CN101903831B - 制备平版印版前体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的制备平版印版前体的方法,其包含步骤:提供铝载体;磨砂化和阳极化该铝载体;将一种组合物涂覆到该磨砂化的和阳极化的铝载体上来形成可光聚合层,而不向该阳极化的铝载体上施加亲水层,该组合物是通过吸收波长为350nm-450nm的光而可光聚合的,并且包含可聚合单体或者低聚物、粘合剂和光引发剂;在该可光聚合层上涂覆罩面层;特征在于可聚合单体和低聚物的总固体量与粘合剂的总固体量的比值是1.0-2.0。
Description
发明领域
本发明涉及一种制造紫光感光聚合物印版前体的方法。
发明背景
在平版印刷中,所谓的印刷主版(master)例如印版是安装到印刷机的圆筒上的。该主版在它的表面上带有平版图像,并且印刷拷贝是通过将油墨施加到所述的图像上,然后将该油墨从主版转移到接受材料(其典型的是纸张)上来获得的。通常,所谓的“湿”平版印刷,油墨以及润版水溶液(也称作润版液)被供给到平版图像,该图像是由亲油的(或者疏水的,即,接受油墨,拒水的)区域以及亲水(或者疏油的,即,接受水的,拒油墨的)区域组成。在所谓的“无水胶印版”印刷中,平版图像是由接受油墨的和排出油墨的(拒油墨的)区域组成,并且在无水胶印版印刷过程中,仅仅将油墨供给到主版。
印刷主版通常是通过所谓的计算机直接制膜(CtF)方法来获得的,其中不同的预印刷步骤例如字体选择,扫描,颜色区分,筛选,收集,排版和整版是数字式来完成的,并且每个颜色选择是使用图像照排机转移到图像膜上的。在加工之后,该膜可以用作被成为印版前体的成像材料的曝光掩模板,并且在印版加工之后,获得了能够用作主版的印版。从大约1995年以来,所谓的“计算机直接制版”(CtP)方法已经吸引了广泛的注意。该方法(也称作“直接制版”)绕过了制膜,因为数字文件是依靠所谓的印版照排机而直接转移到印版前体上。用于CtP的印版前体经常称作数字印版。
数字印版可以大概分为三类:(i)银版,其是根据银盐扩散转移机理工作的;(ii)光聚合物印版,其包含曝光时硬化的可光聚合组合物,和(iii)热印版,其的成像机理是通过热或者通过光热转化来触发的。热印版主要对在830nm或者1064nm发射的红外激光敏感。典型的光聚合物印版对于可见光敏感,主要用于通过Ar激光器(488nm)或者FD-YAG激光器(532nm)进行曝光。
低成本蓝光或者紫光二极管的大规模使用(其最初开发用于DVD数据存储)已经激活了工作在短波长的印版照排机的生产。更具体的,已经使用InGaN材料实现了发射350-450nm波长的半导体激光器。与可见光印版照排机相比,紫光印版照排机的一个优点提高了安全光条件。发射波长为大约405nm(±15nm)的紫光的激光二极管是目前最重要的市售的紫光激光二极管。
光聚合物印版通常包含可聚合单体,粘合剂,光引发剂和光敏染料。EP-A985683,EP-A1048982和EP-A1070990公开了一种组合物,其包含二茂钛化合物作为光引发剂和特定的染料作为用于350-450nm波长范围的敏化剂。EP-A1035435公开了将1,3-二氢-1-氧-2H-茚衍生物作为光敏染料。EP-A1091247中公开了广泛的用于300-1200nm波长范围的染料。
为了使得市售的蓝光或者紫光激光二极管在短的曝光时间能够产生更高的生产量(即,更多数目的印版前体能够在更定的时间间隔内曝光),这里需要提高紫光敏感的可光聚合的组合物的感光性。EP-A1349006和WO2005/029187公开了一种可光聚合的组合物,其使用光学增亮剂如二苯乙烯基苯作为敏化剂,适于用紫光激光二极管进行曝光。在EP-A1621928中公开了一种组合物,其是通过吸收波长范围为300-450nm的光而可以光聚合,该组合物包含粘合剂,可聚合化合物,敏化剂和光引发剂,其中该敏化剂是通过双键或者三键共轭的芴化合物,具有芳族或者杂芳族基团。同样在EP-A1591242和1688792中公开了二苯乙烯基苯作为敏化剂,用于300-450nm的波长范围。
EP-A1349006,WO2005/029187和EP-A1621928中所述的可光聚合的组合物具有足够高的感光性,能够用在印版表面测量为100μJ/cm2或者更低的能量密度的紫光进行曝光。
本领域公知的是将磨砂化的和阳极化的铝优选进行所谓的后阳极处理(也称作PAT),来优化该阳极化的铝表面的性能。这样的PAT可以通过将该阳极化的铝表面浸入到具体的溶液中或者通过将亲水层涂覆到该阳极化的铝表面和可光聚合层之间来实现的。现有技术中具体公开的紫光敏感的光聚合物印版前体全部使用了已经经历了这样的处理的磨砂化的和阳极化的铝载体。
EP-A1564589公开一种碱性可加工紫光敏感的光聚合物印版前体,其包含光可聚合层,特征在于总单体与总粘合剂聚合物的比值小于1.5,最优选是0.1-0.8。该印版前体的显影(分别具有或者不具有刷子)产生了在印版的一个像素线上的小的再现性差异。所公开的全部印版前体都包含了已经进行了后阳极处理的磨砂化的和阳极化的铝载体,或者包含存在于阳极化的铝载体与可光聚合层之间的面下层。
EP-A1591242公开了一种光聚合物印版前体,其包含荧光增白剂,光引发剂,可聚合化合物和聚氨酯粘合剂。全部的实施例都包含了衬底涂层或者经历了亲水处理。
EP-A1288720公开了一种光聚合物印版前体,其包含具有两个烯属可聚合基团的交联剂和具有三个或多个烯属可聚合基团的交联剂。全部的实施例都包含了衬底涂层。
US2005/0158663公开一种印刷方法,其中重新使用了一种用过的印版。
EP-A1614537公开了一种在印刷机上可加工的紫光敏感光聚合物印版前体,其包含可光聚合层,该层的特征在于总单体与总粘合剂的比值是0.5-3.5,更优选0.8-3.5。所公开的全部印版前体都包含了已经进行了后阳极处理的磨砂化的和阳极化的铝载体,或者包含存在于铝载体与可光聚合层之间的面下层。
光聚合物数字印版技术的一个局限是在印刷片上的解析度。为了寻求足够的曲率,特别是在小图像细节上的曲率,来经受住在印刷机上的机械和物理应变,光聚合物印版前体绝大部分情况下过曝光的。但是,这样的过曝光经常导致在成像和显影之后在印版上明显的网点涨大(dotgain)。结果,图像在印版上的再现性受限于按照网屏线数这些,其典型的低于150线/英寸(lpi)或者60l/cm。这种局限使得光聚合物印版技术经常不能用于商业印刷应用。因为这些原因,光聚合物印版它们的主要应用在于报纸印刷工业中,在这里苛刻的印刷机条件导致了惯例的过曝光和高网点涨大。
对于商业印刷应用而言,需要在印刷电路板上的更高的解析度。此外,图像再现性在印刷机工作过程中必须是稳定的,来防止颜色偏差或者变化。已经观察到对于紫光敏感的光聚合物印版来说,在印刷机工作过程中,特别是在小图像的细节上,明显的印点损失会出现在第一组10000个印刷中。
发明内容
本发明的第一个目标是提供一种制备光聚合物印版前体的方法,该前体能够生产特征为在印刷过程中最小的印点损失和高的运行周期的印版。
本发明的第二个目标是提供一种制备这样的印版的方法。
本发明的第一个目标是通过权利要求1所述的方法来实现的。已经令人惊讶的发现根据本发明的方法所制备的紫光敏感的平版印版前体产生了这样的印版,其具有在印刷过程中明显更少的印点损失,这使得这些紫光敏感的光聚合物印版前体适于商业印刷,其中在磨砂化的和阳极化的铝载体上,不是通过将亲水层施加到该磨砂化的和阳极化的铝载体上来对阳极化的铝载体进行亲水处理(也称作后阳极处理),而是将一种可光聚合层涂敷于该磨砂化的和阳极化的铝载体上,来形成可聚合层,其中总单体量与总粘合剂量的比值是1.0-2.0。
本发明优选的实施方案在从属权利要求中进行了定义。
具体实施方式
根据本发明的一种制备平版印版前体的方法,其包含下面的步骤:
-提供铝载体;
-磨砂化和阳极化该铝载体;
-将一种组合物涂覆到该磨砂化的和阳极化的铝载体上来形成可光聚合层,而不向该阳极化的铝载体上施加亲水层,该组合物是通过吸收波长为350nm-450nm的光而可光聚合的,并且包含可聚合单体或者低聚物、粘合剂和光引发剂;
-在该可光聚合层上涂覆罩面层;
特征在于可聚合单体和低聚物的总固体量与粘合剂的总固体量的比值是1.0-2.0。
铝载体
本发明方法中所用的载体是一种电化学磨砂化的和阳极化的铝载体。
该铝载体的厚度是大约0.1-0.6mm。但是,该厚度可以根据所用的印版和印版前体曝露于其上的印版照排机的尺寸的而适当变化。
磨砂化(graining)包括机械磨砂化,化学磨砂化和在电解质溶液中的电化学磨砂化,该电解质溶液含有例如硝酸,硫酸或者盐酸或者其混合物。优选的是在含有盐酸或者硫酸或者其混合物的电解质溶液中的电化学磨砂化。电化学磨砂化优选是在50-400C/dm2,更优选75-200C/dm2的电流密度和20℃-100℃,优选25-50℃的温度进行的。
该磨砂化的铝载体然后典型的是用下面的酸或者碱来脱黑膜的:例如硝酸,硫酸,磷酸,铬酸,氢氟酸,氟硼酸,或者例如氢氧化钠或者氢氧化钾。
在将该脱黑膜的载体冲洗(典型的是用水)之后,将该载体阳极化,即,在该载体表面上形成Al2O3。阳极化是如下来进行的:将直流或者交流电流,优选交流电流,施加到在水溶液中的铝载体上,该水溶液是例如硫酸,磷酸,铬酸,草酸,氨基磺酸,苯磺酸或者其混合物的水溶液。优选阳极化是在硫酸水溶液中进行的。阳极化条件取决于所用的电解质溶液,但是典型的是使用0.5-60A/dm2的电流密度,1-100V的电压,5-75℃的温度和10-100秒的电解时间。优选的阳极重量是0.5-10g/m2的Al2O3,更优选1-5g/m2的Al2O3。
在EP1356926中描述了优选的铝基底,特征在于算术平均中心线粗糙度Ra小于0.45μm。
对磨砂化的和阳极化的铝表面的微孔的孔径和分布进行优化会提高印版的印刷寿命和会提高印版的解析度。避免大孔和深孔也会提供印版的调色行为。在EP-A1826001中公开了一种表征磨砂化的和阳极化的铝的表面的方法。根据这种表征方法所计算的参数“平均坑深度”与存在于铝表面上的坑的数量和深度有关。本发明的磨砂化的和阳极化的铝载体的表面“平均坑深度”优选小于2.0μm,更优选小于1.8μm,最优选小于1.5μm。该“平均坑深度”的标准偏差优选小于0.70μm,更优选小于0.50μm,最优选小于0.35μm。
该磨砂化的和阳极化的铝载体可以是片状材料例如印版,或者它可以是圆柱形元件例如圆套,其可以在印刷机的印刷圆筒周围滑动。
本发明的基本方面是这样的事实,即,将可光聚合的组合物涂敷于该磨砂化的和阳极化的铝载体来形成可聚合层,而不将亲水层施加于阳极化的铝载体和可光聚合层之间。亲水层指的是包括了本领域公知的全部这样的层,其含有无机或者有机化合物或者其混合物,并且施加到阳极化的铝载体上,来优化阳极化的铝表面的亲水性和/或优化可光聚合层和阳极化的载体之间的粘附性。亲水层指的是典型的如下来施用的:将含有无机或者有机化合物或者其混合物的溶液施涂到阳极化的铝载体上,或者将所述的载体浸入所述的溶液中或者将所述的溶液喷涂于所述的载体上。这样的层例如描述在EP-A835764第[0037]段和EP-A1564589第[0032]-[0035]段,EP1788434第[0007]段,并且包括例如:
-对阳极化的铝载体使用氟锆酸钾水溶液或者磷酸钾而获得的亲水层;
-对阳极化的铝载体使用聚乙烯膦酸或者其衍生物的水溶液或者聚丙烯酸水溶液而获得的亲水层;
-对阳极化的铝载体使用碱金属硅酸盐水溶液而获得的亲水层;
将上述亲水层施加到磨砂化的和阳极化的铝载体上经常被称作后阳极处理。
在本发明中所述的亲水层还包括这样的亲水层,其被称作面下层,底层,中间层或者附着力促进层,例如如EP1788434第[0010]段和EP1840653第[0186]-[0215]段中所述。
但是,用水的冲洗步骤和/或干燥步骤可以在阳极化之后进行。
根据本发明,在磨砂化的和阳极化的铝载体的任一侧上不使用亲水层。该铝载体不包含衬背涂层。
可光聚合层
在本发明的方法中,将组合物涂敷于磨砂化的和阳极化的铝载体上,该组合物通过曝光于波长为350nm-450nm的光而是可聚合的。该组合物包含单体或者低聚物,粘合剂和光引发剂。该组合物可以进一步包含本领域公知的其他成分。
可聚合单体或者低聚物
可光聚合层包含一种或多种可聚合单体或者低聚物。优选的单体或者低聚物是烯属不饱和化合物。这些含有烯属不饱和双键的化合物具有至少一个,优选2-6个端烯属不饱和键。
优选的单体包括不饱和羧酸(例如丙烯酸,甲基丙烯酸,衣康酸,巴豆酸,异巴豆酸,和马来酸)与脂肪族多羟基醇化合物的酯类,例如:乙二醇二丙烯酸酯,三甘醇二丙烯酸酯,1,3-丁二醇二丙烯酸酯,四亚甲基二醇二丙烯酸酯,丙二醇二丙烯酸酯,新戊二醇二丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧丙基)醚,三羟甲基乙烷三丙烯酸酯,己二醇二丙烯酸酯,1,4-环己二醇二丙烯酸酯,四甘醇二丙烯酸酯,季戊四醇二丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯酸酯,季戊四醇四丙烯酸酯,二季戊四醇二丙烯酸酯,二季戊四醇五丙烯酸酯,二季戊四醇六丙烯酸酯,山梨糖醇三丙烯酸酯,山梨糖醇四丙烯酸酯,山梨糖醇五丙烯酸酯,山梨糖醇六丙烯酸酯,三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯,四亚甲基二醇二甲基丙烯酸酯,三甘醇二甲基丙烯酸酯,新戊二醇二甲基丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯,乙二醇二甲基丙烯酸酯,1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯,己二醇二甲基丙烯酸酯,季戊四醇二甲基丙烯酸酯,季戊四醇三甲基丙烯酸酯,季戊四醇四甲基丙烯酸酯,二季戊四醇二甲基丙烯酸酯,二季戊四醇六甲基丙烯酸酯,二季戊四醇五甲基丙烯酸酯,山梨糖醇三甲基丙烯酸酯,山梨糖醇四甲基丙烯酸酯,双[对(3-甲酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]二甲基甲烷,和双[对(甲酰氧基乙氧基)苯基]二甲基甲烷,乙二醇二衣康酸酯,丙二醇二衣康酸酯,1,5-丁二醇二衣康酸酯,1,4-丁二醇二衣康酸酯,四亚甲基二醇二衣康酸酯,季戊四醇二衣康酸酯,和山梨糖醇四衣康酸酯,乙二醇二巴豆酸酯,四亚甲基二醇二巴豆酸酯,季戊四醇二巴豆酸酯,山梨糖醇四(二巴豆酸酯),乙二醇二异巴豆酸酯,季戊四醇二异巴豆酸酯,和山梨糖醇四异巴豆酸酯,乙二醇二马来酸酯,三甘醇二马来酸酯,季戊四醇二马来酸酯和山梨糖醇四马来酸酯。
其他优选的单体包括不饱和羧酸与脂肪族多羟基胺化合物的酰胺类,例如:亚甲基双丙烯酰胺,亚甲基双甲基丙烯酰胺,1,6-六亚甲基双丙烯酰胺,1,6-六亚甲基双甲基丙烯酰胺,二亚乙基三胺三丙烯酰胺,亚二甲苯基双丙烯酰胺和亚二甲苯基双甲基丙烯酰胺。
其他优选的单体包括氨基甲酸酯化合物,该化合物含有两个或多个烯属不饱和键。这些可聚合化合物是含有两个或者多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯化合物与多官能醇的反应产物,所述的多官能醇的羟基基团是用(甲基)丙烯酸部分或者完全酯化的。特别优选的化合物是如DE2822190和DE2064079所公开的那样,将(甲基)丙烯酸羟烷基酯与二异氰酸酯反应来制备的。
其他优选的单体包含伯、仲和特别是叔氨基基团,硫基或者烯醇基,如EP1349006(第[0014]-[0024]段)所公开的那样。特别优选的单体的一个例子是:
粘合剂
该可光聚合层还包含粘合剂。该粘合剂可以选自广泛系列的有机聚合物或者共聚物。还可以使用两种或者多种不同的聚合物或者共聚物的混合物。
所选择的粘合剂可以根据印版前体的显影方法而是不同的,来保证在显影过程中将可光聚合层的非图像区域完全除去。
用作粘合剂的合适的聚合物可以包括(甲基)丙烯酸树脂,聚乙烯醇缩醛树脂,聚氨酯树脂,聚酰胺树脂,环氧树脂,聚苯乙烯树脂和聚酯树脂。
可以用作粘合剂的优选的聚合物或者共聚物公开在WO2005/111727(第17页第21行到第20页第3行)和WO2005/029187(第16页第26行到第18页第11行)中。
该粘合剂优选是不溶于水,但是可溶于或者至少可溶胀于碱水溶液中。优选的粘合剂包含酸性基团例如羧基、砜基团或者磷酸酯基团。特别优选的和公知的是含有羧基的聚合物或者共聚物,特别是含有α,β-不饱和羧酸单体单元和/或α,β-不饱和二羧酸单体单元的聚合物或者共聚物。具体的例子是丙烯酸,甲基丙烯酸,巴豆酸,乙烯基乙酸,马来酸或者衣康酸的聚合物或者共聚物。优选的粘合剂具有10-250,优选20-200的酸值,单位为mg KOH/g聚合物。
由于提高了在水溶液中的显影性能,因此该粘合剂可以包含亲水基团例如羟基基团,羧酸酯基团,羟乙基基团,乙烯氧基团,氨基丙基基团,铵基团,酰胺基团或者羰甲基基团。
该粘合剂还可以在主链或者侧链上包含可交联的官能团。可交联的基团能够通过曝光来交联该聚合物粘合剂。可交联的官能团可以是烯属不饱和基团,氨基基团,环氧基团,硫醇基团,卤素原子或者鎓盐。优选,该聚合物粘合剂包含烯属不饱和基团。合适的可交联的粘合剂的例子公开在EP1748317(第[0075]-[0084]段)中。可交联的基团在粘合剂聚合物中的含量(通过碘滴定所测量的自由基可聚合不饱和双键的含量)优选是0.1-10.0mmol,更优选1.0-7.0mmol,和最优选2.0-5.5mmol,基于每克的粘合剂聚合物。该粘合剂的交联性能可以提高印版图像区域的耐久性和因此通过运行时间。
用作粘合剂的有机聚合物典型的平均分子量Mw是600-200000,优选是1000-100000。
粘合剂的总固体量优选小于42.5wt%,更优选小于40.0wt%,相对于该可聚合组合物的非挥发性组分的总重量(也称作该组合物的总固体重量)。
可聚合单体和低聚物的总固体量与粘合剂的总固体量的比值是1.0-2.0,更优选1.2-1.95,最优选1.55-1.95。上面提到的固体量表示了干燥量的单体,低聚物或者粘合剂。
敏化剂
原则上,本领域已知的任何吸收波长为350-450nm的光的敏化剂都能够用于本发明中。优选本发明所用的敏化剂公开在WO2005029187中。
但是,敏化剂可以用在可光聚合层中的临界结晶行为来表征。晶体的形成会局部降低聚合效率,导致前体的成像部分中的区域在显影过程中部分或者全部的除去。因为这些区域在印刷过程中不能足够的携带油墨,因此会获得一种差的,有时候无法接受的印刷质量。
用于制备光可聚合层的涂覆溶液的典型溶剂是有机溶剂例如1-甲氧基-2-丙醇(MOP),甲基乙基酮(MEK),四氢呋喃(THF)等等。通常使用有机溶剂的混合物,例如MOP和MEK的混合物。敏化剂在光可聚合层中的典型的浓度是1.0-10重量%,优选2.5-7.5重量%,相对于所述的图像记录层的非挥发性成分的总重量。在所述的可光聚合层的涂覆溶液中,敏化剂典型的浓度是0.1-5.0重量%,优选0.25-2.5重量%,相对于该涂覆溶液的总重量,包括用于制备该涂覆溶液的有机溶剂。合适的敏化剂因此在所示的浓度范围内可溶于这些有机溶剂中。例如,WO2005/029187公开了敏化剂,其在MEK中的溶度在20℃测量时高于15g/kg。
但是,在印版前体的制备过程中,在将可光聚合层提供到载体上之后和将任选的罩面层提供到所述的可光聚合层上之前,典型的是进行在高温的干燥步骤,例如诸如在80℃-100℃的温度。在这个干燥步骤中,有机溶剂蒸发,导致敏化剂在该可光聚合层中的浓度升高。此外,如果使用具有不同沸点的两种或者多种不同的有机溶剂,则该溶剂混合物的组成在干燥步骤中会发生变化。这种在干燥步骤中敏化剂浓度的升高和/或溶剂混合物组成的变化会诱导该敏化剂在可光聚合层中结晶。
这样的敏化剂的结晶还会在可光聚合层沉积到涂覆设备的导辊中是发生。这样的存在于涂覆设备导辊上的晶体会诱导或者促使敏化剂在可光聚合层中形成晶核和/或加速结晶。
这样的事实,即,与所述的结晶现象有关的问题仅仅会在印版前体老化之后变得明显,能够表明所述的晶核是在刚刚制备的前体的可光聚合层中形成的,和表明这些晶核在前体存储过程中会生长和形成更大的晶体。这些现象会取决于前体的存储条件,即,温度和湿度。
上面所述的表明结晶或者晶核的形成可以发生于前体制备过程中,可能发生于涂覆的可光聚合层的干燥过程中。干燥时间典型的是10-80秒。考虑到特别是在干燥步骤结束时,由于敏化剂浓度的不断增加,该结晶行为变得越来越临界,可以诱导结晶的临界时间典型的可以是10-30秒。
在具体溶剂和具体温度的结晶行为受到敏化剂在该具体溶剂和该具体温度的溶度影响。但是,动力学现象也会起到重要作用,特别是当临界结晶条件出现在有限的期限内时,如上述的干燥步骤中那样更是如此。如果结晶动力学变慢,则会出现无结晶发生,甚至当敏化剂的浓度高于该敏化剂在具体溶剂中的溶度时(即,出现过饱和)也是如此。
已经发现当使用敏化剂的混合物时,经常观察到敏化剂在可光聚合层中最小的或者没有结晶行为。优选该敏化剂混合物包含至少两种,更优选至少三种不同的敏化剂。
优选敏化剂混合物包含至少两种,更优选至少三种根据式I的不同的敏化剂,
式1
其中
R1-R6独立的代表了氢原子,任选取代的烷基基团,任选取代的烷氧基基团,氰基基团,卤素原子,二烷基氨基基团,烷基芳基氨基基团或者二芳基氨基基团;
L选自下面所列的二价连接基团:
n是0-2的整数;
X代表了S,O或者NRx;
*代表了连接基团L在式I的苯基基团上的连接位置;
R,R’和Rx代表了任选取代的烷基基团。
更优选,该混合物包含根据式II的敏化剂,
式II
其中
R1-R6具有与式I中相同的含义;
L1是选自下面所列的二价连接基团:
m是1或者2,最优选m是1。
R和R’具有与式I相同的含义;
*代表了连接基团L1在式II的苯基基团上的连接位置
连接基团L和L1可以包含一种或多种取代基例如诸如卤化物原子,烷氧基基团,羧基基团等等。
提到的烷基基团以及存在于烷氧基基团中的烷基基团表示了在该烷基基团的每个碳原子数中全部可能的变化,即,对于3个原子来说为:正丙基和异丙基;对于4个碳原子来说:正丁基,异丁基,仲丁基和叔丁基;等等。
所提到的烷基和烷氧基基团可以是例如用卤素,酯基,醚基,硫醚基或者羟基取代的。
优选式I和II中的R1-R6是烷氧基基团,更优选R1,R3,R4和R6是甲氧基基团和R2和R5是烷氧基基团,其具有2-15个C-原子,优选具有3-12个C-原子,最优选具有4-10个C-原子。
最优选,根据式I和II的敏化剂混合物包含至少一种敏化剂,其中R5或者R2是具有3-15个C-原子,更优选具有4-10个C-原子的支化的烷氧基基团。特别优选的R5或者R2是支化的烷氧基基团,其包含不对称的C-原子,例如2-丁氧基和1-(2-乙基)己氧基。
不对称的C-原子是用在该C-原子上的四个不同的取代基来表征的。
包含一个不对称的C-原子的敏化剂是用两种立体异构体来表征的,有时候也称作对映异构体。在本申请中,包含一个或多个不对称的C-原子,并因此的特征在于两种或多种立体异构体的敏化剂被称作一种敏化剂。敏化剂的混合物在本发明中定义为每种具有不同的化学式的敏化剂的混合物。
式I或者II的敏化剂(其中R1=R4,R2=R5和R3=R6)被称作对称性敏化剂,而式I或者II的这些敏化剂(其中R1≠R4或者R2≠R5或者R3≠R6)被称作不对称的敏化剂。
优选的,该混合物包含至少一种的式I或者II的不对称敏化剂。不对称敏化剂在该混合物中的量优选是至少25,更优选至少35,最优选至少45重量%,相对于混合物中敏化剂的总量。
根据仍然另外一种优选的实施方案,该敏化剂混合物是式II的敏化剂的混合物,并且限定对于所述的混合物的至少一种敏化剂来说,R1-R6中的至少一个包含不对称的C-原子,并且R1-R6中的至少一个包含不对称的C-原子的敏化剂的总量大于60重量%,优选大于70重量%,相对于所述的混合物的总重量。
优选,式I或者II的敏化剂混合物包含小于25重量%,更优选小于10重量%,最优选0%的这样的式I或者II的敏化剂,即,该敏化剂在80℃的1-甲氧基-2-丙醇中溶度小于7.5重量%。这些低溶解性的式I或者II的敏化剂通常的特征在于高对称性取代基,例如R2=R5=甲氧基,2-丙氧基,3-戊氧基,环戊氧基或者环己氧基。
该敏化剂混合物包含至少两种,更优选至少三种根据式I或者II的敏化剂。从优选的制备敏化剂混合物的观点来说,该混合物优选包含3,6,10或者15,最优选3或者6种不同的敏化剂。
该敏化剂的混合物可以包含两种或多种根据式I或者II的具有相同的连接基团L或者L1的敏化剂或者可以包含两种或多种具有不同的连接基团L或者L1的敏化剂。
式I和II敏化剂的混合物的溶液可以通过将该混合物的单个敏化剂加入到溶液中来制备,或者可以按照未出版的欧洲专利申请EP-As07108957,07108955和07108953(全部的申请日为2007-05-25)来原位制备。
根据本发明的另外一种实施方案,该敏化剂的混合物还可以包含至少两种,更优选至少三种不同的式III的敏化剂,
式III
其中
A代表了芳环(其可以具有取代基)或者杂环(其可以具有取代基);
X代表了氧原子,硫原子或者N-(R9);
R7,R8和R9独立的代表了氢原子或者单价非金属原子团;
A和R8和R7和R9可以彼此结合来形成脂肪族环或者芳族环。
式III的敏化剂具体的例子公开在EP-A1748357(第[0028]-[0042]段)和EP-A1048982(第[0130]段到第[0146]段)中。
如同在式I和II的敏化剂中所述的那样,下面的因素肯定影响式III的敏化剂混合物的制备,该混合物的特征在于所述的混合物在80℃的1-甲氧基-2-丙醇中的溶度至少是30wt%,和优选在0.2℃/分钟的冷却和加热速率所测量的至少8.5℃的亚稳定区域宽度(MSZW):
·在混合物中更高数目的不同的敏化剂,
·单个敏化剂高的溶度,
·敏化剂的不对称的结构,
·取代基的不对称的结构。
根据本发明仍然的另外一种实施方案,该敏化剂的混合物还可以包含至少两种,更优选至少三种根据式IV的敏化剂,
式IV
其中
R10,R11和R12独立的选自卤素原子,任选取代的烷基基团,任选取代的芳基基团(其也可以是稠合的),任选取代的芳烷基基团,基团-NR13R14和基团-OR15,其中R13和R14独立的选自氢原子,烷基,芳基或者芳烷基基团,
R15是任选的烷基,芳基或者芳烷基基团或者氢原子,
k,l和p独立的是0或者1-5的整数。
如果R10,R11和R12中的一种或多种代表了任选取代的烷基基团,则优选的是该烷基基团是未被取代的或者是用选自下面的一个取代基取代的:CN,COORn(Rn是氢或者烷基)。
优选R10,R11和R12独立的选自卤素原子,C1-C8烷基和基团-NR13R14,其中R13和R14优选独立的选自氢原子和C1-C6烷基。
k,l和p优选独立的是0或者1。
特别优选的是式IV的噁唑衍生物,其中R10,R11和R12中的至少一种代表了基团-NR13R14,其中R13和R14优选独立的选自氢原子和C1-C6烷基,特别优选R13=R14=C1-C6烷基。
式IV的噁唑衍生物可以根据本领域技术人员公知的方法来制备。可以参考DE-A-1120875和EP-A129059。
如同在式I和II的敏化剂中所述的那样,下面的因素肯定影响式IV的敏化剂混合物的制备,该混合物的特征在于所述的混合物在80℃的1-甲氧基-2-丙醇中的溶度至少是30wt%,和优选在0.2℃/分钟的冷却和加热速率所测量的至少8.5℃的亚稳定区域宽度(MSZW):
·在混合物中更高数目的不同的敏化剂,
·单个敏化剂高的溶度,
·敏化剂的不对称的结构,
·取代基R10,R11或者R12的不对称的结构。
在本发明中还可以使用包含根据式I或者II和式III,或者根据式I或者II和式IV,或者根据式III和式IV,或者根据式I和式III和式IVA的敏化剂的混合物,该混合物的特征在于所述的混合物在80℃的1-甲氧基-2-丙醇中的溶度至少是30wt%,和优选在0.2℃/分钟的冷却速率所测量的至少8.5℃的亚稳定区域宽度(MSZW):
优选上述的敏化剂混合物包含敏化剂,优选式II的敏化剂,它的吸收光谱是大致相同的,即,构成该混合物的不同的敏化剂的吸收最大值的差异不大于25nm,更优选不大于10nm,最优选不大于5nm。
在可光聚合层中的敏化剂总量优选是1-10重量%,更优选2.5-7.5重量%,相对于非挥发性成分的总量。
光引发剂
该可光聚合层包含一种或多种光引发剂,当与本发明的敏化剂混合物结合来使用时,该光引发剂能够通过用光化学光曝光而引发聚合反应,优选用300nm-500nm波长的光进行曝光,最优选用350nm-450nm波长的光进行曝光。
能够使用的已知的光引发剂是:芳族酮,芳族鎓盐,有机过氧化物,硫化合物,六芳基双咪唑化合物,酮肟酯化合物,硼酸盐化合物,吖嗪鎓化合物,金属茂化合物,活性酯化合物和具有碳-卤素键的化合物。这样的化合物许多具体的例子参见EP-A1091247(第[0068]-[0095]段),WO2005/111717(第16页到第31页)和EP-A1491536(第[0046]段-[0080]段)。
六芳基双咪唑化合物,二茂钛化合物,三卤甲基化合物或者鎓盐优选用作光引发剂,更优选二茂钛和六芳基双咪唑化合物。
优选的二茂钛化合物是例如描述在EP-A1491536(第[66]和[67]段)中。
特别优选的光引发剂是六芳基双咪唑(HABI)化合物。这些化合物的制备方法描述在DE1470154中,并且它们在可光聚合组合物中的使用描述在EP024629,EP107792,US4410621,EP215453和DE3211312中。优选的衍生物是例如2,4,5,2’,4’,5’-六苯基双咪唑,2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基双咪唑,2,2’-双(2-溴苯基)-4,5,4’,5’-四苯基双咪唑,2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基双咪唑,2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四(3-甲氧基苯基)双咪唑,2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四(3,4,5-三甲氧基苯基)-双咪唑,2,5,2’,5’-四(2-氯苯基)-4,4’-双(3,4-二甲氧基苯基)双咪唑,2,2’-双(2,6-二氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基双咪唑,2,2’-双(2-硝基苯基)-4,5,4’,5’-四苯基双咪唑,2,2’-二间-甲苯基-4,5,4’,5’-四苯基双咪唑,2,2’-双(2-乙氧基苯基)-4,5,4’,5’-四苯基双咪唑和2,2’-双(2,6-二氟苯基)-4,5,4’,5’-四苯基双咪唑。
两种或多种不同的光引发剂的混合物可以用于本发明中。
该光引发剂的量典型的范围是0.01-30重量%,优选0.5-20重量%,相对于光可聚合层中的非挥发性组分的总重量。
共引发剂
共引发剂如EP107792所述,其可以存在于可光聚合层中来进一步提高感光性。优选的共引发剂是硫化合物,特别是硫醇类例如2-巯基苯并噻唑,2-巯基苯并噁唑或者2-巯基苯并咪唑。其他优选的共引发剂是如WO2006/048443和WO2006/048445中所公开的聚硫醇。这些聚硫醇可以与上述硫醇组合使用,优选与2-巯基苯并噻唑组合使用。
共引发剂的量通常的范围是0.01-10重量%,优选0.1-2重量%,相对于可光聚合的组合物的非挥发性组分的总重量。
对比染料
该平版印版的可光聚合涂料可以进一步包含着色剂。该着色剂可以是染料或者颜料。在用碱性显影剂显影之后,至少部分的着色剂保留在硬化的涂覆区域中,并且提供可见的图像,使得人们能够检查在显影后的印版上的平版图像。优选的染料和/或颜料公开在WO2005/111727中。非常优选的颜料是预分散的酞菁颜料。它们的量通常的范围是大约1-15重量%,优选大约2-7重量%,相对于光敏组合物中的非挥发性化合物的总重量。特别合适的预分散酞菁颜料公开在DE19915717和DE19933139中。优选给出的是无金属的酞菁颜料。
该可光聚合的组合物还可以包含这样的化合物,其在用紫光曝光时发生变色或者着色。优选的是这样的化合物,其在由紫光曝光产生的自由基或者酸的作用下发生变色或者着色。这样的化合物产生了印出的图像,该图像使得在曝光后能够立即检查待打印的图像。用于此目的不同染料可以是例如二苯基甲烷,三苯基甲烷,噻嗪,噁嗪,呫吨,蒽醌,亚氨基醌,偶氮和偶氮甲碱染料。
其他成分
该可光聚合组合物可以进一步包含其他成分例如诸如表面活性剂,阻聚剂,增塑剂,无机粒子,低分子量亲水化合物。
优选的用于光聚合物涂层的阻聚剂公开在US6410205,EP1288720和WO2005/109103中
不同的表面活性剂可以加入到该可光聚合层。可以使用聚合物和小分子表面活性剂二者。非离子表面活性剂是优选的。优选的非离子表面活性剂是含有一种或多种聚醚链段的聚合物和低聚物(例如聚乙二醇,聚丙二醇,和乙二醇与丙二醇的共聚物)。优选的非离子表面活性剂具体的例子是丙二醇和乙二醇的嵌段共聚物(也称作环氧丙烷和环氧乙烷的嵌段共聚物);乙氧基化的或者丙氧基化的丙烯酸酯低聚物;和聚乙氧基化的烷基酚和聚乙氧基化的脂肪醇。该非离子表面活性剂优选的加入量是涂层的0.1-30重量%,更优选是0.5-20%,和最优选是1-15%。
罩面层
在可光聚合层上施加了罩面层或者顶层(也称作保护层),其充当了阻氧层。
能够用于该顶层中的优选的粘合剂公开在WO2005/029190(第36页第3行到第39页第25行),US2007/0020563(第[0158]段)和EP1288720(第[0148]和[0149]段)。用于顶层的最优选的粘合剂是聚乙烯醇。该聚乙烯醇优选的水解度74mol%-99mol%。该聚乙烯醇的重均分子量可以按照DIN53015的说明,通过测量在20℃时4重量%水溶液的粘度来确定。该粘度值范围优选是3-26,更优选3-15,最优选3-10。优选使用具有不同水解度和粘度值的聚乙烯醇的混合物。
还可以使用改性的聚乙烯醇,例如具有羧基和/或磺酸基团的聚乙烯醇,优选与未改性的聚乙烯醇一起使用。
该顶层的涂层厚度优选是0.25-1.75g/m2,更优选是0.30-1.30g/m2,最优选是0.40-1.00g/m2。在本发明的一种最优选的实施方案中,该顶层的涂层厚度是0.25-1.75g/m2,并且其包含水解度为74mol%-99mol%和如上所述的粘度值为3-26的聚乙烯醇。
除了充当氧气屏障之外,罩面层必须在加工过程中易于除去,并且对于光化学辐射例如300-500nm的辐射而言是足够透明的。
罩面层可以包含其它成分例如阴离子表面活性剂,例如烷基硫酸钠或者烷基磺酸钠;两性表面活性剂,例如羧酸烷基氨基酯和二羧酸烷基氨基酯;非离子表面活性剂,例如聚氧乙烯烷基苯基醚;添加剂,例如烷氧基化的亚烷基二胺,公开在EP1085380(第[0021]和[0022]段)中;甘油,无机粒子,颜料,等等。
曝光
制造本发明印版的方法利用了激光器发射的光化光。优选激光器发射的光的波长是300-500nm,更优选是350-450nm,并且优选其的能量密度是150μJ/cm2或者更低,更优选是100μJ/cm2或者更低,该能量密度是在印版表面上测量的。
优选使用激光二极管,非常优选使用市售的波长为405nm的InGaN基半导体激光二极管来曝光该平版印版前体。该激光二极管的功率可以是5-200mW,优选是20mW-150mW,最优选是50mW-80mW。可以使用一个激光二极管来曝光平版印版前体,但是也可以使用多个激光二极管。
三个主要种类的印版照排机(plate-setters)是已知的,并且能够用于本发明中:平床式,内鼓式(ITD)和外鼓式(XTD)类型的印版照排机。印版照排机是这样的设备,在其中平版印版是用激光束成像曝光的。
在EP-A1843203中公开了一种特别优选的印版照排机:外鼓式设备,该设备发射一种或多种波长为390-420nm和能量密度(在前体表面上测量)为100μJ/cm2或者更低的扫描激光束,并且公开了一种使用印版照排机来制备印版的方法。该扫描激光束的象素驻留时间优选是0.5-10微秒。
同样合适的是描述在US2006/0001849中的设备,其包含了成像头,该成像头包含了多个发射波长为350nm-450nm光的激光二极管。因为待曝光的平版印版上的每个点接收了由该多个激光二极管所发射的光,因此可以使用低功率的激光二极管。
WO2005/111717中所公开的方法也可以用于本发明中,该方法包含使用发射波长为250nm-420nm的激光光线,以1毫秒/象素或者更低的成像时间来成像曝光一种可光聚合的平版印版前体。
预热
平版印版任选的进行预热步骤。在这样一种在成像曝光之后和显影之前进行的预热步骤中,对印版前体进行加热来提高或者加速聚合和/或交联反应。预热步骤能够提高印版的印刷性能,例如小点的再现性或者运转周期。在曝光和预热之间没有具体的时间限制,但是预热步骤通常是在曝光后小于10分钟,优选小于5分钟,更优选小于1分钟的时间期间内进行的,最优选预热是在成像曝光后立即进行的,即,在小于30秒内进行的。在这种加热步骤中,将前体在优选为80℃-150℃,更优选为90-140℃,最优选为100℃-130℃的温度加热下面的时间:优选1秒-1分钟,更优选5秒-45秒,最优选10秒-30秒。预热设备优选具有加热元件例如IR灯、UV灯、热空气、加热的金属或者硅橡胶辊等等。
在单个设备中,预热设备优选与显影设备相连使得能够自动的从预热设备传输到显影设备。优选在所述的单个设备中,在预热区和显影区之间提供冷却区。
预热设备、显影设备也可以连接到印版照排机来使得曝过光的前体能够首先自动传输到该预热设备,然后传输到显影设备。同样,可以在预热设备和显影设备之间提供冷却区。
显影
可光聚合的印版前体是在碱性水溶液中显影的。在该显影步骤中,整个罩面层和未曝光的光敏层部分被除去。罩面层的除去(清洗掉)和光敏层的显影可以在两个单独的步骤中以这种次序来进行,但是也可以在一个步骤中同时进行。优选在显影步骤之前,将罩面层用水清洗掉。该清洗掉可以用冷水进行,但是优选使用热水来加速该过程。
显影剂溶液优选是一种pH为9-14的碱性水溶液,特别优选pH为11.5-13.5。该显影剂溶液可以包含较少百分比的,优选小于5wt%的水可混溶的有机溶剂。为了调整该溶液的pH,优选使用碱性氢氧化物。
显影剂溶液优选的、另外的成分的例子包含单独的或者相组合的碱性磷酸盐(或为碱金属磷酸盐(alkali phosphates)),碱性碳酸盐(或为碱金属碳酸盐(alkali carbonates)),碱性碳酸氢盐(或为碱金属碳酸氢盐(alkalibicarbonates)),有机胺化合物,碱性硅酸盐(或为碱金属硅酸盐(alkalisilicates)),缓冲剂,配位剂,消泡剂,表面活性剂和染料,如例如EP-A1273972,EP-A1521123,WO2005/111717和EP-As1722274和1722275中所述,但是合适的成分不限于此,并且可以使用另外的成分。
该显影剂优选包含式(V)的表面活性剂:
式V
其中
Ra代表了疏水的芳基基团,其除Rb之外具有至少两种不同于氢的取代基,
Rb代表了亲水基团,该基团包含具有至少6个乙烯氧单元的聚乙烯氧基团。
Ra的芳基基团可以是均-或者杂芳基基团,并且可以是单环的,缩合的或者稠合的系统。优选该芳基基团是单环,特别优选它是苯环。特别优选Ra代表了芳基基团,特别是苯基基团,其中所述的芳基基团或者苯基基团分别是用2或者3种选自苯乙基基团和/或叔丁基基团的取代基取代的,最优选该表面活性剂是通式(Va):
式Va
其中
Rb具有与式V中相同的含义,
Rc代表了1,1-苯基乙基或者叔丁基基团,特别是1,1-苯基乙基基团,和
n表示2或者3,特别是3。
除了聚乙烯氧基团之外,Rb可以包含聚丙烯氧嵌段,但是优选Rb仅仅由聚乙烯氧链组成。
特别优选的式(Va)的表面活性剂用下面的例子给出。
优选该显影剂还包含根据式(VIa),(VIb)或者(IVc)的表面活性剂。
HO-Rd
式VIa
式VIb
式VIc
其中Rd-Rj相互独立的组成为:聚氧乙烯和聚氧丙烯基团,和优选的组成为Z1和Z2嵌段的排列为-Z1-Z2-H,-Z2-Z1-H,-Z1-Z2-Z1-H或者-Z2-Z1-Z2-H,其中Z1代表了聚氧乙烯嵌段,Z2是聚氧丙烯嵌段。
该聚氧乙烯嵌段(下文也称作环氧乙烷嵌段或者EO嵌段)代表了了亲水性部分,聚氧丙烯嵌段(下文也称作环氧丙烷嵌段或者PO嵌段)代表了疏水性部分。
优选式(VIa),(VIb)或者(VIc)的表面活性剂具有至少2000g/mol,特别是2200-6000g/mol的PO嵌段总分子量,并且包含基于分子中的PO嵌段和EO嵌段总分子量的25-55wt%的环氧乙烷,特别是30-50wt%的环氧乙烷。
优选式V或者Va的表面活性剂与式VIa,VIb或者VIc的表面活性剂的重量比是1∶1-1∶80,特别是1∶2-1∶50,和最优选是1∶4-1∶20。
对于所用的显影方法没有具体的限制,并且可以如下来进行:将印版浸入显影剂中并且晃动,依靠例如刷子来物理除去非图像部分,同时溶解在显影剂中,或者将显影剂喷涂到印版来除去非图像部分。选择显影时间以使得非图像部分被充分除去,并且该时间任选是在5秒-10分钟的范围内选择的。显影可以在室温或者在高温,例如25℃-50℃,更优选25℃-40℃来进行。
在显影之后,印版可以经历几种公知的后显影处理(例如树胶处理,干燥,烘焙,重新清洗等等)。
实施例
原料
实施例中所用的全部原料易于获自常规的来源例如Aldrich ChemicalCo.(比利时)和Acros(比利时),除非另有指示。
·PVA-1:部分水解的聚(乙烯醇);皂化度是88mol%;4wt%的水溶液在20℃的粘度是4mPa·s。
·PVA-2:完全水解的聚(乙烯醇);皂化度是98mol%;4wt%的水溶液在20℃的粘度是6mPa·s。
·PVA-3:部分水解的聚(乙烯醇);皂化度是88mol%;4wt%的水溶液在20℃的粘度是是8mPa·s。
·Acticide LA1206,一种市售自THOR的生物杀灭剂。
·Lupasol P:50wt%聚乙烯亚胺的水溶液,市售自BASF。
·Lutensol A8:90wt%表面活性剂溶液,市售自BASF。
·Edaplan:Edaplan LA411在Dowanol PM中的10wt%溶液,一种改性硅氧烷-二元醇共聚物,市售自MUNZING CHEMIE GMBH。
·Dowanol PM:1-甲氧基-2-丙醇,市售自DOW CHEMICALCOMPAGNY。
·FST426R,单体:一种溶液,其含有获自1mol的2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯与2mol的甲基丙烯酸羟乙酯的反应产物在MEK中的89.8.2wt%溶液(在25℃的粘度是3.30mm2/s)。
·Mono Z1620,单体:一种在MEK中的溶液,其含有30.3wt%的获自1mol的六亚甲基二异氰酸酯、1mol的甲基丙烯酸2-羟乙酯和0.5mol的2-(2-羟基乙基-哌啶的反应产物(在25℃的粘度是1.7mm2)。
·MEK:甲乙酮。
·Heliogene Blue:Heliogene Blue D7490分散体(10.08wt%的Dowanol PM溶液,在25℃的粘度是7.0mm2/s),BASF AG的商标名,如EP1072956中所述。
·Hostanox 03:一种酚类抗氧化剂,市售自Clariant。
·HABI:2-(2-氯苯基)-4,5-二苯基双咪唑,市售自SUMITOMO。
·MBT:2-巯基苯并噻唑。
·KL7177,粘合剂:甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物在MEK中的33.20wt%溶液,市售自Clariant。
·敏化剂:混合物,其组成为:
·Pluronic PE9400:环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物,环氧乙烷含量为40%,摩尔量是大约4600,市售自BASF。
·Emulsogen TS160,一种2,4,6-三(1-苯乙基)-聚乙二醇醚,具有大约15个环氧乙烷单元,市售自CLARIANT。
·ANTIFOAM BAN MS575,一种消泡剂,市售自MUNZINGCHEMIE GMBH。
实施例1
铝载体AS-01的制备
将0.3mm厚的铝箔通过用65℃的含有26g/l NaOH的水溶液喷涂2秒来脱脂,并用软化水冲洗1.5秒。然后将该箔片在温度为37℃的含有15g/l HCl、15g/l SO42-离子和5g/l Al3+离子的水溶液中使用交流电进行电化学磨砂化(grained)10秒,电流密度是大约100 A/dm2。然后,将该铝箔通过用36℃的含有5.5g/l NaOH的水溶液蚀刻2秒钟来脱黑膜,并用软化水冲洗2秒。随后将该箔片在温度为50℃的含有145g/l硫酸的水溶液中进行阳极氧化15秒,电流密度是17 A/dm2,然后用软化水清洗11秒,并用70℃的含有2.2g/l聚乙烯基膦酸的溶液进行后处理3秒(喷雾),用软化水冲洗1秒,并在120℃干燥5秒。
因此获得的载体AS-01特征在于表面粗糙度Ra是0.35-0.4μm(用干涉仪NT1100测量),并且阳极重量是3.0g/m2。
铝载体AS-02的制备
将0.3mm厚的铝箔通过用65℃的含有26g/l NaOH的水溶液喷涂2秒来脱脂,并用软化水冲洗1.5秒。然后将该箔片在温度为37℃的含有15g/l HCl、15g/l SO42-离子和5g/l Al3+离子的水溶液中使用交流电进行电化学磨砂化(grained)10秒,电流密度是大约100 A/dm2。然后,将该铝箔通过用36℃的含有5.5g/l NaOH的水溶液蚀刻2秒钟来脱黑膜,并用软化水冲洗2秒。随后将该箔片在温度为50℃的含有145g/l硫酸的水溶液中进行阳极氧化15秒,电流密度是17A/dm2,然后用软化水清洗11秒,并在120℃干燥5秒。
因此获得的载体AS-02特征在于表面粗糙度Ra是0.35-0.4μm(用干涉仪NT1100测量),并且阳极重量是3.0g/m2。
罩面层OC-01
罩面层OC-01(顶层)其是由表I所定义组成的水溶液来施涂的。湿涂层厚度是45μm。在110℃干燥2分钟后获得1.75g/m2的干敷层重量。
表I
成分 | g |
PVA-1 | 17.04 |
PVA-2 | 14.87 |
PVA-3 | 7.43 |
Acticide LA 1206 | 0.08 |
Lupasol P | 0.40 |
Lutensol A8 | 0.42 |
水 | 960 |
可光聚合层PL-01到PL-03
用于可光聚合层PL-01到PL-03的涂覆溶液的组成表示在表II中。湿涂层厚度是20μm。干燥后,获得1.5g/m2的干涂层重量。
表II
成分 | PL-01 | PL-02 | PL-03 |
(g) | (g) | (g) | |
Edaplan | 0.85 | 0.85 | 0.85 |
MEK | 214.40 | 213.60 | 212.81 |
FLUOMIX | 2.98 | 2.98 | 2.98 |
Dowanol PM | 505.49 | 505.49 | 505.49 |
FST 426R | 12.41 | 11.37 | 10.35 |
Mono Z1620 | 132.39 | 121.41 | 110.43 |
Heliogene Blue | 67.46 | 67.46 | 67.46 |
Hostanox 03 | 0.43 | 0.43 | 0.43 |
HABI | 3.83 | 3.83 | 3.83 |
MBT | 0.26 | 0.26 | 0.26 |
KL7177 | 59.53 | 72.33 | 85.13 |
wt%粘合剂* | 23.25% | 28.25% | 33.25% |
wt%单体* | 60.3% | 55.3% | 50.3% |
wt%单体/wt%粘合剂 | 2.59 | 1.96 | 1.51 |
*wt%,相对于该可光聚合层的总固体重量
印版前体PPP-01到PPP-06
将可光聚合层PL-01到PL-03涂覆到铝基底AS-01或者AS-02上。在可光聚合层上面施加罩面层OC-01。获得了下面的印版前体:
表III
铝基底 | 光层 | 罩面层 | |
PPP-01 | AS-1 | PL-01 | OC-01 |
PPP-02 | AS-1 | PL-02 | OC-01 |
PPP-03 | AS-1 | PL-03 | OC-01 |
PPP-04 | AS-2 | PL-01 | OC-01 |
PPP-05 | AS-2 | PL-02 | OC-01 |
PPP-06 | AS-2 | PL-03 | OC-01 |
印版前体PP-01到PP-06的曝光
曝光是以2400dpi在Agfa Galileo VXT印版照排机上进行的。测量每种印版前体的光敏性,即,正确的曝光。光敏性定义为同时获得(预热和加工之后)下面的性能所需的曝光能量密度(单位μJ/cm2):
·在用来自Agfa Graphics NV的Agfa Balanced Screening在印版上以200线/英寸(1pi)进行时,色调范围为3%-97%(用50x倍率的手持显微镜进行目视检查);
·在快速扫描和横截面扫描二者的方向上,在印版上的正性和负性1-像素扫描线二者良好的再现性(用50x倍率的手持显微镜进行目视检查);
·在用来自Agfa Graphics NV的Agfa Balanced Screening在印刷电路板上以200lpi进行高到5000个印次时,3%印点的稳定的再现性(用8x倍率小型放大镜进行目视检查),甚至在它相对于“正确曝光”的-0.05log的低曝光水平时也是如此;
将每个印版上的两个测试区域进行曝光,来评价印刷之后的印点损失:
·测试区域1=由根据Bayer分散点布置运算法则所排列的分离的2x2像素微点组成的区域(参见Bayer,B.E.,“An optimummethod for two-level rendition of continuous-tone pictures”,Proceedings IEE International Conference on Communications,Conference Record,26,第11-15页,1973),并且具有25%的(理论的)点覆盖率;
·测试区域2=用来自Agfa Graphics NV的Agfa BalancedScreening以200lpi进行40%。
预热
在曝光之后,在VSP85处理器的预热区域中进行预热处理(速度=1.2m/min;在该印版前体的后侧上所测量的温度=110℃)。VSP85处理器市售自Agfa Graphics NV。
加工
在预热后,将印版前体在VSP85处理器的显影区域中以24℃温度和24秒的驻留时间进行显影,该显影区域填充有具有表IV所示组成的显影剂。
表IV
成分 | 量 |
软化水 | 625.000ml |
PE9400;25wt%的水溶液 | 206.400g |
Emulsogen TS160;25wt%的水溶液 | 12.000ml |
FOAM BAN MS575 | 0.500g |
葡糖酸钠 | 7.500g |
偏硅酸钾;41.5wt%的水溶液 | 43.420ml |
水 | 直到1000ml |
pH | 12.7-12.9 |
在显影之后,将该印版冲洗和树胶处理,后者是用1∶1稀释的获自Agfa Graphics NV的Agfa RC795树胶来进行的。
印刷
在机涂纸上的印刷(90g/m2)是在Heidelberg Speedmaster SM74单张纸印刷机上,用K+E700黑色油墨(商标名K+E)和4%Agfa Prima FS303SF+10%IPA作为润版液来进行的。使用了可压缩类型的胶片(blanket)。使用了下面的启动过程:首先将所用的着水辊旋转5圈,然后将所用的着水辊和着墨辊二者旋转5圈,然后开始印刷。印刷目标密度是1.75+/-0.05,用GretagMacBeth D186或者D19c显像密度计进行测量。在印刷机上的预运行是用具有相同图像内容的Agfa N91v印版来进行的,目的是使得该印刷机处于具有正确设定的密度的稳定的印刷条件中,并且在印刷电路板的整个宽度上进行调整。
在10000个印刷电路板上进行印刷。在这个印刷作业中,分别在1000,5000和10000个印次之后收集印刷样品。
在该印刷作业之后,用Agfa AutowashPlus清洁印版,目的是完全除去该印版表面上的油墨。
印点损失的测量
将上述的两个曝光测试区域在印刷之前和之后用Techkon DMS910印版阅读机进行测量(设定:AM Screening/Positive/Media=N91v)。印刷之前和之后测试区域1(TF01)和2(TF02)的点覆盖率差异(即,印点损失)在表V中给出。
表V
PPP | S*(μJ/cm2) | 印点损失TF01 | 印点损失TF02 | 单体/粘合剂比例 | Al载体 |
PPP-01(对比) | 33 | 11.2 | 6.2 | 2.59 | AS-01 |
PPP-02(对比) | 33 | 9.4 | 6.0 | 1.96 | AS-01 |
PPP-03(对比) | 41 | 8 | 5.8 | 1.51 | AS-01 |
PPP-04(对比) | 37 | 6.3 | 4.1 | 2.59 | AS-02 |
PPP-05(本发明) | 41 | 5.5 | 3.0 | 1.96 | AS-02 |
PPP-06(本发明) | 47 | 4.6 | 2.8 | 1.51 | AS-02 |
*感光性
从表V中很清楚当使用没有后阳极处理(PAT)的铝基底时,印版感光性降低(更高的值)。此处,当使用较低的单体/粘合剂比例时,感光性也降低。但是,印版感光性值在用于商业印刷市场的典型的紫光成像装置中仍然是相当可接受的(边界值=150μJ/cm2)。
同时通过使用无PAT的铝基底和较低的单体/粘合剂比例,印点损失问题显著减少。对于含有AM屏蔽的图像的高质量商业印刷作业来说(等于或者高于200lpi),在印刷电路板上所赋予的色调范围必需是至少3%-92%。同时,高于3%的印点损失值是不再可接受的(参见测试区域2)。当该印刷作业包含FM屏蔽的图像时(典型的是由20μm微点组成),印点损失值高于6%是不再可接受的(参见测试区域1)。
从表IV中清楚的是这些条件仅仅可以用本发明的印版来实现,本发明的印版获自这样的印版前体,该前体包含无后阳极处理的铝载体和1.0-2.0比例的单体/粘合剂。
实施例2
可光聚合层PL-04到PL-13
用于可光聚合层PL-04到PL-13的涂覆溶液的组成表示在表VI中。湿涂层厚度是20μm。干燥后,获得1.5g/m2的干涂层重量。
表VI
成分 | PL-04 | PL-05 | PL-06 | PL-07 | PL-08 |
(g) | (g) | (g) | (g) | (g) | |
Edaplan | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 |
MEK | 213.60 | 213.60 | 213.60 | 213.60 | 213.60 |
FLUOMIX | 2.98 | 2.98 | 2.98 | 2.98 | 2.98 |
Dowanol PM | 505.49 | 505.49 | 505.49 | 505.49 | 505.49 |
FST426R | 13.06 | 12.55 | 12.04 | 11.37 | 11.01 |
Mono Z1620 | 139.53 | 134.04 | 128.55 | 121.41 | 117.57 |
Heliogene Blue | 67.46 | 67.46 | 67.46 | 67.46 | 67.46 |
Hostanox03 | 0.43 | 0.43 | 0.43 | 0.43 | 0.43 |
HABI | 3.83 | 3.83 | 3.83 | 3.83 | 3.83 |
MBT | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.26 |
KL7177 | 51.20 | 57.61 | 64.01 | 72.33 | 76.81 |
wt%粘合剂* | 20% | 22.5% | 25% | 28.25% | 30% |
wt%单体* | 63.55% | 61.05% | 58.55% | 55.3% | 53.55% |
wt%单体/wt%粘合剂 | 3.18 | 2.71 | 2.34 | 1.96 | 1.785 |
成分 | PL-09 | PL-10 | PL-11 | PL-12 | PL-13 |
(g) | (g) | (g) | (g) | (g) | |
Edaplan | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 |
MEK | 213.60 | 213.60 | 212.13 | 211.74 | 211.34 |
FLUOMIX | 2.98 | 2.98 | 2.98 | 2.98 | 2.98 |
Dowanol PM | 505.49 | 505.49 | 505.49 | 505.49 | 505.49 |
FST 426R | 10.49 | 9.98 | 9.48 | 8.96 | 8.45 |
Mono Z1620 | 112.08 | 106.59 | 101.10 | 95.61 | 90.12 |
Heliogene Blue | 67.46 | 67.46 | 67.46 | 67.46 | 67.46 |
Hostanox 03 | 0.43 | 0.43 | 0.43 | 0.43 | 0.43 |
HABI | 3.83 | 3.83 | 3.83 | 3.83 | 3.83 |
MBT | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.26 |
KL7177 | 83.21 | 89.61 | 96.01 | 102.41 | 108.81 |
wt%粘合剂* | 32.5% | 35% | 37.5% | 40% | 42.5% |
wt%单体* | 51.05% | 48.55% | 46.05% | 43.55% | 41.05% |
wt%单体/wt%粘合剂 | 1.57 | 1.39 | 1.23 | 1.09 | 0.97 |
*wt%为相对于该光可固化层的总固体重量
印版前体PPP-07到PPP-16
将可光聚合层PL-04到PL-13涂覆到实施例1所述的铝基底AS-01或者AS-02上。在可光聚合层上面施加实施例1所述的罩面层OC-01。获得了下面的印版前体:
表VII
Al载体 | 光层 | 罩面层 | |
PPP-07 | AS-02 | PL-04 | OC-01 |
PPP-08 | AS-02 | PL-05 | OC-01 |
PPP-09 | AS-02 | PL-06 | OC-01 |
PPP-10 | AS-02 | PL-07 | OC-01 |
PPP-11 | AS-02 | PL-08 | OC-01 |
PPP-12 | AS-02 | PL-09 | OC-01 |
PPP-13 | AS-02 | PL-10 | OC-01 |
PPP-14 | AS-02 | PL-11 | OC-01 |
PPP-15 | AS-02 | PL-12 | OC-01 |
PPP-16 | AS-02 | PL-13 | OC-01 |
曝光,加工,印刷
印版前体PPP-07到PPP-16的曝光,加工和印刷是如实施例1那样来进行的。
印点损失测量
印刷后的印点损失是如实施例1所述来测量的。结果表VIII。
表VIII
PPP | S*(μJ/cm2) | 印点损失(TF01) | Al载体 | 单体/粘合剂比例 |
PPP-07(对比) | 31 | 6.7 | AS-02 | 3.180 |
PPP-08(对比) | 35 | 6.3 | AS-02 | 2.710 |
PPP-09(对比) | 37 | 6.1 | AS-02 | 2.340 |
PPP-10(本发明) | 41 | 5.6 | AS-02 | 1.960 |
PPP-11(本发明) | 44 | 5.0 | AS-02 | 1.785 |
PPP-12(本发明) | 47 | 4.5 | AS-02 | 1.570 |
PPP-13(本发明) | 63 | 4.4 | AS-02 | 1.390 |
PPP-14(本发明) | 85 | 4.6 | AS-02 | 1.230 |
PPP-15(本发明) | 121 | 4.5 | AS-02 | 1.090 |
PPP-16(对比) | 195 | 4.5 | AS-02 | 0.970 |
*感光性
从表VIII中很清楚本发明印版的印点损失(对于在测试区域01(TF01)上的测量来说小于或者等于6.0)对于商业印刷应用来说是可接受的。从表VIII中同样清楚的是印版感光性在低的单体/粘合剂比例时候降低(更高的值)。当单体/粘合剂的比例低于1.00时,该印版前体仍然可以在商业印刷应用所用的紫光印版照排机上曝光,但是存在着相当大的生产量损失。
Claims (15)
1.一种制备平版印版前体的方法,其包含下面的步骤:
-提供铝载体;
-磨砂化和阳极化该铝载体;
-将一种组合物涂覆到该磨砂化的和阳极化的铝载体上来形成可光聚合层,而不向该阳极化的铝载体上施加亲水层,该组合物是通过吸收波长为350nm-450nm的光而可光聚合的,并且包含可聚合单体或者低聚物、粘合剂和光引发剂;
-在该可光聚合层上涂覆罩面层;
特征在于可聚合单体和低聚物的总固体量与粘合剂的总固体量的重量比值是1.390-2.0。
2.根据权利要求1的制备平版印版前体的方法,其中粘合剂的总固体量小于该组合物总固体重量的40重量%。
3.根据权利要求1的制备平版印版前体的方法,其中可聚合单体和低聚物的总固体量与粘合剂的总固体量的重量比值是1.55-1.95。
4.根据权利要求2的制备平版印版前体的方法,其中可聚合单体和低聚物的总固体量与粘合剂的总固体量的重量比值是1.55-1.95。
5.根据权利要求1的制备平版印版前体的方法,其中该光引发剂是六芳基双咪唑化合物。
6.根据权利要求2的制备平版印版前体的方法,其中该光引发剂是六芳基双咪唑化合物。
9.一种制备平版印版的方法,其包含下面的步骤:
-提供根据权利要求1-8中任何一个所制备的印版前体;
-将所述的前体曝光于波长350-450nm的激光;
-在显影剂中加工所述的曝过光的前体。
10.根据权利要求9的方法,其中在前体曝光之后和显影之前,进行预热步骤。
11.根据权利要求9的方法,其中该显影剂是pH为9.0-14.0的水溶液。
12.根据权利要求11的方法,其中该水溶液包含式(V)的表面活性剂:
Ra-Rb
式V
其中
Ra代表了用2个或者3个选自苯乙基基团和/或叔丁基基团的取代基取代的疏水的芳基基团,
Rb代表了亲水基团,该基团包含具有至少6个乙烯氧单元的聚乙烯氧基团。
14.根据权利要求13的方法,其中Rc代表了1,1-苯基乙基基团。
15.根据权利要求13的方法,其中n表示3。
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