DE2349899A1

DE2349899A1 - Druckplatte und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2349899A1
Application number: DE19732349899
Authority: DE
Inventors: Gerardus Theodorus Coenen; Antonius Henricus I Houtermans
Original assignee: Oce Van der Grinten NV
Current assignee: Canon Production Printing Holding BV
Priority date: 1972-10-05
Filing date: 1973-10-04
Publication date: 1974-04-11
Also published as: IT999622B; NL7313443A; FR2202308A1; JPS4993101A; GB1412004A

Description

PATENTANWÄLTE. - Z 3 4 9 δ 9

DipI.-lng.P. WIRTH ■ Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK DIpL-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON toein

287014 GR.-ESCHENHEIMER STHASSE 38

Sache 712
Wa/Sch

Oce-van der Grinten N.V. St. Urhanusweg 102
V en 1 ο
Holland

—. Druckplatte und Verfahren zu deren Herstellung.

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Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Druckplatten durch Beschichten von anodisiertera Aluminium oder anodisierten Aluminiumlegierungen mit einem foto — vernetzbaren Harz sowie auf nach diesem Verfahren hergestellte Druckplatten.

In der Britischen Patentschrift Nr. 1 244 723 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Aluminium in Phosphorsäure anodisiert und das anodisierte Aluminium dann mit einem fotovernetzbaren Harz beschichtet wird. Die dabei erhaltenen Druckplatten sind negativ arbeitende Druckplatten für hohe Druckauflagen. Die erste Eigenschaft ist darauf zurückzuführen, daß fctovernetzbare Harze in organischen Lösungsmitteln relativ unlöslich werden, wenn sie belichtet-werden, während die zweite Eigenschaft dem Umstand zu verdanken ist, daß sowohl das anodisierte Aluminium als auch das fotovernetzbare Harz eine gute Beständigkeit gegen Abnutzung aufweist.

Das oben genannte bekannte Verfahren hat den Fachteil, daß man eine Aiodisieranlage benötigt, da Aluminium, das in Phosphorsäure anodisiert worden ist, nicht oder nur schwer im Handel erhältlich ist. Fast das gesamte handelsübliche anodisierte Aluminium wird in Schwefelsäure anodisiert. Da diese Art von anodisiertem Aluminium in großem Maß für die verschiedensten Verwendungszwecke auf dem Gebiet des Drückens sowie auf anderen Gebieten hergestellt wird, ist es ziemlich billig und würde als Träger für die hier beschriebenen Druckplatten bevorzugt werden. Mit Schwefelsäure anodisiertes Aluminium kann jedoch nicht immer für die Herstellung von Druckplatten auf der Basis -von fdtovernetzbaren Harzen verwendet werden, da man mit solchen Druckplatten meistens niedrige Druckauflagen erzielt, was wahrscheinlich auf ein schlechtes Haften des Harzes auf der anodisierten Oberfläche zurückzuführen ist.

Es wurde nun gefunden, daß die höchsterreichbare Druckauflage einer Druckplatte, die sich aus einem in Schwefelsäure anodisierten Aluminium und einem fotovernetzbaren Hars zusammensetzt,

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■beträchtlich erhöht werden kann, wenn die anodisierte Oberfläche mit,.."bestimmten alkalischen oder sauren Lösungen vorbehandelt wird. Aufgabe, der. vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung einer Druckplatte, dasdadurch gekennzeichnet ist, daß es das Sensibilisieren einer in Schwefelsäure anodisieren Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplatte oder -folie mit einem fotovernetzbaren Harz umfaßt,. nachdem die anodisierte Oberfläche mit einer wässrigen Losung aus der Gruppe: Hydroxyd- und Phosphatidsungen mit einem pH-Wert von mehr als etwa 11,5 und polybasische Mineralsäurelösungen mit-einem pH-Wert von weniger als etwa 1,5 behandelt worden ist. ·.....

Polybasische Mineral säur en, die in den genannt eil wässrigen Lösungen verwendet werden können, sind z.B. Chromsäure, Phosphorsäure und Schwefelsäure oder Mischungen derselben. Mischungen von Phosphorsäure und Chromsäure werden bevorzugt. Ealls Mischungen verwendet werden, erhält man stets etwa gleiche Ergebnisse, ob man nun beispielsweise eine Lösung mit.einer Mischung von Phosphorsäure und einem Chromat,.einer Mischung von Chromsäure und einem Phosphat oder einer Mischung von Phosphorsäure und Chromsäiare mit einem pH-Weit von weniger als etwa 1,5 verwendet. Alle diese Lösungen werden als Mischungen von Phosphorsäure und Chromsäure betrachtet.

Die sauren Lösungen können erfindungsgemäß bei Temperaturen von etwa Zimmertemperatur bis 60⁰C verwendet werfen. Bei Zimmertemperatur ist die Behandlungszeit Jedoch gewöhnlich ziemlich lang, selbst wenn die Säurekonzentration etwa 1Q Getf.-r^ beträgt. Aus diesem Grunde werden Temperaturen von etwa 40 — 60⁰C bevorzugt, falls saure Lösungen verwendet werden. Bei diesen Temperaturen sind Behandlungszeiten von etwa 1 bis 5 Minuten völlig ausreichend·. . . . ,., ,.

Alkalische Substanzen, die in den genannten, wässrigen. Lösungen..,„-verwendet werden können, sind zum Beispiel Alkalihydrqxyde, Barium-, Kalzium- und Ammoniumhydrpxyd_l%quartäre Ammonium-

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hydroxyde, wie Tetramethylamraoniumhydroxyd, und Irinatriumphosphat. Die alkalischen Lösungen können erfindungsgemäß bei Temperaturen von etwa Zimmertemperatur bis etwa 60⁰C verwendet werden; Zimmertemperatur ist normalerweise völlig ausreichend. Aus diesem Grunde werden die alkalischen Lösungen den sauren Lösungen vorgezogen. Bei Zimmertemperatur schwankt die Behandlungsdauer , die zur Erzielung von guten Ergebnissen notwendig ist, von etwa 10 Sekunden bis etwa 3 Minuten, je nach der Zusammensetzung der wässrigen Lösung. So ist zum Beispiel eine Behandlungszeit von etwa 10 Sekunden völlig ausreichend, wenn 0,1 1$ige Lösungen von Alkalihydroxyden verwendet werden. Eine Behandlungszeit von etwa 1 bis 3 Minuten kann notwendig sein, wenn eine Lösung verwendet wird, die etwa 5-10 Gew.-^ Ammoniak oder Trinatriumphosphat enthält.

In· vielen Fällen ist die höchstzulässige Behandlungszeit auf etwa das zwei- bis vierfache der erforderlichen Behandlungszeit begrenzt. Palis eine anodisieriB Oberfläche langer be-—handelt -wird, nimmt die höchsterreichbare Druck auf lage der Druckplatten erheblich ab. Insbesondere bei Verwendung von alkalischen Lösungen kann die Behandlungszeit ziemlich kritisch sein. In dieser Hinsicht werden alkalische Lösungen bevorzugt, die zusätzlich ein Korrosionsinhibitionsmittel enthalten, da sich diese Lösungen in Bezug auf die^ höchstzulässige Behandlungszeit als weniger kritisch erwiesen haben. AlkaliSilikate und L'ignosulfonate sind sehr gut als Korrosionsinhibitionsmittel für Hydroxydlösungen geeignet. Es können auch Phosphate und Chromate verwendet werden^ die geringere Korrosionsinhibitionseigenschaften aufweisen. Da Trialkaliphosphate, eine „starke alkalische Wirksamkeit mit Eorrosionsinhibitionseigenschaften vereinen, ist bei der Wahl von Trialkaliphosphatlösungen für das erfindungsgemäße Verfahren die Zugabe eines besonderen Korrosionsinhibitionsmittels nicht erforderlich. Natürlich kann der Trialkaliphosphatlösung dennoch ein Korrosionsinhibitionsmittel zugegeben werden, sofern es in dieser Lösung keine Ausfällung verursacht. Man erhält z.B. ausgezeichnete Ergebnisse, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit einer

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Lösung durchgeführt wird, die Trinatriumphosphat und Natriummetasilikat enthält.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird auf Aluminium angewendet, das mit Schwefelsäure anodlsiert worden ist. Es kann jedes handelsübliche, mit Schwefelsäure anodisierte Aluminium verwendet werden..Das Aluminium kann vor dem Anodisieren mechanisch oder elektrochemisch gekörnt und kann gegebenenfalls versiegelt werden. Das Ausgangsmaterial kann auch unbehandeltes Aluminium sein, das gereinigt und aufgerauht und in einer vorhandenen Anlage nach üblichen Verfahren anodisiert wird. Das Aufrauhen kann zum Beispiel durch Elektrolyse in einer wässrigen Losung, die etwa 0,5 Gew.-^ Chlorwasserstoffsäure enthält, bei einer Temperatur von etwa 20 - 30 ⁰C mit einem Wechselstrom von etwa

ρ
3 - 5 A pro dm und einer Spannung von etwa 10 - 15 V durchgeführt werden. Das elektrolytische Aufrauhen kann auch unter Verwendung von verdünnter Salpetersäure vorgenommen werden. Das Anodisieren kann in einer wässrigen Lösung, die eine Temperatur von etwa 20 - 30⁰C aufweist und etwa 10 - 25 Gew.-% Schwefelsäure enthält, mit Gleichstrom von etwa 3 - 5 A pro dm und einer Spannung von etwa 10 — 20 V vorgenommen werden»

Die erfindungsgemäß verwendeten fotovernetzbaren Harze sind bekannt. Eine sehr gut geeignete Gruppe von fotovernetzbaren Harzen sind organische, in Lösungsmitteln lösliche Polymerisate, worin ChaIkongruppen oder Gruppen von ungesättigten Säuren, wie Zimtsäure oder Purfurylacrylsäure, an die polymere Kette gebunden sind, z.B. Zimtsäureester eines Polyhydroxypolymerisats, wie Polyvinylalkohol, Zellulose und Stärke.. Ein handelsübliches Harz dieser Gruppe ist "Kodak Photo Resist" (eingetragenes Warenzeichen), bei dem es sich um ein PoIyvinylcinnamat handelt. Es können auch andere fotovernetzbare Harze verwendet werden, die ungesättigte Säure- oder Chalkongruppen in der polymeren Kette enthalten. Das fotovernetzbare Harz wird in Form einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel auf die anodLsisrfce Oberfläche aufgetragen, und das Lösungsmittel wird dann abgedampft. Das für ein bestimmtes Harz ge-

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eignete Lösungsmittel kann vom Fachmann leicht bestimmt werden. So kann Polyvinylcinnamat zum Beispiel in chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie Trichloräthylen, Estern, wie Allylacetat , Alkoholen, wie Benzylalkohol, Mischungen von Kohlenwasserstoffen, wie Toluol mit Äthylalkohol, und Ketonen, wie Cyclohexanon, gelöst werden.

Nach der bildweisen Belichtung kann die erfindungsgemäß erhaltene Druckplatte mit einem der oben erwähnten Lösungsmittel oder mit einer Zwei-Phasen-Emulsion entwickelt werden. Das Entsensibilisieren der nichtdruckenden Flächen wird mit bekannten Entsensibilisierungsflüssigkeiten, wie wässrige Lösungen von Phosphorsäure, Zitronensäure, Gummi arabikum, Natriumalginat und Natriumcarboxymethylzellulose, vorgenommen.

Beispiel I

"Eine Aluminiumplätte wurde bei einer"Temperatur von 20 C in einer wässrigen Lösung, die 0,5 Gew.-$ Chlorwasserstoffsäure enthielt, mit Wechselstrpm von etwa 5 A/dm bei einer Spannung von .10 Y elektrochemisch aufgerauht und· dann 5 Minuten in einer wässrigen Lösung mit 20 Gew.-^ Schwefelsäure bei einer Temperatur von 20 C mit Gleichstrom von etwa 5 A/dm bei einer Spannung von 12 7 anodisiert.

Die. erhaltene anodisierte Platte wurde 3 Minuten lang mit einer wässrigen Lösung, die 50 g Chromtrioxyd und 50 g Irinatriuraphosphat 10 aq.. enthielt, bei einer Temperatur von 50⁰C behandelt. Der pH-Wert der Lösung betrug 1.

Nachdem die Platte gespült und getrocknet worden war, wurde sie mit "Kodak Photo Resist".(bestehend aus Polyvinylcinnamat, Sensibilisierungsmitteln und Lösungsmitteln) beschichtet. Nach dem Trocknen betrug das Gewicht der lichtempfindlichen

ο
Schicht 1,3 g pro m .

*bzw. -folie 409815/0908

.Die sensibilisierte Platte wurde unter einem Hegativoriginal "belichtet und durch Behandlung mit einem Wattebausch entwickelt, der mit einem Entwickler der folgenden Zusammensetzung getränkt war:

67 g 2-Methoxy-äthyl-acetat

13 g 2-Methoxy-äthanol

20 g Texofor D1 (ein oberflächenaktives Polyoxyäthylen-

kondensat eines G-lyceridöls)
1 g konzentrierte Schwefelsäure.

Nachdem die Platte mit Wasser gespült worden war, wurda sie mit einer-2$igen Phosphorsäurelösung entsensibilisiert, mit einer fetten Druckerschwärze eingefärbt und in einer Offsetdruckmaschine eingespannt. Man erhielt eine Druckauflage von etwa 100.000, "bevor ein Verschleiß der Platte festgestellt wurde.

"Bei Verwendung des gleichen "Ausgangsmaterials und desgleichen Verfahrens zur Herstellung der Druckplatte, jedoch ohne Behändlung derselben mit der Chromtrioxyd-Irinatriumphosphat-Lösung, wurde lediglich eine Druckauflage von etwa 50.000 erzielt.

Beispiel II

Eine mit einem Sandstrahlgebläse aufgerauhte Aluminimnplatte wurde 5 Minuten lang in einer 20 G-ew.-^igen Schwefelsäure lösung mit Wechselstrom von etwa 4 A/dm bei einer Spannung von 18 V anodisiert.Die anodisierte Platte wurde 50 Sekunden lang in einer Lösung, die 150 ml Phosphorsäure (75^ig) und 48 g Natrium-

bichromat pro Liter enthielt, bei einer Temperatur von 50⁰C behandelt.

Nachdem die erhaltene Platte'gespült worden xvar, wurde sie wie. in Beispiel I sensibilisiert, belichtet, entwickelt und entsensibilisiert. In einer. Offset-Druckmaschine erhielt man mit

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dieser Druckplatte eine Druckauflage von mehr als 7O.OOO. Mit einer Druckplatte, die aus den gleichen Ausgangsmaterialien und nach dem gleichen Verfahren, jedoch ohne die Behandlung mit der Phosphorsäure-Natriumbichromat-Lösung zwischen dem Anodisieren und dem SensiMlisieren hergestellt worden war, erhielt man lediglich eine Druckauflage von 3.000.

Beispiel III .' -

Eine Aluminiumplatte, die durch Bürsten aufgerauht und in Schwefelsäure anodisiert worden war (Anofol, hergestellt von Metalloxyd G.m.b.H.), wurde 2 Minuten lang in einer wässrigen Lösung, die 5 Grew.-^ Irina triumphosphat 12 aq. und 5 Gew.-?» Chromtrioxyd enthielt, bei einer Temperatur von 50⁰C "behandelt. Nachdem die Platte gespült worden war, wurde sie wie in Beispiel I sensibilisiert, "belichtet, entwickelt und entsensiMlisiert. In einer Offset-Druckmaschine erhielt man mit der erhaltenen Platte eine Druckauflage von 25.000. Ohne Behandlung der Druckplatte mit der Trixiatriumphosphat-Chromtrioxyd-Lösung war es nicht möglich, mit dieser Platte einen Druck herzustellen.

Beispiel IV

Das Verfahren gemäß Beispiel I wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Behandlung zwischen dem Anodisieren und dem Sensibilisieren durch eine 2 Minuten dauernde Behandlung mit einer 10$igen wässrigen Lösung von Trinatriumphosphat ·12 aq. bei einer Temperatur von 20⁰C ersetzt wurde. Mit der erhaltenen Druckplatte erhielt man in einer Offset-Druckmaschine eine-Druckauflage von mehr als 100.000.

Beispiel V

Das Verfahren gemäß Beispiel III wurde wiederholt, jedoch wurde die Behandlung zwischen dem Anodisieren und dem Sensibilisieren 2 Minuten mit einer 1Obigen wässrigen Lösung von Trinatrium-

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phosphat·12 aq. "bei einer Temperatur von 20⁰C vorgenommen. Mit der so hergestellten Platte erhielt man in einer Off set— Druckmaschine eine Druckauflage von mehr als 25.000.

Beispiel VI

Das Verfahren gemäß Beispiel I wurde wiederholt, jedoch wurde die Behandlung zwischen dem Anodisieren und dem Sensibilisieren 2 Minuten lang mit einer wässrigen Lösung, die eine Temperatur von 20⁰C aufwies und 2,5 g ITatriumhydroxyd, 1 g getrocknete Sulfitablauge (die 60 Gew.-$£ Kalziumlignosulfonat enthielt),0,6 g Natriumeitrat und 1 ml Teepol (ein Netzmittel) pro Liter enthielt, vorgenommen. Mit der so hergestellten Platte erhielt man in einer Offset-Druckmaschine eine Druckauflage von mehr als 100.000.

Beispiel VII

Das Verfahren gemäß Beispiel III wurde wiederholt, jedoch wurde die Behandlung zwischen dem Anodisieren und dem Sensibllisieren 2 Minuten lang mit einer wässrigen Lösung, die eine Temperatur von 20⁰C aufwies und 2,5 g Natriumhydroxyd, 1 g getrocknete Sulfitablauge, 0,6 g Natriumeitrat und 1 ml Teepol pro Liter enthielt, durchgeführt. Mit der so hergestellten Platte erhielt man in einer Offset-Druckmaschine eine Druck-" auflage von mehr als 25.000.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Schwefelsäure anodisierte Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplatte oder -folie mit einem fotovernetzbaren Harz sensibilisiert wird, nachdem die anodisierte Oberfläche mit einer wässrigen Lösung aus der Gruppe: Lösungen polybasischer Mineralsäuren mit einem pH-Wert von weniger als etwa 1,5 ^u^d vorzugsweise Hydroxyd- und Phosphatlösungen mit einem pH-Wert von mehr als etwa 11,5 behandelt worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung zusätzlich ein Korrosionslnhibitionsmittel, vorzugsweise aus der Gruppe: AlkaliSilikate und Lignosulfonate enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung eine Temperatur von etwa 15 - 6O⁰C aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die anodisierte Oberfläche etwa 10 Sekunden bis 3 Minuten lang mit der wässrigen Lösung behandelt worden ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß als fotovernetzbares Harz ein Zimtsäureester eines PoIyhydroxypolymerisats, vorzugsweise ein Polyvinylcinnamat, verwendet wird.

6. Sensibilisierte Druckplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1-5 hergestellt worden ist.

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