DE60113481T2

DE60113481T2 - Träger für eine Flachdruckplatte und vorsensibilisierte Platte

Info

Publication number: DE60113481T2
Application number: DE60113481T
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Yoshida-cho Sawada; Akio Yoshida-cho Uesugi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: EP1172228A2; CN1204004C; ATE304947T1; US6494137B2; DE60113481D1; JP2002019311A; CN1333138A; EP1172228B1; US20020029709A1; EP1172228A3; JP4056682B2

Description

Diese Erfindung betrifft einen Träger für eine lithografische Druckplatte und eine vorsensibilisierte Platte, insbesondere eine vorsensibilisierte Platte, die in eine lithografische Druckplatte mit längerer Druckstandzeit und höherer Beständigkeit gegen Punktfarbflecken verarbeitet werden kann, sowie einen Träger für eine lithografische Druckplatte, der für die vorsensibilisierte Platte verwendet wird.
Stand der Technik
Fotoempfindliche lithografische Druckplatten unter Verwendung von Aluminiumlegierungsplatten als Träger werden beim Offsetdruck weithin verwendet. Solche lithografischen Druckplatten werden hergestellt durch Verarbeiten vorsensibilisierter Platten. Im allgemeinen wird die vorsensibilisierte Platte hergestellt durch Körnen der Oberfläche einer Aluminiumlegierungsplatte, ihre Anodisierung, die Aufbringung einer fotoempfindlichen Lösung und das Trocknen der aufgebrachten Beschichtung, um so eine fotoempfindliche Schicht auszubilden. Die vorsensibilisierte Platte wird bildweise belichtet, woraufhin sich die belichteten Bereiche der fotoempfindlichen Schicht in physikalischen Eigenschaften ändern. Die fotoempfindliche Schicht wird dann mit einer Entwicklerlösung behandelt, so dass sie von den belichteten Bereichen (wenn die vorsensibilisierte Platte positiv wirkt) oder von den unbelichteten Bereichen (wenn die vorsensibilisierte Platte negativ wirkt) entfernt wird. Die Bereiche, von denen die fotoempfindliche Schicht entfernt wurde, sind hydrophile Nichtbildbereiche und die Bereiche, wo die fotoempfindliche Schicht intakt bleibt, sind Farben aufnehmende Bildbereiche. So werden vorsensibilisierte Platten in lithografische Druckplatten verarbeitet unter Ausnutzung der Veränderungen der physikalischen Eigenschaften der fotoempfindlichen Schicht, die bei der Belichtung stattfinden.
Die lithografische Druckplatte wird dann für den Druck auf den Plattenzylinder montiert. Beim Druck werden eine Farbe und ein Feuchtmittel der Oberfläche der Platte zugeführt. Die Farbe haftet nur an die Bildbereiche der Platte an und das Bild wird auf den Gummizylinder überführt, von dem es auf das Substrat, wie Papier, übertragen wird, wodurch der Druckprozess vervollständigt wird.
Aluminiumlegierungsplatten werden herkömmlich durch drei bekannte Techniken gekörnt, mechanisch (z.B. Kugelkörnung und Bürstenkörnung), elektrochemisch (elektrolytische Ätzung mit einem flüssigen Elektrolyten auf Basis von Salzsäure, Salpetersäure, usw.; diese Technik wird nachstehend auch als "elektrolytische Körnung" bezeichnet) und chemisch (Ätzung mit einer Säure- oder Alkalilösung). Weil die Plattenoberflächen, die durch elektrolytische Körnung hergestellt sind, homogene Vertiefungen haben und bessere Druckeigenschaften zeigen, ist diese heute häufig. Um ferner eine gleichförmig gekörnte Oberfläche herzustellen, ist es heute ebenso üblich, das elektrolytische Körnungsverfahren mit einem weiteren Verfahren, wie mechanischer Körnung oder chemischer Körnung zu kombinieren.
Die Ungleichförmigkeit der aufgerauten Oberflächen von Trägern für lithografische Druckplatten haben beträchtliche Effekte auf die Druckstandzeit und andere Parameter für die Druckeigenschaften der lithografischen Druckplatten. Um mit diesem Problem umzugehen, wurden viele Vorschläge gemacht, welche die Ungleichförmigkeit zu beseitigen versuchen. Insbesondere wurden beim elektrochemischen Körnungsverfahren viele Vorschläge gemacht, um zu versuchen, gleichförmig gekörnte Oberflächen herzustellen, indem die Aluminiumlegierungszusammensetzung der Platten geändert wird, und viele Vorschläge wurden auch gemacht, betreffend die Wellenform und Frequenz der Stromzufuhr für die elektrolytische Körnung.
Im Hinblick auf die Herstellung gleichförmig gekörnter Oberflächen auf Trägern für lithografische Druckplatten wurde vorgeschlagen, dass das Auftreten von Streifen unterdrückt und eine gleichförmige Körnung durch elektrolytische Ätzung sichergestellt werden kann durch Einbau von 0,05 bis 0,1 Gew.-% Cu in einen Aluminiumlegierungsträger, der 0,05 bis 1 Gew.-% Fe und 0,01 bis 0,15 Gew.-% Si enthält (JP-A-11-99763, die hier verwendete Bezeichnung "JP-A" bezeichnet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung").
Einem weiteren Vorschlag gemäß wird beschrieben, dass die Fe-, Si- und Cu-Level in einer Aluminiumlegierungsplatte eingestellt sind auf die Bereiche von 0,05 bis 1 Gew.-%, 0,015 bis 0,2 Gew.-% bzw. ≤ 0,001 Gew.-%, wobei der Level des verteilten Elementes Si in der Metallstruktur auf 0,015 Gew.-% oder mehr reguliert ist und die Gleichförmigkeit bei der Oberflächenkörnung durch elektrolytische Ätzung, die Ermüdungsfestigkeit und Einbrenneigenschaften verbessert sind (JP-A-11-99764).
Einem weiteren Vorschlag gemäß wird beschrieben, dass die Fe-, Si- und Cu-Level in einer Aluminiumlegierungsplatte eingestellt sind auf die Bereiche von 0,05 bis 1 Gew.-%, 0,015 bis 0,2 Gew.-% bzw. 0,001 bis 0,05 Gew.-%, wobei der Level des verteilten Elementes Si in der Metallstruktur reguliert ist auf 0,015 Gew.-% oder mehr und keine Streifen auftreten, sowie die Gleichförmigkeit bei der Oberflächenkörnung durch elektrolytische Ätzung, die Ermüdungsfestigkeit und die besseren Einbrenneigenschaften verbessert sind (JP-A-11-99765).
Einem weiteren Vorschlag gemäß wird beschrieben, dass die Fe-, Si- und Ti-Level in einer Aluminiumlegierungsplatte eingestellt sind auf 0,20 bis 0,6 Gew.-%, 0,03 bis 0,15 Gew.-% und 0,005 bzw. 0,05 Gew.-%, wobei ein Teil oder alle diese Elemente intermetallische Verbindungen bilden und die Zahl von Körnern der intermetallischen Verbindungen, die auf der Oberfläche vorliegen und eine Größe zwischen 1 und 10 μm haben, reguliert ist auf 1000 bis 8000 Körner/mm² und Vertiefungen gebildet werden können durch eine kurze Periode elektrolytischer Körnungsbehandlung ohne ungeätzte Bereiche zu erzeugen, und gleichförmige Vertiefungen gebildet werden, können durch Körnungsbehandlung, selbst wenn sie flach sind (JP-A-11-115333).
Wenn jedoch der Cu-Gehalt von Aluminiumlegierungsträgern null ist oder sehr klein (≤ 0,001 Gew.-%), wie vorgeschlagen wird in JP-A-11-115333 und JP-A-11-99764 von oben, werden keine ausreichend tiefen Vertiefungen erzeugt und die Träger haben kurze Druckstandzeit und geringe Farbfleckenbeständigkeit. Ebenso problematisch ist die Mikro-Streifenbildung (micro-streaking) (Unebenheit in Form sehr feiner Streifen), die aus niedrigen Cu-Leveln resultiert.
Umgekehrt gibt es, wenn Aluminiumlegierungsträger Cu in großen Mengen (≥ 0,05 Gew.-%) enthalten, wie in JP-A-11-99763 vorgeschlagen ist, kein Problem der "Mikro-Streifenbildung", das im Fall eines niedrigen Cu-Gehalts auftritt, andererseits kann jedoch keine gleichförmige elektrolytische Körnung erzielt werden und es besteht die Neigung zum Auftreten von "noch zu ätzenden" oder unterkörnten (undergrained) Bereichen, was zu besonders schlechter Farbfleckenbeständigkeit führt.
Der in JP-A-11-99765 von oben vorgeschlagene Aluminiumlegierungsträger hat einen solch hohen Gehalt (≥ 0,015 Gew.-%) von elementarem Si (welches eine der Formen ist, in denen Si in Aluminiumlegierungsträgern auftritt), dass sich Defekte ohne weiteres in der anodisierten Schicht entwickeln, was zu geringer Beständigkeit gegen aggressive Farbfleckenbildung führt. Die Bezeichnung "aggressive Farbfleckenbildung" ("aggressive ink staining") wird nachher ausführlich erläutert und es soll hier genügen zu sagen, dass, wenn das Drucken durchgeführt wird mit dem Auftreten vieler Unterbrechungen, die Nichtbildbereiche der lithografischen Druckplatte so viel erhöhte Tintenaufnahmefähigkeit auf der Oberfläche haben, dass Flecken auftreten als Punkte oder Ringe auf dem Druck (z.B. Papier) und diese Flecken werden als "aggressive Farbfleckenbildung" bezeichnet.
Die Anmelderin hat früher vorgeschlagen, dass ein Aluminiumlegierungsträger, enthaltend 0,05 bis 0,5 Gew.-% Fe, 0,03 bis 0,15 Gew.-% Si, 0,006 bis 0,03 Gew.-% Cu und 0,010 bis 0,040 Gew.-% Ti, wobei mindestens eines von 33 Elementen, einschließlich Li, Na, K und Rb in einer Menge von 1 bis 100 ppm enthalten ist und wobei die Reinheit von Al auf 99,0 Gew.-% oder höher reguliert ist, Körnungsbehandlungen unterzogen werden sollte, einschließlich elektrolytischer Körnung, um so einen Träger für lithografische Druckplatten herzustellen, der mit hoher Effizienz gekörnt wurde, um einen sehr hohen Grad an Gleichförmigkeit in der gekörnten Oberfläche zu ergeben (JP-A-2000-37965).
Dies ist kein Stand der Technik, jedoch reichte die Anmelderin die japanische Patentanmeldung Nr. 11-349888 ein und lehrte, dass, wenn der in JP-A-2000-37965 offenbarte Aluminiumlegierungsträger, nämlich derjenige, welcher spezifizierte Mengen Fe, Si, Cu, Ti und mindestens eines von 33 Elementen, einschließlich Li, Na, K und Rb enthält, modifiziert wurde durch zusätzliches Einarbeiten einer sehr geringen Menge Mg eine Oberfläche eines Trägers für eine lithografische Druckplatte gleichförmig gekörnt werden konnte durch elektrochemische Körnung, und reichte ebenso die japanische Patentanmeldung Nr. 2000-91197 ein, in der ein Aluminiumlegierungsträger verbesserte Beständigkeit gegen aggressive Farbfleckenbildung des vorgenannten Trägers zeigt.
Bei diesen Trägern besteht jedoch die Tendenz, wenn besonders scharf geneigte Teile lokal an der gewellten Oberfläche der Träger existieren und wenn diese besonders scharf geneigten Teile innerhalb von Nichtbildbereichen der lithografischen Druckplatte lokalisiert sind, dass Druckfarbe beim Drucken an diesen besonders scharf geneigten Teilen eingefangen wird, was ein Phänomen, sogenannte "Punktfarbflecken" ("dot ink stain") erzeugt und so die Nichtbildbereiche lokal mit der Druckfarbe befleckt. Zusätzlich ist es, obwohl die in JP-A-2000-37965 und in der Beschreibung der japanischen Patentanmeldung Nr. 11-349888 beschriebenen Träger wirksam sind zur Herstellung einer gleichförmig elektrolytisch gekörnten Oberfläche, was eine ausgezeichnete Druckstandzeit ergibt, wenn sie in eine lithografische Druckplatte verarbeitet werden, zum Zweck der weiteren Verbesserung der Druckstandzeit dennoch erforderlich, die Tiefe der durch die elektrolytische Körnungsbehandlung zu erzeugenden Vertiefungen weiter zu vergrößern.
EP-A-0 960 743 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte, welches umfasst, dass eine Aluminiumplatte der Oberflächenkörnung und dann dem Polieren unterzogen wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein erfindungsgemäßes Ziel, einen Träger für eine lithografische Druckplatte mit verbesserter Beständigkeit gegen Punktfarbflecken, welches der Defekt herkömmlicher Träger war, und erhöhter Druckstandzeit, während es möglich gemacht wird, die Vorteile des Aluminiumlegierungsträgers für eine lithografische Druckplatte, die als essentielle Bestandteile Fe, Si, Cu, Ti, Zn und Mg enthält, beizubehalten, zur Verfügung zu stellen, sowie eine vorsensibilisierte Platte bereitzustellen, welche diesen Träger benutzt.
Wie bereits erwähnt, sind vorsensibilisierte Platten eine Doppelschichtstruktur, die einen Aluminiumlegierungsplattenträger mit Vertiefungen auf seiner Oberfläche ausgebildet umfasst, und auf dem eine fotoempfindliche Schicht aufliegt. Nach der bildweisen Belichtung der Plattenoberfläche wird die Entwicklung durchgeführt, um Nichtbildbereiche zu erzeugen, von welchen die fotoempfindliche Schicht entfernt wurde, und Bildbereiche, wo die fotoempfindliche Schicht intakt bleibt, um ein Bild auf der Oberfläche aufzuzeichnen. Für den Druck werden Farbe und ein Feuchtmittel zu der bildtragenden lithografischen Druckplatte zugeführt, so dass das Feuchtmittel an die Nichtbildbereiche anhaftet und die Farbe an die Bildbereiche anhaftet, von denen sie mittels eines Drucktuchs auf das Substrat, wie ein Papier, übertragen wird.
Übrigens kann, wenn die auf der Oberfläche des Trägers durch die elektrolytische Körnungsbehandlung erzeugten Vertiefungen tiefer gemacht werden, die Adhäsion zwischen der fotoempfindlichen Schicht und dem Träger weiter erhöht werden, wodurch es möglich gemacht wird, die Druckstandzeit zu erhöhen. Andererseits besteht jedoch, wenn ein Bereich erzeugt wird, wo die Vertiefungen übermäßig tief sind, die Tendenz, dass ein vorspringend scharf geneigter Teil auf der welligen Oberfläche der gekörnten Oberfläche erzeugt wird, und wenn sich dieser Teil innerhalb eines Nichtbildbereichs der lithografischen Druckplatte befindet, besteht die Tendenz, dass beim Drucken Farbe an diesem Teil eingefangen wird, was somit die Erzeugung von lokalen punktartigen Farbflecken (d.h. Punktfarbflecken) erzeugt.
Folglich ist es sehr wichtig, die Tiefe der Vertiefungen präzise zu kontrollieren und die Kontrolle wird durchgeführt, indem jeder der nachstehenden Anzeichen berücksichtigt wird.
Das Wasseraufnahmevermögen ist ein sehr wichtiger Faktor, um unterschiedliche Druckeigenschaften zu beeinflussen. Obwohl die durchschnittliche Mittellinienrauhigkeit R_a wirksam ist als ein Index, der die Größenordnung des Wasseraufnahmevermögens der Nichtbildbereiche (die Kapazität, ein Feuchtmittel auf der Oberfläche der Nichtbildbereiche zu halten) repräsentiert, ist R_a ferner bekanntermaßen ebenso wirksam als ein Index, der die Größenordnung der Welligkeit der welligen gekörnten Oberfläche wiedergibt.
Es ist ebenso wirksam, die Maximalhöhe R_max als Index zu kontrollieren, um anzuzeigen, dass es keinen übermäßig tiefen Teil gibt, in Kombination mit der Kontrolle der mittleren Zehn-Punkt-Rauhigkeit R_z als Index, unterschiedlich von R_max, der jegliche Einflüsse durch besonders konkave Teile oder konvexe Teile ausschließt. Zusätzlich ist es ebenso wirksam, die Indizes R_p und R_v zu kontrollieren, welche die Durchschnittswerte der Höhe des konvexen Teils bzw. der Tiefe des konkaven Teils angeben. Zusätzlich zu diesen zuvor erwähnten Bedingungen sollte der mittlere Abstand S_m, die durchschnittliche Neigung Δa und die Peakzahl P_c ebenso in einem speziellen Bereich davon sein, um es möglich zu machen, ein noch mehr bevorzugtes Resultat zu erhalten.
Hier bedeuten R_a, R_max und R_z "durchschnittliche Mittellinienrauhigkeit" ("center line average roughness"), "Maximalhöhe" ("maximum height") bzw. "mittlere Zehn-Punkt-Rauhigkeit" ("ten-point mean roughness"), welche als Index der Oberflächenrauhigkeit in JIS (Japanese Industrial Standard, japanischer Industriestandard) B0601-1982 spezifiziert sind. S_m bedeutet den "mittleren Abstand von Profilunregelmäßigkeiten" ("mean spacing of profile irregularities"), welcher in JIS B0601-1994 als ein Index der Oberflächenrauhigkeit spezifiziert ist.
R_p ist ein Wert, der einen Abstand zwischen der Mittellinie und einer geraden Linie parallel und ebenso durch den höchsten Peakpunkt innerhalb eines Bereichs verlaufend, wo die Messlänge L aus der Rauhigkeitskurve entlang der Mittellinie der Rauhigkeitskurve herausgeschnitten wurde. R_v ist ein Wert, der einen Abstand zwischen der Mittellinie und einer geraden Linie parallel und ebenso durch das tiefste Tal oder Bodenpunkt innerhalb eines Bereichs, wo die Messlänge L aus der Rauhigkeitskurve entlang ihrer Mittellinie herausgeschnitten wurde, passierend, widergibt. Δa ist ein Durchschnittswert von Winkeln, die gebildet sind durch die Durchschnittslinie und die Schnittkurve innerhalb eines Bereichs, wo die Messlänge L aus der Rauhigkeitskurve herausgeschnitten wurde, und er kann nach der folgenden Formel bestimmt werden:
(worin L die Messlänge bezeichnet)
P_c ist die Gesamtzahl von Zählungen, die innerhalb eines Teils gezählt werden, wo die Messlänge L aus der Rauhigkeitskurve entlang ihrer Mittellinie herausgeschnitten wurde. In diesem Teil wurde eine gerade Linie H in einem konsistenten Standardniveau sowohl in positive als auch negative Richtung parallel zur Mittellinie gelegt und es wurde als eine Zählung angesehen, wenn sie über die positive gerade Linie ging, nachdem sie über die negative gerade Linie gegangen war. Das Zählen wurde in dieser Methode fortgesetzt, bis sie die Messlänge L erreichte.
Die verwendeten Parameter, um die jeweiligen erfindungsgemäßen Indizes zu messen, sind wie folgt:
R_a: Cut-Off-Wert 0,8 mm, Messlänge 4 mm;
R_max: Referenzlänge 0,8 mm, Messlänge 4 mm;
R_z: Referenzlänge 0,8 mm, Messlänge 4 mm;
S_m: Referenzlänge 0,8 mm, Messlänge 4 mm;
R_p: Referenzlänge 0,8 mm, Messlänge 4 mm;
R_v: Referenzlänge 0,8 mm, Messlänge 4 mm;
P_c: Referenzlevel 0,3 μm, Messlänge 6 mm,
Cut-Off-Wert 0,8 mm.
Der Erfinder hat herausgefunden, dass es unter Berücksichtigung jeder der vorgenannten Indizes, wenn ein Aluminiumlegierungsträger für eine lithografische Druckplatte, der als essenzielle Bestandteile Fe, Si, Cu, Ti, Zn und Mg enthält, elektrolytisch auf der Oberfläche gekörnt wird, während der Gehalt von Zn auf den Bereich von 0,002 bis 0,02 Gew.-% und der Gehalt von Mg auf den Bereich von 0,05 bis 0,5 Gew.-% spezifiziert wird, es möglich wird, tiefe Vertiefungen auszubilden, um nicht nur die Druckstandzeit mit dem zuvor erwähnten Aluminiumlegierungsträger zu verbessern, wenn er in eine lithografische Druckplatte verarbeitet wird, sondern auch die Erzeugung einer scharf geneigten welligen Oberfläche von Nichtbildbereichen der lithografischen Druckplatte zu vermeiden, und somit Punktfarbflecken vorzubeugen. In anderen Worten wurde gefunden, dass durch Spezifizierung des Bereichs jedes der Indizes in Bezug auf die Oberflächenrauhigkeit es möglich gemacht wird, einen Aluminiumlegierungsträger zu erhalten, der als essenzielle Bestandteile Fe, Si, Cu, Ti, Zn und Mg enthält und ausgezeichnete Eigenschaften zeigt, wenn er in eine lithografische Druckplatte verarbeitet wird.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung einen Träger für eine lithografische Druckplatte zur Verfügung, der erhalten wird durch Durchführung einer Oberflächenkörnungsbehandlung und Anodisierungsbehandlung einer Aluminiumlegierungsplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierungsplatte 0,2 bis 0,5 Gew.-% Fe, 0,04 bis 0,11 Gew.-% Si, 0,003 bis 0,04 Gew.-% Cu, 0,010 bis 0,040 Gew.-% Ti, 0,002 bis 0,02 Gew.-% Zn und 0,05 bis 0,50 Gew.-% Mg enthält und der Rest Aluminium und zufällige Vereinreinigungen ist.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass der vorgenannte Träger für eine lithografische Druckplatte in Bezug auf die Oberfläche des Trägers mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt; eine durchschnittliche Mittellinienrauhigkeit ("center line average roughness") R_a im Bereich von 0,2 bis 0,6 μm, eine Maximalhöhe ("maximum height") R_max im Bereich von 3,0 bis 6,0 μm, eine mittlere Zehn-Punkt-Rauhigkeit ("ten-point mean roughness") R_z im Bereich von 2,0 bis 5,5 μm, eine Mittellinienpeakhöhe ("center line peak height") R_p im Bereich von 1,0 bis 3,0 μm, eine Mittellinientaltiefe ("center line valley depth") R_v im Bereich von 2,0 bis 3,5 μm, einen mittleren Abstand ("mean spacing") S_m im Bereich von 40 bis 70 μm, eine durchschnittliche Neigung ("average inclination") Δa im Bereich von 6,0 bis 12,0° und eine Peakzahl ("peak count") P_c im Bereich von 100 bis 200.
Vorzugsweise sollte die vorerwähnte Oberflächenkörnungsbehandlung eine Kombination einer elektrochemischen Körnung und einer mechanischen Körnung und/oder einer chemischen Körnung sein.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine vorsensibilisierte Platte zur Verfügung, die den vorgenannten Träger für eine lithografische Druckplatte umfasst.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Der Träger für eine erfindungsgemäße lithografische Druckplatte verwendet eine Aluminiumlegierung. Die Aluminiumlegierung enthält Al, Fe, Si, Cu, Ti und Zn als essenzielle Bestandteile.
Eisen (Fe) hat die Fähigkeit, die mechanische Festigkeit der Aluminiumlegierung zu erhöhen. Wenn der Eisengehalt weniger als 0,2 Gew.-% ist, ist die mechanische Festigkeit der Aluminiumlegierung so niedrig, dass die durch Verarbeiten des Trägers hergestellte lithografische Druckplatte sehr wahrscheinlich bricht, wenn sie auf den Plattenzylinder der Presse montiert wird.
Wenn der Eisengehalt 0,5 Gew.-% übersteigt, wird die Festigkeit der Aluminiumlegierung höher als notwendig und die durch Verarbeiten des Trägers hergestellte lithografische Druckplatte hat schlechte Passeigenschaften, so dass nach ihrer Montage auf den Plattenzylinder der Presse die Platte ohne weiteres beim Drucken brechen kann. Wenn die Trägerfestigkeit ein dominierender Faktor ist, wird der Fe-Gehalt vorzugsweise so angepasst, dass er zwischen 0,2 und 0,4 Gew.-% liegt. Wenn die lithografische Druckplatte für die Verwendung beim Abziehen von der Presse ("press proofing") verwendet werden soll, sind die Beschränkungen hinsichtlich der Festigkeit und Passeigenschaften nicht notwendigerweise kritisch und die zuvor angegebenen Bereiche können leicht variiert werden.
Silizium (Si), wie es in der Aluminiumlegierung auftritt, löst sich entweder in Al auf oder bildet Präzipitate von Al-Fe-Si-intermetallischen Verbindungen oder Si alleine. Das in Al aufgelöste Si hat doppelte Funktion, eine, eine gleichförmige elektrochemisch gekörnte Oberfläche bereitzustellen, und die andere, Gleichförmigkeit in den elektrolytischen Körnungsvertiefungen, vorwiegend in ihrer Tiefe, festzulegen. Si ist als eine zufällige Verunreinigung in dem Al-Basismetall enthalten, welches das Ausgangsmaterial für den Träger ist und in bestimmten Fällen ist der Si-Gehalt schon mindestens 0,03 Gew.-%. Folglich sind Si-Level von weniger als 0,03 Gew.-% nicht praktisch realisierbar und um Variationen von einer Charge des Ausgangsmaterials zu einer anderen zu verhindern, wird Si oft in sehr geringen Mengen bewußt zugesetzt. Wenn der Si-Gehalt weniger als 0,04 Gew.-% ist, ist nicht nur die zuvor erwähnte doppelte Funktion von Si nicht erreichbar, sondern es ist auch notwendig, ein hochreines und folglich teures Basis-Al-Metall herzustellen; solch niedrige Si-Level sind folglich praktisch nicht realisierbar. Wenn der Si-Gehalt 0,11 Gew.-% übersteigt, hat die durch Verarbeiten des Trägers hergestellte Platte nur geringe Beständigkeit gegen die aggressive Farbfleckenbildung beim Drucken. Folglich sollte der Si-Gehalt im Bereich von 0,04 bis 0,11 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,10 Gew.-% liegen.
Kupfer (Cu) ist ein sehr wichtiges Element für die kontrollierte elektrolytische Körnung und trägt zur Verbesserung der Gleichförmigkeit der elektrolytischen Körnungsvertiefungen, vor allem der Gleichförmigkeit ihres Durchmessers bei. Dies ist eine Folge der Fähigkeit von Cu, den Durchmesser elektrolytischer Körnungsvertiefungen zu vergrößern. Die Gleichförmigkeit der Vertiefungen ist essenziell für die bessere Bedruckbarkeit. Wenn der Cu-Gehalt weniger als 0,003 Gew.-% ist, kann die Oberflächen-Oxidschicht, in der Vertiefungen elektrochemisch gebildet werden sollen, einen solch niedrigen elektrischen Widerstand haben, dass die Bildung gleichförmiger Vertiefungen manchmal unmöglich ist. Wenn umgekehrt der Cu-Gehalt 0,04 Gew.-% übersteigt, hat die Oberflächen-Oxidschicht, in der Vertiefungen elektrochemisch gebildet werden sollen, einen solch hohen elektrischen Widerstand, dass eine Neigung besteht, dass sich grobe Vertiefungen bilden. Folglich sollte der Cu-Gehalt im Bereich von 0,003 bis 0,04 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,02 Gew.-% liegen.
Titan (Ti) ist konventionell enthalten, um die Kristallstruktur der Aluminiumlegierung, so wie sie ist, zu verfeinern. Wenn der Ti-Gehalt 0,040 Gew.-% übersteigt, kann die Oberflächen-Oxidschicht einen solch niedrigen elektrischen Widerstand beim elektrolytischen Körnen haben, dass die Bildung gleichförmiger Vertiefungen manchmal unmöglich ist. Umgekehrt kann, wenn der Ti-Gehalt weniger als 0,010 Gew.-% ist, die Kristallstruktur der Aluminiumlegierung beim Gießen nicht ausreichend verfeinert werden, dass selbst, nachdem sie mit Hilfe unterschiedlicher Schritte bis zu einer Dicke von 0,1 bis 0,5 mm endbearbeitet wurde, die spurenhafte grobe Kristallstruktur, die nach der Gießoperation verbleibt, gelegentlich signifikante Verschlechterung des Aussehens verursachen kann. Folglich sollte der Ti-Gehalt im Bereich von 0,010 bis 0,040 Gew.-%, vorzugsweise 0,020 bis 0,030 Gew.-% liegen. Titan (Ti) wird als eine Al-Ti-Legierung oder eine Al-B-Ti-Legierung zugesetzt.
Zink (Zn) ist ein wichtiges Element für die kontrollierte elektrolytische Körnung und trägt dazu bei, das Auftreten grober Vertiefungen einzuschränken. Der Zn-Gehalt sollte im Bereich von 0,002 bis 0,02 Gew.-%, vorzugsweise 0,003 bis 0,01 Gew.-% liegen. Der Erfinder hat gefunden, dass insbesondere tiefere Vertiefungen erzeugt werden können durch Einarbeiten von Zn in eine Aluminiumlegierungsplatte, die Mg und Cu enthält.
Magnesium (Mg) hat doppelte Funktion, einmal die Verfeinerung der rekristallisierten Struktur von Al und ferner die Verbesserung unterschiedlicher mechanischer Festigkeitseigenschaften, wie Zugfestigkeit, Einsinkweg, Ermüdungsfestigkeit, Biegefestigkeit und Beständigkeit gegen die Erweichung durch Wärme. Mg hilft, während der elektrolytischen Körnung eine gleichförmige Vertiefungsverteilung zu erzielen; so ist es ebenso ein wichtiger Bestandteil, der zur Verleihung einer gleichförmigen gekörnten Oberfläche beiträgt.
Die Verteilung von Vertiefungen kann sich verschlechtern, wenn der Mg-Gehalt weniger als 0,05 Gew.-% ist und dasselbe Problem kann auftreten, wenn der Mg-Gehalt 0,5 Gew.-% übersteigt. Folglich sollte der Mg-Gehalt im Bereich von 0,05 bis 0,50 Gew.-%, vorzugsweise 0,08 bis 0,50 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,10 bis 0,40 Gew.-% liegen.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Aluminiumlegierungen haben vorzugsweise einen Al-Gehalt (Al-Reinheit) von mindestens 99,0 Gew.-%, mehr bevorzugt von mindestens 99,4 Gew.-%.
In der vorliegenden Erfindung kann der Gehalt von zufälligen Verunreinigungen berechnet werden durch Subtraktion des Al-Gehalts und der oben spezifizierten Gehalte von essenziellen Legierungsbestandteilen von 100% insgesamt.
Die mechanische Festigkeit von Aluminiumlegierungen hängt von ihrer Al-Reinheit ab und üblicherweise führt eine geringe Al-Reinheit zu weniger flexiblen Aluminiumlegierungen. Folglich können, wenn der Al-Gehalt in den erfindungsgemäß zu verwendenden Aluminiumlegierungen niedriger ist als der oben spezifizierte Bereich, manchmal Probleme auftreten, wenn sie in lithografische Druckplatten verarbeitet werden, wie beispielsweise die schlechte Montierbarkeit auf die Presse.
Um die Aluminiumlegierungen in Platten zu verarbeiten, kann typischerweise das folgende Verfahren angewandt werden. Zuerst wird eine Schmelze von Aluminiumlegierung, die so eingestellt ist, dass sie spezifizierte Gehalte von Aluminiumbestandteilen hat, mit herkömmlichen Verfahren aufgereinigt und gegossen. Im Aufreinigungsschritt werden Wasserstoff, andere ungewollte Gase und feste Verunreinigungen in der Schmelze entfernt. Die Beispiele des Aufreinigungsverfahrens, um die ungewollten Gase zu entfernen, sind das Fließmittelverfahren ("fluxing process") und Entgasungsverfahren unter Verwendung von Argongas, Chloridgas oder dergleichen. Die Beispiele des Aufreinigungsverfahrens zur Entfernung der festen Verunreinigungen sind das Filterungsverfahren unter Verwendung eines sogenannten "starren" Filtermediums, wie beispielsweise eines keramischen Röhrenfilters oder eines keramischen Schaumfilters, eines Filters unter Verwendung von Aluminaflocken, Aluminakugeln oder einiger anderer Filtermedien, Glasgewebefilter oder dergleichen. Alternativ kann das Aufreinigungsverfahren angewandt werden durch die Kombination von Entgasungsverfahren und Filterungsverfahren.
Im nächsten Schritt wird die geschmolzene Aluminiumlegierung gegossen entweder unter Verwendung einer ortsfesten Form, wie beim DC-Formen, oder einer angetriebenen Form, wie beim kontinuierlichen Gießen. Im Fall des DC-Formens werden 300 bis 800 mm dicke Barren hergestellt und eine Oberflächenschicht wird entfernt durch Schälen, um eine Dicke von 1 bis 30 mm, vorzugsweise 1 bis 10 mm zu erhalten. Gegebenenfalls wird anschließend das Tränken ("soaking") durchgeführt. Wenn das Tränken durchgeführt werden soll, wird Wärme bei 450 bis 620°C für 1 bis 48 Stunden angewandt, um die Vergröberung intermetallischer Verbindungen zu verhindern. Wenn die Anwendung von Wärme weniger als eine Stunde dauert, kann unter Umständen nur ungenügendes Tränken stattfinden.
Anschließend wird die Aluminiumlegierungsplatte dem Kaltwalzen oder Heißwalzen unterzogen. Es ist geeignet, das Heißwalzen bei 350 bis 500°C zu beginnen. Zwischenzeitliches Tempern kann durchgeführt werden entweder vor oder nach oder während des Kaltwalzens. Wenn zwischenzeitliches Tempern durchgeführt werden soll, kann Wärme in einem phasenweisen chargenweisen Temperungsofen bei 280 bis 600°C für 2 bis 20 Stunden, vorzugsweise bei 350 bis 500°C für 2 bis 10 Stunden oder in einem kontinuierlichen Temperungsofen bei 400 bis 600°C für nicht mehr als 6 Minuten, vorzugsweise bei 450 bis 550°C für nicht mehr als 2 Minuten angewandt werden. Eine feinere Kristallstruktur kann erzeugt werden durch Erwärmen mit einer Rate von 10°C/sek oder mehr in einem kontinuierlichen Temperungsofen. Die bis zu einer vorgegebenen Dicke, beispielsweise 0,1 bis 0,5 mm fertig bearbeitete Aluminiumlegierungsplatte kann mit einem Walzennivellierer, einem Zugnivellierer oder dergleichen begradigt werden, um einen höheren Grad an Ebenheit zu haben. Es ist herkömmliche Praxis, die Platte durch eine Schlitzlinie zu führen, so dass sie zu einer vorgegebenen Plattenbreite verarbeitet wird.
Die Aluminiumlegierungsplatte wird dann einer Oberflächenkörnungsbehandlung unterzogen, um in einen Träger für eine lithografische Druckplatte verarbeitet zu werden. Wie oben erwähnt, ist die erfindungsgemäß verwendete Aluminiumlegierungsplatte geeignet für eine elektrochemische Körnung, was die leichte Ausbildung einer gekörnten Oberfläche mit feinen Vertiefungen ermöglicht, und ist so geeignet für die Herstellung einer lithografischen Druckplatte mit ausgezeichneten Druckeigenschaften. Die elektrochemische Körnung wird durchgeführt in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salpetersäure besteht, oder in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salzsäure besteht, indem Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet wird. Die erfindungsgemäß verwendete Aluminiumlegierungsplatte ist ebenso geeignet für eine Kombination einer elektrochemischen Körnung und einer mechanischen Körnung und/oder einer chemischen Körnung.
Es ist durch die elektrochemische Körnung möglich, kraterförmige oder bienenwabenförmige Vertiefungen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,5 bis 20 μm auf der Oberfläche der Aluminiumlegierungsplatte in einem Flächenverhältnis von 30 bis 100% zu erzeugen. Solche Vertiefungen können die Fleckenbeständigkeit von Nichtbildbereichen der Druckplatte und ihre Druckstandzeit verbessern. Ferner ist es durch die vorerwähnte Behandlung möglich, gleichzeitig eine wellige gekörnte Oberfläche, wo die durchschnittliche Mittellinienrauhigkeit R_a im Bereich von 0,2 bis 0,6 μm ist, zu bilden.
Wenn jedoch lokal ein scharf geneigter Teil erzeugt wird, wird dies eine Erzeugung von Punktfarbflecken hervorrufen. Im einzelnen besteht die Tendenz zur Erzeugung von Punktfarbflecken, wenn die Maximalhöhe R_max 6,0 μm übersteigt, die mittlere Zehn-Punkt-Rauhigkeit R_z 5,5 μm überschreitet oder die Mittellinientaltiefe R_v 3,5 μm übersteigt, und folglich ist es bevorzugt, R_max auf den Bereich von 3,0 bis 6,0 μm, R_z auf den Bereich von 2,0 bis 5,5 μm und R_v auf den Bereich von 2,0 bis 3,5 μm zu beschränken.
Darüber hinaus kann, wenn die durchschnittliche Mittellinienrauhigkeit R_p im Bereich von 1,0 bis 3,0 μm ist, der mittlere Abstand S_m im Bereich von 40 bis 70 μm ist, die durchschnittliche Neigung Δa im Bereich von 6,0 bis 12,0° ist und die Peakzahl P_c im Bereich von 100 bis 200 ist, die Tiefe, Größe und Form des Peaks weiter in seiner Gleichförmigkeit sein, wodurch der lokal scharf geneigte Teil eliminiert wird und dies führt somit zu einer bevorzugten Situation, wo die Druckstandzeit verbessert werden kann und gleichzeitig die Erzeugung von Punktfarbflecken effektiv unterdrückt werden kann, wenn sie in eine lithografische Druckplatte verarbeitet wird.
Bei der elektrochemischen Körnung ist die Elektrizitätsmenge, die zur Bildung ausreichender Vertiefungen notwendig ist, nämlich das Produkt des elektrischen Stroms und die Dauer des Stromtragens ein wichtiges Erfordernis. Es ist bevorzugt im Hinblick auf die Energieeinsparung, wenn es möglich ist, ausreichend Vertiefungen mit weniger Elektrizität zu bilden. Es gibt keine besonderen Beschränkungen im Hinblick auf andere Bedingungen.
Die mechanische Körnung ist geeignet für die Bildung einer welligen gekörnten Oberfläche mit 0,2 bis 1,0 μm in R_a auf der Oberfläche einer Aluminiumlegierungsplatte. Erfindungsgemäß wird die gekörnte Oberfläche gebildet mit einer durchschnittlichen Mittellinienrauhigkeit R_a vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 0,6 μm und mehr bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 0,4 μm. Obwohl die mechanische Körnung eine wellige Oberfläche effektiver bilden kann als die vorgenannte elektrochemische Körnung, kann unter Umständen die mechanische Körnung nicht eingesetzt werden, um R_a kleiner zu machen. Obwohl es erfindungsgemäß keine besonderen Beschränkungen im Hinblick auf die mechanische Körnung gibt, wird sie beispielsweise durchgeführt wie beschrieben ist in JP-B-50-40047 (die hierin verwendete Bezeichnung "JP-B" meint eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung"). Ferner gibt es auch keine besonderen Beschränkungen im Hinblick auf die chemische Körnung und sie kann in allgemein bekannter Weise durchgeführt werden und hierdurch Welligkeit und Vertiefungen mit denselben Eigenschaften wie diejenigen erzeugt werden, die durch die mechanische Körnung gebildet werden.
Anschließend an den Körnungsschritt wird die Aluminiumlegierungsplatte anodisiert, so dass ihre Oberfläche eine verbesserte Verschleißfestigkeit besitzt. Jeder Elektrolyt kann bei der Anodisierung verwendet werden, solange er einen porösen Oxidfilm bilden kann. Im allgemeinen werden Schwefelsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure, Chromsäure oder Mischungen davon verwendet. Die Konzentration des Elektrolyten wird geeignet für unterschiedliche Faktoren, einschließlich seiner Art, bestimmt. Die Bedingungen für die Anodisierung widersetzen sich einer Generalisierung, weil sie beträchtlich mit dem verwendeten Elektrolyten variieren, jedoch können die folgenden als Leitzahlen dienen: Elektrolytkonzentration: 1 bis 80 Gew.-%; Elektrolyttemperatur: 5 bis 70°C; Stromdichte: 1 bis 60 A/dm²; Spannung: 1 bis 100 V; Elektrolysezeit: 10 bis 300 Sekunden.
Um eine höhere Fleckenbeständigkeit beim Drucken zu bieten, kann die elektrolytisch gekörnte und gespülte Aluminiumlegierungsplatte mit einer Alkalilösung leicht geätzt und abgespült werden. Um jegliche Alkali-unlösliche Substanz (Fleck, "smut") zu entfernen, die auf ihrer Oberfläche verbleibt, kann die Platte desmutiert werden mit einer Säure, wie beispielsweise Schwefelsäure, und gespült werden, bevor Gleichstromelektrolyse in Schwefelsäure durchgeführt wird, um eine anodisierte Schicht zu bilden. Gegebenenfalls kann die anodisierte Oberfläche mit einem geeigneten Mittel, wie beispielsweise einem Silikat, hydrophil gemacht werden.
Der erfindungsgemäße Träger für eine lithografische Druckplatte, der durch diese Verfahren geliefert wird, besitzt eine ausgezeichnete Gleichförmigkeit der gekörnten Oberfläche oder Vertiefungen und zeigt folglich ausgezeichnete Druckeigenschaften, wenn er zu einer lithografischen Druckplatte verarbeitet wird.
Um den erfindungsgemäßen Träger für die lithografische Druckplatte zu einer vorsensibilisierten Platte zu verarbeiten, können Sensibilisatoren auf seine Oberfläche aufgebracht werden und unter Bildung der fotoempfindlichen Schicht getrocknet werden. Die Sensibilisatoren, die verwendet werden können, sind in keiner Weise beschränkt und beliebige Typen können aufgebracht werden, die häufig auf vorsensibilisierten Platten verwendet werden. Die so vorsensibilisierte Platte wird bildweise mit einem Lith-Film belichtet und anschließend entwickelt und gummiert, um eine Lith-Platte herzustellen, die auf die Presse montiert werden kann. Wenn die aufgebrachte fotoempfindliche Schicht eine ausreichend hohe Empfindlichkeit besitzt, kann eine direkte bildweise Belichtung mit einem Laser bewerkstelligt werden.
Beliebige Sensibilisatoren können verwendet werden, solange sie die Löslichkeit oder Quellbarkeit in flüssigen Entwicklern bei der Belichtung ändern. Typische Beispiele von Sensibilisatoren sind nachstehend aufgelistet.
(A) Fotoempfindliche Schicht, die aus o-Chinondiazid-Verbindungen zusammengesetzt ist
Positiv wirkende fotoempfindliche Verbindungen schließen o-Chinondiazid-Verbindungen, typischerweise o-Naphthochinondiazid-Verbindungen ein. Eine bevorzugte o-Naphthochinondiazid-Verbindung wird in JP-B-43-28403 beschrieben und sie ist der Ester von 1,2-Diazonaphthochinon-Sulfonsäurechlorid und einem Pyrogallol-Aceton-Harz. Ebenso bevorzugt ist der Ester von 1,2-Diazonaphthochinonsulfonsäurechlorid und einem Phenol-Formaldehyd-Harz, der beschrieben ist in US 3,046,120 und 3,188,210. Andere bekannte Arten von o-Naphthochinondiazid-Verbindungen sind ebenso verwendbar.
Besonders bevorzugte o-Naphthochinondiazid-Verbindungen sind diejenigen, die erhalten werden durch Umsetzen von Polyhydroxyverbindungen mit einem Molekulargewicht von nicht mehr als 1.000 mit 1,2-Diazonaphthochinonsulfonsäurechlorid. Vorzugsweise wird die Polyhydroxyverbindung mit 0,2 bis 1,2 Äquivalentenanteilen, mehr bevorzugt 0,3 bis 1,0 Äquivalentenanteilen des 1,2-Diazonaphthochinonsulfonsäurechlorids unter der Annahme, dass die Hydroxygruppen in der Polyhydroxyverbindung in einem Äquivalentenanteil vorliegen, umgesetzt. Ein bevorzugtes 1,2-Diazonaphthochinonsulfonsäurechlorid ist 1,2-Diazonaphthochinon-5-sulfonsäurechlorid, wenn auch 1,2-Diazonaphthochinon-4-sulfonsäurechlorid ebenso verwendbar ist.
Die o-Naphthochinondiazid-Verbindungen sind Mischungen, in denen das 1,2-Diazonaphthochinonsulfonsäurechlorid Substituenten besitzt, die in unterschiedlichen Positionen und Mengen eingeführt sind. Vorzugsweise ist der Gehalt des vollständigen Esters in der Mischung (d.h. der Anteil der Mischung, die angenommen wird durch eine Verbindung, in der alle vorliegenden Hydroxygruppen in den 1,2-Diazonaphthochinonsulfonsäureester überführt wurden) mindestens 5 mol%, mehr bevorzugt zwischen 20 und 90 mol%, am meisten bevorzugt zwischen 20 und 99 mol%.
Anstelle der o-Naphthochinondiazid-Verbindungen können Polymere mit o-Nitrocarbinolestergruppen, wie beschrieben in JP-B-56-2696, als positiv wirkende fotoempfindliche Verbindungen verwendet werden. Ebenso verwendbar sind Systeme, in denen Verbindungen, beim Fotoabbau Säuren erzeugen, kombiniert sind mit Verbindungen mit Säuredissoziierbaren -C-O-C- oder -C-O-Si-Gruppen. Beispielsweise kann eine Verbindung, die beim Fotoabbau eine Säure erzeugt, kombiniert sein mit einer Acetal- oder O,N-Acetalverbindung (JP-A-48-89003), einem Orthoester oder einer Amidacetalverbindung (JP-A-51-120714), einem Polymer mit Acetal- oder Ketalgruppen in der Rückgratkette (JP-A-53-133429), einer Enoletherverbindung (JP-A-55-12995), einer N-Acyliminokohlenstoffverbindung (JP-A-55-126236), einem Polymer mit Orthoestergruppen in der Rückgratkette (JP-A-56-17345), einer Silylesterverbindung (JP-A-60-10247) oder einer Silyletherverbindung (JP-A-60-37549 und JP-A-60-121446).
Die positiv wirkende fotoempfindliche Verbindung (welche in dem oben beschriebenen Kombinationssystem vorliegen kann) nimmt vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, mehr bevorzugt 15 bis 40 Gew.-% der fotoempfindlichen Zusammensetzung in der fotoempfindlichen Schicht ein.
Die fotoempfindliche Schicht kann ausschließlich aus o-Chinondiazidverbindungen zusammengesetzt sein, jedoch wird die letztere bevorzugt zusammen mit Binderharzen, die in wässrigen Alkalis löslich sind, verwendet. Binderharze, die in wässrigen Alkalis löslich sind, schließen ein: Kresol-Formaldehyd-Harze, wie Novolake, Phenol-Formaldehyd-Harze, m-Kresol-Formaldehyd-Harze, p-Kresol-Formaldehyd-Harze, gemischte m-/p-Kresol-Formaldehyd-Harze und gemischte Phenol/Kresol (welche m-, p- oder gemischte m-/p-)-Formaldehyd-Harze sein können; Phenol-modifzierte Xylol-Harze; Polyhydroxystyrol und polyhalogeniertes Hydroxystyrol; Acryl-Harze mit phenolischen Hydroxygruppen, wie offenbart in JP-A-51-34711; Acryl-Harze mit Sulfonamidogruppen, wie beschrieben in JP-A-2-866; und Harze auf Urethanbasis. Die Binderharze, die löslich sind in wässrigen Alkalis haben vorzugsweise gewichtsmittlere Molekulargewichte von 500 bis 20000 und zahlenmittlere Molekulargewichte von 200 bis 60000.
Die Binderharze, die in wässrigen Alkalis löslich sind, sind in solchen Mengen enthalten, dass sie nicht mehr als 70% der Gesamtmasse der fotoempfindlichen Zusammensetzung ausmachen. Wie beschrieben in US 4,123,279 , können Harze, wie t-Butylphenol-Formaldehyd-Harz und Octylphenol-Formaldehyd-Harz, die erhalten werden durch Polykondensation von Formaldehyd und Phenol mit einer C_3-8-Alkylgruppe als Substituent, mit den in wässrigen Alkalis löslichen Binderharzen verwendet werden, und dies ist zum Zweck der Verbesserung der Bildbereiche bevorzugt.
Die fotoempfindliche Zusammensetzung kann weiter verschiedene Substanzen enthalten, wie die Empfindlichkeit steigernde cyclische Säureanhydride, Ausdruckmittel, um direkt nach der Belichtung ein sichtbares Bild zu liefern, Farbstoffe als Bildfarbmittel und andere Füllstoffe. Beispielhafte cyclische Säureanhydride, die verwendet werden können, sind beschrieben in US 4,115,128 und schließen ein: Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, 3,6-Endoxy-Δ⁴-tetrahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Chlormaleinsäureanhydrid, α-Phenylmaleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid und Pyromellitsäureanhydrid. Die Empfindlichkeit kann um einen Faktor von bis etwa 3 erhöht werden, indem die cyclischen Säureanhydride in Mengen von 1 bis 15% der Gesamtmasse der fotoempfindlichen Zusammensetzung eingearbeitet werden. Das Ausdruckmittel, um direkt nach der Belichtung ein sichtbares Bild zu liefern, ist beispielsweise ein System, in dem eine fotoempfindliche Verbindung, die bei Belichtung eine Säure freisetzt, mit einem salzbildenden organischen Farbstoff kombiniert ist.
Spezielle Beispiele schließen die Kombination von o-Naphthochinon-diazid-4-sulfonsäurehalogeniden mit salzbildenden organischen Farbstoffen, die beschrieben ist in JP-A-50-36209 und JP-A-53-8128, sowie die Kombination von Trihalogenmethyl-Verbindungen mit salzbildenden organischen Farbstoffen, die beschrieben ist in JP-A-53-36233, JP-A-54-74728, JP-A-60-3626, JP-A-61-143748, JP-A-61-151644 und JP-A-63-58440 ein. Nicht nur diese salzbildenden organischen Farbstoffe, sondern auch andere Farbstoffe können als Bildfarbmittel verwendet werden. Geeignete Farbstoffe, welche die salzbildenden organischen Farbstoffe einschließen, sind öllösliche Farbstoffe und basische Farbstoffe.
Spezielle Beispiele schleißen ein: Oil Yellow #101, Oil Yellow #103, Oil Pink #312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue #603, Oil Black BY, Oil Black BS und Oil Black T-505 (alle hergestellt von Orient Chemical Industry Co., Ltd.), Victoria Pure Blue, Crystal Violet (CI 42555), Methyl Violet (CI 42535), Rhodamine B (CI 45170B), Malachite Green (CI 42000) und Methylene Blue (CI 52015). Die in JP-A-62-293247 beschriebenen Farbstoffe sind besonders bevorzugt.
Die fotoempfindliche Zusammensetzung wird, aufgelöst in einem geeigneten Lösungsmittel, das die oben beschriebenen Bestandteile auflöst, auf den Träger aufgebracht. Beispielhafte Lösungsmittel schließen ein: Ethylendichlorid, Cyclohexanon, Methylethylketon, Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, 2-Methoxyethylacetat, 1-Methoxy-2-propanol, 1-Methoxy-2-propylacetat, Toluol, Methylacetat, Ethylacetat, Methyllactat, Ethyllactat, Dimethylsulfoxid, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Wasser, N-Methylpyrrolidon, Tetrahydrofurfurylalkohol, Aceton, Diacetonalkohol, Methanol, Ethanol, Isopropanol, Diethylenglykol und Dimethylether. Diese Lösungsmittel können in Mischung verwendet werden.
Wenn sie in Lösung sind, machen die zuvor erwähnten Bestandteile (als Feststoffgehalt) 2 bis 50 Gew.-% aus. Das Beschichtungsgewicht variiert mit der Verwendung und reicht allgemein von 0,5 bis 3,0 g/m², bezogen auf den Feststoffgehalt. Wenn das Beschichtungsgewicht zunimmt, wird eine höhere Empfindlichkeit gegenüber Licht erzielt, andererseits verschlechtern sich jedoch die physikalischen Eigenschaften der fotoempfindlichen Schicht.
Um eine bessere Anwendbarkeit zu bieten, schließt die fotoempfindliche Zusammensetzung Tenside, wie beispielsweise Tenside auf Fluorbasis der in JP-A-62-170950 beschriebenen Typen ein. Der Gehalt der Tenside reicht vorzugsweise von 0,01 bis 1%, mehr bevorzugt von 0,05 bis 0,5% der Gesamtmasse der fotoempfindlichen Zusammensetzung.
(B) Fotoempfindliche Schicht, zusammengesetzt aus Diazoharz und Binder
Negativ wirkende fotoempfindliche Diazoverbindungen, die erfindungsgemäß geeignet verwendet werden können, sind sogenannte "fotoempfindliche Diazo-Harze", welche das Produkt der Kondensation zwischen Formaldehyd und einem Diphenylamin-p-diazoniumsalz sind, welches das Produkt der Reaktion zwischen einem Diazoniumsalz und einem organischen Kondensationsmittel, wie Aldol oder Acetal, das eine reaktive Carbonylgruppe hat, ist (siehe US 2,063,631 und 2,667,415).
Andere nützliche kondensierte Diazoverbindungen sind beschrieben in JP-B-49-480001, JP-B-49-45322, JP-B-49-45323 usw. Dieser Typ von fotoempfindlichen Diazoverbindungen wird gewöhnlich erhalten in Form von wasserlöslichen anorganischen Salzen und kann folglich als wässrige Lösung angewandt werden. Gewünschtenfalls können wasserlösliche Diazoverbindungen mit aromatischen oder aliphatischen Verbindungen mit mindestens einer phenolischen Hydroxygruppe oder Sulfonylgruppe oder sowohl einer phenolischen Hydroxygruppe als auch einer Sulfonylgruppe gemäß dem in JP-B-47-1167 beschriebenen Verfahren umgesetzt werden, und das resultierende, im wesentlichen unlösliche fotoempfindliche Diazo-Harz wird anschließend verwendet.
Die Diazo-Harze sind in der fotoempfindlichen Schicht bevorzugt in Mengen von 5 bis 50 Gew.-% enthalten. Ein kleinerer Gehalt der Diazo-Harze führt natürlich zu einer höheren Empfindlichkeit für Licht, andererseits nimmt jedoch die Lagerungsstabilität der fotoempfindlichen Schicht ab. Ein optimaler Gehalt der Diazo-Harze ist näherungsweise zwischen 8 und 20 Gew.-%. Während unterschiedliche Polymere als Binder verwendet werden können, sind diejenigen bevorzugt, die funktionelle Gruppen, wie Hydroxy-, Amino-, Carboxy-, Amido-, Sulfonamido-, aktive Methylen-, Thioalkohol- und Epoxygruppen aufweisen.
Spezielle Beispiele solcher Polymere schließen ein: der in BP 1,350,521 beschriebene Shellac; die in BP 1,460,978 und US 4,123,276 beschriebenen Polymere, die Hydroxyethyl(meth)acrylateinheiten als primäre Repetiereinheiten enthalten; die in US 3,751,257 beschriebenen Polyamid-Harze; die in BP 1,074,392 beschriebenen Phenol-Harze; Poly(vinylacetal)-Harze, wie Poly(vinylformal)-Harz und Poly(vinylbutyral)-Harz; die in US 3,660,097 beschriebenen linearen Polyurethan-Harze; phthalatierte Poly(vinylalkohol)-Harze; aus Bisphenol A und Epichlorhydrin hergestellte Epoxyharze; Polymere mit Aminogruppen, wie Polyaminostyrole und Polyalkylamino(meth)acrylate; und Cellulosederivate, wie Celluloseacetat, Cellulosealkylether und Celluloseacetatphthalate.
Die aus den Diazo-Harzen und Bindern zusammengesetzte Zusammensetzung kann ferner Additive, wie pH-Indikatoren der in BP 1,041,463 beschriebenen Typen, die Phosphorsäure und Farbstoffe, die in US 3,236,646 beschrieben sind, enthalten.
Die fotoempfindliche Schicht hat vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 30 μm, mehr bevorzugt 0,5 bis 10 μm. Die Menge (Feststoffgehalt) der fotoempfindlichen Schicht, die auf den Träger aufzubringen ist, ist typischerweise im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 7 g/m², vorzugsweise von 0,5 bis 4 g/m².
Die so aus dem erfindungsgemäßen Träger für die lithografische Druckplatte verarbeitete vorsensibilisierte Platte wird dann der bildweisen Belichtung unterzogen und anschließenden Behandlungen, einschließlich Entwicklung in der üblichen Weise, wodurch ein Harzbild gebildet wird und so eine lithografische Druckplatte hergestellt wird.
Es sei beispielsweise eine positiv wirkende vorsensibilisierte Platte mit der fotoempfindlichen Schicht (A) betrachtet. Nach der bildweisen Belichtung wird die Entwicklung durchgeführt mit wässrigen Alkalilösungen der in US 4,259,434 und JP-A-3-90388 beschriebenen Typen, wobei die belichteten Bereiche der vorsensibilisierten Platte von der fotoempfindlichen Schicht befreit werden und so eine lithografische Druckplatte hergestellt wird.
Als nächstes sei eine negativ wirkende vorsensibilisierte Platte mit der fotoempfindlichen Schicht (B), die aus einem Diazo-Harz und einem Binder zusammengesetzt ist, betrachtet. Nach der bildweisen Belichtung wird die Platte mit einem Flüssigentwickler des in US 4,186,006 beschriebenen Typs behandelt, wobei die unbelichteten Bereiche der Platte von der fotoempfindlichen Schicht befreit werden und so eine lithografische Druckplatte hergestellt wird. Im Fall der negativ wirkenden vorsensibilisierten Platte, die beschrieben ist in JP-A-5-2273 oder JP-A-4-219759, kann die Entwicklung durchgeführt werden durch Behandlung mit einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallsilikats, wie in diesen Patenten beschrieben ist, wodurch eine lithografische Druckplatte hergestellt wird.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird weiter ausführlich unter Bezugnahme auf die folgenden unterschiedlichen Beispiele erläutert, welche die vorliegende Erfindung nicht beschränken sollen.
1. Herstellung von Trägern für lithografische Druckplatten (Beispiele 1 bis 7 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5)
Die Aluminiumlegierungsplatten, jeweils mit den formulierten Zusammensetzungen, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wurden verschiedenen Behandlungen unter den folgenden Bedingungen unterzogen und so Träger für lithografische Druckplatten erhalten, jeweils mit dem Index (Eigenschaften), wie in Tabelle 2 gezeigt ist.
Die Aluminiumlegierungsplatten wurden einer Alkali-Ätzungsbehandlung (Menge von aufgelöstem Al: 5,5 g/m²) unterzogen, gefolgt von Spülen, gefolgt von einer Desmutierungsbehandlung (Salpetersäurespray) und dann Spülen, gefolgt von einer elektrolytischen Körnung (Elektrizitätsmenge: 270 C/dm²) in einer Lösung aus 9,5 g/l Salpetersäure und 5 g/l Aluminiumnitrat unter Anlegung eines Wechselstroms. Dann wurde Spülen, gefolgt von einer Alkali-Ätzungsbehandlung (Menge von aufgelöstem Al: 0,4 g/m²), gefolgt von Spülen, gefolgt von einer Desmutierungsbehandlung (Schwefelsäurespray) und letztendlich Anodisierung (Menge der anodisierten Schicht: 2,5 g/m²) durchgeführt.
2. Herstellung von vorsensibilisierten Platten
Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Träger für die lithografischen Druckplatten wurden mit einer Sensibilisator-Zusammensetzung A (für ihr Rezept, siehe unten) beschichtet, um ein Trockenbeschichtungsgewicht von 2,5 g/m² zu ergeben und anschließend getrocknet, und so vorsensibilisierte Platten hergestellt.
Sensibilisator-Zusammensetzung A
3. Entwicklung und Drucken
Jede der vorsensibilisierten Platten wurde in einem Vakuum-Druckrahmen fixiert, für 50 Sekunden einer 3 kW Metallhalogenidlampe in einem Abstand von 1 m durch einen transparenten positiven Film ausgesetzt und mit einer 5,26 Gew.-%igen wässrigen Natriumsilicatlösung (SiO₂/Na₂O = 1,74 im molaren Verhältnis; pH, 12,7) entwickelt und so eine lithografische Druckplatte hergestellt. Nach der Entwicklung wurden die Platten sorgfältig mit Wasser gewaschen und gummiert, bevor das Drucken in üblicher Weise durchgeführt wurde.
4. Bewertung der Druckstandzeit und der Beständigkeit gegen Punktfarbflecken
Jede der hergestellten lithografischen Druckplatten wurde im Hinblick auf die Druckstandzeit und die Beständigkeit gegen Punktfarbflecken mit den folgenden Methoden bewertet.
(1) Druckstandzeit
Die Zahl von Drucken, die durchgeführt werden konnten, bevor die festen Bildbereiche der jeweiligen Platte durch Sichtprüfung als "verschwommen" befunden wurde, wurde gezählt und das Resultat ausgewertet. Die Resultate wurden in Relativwerten bewertet, wobei der Wert für Vergleichsbeispiel 1 als 100 angenommen wurde.
(2) Beständigkeit gegen Punktfarbflecken
Während des Druckens zum Zweck der Bewertung der zuvor erwähnten Druckstandzeit wurden kleine punktartige Flecken in den Nichtbildbereichen untersucht, nachdem 15.000 Bögen gedruckt worden waren. Die Bedeutung der jeweiligen Symbole in Tabelle 1 ist wie folgt.

⌾:: absolut keine
O:: keine
OΔ:: fast keine
Δ:: ein paar
Δx:: einige
x:: viele

5. Bewertung der Oberflächenmerkmale von Trägern für lithografische Druckplatten
Um die Oberflächenmerkmale des jeweiligen Trägers für eine lithografische Druckplatte zu bewerten, wurden in Bezug auf die Oberfläche der jeweiligen vorsensibilisierten Platte mit einer durch ein Lösungsmittel entfernten fotoempfindlichen Schicht R_a, R_max, R_z, R_p, R_v, S_m, Δa und P_c mit einem Oberflächenrauhigkeitsmeter ("Surfcom", Modell Typ E-MD-575B; Tokyo Seimitsu, Co., Ltd.) gemessen. Die Resultate sind in Tabelle 2 gezeigt.
Es ist aus Tabelle 1 zu sehen, dass die erfindungsgemäßen vorsensibilisierten Platten, die aus den erfindungsgemäßen Trägern für lithografische Druckplatten unter Verwendung einer Aluminiumlegierungsplatte, die jeweils spezifische Gehalte von spezifischen Elementen enthält, erhalten wurden, ausgezeichnet in ihrer Druckstandzeit und ebenso in ihrer Beständigkeit gegen Punktfarbflecken waren, wenn sie in eine lithografische Druckplatte verarbeitet wurden (Beispiele 1 bis 7). Dies kann der Tatsache zugeschrieben werden, dass die erfindungsgemäßen Träger für lithografische Druckplatten auf ihrer Oberfläche mit einer gleichförmigen und dichten Verteilung von tiefen Vertiefungen versehen waren und dass ihre gekörnten Oberflächen gleichförmig waren.
Andererseits war im Fall von Vergleichsbeispiel 1, obwohl die Vertiefungen auf der Oberfläche des Trägers in der Gleichförmigkeit ausgezeichnet waren, ihre Tiefe zu flach, um eine zufriedenstellende Druckstandzeit zu erhalten. In den Fällen der Vergleichsbeispiele 4 und 5 waren die Vertiefungen auf der Oberfläche des Trägers nicht gleichförmig, was die lokale Existenz großer Vertiefungen mit hohler Form erlaubte, wodurch die Druckstandzeit und ebenso die Beständigkeit gegen Punktfarbflecken verschlechtert wurde. In den Fällen der Vergleichsbeispiele 2 und 3 war, weil der Gehalt von Cu in der Aluminiumlegierungsplatte ungeeignet war, obwohl die Gehalte von Mg und Zn darin geeignet waren, die Gleichförmigkeit von Vertiefungen auf der Oberfläche des Trägers nicht schlecht und seine Druckstandzeit gut, jedoch wurden Punktfarbflecken gefunden infolge der lokalen Existenz von großen Vertiefungen mit hohler Form.
Vorteilhafter Effekt der Erfindung
Der erfindungsgemäße Träger für eine lithografische Druckplatte besitzt eine ausgezeichnete Druckstandzeit, wenn er in eine lithografische Druckplatte verarbeitet wird, weil seine Vertiefungen gleichförmig und tief sind. Ebenso ist es infolge der Abwesenheit der lokalen Existenz von großen Vertiefungen mit hohler Form möglich, die Erzeugung von Punktfarbflecken zu verhindern, wenn er zu einer lithografischen Druckplatte verarbeitet wird.

Claims

Träger für eine lithografische Druckplatte, der erhalten wird durch Durchführen einer Oberflächenkörnungsbehandlung und Anodisierungsbehandlung einer Aluminiumlegierungsplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierungsplatte 0,2 bis 0,5 Gew.-% Fe, 0,04 bis 0,11 Gew.-% Si, 0,003 bis 0,04 Gew.-% Cu, 0,010 bis 0,040 Gew.-% Ti, 0,002 bis 0,02 Gew.-% Zn und 0,05 bis 0,50 Gew.-% Mg enthält und der Rest Al und zufällige Verunreinigungen ist.
Träger für eine lithografische Druckplatte gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in bezug auf die Oberfläche des Trägers die durchschnittliche Mittellinienrauhigkeit R_a im Bereich von 0,2 bis 0,6 μm ist, die Maximalhöhe R_max im Bereich von 3,0 bis 6,0 μm ist, die mittlere Zehn-Punkt-Rauhigkeit R_z im Bereich von 2,0 bis 5,5 μm ist, die Mittellinienpeakhöhe R_p im Bereich von 1,0 bis 3,0 μm ist, die Mittellinientaltiefe R_v im Bereich von 2,0 bis 3,5 μm ist, der mittlere Abstand S_m im Bereich von 40 bis 70 μm ist, die durchschnittliche Neigung Δa im Bereich von 6,0 bis 12,0° ist und die Peakzahl P_c im Bereich von 100 bis 200 ist.
Vorsensibilisierte Platte, welche den Träger für eine lithografische Druckplatte gemäss Anspruch 1 oder 2 und eine fotoempfindliche Schicht davon umfasst.