DE2805218A1 - Verfahren zur behandlung von metallplatten - Google Patents
Verfahren zur behandlung von metallplattenInfo
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Description
.5 u.Z. ί M-577
Case: DB-4-6
Case: DB-4-6
POLYCHROME CORPORATION
On the Hudson, Yonkers, Few York, V.St.A.
On the Hudson, Yonkers, Few York, V.St.A.
"Verfahren zur Behandlung von Metallplatten"
Bei der Herstellung von vorsensibilisierten Metall-Offsetdruckplatten
erwies es sich als günstig, die Oberfläche der als Substrat dienenden Metallplatte mit einer Schutz-Zwischenschicht
zu versehen, die der daraus hergestellten fertigen Offsetdruckplatte vorteilhafte Eigenschaften verleiht.
Es ist bekannt, die Oberfläche der Metallplatte, auf die die lichtempfindliche Beschichtung aufgebracht wird und
die nach dem Belichten und Entwickeln die Druckseite der Druckplatte wird, mit einer Zwischenschicht zu beschichten,
die eine starke Bindung mit der Metallplatte und mit der lichtempfindlichen Beschichtung eingeht.
25
Pur die Herstellung von langlebigen Offsetdruckplatten ist
eine Anzahl von Zwischenschichten bekannt, die auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. In
den US-PSen 3 160 506, 3 136 636, 2 946 683, 2 922 715 und
2 714 066 ist eine Anzahl von Verbindungen, die sich als
haftfähige Zwischenschichten auf Metallplatten eignen, und Verfahren zu ihrem Aufbringen beschrieben. Alkalisilikat-,
Kieselsäure-, Alkalizirkoniumfluorid- und ITuorozirkoniumsäurelösungen
sind zur Zeit die wichtigsten technischen Bindemittel. Diese Verbindungen verbessern die Haftung
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der lichtempfindlichen Besch.ich.tung auf dem Metallsubstrat,
das sonst im allgemeinen eine ungenügende Affinität für die Besch.ich.tung aufweist. Von den verschiedenen "bekannten Bindemitteln
werden die Fluoride, die komplexen Alkalisalze und ·
.5 die diesen entsprechenden Säuren der Metalle der Gruppe IV-B
des Periodensystems bevorzugt. Besonders die Alkalizirkoniumfluoride, wie das Kaliumzirkoniumhexafluorid und die Fluorozirkoniumsäure,
die in den US-PSen 3 160 506 und 2 94-6 633
beschrieben sind, erweisen sich als sehr befriedigend bei der Herstellung von anodisch, oxidierten Aluminiumsubstraten,
die zur Besch.ich.tung mit einer lichtempfindlichen Schicht bestimmt
sind.
In der US-PS 3 160 506 ist ein Verfahren zur Herstellung
von Offsetdruckplatten beschrieben, wobei eine große Anzahl
von Verbindungen als Zwischenschicht verwendet wird; die Wärmehärtung der auf das Substrat aufgebrachten Zwischenschicht
ist jedoch nicht beschrieben. In den US-PSen 2 922 715 und
2 94-6 683 ist die Härtung der Zwischenschicht mit organischen
Säuren, wie Citronen- oder Weinsäure, beschrieben. Aus der US-PS 3 136 636 ist eine Zwischenschicht aus einer organischen
Polysäure bekannt, die jedoch nicht hitzegehärtet ■ wird. Schließlich ist in der US-PS 2 714 066 eine Trocknung
oder einfache Entfernung des Wassers aus einer Silikatlösung auf einer Folie beschrieben, nicht dagegen eine Hitzehärtung
der Zwischenschicht zur raschen Vervollständigung der Reaktion.
Viele andere bekannte Verfahren beschreiben nicht die Anwendung einer Zwischenschicht; danach hergestellte Druckplatten
zeigen jedoch eine ungenügende Haftung der lichtempfindlichen
Schicht auf dem Substrat und sind deshalb für eine lange Verwendung als Druckplatten ungeeignet. Die Wichtigkeit einer
solchen Zwischenschicht für verbesserte Haftung und erhöhten Schutz des Substrats ist deshalb bekannt.
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Der Erfindung liegt, die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Verfahren zum Beschickten von Metallplatten, die sich zur Verwendung
als Substrat für Offsetdruckplatten eignen, mit einer
Bindemittelschicht zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die
.5 Erfindung gelöst.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten
Gegenstand.
Die Erfindung umfaßt allgemein ein Verfahren, bei dem die
Zwischenschicht ausschließlich und direkt auf die Oberfläche
der"-Metallplatte", die zur Verwendung als Offsetdruckplatte
bestimmt ist, aufgebracht wird. Die Lösung des die Zwischenschicht
bildenden Bindemittels wird in genügender Konzentration
auf die Oberfläche der Metallplatte aufgebracht, um
vollständige Umsetzung mit der Oberfläche und dadurch eine befriedigend haftende Schicht auf dex Metallplatte zu erreichen. Die derart aufgebrachte Lösung wird danach einer
Wärmebehandlung "bei erhöhter Temperatur unter zogen., wodurch
2Q die Oberfläche der Metallplatte rasch getrocknet wird. Diese
Behandlung erhöht gleichzeitig die Konzentration des Bindemittels auf der Oberfläche der Metallplatte auf einen ausreichenden
Wert und vervollständigt die Umsetzung zxiischen dem Bindemittel und dem Metall, wodurch ein neu.es beschichtetes
Substrat mit deutlich verbesserten Eigenschaften erhalten wird. Anschließend kann die Oberfläche der Platte
zur Entfernung von nicht umgesetzten, überschüssigen Stof- -""- fen behandelt werden. Die erhaltene Platte kann dann nach
verschiedenen bekannten Verfahren zur Herstellung einer vor- _sensibilisierten Offsetdruckplatte weiterbehandelt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Haftung der
; Zwischenschicht und ihre Schutzwirkung bedeutend verbessert.
-.."" Dadurch wird gleichzeitig die Lebensdauer der Druckplatte
erhöht.
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Nach, dem "bekannten Verfahren wird die Zwischenschicht gewöhnlich
auf die Metallplatte durch Eintauchen der Platte in eine Lösung des Bindemittels aufgebracht. Dazu ist ein Tauchtehäl·-=-
ter erforderlich. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
. 5 der bewegten Bahn des Metallsubstrates kann die Länge und
Verweilzeit im Tauchbehälter variiert werden. Es ist jedoch anerkannt, daß ein Tauchbehälter von beträchtlicher Größe bei
den bekannten Verfahren erforderlich ist, um eine befriedigende Behandlung mit dem Bindemittel zu erreichen. Dagegen
besteht beim erfindungsgemäßen Verfahren keine Notwendigkeit
für einen Tauchbehälter. Dadurch/-wird die zur Erzielung gleicher
oder überlegener Ergebnisse erforderliche Energiemenge bedeutend vermindert.
Bei den bekannten Verfahren mußte die Oberfläche der Metallplatte
mindestens 15 Sekunden bis zu einigen Minuten mit dem
Bindemittel behandelt werden, um ein geeignetes Substrat zur Aufnahme der lichtempfindlichen Beschichtung zu erhalten.
Dagegen wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Substrat mit verbesserten Eigenschaften in verkürzter Behandlungsdauer
erhalten, indem das Bindemittel auf die Metallplat te aufgebracht wird, die überschüssige Beschichtung anschließend
entfernt wird, hierauf die beschichtete Platte rasch bei erhöhter Temperatur hitzegehärtet und schließlich das nicht
umgesetzte Bindemittel entfernt wird. Nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ergibt sich somit eine beträchtliche Verminderung
von Herstellungsdauer, sowie von Energie und Kapital,
die zur Herstellung einer vorbeschichteten, zur Verwendung als Substrat für Offsetdruckplatten geeigneten Platte "benötigt
werden.
In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
eine Metallplatte, vorzugsweise aus Aluminium oder dessen Legierungen, die gegebenenfalls nach bekannten Körnungs- und/
oder Ätz- und/oder.anodischen Oxidationsverfahren vorbehandelt
ist, mit einer zur Verwendung als' Zwischenschicht für
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Offsetdruckplatten geeigneten Verbindung beschichtet. Besonders
bevorzugt sind solche Aluminiumlegierungen, die zur Herstellung von Offsetdruckplatten geeignet sind, wie Knet-Aluminiumlegierungen
mit einem Gehalt von höchstens 1,0%
.5 Si+Fe, 0,05 bis O120% Cu, höchstens 0,05% Mn, höchstens
0,10% Zn, Rest Al und übliche Verunreinigungen,oder von höchstens
0,6% Si, höchstens 0,7% Ee, 0,05 bis 0,20% Cu, 1,0 bis
1,5% Mn, höchstens 0,10% Zn* Rest Al und übliche Verunreinigungen.
Die Beschichtung kann durch Aufsprühen, Bürsten, Tauchen oder andere Verfahren erfolgen. Die bekannten Vorbehandlungen
der Metallplatten bestehen aus elektrolytischem anodischem Oxidieren in Schwefelsäure, Chromsäure, Salzsäure
und/oder Phosphorsäure, elektrolytischem Ätzen in Salzsäure
oder Phosphorsäure und chemischem oder mechanischem Körnen nach bekannten Verfahren. Als Bindemittel im erfindungsgemäßen
Verfahren verwendbare Verbindungen sind wäßrige Lösungen von Alkalisilikaten, Kieselsäure, Polyacrylsäure,
Alkalizirkoniumfluoriden, wie Kaliumzirkoniumhexafluorid,
oder von Fluorozirkoniumsäure in Konzentrationen von 0,5
bis 20 Volumenprozent. Vorzugsweise beträgt die Konzentration
3 bis 8, und besonders bevorzugt 4 bis 5%.
Die überschüssige Lösung wird sodann von der Oberfläche der Metallplatte, beispielsweise durch Abstreichen, entfernt.
Hierauf wird die erhaltene beschichtete Platte erhöhter Temperatur
ausgesetzt, zum Beispiel der Hitzehärtung in einem Ofen, im allgemeinen 5 bis 120 Sekunden bei 50 bis 3000C.
Dadurch wird eine vollständig umgesetzte Schicht erhalten. Vorzugsweise wird die Behandlung bei erhöhter Temperatur im
Bereich von 80 bis 200 und besonders bevorzugt von 100 bis 150°C dmrchgeführt. Vorzugsweise wird das beschichtete Substrat
10 bis 4-5 Sekunden und besonders bevorzugt 15 bis 20
Sekunden- der erhöhten Temperatur ausgesetzt. Anschließend kann die Oberfläche z.B. mit Wasser gespült werden, um überschüssiges
nicht umgesetztes Bindemittel zu entfernen.
Die erhaltene beschichtete Metallplatte kann dann mit einer
lichtempfindlichen Verbindung, die sich für eine Offsetdruckplatte eignet, behandelt werden, beispielsweise mit
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" ■ -s- 28Q5218"1
einer positiv oder negativ wirkenden Diazoverbindung, wie Paradiazodiphenolamin kondensiert1 mit Formaldehyd und gegebenenfalls
im Gemisch mit !Einte aufnehmenden Polymerisaten,
die sich zur Herstellung einer vorsensibilisierten Offset- • 5 druckplatte eignet. Das Aufbringen der lichtempfindlichen
Schicht erfolgt in "bekannter Weise.
Die nach dem erfindungsgemäßen "Verfahren erhaltenen überlegenen
Ergebnisse werden durch einen Vergleich der erfindungsgemäß behandelten Zwischenschicht mit einem Substrat verdeutlicht,
das durch Beschichtung nach den üblichen bekannten Verfahren erhalten wurde. Dazu wird mit Jeder der beiden Oberflächen
der aus der US-PS 3 940 321, Spalte 3t Zeilen 36 ff.
bekannte Zinkat-Versuch durchgeführt. Bei diesem Test werden
der Schutz, den die Zwischenschicht dem Substrat gegen äußerliche
aggressive Verbindungen verleiht, und die Vollständigkeit der Umsetzung zwischen der Beschichtung und dem Substrat
bestimmt. Diese Vergleichsversuche zeigen übereinstimmend eine beträchtliche Überlegenheit in Bezug auf den Schutz und
die Stabilität des Substrats, das erfindungsgemäß durch Hitzehärtung der aufgebrachten Zwischenschicht bei erhöhter Temperatur
erhalten wird im Vergleich zu Substraten, die nach • den üblichen Verfahren hergestellt werden.
Die im allgemeinen als Zwischenschichten für Offsetdruckplatten
verwendeten Verbindungen sind meist nicht vollständig reine Stoffe. Die für diese Zwecke verwendeten Verbindungen
enthalten verschiedene Verunreinigungen, die den Ablauf der Umsetzung zwischen dem die Zwischenschicht bildenden Bindemittel
und der Metallplatte entweder verhindern oder verzögern. Dies führt zu fehlender Stabilität und Vorhersagbarkeit
im Endprodukt, da die angestrebte Umsetzung nicht unter kontrollierten Bedingungen zum Abschluß kommt. Beispielsweise
kann eine als Offsetdruckplatte geeignete Aluminiumplatte,
die anodisch mit einer Aluminiumoxidschicht versehen wurde,weiter unter Verwendung eines Silikat-Bindemittels
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; - 9- ■■■■■ 280521s"1
mit einer Schutzschicht versehen werden. Die Umsetzung des
, Bindemittels mit dem Substrat verläuft nach folgender Gleichung
:
; Al + 3AlO2 + 2 SiO >
2(Al2SiO5.)
Die Zwischenschicht enthält jedoch auch noch, andere "Verbindungen,
wie Aluminiumhydroxid,. Al(OH), und hydratisierte
ITatriumaluminiumsilikat«, wie Ha2O Al2O^, 2SiOp 6H2, die den
Verlauf der vorstehenden Umsetzung unter normalen Bedingungen verzögern oder verhindern. In bestimmten Abständen über längere
Zeit an erfindungsgemäß hergestellten Offsetdruckpiatten
durchgeführte Zinkat-Versuche ergeben über-einstimmende Werte,
während ähnliche, an nach, bekannten Verfahren beschichteten
Substraten durchgeführte Versuche ansteigende Werte ergeben, was auf eine'allmähliche statt einer sofortigen Vollendung
der Umsetzung hindeutet. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird die vorstehende Umsetzung augenblicklich abgeschlossen und die Verunreinigungen werden aus der Zwischenschicht entfernt,
wodurch ein Endprodukt jait besserer Lagerfähigkeit
und verbesserten Eigenschaften erhalten wird.
Als Eolge davon wurde festgestellt, daß die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Offsetdruckpiatten im
.- Durchschnitt eine um 331/3 bis 3®% erhöhte Lagerfähigkeit
und eine um 20 bis 33 1/3% erhöhte Druckdauer aufweisen, wobei
die Haftung zwischen der Bindemittelschicht und der lichtempfindlichen.
Beschichtung merklich verbessert ist.
Di& Beispiele erläutern die Erfindung.
30
". ,"Beispiel i-
Zwei Reihen von mechanisch gekörnten Aluminiumplatten werden
in bekannter Weise mit Wechselstrom in einer Schwefelsäurelösung
anodisch oxidiert. Danach werden die Platten folgen- :35 dermaßen behandelt:
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Eine Reihe "A" von Aluminiumplatten wird nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren bei Raumtemperatur mit einer 4-prozentigen
wäßrigen Fatriumsilikatlösung sprühbeschichtet. Sodann wird
die überschüssige Lösung abgestreift und die Platten werden-
.5 15 Sekunden an heißer Luft mit einer Temperatur von 1200C
hitzegehärtet. Danach werden die Platten zur Entfernung von überschüssigem Bindemittel abgespült. Schließlich wird eine
lichtempfindliche Beschichtung auf die Oberfläche einer jeden Platte aufgebracht.
Eine Reihe "B" von Aluminiumplatten wird 2 Minuten lang in eine auf 82°G gehaltene 5proζentige Katriumsilikatlösung
eingetaucht. Danach werden die Platten abgespült,und auf die Oberfläche einer jeden Platte wird eine lichtempfindliche
Beschichtung aufgebracht.
Sodann werden sämtliche Platten einem Schnelltest für Lagerbestandigkeit
unterzogen. Es zeigt sich, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Platten "A" nach
einer simulierten Lagerhaltung von 18 Monaten eine ,gleichmäßig gute Bildqualität aufweisen, während die Platten "B"
bereits nach einer simulierten lagerhaltung von 12 Monaten eine ungleichmäßige Bildqualität ergeben. Der Versuch beweist,
daß die Platten A eine um mindestens 50% erhöhte Lagerfähig-.keit
im Vergleich zu den Platten B besitzen.
Die Platten A und B werden nach bekannten Verfahren belichtet und entwickelt und auf eine Druckpresse montiert, Bei
den Platten A treten erste Anzeichen von Bildabnutzung nach 180 000 Drucken auf, während sich bei den Platten B erste
Zeichen von Bildabnutzung bereits nach I50 000 Drucken zeigen.
Dies beweist die verbesserten Eigenschaften der Platten A.
Die Behandlung und Untersuchung der Platten gemäß Beispiel 1 wird mit der Änderung wiederholt, daß anstelle von üTatrium-
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silikat eine Iprozentige -wäßrige Lösung von Kaliumzirkoniumfluorid
verwendet"wird. Es werden ähnliche Ergebnisse erhalten.
" ■ B e i s prrf*^
Die Behandlung und Untersuchung der Platten gemäß Beispiel 1
wird mit der Änderung wiederholt, daß die veriirendeten Aluminiumplatten
nicht anodisch oxidiert werden. Es werden ähnliche Ergebnisse erhalten.
10
10
Die Behandlung und Untersuchung der Platten gemäß. Beispiel 1 • wird mit der Änderung wiederholt, daß die Aluminiumplatten
statt der mechanischen Körnung in einer 5prozentigen Trinatriumphosphatlösung
chemisch geätzt werden. Es werden ähnliche Ergebnisse erhalten.
Die Behandlung und Untersuchung der Platten gemäß Beispiel 1
wird mit der Änderung wiederholt, daß die Konzentration der NatriumsilikatlÖsung 6,5/ό beträgt und die Platten A 22 Sekunden
bei 10O0G hitzegehärtet werden. Es werden ähnliche Ergebnisse
erhalten.
Zwei Aluminiumplatten werden mit einer 5prozentigen Natriumsilikatlösung
sprühbeschichtet. Danach wird die überschüssige Lösung abgestreift. Sodann wird eine Platte "C" 15 Sekunden
bei 1500C hitzegehärtet, während die andere Platte "D" nicht
in dieser Weise behandelt wird. Hierauf werden beide Platten abgespült, getrocknet, und dem Zinkat-Test unterzogen. Dabei
ergibt sich für die Platte C ein Wert von 85» f&r die Platte
D dagegen nur ein Wert von 57· Dies bedeutet, daß die Platte G im Vergleich zur Platte D überlegene Schutz- und
Haftungseigenschaften aufweist.
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Claims (1)
- V0SSIUS -VOSSIUS · HIL.TL. TAUCHNER- "PATENTANWÄiTE 2805213SIEBERTSTRASSE A · SOOO MÖNCHEN 86 - PHONE: (O89) 4-7 4O75CABLE: B EN ZO LP AT ENT M ON C HE» - TE LE X S- 29 4-53 VO P AT D.5 u.Z. : H 37? (Vo/Ra/H) - : 8. Februar 1978 Case : DB-4-6POLTCHEOIffi CORPOEAT ION
On the Hudson, Yonkers, JNexir Tork, Y.St.A.. "Verfahren zur Behandlung von Metallplatten"Priorität: 9. Februar 1977, V.St.A., Sr. 767 017Patentansprüche1. Verfahren.zur Behandlung von Metallplatten, d a -d u r eh g e k e η η 2 e I c h η e t ^ daß man mindestens auf eine Oberfläche der Platte eine -wäßrige Lösung eines Bindemit- : tels aufbringt, die überschüssig« lösung entfernt, die beschichtete Platte erhöhter Temperatur aussetzt und danach das überschüssige Bindemittel, das nicht mit der Platte reagiert hat-, entfernt. ■2. Verfahren nach Anspruch "1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte aus Aluminium besteht.J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel ein Alkalisilikat, Kieselsäure, PoiyacrylsäureV ein Alkalizirkoniumfluorid oder -Pluorozirkoniumsäure verwendet. . ·4-, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die. Oberfläche der Aluminiumplatte anodisch oxidiert ist.B υ y ö 3 3 / O 8 7 8 OHlGiNAL I^JSPECTED- 2 - ■1 5· "Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die beschichtete Platte 5 bis 120 Sekunden einer Temperatur von 50 bis 3000C aussetzt.-5 6. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, -dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in der Lösung eine Konzentration von 0,5 bis 20 Volumenprozent aufweist.7. Verwendung der gemäß Anspruch 1 bis 6 hergestellten Platten 10 zur Herstellung von Offsetdruckplatten.805833/0878
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