DE3129501A1

DE3129501A1 - "flachdruckform und verfahren zu ihrer herstellung"

Info

Publication number: DE3129501A1
Application number: DE19813129501
Authority: DE
Inventors: Eugene 10952 Monsey N.Y. Golda; Alan 10509 Brewster N.Y. Wilkes
Original assignee: Polychrome Corp
Current assignee: Polychrome Corp
Priority date: 1980-07-28
Filing date: 1981-07-27
Publication date: 1982-05-27
Also published as: GB2080964A; JPS6356531B2; AU544060B2; GB2080964B; IT8148940A0; NL8103455A; DK335681A; SE8104565L; AU7312181A; IT1171405B; JPS57118239A; FR2487534A1

Description

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° Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Flachdruckform für Projektionsbelichtungen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Druckplatte für das Offset-Druckverfahren aus einem Träger mit einer Metalloberfläche und einer darauf befindlichen Beschichtung, die eine Diazoverbindung enthält, die zur Erhöhung ihrer Reaktivität in Gegenwart von Licht vorbehandelt worden ist.

In der Technik des Offsetdrucks wird bekannterweise ein Träger, beispielsweise eine mit einem Schutzüberzug versehene Metallplatte mit einem Sensibilisator oder einer lichtempfindlichen Schicht beschichtet, die eine Diazoverbindung enthält. Wenn die erhaltene photosensibilisierte Platte mit einer geeigneten Lichtquelle durch eine Transparenz oder

eine Vorrichtung mit selektiver Durchlässigkeit für solches pn , ■

Licht belichtet wird, entstehen Bild- und Nichtbildbereiche. Danach wird die Platte entwickelt, um oleophile, für die Druckfarbe aufnahmefähige Bereiche, und hydrophile, für Wasser aufnahmefähige Bereiche zu erhalten. Die Platte kann sodann in der Flachdruckpresse verwendet werden. Ein Nachteil

der im Handel erhältlichen Flachdruckformen besteht darin, daß sie die verhältnismäßig hohe BelichtungsSensibilität nicht aufweisen, die entweder zur wirksamen oder zur wirtschaftlichen Herstellung eines Bildes durch Projektionsbelichtung auf solchen Druckformen erforderlich ist. Außerdem

geht jedes so erhaltene Bild nach einigen TOO oder weniger Drucken verloren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flachdruckform bereitzustellen, mit der die vorstehend beschriebenen

Nachteile überwunden werden, wodurch eine wirksame Anwendung

der Projektionsbelichtung zur Belichtung von Flachdruckformen L_ -J

mit einer darauf befindlichen, eine Diazoverbindung enthaltenden Schicht ermöglicht wird, ohne die anderen erwünschten Eigenschaften der Druckplatte ungünstig zu beeinflussen.

S Diese Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, daß die Diazoverbindung der Flachdruckform unter Verbesserung ihrer relativen Belichtungssensibilität modifiziert werden kann, wobei seinerseits die Erzeugung eines dauerhaften Bildes mit üblicher Projektionsbelichtung ermöglicht wird.

Es wurde festgestellt, daß eine Beziehung zwischen der relativen Belichtungssensibilität einer Diazoverbindung und ihrem Zersetzungsgrad besteht. Die Diazoverbindung wird deshalb zur Erhöhung ihrer Reaktivität in Gegenwart von aktinischem (chemische Veränderungen hervorrufendem) Licht (Beschleunigung ihrer Reaktivitätscharakteristiken unter Lichteinwirkung) modifiziert«

Der Abbaugrad (Zersetzungsgrad) der Diazoverbindung, der zum Erreichen der gewünschten Verbesserung ihrer relativen Belichtungssensibilität erforderlich ist, kann durch spektrophotometrisehe Analyse bestimmt und gesteuert werden. Es wurde beipsielsweise festgestellt, daß für bestimmte Zwecke der Erfindung der Kontrollpunkt auf dem relativen spektrophotometrischen Peak-Verhältnis beruht, das bei 375 und 650 nm gemessen wird«

Die Flachdruckform der Erfindung enthält ein Metallblech oder -platte, von dem mindestens eine Oberfläche mit einer belichtungssensiblen Schicht bedeckt ist, die eine Diazoverbindung enthält, welche zur Erhöhung ihrer Reaktivität in Gegenwart einer von einer Projektionsbelichtung stammenden Lichtquelle modifiziert wurde.

Für die Flachdruckform der Erfindung können übliche Träger verwendet werden= Bevorzugte Träger sind die allgemein im . Offsetdruck verwendeten Metallplatten oder mit einer Metall-

Oberfläche versehenen Platten. Aluminium und Zink sind zwei der am meisten bevorzugten Stoffe- Die Platten können besonders behandelt oder mit einer Zwischenschicht oder mit . Trennschichten versehen sein, wie sie auf dem Gebiet der Technik üblich sind. Im Fall von Aluminium ist beispielsweise häufig eine chemische oder elektrolytische anodische Behandlung der Oberfläche vorteilhaft. Die Metalloberfläche kann auch siliziert sein.

Erfindungsgemäß werden die im Offsetdruck bekannten lichtempfindlichen Diazoverbindungen verwendet. Ein Verfahren zur Herstellung einer sehr gut geeigneten Diazoverbindung ist in den US-PSen 2 697 498 und 2 063 631 beschrieben. Diese Verbindung ist ein Kondensationsprodukt von Paraformaldehyd mit p-Diazo-diphenylaminsulfat. Diazoverbindungen sind auch in der US-PS 2 667 415 beschrieben. Bei der Belichtung, beispielsweise mit UV-Licht, wird in den lichtempfindlichen Diazoverbindungen Stickstoff aus dem Molekül abgespaltet,wobei ein wasserunlöslicher, hydrophober und oleophiler Stoff entsteht, der dann das Druckbild wird. Die nicht belichteten Bereiche der Verbindung werden durch bekannte Entwicklerlösungen leicht weggewaschen. Weitere Beispiele für geeignete Diazoverbindungen sind in den US-PSen 2 692 827, 2 714 066, 2 773 779, 2 778 735., 2 958 599 und 3 o3o 21o beschrieben.

Spezielle Beispiele für geeignete Diazoverbindungen sind:

p-Diazo-diphenylamin

4-Diazo-4-methoxy-diphenylamin

4-Diazo-2,5-dimethoxy-4.' -methyl-diphenylsulf id 4-Diazo-2,5-diäthoxy-4'-methyl-diphenylsulfid und 4-Diazo-diphenyläther.

Die Diazoverbindung kann nach bekannten Verfahren stabilisiert werden, beispielsweise durch Umsetzung der Diazoverbindung mit einer Sulfonsäure oder einem Derivat davon, Kondensieren mit einem Aldehyd, wie Formaldehyd, Komplexieren mit

L J

Metallsalzen, wie einem Zinkhalogenid oder Borfluoriden, Zinn(IV)-chlorid, Natriumchlorid oder Aluminiumchlorid.

Die Diazoverbindung kann in Form einer Dispersion oder Lösung durch Tauchen, Sprühen, Walzenbeschichtung, Bürsten oder ein anderes bekanntes Verfahren auf den Träger aufgebracht werden.

Erfindungsgemäß wird die Diazoverbindung oder ihr Derivat vor der Belichtung und vorzugsweise auch vor dem Aufbringen auf den Träger derart vorbehandelt, daß ihre verhältnismäßig hohe Belichtungssensibilität in solchem Maß verbessert wird, daß sie sowohl wirkungsvoll als auch wirtschaftlich zur Bilderzeugung auf einer Druckform mittels Projektionsbelichtung verwendet werden kann=

Die Vorbehandlung der Diazoverbindung wird derart durchgeführt, daß ihre Reaktivitätseigenschaften in Gegenwart von Licht erhöht werden. Vorerhitzen der Diazoverbindungen oder ihrer Derivate ist eines der bevorzugten Verfahren zur Verbesserung ihrer relativen Belichtungssensibilität. Im allgemeinen kann das Erhitzen bei einer Temperatur über 3O°C, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 60 bis 120°C durchgeführt werden. Die Dauer des Erhitzens hängt natürlich von der verwendeten Temperatur ab. Die Zeitdauer beträgt etwa 1 bis 150 Stunden, im allgemeinen 2 bis 60 und vorzugsweise etwa 4 bis 40 Stunden. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Diazoverbindung in Form einer Lösung oder Dispersion vor dem Aufbringen auf die Metallplatte erhitzt. Jedoch kann das Erhitzen auch durchgeführt werden, nachdem die Diazoverbindung oder ihr Derivat auf die Platte aufgebracht wurde.

Der Grad des Abbaus, der zur Verbesserung der relativen Belichtungssensibilität der Diazokomponente erzielt werden muß, kann durch spektrophotometrische Analyse kontrolliert

L J

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werden. Der Kontrollpunkt kann dabei auf dem relativen spektrophotometrischen Peakverhältnis beruhen, das bei und 650 nm gemessen wird. Der Grad des Abbaus wird durch den Absorptionsbereich bei 650 nm bestimmt. Die Bereiche für eine Iprozentige Lösung in Diäthylenglykolmonomethylester sind nachstehend aufgeführt:

Vorbehandlungsbedingungen Absorption, 650 nm

Nicht	erhitzte Diaζοverbindung	0,20
60⁰C -	8 h	0,43
60°C -	20 h -	0,46
60°C -	40 h	1,20
70°C -	.4 h	0,56
70⁰C -	8 h	0,97
70°C -	20 h	1,80

Der günstigste Bereich für die Eigenschaften der Druckplatte wird vorstehend durch Absorptionswerte von 0,90 bis 2,00 bezeichnet. Bei 375 nm liegt für eine Iprozentige Lösung in Diäthylenglykolmonomethyläther der günstigste Bereich des Absorptionswertes bei 0,40 bis 0,80, vorzugsweise 0,68 bis 0,79.

Obwohl nach dem bevorzugten Verfahren der Aktivierung der Diaζοverbindung eine eigene Heizstufe vorgesehen ist, die nachstehend im einzelnen erläutert wird, können auch andere Vorbehandlungen in zufriedenstellender Weise angewendet werden, welche ihre Zersetzung beschleunigen. So kann beispielsweise die Vorbehandlung der Diaζοverbindung mit UV-Strahlen, Laserstrahlen, Elektronenstrahlen, fernem UV-Licht (weniger als 300 nm) und Röntgenstrahlen durchgeführt werden.

Der genaue Mechanismus der Beschleunigung der Reaktivität der Diazoverbindung oder ihres Derivats ist nicht bekannt. Vermutlich koppeln die Diazoverbindungen jedoch während der

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Vorbehandlungf wobei aktive Azopolymerisate entstehen. Diese Azopolymerisate scheinen inhärent auf UV-Strahlung während der Belichtung der Bilder stärker anzusprechen.

Die Flachdruckformen der Erfindung können in Einrichtungen zur Projektionsbelichtung verwendet werden, die beim Druck von großen Formularen und Linienmustern benutzt werden, wobei regelmäßig Flachdruckplatten mit großen Volumen verwendet werden. Dem Fachmann ist klar, daß normale vorsensibilisierte Druckplatten mit üblicher UV-Ansprache lange Belichtungszeiten von etwa 30 bis 60 Sekunden in der 35 mm Projektion bei 8 1/2-facher Vergrößerung benötigen. Dies führt zu geringen Volumenkapazitäten der Plattenherstellung sowie ungünstigen Kosten für dieses Druckkonzept. Durch Ver-Wendung von vorsensibilisierten Druckformen mit verbesserter Sensitivität gemäß vorliegender Erfindung werden die Belichtungszeiten auf 3 bis 8 Sekunden vermindert. Die wirtschaftliche Attraktivität der Mikrofilmprojektion wird dadurch erhöht. Außerdem werden erhöhte Kapazitäten bei der Plattenherstellung und Kosteneinsparungen im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren erreicht.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel "1

Aus folgenden Bestandteilen wird eine übliche Beschichtungslö sung hergestellt?

Grundbeschichtungslösung	Gewxchtsprozent
Harz Epon 1007	5,0
Polyurethanharz	4,0
H₃PO₄	0,02
Farbstoff Basic Blue	0,20
Äthylendichlorid	43,0
Methanol	30,0
Äthylenglykoltnonomethyläther	19,08

^r -ro ^

Εροη 1007F (Shell Chemical Co.) besteht aus Phenoxyharzen, d.h. Polyhydroxyäthern gemäß US-PS 3 091 533. Als Polyurethanharz kann beispielsweise ein Harz mit der Bezeichnung DV-532 (Polychrome Corp.) verwendet werden. Keiner der vorstehend angegebenen Bestandteile ist für die Erfindung kritisch, so daß sie durch bekannte Stoffe gleicher Wirkung ersetzt werden können.

Diazokomponente

Eine lichtempfindliche Komponente wird durch Umsetzung von 1g Kondensationsprodukt von p-Diazodiphenylamin und Formaldehyd mit 1,2g 2-&thoxy-4-methoxybenzoph.enon-5-sulfonsäure hergestellt. Beide Verbindungen werden dazu als 5prozentige Lösung in destilliertem Wasser 10 Minuten gerührt und die Umsetzungsteilnehmer durch Filtrieren von den Produkten getrennt.

Ansatz Λ

Eine Hälfte der vorstehend erhaltenen Grundbeschichtungslösung wird mit 1 Gewichtsteil der vorstehend hergestellten lichtempfindlichen Diazokomponente zur Beschichtungslösung A vermischt.

Ansatz B

Eine Hälfte der vorstehend erhaltenen Grundbeschichtungslösung wird mit 1 Gewichtsteil der lichtempfindlichen Diazokomponente zur Beschichtungslösung B vermischt. Die Diazokomponente wurde getrennt vorher in einem Ofen in trockener Luft 30 Stunden auf 60⁰C erhitzt.

Die Beschichtungslösungen A und B werden getrennt auf für den Offsetdruck geeignete Aluminiumsubstrate aufgebracht, die mit Bimstein gekörnt, mit Gleichstrom in Schwefelsäure anodisch oxidiert und außerdem mit einer 5prozentigen Natriumsilikatlösung 2 Stunden bei etwa 82°C behandelt wurden.

L -I

Die erhaltenen Flachdruckplatten werden bei 6-facher Vergrößerung 10 s in. einer Projektions-Belichtungseinheit belichtet, welche eine Quecksilber-UV-Lichtquelle mit

1 KW Leistung ist.
5

Die Druckform mit der Beschichtungslösung A ergibt folgende Werte auf der GATF 21 Sensibilitätsskala (Graukeil)s
Volltonfläche (Solid) : T; Ende (Tail) : 3„

Dies zeigt eine unzureichende Belichtung an. Dagegen ergibt die Druckform mit der Beschichtungslösung B einen Wert von Solid 4 und Tail 8, was auf eine ausreichende Belichtung hinweist. Wenn die beiden Druckformen auf einer Offsetdruckpresse befestigt werden, tritt bei der
Beschichtungslösung A bereits eine Ablösung des Bildbereichs nach
nur 200 Drucken auf. Die Platte mit der Beschichtungslösung B ergibt dagegen 10 000 annehmbare Drucke«,

Beispiel 2

Die gemäß Beispiel 1 hergestellte lichtempfindliche Diazo-

komponente wird mit einer Metallhalogenid-UV-Energiequelle mit einer gesamten Strahlungsenergie von 2 bis 16 mJ/cm³ bestrahlt.

Danach wird der Ansatz B von Beispiel 1 mit der Änderung

wiederholt, daß eine äquivalente Menge der UV-vorbehandelten Diazokomponente anstelle der wärmebehandelten Diazokomponente verwendet wird., Die Bild-Prüfergebnisse, die mit der Beschichtungslösung gemäß Beispiel 2 erhalten werden, sind

mit den in Beispiel 1 „ Ansatz B erhaltenen vergleichbar.,
30

Beispiel 3

Die gemäß Beispiel 1 hergestellte lichtempfindliche Diazokomponente wird mit einem Elektronenstrahl mit-25 KV Be-
_8

schleunigungsspannung, 10 A Strahl-stromstärke und einer Abtastzeit von 0,2 bis 2,0 Sekunden für eine Proben-

L J-

fläche von 10 χ 10 nun bestrahlt. Dies ergibt einen Absorptionswert bei 650 nm von 0,9 bis 1,8 in der spektrophotometrischen Analyse.

Beispiel 1 Ansatz B wird mit der Änderung wiederholt, daß eine äquivalente Menge der mit dem Elektronenstrahl vorbehandelten Diazokomponente statt der wärmebehandelten Diazokomponente verwendet wird» Die Bildprüfergebnisse mit der Beschichtungslösung gemäß Beispiel 3 sind mit denjenigen ver-

^⁰ gleichbar, die im Beispiel 1, Ansatz B erhalten werden.

Beispiel 4

Beispiel 1 wird mit der Änderung wiederholt, daß 1 g des Kondensationsproduktes von 4-Diazo-2,5-diäthoxy-4'-methyldiphenylsulfid und Formaldehyd mit 1,4 g Toluolsulfonsäure umgesetzt werden. Die erhaltene lichtempfindliche Diazokomponente wird gemäß Beispiel 1, Ansatz B weiterbehandelt. Es

werden ähnliche Ergebnisse erhalten. 20

Beispiel 5

Beispiel 1 wird mit der Änderung wiederholt, daß die nachstehende Grundbeschichtungslösung Nr. 2 hergestellt und verwendet wird.

Grundbeschichtungslösung Nr. 2'

Polyurethanharz (Estane 5715;

B.F. Goodrich Co.)

Polyurethanharz (DV-530; Polychrome Corp.) Farbstoff Orasol Blue GN (Ciba-Geigy Co.) Äthylenglykolmonomethyläther

Es werden die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten.

Gewichtsteile	,0
2	/0
5	,3
0	,0
98

- 13 -

Beispie.

Beispiel 1, Ansatz B wird mit der Änderung wiederholt, daß die zur Vorbehandlung der Diazoniumkomponente verwendeten Energiequellen ein Argonlaser bzw. eine UV-Strahlungsquel le mit einer Wellenlänge unter 300 nm sind= Es werden ähnliche befriedigende Ergebnisse erhalten.

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Claims

VOSSlUS -VOSSlUS -TAUCHNEK^HEUNEMANN -RAUH

PATENTAN'WÄL-^T£^:

SIEBERTSTRASSE 4. - 8OOO MÜNCHEN 86 ■ PHONE: (O89) 47 4Ο75 -V

C A BLE: B EN Z OLP AT ENT MÖNCHEN TELEX 5-29 4.53 VOP AT D V

27. Juli 1981

u.Z.. R 314 (Ra/kä)
Case: DB-60

POLYCHROME CORPORATIOK
On the Hudson, Yonkers, V= St.A.

" Flachdruckform und Verfahren zu ihrer Herstellung " Patentansprüche

Flachdruckform aus einem Träger mit Metalloberfläche und einer darauf befindlichen Schicht aus einer lichteiupfind- « liehen Diazoverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Diazoverbindung erhöhte Licht- -4 empfindlichkeit aufweist, wodurch ihre relative Belichtungssensibilität verbessert wird»
2. Flachdruckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diazoverbindung zur Erhöhung ihrer Lichtempfindlichkeit ausreichende Zeit auf eine Temperatur von etwa 35 bis 120°C vorerhitzt wurde.
3ο Flachdruckform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorerhitzen etwa 2 bis 60 Stunden durchgeführt wurde <.
4„ Flachdruckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfindlichkeit der Diazoverbindung durch Vorbehandlung mit ultraviolettem Licht erhöht wurde= _v-

L J

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5. Flachdruckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfindlichkeit der Diazoverbindung durch Vorbehandlung mit einem Laserstrahl erhöht wurde.
6. Flachdruckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfindlichkeit der Diazoverbindung durch Vorbehandlung mit Elektronenstrahlen erhöht wurde.
7. Flachdruckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfindlichkeit der Diazoverbindung durch Vorbehandlung mit kurzwelliger üV-Energie erhöht wurde.
8. Flachdruckform aus einem Träger mit Aluminiumoberfläche

und einer darauf befindlichen Schicht aus einer lichtempfindlichen Diazoverbindung zur Festlegung der BiId- und Nicht-Bildbereiche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diazoverbindung etwa 1 bis 150 Stunden auf eine Temperatur von etwa 35 bis 120⁰C vorerhitzt wird, wobei die

·

Lichtempfindlichkeit der Diazoverbindung erhöht und ihre relative Belichtungssensibilität verbessert wird.
9. Flachdruckform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Diazoverbindung p-Diazo-diphenylamin ist. 25
10. Flachdruckform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Diazoverbindung 4-Diazo-e-methoxy-diphenylamin ist.
11. Flachdruckform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Diazoverbindung 4-Diazo-2/5-dimethoxy-4'-methyldiphenylsulfid ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Flachdruckform durch Auf-35

bringen einer Beschichtung aus einer lichtempfindlichen Diazoverbindung auf einen Träger mit einer Metalloberfla—

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ehe zur Festlegung von Bild- und Michtbildbereichen, *r

dadurch gekennzeichnet, daß man die Diazoverbindung zur Erhöhung ihrer Reaktivität in Gegenwart von Licht vorbehandelt und dabei die relative Belichtungssensibilität der Diazoverbindung verbessert.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche des Trägers aus Aluminium besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 12_f dadurch gekennzeichnet, daß man die Diazoverbindung zur Vorbehandlung ausreichende Zeit um ihre Lichtempfindlichkeit zu erhöhen, auf eine Temperatur von etwa 35 bis 12O°C erhitzt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erhitzen etwa 2 bis 60 Stunden durchführt.
16. Verfahren zur Erhöhung der Reaktivität einer licht- 's

empfindlichen Diazoverbindung und zur Verbesserung ihrer relativen Belichtungssensibilität, dadurch gekennzeichnet, ^ daß man die Diazoverbindung vor dem Belichten etwa 1 bis 150 Stunden auf eine Temperatur von etwa 35 bis 12O°C erhitzt.

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