DE2543820C2 - Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen mittels Laserstrahlen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen mittels Laserstrahlen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen, bei dem die oleophilen Bildstellen durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl erzeugt werden.
Bei der photomechanischen Herstellung von Flachdruckformen wird normalerweise ein mit einer lichtempfindlichen Schicht — beispielsweise Diazo-, Diazidooder photopolymerisierbare Verbindungen enthaltend — versehenes Aufzeichnungsmaterial bildmäßig belichtet und dann mit einer geeigneten Entwicklerlösung entwickelt, wobei man oleophile Bildstellen und hydrophile Nichtbildstellen erhält. Die oleophilen Bildstellen sind normalerweise die nach der Entwicklung zurückgebliebenen Schichtbereiche, während die Nichtbildstellen die bei der Entwicklung freigelegten Bereiche der Schichtträgeroberfläche sind.
Es ist aus der DE-OS 22 31 815 bekannt, Aufzeichnungsmaterialien aus Schichtträger und nicht lichtempfindlicher Schicht mit Elektronen zu bestrahlen und zu entwickeln. Nach dem dort beschriebenen Verfahren können Offsetdruckformen hergestellt werden. Es ist jedoch vor allem bei größeren Druckformaten sehr nachteilig, daß die Elektronenbestrahlung apparativ aufwendig im Hochvakuum erfolgen muß.
In der DE-OS 23 40 325 wird ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen beschrieben, bei dem ein mit einer nicht lichtempfindlichen hydrophilen Schicht bedeckter Schichtträger bildmäßig mit Elektronen bestrahlt und ohne weiteren Entwicklungsschritt unmittelbar zum Drucken in einer Flachdruckmaschine verwendet wird.
In der DE-AS 12 63 091 wird eine Vorrichtung, vorzugsweise zum Aufzeichnen von Fernsehbildern auf bedampften etwa 5 μΐη dicken Folien, beschrieben, bei der Laserstrahlen sehr dünne Metallschichten um 0,05 μπί — genannt werden Cadmium und Zink — verdampfen. Ein solches Material wäre für den Offsetdruck unbrauchbar.
In der DE-OS 23 18 133 wird ein Verfahren zur Herstellung eines polymeren Bildes mittels Laserstrahlen beschrieben, doch wird dazu eine Schicht mit photohärtbarer Zusammensetzung benötigt.
In der DE-AS 15 71 833 wird ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen oder hektographischen Druckformen beschrieben, bei dem ein Laserstrahl oder Elektronenbündel eine Silikonschicht von schlechter Haftfähigkeit zerstört
In der US-PS 36 64 737 wird eine Druckplatte beschrieben, die eine lichtempfindliche Schicht, vorzugsweise eine Diazoschicht, trägt und die mit Laser bestrahlt wird
In der DE-OS 17 97 321 wird ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckplatten beschrieben, bei dem eine thermisch polymerisierbare Schicht aus einem ungesättigten Allylester-Vorpolymerisat und einem Peroxidkatalysator bildmäßig durch Laserstrahlung vernetzt
und dann entwickelt wird. Die Lagerfähigkeit eines derartigen Materials ist begrenzt
Aus der DE-OS 23 02 398 ist es bekannt, eine im UV-Bereich empfindliche photopolymerisiert-ve Druckplatte mittels eines UV-Licht emittierenden Lasers zu bestrahlen und dadurch bildmäßig zu polymerisieren und danach die nicht polymerisierbaren Bereiche mit einem Entwickler auszuwaschen.
In dem älteren deutschen Patent 24 48 325 wurde schließlich ein Verfahren zur Herstellung von Flach-
druckformen vorgeschlagen, bei dem ein mit einer hydrophilen Schicht aus einer nicht lichtempfindlichen Verbindung bedeckter Schichtträger bildmäßig mit Laserstrahlen bestrahlt und mit dem bestrahlten Material ohne weitere Behandlungsschritte in einer Flachdruckmaschine gedruckt wird.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen durch bildmäßige Bestrahlung mit Laserstrahlung vorzuschlagen, für das ein Aufzeichnungsmaterial verwendet werden kann, das nicht lichtempfindlich und praktisch unbegrenzt lagerfähig ist
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen, bei dem ein mit einer Schicht aus mindestens einem nicht lichtempfindlichen wasserunlöslichen Melaminharz, Harnstoffharz, Alkydharz, Phenolharz, Epoxyharz, Maieinatharz, Polyacetal, Polyamid, Styrolpolymerisat, Acrylesterpolymerisat, Polyester, Polyvinylester oder Formaldehydkondensationsharz bedeckter Schichtträger bildmäßig mit Laserstrahlung bestrahlt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die nicht bestrahlten Schichtbereiche mit einer Entwicklerflüssigkeit auswäscht.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet eine neuartige und ungewöhnlich einfache Möglichkeit zur Herstellung von Flachdruckformen. Das dabei verwendete Aiif7:eichnungsrr<aterial ist unempfindlich gegen Tagesund Kunstlicht jowie gegen Alterung. Es ist praktisch unbegrenzt lagerfähig.
Mit der hier verwendeten Angabe »nicht lichtempfindliche Verbindung« soll eine Verbindung bezeichnet werden, die unempfindlich gegen Licht im sichtbaren, im nahen ultravioletten und im nahen infraroten Spektralbereich ist, d. h. die durch solches Licht, insbesondere das Licht der üblichen Kopierlampen, innerhalb normaler Kopierzeiten weder chemisch noch physikalisch verändert wird.
Die bestrahlte und entwickelte Platte wird in eine Offsetmaschine eingespannt, es werden in üblicher Weise ölige bzw. fette Druckfarbe und Feuchtwasser angetragen.
Durch die Laserbestrahlung wird eine sehr dauerhafte Olephilierung der Oberfläche erreicht, so daß häufig
hohe Druckauflagen erreicht werden können.
Als nicht lichtempfindliche Verbindungen werden wasserunlösliche polymere organische Verbindungen mit einem Molekular gewicht oberhalb etwa 150 verwendet
Den Schichten können zusätzlich in kleineren Mengen Farbstoffe, Weichmacher, Fettsäuren und bzw. oder Netzmittel zugesetzt werden.
Besonders vorteilhaft sind Zusätze von Farbstoffen, die im Emissionsgebiet des verwendeten Lasers absorbieren und damit als Sensibilisatoren wirken können. Solche Farbstoffe sind beispielsweise Rhodamine, Tnphenylmethanfarbstoffe, Eosin, Astrazonorange u. ähnliche. Sie werden im allgemeinen in Mengen von 1—80%, vorzugsweise 5—40%, des Schichtgewichts verwendet Auch Schichten, die nahezu vollständig aus derartigen Farbstoffen oder Pigmenten bestehen, können mit Vorteil für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden.
Das Material eignet sich insbesondere für die Hersteilung von OffseKfauckpIatten und wird daher vorzugsweise mit einem lithographischen Schichtträger versehen.
Als Schichtträger sind die verschiedensten Materialien wie Papier, Zink, Magnesium, Aluminium, Chrom, Kupfer, Messing, Stahl und Mehrmetall- oder Kunststoffolien geeignet Vorzugsweise wird mechanisch, chemisch oder mit Hilfe des elektrischen Stroms aufgerauhtes und anodisiertes Aluminium verwendet, das vorteilhaft mit Phosphonsäuren oder Derivaten von Phosphonsäuren gemäß der DE-PS 11 60 733, mit Alkalisilikat gemäß dei DE-PS 9 07 147 oder mit monomeren und/oder polymeren Carbonsäuren vorbehandelt worden ist
Als Lösungsmittel für die fabnkato ische Herstellung der Schichten kommen allgemein als gute Löser bekannte Flüssigkeiten in Frage wie Alkohole, Amide und Ketone; bevorzugt sind Äthylenglykolmonomethyläther, Äthylenglykolmonoäthyiäther, Dimethylformamid, Diacetonalkohol und Butyrolacton. Zur Erzielung besonders gleichmäßiger Schichten werden diesen oftmals noch Äther und/oder Ester wie Dioxan, Tetrahydrofuran, Butylacetat und Äthylenglykclmethylätheracetat zugesetzt
Zur Herstellung des Aufzeichnungsmaterials für die Druckplattenherstellung werden die oben genannten Stoffe in einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gelöst, auf einen Schichtträger aufgebracht, und die aufgetragene Lösung wird getrocknet. Die Beschichtung kann durch Aufschleudern, Sprühen, Tauchen, Antragen mittels Walzen oder mit Hilfe eines Flüssigkeitsfilms erfolgen und richtet sich auch nach den Eigenschaften des zu beschichtenden Materials und der Beschichtungslösung.
Obwohl über die Natur der Veränderung der verwendeten Materialien durch Laserbestrahlung keine sicheren Vorstellungen bestehen, kann angenommen werden, daß dabei eine Polymerisation oder eine Vernetzung unter Abspaltung oder Umwandlung hydrophiler Gruppen, z. B. von OH-Gruppen, in hydrophobe Gruppierungen erfolgt
Geeignet für die Zwecke vorliegender Erfindung sind leistungsgerechte kürzerwellige Laser, beispielsweise Ar-Laser, Krypton-Ionen-Laser, Farbstofflaser, Yttrium-Aluminium-Granat (YAG)-Laser, Helium/Cadmium-Laser, die etwa zwischen 300 und 600 mn emittieren, aber für einige Schichten auch CO2- Laser, welche bei 10,6 μίτι emittieren.
Der Laserstrahl wird mittels einer vorgegebenen programmierten Strich- und/oder Rasterbewegung gesteuert Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung des Laserstrahls durch Computer sowie die Bündelung, Modulation bzw. Ablenkung des Strahles sind nicht Gegenstand dieser Erfindung. Sie sind mehrfach beschrieben, beispielsweise in den DE-OS 23 18133, Seiten 3 ff, 23 44 233, Seiten 8 ff, und in den US-PS 37 51587, 37 45 586,37 47 117,34 75 760,35 06 779 und 36 6·* 737.
Die Schichten werden vorzugsweise mit einem Argon-Laser von 3 bis 30 Watt oder mit einem COrLaser bildmäßig bestrahlt Je nach Empfindlichkeit bzw. Absorptionsvermögen der eingesetzten Schichten werden Geschwindigkeiten bis zu 110 m und mehr pro Sekunde ■erreicht Durch Fokussierung des Laserstrahles mit einem Objektiv entstehen auf der Schicht Brennflecke von weniger als 50 μπι Durchmesser. Da die Schichten lichtunempfindlich sind, kann die Bestrahlung im Tageslicht erfolgen.
Als Entwickler sind alkalische oder saure wäßrige Lösungen geeignet, die anorganische Salze, schwache Säuren und ggf. Netzmittel und/oder Farbstoffe enthalten. Brauchbar sind auch wäßrige Lösungen, die bis zu etwa 40% ihres Volumens niedere alphatische Alkohole, z. B. Propanole, oder andere mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel enthalten.
Das nicht lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial besitzt eine sehr gute Lagerfähigkeit auch bei höheren Temperaturen und Wassergehalten der Luft und im Licht Es zeigt ferner gute Entwicklerresistenz, während sich die NichtbildstelJen der Schicht schnell und sauber durch die wäßrigen, nicht brennbaren Entwickler entfernen lassen. Die erhaltenen Druckformen liefern eine gute Anzahl von Druckkopien.
Durch Variation der Zusammensetzung der Schichten und der Laserstrahlbedingungen kann man die Eigenschaften der Materialien für besondere Anwendungszwecke, wie sie beispielsweise für automatische Druckformherstellung in sogenannten Kopierstraßen notwendig sind, in weiten Bereichen steuern.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vor allem Druckformen für den Flachdruck hergestellt. Die Aufzeichnungsmaterialien können auch nach dem Entwickeln durch Ätzen in Hoch- oder Tiefdruckformen oder in Offset-Mehrmeialldruckformen übergeführt werden. Ebenso können die Materialien zur Herstellung kopierter Schaltungen, von Siebdruckformen, Gerbbildern und dgl. verwendet werden.
Die folgenden Beirpiele erläutern bevorzugte Ausführungsformen. Prozentangaben sind, wenn nichts anderes angegeben ist, Gewichtsprozente. Als Gewichtsteil Gt.) ist 1 g zu setzen, wenn als Volumenteil (Vt.) 1 ecm gewählt wird.
Beispiel 1
Eine walzblanke Al-Folie wird im Bandverfahren elektrochemisch aufgerauht, anodisiert und mit einer 2%igen Lösung von Polyvinylphosphonsäure in Wasser vorbehandelt und getrocknet.
Danach wird das Band mit einer 3°/oigen Lösung eines nichtplastifizierten Harnstoff-Formaldehyd-Harzes (dynamische Viskosität 1260 mPa · s bei 25°C) in Äthylenglykolmonomethyläther beschichtet, getrocknet und in Formate zerschnitten.
Man bestrahlt bildmäßig mit einem Argon-Ionen-Laser mit einer Gesamtleistung von 15 Watt über alle Spektrallinien. Bei einer Stromstärke von 25 Ampere
5
wird mit einer Geschwindigkeit von mindestens Beispiel 350 cm/s bestrahlt
Die derart bestrahlte Platte wird danach mit einem Eine Ai-Cr-Bimetallplatte wird auf der Cr-Oberfläche Gemisch aus 60% Wasser und 40% Äthylenglykolmo- mit einer Lösung von 3% eines carboxylgruppenhaltinoäthyläther überwischt, wodurch die nicht vom Laser- 5 gen Mischpolymerisats aus Styrol und Maleinsäureanhstrahl getroffenen Schichtteile abgelöst und die hydro- ydrid mit der Säurezahl ISO und einem mittleren Molgephile Aluminiumoberfläche freigelegt wird. An den vom wicht um 20 000 und 3% Kristallviolett in Äthylengly-Strahl getroffenen Stellen ist die Harzschicht vollkom- kolmonomethyläther beschichtet Man bestrahlt mit men unlöslich gegen den verwendeten Entwickler und dem Argon-Laser bei 32 A und entwickelt mit einer farbannehmend. In einer Offsetdruckmaschine erhält io wäßrigen Lösung, die 5% Natriummetasilikat, 9 Wasser, man mit dieser Druckform mehrere Tausend Drucke. 3% Trinatriumphosphat, 12 Wasser und 0,4% Monona-
Anstelle des oben verwendeten, relativ niedrigvisko- triumphosphat enthält Die bestrahlten Bildstellen sind
sen Harnstoffharzes können mit ähnlich gutem Erfolg oleophil. Der Druck in einer Offsetmaschine kann fol-
auch Harnstoff-Formaldehyd-Harze eingesetzt werden, gen.
die Viskositäten von 2100 bzw. 3650 mPa - s bei 25° C
aufweisen. Auch säurehärtbare Harnstoff-Formaldeh- Beispiel yd-Harze sind geeignet
Aufgerauhtes und anodisiertes A', wird mit einer Lö-
Beispiel 2 sung von 3% eines niedermolekularen Copolymerisats
20 aus Methylmethacrylat und Methacrylsäure mit der
Ein wie im Beispiel! vorbehandeltes Al-Band wird Säurezahl um 80 und 0,1% Asu-rtonorange R (CI.
*!>·«. uiuvi UVWUIa^ , va> vrv win«,.? iiiviii|/iuj>ii ii.tvi ivn Iv w iv^ in .- luijibugijnviiiivill/uilljiuuvt L*\»O\*I11\.1IIC U
Harnstoffharzes und 1% Eosin in ÄthylengVkolmono- Nach der in Beispiele beschriebenen Laserbestrah-
äthyläther beschichtet getrocknet und in Formate ge- lung wird zunächst mit l%iger Phosphorsäure überschnitten. 25 wischt und danach mit der in Beispiel 6 beschriebenen
Man bestrahlt bildmäßig mit einem Ar-Laser von alkalischwäßrigen Lösung entwickelt 25 Watt und mit einer Geschwindigkeit von 80 m/s und entwickelt wie in Beispiel 1 beschrieben.
Statt des Farbstoffes Eosin können mit gutem Erfolg auch die Rhodamine B extra [(CI. 45 170), 6 G (CI. 45 160) oder 6 GDN (C. I. 45 160)] sowie Kristallviolett oder Astrazonorange G (C. 1.48 035) eingesetzt werden, die sensibilisierend wirken und damit eine Erhöhung der Bestrahlungsgeschwindigkeit ermöglichen.
35 Beispiel 3
Eine Aluminiumplatte von 03 mm Dicke wird durch Bürsten mechanisch aufgerauht und 3 Minuten bei 70° C in 20%ige Trinatriumphosphatlösung getaucht, mit Wasser gespült, 15 Sekunden lang mit 70%iger Salpetersäure behandelt und nach nochmaligem Spülen mit warmem Wasser 3 Minuten in 2%iger Natriumsilikat-Lösung bei 85° C vorbehandelt, mit Wasser gespült und getrocknet. Diese vorbehandelte Al-Platte wird mit einer Lösung von 5% eines Kresol-Formaldehyd-Novolaks mit dtm Schmeizbereich 110-:!18°C und 1% Kristallviolett in 74% Äthylenglykolmonomethyläther und 20% Butylacetat beschichtet und getrocknet.
Man bestrahlt bildmäßig mit einem 25 Watt Argon-Laser bei 20 Ampere uv.d mit einer Geschwindigkeit von mindestens 350 cm/s und entwickelt mit einer Lösung aus 40% ÄthylenglyKolmonoäthyläther und 60% 0,l%iger Salzsäure. Danach können die bestrahlten Stellen mit fetter Farbe eingefärbt werden, und die Form ist druckbereit.
Beispiel 4
Eine durch Naßbürsten aufgerauhte Al-Platte wird mit einer 2%igen Lösung eines Epoxidharzes mit einem Epoxid-Äquivalentgewicht von 450—500 und einem Schmelzbereich von 64—74°C (Hg-Methode nach Durran) beschichtet und mit dem Argon-Laser bei 32 Ampere Stromstärke bestrahlt. Man entwickelt mit einer Mischung aus 40% Äthylenglykolmonoäthyläther und 60% Schwefelsäure (10%ig). Danach ist die Platte fertig für den Druck.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen, bei dem ein mit einer Schicht aus mindestens einem nicht lichtempfindlichen wasserunlöslichen Melaminharz, Harnstoffharz, Alkydharz, Phenolharz, Epoxyharz, Maieinatharz, Polyacetal, Polyamid Styrolpolymerisat, Acrylesterpolymerisat, Polyester, Polyvinylester oder Formaldehydkondensationsharz bedeckter Schichtträger bildmäßig mit Laserstrahlung besteht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die nicht bestrahlten Schichtbereiche mit einer Entwicklerflüssigkeit auswäscht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht lichtempfindliche Schicht ferner mindestens einen Farbstoff enthält, der im Emissionsbereich des verwendeten Lasers absorbiert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff in der Schicht in einer Menge von 1 bis 80% des Schichtgewichts enthalten ist.
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