DE2657900A1 - Verfahren zum aetzen und praeparieren von offsetdruckplatten - Google Patents
Verfahren zum aetzen und praeparieren von offsetdruckplattenInfo
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DlpWng. P. WlHTH · Dr. V. SCH MlED-KOWARZiK 2657900 Dlpl.-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P.WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
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TELEFON: CO893 ^^ ' H 8000 MDNCHEN 40
Schweizerische Aluminium AG, Chippis (Korrespondenzadresse: Neuhausen a.Rhf.)
Verfahren zum Aetzen und Präparieren von Offsetdruckplatten
Es ist aus der DOS 1 571 903 bekannt mehrschichtig;?. Offsetdruckplatten,
die aus einem Träger und mindestens einer darauf befindlichen Metallschicht bestellt (vorzugsv.'eise
Nickelschicht), mit Eisenchlorid und Kupferchlorid mit einem geringen Zusatz an Säure zu ätzen. Die Metallschicht kann
bis auf den Träger, z.B. eine Kunststoffunterlage, durchgeätzt werden. Die Kunststoffunterlage soll ihrerseits selbst-oleophil
sein und das Druckelement soll in diesem Fall keiner weiteren Behandlung bedürfen.
Beim Aetzen von Offsetdruckplatten, die nach dem stromlosen
katalytischen Reduktionsabscheidungsverfahren hergestellt, photobeschicKiet, belichtet und entwickelt wurden, zeigte
sich, dass die in der DOS 1 571 903 angegebc(n) Aetzlösung(en)
folgende Nachteile besitzen:
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Die Aetzlösungen wirken bei hoher Aetzmittelkonzentration
(FeCl.,, CuCl,.) zu agressiv (zu kurze Aetzzeiten). Setzt man
die Aetzmittelkonzentration so herab, dass die Aetzzeiten genügend lang sind, so reicht die Aetzkapazität der Lösung
nicht aus, um die Nickelschicht nach dem Tamponverfahren zu ätzen.
Die Nickelschicht wird infolge schlechter Benetzung ungleichmassig
angegriffen.
An den durch die Photoschicht geschützten Punkten erfolgt während des Aetzens mit FeCl,-Lösungen oder FeCl_/CuClp-Lösungen
eine Unterätzung. Diese Unterätzung hat zum Teil feinere Druckpunkte als beabsichtigt oder gar das totale Fortätzen
feiner Nickelpunkte zur Folge.
Schwärzt man eine nach dem stromlosen, katalytischen Reduktionsabscheidungsverfahren
vernickelte Polyester-Folie, die photomechanisch geätzt worden ist, direkt mit Druckfarbe ein,
ohne sie vorher irgendwie zu behandeln, so stellt man fest, dass sowohl die Nickelschicht als auch die Polyesterschicht
Farbe annehmen, wobei die Farbannahme der Polyester-Schicht
noch verbesserungsfähig ist. In der Druckmaschine zeigte die Polyesterschicht eine nicht ausreichende Farbannahme.
Es wurde nun gefunden, dass sich die bekannten Nachteile vermeiden
lassen, wenn man die Offsetdruckplatte mit einer wässrigen Aetzlösung ätzt, die zusätzlich
a) ein gegenüber dem Schichtsystem der zu behandelnden Offsetdruckplatte
inertes Salz oder ein mit Wasser mischbares
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ίο
oder nicht mischbares, organisches, gegenüber dem Schichtsystem
der zu behandelnden Offsetdruckplatte inertes Lösungsmittel,
b) ein Netzmittel und
c) einen Flankenschutz-Zusatz, der mit den Produkten der Actzreaktion.
zu unlöslichen Salzen oder Komplexen reagiert,
enthält und an den Aetzvorgang anschliessend die Kunststoffschicht
mit einer aliphatischen oder aromatischen Säure, einem Säurechlorid oder -anhydrid oleophilisiert und
die Metallschicht mit Lösungen eines Komplexbildners für Nickelionen, der gegenüber der SolvatSphäre des Nickelkomplexes
nur hydrophile Gruppen aufweist, hydrophilisiert, wobei die Oleophilisierung des Kunststoffes und die Hydrophilisierung
der Metallschicht mit der gleichen Lösung in einem Arbeitsgang ausgeführt wird.
Zweckmässig wird als Offsetdruckplatte auf Metall-Kunststoff-Basis
eine Nickel-Polyester-Offsetdruckplatte verwendet. Nach dem Verfahren der Erfindung gelingt es, dass man eine
Aetzlösung herstellen kann, die für das Tampon-Aetzverfahren einerseits eine genügend hohe Konzentration an Eisen- oder
Kupfersalzen besitzt, so dass die Aetzkapazität der Lösung zum Aetzen einer 1 bis 2 pm dicken Nickelschicht ausreicht,
andererseits die Aetzdauer in weiten Grenzen frei einstellbar ist. Dies wird erreicht, indem man einer wässrigen Lösung
mit einer für die beabsichtigte Aetzleistung genügend hohen Fe^+- und/oder Cu2+-Ionenkonzentration zur Herabsetzung
der Aetzgeschwindigkeit ein inertes Salz oder organisches
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Lösungsmittel in ausreichender Konzentration beifügt. Die
Fe - oder Cu -Ionenkonzentration beträgt in der Regel 5 · 10"2 bis 2.Mol/l. Durch die Konzentration der beigefügten
Stoffe ist die Aetzzeit für Nickelschichten bestimmter Dicke einstellbar. Verwendet man als Zusatz organische
Lösungsmittel, die nicht mit Wasser mischbar sind, so sind mit Hilfe von Emulgatoren Aetz-Emulsionen herstellbar, die
sich ebenfalls für das Aetzen mittels Tampon eignen.
Als Emulgatoren werden zweckmässig die gleichen Substanzen verwendet, die nachfolgend als Netzmittel aufgeführt sind.
Als Salze können z.B. die wasserlöslichen Chloride, Sulfate,
Borate, Fluoroborate von Metallionen der Gruppe Ia und Ha und der Ionen NH4 +, Zn2+ und Al und als organische Lösungsmittel
ein- und mehrwertige Alkohole, Ketone, Aldehyde, Ester, substituierte und unsubstituierte Aromate eingesetzt werden.
Beispiele für geeignete weitere Salze sind Natriumsulfat, Kaliumborat, Calciumchlorid, Zinkchlorid, Magnesiumsulfat
usw. Zweckmässig werden je nach der gewünschten Aetzgeschwin-. digkeit Konzentrationen von 10 g/l bis zur maximalen Löslichkeit
des verwendeten Salzes der Aetzlösung zugefügt. Beispiele für organische Lösungsmittel sind Aethanol, Glyzerin, Toluol,
Essigester, Terpentin, Dekalin, Cyclohexan, Isopropanol usw.
Es ist jedoch bei der Auswahl der Lösungsmittel darauf zu achten, dass sie die Photoschicht nicht anlösen.
Die Benetzung der zu ätzenden Nickelschicht mit der Aetz-
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- -5-—
lösung wird durch Zusätze von Netzmitteln, Alkoholen oder Pyridin zur Aetzlösung beträchtlich erhöht. Als Netzmittel
werden zweckmässig Alkylsulfate, Alkylarylsulfonate, Seifen
und Alkylammoniumsalze angewendet. Die Netzmittel v/erden zweckmässig in Konzentrationen von 0,1 bis 1 g/l Aetzlösung
angewendet.
Bei Lösungen, deren ätzende Komponente ausschliesslich aus CuCl0 besteht, ist ein Zusatz von Chemikalien zur Vermeidung
des Unterätzens nicht erforderlich. Die bei der Aetzreaktion sich bildenden und unter den Aetzbedingungen unlöslichen
Cu-I-Salze bewirken einen ausreichenden Flankenschutz
der Druckpunkte.
Bei Aetzlösung auf Basis FeCl- wurde gefunden, dass die Unterätzung
der Druckpunkte durch Susatz von geeigneten Chemikalien wesentlich vermindert werden kann. Als geeignet werden solche
Chemikalienangesehen r die mit den Produkten der Aetzreaktion
zu unter den Aetzbedingungen unlöslichen Salzent Komplexen
etc. weiterreagxeren können.
Als Flankenschutz-Zusatz für Aetzlösungen auf Basis 3
werden zweckmässig das Dinatriumsalz des Dimethylglyoxims
oder K^ [Fe(CN)fi3 angewendet. Die Mengenverhältnisse können
bei 1 bis 50 g/l pro Liter Aetzlösung liegen.
Nach dem Entfernen der Photoschicht wird durch eine Behandlung des durch das Aetzen freigelegten Polyesters mit einer
geeigneten aliphatischen oder aromatischen Säure, einem Säurechlorid oder -anhydrid die Olephilität des Polyester-
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schicht so gesteigert, dass ein einwandfreies Drucken gewährleistet
ist.
Zweckmässig behandelt man die Kunststoffschichten mit konzentrierter
Essigsäure, Laurinsäure, Laurinsäurechlorid, Phenylacetylchlorid, Benzoesäureanhydrid in einem Lösungsmittel wie
z.B. DMF, so dass zumindest eine teilweise Veresterung der
während der Vorbehandlung vor der Metallbeschichtung verseiften Polyesteroberfläche bewirkt wird. Schwärzt man die so behandelte
Druckplatte mit Druckfarbe ein, so zeigen die Polyesterstellen eine gute Farbannahme; ebenso erfolgt gute Farbannahir.e
der Polyesterstellen in der Druckmaschine. Die Behandlung kann durch Tauchen oder Tamponieren erfolgen.
Die für den Druckvorgang hinreichende Hydrophilität der
Nickelschicht wird ebenfalls durch eine einfache Behandlung
derselben mit Lösungen bestimmter Substanzen erreicht.
Die Metallschicht wird mit Lösungen vom Komplexbildnern für Nickelionen hydrophilisiert. Als hydrophilisierende Komplexbildner
für Nickelionen kommen nur solche in Frage, deren Ni-Komplexe gegenüber der Solvatsphäre nur hydrophilisierende
Gruppen aufweisen. Als in dem Sinn hydrophilisierende Komplexbildner
erweisen sich z.B. Zitronensäure, Ascorbinsäure, K3 LPe(CN) "] , K4 (Ve(CN)6J , aber auch ΟΐΓ aus alkalischen
Lösungen mit pH-Werten von 9 und höher.
Durch Kombination sowohl des für Polyester olephilisierenden
Chemikals als des für Nickel hydrophilisicrenden Chemikals
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265790Q
in einer Lösung ist es möglich, die beiden Behandlungsstufen in einem Schritt zusammenzufassen.
Die Präparation der Polyester- und Nickelschicht hat unmittelbar im Anschluss an das Entfernen der Photoschicht von der
Druckplatte zu erfolgen und wird, wie bei der Präparation anderer Offsetdruckplatten, durch das Aufbringen einer handelsüblichen
wasserlöslichen Colloid-Schutzschicht abgeschlossen. Kurz vor Druckbeginn wird die konservierende CoI-loid-Schutzschicht
wieder abgewaschen.
Falls die Konservierung mit Schutzcolloid aus irgendeinem Grunde unterbleibt oder ungenügend ausgeführt wurde, was
sich beim Druck als "Tonen" der wasserführenden Ni-Schicht auswirkt, kann die Behandlung des Polyesters und/oder des
Nickels vor Druckbeginn oder während des Druckmaschinen-Stillstandes erfolgen.
Eine nach dem stromlosen, katalytischen Reduktionsabscheichingsverfahren
mit einer 2 pm dicken Nickelschicht versehenen Polyesterfolie wird mit einem Diazo-Photolack beschichtet,
unter einem 60er Raster belichtet und die Photoschicht wird entwickelt. Alle Versuche werden bei Raumtemperatur (22°C)
an dieser Folie durchgeführt.
1. Ein Teil der so präparierten Folie wird zum Aetzen in eine
20%ige Lösung von FeCl^-GH2O (7,4-1O-1 Molar) eingetaucht.
Nach 2,5 Minuten ist der Aetzvorgang beendet. Nach dem 8098 1 8/0659
265790Ü AA
Entfernen der Photoschicht stellt man eine starke Reduktion
und Unterätzung der Druckpunkte fest.
2. Ein anderer Teil der präparierten Folie wird zum Aetzen in eine 20%ige Lösung von CuCl2^H2O (1,2 Molar) getaucht.
Der Aetzvorgang ist nach 3 Minuten beendet. Nach Entfernen der Photoschicht stellt man keine Reduktion und Unterätzung
der Druckpunkte fest. Das Herabsetzen der Kupferchloridkonzentration
in der Aetzlösung auf 10% ergibt neben einer Verlängerung der Aetzzeit auf 5 Minuten auch
eine gewisse Reduktion der Druckpunkte.
3. Eine weitere Aetzprobe wird auf der wie oben beschrieben präparierten Folie mit einer Lösung unternommen, die 10%
CuCl2 1^H2O und 5% FeCl3'6H2O enthält. Der Aetzvorgang ist
schon nach 2 Minuten beendet, jedoch wird eine sehr starke
Unterätzung beobachtet.
4» Zur 20%igen FeCl3*6H2O-Lösung aus Beispiel 1 werden jeweils
100, 200, 300, 400 g/l CaCl2*2H2O zur Herabsetzung
der Aetzgeschwindigkeit zugesetzt. Dadurch verlängerten sich die Äetzzeiten von 2 Minuten auf 2,5; 3,0? 3,5 und
4 Minuten. Die Unterätzung und Reduktion der Druckpunkte wird durch die Zusätze nicht wesentlich beeinflusst.
"5. Es werden 20%ige Lösungen von CuCl2*2H2O hergestellt,
deren Lösungsmittel jeweils zu 10, 20, 30 und 40% aus Glyzerin (Rest deionisiertes Wasser) bestehen. Mit diesen
Lösungen werden Äetzzeiten von 3,5; 4,0;* 4,75; 5,5 Minuten
beobachtet.
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* ■ 2 6 ο 7 9 O C
6. Eine Lösung von 100 g/l CuCl2^H2O, 100 g/1
und 200 g/l ZnSO^ 7H2O in deionisiertem Wasser ergibt
beim Aetzen der präparierten Nickelfolie im Tauchverfahren
Aetzzeiten von 5 bis 5,5 Minuten. Beim Aetzen nach dem Tamponverfahren, bei dem die Aetzlösung mit einem Tampon
auf der Druckplatte verrieben wird, beobachtet man eine schlechte Benetzung der präparierten Plattenoberfläche.
Setzt man der Lösung 0,1 g/l 4-Chlor-3,5-diniti-obenzolsulfonsäure-natriumsalz
als Netzmittel zu, so stellt man beim Äetzen nach dem Tauchverfahren eine Verkürzung
der Aetzzeit auf 4 bis 4,5 Minuten fest. Aetzt man nach dem Tamponverfahren, so beobachtet man eine wesentliche
Verbesserung der Benetzung der Plattenoberfläche.
7. Stellt man- eine Aetzlösung her, die 100 g/l FeCl3-SH^O
und 20Φ g/l Glyzerin enthält, so ist nach etwa 5,_S Minuten
der ftetzArorgang beendet. Eine starke Reduktion und Unterätzung der Druckpunkte ist festzustellen.. Setzt' man der
Lösungr Dimethylglyoxium-Dinatriumsalz in einer Konzentration
von- 1% zu, ergibt sich eine erßeblieh geringere
Unterätzung und Reduktion der Druckpunkte bei einer auf
6 Minuten verlängerten Aetzzeit»
8. Fügt man der unter 7 beschriebenen Aetzlösung anstatt Dimethylglyoxiuitt-Dinatriumsalz
Kaliumhexacyanoferrat-III in einer Konzentration von 1% zu, so beobachtet man auch
bier eine Verringerung der Druckpunkt-Unterätzung und-Reduktion
bei Verlängerung der Aetzzeit auf 8 Minuten,
&B98i8/ö'65S ORI®!NAL INSPECTED
265790C 43
9. Eine nach dem stromlosen Reduktionsabschcidungsverfiihren
hergestellte und mit einer Photoschicht versehene Nickel-Polyesterdruckplatte wird unter einer geeigneten Druckvorlage
belichtet, entwickelt, geätzt und von der Photoschicht befreit. Beim darauffolgenden Andruckversuch zeigte
sich, dass sowohl die Nickel- als auch die Polyesterstellen der Platte die Druckfarbe annehmen, wobei jedoch die Farbannahme
des Polyesters als farbführendes Element der Druckplatte unzureichend ist. Entfernt man die Druckfarbe
von der Platte und behandelt dieselbe mit Eisessig, wobei die Behandlung durch Auftamponieren (1 bis 2 Minuten)
oder Tauchen (1 Minute) geschehen kann, so stellt man bei einem erneuten Druckversuch eine wesentlich verbesserte
und für den Offsetdruck optimale Farbannahme des Polyesters fest.
10. Eine wie in Versuch 9 beschrieben geätzte und entschichtete
Nickel-Polyester-Offsetdruckplatte wird sofort nach dem Entschlichten mit einer Lösung von 100 g/l Na3PO4 ·
I2H2O während 1 Minute durch Tamponieren hydrophilisiert.
Anschliessend wird die Platte gut gewaschen und einelOlige
Lösung von Benzoesaureanhydrid in DMF während 1 Minute auftamponiert.
Anschliessend wird intensiv mit Wasser gewaschen, wonach die Druckplatte entweder sofort zum Drucken
verwendet werden kann oder bis zum Druckbeginn mit einer Colloidschutzschicht versehen wird. Beim Druck erweist
■ sich die Nickelschicht als einwandfrei wasserführend und
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die freigelegten Polyesterstellen als oleophil. Ein sauberes Druckbild hat sich schon nach einigen Druckbogen
eingestellt.
11. Auf eine wie in Versuch 9 beschrieben geätzte und entschichtete
Nickel-Polyester-Offsetdruckplatte wird sofort nach dem Entschlichten eine Lösung von 5% Laurinsäure und
5% Zitronensäure in DMF während 1 Minute auftamponiert.
Anschlissend wird die Platte gut mit Wasser gewaschen. Sowohl beim Einschwärzen der Platte als auch in der Druckmaschine
stellt man eine gute Färb- und Wassertrennurig auf
der Plattenoberfläche fest.
9INM ä
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Claims (8)
1. Verfahren zum Aetzen mittels einer Eisen-III und/oder
Kupfer-II-Ionen enthaltenden Aetzlösungen und Präparieren von Offsetdruckplatten auf Metall-Kunststoffbasis, dadurch
gekennzeichnet, daß man'die Offsetdruckplatte mit einer
wässrigen Aetzlösung ätzt, die zusätzlich
a) ein gegenüber dem Schichtsystem der zu behandelnden
Offsetdruckplatte inertes Salz oder ein mit Wasser mischbares oder nicht mischbares organisches, gegenüber
dem Schichtsystem der zu behandelnden Offsetdruckplatte
inertes Lösungsmittel,
b) ein Netzmittel und
c) einen Flankenschutz-Zusatz, der mit den Produkten der
Aetzreaktion zu unlöslichen Salzen oder Komplexen reagiert,
enthält und an den Aetzvorgang anschliessend die Kunststoffschicht
mit einer aliphatischen oder aromatischen Säure, einem Säurechlorid oder -anhydrid oleophilisiert und die
Metallschicht mit Lösungen eines Komplexbildners für 'Nickelionen,
der gegenüber der Solvatsphäre des Nickelkomplexes nur hydrophile Gruppen aufweist, hydrophilisiert, wobei die
Oleophilisierung des Kunststoffes und die Hydrophilisierung der Metallschicht mit der gleichen Lösung in einem Arbeitsgang
ausgeführt werden kann.
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- Τ5 -
2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Offfsetdruckplatte auf Metall-Kunststoffbasis eine
Nickel-Polyester-Offsetdruckplatte verwendet.
3. Verfahren nach Patentansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß man als gegenüber der zu behandelnden Schicht inertes Salz
die wasserlöslichen Chloride, Sulfate, Fluoroborate, Metallionen der Gruppe Ia und Ha und der Ionen KH^ , Zn
und Al^+ oder als ein mit Wasser mischbares oder nicht
mischbares organisches, gegenüber der zu behandelnden Schicht inertes Lösungsmittel, einen ein- oder mehrwertigen Alkohol,
Keton, Aldehyd, Ester oder einen substituierten oder unsubstituierten Aromaten verwendet.
4. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Netzmittel ein Alkylsulfat, Alkylarylsulfat,
eine Seife oder ein Alkylammoniumsalz verwendet .
5. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Flankenschutz-Zusatz bei einer FeGl, enthaltenden Aetze das Dinatriuaisalz des Dimethylglyoxims oder K, TFe(CN)^-J
verwendet.
6. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kunststoffschicht mit konzentrierter Essigsäure
oder Laurinsäure, Laurinsäurechlorid, Phenylacetylchlorid,
BenzoeSäureanhydrid In Dimethylformamid oleophilisiert.
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7. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metallschicht mit Zitronensäure, Ascorbinsäure,
K3 [Fe(CN)6] ,K^ [Fe(CN)6"] oder mit OH" aus alkalischen
Lösungen mit pH-Werten von 9 und höher als hydrophilisierenden Komplexbildner handelt.
8. Verfahren gemäß Patentansprüchen: da(iurcngekennzeichnet» daß
man das für Polyester oleophilisierende Chemikal und das
für Nickel hydrophilisierende Chemikal in einer Lösung anwendet.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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