DE2634412A1

DE2634412A1 - Lithographische druckplatte

Info

Publication number: DE2634412A1
Application number: DE19762634412
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Sakaki; Toshiro Yamashina
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1975-08-01
Filing date: 1976-07-30
Publication date: 1977-02-10
Also published as: JPS5716917B2; JPS5217902A; DE2634412C2; US4082040A

Description

:'ATEi.TAKWMTE

DR. E. WIEGAND DI PL-i N G. W. NiEMANN DR. M. KOHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MDNCHEN HAMBURG TELEFON: 55547ί 8000 MO N CH E N 2, TELEGRAMME·. KARPATENT MATHILDENSTRASSE 12^O. dUli 1976 TELEX: 5 29 068 KARP D

¥ 42 621/76 - Ko/Ja

Fuji Photo Film Co., Ltd. Minami Ashigara-Shi, Kanagawa (Japan)

Lithographische Druckplatte

Die Erfindung betrifft eine lithographische Druckplatte und insbesondere eine lithographische Druckplatte, die im wesentlichen aus einem Träger und einer darauf ausgebildeten Aluminiumnitridschicht besteht.

Gemäß der Erfindung wird eins lithographische Druckplatte angegeben, die einen Träger und eine darauf ausgebildete Aluminiumnitridschicht aufweist, wobei die Aluminiuia-

609886/090

ο nitridschicht eine Dicke von etwa 100 bis etwa 10.000 A

besitzt.

Für vorsensibilisierte lithographische Druckplatten (PS-Platten) wurde hauptsächlich eine Alurainiumplatte als Träger verwendet. Zu anderen verwendeten Trägern gehören Kunststoffe,wie beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen, Papier, kunststoffbeschichtete Papiere oder Metallplatten wie beispielsweise Zink-, Kupfer-, Chromoder Eisenplatten.

Papier oder Kunststoffe die als Träger für lithographische Platten verwendet wurden, weisen den Nachteil auf, daß sie aufgrund ihrer geringen Kratzfestigksit empfindlich gegen Oberflächenschädigung sind und leicht während des Druckvorgangs aufgrund ungenügender Hydrophilicität verschmutzt werden.

Aluminium wird in weitem Umfang als Träger für lithographische Platten wegen seines leichten Gewichts und überlegener DimensionsStabilität verwendet, besitzt jedoch den Nachteil,empfindlich gegen Oberflächenverkratzung zu sein. Um diesen Nachteil zu beheben, besteht die Praxis darin, einen anodisch oxidierten Überzug auf der Oberfläche des Aluminiums auszubilden, jedoch ist seine Kratzbeständigkeit noch weit geringer als die anderer Metalle, wie beispielsweise Kupfer oder Chrom.

Andererseits sind vielschichtige Metallplatten als lithographische Platten mit guter Kratzfestigkeit und guter Druckbeständigkeit bekannt. Sie werden jedoch aus Umweltsicherheitsgründen nicht bevorzugt, weil Abfallflüssigkeiten während des Plattenherstellungsverfahrens unter Anwendung derartiger Materialien erzeugt werden, welche Materialien,wie beispielsweise Kupferionen oder Chromionen enthalten.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher in einer lithographischen Druckplatte, die während des Druckvor-

609886/0906

gangs Kratzbeständigkeit aufweist.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in einer lithographischen Druckplatte, die keine Umweltverschinutzungprobleme aufwirft und gute Beständigkeit beim Drucken besitzt.

Als Ergebnis ausgedehnter Untersuchungen wurde gefunden, daß die obigen Aufgaben erreicht werden können, in_dem eine Schicht aus Aluminiumnitrid auf dem Träger ausgebildet wird.

Die Aluminiumnitridschicht wird gemäß der Erfindung auf dem Träger durch RF (Radiofrequenz) - reaktive Zerstäubung ausgebildet, wobei ein Inertgas, das ein reaktives Gas wie beispielsweise Stickstoff enthält, durch eine Glimmentladung bei hoher Spannung in einem Hochvakuucigefäß ionisiert wird und das ionisierte Inartgas zu einem Aluminiumschirm geführt wird, so daß das Aluminiumnitrid herausgeschleudert wird und auf diese Weise sich auf dem gewünschten Träger abscheidet.

Wenn die Kratzbeständigkeit von Aluminium als 1 angenommen wird, besitzt eine Aluminiumoberfläche mit einer darauf ausgebildeten Aluminiumnitridschicht eine etwa 5 bis 10 mal so große Kratzbeständigkeit wie Aluminium. Die Kratzbeständigkeit ist der von Aluminium mit einem darauf ausgebildeten anodisch oxidierten Überzug, die

die
etwa 3 bis 5 mal so groß wie£des Aluminiums allein ist, überlegen.

Die zur Bildung der Aluminiumnitridschicht gemäß der Erfindung angewendeten Sprüh- bzw. Zerstäubungsbedingungen können relativ frei gewählt werden. Beispielsweise erfolgt die Zerstäubung in typischer Weise in einem Inertgas,wie beispielsweise Stickstoff, NH,, Argon, Helium, Xenon oder dergleichen, wobei Argon, Stickstoff, NH, oder Helium unter Berücksichtigung des Preises (Stickstoff oder NH, können als Inertgas wirken)

609886/0906

bevorzugt werden. Das System umfaßt vorzugsweise etwa 10 bis 100 %, noch stärker bevorzugt 40 bis 100 % Stickstoff oder NH-,, wobei der Rest des Systems ein von Stickstoff abweichendes Inertgas ist, wenn das System nicht aus 100 % Stickstoff oder NH₇ besteht.

Der Sprüh- bzw. Zerstäubungsvorgang besteht in einer Radiofrequenz - reaktiven Zerstäubung (im folgenden lediglich als RF-Zerstäubungen bezeichnet) unter Verwendung einer Spannung von etwa 2 bis etwa 3 KV und einer elektrischen Stromstärke von etwa 200 bis etwa 300 mA, obgleich diese Spannung und elektrische Stromstärke nicht begrenzend sind. Da dies leicht technisch zur Verfügung steht, wird bei der RF-Zerstäubung gewöhnlich eine Frequenz von 13,56 MHz angewendet, obgleich dem Fachmann auf dem Gebiet klar ist, daß diese Frequenz in keiner Weise begrenzend ist.

Es ist zweckmäßig, die RF-Zerstäubung bei einem

Gesamtdruck von etwa 1 χ 10 ^J bis etwa 5 χ 10 Torr,

-3 -2

noch stärker bevorzugt 5 x 10 ^ bis 3x10 Torr, durchzuführen, wobei das Inertgas (falls vorhanden) und das reaktive Gas,wie beispielsweise N«, NH-z und dergleichen in einem Hochvakuumgefäß vorliegen.

Die RF-Zerstäubung wird in typischer Weise bei Raumtemperatur durchgeführt, jedoch ist,wie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt, die Temperatur in der Oberfläche am Schirm sehr hoch (in der Größenordnung von 1000° K)_f und die Temperatur der Oberfläche der Aluminiumnitridschicht liegt dicht bei Raumtemperatur.

Die beste Verfahrenswirksamkeit wird unter Anwendung einer Abscheidungsgeschwindigkeit von etwa 50 S/min, bis etwa 200 Ä/min. erhalten, beispielsweise werden.wenn die Herstellung einer Schicht in einer Größenordnung von 100 A bis 10.000 A Stärke erwünscht isc, was in typischer Weise gemäß der Erfindung verwendet wird, evwa 30 Sekunder-

609886/0906

bis etwa 3 Stunden und 20 Minuten für den Sprüh- oder Zerstäubungsvorgang benötigt.

Sehr geeignete Zerstäubungsbedingungen sind in Tetsuya Abe and Toshiro Yamashita "Thin Solid Film", Band 3o, Seite 19-27 (1975) (Lausanne) beschrieben.

Der gemäß der Erfindung verwendete Träger ist in typischer Y/eise eine ebene dünne Platte. Da die Aluminiumnitridschicht durch Sprühen gebildet wird, ist der Träger in typischer Weise ein Metall oder ein Metall mit darauf aufgebrachtem keramischen Material und derartige Träger werden bevorzugt, obgleich sie nicht zwingend sind. Zu besonders bevorzugten Beispielen für erfindungsgemäß verwendete Träger gehören Metallplatten, wie beispielsweise Aluminium, Eisen, Magnesium, Zink, Zinn, Kupfer, Chrom, Legierungen,wie beispielsweise Messing, Nickel, Titan und dergleichen, Schichtstrukturen verschiedener Metalle, wie beispielsweise mit zinkplatüertes Eisen, mit kupferplaiüerter rostfreier Stahl, Metalle mit darauf aufgebrachtem keramischen Material, wie beispielweise eine Eisenplatte mit darauf aufgebrachtem Porzellanemail und dergleichen. Nachfolgend wird häufig Aluminium als Beispiel angeführt.

Die Stärke der Aluminiumnitridschicht auf dem Aluminium, die je nach den Herstellungsbedingungen differiert, liegt vorzugsweise bei etwa 100 bis etwa

ο
10.000 A, wie vorstehend angegeben, stärker bevorzugt

bei 500 bis 3.000 A.

Die Dicke des verwendeten Trägers ist natürlich in keiner Yfeise begrenzt, solang der Träger eine ausreichende Festigkeit zur einfachen Handhabung ergibt, und die bevorzugtesten Träger sind metallische Träger mit einem Schmelzpunkt von mehr als 230°C.

Vor Aufbringung einer lichtempfindlichen Schiclrc auf den Träger mit darauf ausgebildeter Aluminiumnitrid-

609886/0906

schicht kann die Oberfläche der Aluminiumnitridschicht durch eine Hydrophilisierungsbehandlung wie üblicherweise vom Fachmann vorgenommen behandelt werden (zum Beispiel, Nat^iumsilicatbehandlung gemäß der US-PS 2 714 066 oder die Elektroabscheidung von Silicaten gemäß der US-PS 3 658 662).

Die lichtempfindliche Schicht ist üblich und kann eine lichtempfindliche Schicht sein, die zum Beispiel eine lichtempfindliche Diazoverbindung vom Positivtyp, wie beispielsweise ein Polymeres mit einem Gehalt an o-Chinondiazid (beispielsweise gemäß der JA-Patentyeröffentlichung 28 403/68), eine lichtempfindliche Diazoverbindung vom Negativtyp, wie beispielsweise eine p-Diazodiphenylaminverbindung (gemäß der US-PS 2 714 066), eine lichtempfindliche ungesättigte Polyesterverbindung (gemäß der US-PS 3030 208), eine Kombination einer lichtempfindlichen Azidverbindung und einer wasserlöslichen polymeren Verbindung (zum Beispiel,,Polyvinylpyrrolidon oder Casein gemäß der DT-PS 1 447 0S9), eine lichtempfindliche Silberhalogenidemulsion, wie sie üblicherweise auf dem Fachgebiet verwendet wird, zum Beispiel, eine lichtempfindliche Silberhalogenidemulsion gemäß der US-PS 3 146 104.oder einer Kombination eines BichromatsalzeSoWie beispielsweise ein Natrium- oder Kaliumsalz und einer wasserlöslichen polymeren Verbindung (zum Beispiel, Polyvinylalkohol,. Casein oder Gelatine oder Polyacrylamid) enthält. Die Dicke der lichtempfindlichen Schicht ist nicht übermäßig begrenzt, jedoch werden gute Produkteigenschaften erhalten, wenn die Stärke bei etwa 0,02 bis etwa 5· um liegt.

Aufgrund der guten Lagerungsstabilität, die eine gemäß der Erfindung gebildete Aluminiumnitridschicht aufweist, sind die Trocknungsbedingungen für die lichtempfindliche Schicht vor der Verwendung nicht bedeutsam und werden lediglich aus den üblicherweise auf dem Fach-

609886/0906

263A412

gebiet verwendeten ausgewählt.

Die so hergestellte" Grund- oder Musterdruckplatte wird bildweise belichtet, in der gleichen Weise wie bei der Herstellung üblicher PS-Platten gemäß der US-PS 2 714 066 entwickelt und dann unmittelbar auf eine Druckpresse gebracht, woran sich der Druckvorgang anschließt.

Die so erhaltene lithographische Platte zeigt gute Beständigkeit beim Drucken, die gleich oder größer eis bei üblichen Druckplatten ist.

Der hervorragende Vorteil der Erfindung besteht in der Erhöhung der Kratzbeständigkeit der Oberfläche des Trägers. V/enn die Aluminiumnitridschicht auf einer nichtmetallischen Oberfläche, wie beispielsweise Papier oder Kunststoff ausgebildet wird, weisen die Nichtbildbereiche der Oberfläche Beständigkeit gegenüber Verschmutzung während des Druckvorgangs auf. Ferner wird die mit der Aluminiumnitridschicht versehene Oberfläche grau und verhindert Lichthofbildung.

Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Ein 0,24 mm dickes Aluminiumblech (Aluminiumlegierung Nr. 2S, 0,4 Si·, 0,6 Mg', 99,0 Al, Gew.-%) wurde zum Abschleifen abgebürstet und dann in ein Hochvakuumgefäß gebracht.Auf seiner Oberfläche wurde durch Zerstäubung eine Aluminiumnitridschicht gebildet. Die Zerstäubungsbedingungen waren wie folgt: Der verwendete Schirm bestand aus 99,98 tigern Aluminium von 3 mm Dicke und Argongas wurde als Inertgas verwendet. Der Abstand zwischen dem Aluminiumblech und dem Schirm betrug 7 cm. Die Partialdrücke von Argon und Stickstoff betrugen 1,7 χ ΙΟ"*¹ Torr bzw. 8 χ 10""^ Torr. Das Gefäß wurde zunächst auf 5 χ 10 Torr evakuiert, wonach das Stickstoffgas und Argongas eingeführt wurden, um die gewünschten Partialdrücke zu ergeben. Danach wurde die RF-Zerstäubung bei

609886 7 0906

2,3 KV, 270 - 280 mA und 13,56 MHz bei Raumtemperatur eingeleitet. Es wurde ein gleichmäßiger Überzug aus

ο Aluminiumnitrid mit einer Dicke von etwa 1.000 A auf

der Oberfläche des Aluminiumblechs gebildet.

Die Aluminiumnitridoberfläche wurde zwei Minuten in ein Bad aus 2 Gew.-^iger wässriger Natriumsilicatlcsung (Molverhältnis SiOp/Na^O = 3/1) eingetaucht, auf 8O⁰C erhitzt, mit Wasser gewaschen und dann 1 Minute bei 100⁰C getrocknet. Eine lichtempfindliche Schicht der folgenden Zusammensetzung wurde auf die Oberfläche aufgezogen, so daß die Menge des Überzugs 2,0 g/m (Trockenbasis) betrug und dann 2 Minuten bei 100⁰C getrocknet.

Zusammensetzung der lichtempfindlichen Schicht

Eine durch Kondensation von p-Diazodiphenylamin mit p-Toluolsulfonsäure und Formaldehyd gemäß den in Spalte 7 der US-PS 2 714 066 im einzelnen angegebenen Herstellungsbedingungen hergestellte Diazoverbindung 3 Gewichtsteile

Schellak 20 Gewichtsteile

Dimethylformamid 80 Gewichtsteile

Die erhaltene lichtempfindliche lithographische Druckplatte vom Negativtyp wurde 30 Sekunden durch ein transparentes Negativ mit einer PS-Lampe (hergestellt von Fuöi Photo Film Co., Toshiba Metallhalogenidlampe von 3 KVi, die 1 Meter von der Platte entfernt war) belichtet. Die belichtete Platte wurde etwa 1 Minute bei Raumtemperatur (etwa 25⁰C) in eine 20 Gew.-?oige wässrige Isopropylalkohollösung zur Entwicklung der Platte eingetaucht. Die erhaltene Platte wurde auf eine Druckpresse (Rota-print R 4θ/Κ 30) gebracht und der Druckvorgang ausgeführt. Es wurden mehr als 100.000 Kopien guter Qualität erhalten.

609886/0906

Beispiel 2

Ein 0,3 mm dickes Aluminiumblech (Aluminiumlegierung Nr. 3S, 1,2 Mn, 98,8 Al, Gew.-%) wurde zum Abschmirgeln derselben gebürstet und der Zerst übung in einem Hochvakuumgefäß unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 zur Herstellung einer Aluminiumnitrid-

o schicht mit einer Dicke von etwa 1.000 A unterworfen.

Die Oberfläche wurde dann 2 Minuten in ein Bad einer 2 Gew.-^igen wässrigen Natriumsilicatlösung (Molverhältnis S10₂/Na₂0 = 3/1) eingetaucht, auf 80⁰C erhitzt, mit Wasser gewaschen und "fe Minute bei 100⁰C getrocknet. Es wurde eine lichtempfindliche Schicht der folgenden Zusammensetzung auf die Oberfläche aufgezogen, so daß eine Menge von 2,5 g/m (Trockenbasis) erhalten wurde und 2 Minuten bei 100°C getrocknet.

Zusammensetzung der lichtempfindlichen Schicht

Durch Kondensation von Aceton und Pyrogallol erhaltener Naphthochinone ,2)-diazid(2)- 5-sulfonsäureester von Polyoxyphenol (vergleiche US-PS 3 635 709 im Hinblick auf die Einzelheiten der Herstellungsbedingungen) 2 Gewichtsteile Cresol-Formaldehydharz vom
Novolaktyp (Hitanol Nr. 1030, hergestellt von Hitachi Kasai

Kogyo Co., Ltd) 4 Gewichtsteile

Äthylenglykolmonomethyläther 100 Gewichtsteile

Die erhaltene lichtempfindliche lithographische Druckplatte wurde 30 Sekunden durch ein transparentes Positiv mit einer PS-Lampe (hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd., Toshiba Metallhalogenidlampe von 3 KW), die 1 Meter von der Platte entfernt war, belichtet und dann 1 Minute bei Raumtemperatur (etwa 25⁰C)in eine 7 Gew.-%ige wässrige Natriumsilicatlösung (Molverhältnis SiO₂/Na₂O = 3/1) eingetaucht, um die Platte zu ent-

609886/0906

wickeln. Die erhaltene lithographische Platte wurde auf eine Roland-Druckpresse gebracht und der Druckvorgang durchgeführt. Es wurden mehr als 70.000 Kopien guter Qualität erhalten.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben,ohne darauf begrenzt zu sein.

609886/0906

Claims

PATENTANSPRÜCHE

> Lithographische Druckplatte, gekennzeichnet durch einen Träger und eine darauf ausgebildete Aluminiumnitridschicht, wobei die AIu-

miniumnitridschicht eine Stärke von etwa 100 bis ο

10.000 A aufweist.

2. Lithographische Druckplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Aluminium besteht.

3. Lithographische Druckplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumnitridschicht durch Radiofrequenz— reaktive Zerstäubung gebildet wurde.

4. Verfahr-εη zur Herstellung einer lithographischen Druckplatte, die einen Träger und eine lichtempfindliche Schicht darauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger vor der Abscheidung der lichtempfindlichen Schicht eine Aluminiumnitridschicht ausgebildet wird, wobei die Aluminiumnitrid-

o schicht eine Stärke von etwa 100 bis etwa 10.000 A

aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet , daß die Aluminiumnitridschicht durch Radiofrequenz-reaktive Zerstäubung gebildet · wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet ,daß die Radiofrequenz-reaktive Zerstäubung in einer Atmosphäre aus etwa 10 bis 100 Vol. Stickstoff oder NH, durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß falls vorhanden, der Rest

609886/0906

der Atmosphäre aus einem von Stickstoff oder NEU abweichenden Inertgas besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß als Inertgas Argon, Helium oder Xenon verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Atmosphäre 40 bis 100 % Stickstoff oder NH, aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß·die Radiofrequenz reaktive Zerstäubung bei einer Spannung von etwa 2 bis etwa 3 KV durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Radiofrequenzreaktive Zerstäubung unter Verwendung einer elektrischen Stromstärke von etwa 200 bis etwa 300 mA durchgeführt wird.

609886/0906