Brevet FR2518457A1 — publié le 19830624

L'invention concerne une méthode de production d'un support métallique pour pne plaque offset, méthode dans laquelle le support subit un traitement électrochimique, chimique ou mécanique pour en améliorer la rugosité de surface, la résistance à la corrosion et l'hydrophilie, le produit obtenu présentant d'excellentes qualités d'aptitude à la rétention de l'eau, d'hydrophilie, d'adhésion de la réserve anti-acide et d'imprimabilité. L'impression offset se fonde habituellement sur le fait que l'eau ne peut se mélanger à l'huile contenue dans l'encre Au cours du processus d'impression, la sur- face de la plaque offset métallique comprend une partie imprimante amoureuse de l'encre et une partie'non-impri- mante, hydrophile On imprègne tout d'abord avec de l'eau la totalité de la surface de la plaque offset métallique, puis la partie imprimante amoureuse de l'encre repousse l'eau, tandis que la région non-imprimante, hydrophile, retient l'eau. On imbibe ensuite la surface de la plaque offset métallique avec l'encre d'imprimerie, et cette dernière ne recouvre que la partie imprimante amoureuse de l'encre. L'encre se trouvant sur la partie imprimante amoureuse de l'encre est transférée au papier d'impression, directë- ment ou par l'intermédiaire d'un cylindre porte-caoutchouc. La partie imprimante, comprenant la substance orga- nique amoureuse de l'encre, par exemple une résine diazoique photosensible, une résine thermodurcissable ou une résine réticulable aux ultraviolets, se forme sur la plaque offset métallique au moyen d'une photographie ou d'une impression. Lors de l'estimation de l'imprimabilité et de la durée de vie au stockage de la plaque offset métallique, il est important que la partie nonimprimante de la plaque soit hydrophile Quand la partie non-imprimante est fai- blement hydrophile, l'encre d'imprimerie provoque des taches, des souillures ou des crasses sur la plaque Qua-id la partie non-imprimante devient non-hydrophile en raison du vieillissement, la durée de vie de la plaque au stockage se raccourcit. L'adhésion à la substance organique amoureuse de l'encre est un facteur important lors de l'estimation de l'imprimabilité Une faible adhésion à la substance orga- nique amoureuse de l'encre conduit à une diminution de la capacité d'impression. C'est à partir de ces remarques que les différents traitements de surface sont appliqués au support métalli- que destiné à la plaque offset. Par exemple, on fait subir à un support métallique destiné à une plaque offset métallique essentiellement en aluminium un grainage mécanique ou une attaque électro- -chimique, puis un traitement hydrophile classique Les supports en feuille mince d'aluminium sont tellement chers que l'on utilise pour les plaques offset métalliques un support formé d'une feuille mince d'aluminium ou d'alliage d'aluminium Cependant, la résistance mécanique d'un support en feuille d'aluminium ou d'alliage d'alumi- nium est d'autant plus faible que la feuille est plus mince En conséquence, l'on utilise habituellement pour les plaques offset métalliques un support formé d'une feuille d'aluminium ou-d'alliage d'aluminium ayant une épaisseur de 0,3 mm Si l'épaisseur est inférieure à 0,3 mm) le support en feuille d'aluminium ou d'alliage d'aluminium sera utilisé pour une faible quantité d'impression. Il existe de nombreuses inventions concernant des procédés de production de plaques offset métalliques par l'utilisation d'un support formé d'une feuille d'aluminium ou d'alliage d'aluminium Cependant, ces procédés sont si compliqués, comme il a été décrit ci-dessus, que les pla- ques sont chères. L'invention a donc pour but de créer une méthode de production d'un support métallique économique, présentant d'excellentes propriétés et destiné à une plaque offset métalliqued'épaisseur c O Ewrise entre 50 et 400 pm, méthode consistant à traiter le support par voie électrochimique, chimique ou mecanique pour qu'il présente une rugosité moyenne de surface comprise entre 0,1 et 3 pm, ce support étant soumis un traitement de surface, par exemple une déposition ou un traitement chimique, puis à un traitement hydrophile classique. La méthode selon l'invention est décrite ci-après. Le support métallique destiné à la plaque offset métallique peut comprendre une feuille mince en acier ou une feuille extra-mince en acier, ce support métallique ayant une épaisseur comprise entre 50 et 400 pm. La rugosité moyenne de surface de ce support métalli- que, comprise entre 0,1 et 3 pm, permet d'améliorer l'hydrophilie Une rugosité moyenne de surface supérieure à 3 pm agit d'une manière particulièrement défavorable sur l'image produite Pour rendre la surface rugueuse, on peut faire subir au support métallique un grainage, une attaque chimique ou électrochimique, ou une électrodéposition au fer. Pour améliorer la résistance d'un support métallique à la corrosion, après en avoir rendu la surface rugueuse, on effectue un dépôt électrolytique sur le support métal- lique, ou bien on lui applique un traitement chimique, par les méthodes suivantes 1) Déposition d'un métal tel que le chrome, le nickel, le cuivre, l'étain ou le zinc, 2) Déposition d'un alliage, avec les alliages de ces métaux, 3) Déposition de plusieurs couches de ces métaux, et 4) Traitement chimique (par immersion ou électrolyse) -dans la solution de traitement contenant des chromates, des phosphates, des molybdates, des silicates, des borates, des perborates ou des aluminates. Ce traitement de surface améliore non seulement la résistance à la corrosion, mais aussi l'adhésion à la substance organique amoureuse de l'encre. L'on obtient de même, dans le cas de l'électrodépo- sition, une rugosité de surface convenant à la plaque offset métallique, par la formation de germes (ou cristaux) électrodéposés Il est donc nécessaire, lors de l'électro- déposition, de conférer une certaine rugosité au support de base. L'épaisseur de la substance électrodéposée doit être choisie du point de vue de l'économie et de la résistance à la corrosion du support métallique, dans le cas d'une électrodéposition effectuée avec un métal cher, par exem- ple le chrome ou le nickel. Même si ce support métallique convient à une plaque offset métallique, son vieillissement s'accompagne d'une diminution de l'hydrophilie En conséquence, on exécute un autre traitement hydrophile sur le support métallique. Ce traitement hydrophile est habituellement réalisé par une méthode connue, par exemple en utilisant des silicates, des zircofluorures, des composés organiques du titane, de l'acide phosphorique organique, des ferrocyanures, des ferricyanures, un revêtement de polymères organiques comprenant de l'acide polyacrylique ou de la carboxy- méthylcellulose, de l'acide gallique, des phosphotungstates, ou le sol d'un composé Inorganique. La méthode utilisant un sol d'un composé Inorganique. convient tout particulièrement au traitement hydrophile, et elle est décrite plus en détail ci-dessous. Le sol, dispersable dans l'eau, d'un composé métalli- que, et qui est l'un des constituants principaux, a pour effet d'améliorer l'hydrophilie, la résistance à la corro- sion et l'imprimabilité Ce traitement hydrophile peut être appliqué sur l'une ou sur les deux faces d'un support métallique. Le sol dispersable dans l'eau peut comprendre un composé (oxyde ou hydroxyde) d'un métal tel l'aluminium, le titane, le zirconium, le silicium, le chrome, le nickel, le zinc, l'étain, le manganèse, le cuivre, le cobalt, le fer, le plomb, le cadmium, le magnésium ou le calcium, et tout composé métallique pouvant conférer à la suspension une charge positive Le diamètre des particules est compris entre 1 et 500 Pm Pour stabiliser le sol du composé métallique dans la suspension, on peut aussi introduire dans la solution de traitement un stabilisant. Par exemple, on peut utiliser un acide inorganique comme l'acide chromique ou l'acide phosphorique, un acide orga- nique comme l'acide citrique ou l'acide acétique, et un agent de surface On peut ajouter à la suspension au moins un sol d'un composé métallique. Une concentration du sol de composé métallique comprise entre 1 et 100 g/l (sous forme de solide) con- vient à l'amélioration de l'hydrophilie Une concentration inférieure à 1 g/l a peu d'effet sur l'hydrophilie et, inversement, une concentration supérieure à 100 g/l a un effet très défavorable sur l'aspect de la plaque offset métallique, et n'est pas économique. Ce sol est positivement chargé dans la suspension, et il est facilement et fortement absorbé par le support métallique Le traitement hydrophile peut être appliqué par immersion ou électrolyse dans la suspension contenant le sol. Dans le cas d'un traitement par électrolyse, le support métallique subit un traitement cathodique dans la suspension au fur et à mesure que le sol du composé métal- lique est chargé positivement dans cette suspension. Le sol absorbé par le traitement électrolytique se fixe au support métallique plus fortement que le sol absorbé par le traitement par immersion. Pour stabiliser le sol d'un composé métallique dans la suspension, on peut ajouter un agent, tel l'acide chromique, l'acide phosphorique, l'acide acétique, l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique Quand on ajoute de 1 'acide chromique ou de 1 'acide phosphorique, la couche de film hydrophile formée sur le support métallique présente une excellente résistance à la corrosion Cette méthode est particulièrement avantageuse dans le cas d'un support en acier ou d'un support formé d'une feuille mince d'acier. Comme la couche de film hydrophile formée est forte- ment fixée au support métallique et ne contient pas de composé alcalin, la substance organique amoureuse de l'encre ne s'écaille pas du support métallique pendant l'impression La plaque présensibilisée selon l'invention présente une capacité d'impression plus grande que les plaques d'impression offset classiques. L'invention sera mieux comprise en regard des exem- ples de réalisation ci-après: Exemple 1 L'on a traité par la méthode selon l'invention une feuille mince d'acier laminée à froid, d'épaisseur 100 Pm. A Traitement de grainage pour améliorer la rugosité de surface: On a appliqué par dépôt électrolytique une épaisseur de fer de 5 pm (bain de chlorures) sur une feuille d'acier laminée à froid La rugosité moyenne de surface était de 0,6 pm. B Traitement de surface pour améliorer la rugosité de surface, la résistance à la corrosion et l'imprimabi- lité: L'on a chromé par électrodéposition un support formé d'une feuille mince en acier et ayant subi le traitement A, par traitement pendant 20 secondes dans un bain de Sargent, avec une densité de courant cathodique de 40 A/dm 2 et à une température de 45 C. C Traitement hydrophile pour améliorer 1 'imprimabi- lité et la résistance à la corrosion: L'on a immergé pendant 10 secondes un support formé d'une feuille mince d'acier ayant subi les traitements A et B dans la suspension consistant en 30 g/l de sol d'alu- mine (granulométrie 50 pim)(marque commerciale AS-200, Nissan Chemical Industries, Ltd), et en 5 g/l de trioxyde de chrome, puis ce support a été séché. Exemple 2 L'on a traité par la méthode selon l'invention un support en acier laminé à froid d'épaisseur 200 im. A Traitement par grainage pour améliorer la rugo- sité de surface: L'on a fait subir à un côté d'un support en acier une attaque chimique dans une solution de Fe C 13 à 400 Bé La rugosité moyenne de surface du support en acier ainsi formé était de 0,8 pm. B Traitement de surface pour améliorer la résistance à la corrosion et l'imprimabilité: On a zingué par dépôt électrolytique un support en acier ayant subi le traitement A, en utilisant un bain dé sulfate avec une densité de courant cathodique de 5 A/dm, l'électrolyte étant à la température de 50 'C L'épaisseur du dépôt de zinc était de 4 pm. C Traitement hydrophile pour améliorer l'imprima- bilité: L'on a fait subir un traitement cathodique pendant 30 secondes à un support en acier ayant subi les traite- ments A et B, dans la suspension consistant en 20 g/l d'un sol du composé du chrome et en 10 g/l d'acide phosphorique, avec une densité de courant cathodique de 2 A/dm Après rinçage à l'eau, l'on a séché le support en acier. Exemple 3 L'on a traité par la méthode selon l'invention un support en acier laminé à froid d'épaisseur 300 pm. A Traitement de grainage pour améliorer la rugosité de surface: L'on a déposé du fer par électrodêposition sur un support en acier laminé à froid, par traitement pendant 8 minutes dans une solution comprenant 400 g/l de sulfate ferreux et 100 g/l de sulfate d'ammonium pour une densité de courant cathodique de 30 A/dm 2, la température de l'électrolyte étant de 50 'C L'épaisseur du dépôt de fer formé était de 50 pm La rugosité moyenne de surface du support en acier avec son dépôt de fer était de 1,6 pm. B Traitement de surface pour améliorer l'imprimabi- lité et la résistance à la corrosion L'on a revêtu de nickel un support en acier ayant subi le traitement A, par traitement pendant 20 secondes dans un bain de Watts, avec une densité de courant de A/dm 2 et à une température de 400 C. C Traitement hydrophile pour améliorer l'imprima- bilité: L'on a enduit un support en acier, ayant subi les traitements A et B, d'une solution de gomme arabique jusqu'à une épaisseur de 5 pm, puis on a séché ce support. Exemple 4 L'on a traité par la méthode selon l'invention un support en feuille d'acier laminée à froid d'épaisseur 100 pm. A Traitement de grainage pour améliorér la rugosité de surface: L'on a grainé un support formé d'une feuille en acier laminée à froid, par jet de sable. La rugosité moyenne de surface était de 2,5 pm. B Traitement de surface pour améliorer l'imprimabi- lité et la résistance à la corrosion: L'on a nickelé par électrodéposition le support formé d'une feuille en acier ayant subi le traitement A, par traitement dans un bain de Watts avec une densité de courant de 5 A/dm 2 et à une température de 50 C L'épais- seur du dépôt de nickel était de 0,2 pm L'on a ensuite chromé par électrodéposition le support formé d'une feuille d'acier nickelé, par traitement dans un bain de Sargent avec une densité de courant cathodique de 40 A/dm 2, la température de l'électrolyte étant de 45 C L'épaisseur du dépôt de chrome était de 0,5 pm. C Traitement hydrophile pour améliorer l'imprimabi- lité: Le support en feuille d'acier ayant subi les traite- ments A et B a subi un traitement cathodique pendant 30 secondes dans une suspension comprenant 50 g/l d'acide phosphorique et 10 g/i du sol d'un composé du zirconium (granulométrie moyenne 50 pm), pour une densité de cou- rant cathodique de 2 A/dm 2, puis le support a été rincé à l'eau puis séché. 2518457 - Exemple 5 L'on a chromé par électrodéposition le support en feuille d'acier soumis au traitement A de l'Exemple 2, dans un bain de Sargent avec une densité de courant cathodique de 40 A/dm 2, la température de l'électrolyte étant de 45 C L'épaisseur du dépôt de chrome était de 0,1 pm L'on a enduit d'une solution de gomme arabique, jusqu'à une épaisseur de 1 pm, le support en feuille d'acier chromé, puis on l'a séché. Exemple témoin 1 Le support en feuille d'acier a été traité par le même traitement A que celui décrit dans l'Exemple 2 La rugosité moyenne de surface était de Q,8 pm Les traite- ments B et C décrits dans les exemples ci-dessus n'ont pas été appliqués au support. Exemple témoin 2 L'on a traité le support en feuille d'acier, d'épais- seur 0,3 mm, pour obtenir une rugosité moyenne de surface de 0,05 pm Les traitements B et C, tels que décrits dans les exemples ci-dessus, n'ont pas été appliqués au support. Exemple témoin 3 L'on a pris une plaque présensibilisée du commerce (support en feuille d'aluminium; épaisseur du'support 0,3 mm, Fuji Film Presensitized Offset Plate, Fuji Film Co, Ltd, Japon). Evaluation: l'on a évalué par les méthodes suivantes les supports métalliques préparés dans les Exemples 1, 2, 3, 4 et 5 et dans les Exemples Témoins 1, 2 et 3 Les résultats sont présentés sur le Tableau 1. ( 1) Hydrophilie: la qualité d'hydrophilie a été évaluée par la mesure de l'angle de contact (eau). Angle de contact 3 Q O 50 A > 50 x ( 2) Adhésion à la substance organique amoureuse de l'encre. L'on a fermement appliqué un morceau de ruban adhésif sur la substance organique amoureuse de l'encre (partie imprimante), puis on l'a, arraché rapidement. La partie imprimante a été formée sur les plaques d'essai par la réticulation d'une résine photosensible (plaque négative rapide wipe-on, Ueno Chemical Industries, Ltd) La réticulation de la résine photosensible a été effectuée par des ultraviolets. 0 signifie qu'aucune perte d'adhésion de la partie imprimante n'a été constatée. x signifie qu'une perte d'adhésion de la partie imprimante a été constatée. Tableau 1 Caractéristiques de l'échantillon traité Qualité d'hydrophilie Adhésion à la substance organi- i Echandhroileque amoureuse de l'encre tillon Immédiatement Après un vieillis Immédiatement Après un vieil- après la produc sement de 3 mois après la produc lissement de tion tion 3 mois Exemple 1 O O O O Exemple 2 O O O O Exemple 3 O O O O Exemple 4 O O O O Exemple 5 O O O O Exemple x témoin A (rouille rouge) Exemple x x émoin 2 x (rouille rouge) x x Exemple x témoin 3 t 1-' w- N I Ln CO Ln La capacité d'impression des plaques des exemples ci-dessus a été déterminée par impression sur une presse. Chaque plaque offset métallique des Exemples 1, 2, 3, 4 et 5 peut imprimer quarante mille copies sans problème du type souillures, taches ou crasses. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Méthode de production d'une plaque offset métal- lique, caractérisée en ce qu'elle consiste a) à soumettre un support métallique ayant une épaisseur comprise entre et 400 pm à un traitement de grainage pour conférer à ce support une rugosité moyenne de surface comprise entre 0,1 et 3 Pm; b) à conférer au support de-l'étape a) une résistance améliorée à la corrosion par déposition ou traitement chimique, puis c) à appliquer sur le support obtenu dans l'étape b) un revêtement hydrophile. 2 Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support métallique est une feuille d'acier, mince ou ultra-mince. 3 Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le traitement de grainage de l'étape a) est réalisé par électrodéposition de fer dans une solution contenant l'ion ferreux, ou par attaque chimique dans une solution contenant l'ion ferrique ou par voie mécanique, au jet de sable ou aux billes. 4 Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le traitement de l'étape b) est réalisé par déposition d'un métal, d'un alliage ou de plusieurs cou- ches métalliques. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que le métal peut être le chrome, le nickel, le cuivre, l'étain ou le zinc, en ce que l'alliage peut être choisi dans le groupe comprenant le chrome, le nickel, le cuivre, l'étain et le zinc, et en ce que les couches multiples métalliques peuvent être choisies dans le groupe comprenant le chrome, le nickel, le cuivre, l'étain et le zinc. 6 Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le traitement chimique de l'étape b) est réalisé par la mise en contact du support obtenu dans l'étape a) avec une solution contenant des chromates, des phosphates, des molybdates, des silicates, des borates, des perbora- tes ou des aluminates, le traitement chimique de l'étape 2518 '57 b) pouvant notamment être appliqué par immersion ou élec- trolyse. 7 Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le traitementhydrophile de l'étape c) est réalisé dans une solution contenant dès silicates, des zirco- fluorures, un composé organique du titane, un acide organophosphorique, des ferrocyanures, des ferricyanures, un polymère organique consistant en acide polyacrylique ou en carboxyméthylcellulose, de l'acide gallique ou des phosphotungstates. 8 Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le traitement hydrophile de l'étape c) est réalisé par la mise en contact du support obtenu dans l'étape b) avec une suspension contenant un sol, dispersable dans l'eau, d'un composé métallique. 9 Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que le sol, dispersable dans l'eau, d'un composé métallique est au moins un sol choisi parmi les oxydes ou hydroxydes d'aluminium, de titane, de zirconium, de sili- cium, de chrome, de nickel, de zinc, de manganèse, de cuivre, de cobalt, de fer, de plomb, de cadmium, de - magnésium ou de calcium, la granulométrie de ce sol pouvant notamment être comprise entre 1 et 500 pm, la concentration du sol étant comprise entre l et 100 g/l en matièressèches. 10 Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que la suspension est stabilisée par l'addition d'un stabilisant pouvant notamment être un acide inorganique, telque l'acide chromique, l'acide phosphorique, l'acide chlorique ou l'acide sulfurique, unacide organique, tel que l'acide citrique ou l'acide acétique, ou un agent de surface. 11 Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que le traitement hydrophile de l'étape cl est réalisé par immersion ou par électrolyse, auquel cas le support obtenu dans l'étape b) est la cathode. 12 Plaque offset métallique produite par le procédé selon la revendication 1.