser, die unbestraften Stellen dienen unmittelbar als Bildhintergrund.
Bei ausgezeichnet hydrophilen Schichten ist in der Offsetmaschine kein Feuchtwasser erforderlich, d. h.
man kann auch im Trockenoffsetverfahren drucken.
Durch die Elektronenbestrahlung wird eine sehr dauerhafte Oleophilierung der hydrophilen Oberfläche erreicht,
so daß häufig außerordentlich hohe Druckauflagen erreicht werden können.
Die wasserunlöslichen hydrophilen Schichten können sowohl anorganischer als auch organischer Natur sein.
Geeignete organische wasserunlösliche hydrophile Substanzen sind z. B. Assoziationsprodukte aus Phenolharzen
und Polyäthylenoxiden, wie sie in der DE-OS 14 47 978 beschrieben sind, gehärtete Melamin-Formaldehyd-Harze
gemäß GB-PS 9 07 289 oder Amin-Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsharze
oder sulfonierte Harnstoff-Formaldehydharze, wie sie in der DE-AS 11 66 217 beschrieben sind; ferner vernetzte hydrophile
Kolloide, z. B. vernetzter Polyvinylalkohol, die gegebenenfalls hydrophile anorganische Pigmente enthalten
können.
Weiterhin geeignet sind wasserunlösliche hydrophile anorganische Pigmentschichten, die in die Oberfläche des Trägers, z. B. einer Kunststoffolie oder eines mit einer Kunststoffoberfläche versehenen Papiers eingebettet sind. Zum Beispiel Schichten aus pyrogener Kieselsäure.
Weiterhin geeignet sind wasserunlösliche hydrophile anorganische Pigmentschichten, die in die Oberfläche des Trägers, z. B. einer Kunststoffolie oder eines mit einer Kunststoffoberfläche versehenen Papiers eingebettet sind. Zum Beispiel Schichten aus pyrogener Kieselsäure.
h"> Eine besonders wichtige und bevorzugte Gruppe von
erfindungsgeniäB verwendbaren wasserunlöslichen hydrophilen
Schichten sind die Schichten, die durch Umsetzen von Metalloberflächen, insbesondere Alumini-
umoberflächen, mit monomeren oder polymeren organischen
oder anorganischen Säuren oder deren Salzen oder bestimmten Komplexsäuren oder -salzen erhalten
worden sind. Derartige Schichten sind in der Flachdrucktechnik
wohlbekannt und werden verbreitet zur Vorbehandlung von Metallträgern für das Aufbringen
lichtempfindlicher Schichten verwendet Beispiele für geeignete Behandlungsmittel sind Alkalisilikate (DE-PS
9 07 147), Phosphonsäuren oder deren Derivate (DE-PS
11 34 093 und 11 60 733), Titan- oder Zirkonhexahalogenide
(DE-AS 11 83 919 und 11 92 666), organische PoIysäuren
(DE-PS 10 91433), monomere Carbonsäuren oder deren Derivate, Phosphomolybdate und Silicomolybdate.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden jedoch im allgemeinen Behandlungslösungen
mit höheren Konzentrationen der angegebenen Substanzen als son-it üblich eingesetzt, vorzugsweise Lösungen
mit einem Gehalt von etwa 3 bis 15 Gew.-%.
Als hydrophile Schichten sind ferner Böhmitschichten geeignet, die auf Aiuminiumträgern, gegebenenfalls
nach anodischer Oxydation, durch Behandlung mit heißem Wasser oder heißen wäßrigen Lösungen erzeugt
worden sind.
Allgemein müssen die hydrophilen Schichten im Sinne der Erfindung die Bedingung erfüllen, daß sie beim
Flach- oder Offsetdruckverfahren bei gleichzeitiger Einwirkung von Druckfarbe auf Ölbasis und von
Feuchtwasser nur von dem letzteren benetzt werden. Schichten mit dieser Eigenschaft sind als Träger- oder
Hintergrundoberflächen für Flachdruckplatten hinreichend bekannt.
Die weitere Bedingung, die die hydrophilen Schichten für einen Einsatz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
erfüllen müssen, ist die Fähigkeit, bei Bestrahlung mit Elektronenstrahlen ihre Oberflächenspannung gegenüber
Wasser und Druckfarbe derart zu verändern, daß sie nicht mehr von Wasser, sondern nur noch von
Druckfarbe auf öl- bzw. Fettbasis benetzt, also hydrophob bzw. oleophil werden.
Obwohl über die Natur der Veränderung durch Elektronenbestrahlung
keine sicheren Vorstellungen bestehen, kann angenommen werden, daß dabei eine Vernetzung
unter Abspaltung oder Umwandlung hydrophiler Gruppen, insbesondere von OH-Gruppen, in hydrophobe
Gruppierungen erfolgt. Daraus ergibt sich, daß hydrophile Schichten, deren Hydrophilie nicht auf der Anwesenheit
von vernetzbaren hydrophilen Gruppen beruht, z. B. Metalloberflächen wie Chrom oder reine anodisch
erzeugte Oxidflächen auf Aluminium, für einen Einsatz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht
geeignet sind.
Als Schichtträger für die hydrophilen Schichten sind die im Flachdruck üblichen Materialien, z. B. mit Celluloseacetat
beschichtetes Papier, Zink, Magnesium, Aluminium, Chrom, Kupfer, Messing, Stahl, Mehrmetall-,
Kunststoff- oder Kunststoff-Metall-Verbundfolien geeignet. Vorzugsweise wird mechanisch, chemisch oder
mit Hilfe des elektrischen Stroms aufgerauhtes und bzw. oder anodisiertes Aluminium verwendet.
Die hydrophilen Schichten werden mit Elektronen in einer Ladungsdichte von etwa 10~s bis 10-2Coul/cm2
bei einer Beschleunigungsspannung von etwa 5 bis 50 kV bildmäßig bestrahlt. Je nach Empfindlichkeit der
eingesetzten Schichten werden Zeiten von 0,005 bis
10 Sekunden pro 2 cm Wegstrecke bei Stralilstromstär- es
ken von 1 μΑ bis 1000μΑ benötigt. Da die Schichten
lichtunempfindlich, auch gegenüber UV-Licht, sind, kann die Bestrahlung im Tageslicht eik>lgen. Der Elektronenstrahl
wird zweckmäßig mittels einer vorgegebenen programmierten Strich- und/oder Raster-Bewegung
gesteuert.
Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die bildmäßig bestrahlte Druckform sofort
in eine Offsetdruckmaschine gespannt und unmittelbar mit dem Druck begonnen werden kann. Eine Entwicklung
bzw. Entschichtung der bildfreien Stellen des Druckträgers, wie sie bei den selbstbeschichteten und
meisten vorsensibilisierten Offsetdruckplatten bekannt ist und oft in räumlich aufwendigen und teuren Entwicklungsmaschinen
durchgeführt wird, entfällt vollständig. Dieser Vorteil kommt den Bestrebungen nach größerer
Schnelligkeit und Rationalität im Offsetdruck sehr entgegen.
Bei der Verarbeitung der bestrahlten Materialien in der Offsetdruckmaschine wird entweder im Trockenoffsetverfahren oder in Gegenwart von Feuchtwasser gedruckt.
Bei der Benetzung der hydrophilen Nichtbildsteflen mit Feuchtwasser wird kein Material abgetragen.
Im Gegensatz dazu fallen bei der Entwicklung üblicher
lichtempfindlicher Schichten zumeist wesentlich aggressivere Substanzen an, deren umweltunschädliche Beseitigung
zusätzliche Maßnahmen erfordert.
Die folgenden Beispiele erläutern bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Prozentangaben sind, wenn nichts anderes angegeben ist, Gewichtsprozente. Als Gewichtsteil ist 1 g zu setzen,
wenn als Volumenteil 1 ecm gewählt wird.
Eine Aluminiumplatte von 0,3 mm Dicke wird durch Bürsten mechanisch aufgerauht und 3 Minuten bei 70°C
in 20%ige Trinatriumphosphatlösung getaucht, mit Wasser gespült, 15 Sekunden lang mit 70%iger Salpetersäure
behandelt und nach nochmaligem Spülen mit warmem Wasser 3 Minuten in 10%iger Natriumsilikat-Lösung
bei 85°C behandelt, mit Wasser gespült und getrocknet.
Die nicht lichtempfindliche, jahrelang lagerfähige beschichtete Al-Platte wird nun mit mittelschnellen Elektronen
mit Energien um 10—15 kV im Hochvakuum (etwa ΙΟ-5 mbar) bildmäßig bestrahlt. Die Strahlstromstärke
beträgt 200 μΑ und die Ablenkgeschwindigkeit 1,0 s/2 cm Weglänge.
Nach der Bestrahlung wird die Druckplatte ohne weitere Arbeitsgänge in eine Offsetmaschine gespannt und
mit dem Druck begonnen, wobei die bestrahlten Stellen fette Druckfarbe aufnehmen. Man erhält mehrere Tausend
Drucke.
Eine mechanisch gekörnte Al-Platte wird durch Tauchen
in 80°C heiße 5,0%ige wäßrige Polyvinylphosphonsäurelösung beschichtet, getrocknet und mit einem
Elektronenstrahl bildmäßig bestrahlt. Der Strahl hat die Stromstärke von 200 μΑ und die Ablenkgeschwindigkeit
von 0,5 s/2 cm Weglänge. Die getroffenen Stellen sind oleophil und nehmen beim Druck fette Farben an.
Eine anodisierte Al-Platte wird zur Erzeugung einer Böhmitschicht, deren Dicke mindestens zehnmal größer
als die an der Luft gebildete Oxidschicht ist, 60 Sekunden bei 95'C in reinstes Wassei getaucht und getrock-
net Nach bildmäßiger Bestrahlung mit Elektronen von 20 μΑ sind die bestrahlten Stellen oleophil und nehmen
beim Einlaufen in der Offsetdruckmaschine Farbe an.
Anstelle einer anodisieren Platte kann mit ähnlichem
Erfolg auch eine durch Nylonbürsten in einer Bimsstein-Suspension aufgerauhte Al-Platte mit einer Böhmitschicht
versehen und wie oben verarbeitet werden.
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Eine zur Verwendung als Druckplatte geeignete Papierfolie, welche mit einem Überzug aus hydrophilem
kolloidalem Bindemittel mit feinteiligem anorganischem Pigment versehen ist, wird mit Elektronen von 25 μΑ
bestrahlt und danach wie in Beispiel 1 angegeben angedruckt.
Eine mit einer hydrophilen Haftschicht ν srsehene Polyethylenterephthalatfolie
wird mit Elektronen von 50 μΑ bestrahlt und wie in Beispiel 1 weiter behandelt.
Es werden Drucke ähnlicher Qualität wie dort erhalten.
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Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen, bei dem eine nicht lichtempfindliche, hydrophile
Aufzeichnungsschicht, die sich auf einem Schichtträger befindet, bildmäßig mit Elektronenstrahlen
solcher Intensität und über einen solchen Zeitraum bestrahlt wird, daß die Aufzeichnungsschicht in den
bestrahlten Bereichen oleophiliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht
wasserunlöslich ist und daß man unmittelbar mit der erhaltenen Flachdruckform in einer Flachdruckmaschine
druckt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger aus Metall besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht aus dem Reaktionsprodukt
der Metalloberfläche mit einer monomeren oder polymeren organischen oder anorganischen
Säure oder deren Salze besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger aus Aluminium besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht eine Böhmitschicht
ist, die sich auf einer anodisch erzeugten Aluminiumoxidschicht befindet.
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