DE2054833A1

DE2054833A1 - Verfahren zur Herstellung von Druckformen für den Tiefdruck

Info

Publication number: DE2054833A1
Application number: DE19702054833
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr.-Ing. 6100 Darmstadt Henkler
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1970-11-07
Filing date: 1970-11-07
Publication date: 1972-05-10
Also published as: NL7115282A; GB1367921A; BE774992A; IT944790B; FR2113602A5

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

Unser Zeichen: O.Z. 27 115 W/Ot 67OO Ludwigshafen, den 5.11.1970

Verfahren zur Herstellung; von Druckformen für den Tiefdruck

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Druckformen und insbesondere von Druckplatten für den Tiefdruck durch Belichten eines in einer Entwicklerflüssigkeit löslichen und durch die Belichtung in dieser Entwicklerflüssigkeit schwerlöslich oder unlöslich werdenden photoempfindlichen Materials durch ein Raster-, Strich- oder Halbtonpositiv und anschließendes Auswaschen der nicht belichteten Anteile des Materials mit I Hilfe der Entwicklerflüssigkeit.

In den letzten Jahren sind zahlreiche Verbesserungen hinsichtlich einer schnelleren, sicheren und wirtschaftlicheren Druckformenherstellung auf deir Gebiet des Hoch- und Flachdrucks bekannt geworden und zur Anwendung gelangt. Insbesondere haben sich in zunehmender HaRe Verfahren durchgesetzt, bei denen photopolyirerisierbare Gemische zur Herstellung von relief tragenden und lithographischen Druckformen eingesetzt v/erden. Diese sogenannten "Auswaschverfahren" treten an die Stelle der früher üblichen Ätzverfahren von I'etallplatten und zeichnen sich durch Einfachheit, große Schnelligkeit und Wirtschaftlichkeit aus. Bei der Herstellung von Druckformen für den Tiefdruck, d.h. von " Druckplatten, -folien und -zylindern, konnten diese Verfahren bisher nicht in größerem Uirfange in die Praxis Eingang finden, da die Beschichtung von Tiefdruckplatten und insbesondere die nahtlose Beschichtung von Tiefdruckzylindern irit Schwierigkeiten verbunden ist. An die Oberfläche von Tiefdruckformen werden hohe Anforderungen hinsichtlich der Glätte, Ebenheit, Rillenfreiheit und Abriebfestigkeit gestellt. Die bekannten lichtempfindlichen Schichten erfüllen diese Anforderungen z.T. nur in geringem MaPe und kommen daher für den genannten Zweck nicht in Frage. In der britischen Patentschrift 875 377 ist ein Ti -•fdruckverfahren mit Kunststoff als druckender Zylinderoberfläche beschrieben, bei dem ein nalbtonpositiv gleichzeitig mit einem

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Führungsraster in eine photopolymerisierbare Schicht einkopiert wird. Die je nach Tonwert des Positivs sehr verschiedene große Lichtintensität in den Stegen des Führungsrasters beeinflußt durch Streuung nachteilig die Ausbildung der benachbarten Näpfchen. Auch ist das Verfahren für viele lichtvernetzende Gemische nicht anwendbar.

In der Praxis werden daher auch heute noch Tiefdruckformen fast ausschließlich in einem Xtzprozeß angefertigt, der zeitraubend, unsicher und kostspielig ist und oft zu Fehlresultaten führt. Dies geschieht wegen der großen mechanischen Präzision und Abriebfestigkeit verkupferter oder verchromter Druckformoberflächen, auf welchen die im Tiefdruck notwendige Rakel geführt wird.

Die große Anzahl der das Endergebnis beeinflussenden Paktoren macht die Herstellung von Tiefdruckformen zu einer Arbeit, die nur von hochqualifizierten, erfahrenen und zuverlässigen Arbeitskräften durchgeführt werden kann. So hängt das Ergebnis u.a. ab von der Art und Behandlung der als Ätzreserve verwendeten Pigmentpapierschicht, von Temperatur, Konzentration und Einwirkungsdauer der Ätzflüssigkeit sowie von der individuellen Behandlung einzelner Druckformteile durch die Arbeitskraft. Treten Fehlresultate auf, so muß in den meisten Fällen die Druckform völlig neu angefertigt werden, wodurch sich Verzögerungen im Betriebsablauf der Druckerei mit Stillstand teuerer Tiefdruckanlagen zwangsläufig ergeben.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, welches die einfache, sichere und schnelle Herstellungsweise der sogenannten "Auswaschverfahren¹¹ mit den Vorzügen iretallischer Tiefdruckformen und deren Oberflächen verbindet. Hierbei sollten bei der Herstellung der Druckformen für den Tiefdruck die bildgebenden, farbhaltenden Vertiefungen der Druckform in Größe und/oder Tiefe möglichst nicht durch einen Ätzprozeß, sondern durch einen einfachen Belichtungs- und Auswaschvorgang erzeugt werden.

Es wurde nun gefunden, daß man Druckformen für den Tiefdruck durch Belichten eines in einer Entwicklerflüssigkeit löslichen

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und durch die Belichtung in dieser Einwicklerflüssigkeit schwerlöslich oder unlöslich werdenden photoempfindlichen Materials durch ein Raster-, Strich- oder Halbtonpositiv und anschließendes Auswaschen der nichtbelichteten Anteile des Materials mit Hilfe der Entwicklerflüssigkeit vorteilhaft herstellen kann, wenn man eine in an sich bekannter Weise mit einer Volltonätzung oder Vollgravur versehene Tiefdruckform, deren Vertiefungen mit dem photoempfindlichen Material ausgefüllt wurden, belichtet und mit der Entwicklerflüssigkeit behandelt.

Es wurde ferner gefunden, daß man entsprechend auch fertige Tiefdruckformen vorteilhaft korrigieren kann, wenn man eine f mit einer Ätzung oder Gravur versehene Tiefdruckform an den entsprechenden Stellen mit dem photoempfindlichen Material ausfüllt, belichtet und mit Entwicklerflüssxgkeit behandelt.

Unter Druckformen für den Tiefdruck werden hierbei Druckplatten, Druckfolien oder Druckzylinder verstanden, die die färbführenden Bildteile für den Druck als Vertiefungen in der Oberfläche enthalten.

Diese Druckformen werden zum Druck mit Druckfarbe eingefärbt und ihre Oberflächen werden mit einer Rakel von überschüssiger Farbe befreit. Die in den Vertiefungen (Rasternäpfchen) ver- | bleibende Farbe geht dann beim Kontakt mit dem zu bedruckenden Papier auf dieses über. Zur Führung der Rakelschneide auf der Druckebene ist die Druckform zusätzlich mit einem Raster von kreuz und quer laufenden sogenannten "Stegen" versehen, die das Druckbild in einzelne Rasterelemente, die sogenannten Rasternäpfchen, unterteilen. Auf diese Weise wird das Hineinschnellen der Rakelschneide in die geätzten Stellen und das Herauswischen der Farbe aus Partien, die dunkel drucken sollen, verhindert. Beim konventionellen Tiefdruckverfahren wird entsprechend den tiefer oder weniger tief geätzten Näpfchen mehr oder weniger Farbe auf den zu bedruckenden Stoff übertragen, wodurch sich die Abstufungen von Halbtonvorlagen wiedergeben

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lassen. Im Gegensatz zum konventionellen Tiefdruck, dessen Druckformen also Rasternäpfchen gleicher Größe aber unterschiedlicher Tiefe aufweisen, arbeitet der autotypische Tiefdruck mit Druckformen, deren färbaufnehmende Vertiefungen alle gleiche Tiefe besitzen, jedoch unterschiedliche Größe aufweisen. Durch geeignete Maßnahmen muß jedoch auch hierbei dafür gesorgt werden, daß ein Steggitter die Rakel in der Druckebene hält. Für beide Arten des Tiefdruckes sowie für Kombinationen der beiden findet die vorliegende Erfindung Anwendung.

Für die erfindungsgemäße Herstellung von Tiefdruckformen wird in bekannter Weise zunächst der Grundkörper (Platte, Zylinder) einer Tiefdruckform gleichmäßig mit einer durch Stegrasterung aufgeraterten Tonätzung oder -gravur einheitlicher Tiefe versehen bzw. von einer solchen Tiefdruckform ausgegangen. Die Tiefe der Ätzung bzw. Gravur soll dabei zweckmäßig derjenigen Tiefe entsprechen, bis zu welcher die Druckform zur Erzielung des dunkelsten Farbtons später ausgewaschen werden soll. Im Normalfalle liegt diese im Bereich von 20 - 100 .u. Sie kann jedoch auch darüber oder darunter liegen, insbesondere, wenn die zu verwendeten Druckfarben spezielle Eigenschaften hinsichtlich ihrer Viskosität oder Farbsättigung aufweisen, oder wenn aus Gründen der besseren Schichtverankerung größere Tiefen angebracht sind. Die Form des Steggitters ist nicht von Bedeutung. Es können sowohl Kreuzraster als auch sogenannte Backsteinraster, Kornraster oder sonstige Ausführungsformen angewendet werden.

Auch das Verhältnis von Stegbreite zu Näpfchenbreite bei Kreuzrastern kann wie üblich den Anforderungen der Drucktechnik entsprechend gewählt werden. Im allgemeinen liegt dieses Verhältnis zwischen 1 : 2,5 und 1 ; H. Die Aufbringung der Volltonätzung oder -gravur auf den Grundkörper der Druckform kann nach einem der bekannten Ätz- oder Gravurprozeß erfolgen (siehe "Handbuch der Reproduktionstechnik", Band IV, Polygraph-Verlag GmbH, Frankfurt/Main). Neben der mechanischen Gravur ist auch eine "thermische Gravur", wie sie durch die Laserstrahltechnik ermöglicht wird, anwendbar.

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Unter den Materialien, die sich als Grundkörper für die Herstellung der Tiefdruckformen eignen, nehmen Metalle, insbesondere verkupferte Stahlzylinder oder Kupferplatten eine bevorzugte Stellung ein. Die Oberfläche der mit der Volltonätzung oder -gravur versehenen Druckformen kann zur Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähigkeit durch galvanische überzüge, wie Chrom oder Nickel, veredelt sein. Die Standzeiten der Druckformen lassen sich dadurch wesentlich erhöhen. Es ist weiterhin möglich, Kunststoffe als Tiefdruckformgrundkörpermaterial zu verwenden. Die Oberfläche wird dabei ebenfalls durch ein Ätz- oder Gravierverfahren mit einer Volltonätzung bzw. -gravur versehen. Eine Möglichkeit hierzu ist in den deutschen Patentschriften 1 213 857 und 1 185 627 beschrieben. * Durch die Verwendung von Kunststoffen ergeben sich gewisse Vorteile hinsichtlich des Gewichtes und der Haftfestigkeit der lichtempfindlichen Schicht an der Druckform. Letztere kann auch dadurch erhöht werden, daß man die mit der Volltonätzung versehene Druckform vor dem Beschichten mit einer dünnen, haftvermittelnden Schicht versieht, was durch die oben bereits erwähnten Beschichtungsverfahren erreicht wird. Die Verankerung der lichtempfindlichen Schicht mit der Druckform kann ferner durch eine absichtliche "Unterätzung" der Stege günstig beeinflußt werden.

Die solchermaßen vorbereiteten Tiefdruckplatten oder Tiefdruckzylinder aus Metall oder Kunststoff, an anderer Stelle als "mit | einer Volltonätzung oder Vollgravur versehene Tiefdruckformen" bezeichnet, werden erfindungsgemäß derart mit einem durch intensive Lichteinwirkung in einer Entwicklerflüssigkeit, insbesondere wässrigen oder organischen Lösungsmitteln, schwer- oder unlöslich werdenden und dann nicht farbaffinen Materialien beschichtet, daß nur die Vertiefungen ausgefüllt werden, während die Stege an ihrer Oberfläche nicht von der lichtempflindlichen Schicht bedeckt werden (Fig.l). Nach dem Beschichten wird die Druckform durch eine transparente Bildvorlage, wie z.B. ein autotypisches Rasterpositiv, ein Strichpositiv oder ein Halbtonpositiv belichtet. Während des Belichtungsvorganfcjs sollten zweckmäßigerweise Filmpositive und Druckformoberfläche in

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innigem Kontakt sein, um UnterStrahlungen und demzufolge Abbildungsunschärfen zu vermeiden. Durch den Belichtungsvorgang werden alle Teile der lichtempfindlichen Schicht der durch das Filmpositiv durchtretenden Lichtmenge entsprechend in einen schwerer löslichen oder unlöslichen Zustand übergeführt. Bei der anschließenden Entwicklung der Druckform bzw. ihrer Behandlung mit der geeigneten Entwicklerflüssigkeit, dem Auswaschprozeß, werden diejenigen Schichtteile der photoempfindlichen Schicht entfernt, die aufgrund einer geringen Lj.chteinwirkung löslich geblieben sind. Man erhält somit Tiefdruckformen, bei denen die dunkel druckenden Stellen durch tiefe und/oder große Rasternäpfchen gekennzeichnet sind, während die heller druckenden Bildteile als weniger tief ausgewaschene und/oder kleine Rasternäpfchen in Erscheinung treten·

Als in einer Entwicklerflüssigkeit lösliches und durch Belichtung schwer- oder unlöslich (in dieser Entwicklerflüssigkeit) werdendes photoempfindliches Material im Sinne der Erfindung kommen die an sich bekannten Materialien in Frage. Es sind darunter lichtempfindliche Systeme zu verstehen, wie z.B. die seit Jahrzehnten in der photomechanischen Reproduktionstechnik gebräuchlichen chromat-sensibilisierten Kolloide, die auf der Basis von Gelatine, Fischleim, Albumin, Casein, Stärke oder Polyvinylalkohol aufgebaut sind. Weiterhin lassen sich lichtempfindliche Systeme verwenden, deren Komponenten äthylenischungesättigte Kohlenstoff-Doppelbindungen enthalten und bei Belichten di- oder polymerisieren. So können beispielsweise die Zimtsäurederivate von Polystyrol oder Polyvinylalkohol mit gutem Erfolg verwendet werden. Solche Gemische sind z.B. in der US-Patentschrift 2 725 372 und der deutschen Patentschrift 1 079 ^53 beschrieben. Ebenso eignen sich z.B. ungesättigte, lösliche lineare Polyamide, die reaktionsfähige Stilbeneinheiten im Molekül enthalten (siehe z.B. US-Patentschrift 2 997 391 und britische Patentschriften 875 377 und ö62 276) für das vorliegende Verfahren.

Eine große Anzahl von lichtempfindlichen Schichtmaterialien steht schließlich in den Photopolymersystemen zur Verfügung,

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wie sie z.B. in den deutschen Patentschriften 1 138 320 und 1 14O 080 oder den belgischen Patentschriften 684 502, 685 013, 687 678, 695 700 und 711 802 genannt werden. Das Schwer- bzw. Unlöslichwerden dieser Gemische in den Entwicklerflüssigkeiten beruht auf einer strahlungsinitiierten Polymerisation von äthylenisch ungesättigten Monomeren, die in Gegenwart von geeigneten Photopolymerisationsinitiatoren und bevorzugt auch von Polymeren (Cellulosederivate, lösliche Polyamide etc.) durch Lichteinwirkung polymerisieren und dadurch das gesamte System schwerlöslich oder vollkommen unlöslich in den Entwicklerflüssigkeiten machen. Als Polymere, im allgemeinen das Basismaterial, für die lichtempfindlichen Materialien auf der Basis von Polymer-Monomer-Mischungen sind | die festen, in Lösungsmitteln löslichen synthetischen und halbsynthetischen Polymeren geeignet, die zur Herstellung von photopolymerisierbaren Schichten, insbesondere für die Herstellung von Reliefformen für Druckzwecke bekannt bzw. üblich sind, wie z.B. die in der US-Patentschrift 2 76O 863 aufgeführten Polymeren. Genannt seien Viny!polymerisate, wie Polyvinylchlorid, Vinylidenchlorid-Polymerisate, Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylestern von Monocarbonsäuren mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls Vinylalkohol, Polymere aus überwiegenden Mengen von olefinisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und/oder deren Ester und/oder Amiden, z.B. von Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Estern mit Alkanolen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Acrylamid oder Meth- f acrylamid. Auch Polymere auf der Basis von Styrol oder Vinylestern von Monocarbonsäuren mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen, wie von Vinylacetat und Vinylchloracetat sind geeignet. Genannt seien auch die Polymeren auf Basis Methacryl- und Acrylsäureester von aliphatischen Diolen und Polyolen, wie von Äthylenglykol, 1,4-Butandiol oder Glycerin. Schließlich können auch lösliche Cellulosederivate, Polyester und Polyäther verwendet werden.

Besonders geeignete Polymere sind die in üblichen organischen und insbesondere alkoholischen Lösungsmitteln (als Entwicklerflüssigkeiten) löslichen linearen synthetischen Polyamide mit

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wiederkehrenden Amidgruppen in der Molekülhauptkette. Von ihnen werden Mischpolyamide, die in üblichen Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen, wie in niederen aliphatischen Alkoholen, Alkohol-Wasser-Gemischen oder Gemischen von Alkoholen mit anderen Lösungsmitteln, z.B. Benzol-Alkohol-Wasser-Gemische, oder in Ketonen, Estern oder aromatischen Kohlenwasserstoffen löslich sind, bevorzugt. Dies sind z.B. Mischpolyamide, die in üblicher Weise durch Polykondensation oder Polymerisation aus zwei oder mehreren Lactamen mit 5 bis 13 Ringgliedern hergestellt worden sind. Solche Lactame sind beispielsweise Pyrrolidon, Caprolactam, önantholactam, Capryllactam, Laurinlactam bzw. entsprechende C-substituierte Lactame, wie C-Methyl- £-caprolactam, £_-Äthyl- £-caprolactam oder ^"-Äthylönantholactarn.Anstelle der Lactame können die ihnen zugrundeliegenden Aminocarbonsäuren polykondensiert worden sein. Weitere geeigente Mischpolyamide sind Polykondensationsprodukte aus Salzen vom Typ Diamin/Dicarbonsäure, die aus mindestens drei polyamidbildenden Ausgangsstoffen hergestellt worden sind. Hierfür geeignete Dicarbonsäuren bzw. Diamine sind bevorzugt aliphatische Dicarbonsäuren mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Adipinsäure, Korksäure, Sebacinsäure, Dodecandicärbonsäure sowie entsprechende Substitutionsprodukte, wie o(,o^-Diäthyladipinsäure, oC-Äthylkorksäure, Heptadecandicarbonsäure-1,8 oder Heptadecandicarbonsäure-1,9 bzw. deren Gemische sowie aliphatische oder aromatische Ringsysteme enthaltende Dicarbonsäuren. Geeignete Diamine sind besonders aliphatische oder cycloaliphatische Diamine mit 2 primären und/oder sekundären Aminogruppen, insbesondere mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Heptamethylendiamin, Octamethylendiamin oder C- und/oder N-substituier^e Derivate dieser Amine, wie N-Methyl-N'-äthyl-hexaraethylendiamin, 1,6-Diamino-4-methylhexan, 4,4·-Diaminodicyclohexylmethan oder 2,2-(4,4'-Diaminodicyclohexyl)-propan, ferner aromatische Diamine, wie m-Phenylendiamin, m-Xylylendiamin oder 4,4'-Diaminodiphenylmethan, wobei bei allen Ausgangsstoffen die Brückenglieder zwischen den beiden Carbonsäuregruppen bzw. Aminogruppen auch durch Heteroatome, z.B. Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatome unterbrochen sein können. Besonders geeignete Mischpolyamide sind solche, die durch Mischkondensation eines Gemisches

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aus einem oder mehreren Lactamen, insbesondere Caprolactam, und mindestens einem Dicarbonsäure/Diamin-Salz hergestellt worden sind, z.B. aus^-Caprolactam, Hexamethylendiammonium-adipat und 4,4 t-Diaminodicy clohexy lmethan-adipat.

Als Monomere für die photoempfindlichen Materialien kommen Verbindungen mit photopolymerisierbaren olefinisch ungesättigten Doppelbindungen in Frage, die zu mindestens 20 bis 50 Gewichtsprozent mit den gegebenenfalls mitverwendeten Polymeren verträglich sind. Die überwiegende Menge der verwendeten Monomeren, bevorzugt 70 bis 100 Gewichtsprozent der insgesamt verwendeten Monomeren, soll hierbei mehr als eine photopolymerisierbare olefinische Doppelbindung enthalten. Sehr geeignete Monomere f mit mindestens zwei polymerisierbaren olefinischen Doppelbindungen, die besonders für Mischungen mit löslichen linearen Polyamiden günstig sind, sind solche, die neben den Doppelbindungen noch Amidgruppen enthalten, wie von der Acryl- und/oder der Methacrylsäure abgeleitete Amide. Genannt seien die Alkylen-bis-(meth)acrylamide, wie Methylen-bis-acrylamid, Methylen-bis-methacrylamid, die Bis-acrylamide, Bismethacrylamide von aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Di- oder Polyaminen mit 2 bis 12 C-Atomen, wie von Äthylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Heptamethylendiamin,

Octamethylendiamin, Xylylendiamin sowie ferner von Poly- g

aminen und anderen Diaminen, die auch verzweigt und durch Heteroatome, wie Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatome unterbrochen sein können. Sehr geeignet sind Diäther aus 1 Mol eines aliphatischen Diols und 2 Mol N-Methylol-(meth)acrylamid. Gut geeignet sind auch photopolymerisierbare Monomere, die, gegebenenfalls neben Amidgruppen noch Urethan- oder Harnstoffgruppen enthalten, wie die Umsetzungsprodukte von Mono-(meth)acrylaten von aliphatischen Diolen mit Diisocyanaten oder die entsprechenden Umsetzungsprodukte von Mono-(meth)acrylamiden von Diaminen mit Diisocyanaten. Von Stickstoff enthaltenden Monomeren sind ferner geeignet Triacryloyl-perhydro-triazin oder Triallylcyanurat, Weiterhin geeignet sind die Di-, Tri- oder Tetra-acrylate oder

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Methacrylate von zwei oder mehrwertigen Alkoholen und Phenolen, z.B. Di- und Triäthylenglykol-di(meth)acrylat. Die Verwendung bi- oder mehrfunktioneller polymerisierbarer Monomerer ist jedoch nicht auf die oben genannte Auswahl begrenzt. Sie schließt auch andere Monomere mit mindestens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen ein, sofern diese zu mindestens 20 bis 50 % mit den gegebenenfalls mitverwandten Polymeren verträglich sind, was sich durch einen einfachen Handversuch leicht feststellen läßt.

Neben den Monomeren mit mehr als einer polymerisierbaren olefinischen Doppelbindung können in untergeordneter Menge, bevorzugt in einer Menge von weniger als 30 Gewichtsprozent der Gesamtmonomerenmenge, auch Monomere mit nur einer polymerisierbaren olefinischen Doppelbindung mitverwandt werden, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Styrol oder Vinyltoluol, Acrylamide oder Methacrylamide und deren Substitutionsprodukte, wie N-Methylol(meth)-acrylamid oder deren Äther oder Ester oder Monoester von oleiinisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und aliphatischen Di- oder Polyolen, z.B. Mono(meth)-acrylate von Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Glycerin, 1,1,1-Trimethylolpropan oder 1,4-Butandiol· Für die geeignete Auswahl gelten die oben genannten Merkmale.

Sehr geeignete photopolymerisierbare bzw, härtbare Mischungen enthalten in weitgehend einheitlicher Mischung 10 bis 50 und insbesondere 20 bis lJ0 Gewichtsprozent an Monomeren und 90 bis 50 und insbesondere 80 bis 60 Gewichtsprozent an festen Polymeren, wie löslichen Polyamiden. Bevorzugte Mischungen sind fest und sind auch beim Erwärmen auf höhere Temperaturen, z.B. 50 bis 6O⁰C, nicht klebrig.

Zweckmäßig enthalten monomerenhaltige photoempfindliche Materialien auch Photoinitiatoren, d.h. Verbindungen, die unter der Einwirkung von Licht bzw. Strahlung in Radikale zerfallen und die Polymerisation der Monomeren starten, beispielsweise vicinale Ketaldony!verbindungen, wie Diacetyl, BenziljOC-Ketaldonylalkohole, wie Benzoin, Acyloinäther, wie Benzoinmethyläther oder Benzoinisopropyläther, CC-substituierte aromatische Acyloine,

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wie oC"*^Methy^lbenzo:i-ⁿ· ^Die .Photoinitiatoren werden in üblichen Mengen, zweckmäßigerweise in Mengen von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise in Mengen von 0,01 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das photoempfindliche Material bzw. die photoempfindliche Mischung verwendet.

Zweckmäßigerweise sollen die photoempfindlichen Materialien transparente Schichten bilden, jedoch stört eine leichte Trübung der Schicht keinesfalls. Sie kann manchmal im Falle der Verwendung von Halbtonpositiven oder bei Verwendung von Rasterpositiven zur Erreichung von tiefenvariablen Druckformen sogar erwünscht sein. Eine ausführlichere Aufzählung und Beschreibung von verwendbaren photoempfindlichen Schichten findet sich in dem Buch: J. Kosar, Light-Sensitive Systems, Verlag John Wiley & Sons, New York, 1965.

Für die Herstellung von tiefenvariablen Tiefdruckformen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren haben sich sogenannte "Halbtongradations-Schichten" bewährt, wie sie in der deutschen Auslegeschrift 1 282 447 beschrieben werden. Allen lichtempfindlichen Materialien gemeinsam ist die starke Veränderung der Löslichkeit beim Belichten. So werden die oben genannten wasserlöslichen chromat-sensibilisierten Systeme durch Lichteinwirkung wasserunlöslich, während die in alkoholischen Lösungsmitteln löslichen polyamidhaltigen photoempfindlichen Mischungen durch Belichten in diesen Lösungsmitteln (Entwicklerflüssigkeiten) unlöslich werden.

Das Beschichten bzw. das Ausfüllen der Vertiefungen der mit einer Volltonätzung oder -gravur versehenen Druckformgrundkörper kann in an sich bekannter Art, z.B. durch Gießen, Schleudern, Tauchen, Spritzen oder Aufräkeln von Lösungen oder Schmelzen der photosensiblen Materialien erfolgen. Werden Lösungen der photoempfindlichen Materialien aufgebracht, so ist es in manchen Fällen erforderlich, den Beschichtungsvorgang nach dem Verdunsten des Lösungsmittels zu wiederholen, um die Vertiefungen der Druckform vollständig auszufüllen. Für die Zylinderbeschichtung eignen sich sehr gut sogenannte

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"Ringbeschichtungsgeräte", wie sie in Band IV des bereits zitierten Handbuchs der Reproduktionstechnik auf Seite beschrieben sind.

Zum Belichten der Tiefdruckformen werden Lichtquellen eingesetzt, die der Sensibilisierung der verwendeten lichtempfindlichen Schicht angepaßt sind. Im allgemeinen eignen sich Lichtquellen mit einem großen Anteil an energiereicher, kurzwelliger Strahlung besonders gut. Jedoch kommen bei entsprechender Sensibilisierung auch Lichtquellen in Frage, deren Emissionsspektren vornehmlich langwellige, sichtbare Strahlungsanteile aufweisen. Die in der Reproduktionstechnik üblichen Lichtquellen, wie Kohlebogenlampen, Xenonlampen, Quecksilberdampflampen, Leuchtstoffröhren, Nitraphotlampen, Glühlampen u.a. werden mit gutem Erfolg für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet.

Der Belichtungsvorgang wird zweckmäßigerweise in Kontaktkopierrahmen (bei Platten oder Folien) oder auf handelsüblichen Rundbelichtungsgeräten durchgeführt. In der deutschen Bundesgebrauchsmusterschrift1 969 ^56 wird eine Belichtungsvorrichtung für zylindrische Druckformen beschrieben, die in leicht abgeänderter Form auch für die Belichtung von Tiefdruckzylindern eingesetzt werden kann. Weitere Belichtungsvorrichtungen zum Belichten von Druckzylindern sind auf Seite ff von Band IV des zitierten Handbuchs der Reproduktionstechik beschrieben.

Besondere Aufmerksamkeit ist der Auswahl der Lichtquelle im Hinblick auf deren räumliche Ausdehnung zu widmen, Punktförmige Lichtquellen, wie z.B. Kohlebogenlampen, Xenonhochdrucklampen, Quecksilberdampflampen, werden dann verwendet, wenn einer rein autotypischen Tonwertwiedergabe unter Verwendung von Rasterpositiven der Vorzug gegeben wird (Fig.2 und 3). Dagegen eignen sich flächige Lichtquellen, z.B. Leuchtstoffröhren oder langröhrige Xenon-Impulslampen, besser für die tiefenvariable Tonwertwiedergabe bei Verwendung von Halbton- oder Rasterpositiven (Fig. 4 und 5). Zur Vermeidung von Moirebildung empfiehlt es sich, die Rasterweiten von Volltonätzung oder -gravur und Rasterpositiv so zu wählen,

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daß sie stark voneinander abweichen und die eine nicht ein ganzes Vielfaches der anderen beträgt. Es hat sich gezeigt, daß durch Auswahl geeigneter Rasterwinkelung ebenfalls eine Moirebildung unterdrückt werden kann.

Zum Behandeln mit Entwicklerflüssigkeit bzw. dem Auswaschen der belichteten Druckformen werden die löslichen Bildteile zweckmäßigerweise mit der Entwicklerflüssigkeit besprüht, damit ausgebürstet oder ausgerieben, in der Entwicklerflüssigkeit bewegt oder auf andere Weise entfernt.

Als Entwicklungsflüssigkeiten bzw. Auswaschlösungsmittel kommen ausgewählt solche Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische in Frage, in welchen das unbelichtete lichtempfindliche Gemisch eine gute Löslichkeit besitzt, während nach dem Belichten eine starke Verringerung oder gar der Verlust der Löslichkeit der Materialien darin eingetreten ist, Beispiele von Entwicklungsflüssigkeiten sind niedere aliphatische Alkohole, Gemische von Alkohol mit Wasser und/oder Benzol, Glykoläther, Glykolester, wässrige und alkoholische Alkalilauge. Geeignete Entwicklerflüssigkeiten lassen sich für ein gewähltes photoempfindliches Material durch wenige Vorversuche rasch ermitteln. Das Behandeln der belichteten Tiefdruckformen mit Entwicklerflüssigkeit, d.h. der Vorgang des Auswaschens unbelichteter Teile wird man bevorzugt bei Temperaturen durchführen, bei denen der Auswaschprozeß in einem möglichst kurzen Zeitraum, d.h. etwa innerhalb von 1-10 Minuten, beendet ist. Für die meisten Entwicklerflüssigkeiten sind Auswaschtemperaturen zwischen 10⁰C und 40⁰C vorteilhaft.

Es kann jedoch insbesondere dann günstiger sein, bei tieferen Temperaturen zu arbeiten, wenn der Dampfdruck der Entwicklerflüssigkeit hoch ist und merkliche Verluste durch Verdunsten der Entwicklerflüssigkeit während des Auswaschvorganges eintreten können. Da die Entwicklerflüssigkeiten im allgemeinen auch in die unlöslichen Schichtteile des photoempfindlich gewesenen Materials eindiffundieren, ist es ratsam, diese Lösun£smittelreste durch einen kurzzeitigen Trocknungsprozeß

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anschließend an aen Auswaschvorgang zu entfernen. Die Trocknung kann bei Raumtemperatur oder auch bei höheren Temperaturen erfolgen und wird durch einen wirksamen Luftwechsel gefördert, z.B. durch ein Gebläse, Ventilator, Föhn oder ein ähnliches Gerät.

Nach dem Trocknungsprozeß sind die erfindungegemäß hergestellten Tiefdruckformen für den Einsatz in Druckmaschinen bereit. Die Druckergebnisse sind je nach der angewendeten Technik und der Art des verwendeten lichtempfindlichen Materials mit den Resultaten, die von herkömmlichen Tiefdruckformen erzielt werden, identisch bzw. unterscheiden sich lediglich durch die autotypische Tonwertwiedergabe.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Tiefdruckformen liegt darin, daß sie statt durch den gebräuchlichen Ätzprozeß durch ein einfaches und sicheres Auswaschverfahren hergestellt werden können und doch die drucktechnischen Vorteile, insbesondere durch die mechanische Widerstandsfähigkeit des Druckformgrundkörpers (Kupfer, Chrom), der Tiefdruckformen aufweisen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Druckform nach dem Gebrauch durch geeignete Entschichtungsndttel wieder auf eine Neubeschichtung vorbereitet werden kann, wobei eine erneute Anbringung einer Volltonätzung entfällt.

Sollen gebrauchte Druckformen für neue Druckarbeiten wiederverwendet werden, so können sie in den meisten Fällen durch Entschichtungsmittel von den unlöslichen Resten der lichtempfindlichen Schicht befreit werden. Hierfür eignen sich besonders aggressive Solventien, wie z.B. Dimethylformamid, Äthylenchlorhydrin, Benzylalkohol, Eisessig, Säuren oder Alkalien, mit welchen die Oberflächen der Druckformen behandelt werden. Die Schichtreste quellen in diesen Lösungsmitteln stark auf und lösen sich dabei von der Unterlage und aus den Vertiefungen. Nach kurzem Klarspülen der Druckform mit Wasser oder Alkohol kann diese für die erneute Beschichtung verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Erfolg auch für Korrekturen an fertigen herkömmlichen Tiefdruckformen an-

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gewendet werden, indem man die Vertiefungen der Druckform oder von Teilstücken der Druckform, die bereits ein Ätzbild tragen, mit lichtempfindlichem Material erfindungsgemäß ausfüllt, belichtet und entwickelt. Dabei lassen sich allerdings nur solche Tonwerte erzielen, die nicht dunkler als die unkorrigierten Druckformteile drucken sollen. Die Korrekturmethode entspricht somit in gewissem Grade der bisher üblichen Korrektur durch galvanisches Aufkupfern von zu tief geätzten Stellen nach dem Elbo- oder Dalic-Verfahren.

Die in dem nachstehenden Beispiel angegebenen Teile beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Volumenteile verhalten sich zu Teilen wie Liter zu Kilogramm, |

Beispiel 1

Ein Tiefdruckstahlzylxnder, der wie im zitierten Handbuch der Reproduktionstechnik, Band IV, Seite 3^5 beschrieben verkupfert und mit einer abziehbaren Kupferschicht (Ballardhaut) auf galvanischem Wege versehen worden war, wurde auf bekannte V/eise durch Ätzen mit wässriger Eisen(III)-Chloridlösung unter Verwendung eines mit einem Rastersteg belichteten Pigmentpapiers geätzt. Zur Rasterkopie wurde ein Kreuzraster mit 70 Linien/cm und einem Steg-Näpfchen-Verhältnis 1 : 4 verwendet. Die Ätztiefe betrug ca. 80 -u. Die Rasternäpfchen " dieses Zylinders wurden durch wiederholtes Einrakeln mit der im folgenden beschriebenen Lösung und anschließendes Trocknen mit einer lichtempfindlichen Schicht ausgefüllt:

Beschichtungslösung: 32 Teile Celluloseacetatsuccinat

11»,2 Teile Triäthylenglykoldiacrylat

0,18 Teile 2-Äthyl-9,10-anthrachinon

0,18 Teile p-Methoxyphenol

200 Teile Aceton

Diese Lösung wurde mit einem Zusatz von 0,4 Volumenteil einer Lösung von 0,25 Teil Schwefel in 1600 Teilen Kohlenstofftetrachlorid dotiert (siehe DAS 1 282 447, Leispiel 2, Lösung B).

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Die Druckform wurde dann durch ein photographisches Halbtonpositiv mit einem Dichteumfang von 1,6 belichtet. Zur Belichtung wurde das Filmpositiv in engen Kontakt mit der Zylinderoberfläche gebracht, was durch Aufwalzen mit einer Gummiwalze und Befestigen mit Klebstreifen geschah. Als Lichtquelle dienten 20 parallel zur Zylinderachse angeordnete Leuchtstoffröhren vom Typ Philips TLA O5/6O W, vor welchen die Druckform während der · Belichtungszeit im Abstand von 10 cm rotierte. Die Belichtungszeit betrug 5 Minuten.

Zur Entfernung der löslichen Bildteile wurde die Druckform anschließend durch Aufspritzen von 0,04 η wässriger Natronlauge bei 25°C etwa 5 Minuten entwickelt, mit Wasser klargespült und in einem warmen Luftstrom getrocknet. Die fertige Druckform wurde dann in einer den Tiefdruckvorgang simulierenden Andruckvorrichtung angedruckt. Die so erhaltenen Papierabzüge zeigten ein für den konventionellen Tiefdruck typisches Druckergebnis, welches auch nach Herstellung einer größeren Anzahl von Drucken unverändert war.

Beispiel 2

Zur Herstellung einer Tiedruckplatte wurde eine 0,5 mm starke Kupferplatte wie in Beispiel 1 beschrieben mit einer gerasterten Volltonätzung versehen. Es wurde jedoch ein Kreuzraster mit 100 Linien/cm verwendet. Diese Platte wurde dann mit einer Lösung von 20 Teilen Polyvinylcinnamat und 0,4 Teil 4,4^f-Diazido-dibenzalaceton in 400 Volumenteile Äthylenglykolmonomethylätheracetat, wie sie in der deutschen Patentschrift 1 079 950, Beispiel 6, beschrieben ist, auf einer Offsetplattenschleuder in drei Beschichtungsvorgängen beschichtet und getrocknet, so daß alle Vertiefungen mit dem lichtempfindlichen Material ausgefüllt waren, während die Oberfläche der Kupferplatte an den Rasterstegen frei war von lichtempfindlichem Material.

In einem Offset-Vakuumkopierrahmen wurde die Platte unter einem im 33-er Raster autotypisch gerasterten Filmpositiv 5 Minuten

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belichtet. Als Lichtquelle diente eine 40-Ampere-Kohlebogenlampe im Abstand von 75 cm von der Plattenmitte. Zur Entfernung der unbelichteten Bildteile wurde die Platte mit einem Gemisch von 200 Volumenteilen Äthylenglykolmonomethylätheracetat und 800 Volumenteilen Xylol mit einem Plüschtampon ausgerieben. Nach 2 Minuten waren alle löslichen Bildteile entfernt. Die Platte wurde kurz mit dem gleichen Lösungsmittelgemisch klargespült und in einem Warmluftstrom getrocknet.

Zur Beurteilung wurde die Druckform in einer Tiefdruckbogenrotation vom Typ Palatia-Automat der Firma Albert & Cie, Frankenthal, gedruckt. Das Ergebnis war ein autotypisch *

aufgerastertes Druckbild, welches die hellen und dunklen Bildtöne gut abgestuft wiedergab und keine Moirebildung erkennen ließ.

Beispiel 3

Ein Tiefdruckzylinder wurde wie in Beispiel 1 beschrieben mit einer Volltonätzung versehen, jedoch unter Verwendung eines Kreuzrasters mit einer Rasterweite von 100 Linien/cm. Analog zu Beispiel 1 wurden die Vertiefungen des Zylinders durch wiederholtes Einrakeln mit der im folgenden beschriebenen Lösung und anschließendes Trocknen mit einer lichtempfindlichen, alkohollöslichen, polyamidhaltigen Schicht ausgefüllt,

Beschichtungslösung:

100 Teile eines Mischpolyamids, das in üblicher Weise durch Polykondensation eines Gemisches aus 35 Teilen Hexamethylendiammonium adipat, 35 Teilen des Salzes aus iij^'-Diamino-dicyclohexylrr.ethan und Adipinsäure und 30 Teilen £.-Caprolactam hergestellt worden war, 37 Teile des Diäthers aus 1 Mol Äthylenglykol und 2 Mol H-Methylolacrylamid, 1 Teil Benzoinmethyläther und 0,025 Teil Hydrochinon wurden in 400 Volumenteilen Methanol gelöst.

Der Druckzylinder wurde durch ein kombiniertes, autotypisch gerastertes otrich-Raster-Positiv belichtet, welches mittels einer

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lichtdurchlässigen Kunststoff-Folie durch Vakuum mit der Zylinderoberfläche in engen Kontakt gebracht wurde. Als Lichtquelle diente eine l^O-Ampere-Kohlebogenlampe, die im Abstand von 3 m den während der Belichtung rotierenden Druckzylinder exponierte. Die Belichtungszeit betrug 2 Minuten.

Zur Entfernung der löslichen Bildteile wurde der Zylinder mit einem Gemisch von 6 Teilen Äthanol, 2 Teilen n-Propanol und 2 Teilen Wasser besprüht. Nach 2 Minuten waren die löslichen Schichtteile ausgewaschen. Der Druckzylinder wurde mit reinem n-Propanol klargespült und dann sofort in einem Warmluftstrom getrocknet.

Die fertige Druckform wurde wie in Beispiel 1 beschrieben angedruckt. Das Ergebnis waren Tiefdruckabzüge, deren Tonwerte autotypische Wiedergabe aufwiesen. Ein Dauerdruckversuch wurde nach Herstellung von einer größeren Anzahl von Drucken abgebrochen, nachdem sich gezeigt hatte, daß dabei keinerlei Veränderungen ■Im Druckresultat auftraten.

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Claims

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Patentansprüche

ι Verfahren zur Herstellung von Druckformen für den Tiefdruck durch Belichten eines in einer Entwicklerflüssigkeit löslichen und durch die Belichtung in dieser Entwicklerflüssigkeit schwerlöslich oder unlöslich werdenden photoempfindlichen Materials durch ein Raster-, Strich- oder Halbtonpositiv und anschließendes Auswaschen der nichtbelichteten Anteile des Materials mit Hilfe der Entwicklerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man eine in an sich bekannter Weise mit einer Volltonätzung oder Vollgravur versehene Tiefdruckform, deren Vertiefungen mit dem photoempfindlichen Material ausgefüllt wurden, belichtet und mit der Entwicklerflüssigkeit behandelt.
2. Verfahren zur Korrektur von Druckformen für den Tiefdruck durch Belichten eines in einer Entwicklerflüssigkeit löslichen und durch die Belichtung in dieser Entwieklerflüssigkeit schwerlöslich oder unlöslich werdenden photoempfindlichen Materials durch ein Raster-, Strich- oder Halbtonpositiv und anschließendes Auswaschen der nichtbelichteten Anteile des Materials mit Hilfe der Entwicklerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet , daß eine zu korrigierende, mit einer Ätzung oder Gravur versehenen Tiefdruckform, deren Vertiefungen ganz oder teilweise mit dem photoempfindlichen Material ausgefüllt wurden, belichtet und mit der Entwicklerflüssigkeit behandelt wird.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

Zeichn.

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