NO771698L - Laminert litografisk ark samt fremgangsmaate for fremstilling av slike ark. - Google Patents

Description

"Laminert litografisk plate samt fremgangsmåte

for fremstilling av slik plate" .

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for tildanning av en laminert litografisk plate, og mer bestemt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av en laminert litografisk plate som kan anvendes ved trykkeoperasjoner av middels eller lang varighet. Oppfinnelsen angår også en støtte- eller ryggkonstruksjon som kan anvendes ved tildanning av laminerte litografiske plater.

I trykningsfaget er den effektive levetid for en litografisk plate definert som antall klare avtrykk som kan oppnås.

En plates levetid deles vanligvis opp i tre kategorier: kort levetid, middels levetid og lang levetid. Korttidsplaten defineres vanligvis som en plate som vil gi minst 5.000 til 20.000 klare avtrykk.Middeltidsplaten vil i alminnelighet gi opptil ca. lOO.OOO klare avtrykk, mens langtidsplaten vil gi mer enn 100.000* klare avtrykk.Korttidsplaten brukes vanligvis ved de enklere multi-kopieringsmaskiner så som duplikeringsmaskiner, ettersom korttidsplatene vanligvis har mindre styrke enn middels- eller langtidsplatene og deres tykkelse har vanligvis en øvre grense på ca. 0,127 mm. Korttidsplatene er vanligvis tilstrekkelig bøye-lige til at overflaten kan behandles av en skrivemaskin.

Som følge av kravet om bøyelighet samt for. å spare metall er det utviklet laminerte plater for korttidsbruk. To av disse litografiske plater er vist i følgende patentskrifter:U.S.-patentskrift nr. 2.344.510 og U.S.-patentskrift nr..3.229.628. De fleste av disse plater innbefatter et metall-lag, vanligvis

av aluminium, og som det fremgår av ovennevnte patentskrifter, har metall-laget vanligvis en tykkelse på mellom ca. 0,0127 mm og 0,0508 mm. Et. papirlag på mellom 0,063 5 mm og0,254 mm er anordnet som et støtte- eller ryggelement. Papiret er vanligvis vannfast slik at det motstår de forskjellige behandlinger som

platen må utsettes for under behandling av overflaten slik at denne kan motta sensibiliseringsbelegget.

Behandlingsoperasjonene innbefatter vanligvis et avfett-ingstrinn, et oppruingstrinn - enten kjemisk'eller mekanisk - og, i visse tilfeller, et anodiserihgs- eller oppløsningsbad som klargjør metalloverflaten for mottagelse av et sensibiliseringsbelegg. Under avfettingstrinnet vaskes platene for å fjerne alt fett eller fremmed materiale på metailoverflaten. Oppruingstrinnet som kan.innbefatte mekanisk børsting eller kjemisk etsing frem-bringer en ru overflate som bidrar til å klargjøre metailoverflaten for mottagelse av sensibiliseringsbelegget.Anodiseringen av metallet så vel som oppløsnings-rensetrinnet klargjør metallet ytterligere for sensibiliseringsbelegget. I hvert av disse trinn anvendes vann eller en annen væske, slik at platene fuktes kontinuerlig.

Som tidligere nevnt benyttes de tynnere plater hovedsakelig for korttidsanvendelser og kan vanligvis ikke benyttes for middels- til langtidstrykking fordi de har en tendens til å strekkes under bruk,, hvilket fører til forvrengninger i de frem-stilte avtrykk. Det vil være klart at for å overvinne dette strekke-problem ved langtidstrykking må en tykkere plate benyttes. Over-flatekvalitetén pa disse tykkere plater må være mer ensartet enn ved korttidsplatene, hovedsakelig av,økonomiske årsaker. Hvis det

, f.eks. oppstår en feil i en korttidsplate slik at denne blir ubrukelig, er den vesentlig mindre kostbar enn de tykkere plater og kan kasseres uten vesentlig tap. De tynnere korttidsplater krever mer utvalsing for oppnåelse av godtagbar tykkelse og feil oppstår lettere. Det er fordelaktig å benytte de tykkere plater for langtidsbruk ettersom overflatens ensartethet lettere kan kontrolleres og bibeholdes. Eri annen egenskap ved langtids-lito-grafiplatene er overflateplanheten.Planheten er nødvendig for oppnåelse av korrekt anlegg mellom platen og negativen under eksponeringsprosessen. Dersom der er bukler eller bølger i metallplaten vil den ikke ligge flatt an mot vakuumrammen i foto-komponeringsmaskinen eller trykksylinderen. Det vil derfor lett forstås at en tykkere metallplate lettere kan holdes plan.Heldig-vis kan planhet enklere opprettholdes ved tykkere metallplater fordi den kontaktvalsing som kreves ved fremstilling av tynne plater ikke er nødvendig ved større tykkelser.

I betrakning av de ovenfor beskrevne forskjeller mellom egenskapene til korttids og middels-til langtidsplater vil det være klart at en laminert litografisk plate åv tidligere kjent type, som anvendes for korttidstrykking, ikke kan benyttes for middels- til langtidsanvendelser. Videre har trykningsindustrien ikke tatt i anvendelse laminerte plater med større tykkelser, hovedsakelig fordi man ikke har funnet noen egnet konstruksjon som kan motstå den nødvendige behandling (avfetting, oppruing, anodisering etc.) uten delaminering av konstruksjonen.Delaminering er ikke et problem ved laminerte litografiplater av mindre tykkelse fordi de tynnere lag ikke så lett absorberer væsken under behandling av de laminerte plater. Ved fremstilling av en tykk laminert plate for anvendelse ved middels- til langtidstrykking, må metallets støtte- eller ryggelement nødvendigvis være tykkere enn de tidligere kjente ryggelementer for å kompensere for den vesentlig større reduksjon i metalltykkelse. Ryggelementets økede tykkelse gjør at væsken som benyttes ved behandlingen meget lettere kan absorberes i elementet, hvorved delamineringsproblemet blir mer påtrengende. Et annet moment som må tas i betraktning ved fremstilling av laminerte plater for langtidsanvendelse er bruken av mellomlegg av presse-pakningspapir for korrekt avstand og innretting av platene på pressene. Dersom laminerte plater anvendes er én fordel ved en slik plate å eliminere eller minimalisere behovet for pakningsmateriale, ettersom ryggelementet kan være av hvilken som helst ønsket tykkelse. Øking av rygglagenes tykkelse for å eliminere pakningsmaterialet vil også øke absorberings-arealet for behandlingsvæskene, og således forverre delamineringsproblemet.

Det er derfor et formål ved denne oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av laminerte litografiske plater, som kan benyttes for trykningsoperasjoner av middels til lang varighet.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av forskjellige tykkelser av et støtte- eller ryggmateriale som kan lamineres til en enkelt sjikt-metallplate, for å danne litografiske plater av varierende tykkelser for å eliminere behovet for pakningsmateriale.

Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av laminerte litografiske plater i hvilken det ikke er behov for noe innlegg ved stabling av platene på hverandre.

Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av laminerte litografiske plater som har en tykkelse større enn0,127 mm, hvor den nødvendige behandling for å klargjøre metailoverflaten for trykning kan oppnås uten fare for delaminering av den ferdige litografiske konstruk-^-s jon.

Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en støtte- eller ryggkonstruksjon som har et bindelag for å feste ryggmaterialene til metall-laget og mellomlaget for frem-bringelse av konstruksjonens tykkelse, hvorved muliggjøres elimin-ering av det parti av metallet og pakningen som er nødvendig og et ytre innleggslag som gjør at det litografiske platemateriale kan stables eller rulles uten behov for særskilte innleggsark.

Disse samt andre formål oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse ved en fremgangsmåte for fremstilling av laminerte litografiske plater for anvendelse ved trykningsoperasjoner av middels eller lang varighet, omfattende følgende trinn: fremhenting av en metallplate av litografisk kvalitet med tykkelse mellom 0,1016 mm og 0,2032 mm, behandling av én overflate på platen slik at den vil akseptere et sensibiliseringsbelégg, og laminering

av et støtte- eller ryggmateriale til metallplatens motsatte overflate slik at der dannes en laminert litografisk plate. Ryggmaterialet innbefatter et bindelag som muliggjør fastklebing av rygglaget på metall-laget og et mellomlag som utgjør tykkelsen til støttelaget og et enhetlig innleggslag.

I det følgende skal en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen beskrives nærmere under henvisning til tegningen hvor: Fig. 1 er et skjematisk oppriss av et apparat som kan anvendes for en kontinuerlig prosess for fremstilling av en litografisk plate i henhold til foreliggende oppfinnelse, og

fig. 2 er et utsnitt i større målestokk av et sideriss av en litografisk plate som er behandlet i henhold til fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse.

på tegningen angir henvisningstallet lo et forråd så

som en. opprullet metallbane fortrinnsvis av aluminium, kopper eller sink med overflateegenskaper som muliggjør anvendelse for én middeltids eller langtids litografisk trykkeoperasjon. Overflateruheten til det litografiske materiale har en effektiv-verdi (rot-middel-kvadrat) på mellom 5 og 15 og det har en typisk

planhetsverdi på mindre enn 3,2 mm og med en frekvens på 20 til 30 cm i løpende lengde,<p>lanhetsverdien bestemmes ved å plassere

platen på en plan overflate og måle høyden på hvilken som helst midt- eller kantforhøyning samt frekvensen. Dette metallet skal anvendes for å tildanne en laminert litografisk plate som skal innbefatte et metall-lag og en støtte- eller ryggelementkonstruk-sjon. Metallets nedre tykkelsesgrense dikteres av metallets overflateegenskaper og evne til å opprettholde lito-planhet i valse-verket som kreves for middeltids til langtids-litografiplater, mens den øvre grense hovedsakelig dikteres av kostnadene, ettersom den vesentlige grunn til å fremstille en laminert litografisk plate av denne type er å redusere kostnadene ved å minske metall-forbruket. Det skal imidlertid forstås at det er den nedre tykkelsesgrense som er kritisk, og som ovenfor nevnt skyldes dette hovedsakelig den overflatekvalitet eller -ruhet som kreves ved middeltids til langtids trykkeoperasjoner.Metalltykkelsen kan være mellom 0, 1016 mm og0,2032 mm, men en tykkelse på 0,1397 mm eller 0,1524 mm foretrekkes.

Metallbanen avgis fra rullen og mates ved hjelp av mate-ruller 14 inn i en avfettingsstasjon 16 av kjent type. Avfettings-stasjoneh klargjør metailoverflaten for videre behandling. Etter å være behandlet i avfettingsstasjonen passerer banen gjennom en oppruingsstasjon 18 hvor i det minste én overflate på banen for-synes med en ru overflate enten ved mekanisk børsting ved hjelp av en stålbørste eller lignende, på kjent måte som vist, eller også på kjent måte ved hjelp av kjemisk etsing. Når metallbanen 12 kommer ut av oppruingsstasjonen 18 kan den føres gjennom andre

behandlingsstasjonér som bidrar til å øke platens levetid, f. eks. en anodiseringsstasjon 20og/eller et behandlingstrinn så som et natriumsilikatbad. Dersom en oppløsning benyttes vil i alminnelighet også et tørketrinn være nødvendig. ' Banen føres fra anodiserings- og/eller behandlings-stasjonen 20 gjennom et oppvarmet valsepar 22. Et forråd av opprullet bane 24 av en rygg- eller støttekonstruksjon 26 er plassert nær behandlingslinjen slik at. ryggmaterialet kan føres mellom de oppvarmede valser i valseparet 22. Ryggelementet er en laminert, konstruksjon hvor laget som ligger an mot metallbanen 12 er et hensiktsmessig bindemateriale som blir klebrig ved oppvarming i valseparet og vil bindes til overflaten på metallbanen 12 ved

avkjøling slik at det dannes et laminert litografisk produkt eller en bane 28. valseparets temperatur samt trykket og tids-. punktet for anvendelsen avhenger av det spesielle bindemateriale som benyttes. En foretrukket rygg- eller støttekonstruksjon skal beskrives i det følgende.

I den foretrukne utføringsform føres den laminerte litografiske bane 28 deretter gjennom en skjærestasjon 30 hvor banen skjæres.til plater 32 av ønsket størrelse. Imidlertid er det ytre lag av ryggelementet, slik det skal forklares nærmere i det følgende, et hensiktsmessig innléggsmateriale. Derfor kan den laminerte litografiske bane om ønskelig opprulles på en spole for enkel håndtering og lagring, istedenfor å skjæres til plater.

Strukturen i den litografiske plate 28 er illustrert i fig. 2. De to hovedelementer i platen 32 er metall-laget 12 som er utformet av. et metall som kan danne en litografisk tryknings-overflate, samt ryggkonstruksjonen eller -elementet 26. Det nød-vendige metall-lag har generelt en tykkelse på mellom0,1.016 mm og 0,203 2 mm, idet den optimale verdi er ca. 0,13 97 mm méd en anløpning på mellom -Hl6 og -Hl8 som er det normale område for middeltids til langtids litografiske plater. Overflateruheten til metallbanen innen ovennevnte tykkelsesområde har en effektiv-verdi på mellom 8 og 15.

Ryggelementet 26 er et flerlagslaminat bestående av hvilken som helst kombinasjon av vanligvis massivt, bøyelig, organisk, polymerisk materiale, d.v.s. plast og/eller papir for-synt méd et bindelag. De hovedlag som generelt anvendes er et bindelag 36, et mellomlag av fyllmateriale 38 og et innleggslag 40, idet hvert av nevnte lag er bundet til det tilstøtende lag ved hjelp av kjent teknikk. Bindelaget kan være hvilket som hélst hensiktsmessig bindemiddel som binder til metall-laget 12 under påvirkning av varme og trykk slik at det dannes en forbindelse med en typisk avtrekkingsfasthet (peel strength) på ca. 0,7 kg pr. cm bredde. Man har funnet at en termoplast-harpiks gir god binding mellom metallet og fyllmaterialet. på grunn av dens egenskaper med hensyn på forseglingsstyrke er den foretrukne termoplast-harpiks en kopolymer av etylen- og akrylsyre, hvor syren er nøytralisert ved hjelp av natrium- eller sinksalt, slike harpikser kjent som "Surlyn ionic copolymers" er beskrevet i U.S.-patentskrift nr. 3.791.915. En spesielt anvendbar harpiks er kjent som "Surlyn 1652" og er et produkt fra DuPont Company. Det skal imidlertid forstås at andre termoplast-harpikser kan anvendes, f.eks. "Gulf's 1018" som er en polyetylen med lav tetthet.Hvilken som helst .organisk termoplast-harpiks, eller blanding av harpikser, med eller uten tilsatte hjelpemiddel for øking av bindeegenskapene, som man vet er i stand til å binde til metall-laget 12, kan anvendes. De harpikser som er kjent og benyttet i faget som varmeforseglbare harpikser kan anvendes. Disse polymerer innbefatter polymerer av etylen, særlig forgrenet polyetylen, så vel som kopolymerer av etylen med vinylestere av organiske syrer, så som vinylacetat,

og kopolymerer av etylen med lavere akrylatestere, så som metyl-metakrylat, metylakrylat, etylakrylat, 2-etylheksylakrylat, met-akrylsyre og akrylsyre.

Rygg-fyllmaterialet 38 kan ha hvilken som helst ønsket

tykkelse men et område mellom p,0254 mm og0,508 mm vil være tilstrekkelig for de fleste trykningsoperas joner. Rygg^-fyllmaterialet kan være hvilket som helst materiale som motstår vann, blekk og .fett slik at svelling i ryggmaterialet unngås for å hindre delaminering og opprettholde dimensjonsstabilitet. Fortrinnsvis er rygg-fyllmaterialet et fluorkarbonbehandlet papir.Fluorkarbon-behandlingene gjør papiret motstandsdyktig mot vann, blekk og fett. Til behandling av papiret kan benyttes hvilket som helst av det antall fluorkarboner, monomeriske eller polymeriske, som er kjent i faget for behandling av fibrøst cellulosemateriale méd henblikk på vann- og fettfasthet.Hverken de spesielle fluor-innholdende blandinger eller måten hvorpå disse fremstilles er angitt, ettersom fagfolk på området som fremstiller eller an-vender slike blandinger kjenner og har beskrevet slike materialer. Som tidligere nevnt er en fordel ved anvendelsen av en særskilt ryggkonstruksjon sammen med metall-laget den mulighet som plate-fremstillerens kunder har til å velge forskjellige tykkelser av litografiske plater. Normalt vil den anvendte metallbane utgjøres . av et enkelt lag hvis tykkelse er bestemt utfra cen overflatekvalitet som.kreves for litografiske anvendelser og ryggmaterialet vil foreligge i forskjellige tykkelser. plateprodusenten kombinerer metall-laget med en ønsket tykkelse av ryggmaterialet etter kundens bestilling. Dette er til kundens fordel fordi han ikke behøver å benytte papir-mellomlegg for innretting av platene, og det er også til plateprodusentens fordel fordi han bare trenger å ha et lager av ryggmateriale av . forskjellige tykkelser, hvilket blir billigere enn. å ha et lager

av ferdig laminerte plater av forskjellige tykkelser.

Det siste laget er et innleggslag 40 som tillater platene å stables på hverandre eller den laminerte litografiske .bane 28 å opprulles etter behandling uten at det er nødvendig å anvende særskilt innleggsmateriale slik det er vanlig i denne industri.Innleggslaget velges slik at det oppviser en tett og glatt overflate som ikke kleber til overflaten på den litografiske plate ved omgivelsestilstander, for å hindre skade på overflaten til den litografiske plate som det ligger an mot. Hvilket som . helst materiale, innbefattende bøyelig termoplast- eller organiske, polymeriske herdeplastmaterialer som ikke blir klebrige under de forhold som benyttes for å binde metallet til bindelaget, innbefattende polyolefiner, polyestere, polyamider, polyuretaner, silikonharpiks.er og naturlige og syntetiske elastomerer som har disse egenskaper kan benyttes men det er funnet at polyetylen med høy tetthet gir de ønskede resultater.

To eksempler på støtte- eller ryggkonstruksjoner som er fremstilt og gir ypperlig forseglingsfasthet mellom metall-laget og ryggmaterialet er som følger: Konstruksjon 1

Høytetthets-polyetylenfilm

Kasein-neopren-bindemiddel

Fluorkarbonbehandlet papir

Primer

Surlyn 1652

Konstruksjon 2

Høytetthets-polyetylenfilm

Lavtetthets-polyetylen Primer

Fluorkarbonbehandlet papir

Primer

Surlyn 1652

Enhver primer som Øker bindeevnen eller ethvert laminerings-bindemiddel som er forenelig med de forskjellige lag kan benyttes, om ønskelig, for å forbedre bindevirkningen mellom hovedlagehe,

og slike primere og laminerings-bindemidler er kjent i faget.

De ovenfor beskrevne konstruksjoner gir en forseglingsfasthet mellom metall-laget og ryggkonstruksjonen på mellom 0,7

og 1,4 kg pr. cm bredde dersom valsétemperaturen er så lav som ca. 107°c. De ovennevnte verdier for forseglingsfasthet ble bestemt på

en "Instron TensileTester" av kjent type.

Av ovennevnte beskrivelse av den foretrukne utførings-form av støtte- eller ryggkonstruksjonen og den laminerte litografiske plate som fremstilles ved hjelp av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, vil det lett ses at foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av laminerte litografiske plater for anvendelse ved middeltids til langtids trykningsoperasjoner. Den tilveiebringer også en rygg-, konstruksjon som kan være av forskjellig tykkelse og som har et bindelag for å feste ryggkonstruksjonen til metall-laget, et mellomliggende fyll-lag som tillater forskjellig tykkelse på platen og et i ett stykke utformet innleggslag for å eliminere nødvendigheten av å bruke særskilte innleggsark.

Det skal forstås at foreliggende oppfinnelse kan modi-fiseres på forskjellige måter. F.eks. ved å endre materiale som anvendes for støtte- eller ryggkonstruksjonen, eller ved å eliminere et eller fler av metallbehandlingstrinnene i Slike endringer vil imidlertid ikke avvike fra oppfinnelsens ramme.

Claims (10)

1.F remgangsmåte for fremstilling av et laminert litografisk produkt for anvendelse ved middeltids til langtids trykningsoperasjoner, karakterisert ved følgende trinn: (a) fremskaffing av en metallplate med en tykkelse mellom 0,1016 mm og0 ,2032 mm hvor i det minste én overflate har litografisk kvalitet for middeltids til langtids trykningsoperas joner, (b) behandling av nevnte overflate slik at den er klar-gjort for påføring av et sensibiliseringsbelegg, (c) fremskaffing av en plate av et støtte- eller ryggmateriale, og (d) laminering av ryggmaterialet til metallflatens andre overflate for å danne nevnte laminerte litografiske produkt.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det laminerte litografiske produkt oppdeles i valgte størrelser.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at behandlingstrinnet innbefatter følgende trinn: (a) avfetting av metallplaten,' og (b) oppruing av metallplatens overflate av litografisk kvalitet. .

4.F remgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at behandlingstrinnet videre innbefatter fremskaffing av et bad av en oppløsning for å belegge overflaten for metallplaten for å klargjøre den for påføring av sensibiliseringsbelegg.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at behandlingstrinnet videre innbefatter anodisering av metallplatens overflate for å klargjøre overflaten for påføring av et sensibiliseringsbelegg.

6.F remgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at lamineringstrinnet innbefatter: (a) oppvarming av ryggmaterialet for å bevirke at et bindelag på ryggmaterialet blir klebrig, (b) plassering av det klebrige bindelag mot metallplaten, og (c) trykkbelastning mot i det minste én av nevnte plater for å bevirke at platene binder til hverandre for å danne nevnte laminerte litografiske produkt.

7.L aminert støtte- eller ryggkonstruksjon som kan lamineres til en metallplate for å danne laminerte litografiske plater, karakterisert ved : (a) et bindelag for å danne en forseglingsoverflate for forbindelse med metallplaten, (b) et mellomlag som er et fyll-lag for å gi en ønsket tykkelse til ryggkonstruksjonen,og (c) et ytre lag.av plastmateriale for å danne et innleggslag for anvendelse mellom overflatene på motstøtende litografiske plater som er utformet i et med ryggkonstruksjonen, idet lagene bindes til hverandre for å'danne en koherent laminert konstruksjon.

8.R yggkonstruksjon som angitt i krav 7, karakterisert ved at bindelaget er et ionpmerisk salt av en kopolymer av etylen og akrylsyre.

9. Ryggkonstruksjon som angitt i krav 8, karakterisert ved at mellomlaget er et fluorkarbonbehandlet papir av en tykkelse på minst 0,02 54 mm.

10. Ryggkonstruksjon som angitt i krav 7, karakterisert ved at innleggslaget er polyetylenfilm.