DE3127329A1 - Verfahren zur herstellung von lithographischen druckplattentraegern - Google Patents
Verfahren zur herstellung von lithographischen druckplattentraegernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trägern für lithographische Druckplatten bzw. Flachdruckplatten oder Offsetdruckplatten auf der Grundlage von Aluminium
oder einer Aluminiumlegierung. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Trägern für lithographische
Druckplatten, die eine Oberfläche mit verbesserter Hydrophilität und besseren Wasserretentionseigenschaften
aufweisen, eine gute Haftung bezüglich der auf die Platte aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung
aufgebrachten lichtempfindlichen Deckschicht zeigen und eine außergewöhnlich gute Standfestigkeit beim Druck be-
15 sitzen.
Eines der bislang verwendeten Trägermaterialien für lithographische
Druckplatten sind Aluminiumplatten oder Aluminiumbleche, die in den meisten Fällen vor ihrer Verwendung
durch mechanisches Polieren, chemisches Ätzen, elektrolytisches fitzen oder eine ähnliche Behandlung gekörnt oder
aufgerauht werden, um ihren hydrophilen Charakter für das bei dem Druckvorgang verwendete benetzende Wasser, die
Wasserretentionseigenschaften und die Haftung der aufgebrachten lichtempfindlichen Deckschicht zu verbessern.
Die Oberflächentopographie der gekörnten Aluminiumplatten
trägt in starkem Maße zu der Druckplattenbildung der beschichteten Platten und zu dem Druckverhalten der Druckplatten
bei. Demzufolge ist es äußerst wichtig, die Oberflächentopographie
der gekörnten Aluminiumplatten gezielt auszubilden.
Beispielsweise sind die gekörnten oder aufgerauhten Oberflächen, die relativ feine, flache Grübchen in dichter
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Verteilung aufweisen, als Druckplattenträger für Prüfdruckpressen
geeignet, bei denen eine gute Bildreproduzierbarkeit und ein hohes Auflösungsvermögen erforderlich sind.
Andererseits sind jene gekörnten Oberflächen, bei denen die Grübchen tief sind und einen gleichmäßigen Durchmesser (mikroskopisch
gleichmäßig) aufweisen, für Druckplattenträger geeignet, die auf herkömmlichen Druckmaschinen verwendet
werden, bei denen eine erhebliche Wasserretention und eine hohe Druckstandfestigkeit erforderlich sind.
Von den verschiedenen Körnungsmethoden haben insbesondere die elektrolytischen Ätzverfahren in jüngster Zeit umfangreiche
Anwendung erfahren, da sie im Vergleich zu mechanischen Poliermethoden, einschließlich des Kugelpolierens
und des Bürstenpolierens, sowie im Vergleich zu chemischen Xtzmethoden die Herstellung einer breiten Vielfalt von gekörnten
Oberflächen ermöglichen, die sich von einer relativ feinen, flachen Körnung bis zu einer tiefen und gleichmäßigen
Körnung erstreckt„
Bei dem elektrolytischen Ätzverfahren wird im allgemeinen eine Aluminiumplatte in eine geeignete Elektrolytlösung
eingetaucht und unter Anwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom zur Körnung der Oberfläche elektrolysiert.
Der bekannteste Elektrolyt für diesen Zweck ist Chlorwasserstoff
säure. Wenn jedoch Chlorwasserstoffsäure beim elektrolytischen
Ätzen von Aluminiumplatten verwendet wird, ist es schwierig, eine tiefe Körnung mit gleichmäßiger mikroskopischer
Topographie (d. h. der Topographie, die man mit einem Mikroskop oder dergleichen bei einer Vergrößerung
von 100 bis 1200 Durchmessern beobachtet) zu erreichen. Demzufolge sind diese Träger, insbesondere wenn sie
als Druckplattenträger für übliche Druckmaschinen verwendet werden, nicht immer zufriedenstellend im Hinblick auf
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die Haftungseigenschaften der Deckschicht auf den Bildbereichen
und der Druckstandfestigkeit, wenngleich sie überlegene Wasserretentionseigenschaften aufweisen und eine
gute Entfernung der Deckschicht in den Nichtbildbereichen während des Entwicklungsprozesses gestatten.
Demzufolge besteht ein ständiges Bedürfnis für lithographische Druckplattenträger mit überlegener Wasserretention
und verbesserter Standfestigkeit beim Druckvorgang.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem es gelingt, Träger
für lithographische Druckplatten herzustellen, die trotz verbesserter hydrophiler Eigenschaften und gesteigerter
Wasserretention eine gute Haftung für die Deckschicht in
den Bildbereichen und eine höhere Standfestigkeit bzw. Lebensdauer beim Druck zeigen.
Diese Aufgabe wird nun durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäß Hauptanspruch gelöst. Die Unteransprüche
betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Trägern für lithographische Druckplatten bzw.
Flachdruckplatten oder Offsetdruckplatten, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man eine Platte oder ein Blech aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in einer Elektrolytlösung,
die Chlorwasserstoffsäure und eine ß-Dicarbonylverbindung
enthält, elektrolytisch ätzt bzw. körnt.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Aluminiumplatte
kann eine Platte aus reinem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sein, welche aus einer überwiegenden
Menge Aluminium und einer geringeren Menge eines oder
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mehrerer Metalle, wie Silicium/ Magnesium, Eisen, Kupfer, Zink, Mangan, Chrom etc. besteht.
Da die Oberfläche der Platte aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung
(nachfolgend als "Aluminiumplatte" bezeichnet) mit Fett, Oxidschichten, Staub und dergleichen verunreinigt sind, wird die Aluminiumplatte vorzugsweise vor
dem elektrolytischen Ätzen in üblicher Weise entfettet und gereinigt. Beispielsweise kann man die Aluminiumplatte mit
einem Lösungsmittel, wie Trichloräthylen, einem Verdünner oder dergleichen oder unter Anwendung einer Emulsion mit
einer Kombination aus Kerosin und Triäthanolamin etc. entfetten,
dann während 5 Sekunden bis 10 Minuten bei einer Temperatur von 20 bis 70° C in eine wäßrige Natriumhydroxidlösung
mit einer Konzentration von 1 bis 10 % eintauchen, um jene Verunreinigungen, die durch das Entfetten allein
nicht beseitigt werden können, und die natürliche Oxidschicht zu entfernen, und schließlich während 5 Sekunden
bis 5 Minuten bei einer Temperatur, von 10 bis 50° C in eine wäßrige Salpetersäurelösung oder Schwefelsäurelösung
mit einer Konzentration von 10 bis 20 % eintauchen, um die Platte nach dem alkalischen Ätzen zu neutralisieren und
einen Schmutzbelag (smuts) zu entfernen.
Erfindungsgemäß wird die Aluminiumplatte dann in einer Elektrolytlösung,
die Chlorwasserstoffsäure und eine ß-Dicarbonylverbindung enthält, elektrolytisch geätzt.
Die erfindungsgemäß verwendete ß-Dicarbonylverbindung bewirkt
die Steuerung der Bildung einer Körnung mit einem kleinen Grübchendurehmesser und die Bildung einer gleichmäßigen
Körnung mit einem relativ großen Grübchendurchmesser,,
Die für diesen Zweck eingesetzten ß-Dicarbonylverbindungen entsprechen vorzugsweise der nachstehenden
allgemeinen Formel:
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FD-Π 5:
in der X und Y unabhängig voneinander für Alky!gruppen,
Phenylgruppen oder Alkoxygruppen stehen, wobei die Alkylgruppen
und Alkoxygruppen vorzugsweise niedrigmolekulare Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enthalten. Beispiele
für diese Verbindungen sind Acetylaceton, Benzylaceton, Acetessigsäuremethylester, Acetessigsäureäthylester,
Malonsäureäthylester und dergleichen.
Die oben angegebenen ß-Dicarbonylverbindungen kann man
einzeln oder in Mischung einsetzen. Im allgemeinen enthält die erfindungsgemäß verwendete Elektrolytlösung 3,5
bis 35 g/l, vorzugsweise 7 bis 21 g/l, Chlorwasserstoffsäure und 0,01 bis 20 g/l, vorzugsweise 0,1 bis 10 g/l
der ß-Dicarbonylverbindung.
Eine übermäßig hohe Konzentration von Chlorwasserstoffsäure kann zur Bildung von Schmutzschichten als auch zur
Bildung einer Körnung mit ungleichmäßigem makroskopischem
Oberflächenaussehen führen. Aus diesen Gründen ist es bevorzugt, die Konzentration der Chlorwasserstoffsäure bei
nicht oberhalb 35 g/l zu halten.
Wenn andererseits die Konzentration der Chlorwasserstoffsäure
zu niedrig ist, werden die bei dem elektrolytischen Ätzen gebildeten Grübchen nicht mikroskopisch gleichmäßig,
so daß man vorzugsweise eine Konzentration von nicht weniger als 3,5 g/l anwendet.
Die Konzentration der ß-Dicarbonylverbindung beträgt vorzugsweise nicht mehr als 20 g/l, da eine übermäßig hohe
Konzentration dieses Materials die Oberflächentopographie der Mittelbereiche und der Randbereiche der gekörnten Alu-
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miniumplatten ungleichmäßig werden läßt. Wenn andererseits
die Konzentration der ß-Dicarbonylverbindung zu niedrig ist, wird der durch die Zugabe dieser Verbindung erzielte
Effekt nicht ausreichend wirksam. Demzufolge sollte die Konzentration der ß-Dicarbonylverbindung vorzugsweise
nicht unterhalb 0,01 g/l liegen.
Die Temperatur des Elektrolyten liegt im allgemeinen im Bereich von 10 bis 40° C.
Die Stromdichte variiert in Abhängigkeit von der angestrebten Tiefe der Körnung und liegt im allgemeinen im Bereich
von 20 bis 200 A/dm2 und vorzugsweise im Bereich von 50 bis 150 Ä/dm2.
Wenn die Aluminiumplatte unter den oben angegebenen Bedingungen
elektrolytisch geätzt wird, ist die erzeugte Körnung zur Anwendung der Platte als Druckplatte dadurch geeignet,
daß der Grübchendurchmesser (durchschnittlicher Durchmesser) gleichmäßig ist und daß die Grübchen ausreichend
nahe beeinander liegen, um die Bereiche einer flachen plateauartigen Oberfläche möglichst niedrig zu halten,
Der erfindungsgemäße elektrolytische Ätzvorgang kann entweder
absatzweise oder kontinuierlich geführt werden. Eine kontinuierliche Arbeitsweise kann beispielsweise dadurch
bewirkt werden, daß man ein Aluminiumband kontinuierlich durch eine Elektrolysezelle führt.
Die elektrolytisch geätzte Aluminiumplatte kann erforderlichenfalls
von einem Schmutzbelag befreit werden, indem man sie während 1 bis 5 Minuten bei einer Temperatur von
Raumtemperatur bis 80° C in eine wäßrige Alkalilösung oder Säurelösung eintaucht und dann in üblicher Weise vor
ihrer Verwendung als Druckplattenträger neutralisiert. Es
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versteht sich, daß man die Aluminiumplatte vor ihrer Verwendung
einer üblichen anodischen Oxidation unterwerfen kann. Dies erfolgt durch Elektrolyse in einer wäßrigen
Lösung von Schwefelsäure, Phosphorsäure oder dergleichen mit einer Konzentration von 10 bis 50 % bei einer Stromdichte
von 1 bis 10 A/dm2. Nach dem Anodisieren kann man die Aluminiumplatte erforderlichenfalls einer Weiterbehandlung
unterwerfen zum Zwecke des Versiegeins oder der weiteren Steigerung der Hydrophilität, wozu man heißes
Wasser oder eine Silikatverbindung, eine Dichromatverbindung, eine Acetatverbindung oder eine hydrophile polymere
Verbindung oder dergleichen verwendet.
Die Art der lichtempfindlichen Materialien, die auf die
erfindungsgemäß behandelte Aluminiumplatte aufgetragen werden können, ist nicht kritisch, so daß man irgendwelche
der verschiedenen bekannten Materialien anwenden kann. Beispiele für diese Materialien sind Zubereitungen aus einem
hydrophilen Polymer und einem Diazoniumsalz, Diazoverbindungen,
wie Diazodiphenylamin, Zubereitungen aus einer Chinondiazidverbindung und einem alkalilöslichen Harz,
Polymere aus ungesättigten Carbonsäuren, die durch Bestrahlen mit aktiver Strahlung dimerisiert werdenkönnen
(beispielsweise ein Polymeres von Zimtsäure oder Phenylendiacrylsäure), Zubereitungen aus einer Verbindung, die
durch Bestrahlen mit einer aktiven Strahlung polymerisiert werden kann, und einem polymeren Bindemittel, Azidverbindungen
und dergleichen.
Man kann eine lichtempfindliche lithographische Druckplatte
dadurch herstellen, daß man ein lichtempfindliches Material
der oben beschriebenen Art zusammen mit einem oder mehreren der verschiedenen bekannten Hilfsstoffe in einem
geeigneten Lösungsmittel löst, die Lösung dann auf eine erfindungsgemäß hergestellte Aluminiumplatte aufträgt und
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die beschichtete Platte trocknet. Die in dieser Weise gebildete lichtempfindliche Druckplatte liefert, wenn man
ein Original auflegt und die Platte in üblicher Weise belichtet und entwickelt, eine Druckplatte mit ausgezeichnetem
hydrophilem Verhalten und einer hervorragenden Wasserretention, die wegen der extrem starken Haftung des lichtempfindlichen
Materials in den Bildbereichen an dem Aluminiumplattenträger eine ausgezeichnete Standfestigkeit
beim Drucken zeigt.
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Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiele 1 bis 7 und 15 Vergleichsbeispiele 1 und 2
Man taucht eine 0,3 mm starke Aluminiumplatte (Legierungsbezeichnung
1050 Temper H16) während 1 Minute bei 50° C in eine wäßrige 1 %-ige Natriumhydroxidlösung, um
das Material alkalisch zu ätzen, wonach man die Platte mit Wasser wäscht. Anschließend taucht man sie während 1
Minute bei 25° C in eine 10 %-ige Salpetersäure zum Neutralisieren
und Entfernen der Schmutzschicht, worauf man mit Wasser wäscht.
Dann unterwirft man die Aluminiumplatte unter Anwendung der in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Bedingungen
dem elektrolytischen Ätzvorgang, wodurch man entsprechend den erfindungsgemäßen Beispielen eine gekörnte Platte
mit gleichmäßigem Grübchendurchmesser im Vergleich zu
den Vergleichsbeispielen erhält.
m m Ji
Zusammensetzung der Elektrolytlösung |
ß-Dicarbonyl- verbindung (g/l) |
Elektrolysebedingungen | Strom dichte (A/dm2) |
Zeit (s) | Durch- schnittl. |
(a) Mikroskopi |
(b) Makroskopisches |
|
Vergleichs beispiel 1 |
HCl (Mol/l) | - | Badtemp. (° C) |
50 | 30 | Rauhigkeit Ra (μπι) |
sche Topo graphie |
Oberflächenaus sehen |
Vergleichs beispiel 2 |
0,5 (18 g/l) |
- | 25 | 100 | 20 | 0,73 | X | O |
Beispiel 1 | 0,8 (29 g/l) |
Acetylaceton 3 |
25 | 60 | 20 | 0,82 | X | X |
Beispiel 2 | 0,3 (11 g/l) |
Acetylaceton 3 |
25 | 80 | 20 | 0,73 | O | O |
Beispiel 3 | 0,5 (18 g/l) |
Acetylaceton 1 |
25 | 60 | 30 | 0,79 | O | O |
Beispiel 4 | 0,8 (29 g/l) |
Acetessigsäu- reäthylester 1 |
25 | 90 | 20 | 0,84 | O | O |
Beispiel 5 | 0,5 (18 g/l) |
Acetessigsäu- reäthylester 5 |
25 | 90 | 20 | 0,70 | O | O |
Beispiel 6 | 0,5 (18 g/l) |
Malonsäure- äthylester 1 |
25 | 90 | 20 | 0,77 | O | O |
Beispiel 7 | 0,5 (18 g/l) |
Malonsäure- äthylester 5 |
25 | 90 | 20 | 0,69 | O | O |
0,5 (18 g/l) |
25 | 0,57 | O | O |
Ti
(J)
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(a) Die mikroskopische Topographie beobachtet man bei einer Vergrößerung von 1200 Durchmessern unter Verwendung
eines Rasterelektronenmikroskops.
Die angegebenen Symbole besitzen die folgenden Bedeutungen:
O = gut (gleichmäßig)
X = schlecht (nicht gleichmäßig)
(b) Das makroskopische Oberflächenaussehen beobachtet man
visuell über den Oberflächenzustand der gekörnten Platte.
Die angegebenen Symbole besitzen die folgenden Bedeutungen
;
O = gut (eben) 15 X = schlecht (uneben).
Die nach dem Beispiel 2 und dem Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen elektrolytisch geätzten gekörnten Platten werden
anschließend durch Eintauchen während 10 Sekunden bei 600C
in eine wäßrige 5 %-ige Natriumhydroxidlösung von einer Schmutzschicht befreit, dann neutralisiert und schließlich
mit Wasser gewaschen. Anschließend werden sie während 1 Minute bei 20° C und 3 A/dm2 in einer 20 %-igen Schwefelsäure
anodisiert und zur Herstellung von Druckplatten mit einer o-chinondiazidhaltigen Sensibilisierungslosung beschichtet.
Die Platten werden durch ein transparentes Positiv belichtet und entwickelt. Wenn man die unter Verwendung der Platte
von Beispiel 2 erhaltene Druckplatte beim Offsetdruck verwendet, so zeigt sie ein überlegenes hydrophiles Verhalten
und eine überlegene Wasserretention und läßt sich leicht drucken. Sie zeigt noch nach dem Druck von 200000
MirsuDisnx cnem. ma. L.t.a.
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Abzügen einen guten druckfähigen Zustand.
Auch die mit der Platte des Vergleichsbeispiels 1 erhaltene Druckplatte wird unter den gleichen Bedingungen einem Druckvorgang
unterworfen. In diesem Fall löste sich jedoch nach dem Druck von 100000 Abzügen ein Teil des Bildbereichs ab,
was zur Folge hat, daß die Druckfarbe schlecht anhaftet, so daß es nicht mehr möglich ist, den Druckvorgang fortzusetzen.
Claims (9)
- PATENTANWÄLTEE E R-M Ü L L E R-S T Ε S N M E I S T E RBoIm EuropQlocäion Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives bQfore tho Europsan Patont Office Mandatalrm egreos pris l'Ofllco europöen dee brevetsDipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl-Ing. H. SteinmeisterSSst'Tsse-i ΜϋΙΙΘΓ Artur-Ladebeck-Strasse 51D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1FD-115 10· Juli 1981MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED 5-2, Marunouchi 2-chome Chiyoda-ku, Tokyo, JapanVerfahren zur Herstellung von lithographischen DruckplattenträgernPriorität? 18, Juli 1980, Japan, Nr. 98247/1980Patentansprüchef\ J Verfahren zur Herstellung von Trägern für lithogra-5 phische Druckplatten, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Platte aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in einer Elektrolytlösung, die Chlorwasserstoffsäure und eine ß-Dicarbonylverbindung ent' hält, elektrolytisch ätzt.
10unem. iau. ,TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER - - - - - -:. - 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß man eine Elektrolytlösung verwendet, die 3,5 bis 35 g/l Chlorwasserstoffsäure und 0,01 bis 20 g/l der ß-Dicarbonylverbindung enthält.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Elektrolytlösung verwendet, die 3,5 bis 35 g/l Chlorwasserstoffsäure und 0', 1 bis 10 g/l der ß-Dicarbonylverbindung enthält.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als ß-Dicarbonylverbindung Acetylaceton, Acetessigsäuremethylester, Acetessigsäureäthylester oder Malonsäureäthylester verwendet.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß man als ß-Dicarbonylverbindung Acetylaceton einsetzt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man bei einer Badtemperatur im Bereich von 10 bis 40° C arbeitet.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß man die Platte bei einer Stromdichte von 20 bis 200 A/dm2 elektrolytisch ätzt.
- 8. Verfahren zur Herstellung von Trägern für lithographische Druckplatten, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Platte aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in einer Elektrolytlösung, die Chlorwasserstoffsäure und eine ß-Dicarbonylverbindung enthält, bei einer Badtemperatur von 10 bis 40° C elektrolytisch ätzt und anschließend die Platte in einer wäßrigen Elektrolytlösung, die Schwefelsäure oder PhosphorsäureTER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTERMitsubishi Chem. Ind., Ltd.enthält, anodisiert.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß man die geätzte Platte bei einer Stromdichte von 1 bis 10 A/dm2 anodisiert.10» Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß man bei einer Schwefelsäure- oder Phosphorsäure-Konzentration im Bereich von 10 bis 50 % arbeitet.
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