EP0737133B1

EP0737133B1 - Thermisches auftragsverfahren für hydrophile schichten auf hydrophoben substraten und verwendung so beschichteter substrate als trägerkörper für offsetdruckplatten

Info

Publication number: EP0737133B1
Application number: EP95904503A
Authority: EP
Inventors: Heinrich Kühn; Dieter Jaculi; Engelbert Pliefke; Ulrich Bos; Werner Frass
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1998-07-29
Anticipated expiration: 2014-12-19
Also published as: JP3402368B2; DE59406576D1; WO1995018019A1; EP0737133A1; JPH09504241A; US5967047A; AU1316395A

Description

Die Erfindung betrifft ein thermisches Verfahren zur Auftragung von hydrophilen Keramikschichten auf Trägermaterialien für Druckplatten. Dieses hydrophilierte Trägermaterial eignet sich aufgrund der erzielbaren Oberflächentopographie besonders gut zum Beschichten mit lichtempfindlichen Schichten, aus denen Druckplatten hergestellt werden können, die nach Belichtung und Entwicklung Druckformen mit gleichmäßiger Topographie, hoher Auflagenstabilität und guter Feuchtmittelführung ergeben.

Die am häufigsten verwendeten Druckplatten für das Offsetdruckverfahren bestehen üblicherweise aus einem Trägermaterial auf das eine lichtempfindliche Schicht haftfest aufgebracht wird. Diese Schicht wird belichtet, wonach der Nichtbildstellenanteil rückstandsfrei von der Oberfläche entfernt werden muß. Durch die zurückbleibende hydrophobe Schicht (Bildanteil) kann Farbe auf das zu bedruckende Produkt aufgetragen werden, was jedoch nur dann gewährleistet ist, wenn im Bereich der Nichtbildstellen Wasser vorhanden ist. Für ein qualitativ hochwertiges Druckbild ist die Benetzbarkeit mit Wasser (hydrophile Eigenschaft) im Bereich der Nichtbildstellen von entscheidender Bedeutung. Es ist bekannt, daß Aluminiumoxid solche Eigenschaften besitzt.

Daher ist es naheliegend, Trägermaterialien aus Aluminium zu verwenden, diese zur besseren Verklammerung des Druckbildes aufzurauhen und die Oberflächen zu oxidieren. Chemische oder elektrochemische Verfahren, auch in Kombination mit mechanischen Verfahren zur Aufrauhung von Reinaluminium sind beispielsweise aus der DE-A-34 13 899 bekannt geworden.

Die mehrstufigen Verfahren sind an eine gleichmäßige Aluminiumzusammensetzung an der Trägeroberfläche gebunden, um zu gewährleisten, daß bei geregelter chemischer Prozeßführung eine gleichmäßige Oberflächentopographie frei von Narben entsteht. Die Entsorgung der Bäder und des anfallenden Feststoffanteils sind als Negativfaktoren zu betrachten.

Durch DE-AS-13 00 579 ist ein Verfahren bekannt geworden, bei dem durch einen elektrischen Lichtbogen zwischen einer hitzebeständigen Elektrode und einem metallischen Trägermaterial in einem Schutzgasmantel ein Plasma erzeugt wird, mit dessen Hilfe Druckplatten mit geringen Abfallmengen aufgerauht, und durch Zugabe von Materialien die Oberfläche so modifiziert werden kann, daß sie eine verbesserte Hydrophile aufweist. Dieses Verfahren läßt sich in der Praxis jedoch schwer realisieren, da es sehr stark von den durch mehrere Faktoren bestimmten Intensitäten der übertragenen Lichtbögen abhängig ist.

Aus der DE-AS-23 48 717 ist ein weiteres Verfahren zur Auftragung von feuchtmittelführenden Schichten auf Druckplatten für das Offsetdruckverfahren bekanntgeworden. Es sind Schichten aus schwer- oder unlöslichen Carbonaten, Silikaten oder Quarz vorgesehen, die nach dem Plasmaspritzverfahren auf aufgerauhte Träger aufgebracht, und dann zur Erzeugung der geeigneten Rauheit geschliffen werden. Die Bildanteilsfläche wird durch teilweises Entfernen der Beschichtung erhalten. Dieses Verfahren ist jedoch, bedingt durch die mechanische Bearbeitung und den Ätzvorgang zur Entfernung der Schicht, sehr aufwendig.

Ziel der vorliegenden Erfindung war es, ein thermisches Beschichtungsverfahren zur Hydrophilierung von Oberflächen bereitzustellen, bei dem nicht nur Aluminiumträger sondern auch sonstige Metalle wie Stähle und andere Nichteisenmetalle und Legierungen oder sogar Kunststoffe sicher beherrschbar und haftfest beschichtet werden können. Die Reststoffe sind auf ein Minimum zu reduzieren und sollen so anfallen, daß eine Wiederverwertung leicht möglich ist.

Das Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung erreicht, dessen Kennzeichenmerkmale darin bestehen, daß in einem ersten Behandlungsschritt auf der Oberfläche der Trägerfolie durch mechanische Mikroaufrauhung eine Oberflächenrauheit R_a im Bereich von 0,2 bis 1,5 µm erzeugt wird und daß die Trägerfolie dann durch thermisches Spritzen von pulverförmigen Oxiden und/oder oxidischen Gemischen und Verbindungen mit einer mittleren Korngröße im Bereich von -40 bis + 1 µm mit einem dauerbeständig gut haftenden hydrophilen Überzug beschichtet wird.

Korngrößenangaben der Art -40 bis + 1 µm bedeuten im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß in dem Pulver mit der entsprechenden Korngrößenangabe keine Teilchen mit einer Korngröße von größer als 40 µm und keine Teilchen mit einer Korngröße von kleiner als 1 µm vorhanden sind.

Die erfindungsgemäß aufgetragene hydrophile Schicht erfüllt mehrere Funktionen, die bei der Beschichtung mit lichtempfindlichen Harzen und der Verwendung als Offsetdruckplatten von positiver Wirkung sind.

Für Fachleute war es überraschend, daß sich besonders dünne, flexible und abriebsbeständige Beschichtungen mit geringen Schichtdickentoleranzen ohne mechanische Bearbeitung so auftragen lassen, daß eine in der Kernrauhtiefe (Begriff angelehnt an DIN 4776) gleichmäßige Oberfläche entsteht. Die Oberfläche ist insbesondere so gestaltet, daß statistisch gut verteilte punktförmige Vertiefungen entstehen die so ausgebildet sind, daß die darauf aufgebrachte lichtempfindliche Harzschicht zur Erzeugung des Bildanteils haftfest verklammert werden kann. Ein weiterer Effekt, der sich positiv bei der Belichtung bemerkbar macht, wurde dadurch erreicht, daß statistisch gut verteilte Spitzen aus der Kernrauhtiefe erreicht werden können. Weitere Vorteile dieses Verfahrens sind darin zu sehen, daß mit der gleichen Maschinenanordnung die unterschiedlichsten Trägermaterialien wie Kunststoffe oder Metalle Verwendung finden können, und von ihrer chemischen Zusammensetzung unterschiedliche Beschichtungsstoffe auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnitten eingesetzt werden können. Die entstehenden Abfallstoffe können sortenrein und trocken erfaßt und in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Verfahrensablauf mit den vergrößerten Oberflächenzuständen.

Eine Metall- oder Kunststoffolie 1 als Grundträger für Offsetdruckplatten wird von einer Rolle 2 kontinuierlich mit gleichbleibender Bandgeschwindigkeit abgewickelt, wobei der Grundträger vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 100 bis 500 µm, besonders bevorzugt von 120 bis 350 µm, besitzen soll sowie eine Dickentoleranz von ± 2 % mit kratzer- und narbenfreier Oberfläche die frei von groben organischen oder mineralischen Rückständen ist. Als metallische Werkstoffe können Aluminium und seine Legierungen der bevorzugten Zusammensetzung oder Edelstähle oder veredelte Stähle Vorgesehen sein. Es können auch andere metallische Werkstoffe, die der Korrosion durch das Feuchtmittel widerstehen und die mechanischen Eigenschaften erfüllen, Verwendung finden.

Als Kunststoffe können vorzugsweise thermoplastische Polyester eingesetzt werden, wobei polyethylenterephthalathaltige Homo- und Copolymere sowie Mischungen davon mit anderen Polyestern oder Polyamiden besonders geeignet sind. Die Kunststoffe können ferner noch Füllstoffe in einer Menge von bis zu 5 Gew.-% enthalten, wobei anorganische Füllstoffe wie Tonerde, Titandioxid und/oder Aluminiumoxid besonders geeignet sind. Vorzugsweise befinden sich wenigstens 1,5 Gew.-% Füllstoffe in dem Kunststoff.

Der Grundträger 1 wird über eine frei drehende, vertikal geführte bewegliche Rolle 3 zur Aufnahme eines Geschwindigkeitsausgleiches und zur Sicherstellung eines möglichst großen Umschlingungswinkels für die im Anschluß daran angeordnete Behandlungsrolle 4 geführt. Auf der Behandlungsrolle 4 wird der formschlüssig anliegende Grundkörper 1 erfindungsgemäß in einem ersten Arbeitsschritt mechanisch so aufgerauht, daß eine mikrorauhe Oberfläche entsteht, ohne den Grundkörper durch Verzüge zu schädigen. Sandstrahlverfahren zum Entrosten, zur Entfernung von Lackschichten oder zur Verfestigung von Oberflächen sind zwar schon bekannt, es war aber überraschend, daß sich dünne Folien verzugsarm mit besonders gleichmäßigen mikrorauhen Oberflächentopographien versehen lassen.

Erfindungsgemäß wird vorteilhafterweise ein 'Druckstrahlverfahren' eingesetzt, bei dem der Strahldruck im Bereich von 0,5 bis 2 bar, vorzugsweise von 0,6 bis 1,5 bar, liegt. Der Abstand der Düse von dem Grundkörper 1 liegt im Bereich von 50 bis 150 mm, vorzugsweise von 50 bis 80 mm. Als Strahlmittel sind scharfkantige Strahlmittel besonders geeignet, insbesondere mineralische Strahlmittel wie Al₂O₃ oder Korund mit einer Korngröße im Bereich von 10 bis 100 µm, vorzugsweise von 20 bis 50 µm. Die Strahlmittelmenge beträgt dabei 500 bis 1000 g/m² Grundträger, wobei diese gleichbleibend dosiert wird. Die Dosierung wird vorteilhaft durch rotierende mechanische Dosiervorrichtungen vorgenommen. Die Strahlvorrichtung 5, die gegebenenfalls auch mehrere Düsen umfassen kann, wird parallel zur Längsachse 6 der Behandlungswalze 4 mit einer Geschwindigkeit von 1000 bis 2000 mm/s bewegt. Nach dem Strahlvorgang wird die Oberfläche des Grundkörpers von Stäuben befreit.

Als Rolle 3 kann ein verschleißbeständiger Körper mit geringen Massen mit einer flexiblen Gummiauflage vorgesehen sein.

Das Grundkörperband 1 besitzt nach der erfindungsgemäßen Aufrauhbehandlung eine mikrorauhe Oberfläche 7 mit einer Rauheit R_a von 0,2 bis 1,5 µm, vorzugsweise von 0,5 bis 1,0 µm, und kann kontinuierlich oder in Taktschritten zur Beschichtungsstation, dem Plasmaspritzen, geführt werden.

Das thermische Spritzverfahren, Plasmaspritzen mit einem Plasmabrenner 10 in natürlicher Umgebungsatmosphäre mit einem nichtübertragenen Lichtbogen gem. DIN 32530, ist als Technologie zur Auftragung von Dickschichten bekannt. Oxidische Schichten, auf rotationssymetrischen Teilen oder eine Flächen- oder Teilflächenbeschichtung mit Robotern durch mehrmaliges Überstreichen, in Dicken von 50 bis 500 µm sind Stand der Technik.

Der Grundträger 1, der eine Breite von 500 bis 2000 mm haben kann, wird zur Beschichtung durch Plasmaspritzen kontinuierlich oder taktförmig entsprechend der Spritzstrahlbreite, die im Zenit 6 bis 12 mm betragen kann, formschlüssig anliegend von einer angetriebenen Behandlungswalze 8 mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 5 bis 50 mm/s unter dem heißen Gasstrahl des Plasmabrenners 10 hindurchbewegt.

Eine Verwendung von mehreren Plasmaspritzbrennern ist besonders vorteilhaft und steigert die Beschichtungsgeschwindigkeit um das Vielfache, entsprechend der Brenneranzahl. So kann z.B bei einer besonders vorteilhaften Verwendung von 10 Plasmaspritzbrennern eine Fläche im Bereich von 300 bis 1000 m²/h beschichtet werden.

Der Walzenkörper der Behandlungswalze 8, der aus Stahl, Aluminium oder sonstigen Metallegierungen bestehen kann, hat ferner die Aufgabe die Wärme aus dem thermischen Prozeß, mit der der Grundträger für Druckplatten zwangsläufig beaufschlagt wird, aufzunehmen und abzuleiten. Eine zusätzliche Kühlung des Walzenkörpers mit wärmeableitenden Fließmedien, wobei eine Taupunktsunterschreitung zu vermeiden ist, bewirkt eine störungsfreie Prozeßführung.

In den heißen Gasstrahl des Plasmabrenners, der parallel zur Längsachse 11 der Behandlungswalze 8 über den Grundträger 1 mit einer Geschwindigkeit von 1000 bis 2000 mm/s gleichförmig, wellenförmig oder oszillierend bewegt wird, wird keramisches Pulver durch eine Dosiervorrichtung 12, 13 zugegeben.

Erfindungsgemäß können so Plasmaspritzschichten mit einer Dicke von 5 bis 20 µm und mit einer Schichtdickentoleranz von ± 5 % aufgetragen werden. Die Schichten besitzen eine Haftfähigkeit die dem "Filmtest", wie er in der Galvanik üblich ist, entsprechen. Dabei werden Klebestreifen auf die beschichtete Oberfläche angepreßt und danach ruckartig wieder senkrecht zu der Beschichtungsebene abgezogen. Dabei darf das Beschichtungsmaterial an der Klebeschicht nicht anhaften bleiben. Die Schichten können durch Biegen des Grundkörpers 1 um einen Winkel von 90° nicht durch Abplatzen entfernt werden.

Als plasmabildende heiße Gase können Argon und Stickstoff Verwendung finden. Vorteilhaft werden Gasgemische wie Argon-Stickstoff, Stickstoff-Wasserstoff oder besonders vorteilhaft Argon-Wasserstoff eingesetzt. Die eingebrachte elektrische Leistung beträgt vorteilhaft 20 bis 50 KW, besonders vorteilhaft 25 bis 35 KW.

Erfindungsgemäß wird zur Erzeugung einer Schicht mit einer Rauheit R_a von 1 bis 2 µm ein sehr feines Pulver mit einer mittleren Korngröße ≤ 20 µm eingesetzt. Besonders vorteilhaft konnten Pulver mit einer mittleren Korngröße von 5 bis 12 µm eingesetzt werden. Eine zweite Pulverfraktion mit einer Körnung von 20 bis 40 µm, die zweckmäßigerweise getrennt zugegeben wird, bewirkt, daß sich aus der Grundrauhigkeit 14 heraus einzelne in der Menge steuerbare, statistisch gleichmäßig über die Oberfläche verteilte Spitzen 15 erzeugen lassen. In dieser Schichtkombination können die Körnungen eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung haben, wie z.B. Grundschicht Al₂O₃ - Spitzen Al₂O₃ + 3% TiO_2.

Zur Erzielung einer hydrophilen verschleißbeständigen Schicht können bevorzugt Aluminiumoxide und Mischungen oder Verbindungen mit anderen Oxiden Verwendung finden, die erfindungsgemäß an der Schichtoberfläche einen Lichtabsorbtionsfaktor von 50 bis 70 % ergeben.

Überraschenderweise konnten in der Plasmaflamme ferner aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, wie z. B. AlSi, AlMg oder Al-Si-Fe und perletierten oder gesinterten Gemischen mit diesen Zusammensetzungen durch Oxidation von feinen Pulvern, der bevorzugten Korngrößen < 20 µm, oxidische Gemische oder Verbindungen mit hydrophilen Schichteigenschaften erzeugt werden.

Erfindungsgemäß ist es möglich, pulverförmige Oxide der beschriebenen Art als solche, wahlweise aber auch pulverförmige Metalle, die in dem Plasmastrahl oxidieren, oder eine Kombination aus diesen anzuwenden.

Die Schichtkombination aus Grundkörper und thermisch aufgetragener hydrophiler Keramikschicht hat eine andere Hydrophile sowie eine erhöhte Verschleißbeständigkeit im Vergleich zu in dem Plasmagasstrahl erzeugten Oxidgemischen aus Metallen.

Im Rahmen der Erfindung ist es ferner möglich, von einem mit Aluminium oder Al-Legierung umhüllten Keramikpulver auszugehen oder von einem Kornagglomerat aus Metall und Keramik und damit Trägermaterial für Offsetdruckplatten zu beschichten.

Nach dem Plasmaspritzprozeß wird zweckmäßigerweise eine Reinigung 16 durch Abblasen und Absaugen der nichthaftenden Partikel vorgenommen. Diese können analog zum Sandstrahlprozeß zusammen mit den Stäuben, die im Plasmaspritzprozeß anfallen, ebenfalls in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Die gereinigten Bänder werden dann an einer Beschichtungsstation 17 auf der hydrophilierten Oberfläche 19 mit einer lichtempfindlichen Schicht 18 beschichtet. Die beschichteten Bänder werden dann getrocknet und ggf. Temperprozessen ausgesetzt.

Nach diesem Prozeß können die Druckplatten auf ihre endgültige Größe aus dem bandförmigen Material zugeschnitten werden. Die eigentliche Formatierung zu Druckplatten erfolgt in den Druckereien, nach bekannten Verfahren.

Beispiel 1

Ein gewalztes Aluminiumfolienband WSt. Nr. 3.0205 von einer Dicke von 300 µm und einer Breite von 1600 mm wurde in einem ersten Arbeitsschritt einem Sandstrahlprozeß unterzogen. Zwei Strahldüsen mit einem Durchmesser von 8 mm wurden in einem Abstand von 60 mm parallel zur Längsachse der Sandstrahlrolle mit einer Geschwindigkeit von 1,5 mm/s über das Folienband bewegt. Die Sandstrahlrolle selbst bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von 25 mm/s. Als Strahlmittel wurde ein geschmolzenes und gebrochenes scharfkantiges Aluminiumoxid mit 3 Gew.-% Titanoxid verwendet, das eine mittlere Korngröße von 20 bis 45 µm hatte. Das Strahlmittel wurde durch eine rotierende Scheibe mit einer Dosierrille so dosiert, daß das Folienband mit einer Strahlmittelmenge von 700 g/m² beaufschlagt wurde. Die Druckluftmenge betrug 250 m³/h bei einem Druck von 1,2 bar. Das benutzte Strahlgut wurde in eine Staubsichtungsanlage gefördert und dort wurden Stäube mit einem Partikeldurchmesser von < 3 µm aus dem Strahlmittel entfernt. Das staubfreie Strahlmittel wurde dann erneut verwendet. Der Gesamtstrahlmittelverbrauch konnte durch diese Maßnahme auf eine Menge von 35 g/m² reduziert werden.

Nach den Strahlen wurde die Oberfläche des Folienbandes durch Abblasen mit trockener Druckluft und anschließend mit einem schnellverdunstenden handelsüblichen Lösemittel in einem Sprühprozeß gereinigt. Das Blech hatte eine Rauheit R_a von 0,92 µm gemessen nach DIN 4768.

Das gereinigte Folienband wurde dann nach dem Plasmaspritzverfahren mit einer Pulverkombination aus Aluminiumoxid 99,5 %, Aluminium-Titanoxid 97:3, teiloxidiertes Aluminium überzogen. Die Korngröße des Aluminiumoxids betrug -12 µm +5 µm (Bezeichnung Pulver A), das Aluminiumoxid mit 3 % Titanoxid hatte eine Korngröße von -40 µm + 20 µm (Bezeichnung Pulver B). Aus diesen Oxiden wurde eine Mischung mit 95 % Pulver A und 5 % Pulver B hergestellt (Bezeichnung Pulver C). Die Korngröße des Aluminiums betrug -20 µm +5 µm (Bezeichnung Pulver D). Zur Erzeugung des heißen Gasstrahls (Plasmaflamme) wurde ein Gasgemisch aus 8 % Wasserstoff und 92 % Argon verwendet, die elektrische Leistung betrug 28 kW. In die Plasmaflamme wurde Pulver C und D getrennt injektiert. Die Plasmaflamme wurde in einem Abstand von 70 mm mit einer Geschwindigkeit von 1800 mm/sec über das Folienband bewegt. Das Folienband wurde durch eine wassergekühlte Rolle diskontinuierlich in Schritten von 12 mm, die durch die Führungseinheit der Plasmaflamme ausgelöst werden, bewegt. Die Wassertemperatur der Rolle betrug + 10 °C, der Umschlingungswinkel 180° und die Anlagekraft der Folie betrug 10 N. Die so hergestellte Schicht hatte eine Schichtdicke von 10 µm und eine Oberflächenrauhigkeit R_a von 1,2 bis 1,5 µm (DIN 4768). Die Haftung der Schicht wurde mit einem Klebefilm geprüft und ergab sehr gute Haftung. Das hydrophilierte Folienband wurde anschließend mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen, belichtet und zu einer Druckplatte entwickelt. Die erhaltene Druckplatte hatte in einem Druckversuch eine gute Qualität die folgende Merkmale aufweist:

1.) Die 6 µm Linien waren im UGRA Test heil wiedergegeben

2.) Das Freilaufverhalten als Indiz für eine gute Feuchtmittelführung zeigte kein störendes Verhalten auf.

3.) Im Vergleich zu einem marktüblichen Korrekturmittel (KP 273) treten nach der Korrektur keine Farbunterschiede auf (= Farbschleierfreiheit)

4.) Die Druckauflage betrug 130 000 Drucke

5.) Die Druckauflage betrug bei einer nach dem Entwickeln 5 Minuten bei 230°C gehärteten Platte 500 000 Drucke.

Beispiel 2

Ein Aluminiumfolienband wie in Beispiel 1 wurde mit der gleichen Maschinenordnung wie in Beispiel 1 bewegt. Die hydrophile Schicht wurde nach dem Hochgeschwindigkeitsflammspritzverfahren aufgetragen. Es wurde im Brenner ein Pulver C und D wie aus Beispiel 1 verwendet. Pulver C wurde direkt in das Zentrum der Flamme injiziert bei der als Brenngas Acetylen in einer Menge von 4 400 l/h und Sauerstoff in einer Menge von 6200 l/h verwendet wird. Pulver D wurde vor dem Brenner in die Flamme injiziert. Es wurden 5 Brenner auf der Travesiereinheit angebracht, so daß gleichzeitig eine Breite von 75 mm beschichtet werden konnte. Der Brennerabstand betrug 200 mm. Die so hergestellte Schicht hat eine Schichtdicke von 10 bis 12 µm und eine Rauheit R_a 1,2 bis 1,5 µm. Die Prüfung der Haftfestigkeit der aufgetragenen Schicht mit einem Klebestreifen ergab eine sehr gute Haftung. Die Verarbeitung zu einer Druckplatte erfolgte analog zu Beispiel 1.

Beispiel 3

Ein biaxial streckorientiertes und hitzefixiertes Folienband aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 300 µm und einer Breite von 1600 mm wurde wie in Beispiel 1 angegeben einer Mikroaufrauhung unterzogen. Die gestrahlte Oberfläche wurde durch Abblasen mit trockener Druckluft, aber ohne organische Lösemittel gereinigt und hatte eine nicht rillige, feinkörnige, mikrorauhe Oberflächentopographie mit einer Rauheit R_a von 0,8 bis 1,2 µm, gemessen nach DIN 4768.

Das gestrahlte Folienband wurde dann zur Plasmaspritzstation geführt. Dort wurde es mit einer Kraft von 10 N formschlüssig an eine mit Wasser auf eine Temperatur von + 10 °C gekühlte Rolle angepresst. Die Rolle drehte sich mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit von 25 mm/s unter zwei Plasmabrennern, die selbst horizontal, d.h. parallel zur Längsachse der Rolle, mit einer Geschwindigkeit von 2000 mm/s hin- und herbewegt wurden.

Der Abstand zwischen den Brennern und dem Folienband betrug 100 mm. Zum Betreiben der Plasmaflamme wurde ein Gasgemisch aus 10 Vol.-% Wasserstoff und 90 Vol.-% Argon verwendet, die elektrische Leistung betrug 28 KW. In die Plasmaflamme wurde aus zwei getrennten Dosiersystemen ein Gemisch aus Pulver D und Pulver C (Bezeichnung wie in Beispiel 1) in einem Mischungsverhältnis von 30 : 70 eingegeben. Die Gesamtpulvermenge wurde so eingestellt, daß bei einem Pulverwirkungsgrad von 90 % eine gleichmäßige Schicht mit einer Dicke von 5 µm entsteht. Die Dickenschwankung der so hergestellten Schicht betrug ± 5 %.

Die Oberflächenrauheit R_a der Schicht betrug 0,95 µm, gemessen nach DIN 4768. Die Farbortbestimmung ergab einen L-Wert von 75, gemessen mit dem Cielabsystem nach DIN 5033. Die Anzahl der Spitzen im Bereich zwischen 3 bis 10 µm betrug 1000/m², bestimmt mittels Bildanalyse. Die Haftung der Schicht wurde mit einem Klebefilm wie in Beispiel 1 geprüft und ergab, daß es nicht möglich war, Teile der Schicht durch den Klebefilm senkrecht zur Schichtebene und vom äußeren Rand beginnend abzuziehen, also sehr gute Haftung. Das hydrophilierte Folienband wurde anschließend mit einer positiv Diazokopierschicht überzogen, belichtet und zu einer Druckplatte entwickelt. Die erhaltene Druckplatte hatte in einem Druckversuch eine hohe Qualität die folgende Merkmale aufweist:

1.) Die 6 µm Linien waren im UGRA Test heil wiedergegeben

4.) Die Druckauflage betrug 120 000 Drucke

5.) Die Druckauflage betrug bei einer nach dem Entwickeln 5 Minuten bei 230°C gehärteten Platte 450 000 Drucke.

Vergleichsbeispiel

Ein Aluminiumfolienband wie in Beispiel 1 wurde mit einem herkömmlichen Aluminiumpulver der Korngröße - 80 + 40 µm und einem herkömmlichen Aluminiumoxidpulver der Korngröße - 53 + 10 µm nach dem Plasmaspritzverfahren beschichtet. Die beiden Körnungen wurden in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 gemischt und in die Plasmaflamme injiziert. Es wurden übliche Parameter wie sie aus Datenblättern von Anlagenherstellern zum Beschichten von Oxiden zu entnehmen sind verwendet. Empfohlen wird ein Argon-Wasserstoffgemisch mit 75 Vol.% Argon und 25 Vol.% Wasserstoff bei einer elektrischen Leistung von 37 KW. Die Schicht hatte eine Rauheit R_a von 4 µm (DIN 4768) und eine ungleichmäßige Zusammensetzung, da das leichtschmelzende Aluminium am Injektor anhaftete und sich in größeren Faden als Schmelzgut ablöste und als peakförmige Erhebung auf dem Folienband niedergeschlagen war. Bei der daraus wie in Beispiel 1 hergestellte Druckplatte waren erst die 25 µm Linien im UGRA Test heil wiedergegeben. Ferner verblieben im Bereich der Nichtbildstellen punktförmige Bildstellenanteile aufgrund der zu hohen Rauheit haften. Die so hergestellten Druckplatten entsprechen nicht den Qualitätsstandarts von Offsetdruckereien.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Druckplatten, bei dem auf einer Trägerfolie durch thermisches Spritzen eine hydrophile Schicht erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Behandlungsschritt auf der Oberfläche der Trägerfolie durch mechanische Mikroaufrauhung eine Oberflächenrauheit R_a im Bereich von 0,2 bis 1,5 µm erzeugt wird und daß die Trägerfolie dann durch thermisches Spritzen von pulverförmigen Oxiden und/oder oxidischen Gemischen und Verbindungen mit einer Korngröße im Bereich von -40 bis + 1 µm mit einem dauerbeständig gut haftenden hydrophilen Überzug beschichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroaufrauhung durch ein Strahldruckverfahren bewirkt wird, bei dem unter einem Strahldruck im Bereich von 0,5 bis 2 bar ein scharfkantiges mineralisches Strahlmittel mit einer Korngröße im Bereich von -100 bis + 10 µm auf die Oberfläche der Trägerfolie aufgestrahlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie eine Metallfolie ist mit einer Dicke im Bereich von 100 bis 500 µm, bevorzugt von 120 bis 350 µm, mit kratzer- und narbenfreier Oberfläche die frei von groben organischen oder mineralischen Rückständen ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie aus Aluminium oder dessen Legierungen, Edelstählen oder veredelten Stählen oder Metallhybriden zusammengesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie eine biaxial streckorientierte und thermofixierte Kunststoffolie mit einer Dicke von 100 bis 500 µm aus einem thermoplastischen Kunststoff wie Polyvinylchlorid, Polyester, beispielsweise Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat, Polyamid, Polyphenylensulfid oder Polypropylen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie nach der Mikroaufrauhung von einer Rolle über eine frei drehende, vertikal geführte Rolle zu einer nachgeschalteten Behandlungsrolle geführt und formschlüssig an diese anliegend unter dem heißen Gasstrahl einer Spritzeinrichtung hindurchbewegt wird, wobei die Spritzeinrichtung parallel zur Längsachse der Behandlungsrolle geradlinig oder wellenförmig über die Trägerfolie bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinrichtung mindestens zwei Spritzbrenner umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsrolle von wärmeableitenden Fließmedien durchströmt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidpulver Aluminiumoxid und/oder Mischungen und Verbindungen mit Aluminiumoxid und anderen Oxiden ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidpulver eine Korngröße von -20 bis + 1 µm besitzt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Oxidpulver der Korngröße -20 bis + 1 ein weiteres Oxidpulver zugemischt oder getrennt in den Plasmastrahl eingegeben wird, das eine Korngröße von -40 bis + 20 besitzt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Oxidpulver eine andere chemische Zusammensetzung als das Oxidpulver mit der Korngröße -20 bis + 1 hat.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Oxidpulver Zirkonoxid oder Magnesiumoxid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Oxidpulver zusätzlich feines Metallpulver zugegeben wird, vorzugsweise Aluminium und dessen Legierungen und/oder Mischungen mit anderen Metallen, die in der Plasmaflamme zu Gemischen und/oder Verbindungen mit hydrophilen Eigenschaften umgesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Oxidpulver verwendet werden, die aus mechanischen Mischungen, pelletierten oder gesinterten Mischungen aus Metall und Keramik, Kornagglomeraten aus diesen oder mit Metallen, bevorzugt Aluminium und dessen Legierungen, umhüllten Oxiden bestehen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisches Spritzverfahren das Plasmaspritzen mit den bevorzugten plasmabildenden Gasen Argon, Stickstoff, Argon/Stickstoff, Stickstoff/Wasserstoff oder Argon/Wasserstoff oder das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen mit den bevorzugten Brenngasen Wasserstoff, Acetylen, Propan, Propylen und Sauerstoff eingesetzt wird.
Verwendung einer Druckplatte, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, für den Offsetdruck.
Verwendung einer Druckplatte, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, als Blinddruckplatte im Offsetdruck.