CN100589976C - 一种印刷版材以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷版材的制造方法，包括电解砂目、氧化、采用热敏感光胶的涂布和随后的烘干工艺过程，其中，热敏感光胶受辐射后遇碱分解，电解过程中产生一种最大谷底深度为2.5微米的版基表面粗糙度，其中，最大谷底深度使用表面粗糙度仪测量，称之为Rv值。本发明有益的技术效果在于：生产出的版材不仅可以在最高温度至少超过40℃的条件下稳定保存数月，而且它的制版时间也比较短，印刷品质优良，且该方法的工艺对生产设备并没有其它特殊要求，生产出的版材具有优良的印刷性能和稳定的水墨平衡。

Description

一种印刷版材以及制造方法

技术领域

本发明主要涉及版材的制造领域，尤其是一种印刷版材的制造方法。

背景技术

计算机直接制版(Computer To Plate，CTP)是指经过计算机将数字页面直接输出到印刷版材上的工艺过程。这一技术不仅省去了经过激光照排输出软片和人工拼、晒版等传统印前工艺程序，节省了中间环节所需的设备和材料，避免了网点的损耗、变形、伸缩的弊病，减少了颜色和层次的损失，而且在印刷过程中缩短了墨色调校与套准调整时间及水墨平衡时间，可大大提高产品质量和工作效率。

预涂感光平版印刷是指在一张预处理过的铝版上涂布一层薄薄的热敏性或光敏性涂层的工艺技术。使用中，图像是在该涂层中形成的，非图文部分的涂层被溶剂(或更通常的是水基溶液)分解掉，露出原来的经过处理的铝版表面形不成图文，而图文部分的涂层不会被分解，从而形成图文部分，该溶液就是通常说的显影液。在印刷过程中，非图文部分的铝版表面亲水性好，而图文部分的涂层亲油墨性好，因此，亲油的图文部分上的油墨就可以转印到纸张上。

一般情况下，预处理过的铝版上的涂层对紫外光敏感，而图文部分则可以通过普通阳图或阴图胶片曝光之后再次形成。

典型的光敏性阳图型感光胶是由包含萘醌物和酚醛树脂的混合物组成。长久以来，人们都认为，在碱性溶剂里，萘醌物可以有效的抑制酚醛树脂的溶解。最新研究显示，对溶解的抑制是通过与氢元素结合达到的(Reiser et Al.Angew Chem Int Edn.Engl 33 2428(1996))。

美国专利号为6,063,544的专利介绍了一种对红外波长敏感的阳图型感光胶，它实际上是将普通阳图感光胶中的萘醌物换成一种可以吸收红外辐射的混合物。实际上，这种简单的工艺不如用含有萘醌物的感光胶效果好，而且按照美国6,063,544号专利生产的版保存期较短，并不易显影，很难将非图文部分冲洗干净，如果想把非图文部分冲洗干净的话，碱性显影液又容易破坏图文部分。另外，该感光胶要求较高的激光能量曝光。

现在最主要的问题是，至目前为止，生产商生产的版材质量不稳定，随着时间的推移，感光度会发生变化。因此，其结果就是，这种版不得不一直在低温下保存，要求一直使用空调控制温度，即使在运输过程中也要求冷藏；但是，环境环境却在25℃以上。这样，其缺点就是费用昂贵，储运不便。

如果不在低温环境下储运，就会造成制版过程中需要较高的更多的激光能量，最终出现所谓的“印刷上脏”现象，即非图文部分在印刷过程中亲油墨。

随后，为了解决这个问题，人们又发明了其它一些方法。

美国专利号为6,074,802的专利介绍了一种红外感光的感光胶制造技术，该感光胶除了含有酚醛树脂和红外感光剂外，还含有一种混合物遇热可以与酚醛树脂交联，如一种氨基混合物。它的目的是要加强红外曝光后的图像质量，得到更稳定的图文部分。但是，它仍然没有很好的解决长期存储过程中的质量稳定性问题。

欧洲专利号为EP1024958的专利介绍了一种加热固化技术，把已经裁切成张的版材放在超过50℃的条件下存储几天使图层更稳定。但是这个方法太麻烦，而且增加了生产成本和废品率。而且，它也没有很好的解决产品的低温存储问题。

欧洲专利号为EP1157854的专利说明了在红外感光版出现上脏问题的部分原因，就是铝版的表面被粗化，产生高表面积，以提高印刷过程中的保水性。在印刷版材的感光涂层中，粗糙的表面可以在粗糙表面的谷峰和谷底产生不同厚度的感光层，通常称之为“砂目”。这些不同的涂层厚度，会要求不同的曝光量。专利EP1157854做出说明，对于红外成像，激光能量会在铝版表面很快被减弱，因此对红外成像的版材的谷峰和粗糙度影响很大。因此，专利EP1157854建议使用碱腐蚀，以使铝版表面的凸起部分的感光胶的最薄部分的10％的厚度达到0.2um至2um。但是，经过强碱腐蚀处理，会造成砂目表面的“圆化”，这样会导致铝版基和感光胶的结合性能下降，从而导致耐印率降低，且专利EP1157854没有提到经过这样处理可以改进和提高版材的储存问题。

欧洲专利号为EP1300257的专利介绍了一种新的铝版基处理技术，该专利使用一种特殊的铝合金成份的铝版，进行两个阶段的电解，形成特定的砂目轮廓，然后再氧化处理(两段氧化，可选择)，从而提高铝版基的抗脏能力。在该专利中使用标准的表面粗糙度测试仪比如Taylor Hobson的测试仪，测试的表面平均粗糙度是0.45um，也就是在表面某个测量单位内谷峰到谷底的平均值。但是，该专利生产过程繁琐，而且使用该工技术也不能解决解决产品质量的稳定性问题。

美国专利号为US2005260934的专利也介绍了一种砂目技术，它的Ra值小于0.4um，最好能小于0.3um，并且阳极氧化膜重量大于每平方米3.0克。但是，和专利号为EP1300257的专利所提供的技术一样，Ra值小于0.4um时，通常情况下并不有益于印刷，因为这样在印刷时很难得到很好的水墨平衡。而且，铝版本身在轧制过程中Ra值就可以达到0.3um，这样就很难判断0.3um的Ra是电解产生的作用还是铝版本身所起的作用。

因此，需要一种新的生产阳图型热敏印刷版材的方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种印刷版材以及制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案包括一种印刷版材的制造方法，包括电解砂目、氧化、采用热敏感光胶的涂布和随后的烘干工艺过程，其中，热敏感光胶受辐射后遇碱分解，电解过程中产生一种最大谷底深度为2.5微米的版基表面粗糙度，其中，最大谷底深度使用表面粗糙度仪测量，称之为Rv值。

本发明所采取的具体的技术方案如下：

一种印刷版材的制造方法，包括如下技术步骤：

(1)使用除油液除去版材表面的油脂；

(2)对版材进行电解处理及去污处理；

(3)对版材进行氧化处理；

(4)增强版材的附着力和显影性能；

(5)使用热敏成像感光胶对版材进行涂布；

(6)对版材进行烘干；

(7)对版材进行裁切处理。

上述技术方案中，(1)步骤中，版材除油液为30～35克/升的氢氧化钠水溶液，处理温度为48～52℃，处理时间为28～32秒。

上述技术方案中，(2)步骤中：版材采用交流电进行电解；所用的电解液由硝酸或盐酸加腐蚀抑制剂组成；所述的腐蚀抑制剂为硼酸，醋酸，磷酸，硫酸或者是它们的盐类物质。

作为优选，(2)步骤中的电解工艺使用的电解液为盐酸和硼酸的混合液，以重量比计，盐酸和硼酸的比例为1∶1.1～1.3。

上述技术方案中，(2)步骤中的去污处理中所使用的去污剂为7.0～8.0克/升的氢氧化钠水溶液，处理温度为24～25℃，处理时间为70～75秒。

上述技术方案中，(3)步骤中对版材进行氧化处理使用的氧化液为磷酸和硫酸的混合液；按重量计，磷酸和硫酸的混合液的组成为三份硫酸对两份磷酸；处理温度为22～24℃，处理时间为75～80秒。

上述技术方案中，(5)步骤中的热敏感光胶由乙基乙二醇及其它固态物质构成；以重量百分比计，乙基乙二醇为80～85％，其它固态物质为15～20％。

上述技术方案中，所述的其它固态物质包括热敏剂及酚醛树脂，以重量百分比计，热敏剂所占比例为1.5％～3.0％，其他固态物质所占比例为97％～98.5％。

作为优选方案，所述的红外热敏剂为：

2-[2{2-chloro-3-(1，3-dihydro-1，1，3-trimethyl-2H-benz(e)indol-2-ylidene)ethylidene-1-cyclohexen-1-yl}ethenyl]-1，1，3-trimethyl-1H-benz(e)indolium，salt with 4-methylbenzene sulphonic acid；

分子式为：

上述技术方案中，(6)步骤中的版材的烘干温度不小于100℃。

与现有技术相比，本发明的有益的技术效果在于：

本发明的生产阳图型热敏印刷版材的方法适用于生产版材，生产出的版材不仅可以在最高温度至少超过40℃的条件下稳定保存数月，而且它的制版时间也比较短，印刷品质优良，且该方法的工艺对生产设备并没有其它特殊要求，采用传统的卷筒式生产设备，使用标准铝卷作为原材料可以生产出稳定可靠的产品，生产出的版材具有优良的印刷性能和稳定的水墨平衡；本发明的生产阳图型热敏印刷版材的方法在版材氧化处理后直接水洗，使涂层的附着力更强，耐印率更高，同时增强版材的存储稳定性。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1为本发明生产印刷版材的制造方法的流程图；

图2为红外热敏剂的分子结构式。

具体实施方式

以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。

实施例1

生产者将一个1030毫米的铝卷在卷筒式生产线上生产印刷版材。

生产过程包括如下步骤：

去油步骤：使用32克/升的氢氧化钠，处理温度为50℃，处理时间为30秒。

电解步骤：使用包括8.5克/升的盐酸和13.5克/升的醋酸的电解液，在处理温度30℃，交流电压11.5伏，电流1000安的情况下处理80秒的时间。

去污步骤：使用7.0克/升的氢氧化钠，处理温度25℃，处理时间为70秒。

氧化步骤：使用200克/升的硫酸，在直流电压为30伏，电流为1000安，温度为35℃的情况下处理80秒。

后处理：使用聚乙烯基磷酸《原文是Poly(vinyl phosphonic acid)》在85℃的情况下处理30秒。

然后用清水冲洗干净并烘干。

经过测量，经上述工艺处理后的铝板的Ra值是0.41um，Rv值是2.4um。

处理后的铝板使用下列配方配制的溶液涂布：

甲基乙二醇：40％

乙基乙二醇：40％

酚醛树脂，壳牌公司胶木6464：9.6％

红外热敏剂：

2-[2{2-chloro-3-(1，3-dihydro-1，1，3-trimethyl-2H-benz(e)indol-2-ylidene-1-cyclohexen-1-yl}ethenyl]-1，1，3-trimethyl-1H-benz(e)indolium：0.28％

维多利亚蓝B：0.1％

涂布后，铝板在100℃的温度下烘干4分钟。版材裁切成合适尺寸后，存储在室温42℃的仓库中90天。

将存储后的版材在网屏成像机上制版，转速800rpm(转/分钟)，能量80％，并使用下列配方的显影液在自动显影机中显影，显影时间30秒，显影温度26℃：

硅酸钠：12％

表面活性剂T304(Synperonic T304)：0.1％

表面活性剂H66(Triton H66)：1.0％

水：85.9％

将显影后的版冲洗干净并烘干，用50倍的显微镜检查。版面空白部分不受图文网点的影响。

实施例2

本实施例与实施例1为对比实施例。

取于实施例1中相同质量和批次的铝卷，使用实施例1中的生产工艺处理和涂布，但是使用以下电解液：

包含12克/升的盐酸和4克/升的醋酸。

经过检测，经上述工艺处理后的铝板的Ra值是0.7um，Rv值是4.3。

同实施例1中的铝板一样涂布，烘干，铝板在35℃的仓库中存储90天。

经过实施例1中的步骤进行处理，检查发现，版基的整体都为蓝色，用50倍的放大镜检查，发现经过电解砂钼后的版面有大量的蓝点。

由于这种蓝点在印刷过程中吸墨，造成印刷品空白部分也有颜色，因此这种版显然不可以应用于印刷。这种情况在印刷业中被称为“上脏”。

实施例3

使用实施例1中的生产工艺除了电解液使用下列配方：

含有8克/升的硝酸和8克/升的硼酸，在处理温度30℃，交流电压12伏，电流1000安的情况下处理80秒。

经过处理后的铝板Ra值0.40um，Rv值2.1um。

随后铝板像实施例1中一样涂布、烘干、裁切并存储。

经过同实施例1中一样的处理后，观察版面干净，用50倍的放大镜检查，空白部分无蓝点。

实施例4

使用实施例1中的生产工艺除了电解液使用下列配方：

使用180克/升的磷酸在处理温度22℃，直流电压30伏，电流1200安的情况下处理80秒。

铝板氧化后冲洗干净，不经任何处理直接涂布，之后的烘干和涂布像实施例2中一样。

存储在42℃的仓库中90天。

显影之后，版面的干净程度和实施例1中的版相同。

实施例5

请参阅图1，本发明的生产阳图型热敏印刷版材的方法包括以下步骤：

步骤100：版材去油过程

使用除油液除去版材表面的油脂，除油液包括氢氧化钠。

步骤200：对版材电解的过程

版材在进行电解砂目时采用交流电，电解液通常使用(但不限于)硝酸或盐酸都可以，为控制砂目轮廓，通常还要加入一些腐蚀抑制剂，比如硼酸，醋酸，磷酸，硫酸或者是它们的盐类物质，以保证在对版材电解的过程中不会出现特别深的凹坑(谷底)。

在电解过程中，版材表面砂目的谷峰和轮廓对于红外感光印刷版材特别是阳图型红外感光印刷版材(简称：热敏CTP版)的存储质量并不重要，而且，谷峰最高值即使达到3um也不会影响热敏CTP版的存储质量，但是，砂目的谷底值必须小于2.5um，实践中最重要的不是检测Ra值，而是检测Rv值，即最大的谷底值，Ra值在0.3um到0.5um之间对于热敏CTP版的印刷质量和稳定性没有明显的影响，因为对谷底值即Rv的严格控制，Ra值也会相对来说比传统版的Ra值要低，但是Ra值并不重要，因为即使没有经过电解，Ra值也可以达到相当的数值，而Rv值是直接跟砂目过程相关联的；砂目的轮廓也并不重要，只要谷底最大值即Rv值小于2.5um，本实施例中的电解液包括盐酸和硼酸，硼酸含量大于等于每升8克，从而使Rv值能够控制在2.5um以下。

步骤300：对版材进行氧化处理

一般是用硫酸或磷酸对版材表面进行硬化处理，防止划伤或是其它的物理损伤，可以增强版材的耐磨性并提高版材的耐印率。最佳的方式为采用磷酸和硫酸的混合液效果更好，按重量计，三份硫酸对两份磷酸效果最好，在不伤及机械耐力和氧化膜的情况下，这种复合酸可以提高版材的显影性能和储存的稳定性。加入磷酸会降低氧化膜重量，而且，氧化膜重量在每平方米2-3克时，印刷效果最好，耐印率最高，也不会影响产品质量的稳定性。

步骤400：增强版材的附着力和显影性能

在平版印刷业中，生产商一般会采取进一步措施(封孔工艺)来增强版材的附着力和显影性能。这些处理措施通常包括使用磷/氟混合物，丙烯酸聚合物，乙烯磷酸聚合物，乙烯醇聚合物，硅酸钠类或其它很多物质。

以上方法的任何一种都可以使用。最好的方法是在氧化后不进行封孔处理，直接水洗。这样可以使涂层的附着力更强，耐印率更高，同时还可以增强版材的存储稳定性。

步骤500：使用热敏成像感光胶对版材进行涂布，它主要含有酚醛树脂和可以吸收810nm-830nm的红外感光物质，它跟目前市场上普通商业激光成像机(热敏CTP制版机，其通过激光照射使光能迅速变热能)的输出范围是一致的。另外，也可以添加一些添加剂，如润湿剂，其它一些聚合物，以及可以增强抗显影能力的聚合物如硅氧烷聚合物。最好是不用任何添加剂，而只用一种染色剂染料，它可以增强成像版的可见度，但它自身在成像过程中不起任何作用。

在涂布液中可以使用任何合适的有机溶剂，如乙基乙二醇或甲氧基丙醇。

步骤600：版材在110℃的温度下烘干4分钟。版材裁切成合适尺寸后，存储在室温42℃的仓库中，在烘干时，需要将版材加热到树脂软化的温度就可以了，这样可使版材在长期保存过程中保持版材的稳定性。具体的烘干时间和温度，要根据不同的机器设备来确定，但是，版材的烘干温度必须达到110℃以上，以使涂层达到稳定状态。

步骤700：版材裁切成合适尺寸后，存储在室温42℃的仓库中。版材经过上述工艺处理后，要裁切成合适的尺寸，然后就可以直接交付印刷厂商使用，也可以直接在室温条件(可能是10-45℃)下保存。经过上述工艺处理的版材可以储存几个月再使用，而版材质量不会有很明显的变化。

以下以铝卷原材料为例，描述本发明的具体过程，铝卷宽度为1030mm，铝的表面粗糙度Ra值为0.18um，Rv值为0.5um。

生产热敏CTP版的过程包括如下步骤：

去油步骤：使用31.14克/升的氢氧化钠，处理温度为49℃，处理时间为30秒。

电解步骤：使用包括7.34克/升的盐酸和9.44克/升的硼酸的电解液，在电压为32.5伏，电流为1600安的情况下处理78秒的时间

去污步骤：使用7.0克/升的氢氧化钠，处理温度为24.4℃，处理时间为70秒。

氧化步骤：使用143.1克/升的硫酸和71.3克/升的磷酸，在电压为29.5伏(直流)，电流为1200安，温度为22.8℃的条件下处理79秒的时间氧化之后要将铝板在DI水(demineralised water)中冲洗干净并烘干。

经过检测，经上述工艺处理后的铝板的Rv值是1.80um，Ra值是0.44um。

然后，使用下列配方配制的感光胶，用挤压式涂布头在铝板表面进行涂布：

乙基乙二醇：83％

其它固态物质：17％，其它固态物质包括热敏剂、酚醛树脂和结晶紫，它们所占比例分别为：

热敏剂

(2-[2{2-chloro-3-(1，3-dihydro-1，1，3-trimethyl-2H-benz(e)indol-2-ylidene)ethylidene-1-cyclohexen-1-yl}ethenyl]-1，1，3-trimethyl-1H-benz(e)indolium，saltwith 4-methylbenzene sulphonic acid)  2.4％

酚醛树脂(K180产自KOYO(日本))      95.95％

结晶紫                            1.65％

涂布后，铝板在110℃的温度下烘干4分钟。版材裁切成合适尺寸后，存储在室温42℃的仓库中。

90天后，按照上述全部工艺过程再次进行生产，经检测，这次的Rv值为1.74um。

然后，从刚生产下线的版材和上次生产后存放于仓库中的版材中各取一批，分别在爱克发Excaliber成像机制版并使用爱克发CTP显影液在26℃下显影，其效果两种批次的版材完全一致，成像快，良好的水墨平衡，无上脏现象发生。

本发明的生产阳图型热敏印刷版材的方法通过使用新的电解液控制版材Rv值小于2.5um从而达到控制版材谷底的深度，控制感光胶停留在谷底的量；另外在制造过程中通过激光照射使光能迅速变热能及增加热敏剂，解决版材储运的问题。

实施例6

使用实施例5中的工艺处理铝卷，除了：

氧化和后处理采用实施例1中的工艺。

使用实施例5中的工艺对铝版涂布并随之存储。

最后的版面空白部分干净程度和实施例5中一样。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限制本发明的保护范围。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种印刷版材的制造方法，包括电解砂目、氧化、采用热敏感光胶的涂布和随后的烘干工艺过程，其中，热敏感光胶受辐射后遇碱分解，电解过程中产生一种最大谷底深度为2.5微米的版基表面粗糙度，电解过程中使用的电解溶液由硝酸或盐酸加腐蚀抑制剂组成，该腐蚀抑制剂为硼酸、醋酸、磷酸、硫酸或它们的盐类物质，其特征在于：电解过程中使用盐酸和硼酸的混合液，所述盐酸和硼酸的比例为1∶1.1～1.3。

2、根据权利要求1所述的一种印刷版材的制作方法，其特征在于：所述版基经电解后使用硫酸和磷酸的混合液进行氧化处理。

3、根据权利要求2所述的一种印刷版材的制作方法，其特征在于：所述磷酸和硫酸的混合液的比例按照重量计为三份硫酸对两份磷酸。

4、根据权利要求1所述的一种印刷版材的制造方法，其特征在于：所述的热敏感光胶由乙基乙二醇及其它固态物质构成；以重量百分比计，乙基乙二醇为80～85％，其它固态物质为15～20％。

5、根据权利要求4所述的一种印刷版材的制造方法，其特征在于：所述的其它固态物质包括热敏剂及酚醛树脂，以重量百分比计，热敏剂所占比例为1.5％～3.0％，剩余含量的固体物质所占比例为97％～98.5％。

6、根据权利要求5所述的一种印刷版材的制作方法，其特征在于：所述热敏感光胶包括红外热敏剂，所述红外热敏剂为：

2-[2{2-chloro-3-(1，3-dihydro-1，1，3-trimethyl-2H-benz(e)indol-2-ylidene)ethylidene-1-cyclohexen-1-yl}ethenyl]-1，1，3-trimethyl-1H-benz(e)indolium，salt with 4-methylbenzene sulphonic acid；分子式为：

7、根据权利要求1所述的一种印刷版材的制作方法，其特征在于：版材的烘干温度不小于100℃。

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