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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine wärmeempfindliche lithografische
Druckplattenvorstufe.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Bei
lithografischem Druck verwendet man in der Regel einen sogenannten
Druckmaster wie eine auf eine Trommel einer Rotationsdruckpresse
aufgespannte Druckplatte. Die Masteroberfläche trägt ein lithografisches Bild
und ein Abzug wird erhalten, indem zunächst Druckfarbe auf das Bild
aufgetragen und anschließend
die Farbe vom Master auf ein Empfangsmaterial, in der Regel Papier, übertragen
wird. Bei herkömmlichem
lithografischem Druck werden sowohl Druckfarbe als auch Feuchtwasser
auf Wasserbasis auf das lithografische Bild, das aus oleophilen
(oder hydrophoben, d. h. farbanziehenden, wasserabstoßenden)
Bereichen und hydrophilen (oder oleophoben, d. h. wasseranziehenden,
farbabstoßenden)
Bereichen aufgebaut ist, angebracht. Bei sogenanntem driografischem
Druck besteht das lithografische Bild aus farbanziehenden und farbabweisenden
(d. h. farbabstoßenden)
Bereichen und wird während
des driografischen Drucks nur Druckfarbe auf den Master angebracht.
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Druckmaster
werden in der Regel durch bildmäßige Belichtung
und Entwicklung eines als Plattenvorstufe bezeichneten bilderzeugenden
Materials erhalten. Eine typische positivarbeitende Druckplattenvorstufe enthält einen
hydrophilen Träger
und eine oleophile Beschichtung, die in nicht-belichtetem Zustand
schwerlöslich
in wässrig-alkalischem
Entwickler ist, jedoch bei Bestrahlung löslich im Entwickler gemacht
wird. Außer den
allgemein bekannten strahlungsempfindlichen Bilderzeugungsmaterialien,
die für
eine UV-Kontaktbelichtung
durch eine Filmmaske geeignet sind (den sogenannten vorsensibilisierten
Platten) sind auch wärmeempfindliche
Druckplattenvorstufen zu einem sehr populären Plattentyp geworden. Solche
Thermomaterialien beinhalten den Vorteil ihrer Tageslichtbeständigkeit
und sind besonders geeignet zur Verwendung im sogenannten Computer-to-Plate-Verfahren
(direkte digitale Druckplattenbebilderung), bei dem die Plattenvorstufe
direkt belichtet wird, d. h. ohne Einsatz einer Filmmaske. Das Material
wird mit Wärme
beaufschlagt oder mit Infrarotlicht belichtet und die dabei erzeugte
Wärme löst einen
(physikalisch)-chemischen Prozess aus, wie Ablation, Polymerisation,
Insolubilisierung durch Vernetzung eines Polymers oder durch Koagulierung
der Teilchen eines thermoplastischen polymeren Latex und Solubilisierung
durch Zerstörung
intermolekularer Wechselwirkungen oder durch Steigerung der Durchdringbarkeit
einer Entwicklungssperrschicht.
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Obgleich
gewisse dieser Thermoprozesse eine Plattenherstellung ohne Nassentwicklung
erlauben, erfolgt die Bilderzeugung bei den populärsten Thermoplatten
dadurch, dass durch Erwärmung
der Platten ein Löslichkeitsunterschied
in alkalischem Entwickler zwischen den erwärmten Bereichen und nicht-erwärmten Bereichen
der Beschichtung hervorgerufen wird. Die Beschichtung enthält in der
Regel ein oleophiles Bindemittel, z. B. ein Phenolharz, dessen Lösungsgeschwindigkeit
im Entwickler durch die bildmäßige Erwärmung entweder
beschränkt
(negativarbeitende Platte) oder gesteigert (positivarbeitende Platte)
wird. Der Löslichkeitsunterschied
sorgt dafür,
dass während
der Entwicklung die Nicht-Bildbereiche (d. h. die nicht-druckenden Bereiche)
der Beschichtung entfernt werden und dabei der hydrophile Träger freigelegt
wird, während
die Bildbereiche (d. h. die druckenden Bereiche) der Beschichtung
intakt auf dem Träger
verbleiben.
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Bei
einer positivarbeitenden Thermoplatte wird einem als Bindemittel
verwendeten Phenolharz in der Regel ein Lösungshemmer zugesetzt, was
eine Verringerung der Lösungsgeschwindigkeit
der Beschichtung mit sich bringt. Bei Erwärmung wird diese verringerte
Lösungsgeschwindigkeit
der Beschichtung in den erwärmten
Bereichen gesteigert, nicht aber in den nicht-erwärmten Bereichen,
wodurch die Beschichtung nach der bildmäßigen Bebilderung durch Erwärmung oder
Bestrahlung mit Infrarotlicht einen genügend großen Unterschied in Löslichkeit
aufweist. Es gibt eine große
Verschiedenheit bekannter und in der Literatur beschriebener Lösungshemmer,
wie organische Verbindungen, die eine aromatische Gruppe und eine Wasserstoffbrückenbindungsstelle
enthalten, oder Polymere oder Tenside mit Siloxan- oder Fluoralkyleinheiten.
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Die
bekannten wärmeempfindlichen
Druckplattenvorstufen enthalten in der Regel einen hydrophilen Träger, eine
Beschichtung, die in den erwärmten
Bereichen (positivarbeitendes Material) oder aber in den nicht-erwärmten Bereichen
(negativarbeitendes Material) alkalilöslich ist, und eine IR-absorbierende
Verbindung. Eine solche Beschichtung enthält in der Regel ein oleophiles
Polymer, zum Beispiel ein Phenolharz, wie Novolak, Resol oder ein
Polyvinylphenolharz. Das Phenolharz kann chemisch modifiziert sein,
wobei die Phenolmonomereinheit durch eine wie in
WO 99/01795 ,
EP 934 822 ,
EP 1 072 432 ,
US 3 929 488 ,
EP 2 102 443 ,
EP 2 102 444 ,
EP 2 102 445 und
EP 2 102 446 beschriebene Gruppe substituiert
ist. Ferner kann das Phenolharz mit einem anderen Polymer, wie einem
sauren Polyvinylacetal, wie beschrieben in
WO 2004/020484 , oder einem sulfonamidhaltigen
Copolymer, wie beschrieben in
US
6 143 464 , vermischt werden. Der Einsatz anderer polymerer
Bindemittel in lithografischen Druckplatten ist beschrieben in
WO 2001/09682 ,
EP 933 682 ,
WO 99/63407 ,
WO 2002/53626 ,
EP 1 433 594 und
EP 1 439 058 .
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Ferner
kann die positivarbeitende Thermoplatte zwischen der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht und dem Träger
eine ein alkalilösliches
Harz enthaltende Zwischenschicht enthalten. Diese Schicht ermöglicht eine
bessere Entfernung der Beschichtung in den erwärmten Bereichen. Typische Beispiele
für positivarbeitende
Thermoplattenmaterialien mit solcher Doppelschichtstruktur sind
beschrieben in z. B.
EP 864 420 ,
EP 909 657 ,
EP-A 1 011 970 ,
EP-A 1 263 590 ,
EP-A 1 268 660 ,
EP-A 1 072 432 ,
EP-A 1 120 246 ,
EP-A 1 303 399 ,
EP-A 1 311 394 ,
EP-A 1 211 065 ,
EP-A 1 368 413 ,
EP-A 1 241 003 ,
EP-A 1 299 238 ,
EP-A 1 262 318 ,
EP-A 1 275 498 ,
EP-A 1 291 172 ,
WO 2003/74287 ,
WO 2004/33206 ,
EP-A 1 433 594 und
EP-A 1 439 058 .
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In
EP 731 113 wird ein lichtempfindliches
Material für
eine lithografische Druckplatte offenbart. Das Material enthält 1,2-Chinondiazid und
ein polymeres Bindemittel, wie ein Copolymer, das N-Methacryloylaminmethylphthalimid
als Monomereinheit enthält.
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KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Die
erfindungsgemäße Druckplattenvorstufe
ist positivarbeitend, d. h. nach Erwärmung und Entwicklung sind
die erwärmten
Bereiche der oleophilen Beschichtung, im Nachstehenden als "wärmeempfindliche Beschichtung" oder "Beschichtung" bezeichnet, und
der Zwischenschicht vom Träger
entfernt und bilden hydrophile (nicht-druckende) Nicht-Bildbereiche, während die
nicht-erwärmten
Bereiche der Beschichtung und der Zwischenschicht nicht vom Träger entfernt
worden sind und oleophile (druckende) Bildbereiche bilden. Die aus
dem Stand der Technik bekannten Polymere sind nicht geeignet zur
Verwendung in der Zwischenschicht und zwar weil bei der Erwärmung keine
zureichende Differenzierung in Lösungskinetik
zwischen den erwärmten
Bereichen und den nicht-erwärmten
Bereichen erzielt wird. Deshalb haben die Erfinder für die Zwischenschicht
ein neues polymeres Bindemittel gefunden. Die Vorstufe, die eine
dieses Polymer als Bindemittel enthaltende Zwischenschicht umfasst,
erlaubt den Erhalt einer hervorragenden Differenzierung in Lösungskinetik zwischen
den erwärmten
Bereichen und den nicht-erwärmten
Bereichen der Beschichtung und beinhaltet den Vorteil, der Beschichtung
eine hohe chemische Beständigkeit,
d. h. eine hohe Beständigkeit
gegen Druckflüssigkeiten,
wie Druckfarbe, z. B. UV-Druckfarben, Feuchtwasser, Plattenreiniger
und Gummituchreiniger, zu verleihen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer wie in Anspruch
1 definierten wärmeempfindlichen
lithografischen Druckplattenvorstufe mit dem spezifischen Kennzeichen,
dass das Polymer in der Zwischenschicht der Vorstufe eine erste
Monomereinheit der Formel I enthält:
(Formel
I) in der:
R
1, R
2 und R
3 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe
bedeuten,
R
4 und R
5 unabhängig voneinander
eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Cycloalkylgruppe,
Arylgruppe oder Arylalkylgruppe bedeuten oder R
4 und
R
5 gemeinsam eine cyclische Struktur bilden.
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Spezifische
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 zeigt
die Lösungskinetik
zwischen den erwärmten
und nicht-erwärmten Bereichen
der Beschichtung der Vorstufe PPP-01, wobei in dieser Kurve die
optische Dichte der bestrahlten (Dmin) und nicht-bestrahlten (Dmax) Teile gegen die Entwicklungszeit
(in Sekunden) aufgetragen ist.
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2 zeigt
die Lösungskinetik
zwischen den erwärmten
und nicht-erwärmten Bereichen
der Beschichtung der Vorstufe PPP-02, wobei in dieser Kurve die
optische Dichte der bestrahlten (Dmin) und nicht-bestrahlten (Dmax) Teile gegen die Entwicklungszeit
(in Sekunden) aufgetragen ist.
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3 zeigt
die Lösungskinetik
zwischen den erwärmten
und nicht-erwärmten Bereichen
der Beschichtung der Vorstufe PPP-03, wobei in dieser Kurve die
optische Dichte der bestrahlten (Dmin) und nicht-bestrahlten (Dmax) Teile gegen die Entwicklungszeit
(in Sekunden) aufgetragen ist.
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4 zeigt
die Lösungskinetik
zwischen den erwärmten
und nicht-erwärmten Bereichen
der Beschichtung der Vorstufe PPP-04, wobei in dieser Kurve die
optische Dichte der bestrahlten (Dmin) und nicht-bestrahlten (Dmax) Teile gegen die Entwicklungszeit
(in Sekunden) aufgetragen ist.
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5 zeigt
die Lösungskinetik
zwischen den erwärmten
und nicht-erwärmten Bereichen
der Beschichtung der Vorstufe PPP-05, wobei in dieser Kurve die
optische Dichte der bestrahlten (Dmin) und nicht-bestrahlten (Dmax) Teile gegen die Entwicklungszeit
(in Sekunden) aufgetragen ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
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Gelöst wird
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellen einer
wärmeempfindlichen
lithografischen Druckplattenvorstufe mit einem Träger mit
einer hydrophilen Oberfläche
oder einem mit einer hydrophilen Schicht versehenen Träger, einer
Beschichtung, die in den nicht-erwärmten Bereichen unlöslich in wässrig-alkalischem
Entwickler ist und durch Erwärmung
in den erwärmten
Bereichen löslich
in wässrig-alkalischem
Entwickler gemacht wird, und einer zwischen der hydrophilen Oberfläche oder
der hydrophilen Schicht und der Beschichtung aufgetragenen Zwischenschicht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht ein erstes Polymer
mit einer ersten Monomereinheit der Formel I enthält:
(Formel
I) in der:
R
1, R
2 und R
3 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe
bedeuten,
R
4 und R
5 unabhängig voneinander
eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Cycloalkylgruppe,
Arylgruppe oder Arylalkylgruppe bedeuten oder R
4 und
R
5 gemeinsam eine cyclische Struktur bilden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
bilden R4 und R5 gemeinsam
eine cyclische Struktur mit zumindest 5 Kohlenstoffatomen. In einer
ganz besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die erste Monomereinheit Vinylcaprolactam.
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Die
Menge der ersten Monomereinheit im ersten Polymer liegt zwischen
3 mol-% und 75 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 4 mol-% und 50
mol-%, ganz besonders bevorzugt zwischen 5 mol-% und 40 mol-%.
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In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
enthält
das erste Polymer ferner eine zweite Monomereinheit der Formel II:
(Formel
II) in der:
R
6, R
7 und R
8 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe
bedeuten,
R
9 ein Wasserstoffatom oder
eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Cycloalkylgruppe,
Arylgruppe oder Arylalkylgruppe bedeutet und
R
10 Formel
III oder Formel IV entspricht:
(Formel
III)
(Formel
IV) in denen:
* die Stelle bedeutet, an der Gruppe
R
10 in obiger Formel II an das Stickstoffatom
gebunden ist,
X -C(=O)- oder -SO
2-
bedeutet,
R
11 und R
12 unabhängig voneinander
eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Cycloalkylgruppe,
Arylgruppe, Arylalkylgruppe oder Heteroarylgruppe bedeuten oder
R
11 und R
12 zusammen
eine cyclische Struktur bilden und
R
13 und
R
14 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom
oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Cycloalkylgruppe, Arylgruppe, Arylalkylgruppe oder Heteroarylgruppe
bedeuten oder R
13 und R
14 zusammen
eine cyclische Struktur bilden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
entspricht R
10 folgender Strukturformel
V:
(Formel
V) in der:
* die Stelle bedeutet, an der Gruppe
R
10 in obiger Formel II an das Stickstoffatom
gebunden ist,
n 0, 1, 2, 3 oder 4 bedeutet und
jedes R
a jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom,
ein Halogenatom, -CN, -NO
2, eine gegebenenfalls
substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe,
heterocyclische Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe
oder Heteroaralkylgruppe, -O-R
b, -S-R
c, -SO
3-R
d, -CO-O-R
e, -O-CO-R
f, -NR
gR
h,
-NR
i-CO-R
j, -NR
k-SO
2-R
1,
-CO-R
m, -CO-NR
nR
o, -SO
2-NR
pR
q oder -P(=O)(-O-R
r)(-O-R
s) bedeutet,
wobei
R
b bis R
s unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe
oder Arylgruppe bedeuten.
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Die
zweite Monomereinheit ist vorzugsweise N-Acryloylaminmethylphthalimid
oder N-Methacryloylaminmethylphthalimid.
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Die
Menge der zweiten Monomereinheit im ersten Polymer liegt vorzugsweise
zwischen 5 mol-% und 95 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 10 mol-%
und 85 mol-%, ganz besonders bevorzugt zwischen 20 und 75 mol-%.
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In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
enthält
das erste Polymer ferner eine dritte Monomereinheit der Formel VI:
(Formel
VI) in der:
R
15, R
16 und R
17 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe
bedeuten und
R
18 ein Wasserstoffatom,
ein positiv geladenes Metallion oder Ammoniumion oder eine gegebenenfalls
substituierte Alkylgruppe, Cycloalkylgruppe, Arylgruppe oder Arylalkylgruppe
bedeutet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich bei der dritten Monomereinheit um (Meth)acrylsäure oder
Salze oder Alkylester von (Meth)acrylsäure.
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Die
Menge der dritten Monomereinheit im ersten Polymer liegt vorzugsweise
zwischen 2 mol-% und 70 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 5 mol-%
und 60 mol-%, ganz besonders bevorzugt zwischen 10 und 50 mol-%.
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In
einer weiteren erfindungsgemäßen bevorzugten
Ausführungsform
enthält
das erste Polymer eine Kombination einer ersten Monomereinheit der
Formel I, einer zweiten Monomereinheit der Formel II und einer dritten
Monomereinheit der Formel VI. Die Menge dieser drei Monomereinheiten
im ersten Polymer liegt vorzugsweise zwischen 5 und 35 mol-% für die erste
Monomereinheit, zwischen 20 und 75 mol-% für
die zweite Monomereinheit und zwischen 3 und 35 mol-% für die dritte
Monomereinheit. In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
enthält
das erste Polymer eine Kombination von N-Vinylcaprolactam, N-(Meth)acryloylaminmethylphthalimid
und (Meth)acrylsäure.
Die Menge N-Vinylcaprolactam im ersten Polymer liegt vorzugsweise
zwischen 5 und 35 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 10 und 30
mol-%, die Menge N-(Meth)acryloylaminmethylphthalimid im ersten
Polymer liegt vorzugsweise zwischen 20 und 75 mol-%, besonders bevorzugt
zwischen 30 und 65 mol-%, und die Menge (Meth)acrylsäure im ersten
Polymer liegt vorzugsweise zwischen 3 und 35 mol-%, besonders bevorzugt
zwischen 10 und 30 mol-%.
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Bei
Erwärmung
löst sich
die wärmeempfindliche
Beschichtung in den nicht-belichteten Bereichen nicht in einem wässrig-alkalischen
Entwickler, wohl aber in den belichteten Bereichen. Die Beschichtung
enthält
ein zweites Polymer, vorzugsweise ein Phenolharz, besonders bevorzugt
Novolak, Resole, ein Polyvinylphenol oder ein carboxylsubstituiertes
Polymer. Ganz besonders bevorzugt wird Novolak. Typische Beispiele
für solche
Polymere sind beschrieben in
DE-A
4 007 428 ,
DE-A
4 027 301 und
DE-A
4 445 820 . Weitere bevorzugte zweite Polymere sind Phenolharze,
in denen die Phenylgruppe oder Hydroxylgruppe der Phenolmonomereinheit
durch einen organischen Substituenten chemisch modifiziert ist,
wie beschrieben in
EP 894 622 ,
EP 901 902 ,
EP 933 682 ,
WO 99/63407 ,
EP 934 822 ,
EP 1 072 432 ,
US 5 641 608 ,
EP 982 123 ,
WO 99/01795 ,
WO 04/035310 ,
WO 04/035686 ,
WO 04/035645 ,
WO 04/035687 oder
EP 1 506 858 .
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Das
Novolakharz oder Resolharz kann durch Polykondensation von zumindest
einem Element aus der Gruppe bestehend aus aromatischen Kohlenwasserstoffen,
wie Phenol, o-Kresol, p-Kresol, m-Kresol, 2,5-Xylenol, 3,5-Xylenol, Resorcin, Pyrogallol,
Bisphenol, Bisphenol A, Trisphenol, o-Ethylphenol, p-Ethylphenol, Propylphenol,
n-Butylphenol, t-Butylphenol,
1-Naphthol und 2-Naphthol, mit zumindest einem Aldehyd oder Keton
aus der Gruppe bestehend aus Aldehyden, wie Formaldehyd, Glyoxal,
Acetoaldehyd, Propionaldehyd, Benzaldehyd und Furfural, und Ketonen,
wie Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon, in Gegenwart eines
Säurekatalysators
hergestellt werden. Statt Formaldehyd und Acetaldehyd können auch
Paraformaldehyd bzw. Paraldehyd verwendet werden.
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Das
durch Gelpermeationschromatografie auf der Basis einer universalen
Eichung mit Polystyrol-Standards gemessene Gewichtsmittel des Molekulargewichts
des Novolakharzes liegt vorzugsweise zwischen 500 und 150.000 g/Mol,
besonders bevorzugt zwischen 1.500 und 15.000 g/Mol.
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Das
Poly(vinylphenol)-Harz kann ebenfalls ein aus einem oder mehreren
hydroxyphenylhaltigen Monomeren, wie Hydroxystyrolen oder Hydroxyphenyl(meth)acrylaten,
bestehendes Polymer sein. Beispiele für solche Hydroxystyrole sind
o-Hydroxystyrol, m-Hydroxystyrol, p-Hydroxystyrol, 2-(o-Hydroxyphenyl)-propylen, 2-(m-Hydroxyphenyl)-propylen und 2-(p-Hydroxyphenyl)-propylen.
Ein solches Hydroxystyrol kann auf seinem aromatischen Ring durch
einen Substituenten, wie Chlor, Brom, Iod, Fluor oder eine C1-4-Alkylgruppe, substituiert sein. Ein Beispiel
für ein
solches Hydroxyphenyl(meth)acrylat ist 2-Hydroxyphenylmethacrylat.
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Das
Poly(vinylphenol)-Harz kann üblicherweise
durch Polymerisieren eines oder mehrerer hydroxyphenylhaltiger Monomere
in Gegenwart eines Radikalpolymerisationsinitiators oder eines Initiators
für kationische
Polymerisation hergestellt werden. Das Poly(vinylphenol)-Harz kann
ebenfalls durch Copolymerisieren eines oder mehrerer dieser hydroxyphenylhaltigen
Monomere mit anderen monomeren Verbindungen, wie Acrylatmonomeren,
Methacrylatmonomeren, Acrylamidmonomeren, Methacrylamidmonomeren,
Vinylmonomeren, aromatischen Vinylmonomeren oder Dienmonomeren,
hergestellt werden.
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Das
durch Gelpermeationschromatografie auf der Basis einer universalen
Eichung mit Polystyrol-Standards gemessene Gewichtsmittel des Molekulargewichts
des Poly(vinylphenol)-Harzes liegt vorzugsweise zwischen 1.000 und
200.000 g/Mol, besonders bevorzugt zwischen 1.500 und 50.000 g/Mol.
Beispiele für
Phenolharze sind:
PR-01: ALNOVOL SPN452 ist eine 40 gew.-%ige
Lösung
eines Novolakharzes in Dowanol PM (erhältlich durch CLARIANT GmbH).
Dowanol PM besteht aus 1-Methoxy-2-propanol (> 99,5%) und 2-Methoxy-1-propanol (< 0,5%).
PR-02:
ALNOVOL SPN400 ist eine 44 gew.-%ige Lösung eines Novolakharzes in
Dowanol PMA (erhältlich durch
CLARIANT GmbH). Dowanol PMA besteht aus 2-Methoxy-1-methylethylacetat.
PR-03:
ALNOVOL HPN100 ist ein durch CLARIANT GmbH erhältliches Novolakharz.
PR-04:
DURITE PD443 ist ein durch BORDEN CHEM. INC. erhältliches Novolakharz.
PR-05:
DURITE SD423A ist ein durch BORDEN CHEM. INC. erhältliches
Novolakharz.
PR-06: DURITE SD126A ist ein durch BORDEN CHEM.
INC. erhältliches
Novolakharz.
PR-07: BAKELITS 6866LB02 ist ein durch BAKELITS
AG erhältliches
Novolakharz.
PR-08: BAKELITS 6866LB03 ist ein durch BAKELITS
AG erhältliches
Novolakharz.
PR-09: KR 400/8 ist ein durch KOYO CHEMICALS INC.
erhältliches
Novolakharz.
PR-10: HRJ 1085 ist ein durch SCHNECTADY INTERNATIONAL
INC. erhältliches
Novolakharz.
PR-11: HRJ 2606 ist ein durch SCHNECTADY INTERNATIONAL
INC. erhältliches
Phenolnovolakharz.
PR-12: LYNCUR CMM ist ein durch SIBER HEGNER
erhältliches
Copolymerisat aus 4-Hydroxystyrol und Methylmethacrylat.
PR-13:
Syntheseprodukt eines Vinylcopolymers, wie beschrieben in den Beispielen
der Patentschrift
WO 04/035310 (Herstellung
von Polymer MP-30)
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Bei
einer bevorzugten positivarbeitenden lithografischen Druckplattenvorstufe
enthält
die Beschichtung ferner einen oder mehrere Lösungshemmer (Lösungsinhibitoren).
Lösungshemmer
sind Verbindungen, die die Lösungsgeschwindigkeit
des hydrophoben Polymers im wässrig-alkalischen
Entwickler in den nicht-belichteten Bereichen der Beschichtung verringern.
Diese Verringerung der Lösungsgeschwindigkeit
wird durch die während
der Belichtung erzeugte Wärme
zunichte gemacht, wodurch sich die Beschichtung in den belichteten
Bereichen zügig
im Entwickler löst.
Der Lösungshemmer
weist einen wesentlichen Spielraum in Lösungsgeschwindigkeit zwischen
den belichteten Bereichen und den nicht-belichteten Bereichen auf.
Vorzugsweise weist der Lösungshemmer
einen guten Spielraum in Lösungsgeschwindigkeit
auf, so dass die belichteten Bereiche der Beschichtung schon völlig im
Entwickler gelöst
sind, ehe die nicht-belichteten Bereiche solchermaßen durch
den Entwickler angegriffen werden, dass das Farbanziehungsvermögen der
Beschichtung abgeschwächt
wird. Der (die) Lösungshemmer
kann (können)
der das oben besprochene hydrophobe Polymer enthaltenden Schicht
zugesetzt werden.
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Die
Verringerung der Lösungsgeschwindigkeit
der nicht-belichteten
Bereiche der Beschichtung im Entwickler wird vorzugsweise durch
die Wechselwirkung zwischen dem hydrophoben Polymer und dem Hemmer, der
zum Beispiel die Bildung einer Wasserstoffbrücke zwischen beiden Verbindungen
zugrunde liegt, hervorgerufen. Geeignete Lösungshemmer sind vorzugsweise
organische Verbindungen, die zumindest eine aromatische Gruppe und
eine Wasserstoffbrückenbindungsstelle
enthalten, z. B. ein Carbonylgruppe, eine Sulfonylgruppe oder ein
Stickstoffatom, das quaterniert und Teil eines heterocyclischen
Ringes oder eines Aminsubstituenten der organischen Verbindung sein
kann. Geeignete Lösungsinhibitoren
dieses Typs sind beschrieben in z. B.
EP-A 825 927 und
EP-A 823 327 .
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Wasserabstoßende Polymere
sind ein anderer Typ von geeigneten Lösungsinhibitoren. Solche Polymere
scheinen die Beständigkeit
der Beschichtung gegen den Entwickler zu verbessern, indem sie den
wässrigen
Entwickler von der Beschichtung abstoßen. Die wasserabstoßenden Polymere
können
der das hydrophobe Polymer enthaltenden Schicht und/oder einer gesonderten,
auf die das hydrophobe Polymer enthaltende Schicht aufgetragenen
Schicht zugesetzt werden. In letzterer Ausführungsform bildet das wasserabstoßende Polymer
eine die Beschichtung gegen den Entwickler schützende Sperrschicht und kann
die Löslichkeit
der Sperrschicht im Entwickler oder die Durchdringbarkeit des Entwicklers
in die Sperrschicht durch Beaufschlagung mit Wärme oder Belichtung mit Infrarotlicht
erhöht
werden, wie beschrieben in z. B.
EP-A 864 420 ,
EP-A 950 517 und
WO 99/21725 . Bevorzugte Beispiele
für die
wasserabstoßenden
Polymere sind Polymere mit Siloxan- und/oder Perfluoralkyleinheiten.
In einer Ausführungsform
enthält
die Beschichtung ein solches wasserabstoßendes Polymer in einer Menge
zwischen 0,5 und 25 mg/m
2, vorzugsweise
zwischen 0,5 und 15 mg/m
2 und ganz besonders
bevorzugt zwischen 0,5 und 10 mg/m
2. Ist
das verwendete wasserabstoßende
Polymer auch farbabstoßend,
z. B. im Falle von Polysiloxanen, so besteht die Gefahr, dass Mengen über 25 mg/m
2 eine schwache Farbanziehung der nicht-erwärmten bzw.
nicht-belichteten
Bereiche verursachen. Eine Menge unter 0,5 mg/m
2 kann
andererseits zu einer unbefriedigenden Beständigkeit gegen den Entwickler
führen.
Das Polysiloxan kann ein lineares, cyclisches oder komplexes vernetztes
Polymer oder Copolymer sein. Der Begriff „Polysiloxanverbindung" umfasst jegliche
Verbindung, die mehr als eine Siloxangruppe -Si(R,R')-O-, in der R und
R' eine gegebenenfalls
substituierte Alkyl- oder Arylgruppe darstellen, enthält. Bevorzugte
Siloxane sind Phenylalkylsiloxane und Dialkylsiloxane. Die Anzahl
der Siloxangruppen im (Co)polymer beträgt zumindest 2, vorzugsweise
zumindest 10, besonders bevorzugt zumindest 20. Sie kann unter 100, vorzugsweise
unter 60 liegen. In einer anderen Ausführungsform ist das wasserabstoßende Polymer
ein Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer eines Poly(alkylenoxid)-Blocks
und eines Blocks eines Polymers mit Siloxan- und/oder Perfluoralkyleinheiten.
Ein geeignetes Copolymer enthält
etwa 15 bis 25 Siloxaneinheiten und 50 bis 70 Alkylenoxideinheiten.
Zu bevorzugten Beispielen zählen
Copolymere mit Phenylmethylsiloxan und/oder Dimethylsiloxan sowie
Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, wie Tego Glide 410, Tego Wet
265, Tego Protect 5001 oder Silikophen P50/X, die alle durch Tego
Chemie, Essen, Deutschland, vertrieben werden. Infolge seiner bifunktionellen
Struktur wirkt ein solches Copolymer während der Beschichtung als
Tensid, positioniert sich dabei selbst automatisch an der Grenzfläche zwischen
der Beschichtung und der Luft und bildet dabei eine separate Deckschicht,
sogar wenn die Gesamtbeschichtung aus einer einzelnen Gießlösung vorgenommen
wird. Zugleich wirken solche Tenside als Spreitungsmittel, das die
Beschichtungsqualität
verbessert. Das wasserabstoßende
Polymer kann ebenfalls aus einer zweiten Lösung auf die das hydrophobe
Polymer enthaltende Schicht angebracht werden. In dieser Ausführungsform
kann es von Vorteil sein, in der zweiten Gießlösung ein Lösungsmittel zu verwenden, das
nicht in der Lage ist, die in der ersten Schicht enthaltenen Inhaltsstoffe
zu lösen,
wodurch auf der Beschichtung eine stark konzentrierte wasserabstoßende Phase
erhalten wird.
-
Die
Beschichtung enthält
vorzugsweise ebenfalls einen oder mehrere Entwicklungsbeschleuniger,
d. h. Verbindungen, die die Lösung
deshalb fördern,
weil sie die Lösungsgeschwindigkeit
der nicht-erwärmten bzw.
nicht-belichteten Beschichtungsbereiche im Entwickler zu steigern
vermögen.
Der gleichzeitige Einsatz von Lösungsinhibitoren
und Lösungsbeschleunigern
erlaubt eine präzise
Feineinstellung des Lösungsverhaltens
der Beschichtung. Geeignete Lösungsbeschleuniger
sind cyclische Säureanhydride,
Phenole oder organische Säuren.
Zu Beispielen für
das cyclische Säureanhydrid
zählen
Phthalsäureanhydrid,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydrid,
Tetrachlorphthalsäureanhydrid,
Maleinsäureanhydrid,
Chlormaleinsäureanhydrid, α-Phenylmaleinsäureanhydrid,
Bernsteinsäureanhydrid
und Pyromellitsäureanhydrid, wie
beschrieben in
US-P 4 115 128 .
Zu Beispielen für
die Phenole zählen
Bisphenol A, p-Nitrophenol, p-Ethoxyphenol, 2,4,4'-Trihydroxybenzophenon,
2,3,4-Trihydroxybenzophenon, 4-Hydroxybenzophenon, 4,4',4''-Trihydroxytriphenylmethan und 4,4',3'',4''-Tetrahydroxy-3,5,3',5'-tetramethyltriphenylmethan
und dergleichen. Zu Beispielen für
die organischen Säuren
zählen
Sulfonsäuren,
Sulfinsäuren,
Alkylschwefelsäuren,
Phosphonsäuren,
Phosphate und Carbonsäuren,
wie zum Beispiel beschrieben in
JP-A 60-88 942 und
JP-A 2-96 755 . Zu typischen
Beispielen für
diese organischen Säuren
zählen
p-Toluolsulfonsäure,
Dodecylbenzolsulfonsäure, p-Toluolsulfinsäure, Ethylschwefelsäure, Phenylphosphonsäure, Phenylphosphinsäure, Phenylphosphat,
Diphenylphosphat, Benzoesäure,
Isophthalsäure,
Adipinsäure,
p-Toluylsäure,
3,4-Dimethoxybenzoesäure, Phthalsäure, Terephthalsäure, 4-Cyclohexen-1,2-dicarbonsäure, Erucasäure, Laurinsäure, n-Undecansäure und
Ascorbinsäure.
Die Menge cyclisches Säureanhydrid,
Phenol oder organische Säure
in der Beschichtung liegt vorzugsweise zwischen 0,05 und 20 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung.
-
Der
Träger
weist eine hydrophile Oberfläche
auf oder ist mit einer hydrophilen Schicht versehen. Der Träger kann
ein bogenartiges Material sein, wie eine Platte, oder aber ein zylindrisches
Element, wie eine hülsenförmige Platte,
die um eine Drucktrommel einer Druckpresse geschoben werden kann.
Vorzugsweise ist der Träger
ein Metallträger,
wie ein Träger
aus Aluminium oder rostfreiem Stahl.
-
Ein
besonders bevorzugter lithografischer Träger ist ein elektrochemisch
angerauter und anodisierter Aluminiumträger.
-
Das
Anrauen und Anodisieren von lithografischen Aluminiumträgern ist
ein allgemein bekannter Prozess. Der im erfindungsgemäßen Material
verwendete angeraute Aluminiumträger
ist vorzugsweise ein elektrochemisch angerauter Träger. Als
Säure für das Anrauen
kann zum Beispiel Salpetersäure
verwendet werden. Die Säure
für das
Anrauen enthält
vorzugsweise Chlorwasserstoff. Auch Gemische aus z. B. Chlorwasserstoff
und Essigsäure
kommen in Frage.
-
Der
angeraute und anodisierte Aluminiumträger kann einer Nachverarbeitung
zur Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften der Trägeroberfläche unterzogen
werden. So kann der Aluminiumträger
zum Beispiel durch Verarbeitung der Trägeroberfläche mit einer Natriumsilikatlösung bei
erhöhter
Temperatur, z. B. 95°C,
silikatiert werden. Als Alternative kann eine Phosphatverarbeitung
vorgenommen werden, wobei die Aluminiumoxidoberfläche mit
einer wahlweise ferner ein anorganisches Fluorid enthaltenden Phosphatlösung verarbeitet
wird. Ferner kann die Aluminiumoxidoberfläche mit einer organischen Säure und/oder
einem Salz einer organischen Säure,
z. B. Carbonsäuren,
Hydroxycarbonsäuren,
Sulfonsäuren
oder Phosphonsäuren,
oder deren Salzen, z. B. Succinaten, Phosphaten, Phosphonaten, Sulfaten
und Sulfonaten, gespült
werden. Bevorzugt wird eine Zitronensäure- oder Citratlösung. Diese
Behandlung kann bei Zimmertemperatur oder bei leicht erhöhter Temperatur
zwischen etwa 30°C
und 50°C
erfolgen. Eine weitere Nachverarbeitung besteht in einer Spülung der
Aluminiumoxidoberfläche
mit einer Bicarbonatlösung.
Ferner kann die Aluminiumoxidoberfläche mit Polyvinylphosphonsäure, Polyvinylmethylphosphonsäure, Phosphorsäureestern
von Polyvinylalkohol, Polyvinylsulfonsäure, Polyvinylbenzolsulfonsäure, Schwefelsäureestern
von Polyvinylalkohol und Acetalen von Polyvinylalkoholen, die durch
Reaktion mit einem sulfonierten alifatischen Aldehyd gebildet sind,
verarbeitet werden. Ferner liegt es nahe, dass eine oder mehrere
dieser Nachbehandlungen separat oder kombiniert vorgenommen werden
können.
Genauere Beschreibungen dieser Behandlungen finden sich in
GB-A 1 084 070 ,
DE-A 4 423 140 ,
DE-A 4 417 907 ,
EP-A 659 909 ,
EP-A 537 633 ,
DE-A 4 001 466 ,
EP-A 292 801 ,
EP-A 291 760 und
US-P 4 458 005 .
-
Nach
einer weiteren Ausführungsform
kann der Träger
ebenfalls ein biegsamer Träger
sein, der mit einer hydrophilen Schicht, im Folgenden als „Grundierschicht" bezeichnet, überzogen
ist. Der biegsame Träger ist
z. B. Papier, eine Kunststofffolie, ein dünner Aluminiumträger oder
ein Laminat aus diesen Materialien. Bevorzugte Beispiele für Kunststofffolien
sind eine Folie aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat,
Celluloseacetat, Polystyrol, Polycarbonat usw. Der Kunststofffolienträger kann
lichtundurchlässig
oder lichtdurchlässig
sein.
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Die
Grundierschicht ist vorzugsweise eine vernetzte hydrophile Schicht,
die aus einem hydrophilen, mit einem Härter wie Formaldehyd, Glyoxal,
Polyisocyanat oder einem hydrolysierten Tetraalkylorthosilikat vernetzten
Bindemittel erhalten ist. Letzteres Vernetzungsmittel wird besonders
bevorzugt. Die Stärke
der hydrophilen Grundierschicht kann zwischen 0,2 und 25 µm variieren
und liegt vorzugsweise zwischen 1 und 10 µm.
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Das
hydrophile Bindemittel zur Verwendung in der Grundierschicht ist
z. B. ein hydrophiles (Co)polymer, wie Homopolymere und Copolymere
von Vinylalkohol, Acrylamid, Methylolacrylamid, Methylolmethacrylamid,
Acrylsäure, Methacrylsäure, Hydroxyethylacrylat,
Hydroxyethylmethacrylat oder Maleinsäureanhydrid-Vinylmethylether-Copolymere.
Die Hydrophilie des benutzten (Co)polymers oder (Co)polymergemisches ist
vorzugsweise höher
oder gleich der Hydrophilie von zu wenigstens 60 Gew.-%, vorzugsweise
zu 80 Gew.-% hydrolysiertem Polyvinylacetat.
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Die
Menge Härter,
insbesondere Tetraalkylorthosilikat, beträgt vorzugsweise wenigstens
0,2 Gewichtsteile je Gewichtsteil hydrophiles Bindemittel, liegt
besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 5 Gewichtsteilen, ganz besonders
bevorzugt zwischen 1 Gewichtsteil und 3 Gewichtsteilen je Gewichtsteil
hydrophiles Bindemittel.
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Die
hydrophile Grundierschicht kann ebenfalls Substanzen, die die mechanische
Festigkeit und Porosität
der Schicht verbessern, enthalten. Zu diesem Zweck kann kolloidale
Kieselsäure
benutzt werden. Die kolloidale Kieselsäure kann in Form einer beliebigen
handelsüblichen
Wasserdispersion von kolloidaler Kieselsäure mit zum Beispiel einer
mittleren Teilchengröße bis zu
40 nm, z. B. 20 nm, benutzt werden. Daneben können inerte Teilchen mit einer
größeren Korngröße als die
kolloidale Kieselsäure
zugesetzt werden, z. B. Kieselsäure,
die wie in J. Colloid and Interface Sci., Band 26, 1968, Seiten
62 bis 69, von Stöber
beschrieben angefertigt ist, oder Tonerdeteilchen oder Teilchen
mit einem mittleren Durchmesser von zumindest 100 nm, wobei es sich
um Teilchen von Titandioxid oder anderen Schwermetalloxiden handelt.
Durch Einbettung dieser Teilchen erhält die Oberfläche der
hydrophilen Grundierschicht eine gleichmäßige raue Beschaffenheit mit
mikroskopischen Spitzen und Tälern,
die als Lagerstellen für
Wasser in Hintergrundbereichen dienen.
-
Besondere
Beispiele für
geeignete hydrophile Grundierschichten zum Einsatz in der vorliegenden
Erfindung sind offenbart in
EP-A
601 240 ,
GB-P 1 419
512 ,
FR-P 2 300 354 ,
US-P 3 971 660 und
US-P 4 284 705 .
-
Besonders
bevorzugt wird ein Filmträger,
der mit einer ebenfalls als Trägerschicht
bezeichneten haftungsfördernden
Schicht versehen ist. Besonders geeignete haftungsfördernde
Schichten zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung enthalten
ein hydrophiles Bindemittel und kolloidale Kieselsäure, wie
beschrieben in
EP-A 619
524 ,
EP-A 620
502 und
EP-A
619 525 . Die Menge Kieselsäure in der haftungsfördernden
Schicht liegt vorzugsweise zwischen 200 mg/m
2 und
750 mg/m
2. Ferner beträgt das Verhältnis von Kieselsäure zu hydrophilem
Bindemittel vorzugsweise mehr als 1 und beträgt die spezifische Oberfläche der
kolloidalen Kieselsäure
vorzugsweise zumindest 300 m
2/g, besonders
bevorzugt zumindest 500 m
2/g.
-
Die
Trägerbeschichtung
ist wärmeempfindlich
und kann vorzugsweise mehrere Stunden lang unter normalen Arbeitsbeleuchtungsbedingungen
(Tageslicht, Fluoreszenzlicht) gehandhabt werden. Die Beschichtung
enthält
vorzugsweise keine UV-empfindlichen
Verbindungen, die ein Absorptionsmaximum im Wellenlängenbereich
zwischen 200 nm und 400 nm aufweisen, wie Diazoverbindungen, Fotosäuren, Fotoinitiatoren, Chinondiazide
oder Sensibilisatoren. Vorzugsweise enthält die Beschichtung auch keine
Verbindungen mit einem Absorptionsmaximum im Wellenlängenbereich
des sichtbaren Blau- und Grünlichts
zwischen 400 und 600 nm.
-
Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
wird das erfindungsgemäße Material
bildmäßig mit
Infrarotlicht belichtet, das durch ein Infrarotlicht absorbierendes
Mittel, das ein Farbstoff oder Pigment mit einem Absorptionsmaximum
im Infrarotwellenlängenbereich
sein kann, in Wärme
umgesetzt wird. Das Verhältnis
des Sensibilisierungsfarbstoffes oder -Pigments in der Beschichtung
liegt in der Regel zwischen 0,25 und 10,0 Gew.-%, besonders bevorzugt
zwischen 0,5 und 7,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung.
Bevorzugte Infrarotlicht absorbierende Verbindungen sind Farbstoffe,
wie Cyaninfarbstoffe oder Merocyaninfarbstoffe, oder Pigmente, wie
Russ. Eine geeignete Verbindung ist folgender Infrarot-Farbstoff:
wobei X
– ein
geeignetes Gegenion ist, wie Tosylat.
-
Die
Beschichtung kann ferner einen organischen Farbstoff enthalten,
der sichtbares Licht absorbiert, wodurch nach bildmäßiger Belichtung
und anschließender
Entwicklung ein sichtbares Bild erhalten wird. Ein solcher Farbstoff
wird oft als Kontrastfarbstoff oder Indikatorfarbstoff bezeichnet.
Bevorzugt wird ein Blaufarbstoff mit einem Absorptionsmaximum im
Wellenlängenbereich
zwischen 600 nm und 750 nm. Obgleich der Farbstoff sichtbares Licht
absorbiert, sensibilisiert er vorzugsweise die Druckplattenvorstufe
nicht, d. h. macht die Beschichtung während der Belichtung mit sichtbarem
Licht nicht löslicher
im Entwickler. Geeignete Beispiele für einen solchen Kontrastfarbstoff
sind die quaternierten Triarylmethanfarbstoffe. Eine weitere geeignete Verbindung
ist folgender Farbstoff:
-
Die
Infrarotlicht absorbierende Verbindung und der Kontrastfarbstoff
können
in der das hydrophobe Polymer enthaltenden Schicht und/oder in der
oben besprochenen Sperrschicht und/oder in einer eventuellen anderen
Schicht enthalten sein. Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die Infrarotlicht absorbierende Verbindung in oder in der Nähe der Sperrschicht
konzentriert, z. B. in einer Zwischenschicht zwischen der das hydrophobe
Polymer enthaltenden Schicht und der Sperrschicht.
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Die
erfindungsgemäße Druckplattenvorstufe
kann mittels einer LED oder eines Lasers mit Infrarotlicht belichtet
werden. Bevorzugt für
die Belichtung wird ein nahes Infrarotlicht mit einer Wellenlänge zwischen
etwa 750 nm und etwa 1.500 nm emittierender Laser, z. B. eine Halbleiterlaserdiode,
ein Nd:YAG-Laser oder ein Nd:YLF-Laser. Die erforderliche Laserleistung
ist abhängig
von der Empfindlichkeit der Bildaufzeichnungsschicht, der Pixelverweilzeit
des Laserstrahls, die durch die Strahlbreite bestimmt wird (ein
typischer Wert bei 1/e2 der Höchstintensität liegt
bei modernen Plattenbelichtern zwischen 10 und 25 µm), der
Abtastgeschwindigkeit und der Auflösung des Gelichters (d. h.
der Anzahl adressierbarer Pixel pro Längeneinheit, oft ausgedrückt in Punkten
pro Zoll oder dpi/typische Werte liegen zwischen 1.000 und 4.000
dpi).
-
Es
gibt zwei Typen üblicher
Laserbelichter, d. h. ein Innentrommelplattenbelichter (ITD-Plattenbelichter)
und ein Außentrommelplattenbelichter
(XTD-Plattenbelichter). ITD-Plattenbelichter
für Thermoplatten kennzeichnen
sich in der Regel durch sehr hohe Abtastgeschwindigkeiten bis 1.500
m/s und benötigen
manchmal eine Laserleistung von mehreren Watt. Der Agfa Galileo
T ist ein typisches Beispiel für
einen Plattenbelichter der ITD-Technologie.
XTD-Plattenbelichter arbeiten bei einer niedrigeren Abtastgeschwindigkeit,
die in der Regel zwischen 0,1 m/s und 10 m/s liegt, und weisen eine
typische Laserleistung pro Laserstrahl zwischen 20 mW und 500 mW
auf. Die Familie der Creo Trendsetter-Plattenbelichter und die Familie der
Agfa Excalibur-Plattenbelichter arbeiten beide auf der Grundlage
der XTD-Technologie.
-
Die
bekannten Plattenbelichter sind geeignet als Off-Press-Belichter, was den
Vorteil bietet, dass dadurch die Druckmaschinenstillstandzeit verringert
wird. XTD-Plattenbelichterkonfigurationen sind auch geeignet für On-Press-Belichtung,
was den Vorteil einer sofortigen registerhaltigen Einpassung der
Platte in eine Mehrfarbenpresse beinhaltet. Genauere technische
Angaben über
On-Press-Belichter
sind z. B. in
US 5 174 205 und
US 5 163 368 beschrieben.
-
Im
Entwicklungsschritt werden die Nicht-Bildbereiche der Beschichtung
durch Eintauchen in einen wässrig-alkalischen
Entwickler entfernt, gegebenenfalls in Kombination mit mechanischem
Wischen, z. B. mittels einer Bürstenwalze.
Der pH des Entwicklers liegt vorzugsweise über 10, besonders bevorzugt über 12.
An den Entwicklungsschritt kann (können) ein Spülschritt,
ein Gummierschritt, ein Trocknungsschritt und/oder ein Nacheinbrennschritt
anschließen.
-
Die
so erhaltene Druckplatte eignet sich für herkömmlichen, sogenannten Nassoffsetdruck,
bei dem Druckfarbe und Feuchtwasser auf die Platte aufgebracht werden.
Bei einem weiteren geeigneten Druckverfahren wird sogenannte Single-Fluid-Druckfarbe
ohne Feuchtwasser verwendet. Single-Fluid-Druckfarbe ist aus einer
Druckfarbenphase, ebenfalls hydrophobe oder oleophile Phase genannt,
und einer polaren Phase, die das bei herkömmlichem Nassoffsetdruck verwendete
Feuchtwasser ersetzt, zusammengesetzt. Geeignete Beispiele für Single-Fluid-Druckfarben
sind beschrieben in
US 4 045
232 ,
US 4 981 517 und
US 6 140 392 . In einer ganz
besonders bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Single-Fluid-Druckfarbe eine Farbenphase und eine Polyolphase,
wie beschrieben in
WO 00/32705 .
-
BEISPIELE
-
Herstellung des lithografischen Substrats
-
Eine
0,30 mm starke Aluminiumfolie wird durch 8sekündiges Eintauchen der Folie
in eine wässrige,
40 g/l Natriumhydroxid enthaltende Lösung bei 60°C entfettet und 2 s mit entmineralisiertem
Wasser gespült.
Die Folie wird anschließend
bei einer Temperatur von 33°C
und einer Stromdichte von 130 A/dm2 15 s
lang in einer wässrigen
Lösung,
die 12 g/l Chlorwasserstoffsäure
und 38 g/l Aluminiumsulfat (18-Hydrat) enthält, mit Wechselstrom elektrochemisch
angeraut. Nach 2sekündiger
Spülung
mit entmineralisiertem Wasser wird der Belag der Aluminiumfolie
durch 4sekündiges Ätzen bei
70°C mit
einer wässrigen,
155 g/l Schwefelsäure
enthaltenden Lösung
entfernt und wird die Folie anschließend 2 s bei 25°C mit entmineralisiertem
Wasser gespült.
Anschließend
wird die Folie bei einer Temperatur von 45°C und einer Stromdichte von
22 A/dm2 13 s lang in einer wässrigen,
155 g/l Schwefelsäure
enthaltenden Lösung
anodisiert, dann 2 s mit entmineralisiertem Wasser gewaschen, anschließend 10
s lang bei 40°C
mit einer 4 g/l Polyvinylphosphonsäure enthaltenden Lösung nachverarbeitet,
2 s bei 20°C
mit entmineralisiertem Wasser gespült und schließlich getrocknet.
-
Der
so erhaltene Träger
weist eine Oberflächenrauheit
Ra von 0,50 µm
und ein anodisches Gewicht von 2,9 g/m
2 Al
2O
3 auf. Monomer-01
entspricht folgender Struktur:
Monomer-02
entspricht folgender Struktur:
Monomer-03
entspricht folgender Struktur:
-
Synthese von Polymer-01:
-
Polymer-01
ist ein Copolymer aus N-Vinylcaprolactam, Monomer-01 und Acrylsäure in einem
Molverhältnis
von 23/57/20. Polymer-01 wird gemäß folgendem Verfahren hergestellt:
6,90
g (0,050 Mol) N-Vinylcaprolactam, 30,0 g (0,123 Mol) Monomer-01
und 3,11 g (0,043 Mol) Acrylsäure
werden in ein geschlossenes, mit einem wassergekühlten Kühler, einem Thermometer, einem
Stickstoffeinlass und einem mechanischen Rührer ausgestattetes und 129,6
g γ-Butyrolacton
enthaltendes Reaktionsgefäß eingefüllt. Das
so erhaltene Gemisch wird unter Erhitzung auf 90°C gerührt, bis eine klare Lösung erhalten
wird.
-
1,52
g des Azoinitiators Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat
(V601, erhältlich
durch Wako Pure Chemical Industries, Ltd) werden in 28,9 g γ-Butyrolacton
gelöst.
Die so erhaltene Lösung
wird über
30 Minuten hinweg dem Reaktionsgemisch zugetropft, wonach man die
Reaktion 7 weitere Stunden bei 90°C
weiterlaufen lässt. Nach
beendeter Reaktion wird die Temperatur auf Zimmertemperatur eingestellt.
Die so erhaltene Polymerlösung
weist ein Verhältnis
von etwa 20% auf.
-
Synthese von Polymer-02:
-
Polymer-02
ist ein Copolymer aus N-Vinylcaprolactam, Monomer-01 und Methacrylsäure in einem Molverhältnis von
23/57/20. Polymer-02 wird gemäß folgendem
Verfahren hergestellt:
6,80 g (0,0488 Mol) N-Vinylcaprolactam,
29,55 g (0,121 Mol) Monomer-01
und 3,65 g (0,0424 Mol) Methacrylsäure werden in ein geschlossenes,
mit einem wassergekühlten
Kühler,
einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass und einem mechanischen
Rührer
ausgestattetes und 129,6 g γ-Butyrolacton
enthaltendes Reaktionsgefäß eingefüllt. Das
so erhaltene Gemisch wird unter Erhitzung auf 90°C gerührt, bis eine klare Lösung erhalten
wird.
-
1,52
g des Azoinitiators Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat
(V601, erhältlich
durch Wako Pure Chemical Industries, Ltd) werden in 28,9 g γ-Butyrolacton
gelöst.
Die so erhaltene Lösung
wird über
30 Minuten hinweg dem Reaktionsgemisch zugetropft, wonach man die
Reaktion 7 weitere Stunden bei 90°C
weiterlaufen lässt. Nach
beendeter Reaktion wird die Temperatur auf Zimmertemperatur eingestellt.
Die so erhaltene Polymerlösung
weist ein Verhältnis
von etwa 20% auf.
-
Synthese von Polymer-03:
-
Polymer-03
ist ein Copolymer aus N-Vinylcaprolactam, Monomer-01 und Methacrylsäure in einem Molverhältnis von
11/69/20. Polymer-03 wird gemäß folgendem
Verfahren hergestellt:
3,05 g (0,0219 Mol) N-Vinylcaprolactam,
33,57 g (0,137 Mol) Monomer-01
und 3,43 g (0,0398 Mol) Methacrylsäure werden in ein geschlossenes,
mit einem wassergekühlten
Kühler,
einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass und einem mechanischen
Rührer
ausgestattetes und 129,6 g γ-Butyrolacton
enthaltendes Reaktionsgefäß eingefüllt. Das
so erhaltene Gemisch wird unter Erhitzung auf 90°C gerührt, bis eine klare Lösung erhalten
wird.
-
1,52
g des Azoinitiators Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat
(V601, erhältlich
durch Wako Pure Chemical Industries, Ltd) werden in 28,9 g γ-Butyrolacton
gelöst.
Die so erhaltene Lösung
wird über
30 Minuten hinweg dem Reaktionsgemisch zugetropft, wonach man die
Reaktion 7 weitere Stunden bei 90°C
weiterlaufen lässt. Nach
beendeter Reaktion wird die Temperatur auf Zimmertemperatur eingestellt.
Die so erhaltene Polymerlösung
weist ein Verhältnis
von etwa 20% auf.
-
Synthese von Polymer-04:
-
Polymer-04
ist ein Copolymer aus N-Vinylcaprolactam, Monomer-02 und Methylmethacrylat
in einem Molverhältnis
von 34/36/30. Polymer-04
wird gemäß folgendem
Verfahren hergestellt:
6,50 g (0,0467 Mol) N-Vinylcaprolactam,
11,88 g (0,0494 Mol) Monomer-02, 4,12 g (0,0412 Mol) Methylmethacrylat
und 44,39 g N,N-Dimethylacetamid
werden in einen mit einem Rührer,
einem Kühler,
einem Stickstoffeinlass, einem Thermometer und einem Tropftrichter
ausgestatteten 250 ml-Dreihalskolben eingefüllt. Das so erhaltene Gemisch
wird unter Erhitzung auf 65°C
gerührt,
bis eine klare Lösung
erhalten wird.
-
0,41
g des Azoinitiators 2,2'-Azobis-(2-methylbutyronitril)
(V59, erhältlich
durch Wako Pure Chemical Industries, Ltd) werden in 7,7 g N,N-Dimethylacetamid
gelöst.
Die so erhaltene Lösung
wird über
15 Minuten hinweg dem Reaktionsgemisch zugetropft. Nach beendeter
Zugabe wird das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei 65°C weiter
gerührt.
Ein Gemisch aus 6,50 g (0,0467 Mol) N-Vinylcaprolactam, 11,88 g
(0,0494 Mol) Monomer-02, 4,12 g (0,0412 Mol) Methylmethacrylat,
52,09 g N,N-Dimethylacetamid und 0,41 g des Azoinitiators 2,2'-Azobis-(2-methylbutyronitril) (V59,
erhältlich
durch Wako Pure Chemical Industries, Ltd) wird über 2 Stunden hinweg mit Hilfe
eines Tropftrichters dem Reaktionsgemisch zugetropft. Nach beendeter
Zugabe wird das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei 65°C weiter
gerührt.
Es werden 104,2 g Methanol zugesetzt und die Temperatur auf Zimmertemperatur
eingestellt. Das so erhaltene Gemisch wird unter Rühren zu
2 1 Wasser gegeben. Nach 30minütigem
Rühren
des Gemisches werden die dabei ausgefallenen Niederschläge abfiltriert
und im Vakuum bei 40°C
getrocknet. Das so erhaltene Polymer wird in γ-Butyrolacton gelöst und die resultierende Polymerlösung weist
ein Verhältnis
von etwa 30% auf.
-
Synthese von Polymer-05:
-
Polymer-05
ist ein Copolymer aus Monomer-01 und Monomer-03 in einem Molverhältnis von
57/43. Polymer-05 wird gemäß folgendem
Verfahren hergestellt:
23,33 g (0,096 Mol) Monomer-01 und 12,84
g (0,072 Mol) Monomer-03 werden in ein geschlossenes, mit einem
wassergekühlten
Kühler,
einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass und einem mechanischen
Rührer ausgestattetes
und 162 g γ-Butyrolacton
enthaltendes Reaktionsgefäß eingefüllt. Das
so erhaltene Gemisch wird unter Erhitzung auf 90°C gerührt, bis eine klare Lösung erhalten
wird.
-
1,9
g des Azoinitiators Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat
(V601, erhältlich
durch Wako Pure Chemical Industries, Ltd) werden in 36,1 g γ-Butyrolacton
gelöst.
Die so erhaltene Lösung
wird über
30 Minuten hinweg dem Reaktionsgemisch zugetropft, wonach man die
Reaktion 7 weitere Stunden bei 90°C
weiterlaufen lässt. Nach
beendeter Reaktion wird die Temperatur auf Zimmertemperatur eingestellt.
Die so erhaltene Polymerlösung
weist ein Verhältnis
von etwa 20% auf.
-
Herstellung der Druckplattenvorstufen
PPP-01 bis PPP-05:
-
Die
Druckplattenvorstufen PPP-01 bis PPP-05 werden durch Auftrag einer
ersten, in Tabelle 1 definierten Beschichtung auf den oberbeschriebenen
lithografischen Träger
hergestellt. Als Lösungsmittel
zum Auftrag der Beschichtung wird ein Gemisch aus 50% Methylethylketon
(MEK) und 50% Dowanol PM (1-Methoxy-2-propanol, vertrieben von der
Dow Chemical Company) benutzt. Die Beschichtung wird in einer Nassschichtstärke von
20 µm
aufgetragen und anschließend
bei 135°C
getrocknet. Tabelle 1: Zusammensetzung der Beschichtung
(g/m
2)
INHALTSSTOFFE | PPP-01
(g/m2) | PPP-02
(g/m2) | PPP-03
(g/m2) | PPP-04
(g/m2) | PPP-05
(g/m2) |
Basonyl
blue 640 (1) | 0,0233 | 0,0233 | 0,0233 | 0,0195 | 0,0233 |
Polymer-01 | 1,162 | | | | |
Polymer-02 | | 1,162 | | | |
Polymer-03 | | | 1,162 | | |
Polymer-04 | | | | 0,975 | |
Polymer-05 | | | | | 1,162 |
SOO94
IR-1 (2) | 0,0255 | | | | 0,0255 |
Tegoglide
410 (3) | 0,00242 | 0,00242 | 0,00242 | | 0,00242 |
Trockenschichtstärke (g/m2) | 1,21 | 1,19 | 1,19 | 0,98 | 1,21 |
- (1) Basonyl blue 640 ist ein durch BASF
erhältlicher
quaternierter Triarylmethanfarbstoff,
- (2) SOO94 ist ein durch FEW CHEMICALS erhältlicher Infrarotlicht absorbierender
Cyaninfarbstoff mit folgender chemischer Struktur IR-1:
- (3) Tegoglide 410 ist ein durch Tego Chemie Service GmbH erhältliches
Copolymer aus Polysiloxan und Polyalkylenoxid.
-
Auf
die erste getrocknete Beschichtung wird in einer Nassschichtstärke von
16 µm
eine zweite, in Tabelle 2 definierte Beschichtung aufgetragen und
anschließend
bei 135°C
getrocknet. Als Lösungsmittel
zum Auftrag der Beschichtung wird ein Gemisch aus 50% Isopropanol
und 50% Dowanol PM (1-Methoxy-2-propanol, vertrieben von der Dow
Chemical Company) benutzt. Das Trockenschichtgewicht beträgt 0,76
g/m
2. Tabelle 2: Zusammensetzung der Beschichtung
(g/m
2)
INHALTSSTOFFE | zweite
Beschichtung (g/m2) |
Alnovol
SP452 (1) | 0,6250 |
3,4,5-Trimethoxyzimtsäure | 0,0808 |
SOO94
IR-1 (2) | 0,0320 |
Basonyl
blue 640 (3) | 0,0080 |
Tegoglide
410 (4) | 0,0032 |
Tegowet
265 (5) | 0,0013 |
Trockenschichtstärke (g/m2) | 0,76 |
- (1) Alnovol SPN452 ist eine durch Clariant
erhältliche
40,5 gew.-%ige Lösung von
Novolak in Dowanol PM,
- (2) SOO94 ist ein durch FEW CHEMICALS erhältlicher Infrarotlicht absorbierender
Cyaninfarbstoff entsprechend der chemischen Struktur IR-1 (vgl.
Tabelle 1),
- (3) Basonyl blue 640 ist ein durch BASF erhältlicher quaternierter Triarylmethanfarbstoff,
- (4) Tegoglide 410 ist ein durch Tego Chemie Service GmbH erhältliches
Copolymer aus Polysiloxan und Polyalkylenoxid,
- (5) Tegowet 265 ist ein durch Tego Chemie Service GmbH erhältliches
Copolymer aus Polysiloxan und Polyalkylenoxid.
-
Herstellung der Druckplattenvorstufe PPP-06:
-
Druckplattenvorstufe
PPP-06 wird durch Auftrag der in Tabelle 3 definierten Beschichtung
auf den obenbeschriebenen lithografischen Träger hergestellt. Als Lösungsmittel
zum Auftrag der Beschichtung wird ein Gemisch aus 50% Methylethylketon
(MEK) und 50% Dowanol PM (1-Methoxy-2-propanol, vertrieben von der
Dow Chemical Company) benutzt. Die Beschichtung wird in einer Nassschichtstärke von
20 µm
aufgetragen und anschließend
bei 135°C
getrocknet. Das Trockenschichtgewicht beträgt 1,16 g/m
2. Tabelle 3: Zusammensetzung der Beschichtung
(g/m
2)
INHALTSSTOFFE | PPP-06
(g/m2) |
Alnovol
SP452 (1) | 0,970 |
3,4,5-Trimethoxyzimtsäure | 0,124 |
SOO94
IR-1 (2) | 0,0500 |
Basonyl
blue 640 (3) | 0,0125 |
Tegoglide
410 (4) | 0,0050 |
Tegowet
265 (5) | 0,0020 |
Trockenschichtstärke (g/m2) | 1,16 |
- (1) bis (5): vgl. Tabelle 1 und Tabelle
2
-
Chemische Beständigkeit
-
Zur
Messung der chemischen Beständigkeit
werden 3 verschiedene Lösungen
verwendet:
- – Prüflösung 1: 50 gew.-%ige wässrige Isopropanollösung,
- – Prüflösung 2:
EMERALD PREMIUM MXEH, im Handel erhältlich durch ANCHOR, und
- – Prüflösung 3:
ANCHOR AQUA AYDE, im Handel erhältlich
durch ANCHOR.
-
Zur
Prüfung
der chemischen Beständigkeit
werden je 40 μl-Tröpfchen der
drei Prüflösungen auf
unterschiedliche Stellen der Beschichtung angebracht. Nach 3 Minuten
wird das Tröpfchen
mittels eines Baumwolltupfers von der Beschichtung abgewischt. Das
Ausmaß,
in dem jede Prüflösung die
Beschichtung angreift, wird visuell nach folgender Skala ausgewertet:
- 0: kein Angriff,
- 1: geänderter
Glanz der Beschichtungsoberfläche,
- 2: beschränkter
Angriff der Beschichtung (Abnahme der Stärke),
- 3: erheblicher Angriff der Beschichtung,
- 4: völlig
gelöste
Beschichtung.
-
Je
höher die
Auswertungsziffer, umso niedriger die chemische Beständigkeit
der Beschichtung. Die mit den Prüflösungen auf
jeder Druckplattenvorstufe erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle
4 zusammengesetzt. Tabelle 4: Ergebnisse der Prüfung der
chemischen Beständigkeit
BEISPIELE
Nummer | PPP-Typ | Prüflösung 1 | Prüflösung 2 | Prüflösung 3 |
erfindungsgemäßes Beispiel
1 | PPP-01 | 1 | 1 | 1 |
erfindungsgemäßes Beispiel
2 | PPP-02 | 1 | 1 | 1 |
erfindungsgemäßes Beispiel
3 | PPP-03 | 1 | 1 | 1 |
erfindungsgemäßes Beispiel
4 | PPP-04 | 1 | 1 | 1 |
vergleichendes Beispiel
1 | PPP-05 | 0 | 1 | 0 |
vergleichendes Beispiel
2 | PPP-06 | 3 | 4 | 3 |
-
Die
Prüfergebnisse
in Tabelle 4 zeigen eindeutig, dass die Vorstufen PPP-01 bis PPP-04
gegenüber der
novolakhaltigen Vorstufe PPP-06 mit einer verbesserten chemischen
Beständigkeit
aufwarten. Die chemische Beständigkeit
von Vorstufe PPP-05 ist zwar auch verbessert, doch die Differenzierung
zwischen den belichteten Bereichen und unbelichteten Bereichen ist
unzureichend, wie im Folgenden erläutert wird.
-
Bildmäßige Belichtung und Entwicklung
-
Die
Druckplattenvorstufen werden bei bis zu einem Wert von 200 mJ/cm2 variierenden Energiedichten und einer Trommelgeschwindigkeit
von 150 TpM auf einem Creo Trendsetter 3244 (Plattenbelichter, Warenzeichen
von Creo, Burnaby, Kanada) belichtet. Anschließend werden die belichteten
Druckplattenvorstufen entwickelt, indem sie in Schritten von 10
Sekunden mit einer maximalen Eintauchungszeit von 120 Sekunden bei
25°C in
einen mit durch Agfa-Gevaert erhältlichem
Agfa TD6000A–Entwickler
gefüllten
Entwicklungstank eingetaucht werden. Die optische Dichte in den
nicht-belichteten Bereichen (Dmax in den Figuren) und den belichteten
Bereichen (Dmin in den Figuren) wird gemessen. Die Messung der optischen
Dichte erfolgt mit einem durch Gretag – Macbeth AG erhältlichen
GretagMacbeth D19C-Densitometer, der mit dem der Beschichtungsfarbe
angepassten Filter ausgestattet ist (in diesen Versuchen wird der
Cyanfilter benutzt). Die optische Dichte wird in Bezug auf die optische
Dichte des unbeschichteten Plattenträgers gemessen und die Messergebnisse
sind ein Maß für die Menge
Beschichtung, die nach Entwicklung auf der Platte zurückgeblieben
ist. Die optische Dichte der belichteten und nicht-belichteten Bereiche
ist in den 1 bis 5 gegen
die Entwicklungszeit aufgetragen.
-
Die
mit den Vorstufen PPP-01 bis PPP-04 erhaltenen Druckplatten warten
mit einer guten Differenzierung zwischen den belichteten Bereichen
und unbelichteten Bereichen auf, wobei die belichteten Bereiche durch
den Entwickler entfernt sind (d. h. Dmin in den 1 bis 4)
und die Entwicklerlösung
die unbelichteten Bereiche im Wesentlichen intakt gelassen hat (d.
h. Dmax in den 1 bis 4) (positivarbeitende Druckplatten).
Dies wird in den Figuren durch den Unterschied in Lösungskinetik
zwischen den belichteten Bereichen und unbelichteten Bereichen der
Platten illustriert. Bei der mit PPP-05 erhaltenen Druckplatte ist
in den belichteten Bereichen nur ein geringer Teil der Beschichtung
durch den Entwickler entfernt (wie illustriert durch den hohen optischen
Dichtewert in den belichteten Bereichen (Dmin)), was in einer unzureichenden
Differenzierung zwischen den belichteten Bereichen und unbelichteten
Bereichen resultiert. Dies wird in 5 veranschaulicht.