Brevet FR2467706A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne la préparation de bases de support pour plaques lithographiques d'impression et, plus particulièrement, de nouvelles bases supportant une plaque lithogra- phique d'aluminium ayant une surface sensiblement plus blanche que celles produites précédemment. Il est bien admis que la presque majorité des plaques lithographiques d'impression photosensibles produites actuellement sont faites d'une feuille à base d'aluminium. Cette feuille d'alu- minium s'est révélée au cours des années présenter certains incon- vénients qui empochent l'application directe du revêtement photo- sensible sur la feuille de base d'aluminium. On a trouvé que, par application directe de la composition photosensible sur la feuille de base d'aluminium et exposition subséquente à la lumière et éli- mination des zones non impressionnées par l'image pour la préparation d'une plaque d'impression lithographique, la plaque d'impression résultante possède de nombreuses caractéristiques fâcheuses qui la rendent inacceptable pour l'usage commercial dans l'industrie de l'impression. Parmi les inconvénients de ces plaques, on peut citer le fait que les zones éliminées ne formant pas l'image ne possè- dent pas des caractéristiques hydrophiles et oléophobes suffisantes ei, lors de l'impression, elles prennent donc les défauts du fond que l'on retrouve sur la copie finale. En outre, comme l'aluminium est un métal plutôt mou, il n'a pas les propriétés de résistance néces- saîres pour supporter de longs passages à la presse lorsque plus d'environ 100.000 copies sont nécessaires. En outre, les caractéris- tiques de la surface d'aluminium sont telles que l'on rencontre un problème pour réaliser une forte liaison entre la composition photo- sensible et la feuille de base d'aluminium, ce qui provoque donc le détachement de la zone d'image de la surface de la plaque et rend la plaque d'impression imparfaite. Jusqu'à présent, dans la production de plaques litho- graphiques d'impression présensibilisées métalliques, on a trouvé avantageux d'effectuer divers traitements de surface sur la surface d'aluminium pour lui conférer l'une quelconque parmi de nombreuses caractéristiques avantageuses. Ces traitements comprennent le grainage de surface, l'attaque, l'anodisation et le revêtement avec des matières adhésives inter-couches avant l'application d'un revêtement photosensible. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 090 880 décrit l'attaque chimique dans le phosphate trisodique avec anodi- sation subséquente dans l'acide sulfurique et application d'une couche intermédiaire. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 891 516 décrit le grainage avec une bouillie aqueuse de pierre ponce avec anodisation subséquence pour former une plaque à surface foncée. La technique antérieure indique qu'il est souhaitable de traiter la surface du support de feuille métallique recevant la matière de revêtement photosensible, qui, après exposition à la lumière et développement, devient la surface d'impression de la plaque d'impression, avec une substance de revêtement sous-jacent qui forme une forte liaison avec le support de feuille métallique et avec la matière de revêtement photosensible. De nombreux traitements de revêtement de ce type sont connus dans la technique pour fabriquer des plaques lithographiques de plus longue durée de service et peuvent être utilisés sur les feuilles selon l'invention. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 3 160 506, n0 3 136 636, n0 2 946 683 et n0 2 922 715 décrivent divers produits appropriés pour déposer des revêtements sous-jacents de matière adhésive sur des plaques et des procédés pour les appliquer. Les silicates de métaux alcalins, l'acide silicique, les fluozirconates de métaux alcalins et les solutions d'acide fluozirconique sont actuellement les substances adhésives du commerce les plus importantes. La technique indique plusieurs traitements en deux stades d'attaque et de grainage qui sont distincts de l'invention et possèdent des caractéristiques de surface aberrantes. Comme on l'a mentionné précédemment, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4 090 880, en particulier dans les exemples 1-4, indique un procédé de dégraissage de l'aluminium et d'attaque dans le phosphate trisodique suivie d'une étape de grainage mécanique, cependant ce procédé produit une plaque à surface foncée. Le brevet des Etats- Unis d'Amérique n0 3 891 516 indique le dégraissage et le nettoyage dans l'hydroxyde de sodium, le grainage avec une bouillie de pierre ponce et l'anodisation pour produire volontairement une surface de plaque foncée dure. 24 67 70 6 L'invention concerne un procédé pour préparer une feuille d'aluminium à surface extrêmement blanche qui améliore la visibilité d'un revêtement photosensible exposé et développé placé sur cette surface. L'invention comprend les étapes de grainage de la surface d'aluminium, par exemple à la brosse métallique ou par abrasion avec une bouillie de pierre poncesuiviesd'une attaque subséquente dans le phosphate trisodique. De manière caractéristique, l'ordre inverse donne une plaque à surface foncée, tandis que l'ordre des étapes selon l'invention donne une plaque à surface sensiblement blanche. Il est important de noter que la topographie de surface de cet aluminium est telle que l'on peut produire une plaque litho- graphique excellente lorsqu'elle est enduite avec une composition photographique. Egalement, la durée de conservation et la durée de service à la presse d'une telle plaque sont excellentes. L'invention a également pour objet une nouvelle plaque lithographique ayant une netteté d'image, une visibilité et une blancheur de plaque améliorées. L'invention a encore pour objet une plaque d'impression lithographique améliorée qui possède une durée de conservation et une durée de service à la presse excellentes. Ces objets et d'autres apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre préféré. Dans la première étape du procédé de l'invention, une feuille métallique de support, de préférence aluminium et ses alliages, en particulier les compositions d'aluminium appropriées pour la fabri- cation de plaques lithographiques d'impression, telles qu'Alcoa 3003 et Alcoa 1100, qui peut avoir été ou non prétraitée par des techniques classiques de grainage, nettoyage, dégraissage et/ou attaque bien connues dans la technique, est grainée, de préférence par brossage, par exemple avec une brosse métallique ou frottement avec une masse humide de grainage, telle qu'une bouillie aqueuse de pierre ponce. Cette feuille grainée est ensuite plongée dans une solution aqueuse de phosphate trisodique. Les paramètres préférés de la solution comprennent une concentration en phosphate trisodique allant jusqu'à environ 307., bien que celle-ci ne soit pas essentielle. La solution est maintenue de préférence entre la température ambiante et le 2467706. point d'ébullition, avec des durées d'immersion allant jusqu'à environ 5 min. On a trouvé que, par augmentation de la durée d'immersion et/ou de la température de la solution, la blancheur de la plaque augmente. Pour une température de solution et une durée d'immersion données, une variation de la concentration de la solution ne modifie pas de manière appréciable la blancheur de la plaque. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, on utilise une solution à 5% de phosphate trisodique à 85 C pendant 45 s. Le tableau suivant indique la densité optique des plaques produites d'abord par dégraissage d'une feuille d'aluminium, grainage avec une suspension aqueuse de pierre ponce et immersion dans une solution de phosphate trisodique dans les conditions indiquées. Toutes les mesures sont faites avec un densitomètre de réflexion de surface Macbeth, modèle RD 514. La concentration est en pourcent en poids de phosphate trisodique dans l'eau. La température est en degrés centigrades. La durée est en secondes. La densité optique est en unités arbitraires, la blancheur augmentant lorsque la valeur de densité optique augmente. TABLEAU Concentration Température Durée Densité optique % 55 C 15 s 0,60 57% 55 C 30 s 0,65 % 55 C 45 s 0,66 % 70 C 15 s 0,52 5% 70 C 30 s 0,48 % 70 C 45 s 0,34 % 85 C 15 s 0,38 % 85 C 30 s 0,25 % 85 C 45 s 0,19 10% 55 C 15 s 0, 60 % 55 C 30 s 0,65 %7. 55 C 45 s 0,56 % 70 C 15 s 0,48 % -70 C 30 s 0,45 10%7. 70 0C 45 s 0,37 Concentration Température Durée Densité optique % 85 C 15 s 0,36 % 85 C 30 s 0,26 % 85 C 45 s 0,23 20% 55 C 15 s 0,61 % 55 C 30 s 0,67 % 55 C 45 s 0,49 % 700C 15 s 0,45 % 70 0C 30 s 0,45 !0 20% 70 C 45 s 0,35 % 85 C 15 s 0,33 % 85 C 30 s 0,25 % 85 C 45 s 0,21 % 55 C 15 s 0,56 30% 55 C 30 s 0,47 % 55 C 45 s 0,42 % 70 C 15 s 0,48 % 70 C 30 s 0,34 % 70 C 45 s 0,28 30% 85 C 15 s 0,35 % 85 0C 30 s 0,25 % 85 C 45 s 0,22 La feuille décapée peut ensuite âtre facultativement anodiée par une technique bien connue, par exemple dans une solution aqueuse d'acide sulfurique: chromique ou phosphorique ayant une concentration d'environ 0,5 à 25% en poids d'acide dans l'eau. L'anodisation a lieu de preférence dans un bain maintenu à une temperature d'environ 15 à 35 C pendant 1 à environ 20 min sous une tension d'environ 5 à 20 V et à une densité de courant d'environ 1,07 a 7,5 A/dm2. La feuille décapée peut facultativement 8tre revêtue par pulvérisation, brossage, immersion ou par d'autres moyens avec une composition convenable pour l'utilisation comme couches inter- médiaires pour plaques lithographiques. Les compositions de revêtement utilisables dans la pratique de l'invention comprennent les solutions aqueuses de silicates de métaux alcalins, l'acide silicique, les fluorures de métaux du Groupe IV-B, l'acide polyacrylique, les fluo- zirconates de métaux alcalins, tels que fluozirconate de potassium ou l'acide fluozirconique à des concentrations de 0,5 à 20% en volume. Une gamme de concentration préférée est de 3 à 8%, plus particulièrement de 4 à 5%. La feuille décapée peut facultativement être anodisée et traitée par une composition de couche intermédiaire ou traitée avec une composition de couche intermédiaire et ensuite anodisée avec un second traitement facultatif pour couche intermédiaire. Il est entendu que les paramètres précédents sont nécessairement interdépendants et que diverses combinaisons et modifications de ces paramètres peuvent être utilisées, dans le contexte de l'invention. Les paramètres précédemment mentionnés ne sont pas destinés à limiter le cadre de-l'invention. La feuille de support résultante peut ensuite être enduite avec une composition photosensible appropriée pour des applications lithographiques. Les compositions photosensibles qui peuvent être utilizdes avec satisfaction dans la pratique de l'in- vention sont celles qui conviennent en lithographie et qui sont réactives à la lumière actinique et ultraviolette. Les compositions photosensibles qui peuvent être utilisées dans la pratique de l'invention sont celles qui fonctionnent en donnant des images négatives ou positives et comprennent des agents photosensibles, tels que des compositions diazo- aromatiques, telles que celles contenant des sels de diazonium ou des diazides et les compositions photosensibles contenant des produits pouvant être polymérisés, réticulés ou durcis par exposition à la lumière. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1 On dégraisse deux feuilles d'aluminium Alcoa 3003 de qualité lithographique dans une solution à 5% de phosphate trisodique. La feuille A, selon la technique antérieure, est ensuite grainée avec une suspension de pierre ponce et anodisée dans un électrolyte à 18% d'acide sulfurique pendant 60 s à 14 A. La densité optique est mesurée à 0,75 par l'appareil décrit précédemment. La feuille B selon l'invention est plongée à nouveau dans un bain à 5% de phosphate trisodique après l'étape de grainage à la pierre ponce pendant 45 s à 85 C. La densité optique est de 0,19. EXEMPLE 2 On répète l'exemple 1, sauf que l'on effectue le grainage par usure à la brosse métallique. On obtient des résultats semblables. EXEMPLE 3 On dégraisse trois feuilles d'aluminium Alcoa 3003 de qualité lithographique dans une solution à 5%7 de phosphate triso- dique et on les soumet au grainage avec une bouillie de pierre ponce. La plaque A selon l'invention est à nouveau plongée dans un bain à 5% de phosphate trisodique pendant 45 s à 85 C. La plaque B est attaquée dans un bain d'attaque à 25% d'hydroxyde de sodium pendant 5 s a 50 C. La plaque C est plongée dans un bain aqueux d'attaque à 30% d'acide phosphorique pendant 40 s à 80 C. Chaque plaque est ensuite anodisée dans un électrolyte d'acide sulfurique aqueux à 18% pendant 60 s à 14 A, soumise à un traitement au silicate de sodium pour couche intermédiaire et revêtue avec une composition photosensible comprenant un produit de réaction du condensat paradiazodiphénylamine-paraformal- déhyde avec l'acide 2-hydroxy-4-méthoxybenzophénone-5-sulfonique. On soumet un échantillon de chaque feuille à un essai accéléré de durée de conservation. La plaque A conserve son aptitude commne plaque d'impression lithographique acceptable pendant 18 mois, tandis que les plaques B et C ne sont utiles que pendant 12 mois. Un autre échan- tillon de chaque plaque est exposé aux radiations ultraviolettes à travers un masque, développé et placé sur une presse d'impression. La plaque A donne 70.000 reproductions acceptables, tandis que les plaques B et C ne produisent chacune que 42.000 reproductions acceptables. Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés décrits ci-dessus à titre d'illustration et que l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir du cadre de l'invention. 2467706. REVE N D I CA T I 0 N S 1. Feuille d'aluminium appropriée comme support lithogra- phique, caractérisé en ce qu'on la produit par un procédé comprenant les étapes suivantes: grainage de ladite feuille puis immersion de ladite feuille dans un bain aqueux de phosphate trisodique à une concentration allant jusqu'à 30% en poids pendant une durée allant jusqu'à 5 min à une température comprise entre la température ambiante et le point d'ébullition. 2. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première étape de grainage est mise en oeuvre par usure avec une brosse ou une bouillie aqueuse de pierre ponce. 3. Feuille selon la revendication 2, caractérisée en ce que la concentration de la solution va jusqu'à 10% en poids, la température est de 70 C au point d'ébullition et la durée d'immersion est de 30 à 90 s. 4. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a été ultérieurement anodisée. 5. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a été ultérieurement traitée avec une composition de couche intermédiaire choisie parmi les solutions aqueuses de silicatesde métaux alcalins, l'acide silicique, les fluorures de métaux du Groupe IV-B, l'acide polyacrylique, les fluozirconates de métaux alcalins et l'acide fluozirconique. 6. Feuille selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle a été ultérieurement anodisée. 7. Feuille selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle a été ultérieurement traitée avec une composition pour couche intermédiaire choisie parmi les solutions aqueuses de silicates de métaux alcalins, l'acide silicique, les fluorures de métaux du Groupe IV-B, l'acide polyacrylique, les fluozirconates de métaux alcalins et l'acide fluozirconique. 8. Feuille selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caractérisée en ce qu'elle a été ultérieurement revêtue avec une composition photosensible. 9. Elément produit par le procédé comprenant les étapes suivantes: a) dégraissage d'une feuille d'aluminium; b) grainage de la surface de ladite feuille par usure avec une brosse ou avec une bouillie aqueuse de pierre ponce; c) immersion de la feuille dans un bain aqueux de phosphate trisodique dans lequel la concentration du phosphate triso- dique va jusqu'à 30% en poids, la température du bain est comprise entre la température ambiante et le point d'ébullition pendant une durée allant jusqu'à 5 min; d) anodisation de ladite feuille; e) traitement de ladite feuille avec une composition pour couche intermédiaire choisie parmi les solutions aqueuses-de silicates de métaux alcalins, l'acide silicique, les fluorures de métaux du Groupe IV-B, l'acide polyacrylique, les fluozirconates de métaux alcalins et l'acide fluozirconique; et f) revêtement d'au moins une face de ladite feuille avec une composition photosensible. 10. Elément selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite étape de grainage b) est effectuée avec une bouille aqueuse de pierre ponce; ladite étape c) est effectuée avec une concentration du bain allant jusqu'à 10% à une température de bain de 70 C au point d'1bullition pendant 30-90 s; et ladite étape d'anodisation d) est effectuée avec l'acide sulfurique ou l'acide phosphorique. 11. Elément selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite composition photosensible comprend le produit de la réaction du produit de condensation de la paradiazodiphénylamine avec le paraformaldêhyde avec l'acide 2-hydroxy-4-méthoxybenzophénone- -sulfonique.