CN101965267B - 制造平版印版载体和前体的方法 - Google Patents
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Abstract
制造平版印版载体的方法,包括以下步骤:提供铝载体;在糙化电解质溶液中使所述载体糙化;通过施加直流电,产生电荷密度Q,在含有盐酸的去污迹电解质溶液中处理该糙化的载体;特征在于去污迹电解质溶液的pH<1,Q为至少400C/dm2。
Description
技术领域
本发明涉及制造平版印版载体的方法。
发明背景
平版印刷机使用装配在印刷机机筒上的所谓印刷原版,例如印版。原版在其表面上带有平版图像,并通过向所述图像施涂油墨,然后将油墨从原版上转印到通常为纸的接收材料上来获得印刷品。在常规的所谓“湿”平版印刷中,油墨和水性润版溶液(也称为润版液)被供给至由亲油(或疏水,即接收油墨,排斥水)区域和亲水(或疏油,即接收水,排斥油墨)区域组成的平版图像。在所谓的无水胶印(driographic)印刷中,平版图像由油墨接收和油墨防粘剂(油墨排斥)区域组成,并且在无水胶印印刷期间,仅将油墨供给至原版。
印刷原版通常通过成像曝光和加工被称为版前体的成像材料来获得。除了公知的光敏性的适合于经由薄膜掩模进行UV接触曝光的所谓的预感光版之外,热敏性印版前体也已在90年代后期变得非常普及。这种热材料提供日光稳定性的优点,并且特别用于所谓的计算机直接制版(computer-to-plate)方法,其中版前体直接曝光,即不使用薄膜掩模。材料暴露于热或红外光,产生的热引发(物理-)化学过程,例如烧蚀、聚合、由于聚合物交联而不溶、热诱导溶解或热塑性聚合物胶乳的颗粒凝聚。
能够在没有湿加工的情况下制版的热过程例如基于一个或多个涂层的烧蚀。在曝光区域,底层的表面被暴露,与未曝光涂层的表面相比,对油墨或润版液(fountain)具有不同的亲合性;获得图像(印刷)和无图像或背景(无印刷)区域。
基于无需湿处理步骤的热过程的另一类印版为例如基于转换的版-即当暴露于热和/或光时,表面不可逆转地从亲水性表面变化为疏水性表面或反之亦然的版。这些所谓的“可转换聚合物体系”基于不同的工作机理,例如极性基团的掩蔽/解蔽或电荷的破坏/产生。
大多数流行的热版通过涂层的曝光和未曝光区域之间的碱性显影剂的热诱导溶解性差异而形成图像。涂层通常包括亲油基料,例如酚醛树脂,其在显影剂中的溶解速度由于成像(image-wise)曝光而降低(负性工作)或升高(正性工作)。加工期间,溶解性差异导致涂层的未成像(未印刷)区域去除,由此显露亲水载体,而涂层的成像(印刷)区域保持在载体上。这种版的典型实例在例如EP-A 625728、823327、825927、864420、894622和901902中描述。这种热材料的负性工作实施方案经常需要曝光和显影之间的预热步骤,如例如EP-A 625,728中描述的。
不需要预热步骤的负性工作版前体可以含有通过热塑性聚合物胶乳的热诱导颗粒聚结而工作的图像记录层,如例如EP-As 770494、770495、770496和770497中描述的。这些专利公开了制造平版印版的方法,包括以下步骤:(1)成像曝光包括分散在亲水基料中的疏水热塑性聚合物颗粒和能够将光转化成热的化合物的成像元件,(2)通过施涂润版液和/或油墨,使该成像曝光的元件显影。
US 4,482,434公开通过在频率为0.3至15Hz的交流电作用下施涂电解质溶液,使铝粗糙化。
EP 422682公开了生产铝印版载体的方法,包括在酸性水溶液中的电化学表面-粗糙化步骤,和在水性中性电解质溶液中的阴极电解,以去除污迹(smut)。
US 7,087,361和US 7,078,155公开了在含有硝酸或盐酸的电解质溶液中的阴极电解处理,其在第一次和第二次电解糙化(graining)处理之间在铝板上进行,由此施加3C/dm2至80C/dm2的电量。
US 4,482,444公开了制造印版用铝载体材料的方法,包括以下步骤:使载体电化学粗糙化,随后在pH值为3至11并且包括水溶盐的含水电解质中进行阴极处理;任选随后进行阳极氧化和亲水后处理步骤。
US 3,935,080公开了依次包括三个步骤的生产铝基材的方法,包括电解糙化铝片材表面,其后通过将糙化的片材暴露于硫酸浓缩溶液,而对其进行阴极清洁;和最后通过将其暴露于第二个硫酸浓缩溶液和施加直流电,而将阴极清洁的片材阳极化。
US 4,786,381公开了电化学改性已经在多步法中糙化的铝载体的方法。在pH为0至11的含有浓度为约3g/l直至饱和极限的至少一种水溶盐和/或浓度为约0.5至50g/l的酸的电解质溶液中施加直流电约5至90秒。
通常,铝基材作为平版印版用载体的用途要求它们经历若干处理,例如糙化和阳极化。平版印刷载体被粗糙化或糙化以改善成像层对载体的粘合性,以及可以进行阳极化以改善载体的无图像区域的耐磨性和保水性或润湿性。铝载体通常通过电化学粗糙化步骤来粗糙化或糙化:使用载体作为电极,以及例如石墨作为对电极,在电解质溶液中电解铝载体的表面。通过改变电化学粗糙化步骤中电解质溶液的类型和/或浓度和外加电压,可以获得不同类型的糙化。通常施加交流电,例如正弦波电流、梯形波电流或矩形波电流,同时将铝载体浸入酸性电解质溶液中。因此,载体交替地经历正电压和负电压。当施加正电压时,阴极反应在铝表面上发生,在那里积累所谓的污迹层(Al(OH)3层);当施加负电压时,阳极反应发生,在那里形成凹点。阳极化步骤之前,通常进行去污迹步骤,以去除糙化步骤的阴极极化循环期间形成的污迹层。为了获得具有均匀和一致表面,没有条纹和所谓斑点或浑浊的载体,其在本领域中也称为具有良好形貌的表面,应尽可能地去除污迹层。另外,部分或完全去除污迹层对获得具有良好表面形态的基材而言是必不可少的。表面形态高度影响相关的印版的平版印刷性能:实际上,表面上具有均匀尺寸和均匀分布的小凹点的载体对获得高质量印版而言是必不可少的,所述高质量印版显示良好的涂层粘合性和良好的无图像区域保水性。
去污迹步骤通常为在碱性或酸性水溶液中进行的化学过程。但是,这种化学过程耗时,并且在印版载体的工业生产中,不间断的要求是在更短的时间中生产印版载体。
发明内容
本发明的目的是提供制造平版印刷铝印版载体的替代方法,所述载体具有优异的形貌,即表面光滑、均匀和一致,没有条纹和/或斑点或浑浊。
该目的由权利要求1的方法实现;即制造平版印版载体的方法,包括以下步骤:
-提供铝载体;
-在糙化电解质溶液中使所述载体糙化;
-通过施加直流电,产生电荷密度Q,在含有盐酸的去污迹电解质溶液中处理该糙化的载体;
特征在于电解质水溶液的pH<1,Q为至少400C/dm2。
令人吃惊地发现在pH<1并且含有盐酸的电解质水溶液中,利用直流电产生至少400C/dm2的电荷密度,处理糙化的铝载体,高度改善了载体的形貌,即载体表面的外观。表面均匀和光滑,并且不显示任何斑点和/或条纹。此外,以非常短的反应时间高效去除在糙化步骤中积累的污迹层,这样不仅可以显著缩短铝载体生产工艺的时间,而且可以得到平版印刷性能改进的载体。优选,载体显示均匀的粗糙化结构,没有较大的孔洞,使得曝光期间的控制得到改善,以及印版的热-和/或光敏涂层的分辨率得到改善。较浅的表面粗糙度可以进一步使得印刷期间的润版溶液消耗减少并且基材表面的耐磨性增强。此外,根据本发明方法获得的载体可以更亮,这使得曝光和显影之后印版的图像和无图像部分之间的对比度提高。
本发明的其它特征、元素、步骤、特性和优点将从本发明的优选实施方案的以下详细说明变得更加显而易见。
附图简述
图1和图2各自示意性地显示本发明方法的优选实施方案。
发明详述
本发明方法的平版印版载体为铝载体。载体可以为片状材料,例如板,或者其可以为圆筒形元件,例如可以围绕印刷机的印刷机筒滑动的套筒。
铝载体的表面为糙化的铝。通过使铝载体糙化(或粗糙化),印刷图像的附着力和未成像区域的润湿特性均得到改善。载体表面使用含酸的糙化电解质溶液,以下称作糙化电解质溶液来进行糙化。优选糙化电解质溶液包括以下化学品的至少一种:HNO3、HCl和/或H3PO4。HCl、HNO3和/或H3PO4在糙化电解质溶液中的浓度优选为1g/l至50g/l;更优选为5g/l至30g/l;最优选为7g/l至25g/l。在高度优选实施方案中,糙化电解质溶液含有盐酸。
糙化电解质溶液可以进一步含有浓度为1g/l至50g/l;更优选为5g/l至30g/l;最优选为6g/l至20g/l的阴离子,例如硫酸根、磷酸根、乙酸根或硝酸根阴离子。
糙化可以使用电压为例如5V至50V,优选为20V至40V的交流电进行5至120秒。通常,电流密度为10A/dm2至250A/dm2,优选为50A/dm2至200A/dm2,和最优选为60A/dm2至150A/dm2。电荷密度优选为300C/dm2至1500C/dm2,更优选为400C/dm2至1200C/dm2,和最优选为500C/dm2至1050C/dm2。电解质温度可以为任何合适的温度,但是优选为20℃至55℃,更优选为30℃至45℃。
任选,糙化电解质溶液可以含有添加剂,例如苯甲酸衍生物和/或磺酸衍生物。苯甲酸衍生物或磺酸衍生物的浓度优选为0.0001mol/l至0.2mol/l,更优选为0.0001mol/l至0.1mol/l,最优选为0.001mol/l至0.05mol/l。
优选的苯甲酸衍生物包括苯甲酸,例如邻-、间-或对-取代的苯甲酸或二-或三-取代的苯甲酸,邻苯二甲酸,间苯二甲酸,对苯二甲酸,水杨酸,苯甲酸酐,1-萘甲酸或2-萘甲酸;或其盐或酯并且各自可以被取代。合适的盐为例如钠、钾或铵盐。合适的酯为例如任选取代的烷基苯甲酸,其中烷基表示具有至多10个碳原子的线性、支化或环状烷基。
苯甲酸衍生物上任选存在的取代基选自卤素,硝基,具有至多10个碳原子的线性、支化或环状烷基,羟基,氨基,磺酸基,甲氧基,或其组合。优选,苯甲酸衍生物为任选取代的苯甲酸。
优选的磺酸衍生物包括苯磺酸、苯二磺酸、吡啶磺酸、萘磺酸、萘二磺酸、烷基磺酸、亚烷基磺酸和喹啉磺酸;或其盐或酯;并且其各自可以被取代。合适的盐为例如钠、钾或铵盐。合适的酯为例如磺酸,例如任选取代的烷基苯磺酸或吡啶烷基磺酸的任选取代的烷基酯;其中烷基表示具有至多10个碳原子的线性、支化或环状烷基。磺酸衍生物可以是单-(邻、间或对)、二-或三-取代的。磺酸衍生物上任选存在的取代基选自卤素,氨基,硝基,羟基,甲氧基,羧酸基,任选取代的具有至多10个碳原子的线性、支化或环状烷基,或其组合。优选,磺酸衍生物为任选取代的苯磺酸。
糙化步骤之后,借助于去污迹步骤在最大程度上去除所述糙化步骤期间积累的污迹层。在优选的实施方案中,在去污迹步骤期间完全去除污迹层。去污迹步骤在酸性去污迹水溶液,以下称作去污迹电解质溶液中进行。去污迹的去污迹步骤包括阴极极化步骤。去污迹电解质溶液包括浓度为1g/l至50g/l;更优选为5g/l至30g/l;最优选为7g/l至25g/l的HCl。去污迹电解质溶液的pH<1,更优选pH>0和<1,最优选pH>0和<0.5。另外,pH优选为0.1至0.9,和更优选为0.1至0.6。去污迹电解质溶液可以进一步含有浓度为1g/l至50g/l;更优选为5g/l至30g/l;最优选为6g/l至20g/l的阴离子,例如硫酸根、磷酸根、乙酸根或硝酸根阴离子。电解质温度可以为任何合适的温度,但是优选为20℃至55℃,更优选为30℃至45℃。
任选,去污迹电解质溶液可以含有添加剂,例如苯甲酸衍生物和/或磺酸衍生物。苯甲酸衍生物或磺酸衍生物的浓度优选为0.0001mol/l至0.2mol/l,更优选为0.0001mol/l至0.1mol/l,最优选为0.001mol/l至0.05mol/l。优选的苯甲酸衍生物和优选的磺酸衍生物在上述段落[0024]至[0027]中描述。
去污迹步骤使用电压为例如5V至50V,优选为20V至40V的直流电进行。电荷密度为至少400C/dm2;优选为至少450C/dm2和最优选为至少500C/dm2。或者,电荷密度优选为400C/dm2至1000C/dm2,更优选为450C/dm2至750C/dm2,和最优选为500C/dm2至600C/dm2。电流密度为50A/dm2至350A/dm2,优选为60A/dm2至300A/dm2,和最优选为80A/dm2至250A/dm2。
去污迹反应时间优选为0.1s至10s,更优选为0.2s至8s,和最优选为0.2s至5s。在优选的实施方案中,去污迹步骤在少于5s中进行。
在高度优选实施方案中,糙化步骤中使用的糙化电解质溶液具有与用于去污迹步骤中的去污迹电解质溶液相同的组成。
在优选一个或多个充满糙化电解质溶液的糙化罐中进行糙化步骤之后,优选在含有去污迹电解质溶液的一个或多个处理罐中进行去污迹处理。糙化电解质溶液的组成可以与去污迹电解质溶液的组成相同。在特别优选的实施方案中,糙化步骤和去污迹步骤在相同的一个或多个处理罐中进行。这些实施方案的典型实例分别在图1和2中示意性地示出。
图1中,铝载体(1)被输送经过含有糙化电解质溶液的糙化罐(2)。糙化罐(2)备有AC电源(3),该电源向糙化电极(4)提供交流电。随后,铝载体被输送经过含有去污迹电解质溶液的处理罐(5)。处理罐(5)备有一个或多个DC电源(6),该电源向去污迹阴极(7)提供直流电。
图2中,铝载体(8)被输送经过含有去污迹电解质溶液的处理罐(9)。处理罐(9)具有两个区域(A)和(B)。区域(A)备有一个或多个AC电源(10),该电源向进行糙化步骤的糙化电极(11)提供交流电。区域B备有一个或多个DC电源(12),该电源向进行去污迹步骤的去污迹阴极(13)提供直流电。
令人吃惊地发现通过在糙化步骤之后和在相同的电解质溶液中向载体立即施加DC电流,可以取消作为物理分离步骤的去污迹步骤。
铝进一步优选通过使用硫酸和/或硫酸/磷酸混合物的阳极化技术进行阳极化,由此形成氧化铝层(Al2O3)。通过使铝载体阳极化,其耐磨性和亲水性得到改善。Al2O3层的微结构和厚度由阳极化步骤决定,阳极重量(铝表面上形成的Al2O3的g/m2)为1-8g/m2。阳极化方法在本领域中是公知的,并且例如在GB 2,088,901中公开。
本发明的铝基材可以进行后处理,以进一步改善表面的亲水性。例如,氧化铝表面可以通过在例如95℃的高温下用硅酸钠溶液处理来硅酸盐化。或者,可以施加磷酸盐处理,包括用可以进一步含有无机氟化物的磷酸盐溶液处理氧化铝表面。此外,氧化铝表面可以用例如羧酸、羟基羧酸(hydrocarboxylic acid)、磺酸或膦酸,或其盐,例如琥珀酸盐、磷酸盐、膦酸盐、硫酸盐和磺酸盐的有机酸和/或其盐漂洗。柠檬酸或柠檬酸盐溶液是优选的。这一处理可以在室温下进行或者可以在约30℃至50℃的稍高温下进行。另一值得注意的处理包括用碳酸氢盐溶液漂洗氧化铝表面。更进一步地,氧化铝表面可以用聚乙烯基膦酸、聚乙烯基甲基膦酸、聚乙烯醇的磷酸酯、聚乙烯基磺酸、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯醇的硫酸酯、和通过与磺化脂族醛反应形成的聚乙烯醇的缩醛来处理。此外显而易见的是可以单独或以组合形式进行这些后处理的一个或多个。这些处理的更详细说明在GB 1084070、DE4423140、DE 4417907、EP 659909、EP 537633、DE 4001466、EP A292801、EP A 291760和US 4458005中给出。
根据本发明,还提供了制造平版印版前体的方法,包括以下步骤:提供如以上详细论述的载体,在所述载体上施涂包括至少一种热-或光敏成像层的涂料溶液,以及随后干燥获得的前体。
该前体可以为负性或正性工作的,即可以分别在曝光或未曝光区域形成油墨接收区域。以下详细地讨论热敏和光敏涂层的合适实例。
热敏印版前体
热印版前体的成像机理可以通过直接暴露于热,例如借助于热头,或通过涂层中的能够将光,更优选红外光转化成为热的一种或多种化合物的光吸收来引发。
热印版前体的第一种合适实例为基于优选分散在亲水基料中的疏水热塑性聚合物颗粒的热诱导聚结的前体,例如EP 770494;EP 770495;EP 770497;EP 773112;EP 774364;EP 849090;EP 1614538;EP 1614539;EP 1614540;WO 2006/133741;WO2007/045515;EP 1777067;EP 1767349和WO 2006/037716中描述的。
在第二种合适实施方案中,热印版前体包括包含芳基重氮磺酸酯均聚或共聚物的涂层,所述均聚或共聚物是亲水的并且在暴露于热或UV光以及疏水化处理之前可溶于加工液,和在暴露之后较不可溶。
这种芳基重氮磺酸酯聚合物的优选实例为可以通过芳基重氮磺酸酯单体与其它芳基重氮磺酸酯单体和/或与乙烯基单体,例如(甲基)丙烯酸或其酯、(甲基)丙烯酰胺、丙烯腈、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯等的均聚或共聚制备的化合物。合适的芳基重氮磺酸酯单体在EP-A 339393、EP-A 507008和EP-A 771645中公开,合适的芳基重氮磺酸酯聚合物在EP 507,008、EP 960,729、EP 960,730和EP 1,267,211中公开。
另一种合适的热印版前体是正性工作的,并且依赖于亲油树脂的热诱导溶解。亲油树脂优选为可溶于水性显影剂,更优选pH为7.5-14的水性碱性显影液的聚合物。优选的聚合物为酚醛树脂,例如酚醛清漆、甲阶酚醛树脂、聚乙烯基苯酚和羧基取代的聚合物。这些聚合物的典型实例在DE-A-4007428、DE-A-4027301和DE-A-4445820中描述。相对于第一层中存在的所有组分的总重量,第一层中存在的酚醛树脂的量优选为至少50wt%,优选至少80wt%。
在优选的实施方案中,亲油树脂优选为其中苯基或羟基用有机取代基化学改性的酚醛树脂。用有机取代基化学改性的酚醛树脂可以显示对印刷化学品,例如润版液或印刷机化学品,例如版清洁剂的改善的耐化学性。这种化学改性的酚醛树脂的实例在EP-A 0934822、EP-A1072432、US 5641608、EP-A 0982123、WO 99/01795、EP-A 02102446、EP-A 02102444、EP-A 02102445、EP-A 02102443、EP-A 03102522中描述。EP-A 02102446中描述的改性树酯是优选的,特别是其中所述酚醛树脂的苯基用具有结构-N=N-Q的基团取代的那些树脂,其中-N=N-基团共价连接至苯基的碳原子和其中Q为芳族基团。
在后者实施方案中,涂层可以包括第二层,该第二层包括包含至少一个单体单元的聚合物或共聚物(即(共)聚合物),所述单体单元包括至少一个磺酰胺基团。这一层设置在包括亲油树脂的上述层和亲水载体之间。以下,‘包括至少一个包括至少一个磺酰胺基团的单体单元的(共)聚合物’也称为“磺酰胺(共)聚合物”。磺酰胺(共)聚合物优选是碱溶性的。磺酰胺基团优选由-NR-SO2-、-SO2-NR-或-SO2-NRR′表示,其中R和R′各自独立地表示氢或有机取代基。
磺酰胺(共)聚合物优选为通过含有至少一个磺酰胺基团的单体单元均聚或通过这种单体单元与其它可聚合单体单元共聚制备的高分子量化合物。
含有至少一个磺酰胺基团的单体单元的实例包括还含有至少一个例如丙烯酰基、烯丙基或乙烯基氧基的可聚合不饱和键的单体单元。适合的实例在US 5,141,838、EP 1545878、EP 909,657、EP 0894622和EP 1,120,246中公开。
与含有至少一个磺酰胺基团的单体单元共聚合的单体单元的实例包括EP 1,262,318、EP 1,275,498、EP 909,657、EP 1,120,246、EP 0894622和EP 1,400,351中公开的单体单元。
磺酰胺(共)聚合物和/或其制备方法的合适实例在EP-A 933682、EP-A 982123、EP-A 1072432、WO 99/63407和EP 1,400,351中公开。磺酰胺(共)聚合物(通式(IV))的高度优选的实例在EP 1604818中公开。
包括磺酰胺(共)聚合物的层可以进一步包括另外的疏水基料,例如酚醛树脂(例如酚醛清漆、甲阶酚醛树脂或聚乙烯基苯酚)、化学改性的酚醛树脂或含有羧基、腈基团或马来酰亚胺基团的聚合物。
后者实施方案的涂层在显影剂中的溶解性可以由任选的溶解性调节组分微调。更具体地,可以使用显影促进剂和显影抑制剂。在其中涂层包括多于一个层的实施方案中,这些成分可以加入到涂层的第一层、第二层和/或任选的其它层。
显影促进剂为起溶解促进剂作用的化合物,因为它们能够提高涂层的溶解速率。例如,为了改善水性显影性,可以使用环状酸酐、酚或有机酸。环状酸酐的实例包括邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、3,6-桥氧-4-四氢-邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、马来酸酐、氯代马来酸酐、α-苯基马来酸酐、琥珀酸酐和苯均四酸酐,如US 4,115,128中描述的。酚的实例包括双酚A、对-硝基苯酚、对-乙氧基苯酚、2,4,4′-三羟基二苯甲酮、2,3,4-三羟基-二苯甲酮、4-羟基二苯甲酮、4,4′,4″-三羟基-三苯基甲烷和4,4′,3″,4″-四羟基-3,5,3′,5′-四甲基三苯基-甲烷等。有机酸的实例包括磺酸、亚磺酸、烷基硫酸、膦酸、磷酸和羧酸,例如JP-A 60-88,942和2-96,755中描述的。这些有机酸的具体实例包括对-甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、对-甲苯亚磺酸、乙基硫酸、苯基膦酸、苯基次膦酸、磷酸苯酯、磷酸二苯酯、苯甲酸、间苯二甲酸、己二酸、对-甲苯酸、3,4-二甲氧基苯甲酸、3,4,5-三甲氧基苯甲酸、3,4,5-三甲氧基肉桂酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、4-环己烯-1,2-二甲酸、芥酸、月桂酸、正十一烷酸和抗坏血酸。相对于整个涂层,涂层中包含的环状酸酐、酚或有机酸的量优选为0.05至20wt%。聚合物显影促进剂,例如包括至少70mol%间-甲酚作为重复单体单元的酚醛树脂也是合适的显影促进剂。
在优选的实施方案中,涂层也含有显影剂抵抗剂,也称为显影抑制剂,即能够延迟加工期间未曝光区域溶解的一种或多种成分。溶解抑制作用优选通过加热逆转,使得曝光区域的溶解不被显著延迟,由此可以获得曝光和未曝光区域之间大的溶解差异。例如EP-A 823327和WO97/39894中描述的化合物据信起溶解抑制剂的作用,原因是例如通过氢桥的形成,与涂层中的一种或多种碱溶性树脂的相互作用。此类抑制剂通常包括至少一个氢桥形成基团,例如氮原子、基、羰基(-CO-)、亚磺酰基(-SO-)或磺酰基(SO2-),和大的疏水部分,例如一个或多个芳族环。下述化合物的一些,例如红外染料,例如花菁和反衬染料(contrast dye),例如季铵化三芳基甲烷染料也可以起溶解抑制剂的作用。
其它合适的抑制剂改善显影剂抗性,因为它们延迟水性碱性显影剂渗入涂层。这种化合物可以存在于第一层中,和/或如果存在第二层,存在于第二层中,如EP-A 950518中描述的,和/或存在于所述层上的显影阻挡层中,如EP-A 864420、EP-A 950517、WO 99/21725和WO 01/45958中描述的。在后者实施方案中,通过暴露于热或红外光,阻挡层在显影剂中的溶解性或阻挡层由于显影剂的渗透性可以得到提高。
延迟水性碱性显影剂渗入涂层的抑制剂的优选实例包括以下:
(a)不可溶于显影剂或不可由显影剂渗透的聚合物材料,例如疏水或抗水性聚合物或共聚物,例如丙烯酸系聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸系共聚物、聚酯、聚酰胺、聚脲、聚氨酯、硝基纤维素和环氧树脂;或包括硅氧烷(硅酮)和/或全氟烷基单元的聚合物。
(b)双官能化合物,例如包括极性基团和例如长链烃基、多或低聚硅氧烷和/或全氟化烃基的疏水基团的表面活性剂。典型实例为Megafac F-177,一种全氟化表面活性剂,购自Dainippon Ink &Chemicals,Inc.。这种化合物的合适量为10-100mg/m2,更优选为50-90mg/m2。
(c)包括例如多或低聚(亚烷基氧)的极性嵌段和例如长链烃基、多或低聚硅氧烷和/或全氟化烃基的疏水嵌段的双官能嵌段共聚物。这种化合物的合适量为0.5-25mg/m2,优选为0.5-15mg/m2和最优选为0.5-10mg/m2。一种合适的共聚物包括约15至25个硅氧烷单元和50至70个亚烷基氧基团。优选的实例包括包含苯基甲基硅氧烷和/或二甲基硅氧烷以及环氧乙烷和/或环氧丙烷的共聚物,例如Tego Glide 410、Tego Wet 265、Tego Protect 5001或Silikophen P50/X,全部购自TegoChemie,Essen,德国。所述多或低聚硅氧烷可以为线性、环状或络合交联聚合物或共聚物。术语聚硅氧烷化合物应包括含有多于一个硅氧烷基团-Si(R,R′)-O-的任何化合物,其中R和R′为任选取代的烷基或芳基。优选的硅氧烷为苯基烷基硅氧烷和二烷基硅氧烷。聚合物或低聚物中硅氧烷基团的数目为至少2,优选为至少10,更优选为至少20。其可以低于100,优选低于60。
据信在涂布和干燥期间,上述类型(b)和(c)的抑制剂倾向于由于其双官能结构,而自身定位于涂层和空气之间的界面,并且由此形成隔离上层,即使当用作第一和/或任选第二层的涂料溶液的成分时。同时,表面活性剂也起改善涂层质量的铺展剂的作用。如此形成的隔离上层似乎能够起上述延迟显影剂渗入涂层的阻挡层的作用。
或者,(a)至(c)类型的抑制剂可以在单独的溶液中施涂,涂布在涂层的第一、任选第二和/或其它层之上。在该实施方案中,可能有利的是在单独的溶液中使用一种溶剂,其不能溶解其它层中存在的成分,使得在涂层顶部获得能够起上述显影阻挡层作用的高浓缩抗水或疏水相。
另外,第一或任选第二层和/或其它层可以包括进一步改善版的行程(run length)和/或耐化学性的聚合物。其实例为包括酰亚胺基(-CO-NR-CO-)侧基的聚合物,其中R为氢、任选取代的烷基或任选取代的芳基,例如EP-A 894622、EP-A 901902、EP-A 933682和WO99/63407中描述的聚合物。
上述热敏印版前体的涂层优选还含有红外光吸收染料或颜料,在其中涂层包括多于一个层的实施方案中,所述红外光吸收染料或颜料可以存在于第一层和/或第二层和/或任选的其它层中。优选的IR吸收染料为花菁染料、部花菁染料、靛苯胺染料、氧杂菁染料、氧杂苯(pyrilium)染料和方形(squarilium)染料。合适的IR染料的实例描述在例如EP-A 823327、EP-A 978376、EP-A 1029667、EP-A 1053868、EP-A 1093934;WO 97/39894和WO 00/29214中。优选的化合物为以下花菁染料:
涂层中IR染料的浓度优选为0.25-15.0wt%,更优选为0.5-10.0wt%,最优选为1.0-7.5wt%,相对于整个涂层。
涂层可以进一步包括一种或多种着色剂,例如为涂层提供可见颜色并且保留在未曝光区域处的涂层中,以使曝光和处理之后获得可见图像的染料或颜料。这种染料经常被称为反衬染料或指示染料。优选,该染料具有蓝色和在600nm-750nm的波长范围内具有最大吸收。尽管该染料吸收可见光,但是其优选不使印版前体感光,即当暴露于可见光时,涂层不会变得更加可溶于显影剂。这种反衬染料的典型实例为氨基-取代的三-或二芳基甲烷染料,例如结晶紫、甲基紫、维多利亚纯蓝、flexoblau 630、basonylblau 640、槐黄和孔雀绿。在EP-A400,706中深入讨论的染料也是合适的反衬染料。一种或多种反衬染料可以存在于第一层中,和/或任选的第二和/或其它层中。
热敏版前体可以直接利用热,例如借助于热头,或间接通过红外光,优选近红外光成像曝光。红外光优选通过以上讨论的IR光吸收化合物转化成热。热敏平版印版前体优选对可见光不敏感,即暴露于可见光不会对涂层在显影剂中的溶解速率产生显著影响。最优选,该涂层对环境日光不敏感。
印版前体可以借助于例如LED或激光器暴露于红外光。最优选,曝光使用的光是波长为约750至约1500nm,更优选750至1100nm的例如半导体激光二极管、Nd:YAG或Nd:YLF激光器的激光器发射的近红外光。所需的激光功率取决于版前体的感光度、由光斑直径决定的激光束的像素停留时间(现代版组在最大强度的1/e2下的典型值:5-25μm)、曝光装置的扫描速率和分辨率(即每单位直线距离的可寻址像素的数目,经常用每英寸点数或dpi表示;典型值:1000-4000dpi)。
通常使用两种类型的激光器-曝光装置:内鼓(ITD)和外鼓(XTD)制版机。热版的ITD制版机通常特征在于高达500m/sec的极高扫描速率并且可能需要几瓦的激光功率。热版的XTD制版机具有约200mW至约1W的典型激光功率,以例如0.1至10m/sec的较低扫描速率工作。装有发射波长为750-850nm的一个或多个激光二极管的XTD制版机是本发明方法的特别优选实施方案。
已知的制版机可以用作印刷机外曝光装置,提供印刷机停机时间减少的好处。XTD制版机构造也可以用于印刷机内曝光,提供在多色印刷机中即时对版的好处。印刷机内曝光装置的更多技术细节在例如US 5,174,205和US 5,163,368中描述。
曝光之后,前体可以借助于合适的加工液,例如碱性水溶液显影,由此去除涂层的未成像区域;显影步骤可以与例如使用回转刷的机械研磨相结合。显影期间,存在的任何水溶性保护层也被去除。基于胶乳聚结的热敏印版前体也可以使用普通水或水溶液,例如涂胶溶液(gumming solution)来显影。涂胶溶液通常为包括一种或多种能够保护印版的平版图像抵抗污染或损坏的表面保护化合物的含水液体。这种化合物的合适实例为成膜亲水聚合物或表面活性剂。涂胶溶液优选具有4至10,更优选5至8的pH。优选的涂胶溶液在EP 1,342,568中描述。另外,这种印版前体可以在曝光之后直接装配到印刷机上并通过向该前体供给油墨和/或润版液而在印刷机内显影。
有关显影步骤的更多细节可以在例如EP 1614538、EP 1614539、EP 1614540和WO/2004071767中找到。
光敏印版前体
除上述热材料之外,也可以在本发明方法中使用光敏涂料。这种版的典型实例为UV敏感的“PS”版和含有当曝光时硬化的可光聚合组合物的所谓的感光聚合物版。
在本发明的特殊实施方案中,使用常规的UV敏感的“PS”版。在300-450nm(近UV和蓝光)范围内感光的这种版的合适实例已经在EP1,029,668A2中论述。正性和负性工作组合物通常用于“PS”版。
正性工作成像层优选包括邻-萘醌二叠氮化物(NQD)和碱溶性树脂。特别优选的是各种羟基化合物的邻-萘醌-二叠氮基磺酸酯或邻-萘醌二叠氮基羧酸酯和各种芳族胺化合物的邻-萘醌-二叠氮基磺酸酰胺或邻-萘醌-二叠氮基羧酸酰胺。可以使用NQD体系的两种变体:单组分体系和双组分体系。这种光敏印版已经广泛地在现有技术中公开,所述现有技术例如US 3,635,709、J.P.KOKAI No.55-76346、J.P.KOKAINo.Sho 50-117503、J.P.KOKAI No.Sho 50-113305、US 3,859,099;US3,759,711;GB-A 739654、US 4,266,001和J.P.KOKAI No.55-57841。
“PS”版的负性工作层优选包括重氮盐、重氮化树脂或芳基重氮磺酸酯均聚或共聚物。低分子量重氮盐的合适实例包括:联苯胺氯化双偶氮(tetrazoniumchloride)、3,3′-二甲基联苯胺氯化双偶氮、3,3′-二甲氧基联苯胺氯化双偶氮、4,4′-二氨基二苯基胺氯化双偶氮、3,3′-二乙基联苯胺硫酸双偶氮、4-氨基二苯基胺硫酸重氮、4-氨基二苯基胺氯化重氮、4-哌啶基苯胺硫酸重氮、4-二乙氨基苯胺硫酸重氮和重氮二苯胺与甲醛的低聚缩合产物。重氮树脂的实例包括作为光敏材料的芳族重氮盐的缩合产物。这种缩合产物例如在DE-P-1214086中描述。光敏或热敏层优选还包含基料,例如聚乙烯醇。
当曝光时,重氮树脂或重氮盐由水溶性转化为水不溶性(由于重氮基团的破坏),并且另外重氮的光解产物可以提高聚合物基料或重氮树脂的交联水平,由此有选择地将成像图案中的涂层从水溶性转化为水不溶性。未曝光区域保持无变化,即水溶性。
这种印版前体可以使用上述碱性水溶液显影。
在第二个合适的实施方案中,光敏印版基于光聚合反应并且含有包括可光固化组合物的涂层,所述可光固化组合物包括自由基引发剂(如US 5,955,238;US 6,037,098;US 5,629,354;US 6,232,038;US6,218,076;US 5,955,238;US 6,037,098;US 6,010,824;US5,629,354;DE 1,470,154;EP 024,629;EP 107,792;US 4,410,621;EP215,453;DE 3,211,312和EP A 1,091,247中公开的),可聚合化合物(如EP1,161,4541、EP 1,349,006、WO 2005/109103、EP 1,788,448;EP1,788,435;EP 1,788,443;EP 1,788,434中公开的)和聚合物基料(如US2004/0260050;US 2005/0003285;US 2005/0123853;EP 1,369,232;EP 1,369,231;EP 1,341,040;US 2003/0124460,EP 1241002,EP1,288,720,US 6,027,857,US 6,171,735;US 6,420,089;EP 152,819;EP 1,043,627;US 6,899,994;US 2004/0260050;US 2005/0003285;US2005/0170286;US 2005/0123853;US 2004/0260050;US2005/0003285;US 2004/0260050;US 2005/0003285;US 2005/0123853和US 2005/0123853中公开的)。可以任选添加其它成分,例如增感剂、共引发剂、粘合性促进化合物、着色剂、表面活性剂和/或打印输出试剂。这些印版可以使用例如Ar激光器(488nm)或FD-YAG激光器(532nm)、半导体激光器InGaN(350至450nm)、红外激光器二极管(830nm)或Nd-YAG激光器(1060nm),采用蓝、绿或红光(即波长范围为450-750nm),紫光(即波长范围为350-450nm)或红外光(即波长范围为750-1500nm)感光。
通常,光聚合物版在pH>10的碱性显影剂(参见以上)中处理并随后涂胶。或者,也可以通过向涂层施涂涂胶溶液,由此去除未曝光区域,使曝光的光聚合物版显影。合适的涂胶溶液在WO/2005/111727中描述。曝光步骤之后,成像前体也可以直接装配到印刷机上并通过施涂油墨和/或润版液在印刷机内加工。制备这种版的方法公开在WO93/05446、US 6,027,857、US 6,171,735、US 6,420,089、US6,071,675、US 6,245,481、US 6,387,595、US 6,482,571、US6,576,401、US 6,548,222、WO 03/087939、US 2003/16577和US2004/13968中。
为保护热和/或光敏印版前体的涂层表面,特别是免于机械损坏,也可以任选施加保护层。保护层通常包括至少一种水溶性基料,例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、部分水解的聚乙酸乙烯酯、明胶、碳水化合物或羟乙基纤维素,并且可以以任何已知的方式由例如水性溶液或者分散体生产,如果需要,所述溶液或分散体可以含有少量,即低于5wt%的有机溶剂,基于保护层的涂层溶剂的总重量。保护层的厚度可以适当地为任何数量,有利地为至多5.0μm,优选为0.1至3.0μm,特别优选为0.15至1.0μm。
任选,涂层可以进一步含有另外的成分,例如表面活性剂,特别是全氟代表面活性剂,硅或钛二氧化物颗粒或聚合物颗粒,例如消光剂和隔离剂。
任何涂布方法可以用于将两种或多种涂料溶液施涂至载体的亲水表面。多层涂层可以通过连续涂布/干燥每个层或者通过一次同时涂布若干涂料溶液来施涂。干燥步骤中,从涂层去除挥发性溶剂,直到涂层自支撑并且触摸时干燥。但是在干燥步骤中去除全部溶剂并非必要(并且甚至是不可能的)。实际上,剩余溶剂含量可以被认为是另外的组成变量,组合物借此可以得到优化。干燥通常通过典型地在至少70℃,适当地为80-150℃和特别是90-140℃的温度下,在涂层上吹送热空气来进行。也可以使用红外灯。干燥时间通常可以为15-600秒。
涂布和干燥之间,或干燥步骤之后,热处理和随后的冷却可以提供另外的好处,如WO99/21715、EP-A 1074386、EP-A 1074889、WO00/29214和WO/04030923、WO/04030924、WO/04030925中描述的。
如此获得的印版可以用于常规的所谓湿法胶版印刷,其中油墨和水性润版液被供给到版上。另一种合适的印刷方法使用所谓的单流体油墨,而不是润版液。合适的单流体油墨已经在US 4,045,232;US4,981,517和US 6,140,392中描述。在最优选实施方案中,单流体油墨包括油墨相,也称为疏水或亲油相,以及多元醇相,如WO 00/32705中描述。
实施例
实施例1
1.铝基材AS-01至AS-34的制备和表征
通过将0.30mm厚铝箔(1050铝质量)在75℃下浸入含有34g/lNaOH的水溶液中5秒(不移动箔片或搅拌溶液),在室温下用软化水漂洗5秒(同时连续移动箔片),将该铝箔脱脂。然后在37℃下,在含有12g/l HCl和12g/l SO4 2-的水溶液中,使用密度为126A/dm2的交流电,产生1000C/dm2的总电荷密度,在8秒期间对该箔片进行电化学糙化。糙化的电解质的pH为0.55。糙化之前,在糙化电解质中将铝基材预蚀刻3秒。
2.去污迹步骤
糙化步骤之后,使铝基材经历去污迹步骤,包括在上述糙化电解质中阴极极化。阴极极化的条件在表1中描述。随后,在室温下用软化水漂洗该箔片5秒,同时连续移动铝基材并干燥。
3.污迹评价
将铝基材在80℃下分别浸入含有145g/l H2SO4的水溶液中,分别持续0秒、3秒和6秒。随后,在室温下在软化水中漂洗该铝基材5秒,同时连续移动它们并干燥。
随后,使用GretagMacBeth SpectroEye分光光度计(购自GretagMacBeth)测量获得的铝基材的L值。糙化和去污迹的铝基材的L值和该基材上残留的污迹之间存在线性关系,条件是基材的粗糙度值类似。
对于各铝基材,通过线性插值法确定浸渍时间,在该浸渍时间下L值变得与参考铝基材的L值相同。
参考铝基材为在与基材AS-01至AS-34(如上所述)相同的条件下糙化,并随后通过在80℃下浸入含有145g/l H2SO4的水溶液中6秒而去污迹的基材。
表1:阴极极化条件和污迹结果
(1)在80℃下在145g/l H2SO4中的浸渍时间,获得与参考铝基材上相同的L值。
从表1中的结果清楚可见,在阴极极化期间需要电荷密度高于200C/dm2,以从表面去除污迹。
实施例2
1.铝基材AS-35至AS-63的制备和表征
通过将0.30mm厚铝箔(1050铝质量)在75℃下浸入含有34g/lNaOH的水溶液中5秒(不移动箔片或搅拌溶液),在室温下用软化水漂洗5秒(同时连续移动箔片),将该铝箔脱脂。然后在37℃下,在含有y′g/lHCl和y″g/l SO4 2-的水溶液中,使用密度为x A/dm2的交流电,产生zC/dm2的总电荷密度,对该箔片进行如表2中所示的电化学糙化。用于AS-35至AS-49的糙化电解质溶液的pH为0.55,用于AS-50至AS-63的糙化电解质溶液的pH为0.25。糙化之前,在糙化电解质中将箔片预蚀刻3秒。
糙化步骤之后,使箔片经历去污迹步骤,包括在表2描述的条件下在上述糙化电解质中阴极极化。随后,在室温下用软化水漂洗该箔片5秒,同时连续移动箔片并干燥。
为了就存在的污迹而对所得铝基材进行表征,将箔片的不同部分在80℃下浸入含有145g/l H2SO4的水溶液中,分别持续0、3和6秒。这些部分随后在室温下在软化水中漂洗5秒(同时连续移动它们),干燥,然后使用GretagMacBeth SpectroEye分光光度计测量L值。通过线性插值法,确定浸渍时间,在该浸渍时间下L值变得与参考基材箔片的L值相同,所述参考基材箔片已经在如上所述相同条件下糙化,并随后通过将其在80℃下浸入含有145g/l H2SO4的水溶液中6秒而进行去污迹。
表2:糙化和阴极极化条件和污迹结果
(1):在80℃下在145g/l H2SO4中的浸渍时间(s),获得与参考铝基材上相同的L值。
从表2中的结果清楚可见,在阴极极化期间需要电荷密度为至少400C/dm2,以去除表面上存在的污迹。
Claims (20)
1.制造平版印版载体的方法,包括以下步骤:
(i)提供铝载体;
(ii)在糙化电解质溶液中使所述载体糙化;
(iii)通过施加直流电,产生电荷密度Q,在含有盐酸的去污迹电解质溶液中处理该糙化的载体;
特征在于去污迹电解质溶液的pH<1,Q为至少400C/dm2。
2.根据权利要求1的方法,其中Q介于400和1000C/dm2之间。
3.根据权利要求1的方法,其中pH>0。
4.根据权利要求1的方法,其中通过施加0.1至10秒的直流电来获得电荷密度Q。
5.根据权利要求1的方法,其中通过施加<5秒的直流电来获得电荷密度Q。
6.根据权利要求1的方法,其中直流电具有介于50和300A/dm2之间的密度。
7.根据权利要求1的方法,其中糙化电解质和去污迹电解质具有相同的组成。
8.根据权利要求2的方法,其中pH>0。
9.根据权利要求3的方法,其中通过施加0.1至10秒的直流电来获得电荷密度Q。
10.根据权利要求3的方法,其中通过施加<5秒的直流电来获得电荷密度Q。
11.根据权利要求2的方法,其中通过施加<5秒的直流电来获得电荷密度Q。
12.根据权利要求5的方法,其中直流电具有介于50和300A/dm2之间的密度。
13.根据权利要求5的方法,其中糙化电解质和去污迹电解质具有相同的组成。
14.根据权利要求9的方法,其中直流电具有介于50和300A/dm2之间的密度。
15.根据权利要求9的方法,其中糙化电解质和去污迹电解质具有相同的组成。
16.根据权利要求7的方法,其中步骤(ii)和(iii)在一个或多个相同的处理罐中进行。
17.根据权利要求13的方法,其中步骤(ii)和(iii)在一个或多个相同的处理罐中进行。
18.根据权利要求16的方法,其中处理罐具有一个备有AC电源的区域和另一个备有DC电源的区域。
19.根据权利要求17的方法,其中处理罐具有一个备有AC电源的区域和另一个备有DC电源的区域。
20.制造平版印版前体的方法,包括以下步骤:
(i)提供通过在前权利要求任一项的方法获得的载体;
(ii)在所述载体上施涂包括至少一个热敏或光敏成像层的涂层;
(iii)干燥获得的前体。
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