DE2037230A1 - Verfahren zur Herstellung von Präge druckplatten ohne Verwendung von Losungs mitteln - Google Patents

Description

Pctlenianwälia

Dr.-Ing. Vv il hü im Reichel
Dipi-Ing. Woiigcng Beiciiel

6 Frankiuri a. M. 1
Parksiraße 13

BURROUGHS CORPORATION, Detroit, Michigan, VStA

Verfahren zur Herstellung von Prägedruckplatten ohne- Verwendung von Lösungsmitteln

(Zusatz zum Patent ....... (Patentanmeldung P 17 So 150.5))

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Prägedruckplatten durch selektive Anwendung von Infrarotstrahlung auf ein thermoplastisches Material.

Bei einen derartigen Verfahren geinäS Patent .-

(Patentanmeldung P 17 96 160.3) werden zur Entfernung unbelichteten Materials nach der selektiven Einwirkung von Infrarotstrahlung chemische Lösungsmittel oder Ätzmittel verwendet.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, das es vollständig erübrigt, die zu entfernende:! Anteile des thermoplastischen Materials, die nicht mit der halbfertigen Prägedruckplstte verschmolzen sind, mit Lösungsmitteln auszuwaschen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstöl.lung von Druckplatten durch selektive Anwendung von Infrarot r-tra]-; lung auf eine Polyasrisatäi-rpc-rcionsschicht, das dadurch

109012/1125

BAD ORIGINAL

gekennzeichnet ist, daß man die nichtverschmolzenen Anteile der halbbehandelten Dispersionsschicht von den durch. Einwirkenlassen von Infrarotstrahlung behandelten Anteilen dadurch entfernt, daß man

a) ein Infrarotstrahlung völlig absorbierendes Medium , das eine Oberfläche aufweist, die unter Hitzeeinwirkung zum Verschmelzen mit den nichtbestrahlten Anteilen der Dispersionsschicht neigt, in innige Berührung mit der Dispersionsschicht bringt,

b) die zuvor nichtverschmolzenen Anteile der Polymerisatdispersionsschicht durch Einwirkenlassen von Infrarotstrahlung durch die Schicht hindurch und auf das Infrarotstrahlung völlig absorbierende Medium zu mit der Oberfläche des Mediums verschmilzt und

c) das Medium mit den nunmehr mit ihm verschmolzenen Anteilen von der Schicht abzieht.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also das halbverarbeitete Prägedruckmaxerial, das auf einer Seite thermoplastisches Material aufweist, das an den Stellen mit ihm verschmolzen ist, an denen zuvor infrarotempfindliche Indices aufgebracht waren, durch die hindurch,auf Grun_?d nachfolgender Infrarotbestrahlung die Verschmelzung erfolgte, mit seiner thermoplastischen Seite in physikalischen Kontakt mit einer stabilen Greifschicht gebracht, an die das thermoplastische Material durch Verschmelzen unter Hitzeeinwirkung gebunden wird, wenn es in thermischem Kontakt mit einer Infrarotstrahlung völlig absorbierenden Schicht außerhalb des thermoplastischen Materials steht. Die .Infrarotstrahlung wird von der Seite einfallen gelassen, die der Infrarotstrahlung völlig absorbierenden Schicht gegenüberliegt* Die vorher nicht verschmolzenen Anteile werden auf diese Weise an die Greifschicht angeheftet und durch Abschälen der Greiffolie entfernt.

109812/1125

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, worin

Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, die eine Ausführung eines Prägedruckmaterials zeigt, bei dem eine wärmeempfindliche Polymerisatdispersionsschicht während der Anwendung von Strahlung aus dem nahen Infrarotbereich mit infrarotabsorbierenden Indices .in Berührung steht;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Prägedruckmaterials zeigt, bei dem selektiv angeschmolzene und nicht angeschmolzene Bereiche während einer zweiten Anwendung von Strahlung aus dem nahen Infrarotbereich in physikalischen Kontakt mit einer Greiffolie stehen und das eine Infrarotstrahlung völlig absorbierende Schicht an der der Infrarotstrahlungsquelle gegenüberliegenden Seite aufweist;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung ist, die das Abziehen der Greiffolie nach dem zweiten Einwirkenlassen infraroter Strahlung sowie die Prägedruckplatte und das Intaglio auf der Greiffolie zeigt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eine schematische Darstellung einer anderen Anordnung der Elemente von Fig. 1 ist, wobei eine von links nach rechts lesbare Druckplatte erzeugt wird;

Fig. 5 eine Darstellung einer in Spiegelschrift lesbaren Druckplatte ist, wie sie auf Grund der Anordnung der Elemente gemäß Fig. 1 entsteht; und

Fig. 6 eine Darstellt ig einer von rechts nach links lesbaren Druckplatte ist, wie sie auf Grund der Anordnung der Elemente gemäß Fig. 4 erzeugt wird.

10 9 312/1125

Gemäß Fig. 1 besteht ein latentes Prägedruckmaterial 10 aus einer Grundfolie 11, die auf einer Seite mit einer Schicht 13 versehen ist. Die Grundfolie oder Grundplatte 11 kann aus gewalztem, glattem Kunststoff von gleichmäßiger Dicke hergestellt sein, der vorzugsweise im Bereich der Betriebstemperaturen des erfindungsgemäßen Verfahrens maßhaltig ist. Hierfür haben sich verschiedene Kunststoffe als geeignet erwiesen, beispielsweise:

(a) Vinylchlorid/Acetat-Mischpolymerisate mit einem Vinylacetatgehalt von 5 bis 20%,

(b) Polyvinylchlorid,

(c) Polyvinylidenchlorid,

(d) Vinylidenchlridmischpolymerisate mit Acrylnitril oder Vinylchlorid oder Acrylatestern,

(e) Polyvinylformal, -Acetal und -Butyral,

(f) Acrylat- und Methacrylatester-Polymerisate,

(g) Äthylcellulose,
(h) Polycarbonate,

(i) Celluloseacetatbutyrat,
(3) Cellulosepropionat und
(k) Cellulosetriacetat.

Es haben sich auch andere Materialien, wie Metall, Metallfolie, mit Metallfolie beschichtetes Papier oder damit beschichteter Karton, mit Kunststoff beschichtetes Papier oder beschichteter Karton und mit Kunststoff beschichtetes Gewebe, als geeignet erwiesen. Das bevorzugte Material für die Verwendung als Grundfolie ist ein nichtorientiertes Vinylchloridhomopolymerisat.

Die Grundfolie kann fast ^ede Dicke besitzen, jedoch liegt ihre Dicke normalerweise zwischen 0,076 und 1,5 mm. Die

10 9 812/1125

Dicke hängt teilweise von der späteren Verwendung der Druck platte ab. Wenn die Druckplatte auf einer Presse verwendet werden soll, bei der sie über ihre ganze Länge unterstützt wird, kann die Grundfolie verhältnismäßig dünn sein. Wenn die Druckplatte dagegen als Scheckkarte verwendet werden soll, dann muß sie verhältnismäßig dick sein, damit sie ohne Unterstützung den normalen Beanspruchungen, denen Scheckkarten im allgemeinen unterliegen, gewachsen ist. Die Grundfolie muß außerdem gegenüber Dimensionsänderungen beständig sein und darf bei Temperaturen unterhalb der Bildherstellungstemperatur keine Materialien aus der Überzugsschicht absorbieren.

Die wärmeempfindliche Polymerisatdispersionsschicht 13 sollte ebenso dick wie die Höhe des gewünschten Reliefs in der Druckplatte sein. Für die meisten Anwendungszwecke liegt die Dicke der Schicht zwischen 0,05'und 0,25 mm. Die bevorzugte Schichtdicke liegt im Bereich von 0,1 bis 0,25 mm, wobei der Bereich zwischen 0,10 und 0,127 mm besonders bevorzugt ist. Die Polymerisatdispersion ist eine mäßig viskose, nicht klebrige und glatt verlaufende Flüssigkeit, die frei von Staub, Fasern und eingeschlossenen Luftblasen sein sollte.

Der Überzug kann aus einer Dispersion eines festen Harzmaterials in einem Gemisch aus festem oder flüssigem Weichmacher und einem flüssigen polyfunktionellen Monomeren von niedrigem Dampfdruck bestehen, das bei der Polymerisation zur Vernetzung befähigt ist. Das Dispersionsharz muß gleichmäßig über das Gemisch aus Weichmacher und flüssigem Monomeren zusammen mit einem Katalysator und etwaigen Füllstoffen, Netzmitteln und Egalisiermitteln, die erforderlich sind, um die für das Beschichten erforderlichen Fließeigenschaften zu gewährleisten, dispergiert sein.

Der Dispersionsüberzug erleidet deutliche Eigenschaftsänderungen beim Erwärmen. Nach der ursprünglichen Zuberei-

109812/1125

tung ist die Masse eine mäßig viskose, nichtklebrige Flüssigkeit. Nach dem Aufbringen auf eine Grundfolie und dem Erwärmen auf eine erste Vorgelierungstemperatur absorbiert das Dispersionsharz einen Teil des flüssigen Weichmachers und des weichmachenden Monomeren, wodurch die Harzteilchen . quellen und sich unter Bildung einer trockenen Schicht miteinander verbinden. Beim Erwärmen auf eine zweite, höhere Temperatur lösen der Weichmacher und das Monomere das Dispersionsharz, und der Katalysator setzt die Polymerisation und das Vernetzen des polyfunktionellen flüssigen Monomeren unter Ausbildung einer festen, Lösungsmittel unlöslichen Lösung in Gang.

Die zur Herstellung der wärmeempfindlichen Überzugsschichten gemäß der Erfindung verwendeten Dispersionsharze müssen in feinverteilter Form vorliegen und in der Lage sein, beständige Dispersionen in damit verträglichen flüssigen Weichmachern zu bilden. Harzteilchen zwischen 0,1 und 10/U und vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 /U sind hierfür geeignet« Im folgenden sind Beispiele für Harze angegeben, die entweder allein oder in Kombination zur Herstellung der wärme*· empfindlichen Dispersionsüberzüge gemäß der Erfindung verwendet werden können: · ■ ■

(a) Polyvinylchlorid

(b) Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid

(c) Acrylharze

(d) Polyolefine Γ . ,

(e) Polyvinylfluoride

(f) Polyvinylchlorfluoride

(g) Vinylchlorid/Maleinsäureester-Mischpolyraerisate (h) Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Vinylacetat.

1098 12/1125

Wegen der leichten Erhältlichkeit und der geringen Gestehungskosten ist Polyvinylchlorid das bevorzugte Harz für die Herstellung der wärmeempfindlichen Dispersion.

Das in den Überzugsmassen verwendete Gemisch aus Weichmacher und Monomeren muß die folgenden Eigenschaften aufweisen: 1) Nichtflüchtigkeit bei Umgebungsbedingungen und bei der Temperatur der Vorgelierung, 2) Nichtlösungsvermb'gen für das Dispersionsharz bei Raumtemperatur, 3) mäßiges Lösungsvermögen für das Dispersionsharz bei den ausgewählten Vorgelierungstemperaturen zwischen 99 und 110 ⁰C, 4) hohes Lösungsvermögen für das Dispersionsharz bei hohen Temperaturen von 177 ⁰C und darüber, 5) Nichtlösungsvermögen für eine Kunststoffgrundfolie bei Temperaturen von 177 ⁰C und darüber und 7) die Fähigkeit zur Vernetzung zu einem Lösungsmittel unlöslichen Polymerisat bei Temperaturen von 177 ⁰C und darüber. Der Ersatz des Monomeren durch einen Weichmacher, der die ersten sechs der genannten Eigenschaften aufweist, jedoch nicht polymerisierbar ist, führt ebenfalls zu zufriedenstellenden Ergebnissen, erfordert jedoch eine beträchtlich genauere Kontrolle der einzelnen Verfahrensstufen, da der Unterschied zwischen den bedruckten und nichtbedruckten Bereichen des nichtpolymerisierten Überzuges im Hinblick auf die Lösungsmittellöslichkeit in nur engen Grenzen liegt.

Die folgenden Weichmacher können beispielsweise bei der Herstellung der Überzugsmassen der vorliegenden Erfindung verwendet werden:

(a) Phthalsäureester ·

Phthalsäure-diäthyl-,

-di-n-butyl-,
-di-isohexyl-,
-di-2-äthylhexyl-,
-di-isononyl-, -di-isodecyl-,

— β-·

-di-isotridecyl-, -diphenyl-,
-dicapryl-,
-di-2-propylheptyl-, -dicyclohexyl-, -di-n-hexyl-, -butyl-2-äthylhexyl-, -2-äthylhexyl-isodecyl-, -isohexyl-isodecyl-, -2-methylpentyl-isodecyl-, -butyl-cyclohexyl-, -butyl-benzyl- und -n-octyl-n-decyl-ester

(b) Isophthalsäureester
Ißophthalsäure-di-2-äthylhexyl-,

-dl-isodecyl-_r -di-isononyl-, -butyl-2-Öthylhexyl- und -2-äthylliexyl-isodecyl-estg^t

(c) Terephthalsaureester
Terephthalsäure-2-äthylhexylester

(d) Adipinsäureester
Adipinsäure-di-isodecyl-,

-di-2-äthylhexyl-, -di-isononyl- und -dioctyl-ester

(e) Azelainsäureester
Azelainsäure-di-2-äthylhexyl und

-dioctyl-ester

(f) Sebacinsäureester

Sebacinsäure-dibenzyl-, · -

-di-2-äthylhexyl-, -butyl- und -dioctyl-ester

109 8'rr/ 1125 ■" _

ORIGINAL INSPECTED

(g) Phosphorsäureester

Phosphorsäure-tricresyl-,

-cresyl-Diphenyl-,

-2-äthylhexyl-diphenyl-,

-didecyl-cresyl-,

-di-2-äthylhexyl-phenyl-,

-tri-2-äthylhexyl-,

-tri-n-butyl- und

-triphenyl-ester

(h) Dibenzosäureester

Ester mit Diäthylenglycol, *

Dipropylenglycol, Polyäthylenglycol, Octylenglycol, und 3-methyl-1,5-pentandiol

(i) Zitronensäureeater

AcetyltrJLbutylcitrat und Acetyltri-2-äthylhexylcItrat

(^) GlycoXester Dicapronsäuretriäthylenglycolester Di-S-äthylcapronsäuretriäthylenglycolester Di-2-äthylcapronsäurepo^äthylenglycoleater und DipelargonsäurediäthyXenglycolester

(It) Epoxidiertes Sojabohnenöl

Die Weichmacher können allein, oder es kann ein Gemisch aus Weichmachern verwendet werden, μηι bestimmte Eigenschaften zu erzielen.

Das für die überzugsmasse verwendete polymerisierbare Monomere muß eine polyfunktionelle monomere Flüssigkeit von niedrigen! Dampfdruck sein, die die Fähigkeit besitzt» wähl?en<t 4er Pcilymerisation unt^r des» Einfluß einer

- ίο -

zierten Katalyse zu vernetzen. Die folgenden Materialien sind typische-Beispiele für geeignete flüssige Monomere:

(a) 1„3-Butylen-glycol-dimethacrylat

(b) Trimethylol-propan-trimethacrylat

(c) Äthylen-glycol-dimethacrylat

(d) Triäthylen-glycol-dimethacrylat

(e) Tetraäthylen-glycol-dimethacrylat

(f) Diallylphthalat

(g) Diallyl-fumarat

(h) 1,4 Butan-diol-diacrylat

(i) 1,4-Butan-diol-dimethacrylat

(d) 1»3 Butylen-glycol-diacrylat

(k) Clycolhexyl-acrylat

(1) 1,lO-Decamethylen-glycol-dimethacrylat

(m) Diäthyleh-glycol-diacrylat

(n) Diäthylen-glycol-diaethacrylat

(ο) 2,2-Diiaethylolpropan-diacrylat

(p) 2,2-Dimethylolpropan-dimethacrylat

(q) GIyceryl-trimethacrylat

(r) 1,6-Hexandiol-diacryIat

(s) 1,6-Hexandiol-dimethacrylat

(t) Neopentylglyeol-diacrylat

(u) Neopentylglycol-dimethacrylat

(ν) Polyäthylenglycol-(200)-diacrylat

(w) Tetraäthylenglycol-diacrylat

(x) Triäthylenglycol-diacrylat

(y) 2,2 4-Trimethyl-1, 3-pentandiol-dimethaGrylat

(z) Trimethyloläthan-trimethacrylat

(aa) Trimethylolpropan-triacrylat

(bb) Tripropylenglycol-dimethacrylat

Die folgenden Materialien, können ebenfalls als bare, weichmachende Monomere verwendet werden, ^jedocli ist ihre polymerisierte Struktur linear uiid weist im Gegensatz zu den vernetzten Polymerisaten ein.e L|glichkei-| §u|:

1 Q H 8 I ? / 1 1|§

(a) Dodecyl-methacrylat

(b) Lauryl-methacrylat

(c) Stearyl-methacrylat

(d) Butyl-cellosolve-acrylat

(e) n-Decyl-acrylat

(f) n-Decyl-methacrylat

(g) 3-Äthoxyäthyl-methacrylat · (h) 2-Äthylhexyl-methacrylat

(i) Isononyl^methacrylat

(j) Octadecyl-acrylat

(k) Oleyl-methacrylat -

(1) Tetrahydropyranyl-methacrylat

(m) Tridecyl-methacrylat

(n) 3, 5, 5-Trimethyl-hexyl-methacrylat

(o) 2, 2, ^-Trimethyl-pentandiol-isobutyrat-J-Eiethacrylat

Die vorstehend genannten Materialien können jedoch mit den polyfunktionellen Monomeren vermischt werden, so daß unlösliche Mischpolymerisate erhalten werden.

Neben dem Dispersionsharz und den Weichmachern und Monomeren können andere Materialien, wie beispielsweise Katalysatoren, Füllstoffe, Egalisiermittel und Netzmittel, den Überzugsmassen zugesetzt werden. Katalysatoren vom Typ der organischen ^ Peroxide, wie Benzoylperoxid und Tertiärbutylperoxid sowie Perbenzosäuretertiärbutylester sind wegen ihrer leichten Handhabbarkeit und Erhältlichkeit für die Verwendung in den Überzugsmassen bevorzugt. Füllstoffe, wie amorphe Kieselsäure und Bariumsulfat, können zugesetzt werden, um dem Überzug höhere Festigkeit oder Form zu verleihen. Netzmittel, wie die Polyäthylenglycololeate und -laurate, sowie Egalisiermittel, wie Lecithin, und nichtionische oberflä- . chenaktive Mittel, wie Tenlo-70, das von der Nopco Chemical" Co., Newark, New Jersey vertrieben wird, können gewünschtenfalls und bekanntermaßen beigemischt werden, um die Filmbildungs- und Laufeigenschaften des Dispersionsüberzugs zu verbessern.

10981 7/1125

In den folgenden Beispielen sind polymerisierbar© Überzugszusammensetzungen angegeben, wie sie zur Herstellung der latenten Prägedruckmaterialien der Erfindung geeignet sind; die Mengen sind in Gewichtsprozenten angegeben.

Beispiel 1

Polyvinylchloridharz oder andere verträgliche

Harze, wie oben angegeben 49»25%

Trimethylolpropan trimethacrylat 30,00%

Tertiärbutylperbenzoat 00,45%

Bariumsulfat 10,00%

Diphynylphthalat 10,00%

Nichtionische oberflächenaktive Mittel 00,30% '

Für die Zubereitung dieser Zusammensetzung wird das Diphenylphthalat geschmolzen und dann unter Rühren dem Triemthylolpropantrimethacrylat zugesetzt. Anschließend wird das Tertiärbutylperbenzoat zusammen mit dem Dispersionsharz, dem Bariumsulfat und dem oberflächenaktiven Mittel hinzugegeben. Das Gemisch wird danach durch eine Dreiwalzen-Pigmentmühle gegeben, um eingeschlossene Luft zu entfernen und etwa vorhandene Agglomerate aus Harz und Bariumsulfat aufzubrechen. Die erhaltene Flüssigkeit ist eine stabile Dispersion eines Harzes in einem flüssigen Weichmacher und flüssigen Monomeren.

Beispiel 2

Vinylchloridharz oder andere verträgliche

Dispersionsharze, wie oben angegeben 53,80%

Triphenylphosphat 11,30%

Dipropylenglycoldibenzoat 4,00%

1, 3 Butylenglycoldimethacrylat 30,00%

Polyäthylenglycololeat 0,30%

Lecithin 0„30%

Tertiärbutylperbenzoat 0,30%

10 9 8 17/1125

Für die Zubereitung der Überzugsmasse wird das Triphenylphosphat geschmolzen und anschließend unter Rühren in einen Behälter gegossen, in dem sich ein Gemisch aus flüssigem Dipropylenglycoldibenzoat und flüssigem 1, 3 Butylenglycoldimethacrylat befindet. Die Lösung ist ziemlich viskos» so daß ein genügend starker Rührer verwendet werden muß, iaa die Bestandteile glatt und gründlich zu vermischen» ohne sie zu schlagen oder Wirbel zu bilden, wodurch unerwünschte Lufteinschlüsse hervorgerufen würden. Anschließend werden die übrigen Bestandteile unter Rühren zugesetzt und vermischt. Das Gemisch sollte anschließend durch eine Dreiwalzen-Pig- -mentmühle gegeben werden, um etwaige Agglomerate in dem Di s~ " persionsharz aufzubrechen und etwa während des ursprünglichen Vermischens eingeschlossene Luft zu entfernen. Die erhaltene Flüssigkeit ist eine stabile Dispersion eines Harzes in einem flüssigen Weichmacher und flüssigen Monomeren.

Beispiel 3

Vinylchloridharz oder andere verträgliche Dispersionsharze, wie oben angegeben 44,25%

Oc ty ldipheny !phosphat · 8,50% Trimethylolpropantriacrylat 26,50%

Tenlo- 70 . 0,30% f

Tertiärbutylperoxid 9,45% Bariumsulfat 20,00%

Da in diesem Beispiel kein fester Weichmacher verwendet vdrd, sollten die flüssigen Materialien zusammengegeben, und gründlich vermischt werden. Das Dispersionsharz und der anorganische Füllstoff werden dann unter Rühren zugegeben. Die Dispersion wird anschließend durch eine Dreiwalzen-Pig~ mentraUhle gc-geben, um etwa vorhandene Agglomerate aus Harz und Bariumsulfat aufzubrechen und eingeschlossene- Luft zu entfernen, so daß eine stabile flüssige Dispersion erhalten wird.

Beispiel 4

Vinyl chloridh'arz oder andere verträgliche Dispersionsharze, wie oben angegeben 50,

Äthylenglycoldimethacrylat 51» Polyäthylenglycollaurat Q,

Lecithin 0,4%

Benzoylperoxid Q$5%

Die verschiedenen Bestandteile werden, wie in Beispiel 2 angegeben, vermischt und durch eine Dreiwalzen-Pigmentmühle gegeben, um etwa vorhandene Agglomerate aufzubrechen und das Gemisch zu entlüften. In diesem Beispiel, wie auch in allen anderen, muß dafür gesorgt werden, daß während des Vermischens kein übermäßiger Lufteinschluß erfolgt. Eingeschlossene Luft kann weitgehend entfernt werden, indem man sie während 1 bis zwei Tagen an die Oberfläche steigen läßt und das Gemisch für die Mahlstufe vom Boden des Gefäßes abzieht. Auch Vakuumentlüftung kann angewandt werden.

Beispiel 5

Vinylchloriddispersionsharz 51»0Q&

Dioctylphthalat 30_s6ö#

Tenlo- 70 (Egalisiermittel) 0,

Ferro 6V6A (Stabilisator) 1,<

Bariumsulfat (Füllstoff) JiS_x

100,

Die Bestandteile werden dadurch vermischt_p daß man sie durch eine Dreiwalzen-Pigmentmühle gibt, wie in den Beispielen 2 und 4 angegeben.

Nach der Herstellung der Dispersionsmasse wird sio sorgfältig auf die Grundfolie, beispielsweise einen Träger aus Vinylharz, in einer gleichmäßigen Dicke zwischen 0,05 und 0,25 mm aufgetragen und anschließend in einem Heißluftofen

10 ir '■/ 1 1 25

BAD ORIGINAL

. - 15 -

15 bis 20 Sekunden auf 105 Ms 110 ⁰C erhitzt. Beim Erwärmen während dieser kurzen Zeit absorbiert das Dispersionsharz das Monomere und den Weichmacher und bildet einen trockenen, gelierten Film, ohne sich jedoch in dem Gemisch aus Weichmacher und Monomeren zu lösen. Außerdem tritt weder eine Polymerisation ein, noch wird der Vinylchloridträger gelöst oder solvatisiert. Das beschichtete Produkt ist nun sauber und fertig zur Handhabung und weist keine Anzeichen einer Verschlechterung infolge Alterns auf.

Um die Ausbildung eines Druckreliefs von unterschiedlicher Höhe zu vermeiden, ist es wesentlich, daß der Vinylharztrager von verhältnismäßig gleichmäßiger Dicke ist, die vorzugsweise lediglich Abweichungen von ± 0,013 mm aufweist. Auch der Überzug muß auf diesen Träger mit einer Dickenschwankung von höchstens * 0,005 mm sorgfältig aufgebracht werden. Das Aufbringen kann mittels einer Umkehrauftragswalze, einer Rakel über einer Auftragswalze, einer Rakel über ein Auftragsflachbett oder durch Extrudieren vorgenommen werden.

Gemäß Fig. 1 befindet sich das latent herstellbare Prägedruckmaterial 10 in Oberflächenkontakt mit einer Schablone 15, die aus einem durchscheinenden Träger 17 besteht, der auf seiner Oberfläche im nahen Infrarotbereich absorbierende Indices 19 trägt. Eine Lichtquelle für Strahlen des nahen Infrarotbereiches zur Belichtung der zusammengesetzten Schichten ist bei 20 schematisch dargestellt. Die Größe der einzelnen Schichten und Indices ist stark übertrieben dargestellt, um die Erläuterung der einzelnen Elemente zu erleichtern. Die Schablone 15 liegt dem Prägedruckmaterial 10 gegenüber, wobei die Indices 19 in unmittelbarer Brührung mit der Dispersionsschicht 13 stehen. Diese Anordnung der Schichten wird bevorzugt, Jedoch kann die Anordnung variiert werden, wenn entsprechende Anpassungen in den Verfahrensstufen vorgenommen werden.

10 981 2/1125

Die Schichten werden auf einem "beliebigen Trägermaterial, wie bei 21 dargestellt, angeordnet, das sich für die Durchstrahlung mit Infrarotlicht eignet.

Die Trägerfolie 17 kann aus Papier bestehen, auf das die zu druckenden Informationen 19 mit der Maschine oder mit der Hand unter Verwendung von Kohlepapier oder anderen Medien, die im nahen Infrarotbereich absorbieren geschrieben sind. Die Dicke des Trägerblattes sollte zur Erzielung optimaler Ergebnisse 0,075 mm und vorzugsweise 0,05 mm nicht überschreiten. Obwohl die Infrarotstrahlung die Masse des Papiers durchdringen muß, kann bei der bevorzugten Zusammenstellung des Prägedruckmaterials 10 und der Schablone 15 das Papier ' bis zu 15% Füllstoffe enthalten, ohne daß es seine Funktionsfähigkeit beträchtlich verliert.

Die Forderung nach hinreichender Lichtdurchlässigkeit des Papieres kann erfüllt werden durch (a) sorgfältige Auswahl der Pulpe, (b) Vermeidung übermäßiger Füllstoff- oder Farbstoff mengen, (c) Hydratisierung der Pulpe und" (d) Imprägnierung des Harzes. Eine, mehrere oder die Gesamtheit dieser Maßnahmen kann angewandt werden, um eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit, d.h. weniger als 85% Undurchlässigkeit, gemessen mit Hilfe eines Photovoltopacimeters der Photovolt Corporation, New York, N.Y., zu erzielen. Dickere Papiere von bis zu 0,18 mm Dicke mit hoher Durchlässigkeit (65% Undurchlässigkeit) sowie undurchlässige Papiere (90% Undurchlässigkeit), die dünner als 0,05 mm sind, sind auch noch brauchbar, jedoch liegen die erwünschten Bereiche zwischen 0,038 und 0,076 mm bei einer Lichtundurchlässigkeit von 50 bis 85%.

Zusätzlich zu den oben erwähnten Erfordernissen sollte die Papieroberfläche glatt und eben sein, eine hohe Porosität aufweisen und Schriftbilder sowohl von getränkten und beschichteten Farbbändern als auch von Bleistiften annehmen»

1 0 9 fi ! ? / 1 1 2 5 ' ;

Nachdem das latent herstellbare Prägedruckmaterial 10 und die Schablone 15» die die zu druckenden Informationen enthält, in Oberflächenkontakt miteinander gebracht worden sind, werden die zusammengestellten Schichten von einer Quelle_Q20 für Strahlung des nahen Infrarotbereichs (7500 bis 30000 A , vorzugsweise 8000 bis 18000 A), etwa 54 Sekunden belichtet. Um die Belichtungszeit auf ein Minimum zu verkürzen, wird eine hochintensive Quelle für Infrarotstrahlung bevorzugt. Quarzlampen, beispielsweise die Lampe der General Electric T2^ und T-3* können verwendet werden, um einen breiten Bereich von Infrarotkonzentrationen von 100 bis 400 Watt pro 2,5 cm linear zu erzielen, wobei die Konzentration an Strahlung des nahen Infrarotbereichs mit zunehmender Wattzahl ansteigt.

Zur Ermittlung der Belichtungsdauer ist es am vorteilhaftesten, die stärkste verfügbare Lichtquelle zu verwenden, um eine übermäßige Erwärmung des Druckmaterials 10 zu verhindern. Da bei den Quarzröhrenlampen die Energie der nahen Infrarotstrahlung der Glühdrahttemperatur proportional ist, wir die Quarzhülle umso wärmer, Jernehr die Stärke der Infrarotstrahlung zunimmt, und die von der Luft Übertragene Wärme kann so groß werden, daß die Gefahr bestehtι daß die nichtbedruckten Bereiche auf dem Druckmaterial gehärtet werden. Bei Bert

lichtungsvorrichtungen unter Verwendung der T2^ Lampe von General Electric, beispielsweise den Thermoflaxeinheiten der Minnesota Mining and Manufacturing Company, oder der T-3 Lampe von General Electric im Masterfax der Ditto Incorporated ist eine Belichtungszeit von 50 bis 60 Sekunden ausreichend. Alle vorstehend genannten Apparaturen verwenden eine Quarzröhrenlampe mit Überspannung, um die Ausgangsleistung zu erhöhen.

Nach dor Infrarotbelichtung der Schablone 15 und des Präge« druckmatorials 10 v/erden die Schichten voneinander getrennt und die Schablone 15 entfernt.

1 0 '. - / M 2 5

Die halbfertige Prägedruckplatte 10 "besitzt nun entsprechend den Indices auf der Schablone 15 in ihrer Plastisolschicht angeschmolzene Anteile. Eine derartige halbfertige Prägedruckplatte ist bekannt. Von dieser halbfertigen Platte müssen die nicht verschmolzenen Anteile derPlastisolschicht entfernt werden, um zu der fertigen Prägedruckplatte zu gelangen.

Bisher war es dafür notwendig, die nichtverschmolzenen Plastisolanteile durch Lösungsmittel auszuwaschen* Ein derartiges chemisches Verfahren erfordert nicht nur chemische Lösungsmittel, sondern auch Einrichtungen zum Aufbringen des Lösungsmittels und Auswaschen der Lösung« Dabei besteht die immer vorhandene Gefahr* daß chemische Lösungsmittel auf die Kleidung des Bedienungspersonals gelangen. Diese genannten Schwierigkeiten werden durch das erfindungsgemäße Verfahren sämtlich beseitigt.

Zu diesem Zweck wird ein Infrarotstrahlung völlig absorbierendes Medium, das eine Greiffolie enthält, an die das unverschmolzene Plastisol unter Hitze anschmilzt, in physikalischen Kontakt mit der thermoplastischen Schicht gebracht. Anschließend wird von der dem Infrarotstrahlung völlig absorbierenden Medium gegenüberliegenden Seite auf die halbfertige Druckplatte Infrarotstrahlung einfallen gelassen. Danach kann das überflüssige Plastisol durch Abschälen der Greiffolie entfernt werden.

In Fig. 2 ist die halbfertige Druckplatte mit ihrer Grundfolie 11 auf dem Träger 21 dargestellt« Das Infrarotstrahlung vollständig absorbierende Medium ist mit der Bezugszahl 23 allgemein bezeichnet.

Das Infrarotstrahlung völlig absorbierende Medium besteht vorzugsweise aus einer kalanderten 0,25 mm starken PoIyvinylchloridfolie 25, die mit einer Schicht 26 aus Ruß oder Graphit überzogen ist»

1 Ου;· l- - / 1 1 25

Alternativ kann eine Folie aus Ruß- oder Kohlepapier zusammen mit einer nichtbeschichteten, glatten Vinylfolie verwendet werden» Anstelle einer verhältnismäßig dicken einfachen Vinylfolie wurden auch zwei dünnere nebeneinandergelegte Folien mit zufriedenstellenden Ergebnissen verwendet .

Wird die Infrarotstrahlung aus der Richtung des Trägers 21 einstrahlen gelassen, wird die Schichtenfolge von ihrem hinteren Ende her durch die Infrarotstrahlung völlig absorbierende Schicht 26 erhitzt und das nicht verschmolzene Plastisol in der Schicht 13 verschmilzt mit der Folie 25. Die zunächst verschmolzenen Anteile werden anschließend ausgehärtet, wobei ihre Zugfestigkeit erhöht wird.

Bei Verwendung einer Greiffolie aus 0,25 mm dickem Polyvinylchlorid wurde die Infrarotstrahlung zu 25 bis 30 Sekunden auf die halbfertige Druckplatte eindrücken gelassen. Die Zeitdauer der zweiten Infrarotbestrahlung wird selbstverständlich danach eingestellt, wie es die Intensität der Strahlungsquelle, die Dicke der Schichten usw. erfordern.

Wie in Fig. 3 dargestellt, wird die Polyvinylchloridfolie mit dem nunmehr mit ihr verschmolzenen Plastisol zusammen abgeschält. Die ursprünglich beschrifteten Bereiche bilden nun mit der Grundplatte eine einheitliche Prägedruckplatte, die für Bürozwecke oder als Druckelement für eine Scheckkarte verwendet werden kann.

Die abgeschälte Folie 25 kann ebenfalls als Druckmaterial verwendet werden, da die nun mit ihr verschmolzenen PIastisolanteile eine Tiefdruckfläche bilden, die dem Prägedruckmaterial gegenüber genau komplementär ist.

In Fig. 4 sind die Elemente gemäß Fig. 1 in einer anderen Anordnung dargestellt, um damit in bekannter Weise eine in umgekehrter Richtung lesbare Druckplatte herzustellen. Nach

1 0 9 ^r-> ^: ·< / ι ι 2 5

der ursprünglichen Anwendung von Infrarotstrahlung wird die halbfertige Druckplatte genau, wie oben beschrieben, weiterbehandelt.

Die erhaltenen Druckplatten, wie sie in Figuren 5 und 6 veranschaulicht sind, können in einer einfachen Hochdruckpresse verwendet werden und haben sich insbesondere als Druckplatten für die Herstellung von Schecks für einzelne Inhaber nützlich erwiesen.

Die bevorzugte Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie oben beschrieben wurde, wurde zur Verwendung mit leicht zugänglichen Bürowärniekopierniasehinen ausgewählt. Mit einer derartigen gewöhnlich verfügbaren Ausrüstung kann eine Druckplatte von ungelerntem Büropersonal in zwei oder drei Minuten hergestellt werden. Hierfür sind keine weiteren Vorrichtungen und keine chemikalien erforderlich.

Selbstverständlich können die Grundsätze des' drföndungsgemäßen Verfahrens auch für die Entfernung vonin^chtangeschmolzenen Teilen einer Plastisolschicht in anderen Situationen als bei der Herstellung von kleinen Prägedruckplatten angewendet werden. Den variierenden Umständen kann leicht durch die Dimensionierung des Materials und die Bestrahlungszeit mit der Infrarotquelle Rechnung getragen werden.

8.2/1125 ■

ORIGINAL INSPECTED

Claims (1)

1. « 21 -

   Patentansprüche

   H 7] Verfahren zur Herstellung von WfägeüruukplattBti durch selektive Anwendung von Infrarotstrahlung auf ®im Polymerisatdispersionsschicht,
   dadurch gekennzeichnet, da0 man die nichtverschmolzenen Anteile der halbbensndelte» Bispersionsschicht (13).von den durch Einwirkenlsssen Von Infrarotstrahlung behandelten Anteilen dadurch entfernt, daß stan

   a) ein Infrarotstrahlung völlig absorbierenes Hediuia (23), das eine Oberfläche (25) aufweist, die unter Hitzeeinwirkung zum Verschmelzen mit den nichtbestrahlten Anteilen der Disperslonsschicht (13) neigt, in innige Berührung mit der DiJ-perslonsschicht bringt,

   t>) die zuvor nichtverschmolzenen Anteile der Folymerisötdispersionsschicht "(13) durch Einwirkenlassen von Infrarotstrahlung durch die Schicht hindurch und auf das Infrarot* strahlung völlig absorbierende Medium (23) au ßiit der Oberfläche (25) des Mediums (23) verschmilzt und c) das Medium (23) mit den nunmehr mit ihia verschmolzenen Anteilen von der Schicht (13) abzieht,

   2« Verfahren gemäß Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, da0 man als Infrarotstrahlung völlig absorbierendes Medium (23) eine Polyvinylchioridfolie (25) mit einer Beschichtung (26) aus Kuß oder Graphit verwendet.

   3. Verfahren gemäß Anspruch 1_f
   dadurch gekennzeichnet» daß man als Infrarotstrahlung völlig absorbierendes Medium (23) eine Polyvinylchloridfolie (25) mit einem daraufgelegten Blatt (26) aus Ftuß- oder Kohlepapier verwendet.

   10:.· ■ / 1 T 2 5

   Leerseite