CH631271A5 - Plaque lithographique presensibilisee. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne une plaque lithographique ayant un support en acier étamé et un procédé pour la préparation d'une telle plaque.
Les plaques d'impression lithographiques actuellement disponibles dans le commerce comportent généralement soit un support en acier inoxydable, soit un support en aluminium. Pour les plaques à long tirage, on préfère généralement utiliser des supports en acier inoxydable dont la résistance mécanique est considérable et permet d'atteindre plusieurs centaines de milliers de tours. Cependant, le support en acier inoxydable est un support coûteux et l'on préfère souvent utiliser des supports en aluminium qui sont moins coûteux que les supports en acier inoxydable et qui présentent de plus, l'avantage d'être hydrophiles. Cependant, de tels supports ont une résistance mécanique plus faible et ils ont tendance à se fendiller, ce qui limite de nombre de tirages de la plaque lithographique.
Il est connu du brevet anglais no 1 232 395 d'utiliser des supports de plaques lithographiques en acier étamé. Afin de réaliser des plaques lithographiques, le support en acier étamé est revêtu d'une couche photosensible qui, après insolation sélective à travers un original, est dépouillée de façon à mettre à nu sélectivement l'étain, lequel est gravé jusqu'à l'apparition de l'acier sous-jacent. La plaque est ensuite immergée dans un bain de cuivrage, de façon à cuivrer les zones d'acier mises à nu.
Enfin, la couche photosensible protégeant sélectivement l'étain est enlevée à l'aide d'un révélateur approprié. On obtient ainsi une plaque lithographique ayant un support en acier revêtu, dans les zones hydrophiles d'une couche d'étain et dans les zones encrophiles, d'une couche de cuivre.
Un tel mode de réalisation d'une plaque lithographique présente de nombreux inconvénients:
Une telle plaque ne peut être cuivrée qu'après avoir été insolée à travers l'original à reproduire, ce qui nécessite la présence de bain de cuivrage chez l'imprimeur, ce qui est difficilement réalisable. Par ailleurs, l'immersion de la plaque dans un bain de gravure de l'étain nécessite une protection de la couche d'étain au dos de la plaque sous peine de faire disparaître celle-ci, et conduire à l'oxydation de l'acier au cours de l'utilisation de la plaque. Enfin, l'étain au dos de la plaque doit également être protégé pendant l'opération de cuivrage pour éviter le dépôt de cuivre au dos de celle-ci du fait du coût élevé de ce métal.
Une autre utilisation de l'acier étamé comme support de plaque lithographique a été décrite dans le brevet belge no 762 992. L'acier étamé est utilisé ici comme support de plaque lithographique polymétallique car il permet d'obtenir, selon la description de ce brevet, un état de surface suffisamment fin. De cette manière, les couches de cuivre, puis de chrome déposées sur celui-ci sont exemptes de défauts superficiels: on peut ainsi utiliser un support en acier de rugosité plus au moins contrôlée, la couche d'étain superficielle, éventuellement refondue, permettant d'obtenir un excellent état de surface du support.
Dans la technique antérieure précédemment citée, la titulaire considère que le problème de l'utilisation de l'acier étamé comme support de plaque lithographique hydrophile pour réaliser une plaque lithographique de réalisation et d'utilisation très simple et très bon marché, n'a pas été résolu.
Le premier objet de l'invention est une plaque lithographique présensibilisée, telle que définie à la revendication 1; elle est préparée par le procédé défini à la revendication 6. La couche encrophile et photosensible peut être, notamment, une couche de cuivre enduite d'un vernis photosensible.
Dans une plaque photosensible présensibilisée du type décrit ci-dessus, on peut renforcer l'hydrophilie de l'étain en déposant une couche de chrome cristallin sur la surface de l'étain, d'épaisseur supérieure à 0,3 micron. L'avantage d'un tel support d'acier étamé revêtu de chrome est que la plaque lithographique correspondante peut aisément être corrigée, après développement, dans les zones hydrophiles. En effet, si, au cours de l'opération de correction, on gratte trop fortement la couche de chrome et que celle-ci disparaît, l'étain sousjacent apparaît et son hydrophilie permet d'utiliser malgré tout la plaque ainsi corrigée, ce qui n'est pas le cas des plaques lithographiques dans lesquelles le chrome est déposé sur un métal encrophile ou directement sur l'acier.
Selon un mode d'exécution avantageux du procédé selon l'invention, on réalise en continu ledit procédé. Ce mode d'exécution consiste à prendre un rouleau d'acier étamé de largeur désirée, sur lequel la couche d'étain a une épaisseur comprise entre 1 et 10 microns, à dérouler l'acier étamé et l'amener pendant au moins 10 secondes au contact d'un bain électrolytique d'une solution aqueuse de dépassivation chauffée à plus de 50°C, à base de carbonate de sodium, à rincer l'acier étamé à l'eau, à le neutraliser par une solution aqueuse d'acide sulfurique dilué. Par dépassivation, on entend l'élimination des produits déposés lors d'un traitement de passivation.
Selon un mode préféré de réalisation du procédé selon l'invention, l'acier étamé, après le traitement de dépassivation ci-dessus, est immergé dans un bain de chromage, connu en soi, l'opération de chromage s'effectuant sans coupure de courant de manière à ce que chaque partie du rouleau soit au contact du bain de chromage pendant une durée comprise entre 2 et 8 minutes, la densité de courant entre électrode étant de l'ordre de 20 A/dm 2, la température du bain de
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chromage étant comprise entre 20°C et 45°C et de préférence entre 25°C et 35°C, le rouleau d'acier étamé étant ensuite découpé en plaques de longueur désirée.
Selon un autre mode de réalisation, la plaque lithographique comporte un support en acier revêtu de zones hydrophiles et de zones encrophiles; elle est obtenue à partir d'une plaque présensibilisée telle que définie ci-dessus, les zones encrophiles étant constituées soit par le photopolymère encrophile, soit par le cuivre tandis que les zones hydrophiles sont constituées soit par le chrome, soit par l'étain.
L'acier étamé, comme support de plaque lithographique, présente en effet de nombreux avantages: il possède la résistance de l'acier, l'hydrophilie de l'étain et un prix de revient particulièrement bas puisqu'il est fabriqué en grande série pour la réalisation des boites de conserve.
De plus, l'étain réalise une protection de l'acier contre la corrosion ce qui évite au support d'être attaqué au cours des opérations de préparation de la plaque.
De plus, le mode de préparation de l'acier étamé par dépôt électrolytique d'une couche d'étain, l'ensemble étant recuit, assure une adhérence exceptionnelle des deux métaux entre eux.
Pour mettre en œuvre l'invention, on choisira un support ayant une épaisseur d'étain comprise entre 1 et 10 microns et de préférence 2 à 6 microns.
En effet, l'étain n'étant pas un métal très dur, il convient par conséquent de limiter son épaisseur.
La mise en œuvre d'un tel support après préparation (voir ci-dessous pour la préparation du support), peut s'effectuer de différentes manières:
- Compte tenu des qualités d'hydrophilie de l'étain, le support peut être utilisé directement revêtu d'une couche imprimante photosensible ce qui en fait une plaque particulièrement bon marché.
- Le support peut être également cuivré de manière connue en soi et revêtu d'une couche photosensible. Après développement, morsure puis inversion, la plaque est prête à l'emploi. L'utilisation d'un tel support d'acier étamé dans lequel l'étain est déposé sur l'acier et protège celui-ci rend possible le dépôt d'une couche de cuivre ayant une épaisseur qui peut ne pas être supérieure à deux microns. Le prix de revient de telles plaques polymétalliques est alors sensiblement abaissé, pour une qualité de plaque égale.
- Afin de renforcer l'hydrophilie de la couche d'étain, on préférera déposer une couche de chrome sur le support. On a constaté, de façon surprenante, que l'opération de chromage pouvait s'effectuer sans coupure de courant tout en obtenant un chrome mat parfaitement hydrophile. Pour cela, il sera préférable d'utiliser un bain de chromage dont la température sera comprise entre 20°C et 45°C et de préférence 25 à 35°C. L'épaisseur de la couche de chrome doit être supérieure à 0,3 micron afin de constater une amélioration de l'hydrophilie du support. Un avantage considérable de l'absence de coupure du courant au cours de l'opération de chromage est constitué par le fait que cette opération peut s'effectuer en continu sur le support en acier étamé, généralement disponible en rouleaux de grande longueur.
On sait, en effet, que d'une manière générale, pour que le chrome possède une bonne hydrophilie dans le cas des plaques lithographiques, il est nécessaire que le chrome se dépose à l'état cristallin, c'est à dire sous forme d'un réseau de cristaux solides entre lesquels existent des cavités. L'aspect d'un tel chrome est mat.
Contrairement au chrome d'aspect brillant dans lequel il n'existe pas de réseau de cristaux séparés par des cavités, le chrome mat est très hydrophile et très bien adapté à la réalisation de supports métalliques hydrophiles pour plaques lithographiques. Par ailleurs, il procure une excellente adhérence des couches encrophiles.
Avec tous les supports «classiques» utilisés en lithographie, tel que l'acier, acier inox, laiton, ... le dépôt de chrome par passage dans un bain de chromage électrolytique donne naissance à un chrome brillant. Le problème a été résolu depuis fort longtemps: il consiste à plonger le support dans un bain électrolytique de chromage et, après quelques minutes d'électrolyse, couper le courant. Moins d'une minute plus tard, le courant est rétabli et l'on obtient alors une couche de chrome superficielle ayant un aspect mat et des propriétés d'hydrophilie excellentes. L'inconvénient d'un tel procédé est la nécessité de procéder au chromage, plaque par plaque, l'opération en continu s'avérant difficile, nécessitant un équipement complexe.
D'une manière surprenante, au contraire, l'acier étamé peut être chromé sans coupure de courant tout en obtenant le même chrome mat et hydrophile.
La titulaire a en effet constaté cette propriété tout à fait inattendue et contraire à l'enseignement de la technique actuelle: une coupure de courant au cours de l'opération de chromage n'apporte aucune amélioration à la couche de chrome.
Avant de réaliser l'une des opérations de cuivrage, ou de chromage, ou de dépôt d'une couche imprimante photosensible sur le support en acier étamé, il convient d'appliquer au support selon l'invention un traitement de dépassivation, c'est-à-dire un traitement par lequel les produits, déposés lors d'un traitement de passivation, sont éliminés. Pour cela il suffit, soit de réaliser un brossage humide ou sec du support, soit de plonger la plaque dans un bain électrolytique de carbonate de sodium. Dans ce dernier cas, il convient ensuite de neutraliser la plaque par immersion dans une solution diluée d'acide sulfurique.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants.
Exemple 1
On fait subir à une plaque d'acier étamé de référence E3 fini «meulé fin» de la Société USINOR-MARDYCK, le traitement suivant:
- Immersion pendant 15" de la plaque en position cathodique (anode en graphite) dans une solution aqueuse de carbonate de sodium (50 g/1) portée à une température de 65°C, la densité de courant entre anode et cathode étant de 2,5 A/dm2.
La même opération est ensuite recommencée, dans les mêmes conditions, en plaçant la plaque en position anodique avec une cathode en graphite.
On réalise ensuite le rinçage du support, puis sa neutralisation par immersion pendant 10" dans une solution aqueuse d'acide sulfurique (10 g/1) à une température de 20 à 25°C.
Après rinçage à l'eau, on réalise le cuivrage du support dans un bain de composition suivante:
Cu CN 40 g/1
Na CN libre 8 g/1
Na OH 8 g/1
NazCOa 40 g/1
Sel de Rochelle 30 g/1
La température du bain étant d'environ 65°C, la plaque est immergée pendant 3 minutes, en position de cathode, la densité de courant sur la plaque étant d'environ 2,5 A/dm2. L'épaisseur de la couche déposée est d'environ 3 à 4 microns.
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L'adhérence du cuivre est bonne. Après ponçage à sec ou humide, le cuivre est passivé à l'aide d'une solution de benzo-triazol (10 g/1 dans l'eau). La plaque ainsi obtenue est enduite d'un diazorésine du type orthoquinone diazide condensé sur une résine formophénolique (Novolak) (voir par exemple, le brevet français no 1 031 581 en ce qui concerne ces produits photosensibles et leur utilisation sur les plaques lithographiques.)
Après insolation et développement, on réalise la gravure du cuivre avec une solution basique de persulfate d'ammonium (ou tout autre oxydant puissant tel que l'hydrobromite de sodium, etc... ) et de l'ammoniaque en excès.
On réalise ensuite l'inversion avec une solution contenant 80% en poids d'éthyglycol et 20% de butyldiglycol. La plaque obtenue est calée en machine et après 10 000 tours, les tirages sont toujours de bonne qualité.
Exemple 2
Une plaque dépassivée puis neutralisée comme dans l'exemple 1 est directement revêtue d'une couche de diazo résine décrite ci-dessus. Après insolation et développement, la plaque est enduite d'une solution de cuisson QM 888 vendue par la titulaire. La plaque est alors recuite pendant 8 minutes à 260°C dans un four à air sec puisé de la Société WISCOSIN OVEN Corp. Après 25 000 tirages, la plaque est toujours en bon état.
La solution de cuisson est une solution à base d'agents Surfactants, ayant pour but de conserver aux zones hydrophiles leurs propriétés de repousser l'encre grasse. La solution de cuisson est enduite sur la plaque après développement complet de celle-ci
Exemple 3
Une plaque préparée selon l'exemple 2 avec cuisson à 150°C pendant 10 minutes est calée en machine. Après 10 000 tirages, la plaque est toujours bonne.
Exemple 4
Une plaque préparée selon l'exemple 2 avec cuisson à 200°C pendant 8 minutes est calée en machine. Après 15 000 tours, la plaque est toujours bonne.
Les exemples 2,3 et 4 montrent que la température de cuisson a une influence sur la dureté de la couche: la température de fusion de l'étain étant de 232°C, la cuisson au dessus de cette température a une bonne influence sur l'adhérence de la couche photosensible.
Exemple 5
On prend un support en acier étamé tel que décrit dans l'exemple 1. On réalise une dépassivation de l'étain par brossage humide de la plaque, les opérations se déroulant dans les conditions suivantes: la plaque est soumise à l'action de brosses du type «Strips en Tinex blanc ondulé» vendues par la Société UNIVERS, chaque fibre de la brosse ayant une épaisseur de l'ordre de 30/100 de mm et une longueur de 45 mm, lesdites brosses étant fixées hélicoïdalement sur un arbre en rotation avec un angle de l'ordre de 50°C, à raison de 35 brosses par arbre. Les brosses sont en contact avec la plaque. La vitesse de rotation de l'arbre est de l'ordre de 500 t/mn. Le brossage s'effectue en présence d'une solution aqueuse de ponce du type «PUPEX 4/0 B» (75 g/1) contenant 7,5 g/I de phosphate trisodique. Après rinçage, la plaque est frottée pendant 30" avec un tampon imbibé d'une solution contenant 10% en volume de Hel et 6% de chlorure stanneux. Après rinçage, on dépose à raison de 3 g/m2, une couche de photopolymère PE 4125 de la Société KODAK. Après insolation, développement puis gommage, la plaque est enduite de la solution de cuisson QM 888 et placée dans une étuve à 200°C pendant 10 minutes. Après calage en machine, on constate une apparition de quelques petites pigûres de la couche de photopolymère après 12 500 tirages.
Exemple 6
On prend un support en acier étamé ayant subi le traitement de dépassivation de l'exemple 1. La plaque et ensuite chromée dans un bain de chromage a 30°C contenant 250 g/1 d'acide chromique et 2,5 g/1 d'acide sulfurique. La plaque est en position cathodique, l'autre électrode étant en plomb anti-monié. La densité de courant entre électrodes est de l'ordre de 20 A/dm2. Suivant l'épasseur de chrome désirée, la durée du chromage peut varier entre 2 et 8 mm, sans coupure de courant. La plaque, après traitement d'encrage bien connu de l'homme de l'art pour éviter le graissage, est ensuite enduite avec une couche de diazo résine telle que décrit ci-dessus.
Après préparation, la plaque est gommée pendant 10 minutes. Après 25 000 tirages, on n'a constaté aucune altération de la plaque, la copie étant de bonne qualité.
Exemple 7
On réalise une plaque conformément à l'exemple 6 en réalisant un chromage avec coupure de courant pendant 20".
On ne constate pas d'amélioration de la qualité de la copie, ni de la résistance à l'usure de la plaque.
Exemple 8
On réalise une plaque conformément à l'exemple 6 en remplaçant la couche de diazo résine par une couche d'acétate de cellulose puis une couche de photopolymère PE 4125 de la Société KODAK, conformément à l'exemple 1 de la demande française 77 14 489 intitulée «Nouvelles plaques lithographiques à base de photopolymères et procédés de mise en œuvre», déposée le 12 mai 1977 au nom de la titulaire. On obtient les mêmes résultats que dans l'exemple 6 ci-dessus.
4
s
10
15
20
25
30
35
40
45
50
B
Claims (7)
1. Plaque lithographique présensibilisée, caractérisée en ce qu'elle comporte un support en acier étamé revêtu d'au moins une couche encrophile et photosensible.
2. Plaque lithographique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche encrophile et photosensible est une couche de photopolymère.
2
REVENDICATIONS
3. Plaque lithographique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche encrophile et photosensible est une couche de cuivre encrophile revêtue d'un vernis photosensible.
4. Plaque lithographique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de la couche d'étain est comprise entre 1 et 10 microns et, de préférence, entre 2 et 6 microns.
5. Plaque lithographique selon la revendication 1 ou 4, caractérisée en ce que ledit support est revêtu d'une couche de chrome cristallin d'épaisseur supérieure à 0,3 micron.
6. Procédé de préparation de la plaque lithographique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un rouleau d'acier étamé dépassivé de largeur désirée, sur lequel la couche d'étain a une épaisseur comprise entre 1 et 10 microns, est revêtu directement d'au moins une couche encrophile et photosensible et le rouleau d'acier étamé est ensuite découpé en plaques de longueur désirée.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisée en ce que le rouleau d'acier étamé dépassivé est immergé dans un bain de chromage, l'opération de chromage s'effectuant sans coupure de courant de manière à ce que chaque partie du rouleau soit au contact du bain de chromage pendant une durée comprise entre 2 et 8 minutes, la densité de courant entre électrodes étant de l'ordre de 20 A/dm2, la température du bain de chromage étant comprise entre 20°C et 45°C et de préférence entre 25°C et 35°C, le rouleau d'acier étamé étant ensuite découpé en plaques de longueur désirée.
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