DE2617473B2

DE2617473B2 - Verfahren zur Herstellung eines lithographischen Bildempfangsmaterials für das Silbers alzdiffusionsübertragungsverfahren

Info

Publication number: DE2617473B2
Application number: DE2617473A
Authority: DE
Inventors: David Berndt St. Paul Minn. Olsen (V.St.A.)
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1976-04-20
Publication date: 1979-09-13
Also published as: CA1078655A; JPS51135705A; BE840914A; FR2308956B1; IT1058169B; US4018605A; DE2617473A1; JPS5644429B2; FR2308956A1; GB1527664A; DE2617473C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines lithographischen Bildempfangsmaterials nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es beispielsweise aus der DE-OS 1947932 bekannt ist.

Bei dem Silbersalzdiffusionsübertragungsverfahren wird eine bildmäßig belichtete bzw. bildmäßig festgelegte Silberhalogenid-Emulsionsschicht in innigen Kontakt mit einem Bildempfangsmaterial gebracht und in Gegenwart eines Silberhalogenid-Lösungsmittels entwickelt, so daß das nichtbelichtete Silberhalogenid in das Bildempfangsmaterial diffundiert, wo es unter Erzeugung eines Bildes entwickelt wird. Entwicklungskeime, die auf dem Bildempfangsmaterial enthalten sind, rufen eine Diffusion von zu metallischem Silber zu reduzierendem Silberhalogenid hervor, wobei sich auf der Oberfläche ein Bild bildet. Eine Schwierigkeit bei den bekannten metallischen lithographischen Bildempfangsmaterialien, die durch SilbersalzdiffusionsUbertragung bildmäßig gestaltet werden, besteht jedoch gewöhnlich darin, daß die Haftung der Silberbildbereiche an der metallischen Folienoberfläche nicht ausreicht, um der rigorosen Beanspruchung ausgedehnter Druckgänge standzuhalten.

Die Verwendung von Fluoridverbindungen der Metalle der Gruppe IV-B bei der Herstellung lithographischer Bildempfangsmaterialien ist bekannt. Beispielsweise beschreibt die US-PS 3440050 die Behandlung anodisierter Aluminiumfolien mit einem heißen wäßrigen Bad solcher Fluorid-Verbindungen zur Vorbereitung auf das Aufbringen eines lichtempfindlichen Überzugs, z. B. eines Diazoüberzugs. Nach der Bildausstattung und Entwicklung zwecks Entfernung von unbelichtetem Diazomaterial wird ein lithographisches Bildempfangsmaterial hergestellt.

Solche Materialien sind auch in Lösungen in Kom

bination mit hexavalentem Chrom verwendet worden, um Aluminiumoberflächen äußerst korrosionsfest zu machen, ohne deren Oberflächen zu beschädigen, wie in der US-PS 2825697 beschrieben wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Bildempfangsmaterials aufzufinden, das eine verbesserte Hartfestigkeit des bei der Silbersalzdiffusion abgeschiedenen Silbers gewährleistet. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen herausgestellt.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß das Silberbild eine ausgezeichnete Haftfestigkeit auf dem Aluminium zeigt, so daß ein für ausgedehnte Druckläufe geeignetes lithographisches Bildempfang .material vorgesehen wird.

Die Aluminiumfolie benötigt keine spezielle Vorbehandlung außer einer üblichen chemischen Reinigung vor der Keimbildung mit den Fluorid-Verbindungen, um als Bildempfangsmaterial für die diffundierten Silberbilder wirksam zn werden. Jedoch zeigt das Aluminium einen hohen Grad von chemischer Aktivität, wenn sie einer normalen Atmosphärenumgebung ausgesetzt werden. Diese Aktivität, die im allgemeinen zu einer Oxidation der Metalloberfläche und einem Oxidaufbau hinauf führt, erweist sich als ernstzunehmendes Hindernis bei der Silberübertragung und für die Haftung an der metallischen Oberfläche, so daß die Lagerungsstabilität des Metallträgers gering wird.

Die Aluminiumoberfläche kann wirksam, d. h. unter Herabsetzung der natürlichen chemischen Aktivität, passiviert werden durch Anodisieren, Bürsten oder chemische Narbung usw. Diese Behandlungen liefern eine gleichmäßige begrenzte Oxidschicht auf der Metalloberfläche, wodurch die Oberfläche passiviert wird, ohne ihre notwendige Hydrophilität zu schwächen.

Obgleich solche Behandlungen die Aluminiumoberfläche passivieren und demgemäß ihre Lagerstabilität erhöhen zu können, kann die auf der Oberfläche durch solche Behandlungen aufgebaute Oxidschicht die Haftung des übertragenen Silbers reduzieren. Daher sollte Sorge dafür getragen werden, daß die Oxidschicht so dünn wie möglich ist, während eine gleichmäßige Passivierungsschicht über der gesamten Aluminiumoberfläche gebildet wird. Wenn die Stärke der Oxidschicht zunimmt, nimmt die Haftung des übertragenen Silbers dementsprechend ab.

Gemäß einer bevorzugten Behandlung der Aluminiumfolie, welche die metallische Oberfläche wirksam passiviert, während eine optimale Haftung des übertragenen Silbers hieran erhalten bleibt, verwendet man Chromsäure. Ein wäßriges Chromsäure-Behandlungsbad einer Konzentration von 0,25 bis 0,65 Gew.-% Chromsäure, das bei etwa 15° bis 30° C gehalten wird, liefert ausgezeichnete Ergebnisse. Die Behandlung kann ausgeführt werden durch einfaches Eintauchen der Aluminiumfolie in das Bad für die Dauer von etwa 15 bis 40 Sekunden.

Bei einer Aluminiumfolie besteht ein typischer Reiniger aus einer wäßrigen alkalischen Lösung von Trinatriumphosphat, Natriumhydroxid und Natriumgluconat. Ein Film aus Eisenoxid und Mangandioxid, der sich auf der Metalloberfläche während des Reinigungsprozesses bildet, kann durch Behandlung mit

Salpetersäure einfach entfernt werden, wobei man eine chemisch reine Aluminiumfolie erhält.

Wenn die Aluminiumfolie durch Behandlung beispielsweise mit Chromsäure passiviert werden soll, sollte eine solche Behandlung bald nach der chemi- '· sehen Reinigung der Aluminiumfolie erfolgen und zwar so bald wie praktikabel.

Nach Reinigung und gegebenenfalls einer Passivjerungsbehandlung—wie erwähnt - wird die metallische Oberfläche mit Keimen versehen, um die Reduktion "' des hierauf übertragenen SUberions zu fördern. Dies wird erfindungsgemäß durch eine einfache Behandlung der Metalloberfläche mit einer verdünnten wäßrigen Lösung einer wasserlöslichen Fluoridverbindung eines Metalls der Gruppbe IV-B der Formel erreicht: '·

worin X₁ Wasserstoff, Alkalimetall-, ein Erdalkalimetall- oder ein Anjmoniumkation und X₁ ausgewählt ist aus der Gruppe der IV-B Metalle, d. h., Titan, Zirkonium und Hafnium.

Beispiele für Verbindungen sind Natriumhexafluorozirkonat; Kaliumhexafluorotitanat, die bevorzugte Verbindung; Kaliumhexafluorohafnat; und Ammoniumhexafluoritanat.

Die Fluoridverbindung kann einfach in Wasser gelöst werden, um eine Behandlungslösung zu erhalten. Im allgemeinen sollte die Lösungskonzentration mindestens etwa 0,01 Gew.-% Fluoridverbindung betragen, damit eine ausreichende Keimbildung der Aluminiumoberfläche erreicht wird, urr· das übrtragene Silber unter Erzeugung eine? brauchbaren Bildbereichs wirksam zu reduzieren. Bei eine*' Konzentration von mehr als etwa 10 Gew. % Fluoridverbindung tritt auf der metallischen Oberfläche eine rasche Reduktion von Silber ein, jedoch wird die Haftung des Silberbildes etwas reduziert, wodurch die Druckdauer auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Lösungstemperaturen von etwa 18 bis 24° C haben sich als zufriedenstellend bei entsprechenden Verweilzeiten von S Sekunden bis etwa SO Sekunden erwiesen. Bei höheren Temperaturen können Verweilzeit und/oder Lösungskonzentration herabgesetzt werden. Ähnlich benötigen niedrigere Temperaturen erhöhte Verweilzeiten und/oder Lösungskonzentrationen.

Es wird angenommen, daß sich auf der Oberfläche während der Behandlung der Aluminiumfolie mit der Fluoridverbindung ein Oxid des Metalls der Gruppe IV-B in situ bildet, wodurch Keimbildungsstellen zur Förderung der Silberreduktion erzeugt werden. Auf jeden Fall wird eine angemessene Silberübertragung und -reduktion bewirkt, wobei das übertragene Silber eine ausgezeichnete Haftung auf der metallischen Folienoberfläche zeigt.

Wasserspülungen werden zweckmäßigerweise nach jedem Behandlungsschritt angewendet, um jede weitere chemische Reaktion durch Verdünnung der reaktiven Behandlungsbestandteile im wesentlichen zu beenden. Dies schaltet die Notwendigkeit einer weiteren chemischen »Stopbad«-Behandlung der Aluminiumfolie aus.

Wegen der extremen chemisch-aktiven Natur der hier benutzten metallischen Folienoberfläche hat sich der Typ des nach jedem Behandlungsschritt verwendeten Spülwassers als kritisch erwiesen. Aktive Metallionen, wie Calcium und Magnesium, werden von

■4(1 der Folienoberfläche stark angezogen, was die Silberübertragung und -haftung dementsprechend störend beeinträchtigen kann. Daher scheinen Spülwässer, die im wesentlichen frei von Metallionen sind, für optimale Eigenschaften des lithographischen Bildempfangsmaterials notwendig. Entionisiertes Wasser oder destilliertes Wasser mit einer Leitfähigkeit entsprechend einem Widerstand größer als 200 K Π ist zufriedenstellend.

Beispiel 1

Eine Aluminiumfolie mit glatter Oberfläche und einer Stärke von 87,5 Mikron wurde 40 Sekunden in eine wäßrige Reinigerlösung von 70° C getaucht, die aus 1,2 Gew.-% Trinatriumphosphat, 1,2 Gew.-% Natriumhydroxid und 0,04 Gew.-% Natriumgluconat bestand, wobei ein Ätzverlust von 0,70 g pro 929 cm² eintrat, und nachfolgend gründlich in entionisiertem Wasser gespült, um die Reinigerlösung und lösliche Reaktionsprodukte zu entfernen.

Die Aluminiumfolie wurde dann entzundert durch Eintauchen für 30 Sekunden in ein wäßriges 48 gew.-%iges Salpetersäurebad von 22° C und wiederum gründlich mit entionisiertem Wasser gespült.

Die Aluminiumfolie wurde dann in ein wäßriges 0,50%iges (Gew.-%) Chromsäurebad vo&n 22° C für 45 Sekunden eingetaucht und wiederum gründlich mit entionisiertem Wasser gespült.

Die Aluminiumfolie wurde dann in eine wäßrige 0,25 gew.-%ige Lösung von Kaliumhexafluorotitanat bie 22° C für eine Zeitspanne von 45 Sekunden getaucht und nachfolgend gründlich mit entionisiertem Wasser gespült. Sie war damit wirksam passiviert und lagerbeständig.

Mit Hilfe der erfindungsgemäß behandelten Aluminiumfolge lieferte ein lithographisches Bildempfangsmaterial nach entsprechender Nachbehandlung mehr als 15 000 hochwertige Abzüge hergestellt werden konnten.

Beispiel 2

Eine Aluminiumfolie wurde wie in Beispiel 1 gereinigt, entzundert und mit Chromsäure behandelt, wonach in eine 0,25 gew.-%ige wäßrige Lösung von Kaliumhexafluorzirkonat bei 22° C für 45 Sekunden getaucht und dann mit entionisiertem Wasser gespült wurde.

Die so behandelte Aluminiumfolie lieferte, bei entsprechender Nachbehandlung ein lithographisches Bildempfangsmaterial, das mehr als 5000 hochwertige Abzüge lieferte, wenn es auf einer herkömmlichen Offset-Presse lief.

Beispiel 3

Die Oberfläche einer Aluminiumfolie wurde mit einer Aufschlämmung aus Seife, Ton und Aluminiumoxid gebürstet, um hierdurch die Aluminiumoberfläche aufzurauhen und hierauf eine gleichmäßige Oxidschicht zu erzeugen; danach wurde mit entionisiertem Wasser gespült. Die aufgerauhte Aluminiumfolie wurde wie in Beispiel 1 mit Kaliumhexafluorotitanat behandelt und bildmäßig nachbehandelt, wonach ein der in Beispiel 2 vergleichbares lithographisches Bildempfangsmaterial hergestellt wurde.

Beispiel 4

Eine Aluminiumfolie wurde wie in Beispiel 1 gereinigt, entzundert und mit Chromsäure behandelt, wo-

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nach in eine 0,25 gew.-%ige wäßrige Lösung von Ka- durch Diffusionsübertragung wie in Beispiel 1 ^usgeliumhexafluorhafnat bei 22° C für 45 Sekunden stattet wurde, eine lithographische Platte, die ähnlich getaucht und dann mit entionisiertem Wasser gespült wie in Beispiel 2, mehr als 5000 hochwertige Abzüge wurde. lieferte, wenn sie auf einer herkömmlichen Offset-Die so behandelte Folie lieferte, wenn sie bildmäßig ί Presse lief.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines lithographischen Bildempfangsmaterials für das Silbersalzdiffusionsübertragungsverfahren, wobei auf eine Aluminiumfolie eine wäßrige keimbildende Lösung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolie mit einer wäßrigen Chromsäurelösung vorbehandelt oder mechanisch aufgerauht wird und nach einem Reinigungsbad eine wäßrige Hexafluortitanat-, eine Hexafluorzirkonat- oder eine Hexafluorhafnat-Lösung auf sie einwirkt.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung der Komplexverbindungen Kationen des Wasserstoffs, eines Alkalimetalls, eines Erdalkalimetalls oder Ammoniumionen enthält.

3. Verwendung der nach Anspruch I behandelten Aluminiumfolie als lithographische Druckplatte.