-
TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine für lithografischen Nassdruck
geeignete positivarbeitende Druckplattenvorstufe.
-
ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
-
Bei
lithografischen Druckmaschinen verwendet man einen sogenannten Druckmaster
wie eine auf eine Trommel der Druckpresse 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 (sogenanntem Nassdruck) 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.
-
Druckmaster
werden in der Regel nach dem sogenannten Computer-to-Film-Verfahren
erhalten, wo verschiedene Druckvorstufen wie die Wahl der Schrifttype,
Abtasten, Herstellung von Farbauszügen, Aufrastern, Überfüllen, Layout
und Ausschießen
digital erfolgen und jeder Farbauszug über einen Belichter auf einen grafischen
Film aufbelichtet wird. Nach Entwicklung kann der Film als Maske
für die
Belichtung eines bilderzeugenden Materials, als Druckplattenvorstufe
bezeichnet, benutzt werden und nach der Entwicklung der Platte wird
eine Druckplatte erhalten, die als Master einsetzbar ist.
-
Eine
typische Druckplattenvorstufe für
Computer-to-Film-Verfahren
enthält
einen hydrophilen Träger und
eine Bildaufzeichnungsschicht mit strahlungsempfindlichen polymeren
Schichten, die UV-empfindliche Diazoverbindungen, dichromatsensibilisierte hydrophile
Kolloide und eine Vielzahl synthetischer Fotopolymere enthalten.
Insbesondere diazosensibilisierte Schichtverbände werden weit verbreitet
eingesetzt. Während
der bildmäßigen Belichtung,
in der Regel mit Hilfe einer Filmmaske in einem UV-Kontaktkopiergerät, werden
die belichteten Bildbereiche unlöslich
und bleiben die nicht-belichteten
Bereiche löslich
in einem wässrig-alkalischen
Entwickler. Die Druckplatte wird anschließend mit dem Entwickler entwickelt,
um das in den nicht-belichteten Bereichen enthaltene Diazoniumsalz
oder Diazoharz zu entfernen. Die belichteten Bereiche bilden also
die Bildbereiche (d. h. die druckenden Bereiche) des Druckmasters
und demnach werden solche Druckplattenvorstufen als „negativarbeitend" bezeichnet. Es gibt
ebenfalls positivarbeitende Materialien, bei denen die belichteten
Bereiche die nicht-druckenden Bereiche bilden, z. B. Platten mit
einer Novolak-Napthochinondiazid-Beschichtung,
die nur in den belichteten Bereichen im Entwickler gelöst wird.
-
Außer den
obigen strahlungsempfindlichen Materialien sind ebenfalls strahlungsempfindliche
Druckplattenvorstufen bekannt. Solche Materialien beinhalten den
Vorteil ihrer Tageslichtbeständigkeit
und sind besonders geeignet zur Verwendung im sogenannten Computer-to-Plate-Verfahren,
bei dem die Plattenvorstufe direkt belichtet wird, d. h. ohne Einsatz
einer Filmmaske. Das Material wird erwärmt oder mit Infrarotlicht
belichtet und die dabei erzeugte Wärme löst einen (physikalisch)-chemischen
Prozess wie Ablation, Polymerisation, Insolubilisierung durch Vernetzung
eines Polymers, Zersetzung oder Koagulierung der Teilchen eines thermoplastischen
polymeren Latex aus.
-
In
US 5 466 557 wird eine positivarbeitende
Druckplattenvorstufe beschrieben, die gegenüber sowohl Ultraviolettlicht
(UV-Licht) als Infrarotlicht (IR-Licht), aber nicht gegenüber sichtbarem
Licht empfindlich ist und aus einem Träger und einer Schicht, die
ein in einem wässrig-alkalischen
Entwickler lösliches
oleophiles Polymer und eine latente Brönsted-Säure enthält, besteht.
-
In
WO 97/39894 wird eine positivarbeitende wärmeempfindliche Druckplattenvorstufe
beschrieben, die gegenüber
Infrarotlicht, aber nicht gegenüber
Ultraviolettlicht empfindlich ist und aus einem Träger und
einer IR-empfindlichen Schicht, die ein in einem wässrig- alkalischen Entwickler
lösliches
oleophiles Polymer und einen die Löslichkeit des Polymers im Entwickler
reduzierenden Lösungshemmer
enthält,
besteht.
-
Das
wichtigste Problem bei den obengenannten, aus dem aktuellen Stand
der Technik bekannten Materialien ist die schwache Differenzierung
zwischen der Entwicklungskinetik der belichteten und nicht-belichteten
Bereiche, d. h. das Auflösen
der belichteten Beschichtung im Entwickler ist nicht völlig beendet
im Moment, dass auch die nicht-belichtete Beschichtung im Entwickler
anfängt,
sich zu lösen.
Diese führt
zu Abzügen
niedriger Qualität
mit unscharfen Kanten und Fleckenbildung (Farbanziehung in belichteten
Bereichen).
-
In
EP-A 864 420 wird eine positivarbeitende wärmeempfindliche Druckplattenvorstufe
beschrieben, die einen Träger,
eine erste Schicht, die ein oleophiles, in einem wässrig-alkalischen
Entwickler lösliches
Polymer enthält,
und eine IR-empfindliche Deckschicht, deren Durchdringbarkeit oder
Löslichkeit
im wässrig-alkalischen
Entwickler durch IR-Belichtung geändert wird, enthält.
-
In
WO99/21725 und WO99/21715 wird eine positivarbeitende wärmeempfindliche
Druckplattenvorstufe beschrieben, deren Beschichtung eine Verbindung,
die die Beständigkeit
der Beschichtung gegen den Entwickler steigert, enthält. Die
Verbindung wird aus der Gruppe bestehend aus Poly(alkylenoxid),
Siloxanen und Estern, Estern oder Amiden von mehrwertigen Alkoholen
gewählt.
Die Beschichtung erfordert eine Wärmeverarbeitung, um Änderungen
der Empfindlichkeit in der Zeit zu vermeiden.
-
In
EP-A 0 950 514 und EP-A 0 940 266 werden wärmeempfindliche Bilderzeugungselemente
zur Herstellung positivarbeitender lithografischer Druckplatten
offenbart. Diese Bilderzeugungselemente enthalten einen mit zwei
unterschiedlichen Schichten beschichteten lithografischen Träger. In
beiden Fällen
enthält
die erste Schicht ein in einer wässrig-alkalischen
Lösung,
aber nicht in Wasser lösliches
Polymer. Die zweite Schicht kann eine Vielzahl von Polymeren und
Farbstoffen enthalten.
-
In
JP-A-59 135471 und JP-A-56 080047 werden lithografische Druckplatten
beschrieben, die kein Feuchtwasser erfordern. Die lithografischen
Druckplattenvorstufen enthalten der Reihe nach (a) einen Träger, (b)
eine strahlungsempfindliche Schicht und (c) eine Silikongummischicht.
-
In
JP-A-60 254 035 wird ein Verfahren offenbart, in dem unter Verwendung
eines mit zwei Ätzreserveschichten überzogenen
Trägers
negativarbeitende Lackmuster hergestellt werden.
-
KURZE DARSTELLUNG
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine positivarbeitende Druckplattenvorstufe
für lithografischen
Nassdruck bereitzustellen, die eine starke Differenzierung zwischen
belichteten und nicht-belichteten Bereichen aufweist und ohne Wärmeverarbeitung
mit einer guten Lagerbeständigkeit
aufwartet, d. h. deren Empfindlichkeit in der Zeit keine merkliche Änderung
aufweist.
-
Eine
wie in Anspruch 1 definierte Druckplattenvorstufe weist eine schnelle
Auflösung
von belichteten Bereichen im wässrig-alkalischen Entwickler
und eine viel langsamere Auflösung
der nicht-belichteten
Bereiche auf. Im ersten, durch t1 in 1 dargestellten
Zeitraum werden die belichteten Bereiche völlig gelöst, während die nicht-belichteten
Bereiche später,
d. h. nach dem durch t2 in 1 dargestellten
Zeitraum, anfangen, sich zu lösen.
Der durch den Zeitunterschied t2–t1 dargestellte Entwicklungsspielraum beträgt zumindest
10 s, besonders bevorzugt zumindest 20 s und ganz besonders bevorzugt
zumindest 40 s. Das Material weist sofort nach seiner Beschichtung
eine hohe Empfindlichkeit auf und ist lagerbeständig in der Zeit.
-
Weitere
Vorteile und Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung
ersichtlich.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUR
-
1 zeigt
schematisch die als Gewichtsverlust der Beschichtung während der
Entwicklung ausgedrückte
Entwicklungskinetik von belichteten und nicht-belichteten Bereichen
einer erfindungsgemäßen positivarbeitenden
lithografischen Druckplattenvorstufe (ausgezogene Linien) und eines
Materials, das die erfindungsgemäßen Anforderungen
nicht erfüllt
(Strichlinien).
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
-
Die
erfindungsgemäße lithografische
Druckplattenvorstufe enthält
einen Träger
mit einer hydrophilen Oberfläche
und eine darüber
vergossene Schicht. Die Druckplattenvorstufe ist positivarbeitend,
d. h. nach Belichtung und Entwicklung sind die belichteten Bereiche
der Beschichtung vom Träger
entfernt und bilden sie hydrophile (nicht-druckende) Bereiche, während die
nicht-belichtete Beschichtung nicht vom Träger entfernt ist und einen
oleophilen (druckenden) Bereich bildet. Die Beschichtung enthält zumindest
zwei Schichten, die in der vorliegenden Erfindung als erste und
zweite Schicht dargestellt werden, wobei die erste Schicht dem Träger am nächsten liegt,
d. h. sich zwischen dem Träger
und der zweiten Schicht befindet. Die zweite Schicht wird hierin
ebenfalls als Sperrschicht bezeichnet, weil sie als Sperre dient,
die Durchdringung des wässrig-alkalischen
Entwicklers in das Phenolharz in den nicht-belichteten Bereichen
der ersten Schicht verhindert. Die Sperrfunktion der zweiten Schicht
wird wahrscheinlich durch die wasserabstoßenden Eigenschaften des Siloxans
oder Perfluorkohlenwasserstoffs des amphiphilen Polymers gesichert.
-
Die
Löslichkeit
der zweiten Schicht im Entwickler oder die Durchdringbarkeit des
Entwicklers in die zweite Schicht kann durch Erwärmung oder Belichtung verringert
werden. Das ist der Grund dafür,
dass sich die belichteten Bereiche schneller im Entwickler lösen. Die
Sperrfunktion der zweiten Schicht erlaubt einen langen Entwicklungszeitraum
infolge eines großen
Unterschieds in Auflösungsgeschwindigkeiten
zwischen den belichteten und nicht-belichteten Bereichen einer bildmäßig belichteten
Druckplattenvorstufe. Eine schwache Sperrfunktion führt zu einem
unbefriedigenden Entwicklungsspielraum, wie sich aus den Strichlinien
in 1 ergibt: die Entwicklung der belichteten Bereiche
ist nicht beendet im Moment, dass die Entwicklung der nicht-belichteten
Bereiche beginnt. Die S-förmigen
Kurven in 1 erreichen dann ein Plateau,
wenn die Beschichtung völlig
gelöst
ist und dadurch kein weiterer Gewichtsverlust gemessen wird. Ein
erfindungsgemäßes belichtetes
Material (ausgezogene Linien in 1) weist
nach einer Entwicklungszeit t1 eine wesentlich
komplett gelöste
Beschichtung auf, während
ein nicht-belichtetes Muster bis zum Erreichen der t2-Linie
wesentlich nicht gelöst
wird. Unter "wesentlich
komplett gelöst" versteht sich, dass
die Beschichtung dermaßen
gelöst wird,
dass Fleckenbildung infolge Farbanziehung von nach Entwicklung auf
dem Träger
zurückgebliebener
belichteter Beschichtung vorgebeugt wird. Unter "wesentlich nicht gelöst" versteht sich, dass die Beschichtung
in solchem Maße
gelöst
wird, dass keine störende
Verringerung der Farbendeckung auf den Abzügen entsteht, was im Besonderen
an den Kanten der Druckbereiche sichtbar ist. Scharfe Kanten der
Druckbereiche und keine Fleckenbildung in den nicht-druckenden Bereichen
sind bevorzugte Kennzeichen von mit den erfindungsgemäßen Materialien
hergestellten Abzügen.
-
Wärmeempfindliche
Materialien weisen normalerweise ein "binäres" sensitometrisches
Verhalten auf, d. h. beim Erreichen einer bestimmten Schwellentemperatur
in der Beschichtung während
der Erwärmung
wird der Bilderzeugungsmechanismus eingeleitet, wobei die Beschichtung
innerhalb des Zeitraums t1 völlig gelöst wird.
Dieses Auflösen
kann nicht in merklichem Maße
durch eine intensivere Erwärmung
verringert werden. Allerdings kann bei bestimmten Materialien der
t1-Wert abhängig sein von der Erwärmungsenergie.
Im Besonderen gibt es Materialien, bei denen der t1-Wert
mit zunehmender Erwärmungsenergie
abnimmt und sich dann bei noch immer hohen Werten stabilisiert.
In solchen Fällen
verlieren die Auflösungsgeschwindigkeit
und also auch der t1-Wert ihre Abhängigkeit
von der Erwärmungsenergie über einem
vorgegebenen Wert ε.
Für solche Materialien
entspricht der wie in den Ansprüchen
benutzte Begriff "Erwärmung" diesem Wert ε.
-
In
einer anderen Ausführungsform
kann die Sperrfunktion der zweiten Schicht ebenfalls durch einfaches
Wischen beschränkt
werden. Eine bevorzugte zweite Schicht kann dadurch entfernt werden,
dass das Wischen in solchem Maße
stattfindet, dass die gewischte Beschichtung bei Eintauchung im
wässrig-alkalischen
Entwickler während
eines Zeitraums t3 von 10 s wesentlich völlig abgelöst wird,
wobei das Wischen ein Wischen mit einem 85 × 85 mm-Baumwolltupfer bei
einem Druck von 9,69 g/cm2 während 50
Zyklen ist und jeder Zyklus als ein lineares Bewegen des Baumwolltupfers über einen
Abstand von 30 cm bei einer Geschwindigkeit von 0,40 m/s über die
Beschichtung definiert wird. Der Abstand ist der Abstand zwischen
der Position des Hinterrandes beim Beginn einer Wischbewegung und
der Position des Vorderrandes am Ende einer Wischbewegung. Der Baumwolltupfer
ist vorzugsweise des Typs 4-4931 von A. B. Dick.
-
Zwar
ist es nicht der Wunsch der Anmelder, die Wirkung ihrer Erfindung
durch irgendwelche Theorie zu beschränken, jedoch gilt als Ausgangspunkt,
dass die Spreitung der zweiten Schicht auf die erste Schicht durch
Erwärmung
oder Belichtung verringert wird, d. h. durch „thermisches Entfeuchten", d. h. eine durch
Erwärmung
bewirkte Verringerung der Oberflächenspannung
des amphiphilen Polymers und zwar in solchem Maße, dass die zweite Schicht
zerbricht und eine unvollständige
Schicht entsteht, die die erste Schicht nicht mehr völlig vor
dem Entwickler schützt.
Durch Wischen mit einem Baumwolltupfer wird ebenfalls das amphiphile
Polymer in solchem Maße
entfernt, dass die Entwicklung ausgelöst wird. Die Entfernung des
amphiphilen Polymers durch Wischen kann z. B. durch Vergleichen
des Verhältnisses
der 1H-NMR-Signale des Siloxans mit den
Signalen des Phenolharzes eines Musters vor und nach dem Wischen
gemessen werden.
-
Die
zweite Schicht enthält
ein amphiphiles Polymer, das ein Block- oder Pfropfcopolymer mit
einem Poly(alkylenoxid)-Block und einem Block von Siloxan- und/oder
Perfluorkohlenwasserstoff-Einheiten
ist. Ausgangpunkt dabei ist, dass sich ein solches Copolymer aufgrund
seiner amphiphilen Struktur während
der Beschichtung an der Grenzfläche
zwischen der Beschichtungslösung
und Luft positioniert und dabei automatisch eine separate Deckschicht
bildet, die die erfindungsgemäße zweite
Schicht ist, sogar wenn es als Ingrediens der Beschichtungslösung der
oleophilen Schicht verwendet wird. Dies kann eine Erklärung dafür sein,
dass sofort nach Beschichtung ohne Wärmeverarbeitung eine stabile
Sensitometrie erhalten wird, im Gegensatz zu den nicht-amphiphilen
Polymeren, wie beschrieben in WO 99/21715. Die aus dem aktuellen
Stand der Technik bekannten Polymere erfordern ja eine Erwärmung, wahrscheinlich
um die Wanderung dieser Polymere an die Oberfläche der Beschichtung auszulösen. Parallel
dazu wirkt das amphiphile Polymer ebenfalls als die Beschichtungsqualität verbesserndes
Spreitungsmittel.
-
Das
amphiphile Polymer kann gleichfalls in einer zweiten Lösung auf
die erste Schicht aufgetragen werden. In dieser Ausführungsform
kann es von Vorteil sein, in der zweiten Beschichtungslösung ein
Lösungsmittel
zu verwenden, das die in der ersten Schicht enthaltenen Ingredienzien
nicht zu lösen
vermag, so dass auf dem Material eine Phase aus hochkonzentriertem
amphiphilem Polymer erhalten wird.
-
Der
Block von Siloxan- und/oder Perfluorkohlenwasserstoff-Einheiten kann ein
lineares, verzweigtes, cyclisches oder komplexes vernetztes Polymer
sein. Die Perfluorkohlenwasserstoff-Einheit ist z. B. eine -(CF
2)-Einheit. Die Anzahl solcher Einheiten
kann mehr als 10, vorzugsweise mehr als 20 betragen. Der Begriff „Polysiloxanverbindung" umfasst alle Verbindungen,
die mehr als eine Siloxangruppe -Si(R,R')-O-, in denen R und R' gegebenenfalls substituierte
Alkyl- oder Arylgruppen sind, enthalten. Bevorzugte Siloxane sind
Phenylalkylsiloxane und Dialkylsiloxane, z. B. Phenylmethylsiloxane
und Dimethylsiloxane. Die Anzahl der Siloxangruppen im (Co)polymer
beträgt
zumindest 2, vorzugsweise zumindest 10, besonders bevorzugt zumindest 20.
Die Anzahl der Siloxangruppen kann weniger als 100, vorzugsweise
weniger als 60 betragen. Der Alkylenoxidblock enthält vorzugsweise
Einheiten der Formel -C
nH
2n-O-,
in denen n vorzugsweise eine ganze Zahl zwischen 2 und 5 ist. Der
-C
nH
2n-Anteil kann
geradlinige oder verzweigte Ketten enthalten. Der Alkylenanteil
kann auch eventuelle Substituenten enthalten. Bevorzugte Ausführungsformen
und spezifische Beispiele für
solche Polymere sind beschrieben in WO 99/21725. Ein geeignetes
amphiphiles Polymer enthält
etwa 15 bis 25 Siloxaneinheiten und 50 bis 70 Alkylenoxidgruppen.
Als bevorzugte Beispiele sind Copolymere, die Phenylmethylsiloxan
und/oder Dimethylsiloxan enthalten, und Copolymere, die Ethylenoxid
und/oder Propylen enthalten, zu nennen. Spezifische Verbindungen
sind folgende:
in denen
n, p und q ganze Zahlen von mehr als 1 sind. In Formel I wird ein
aus Ethylenoxid- und Propylenoxideinheiten bestehender Poly(alkylenoxid)-Block
auf einen Polysiloxanblock aufgepfropft. In Formel II werden zwei
Poly(alkylenoxid)-Blöcke
an einem Polysiloxanblock gekuppelt, um ein lineares Blockcopolymer
zu bilden. Jeder Block kann verschiedene Einheiten in einer randomisierten
Reihenfolge enthalten, z. B. der Poly(alkylenoxid)-Block kann ein
Zufallspolymer aus Ethylenoxid- und Propylenoxideinheiten sein.
-
Außer dem
amphiphilen Polymer kann die zweite Schicht noch andere Ingredienzien
enthalten, z. B. das Phenolharz der ersten Schicht kann ebenfalls
in die zweite Schicht eingebettet werden. Besonders bevorzugt enthält die zweite
Schicht keine anderen Bindemittel außer dem amphiphilen Polymer
und ganz besonders bevorzugt besteht die zweite Schicht im Wesentlichen
aus dem amphiphilen Polymer. In einer Ausführungsform enthält die zweite
Schicht das amphiphile Polymer in einer Menge zwischen 0,5 und 25
mg/m2, vorzugsweise zwischen 0,5 und 15
mg/m2 und ganz besonders bevorzugt zwischen
0,5 und 10 mg/m2. Dadurch, dass das amphiphile
Polymer ebenfalls farbabstoßend
ist, werden Mengen von mehr als 25 mg/m2 zu
einer schwachen Farbanziehung in den nicht-belichteten Bereichen
führen.
Bei Verwendung einer Menge von weniger als 0,5 mg/m2 besteht
andererseits die Gefahr, dass eine unbefriedigende Beständigkeit
gegen die Entwicklung erhalten wird.
-
Das
Phenolharz in der ersten Schicht ist ein oleophiles Polymer, das
löslich
ist in einem wässrigen
Entwickler, besonders bevorzugt in einer wässrig-alkalischen Entwicklerlösung mit
einem pH zwischen 7,5 und 14. Bevorzugte Polymere sind z. B. Novolak,
Resole, Polyvinylphenol und carboxylsubstituierte Polymere. Typische
Beispiele für
diese Polymere sind beschrieben in DE-A 40 07 428, DE-A 40 27 301
und DE-A 44 45 820.
-
Die
Beschichtung enthält
vorzugsweise einen Farbstoff oder ein Pigment, der bzw. das das
Material für
das während
der Belichtung verwendete Licht empfindlich macht. Bevorzugt wird
eine Verbindung oder ein Teilchen mit einem Absorptionsmaximum im
Wellenlängenbereich
zwischen 250 und 1.500 nm. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das Material empfindlich für
UV-Licht (< 400
nm) und/oder IR-Licht (> 750
nm), aber nicht für
sichtbares Licht (400–750
nm). Ganz besonders bevorzugt ist das Material unempfindlich gegenüber Raumtageslicht,
d. h. Licht im nahen UV-Bereich (300–400 nm) und sichtbarem Licht,
wobei die Lichtstärke
und die Belichtungszeit den unter normalen Arbeitsbedingungen eingestellten
Werten entsprechen, so dass das Material für seine Handhabung keine Dunkelkammer
erfordert. Unter "unempfindlich" versteht sich, dass
die Belichtung keine merkliche Änderung
der Geschwindigkeit der Auflösung
der Beschichtung im Entwickler herbeiführt.
-
Bevorzugte
IR-absorbierende Verbindungen sind Farbstoffe wie Cyaninfarbstoffe
oder Pigmente wie Russ. Bevorzugte UV-absorbierende Verbindungen
sind in der Lage, bei Belichtung mit UV-Licht ein Radikal zu bilden.
Geeignete Sensibilisatoren für
den UV-Bereich können
aus der Gruppe bestehend aus einer Verbindung mit einer Kohlenstoff-Halogen-Bindung,
einem aromatischen Oniumsalz, einem organischen Peroxid, einer Thioverbindung,
einem Hexaarylbisimidazol oder einem Ketoximester gewählt werden.
Spezifische Beispiele für
solche Verbindungen finden sich in
US
5 049 481 und
5 466
557 . Bevorzugt werden s-Triazine, Thioxanthone, Hexaarylbisimidazole
oder Mercaptobenzoxazole.
-
Der
Sensibilisierungsfarbstoff oder das Sensibilisierungspigment kann
in die erste Schicht und/oder in die zweite Schicht eingebettet
werden. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Grossteil des
Farbstoffes oder Pigments aber in oder nahe an der zweiten Schicht
konzentriert, z. B. in einer zwischen die erste Schicht und zweite
Schicht eingefügten
Zwischenschicht. Gemäß dieser
Ausführungsform
wird die Licht absorbierende Verbindung in einer Menge in die Zwischenschicht
eingebettet, die über
der Menge der in der ersten Schicht oder zweiten Schicht enthaltenen
Licht absorbierenden Verbindung eingestellt wird. In einer bevorzugten
Ausführungsform
enthält
die zweite Schicht keine wirksame Menge eines Sensibilisierungsfarbstoffes.
-
Die
erste Schicht kann ferner andere Ingredienzien. enthalten, wie zusätzliche
Bindemittel, die eine höhere
Auflagenhöhe
der Platte ermöglichen,
Farbmittel, Entwicklungshemmer, wie beschrieben in EP-A 823 327
und WO 97/39894, oder Entwicklungsbeschleuniger. Bei den Farbmitteln
handelt es sich vorzugsweise um Farbstoffe, die während der
Entwicklung in den nicht-belichteten Bereichen der Beschichtung
verbleiben und aus den belichteten Bereichen weggewaschen werden,
wobei ein sichtbares Bild erzeugt wird. Vorzugsweise sensibilisieren
solche Indikatorfarbstoffe die Beschichtung nicht für sichtbares
Licht. Geeignete Entwicklungsbeschleuniger sind beschrieben in z.
B. EP-A 933 682. Solche Verbindungen fördern die Auflösung und zwar
durch Verringerung der Auflösungszeit
der oleophilen Schicht. Zum Beispiel cyclische Säureanhydride, Phenole oder
organische Säuren
sind nutzbar zum Verbessern der Entwickelbarkeit in einer wässrigen
Lösung.
Beispiele für
das cyclische Säureanhydrid
sind u. a. Phthalsäureanhydrid,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydrid,
3,6-Endoxy-4-tetrahydrophthalsäureanhydrid,
Tetrachlorphthalsäureanhydrid,
Maleinsäureanhydrid,
Chlormaleinsäureanhydrid, α-Phenylmaleinsäureanhydrid,
Bernsteinsäureanhydrid
und Pyromellitsäure,
wie beschrieben in US-P 4 115 128. Als Beispiele für die Phenole
sind 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 nennen. Beispiele für die organischen Säuren sind
Sulfonsäuren,
Sulfinsäuren,
Alkylschwefelsäuren,
Phosphonsäuren,
Phosphate und Carbonsäuren,
wie beschrieben in zum Beispiel JP-A 60-88 942 und JP- A 2-96 755. Spezifische
Beispiele für
diese organischen Säuren
sind u. a. 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 bilderzeugenden Zusammensetzung liegt zwischen 0,05 und 20
Gew.-%.
-
Der
Träger
hat eine hydrophile Oberfläche
oder ist mit einer hydrophilen Schicht versehen. Der Träger kann
ein blattartiges Material wie eine Platte sein oder ein zylindrisches
Element wie eine hülsenförmige Platte, die
um einen Druckzylinder einer Druckpresse geschoben werden kann.
Vorzugsweise ist der Träger
ein Metallträger
wie ein Aluminiumträger
oder ein Träger
aus rostfreiem Stahl.
-
Ein
besonders bevorzugter lithografischer Träger ist ein elektrochemisch
gekörnter
und eloxierter Aluminiumträger.
Der eloxierte Aluminiumträger
kann einer Verarbeitung 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 fernerhin ein anorganisches Fluorid enthaltenden
Phosphatlösung
verarbeitet wird. Ferner kann die Aluminiumoxidoberfläche mit
einer Zitronensäure-
oder Citratlösung
gespült
werden. Diese Behandlung kann bei Zimmertemperatur oder bei leicht
erhöhter
Temperatur zwischen etwa 30°C
und 50°C
erfolgen. Eine weitere interessante Methode besteht in einer Spülung der
Aluminiumoxidoberfläche
mit einer Bicarbonatlösung.
Fernerhin 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 44 23 140, DE-A 44 17 907, EP-A 659 909, EP-A 537 633, DE-A
40 01 466, EP-A 292 801, EP-A 291 760 und US-P 4 458 005.
-
Nach
einer weiteren Ausführungsform
kann der Träger
ebenfalls ein biegsamer, mit einer im Folgenden als Grundierschicht
bezeichneten hydrophilen Schicht überzogener Träger sein.
Der biegsame Träger
ist z. B. Papier, eine Kunststofffolie, ein dünner Aluminiumträger oder
ein Laminat derselben. Bevorzugte Beispiele für Kunststofffolien sind eine
Folie aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Celluloseacetat,
Polystyrol, Polycarbonat usw. Der Kunststofffolienträger kann
lichtundurchlässig
oder lichtdurchlässig
sein.
-
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.
-
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 wenigstens 80 Gew.-% hydrolysiertem Polyvinylacetat.
-
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.
-
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 rauhe Beschaffenheit mit mikroskopischen
Spitzen und Tälern,
die als Lagerstellen für
Wasser in Hintergrundbereichen dienen.
-
Besondere
Beispiele für
geeignete hydrophile Grundierschichten zur Verwendung 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 der Einsatz eines Filmträgers, der mit einer haftungsfördernden
Schicht, ebenfalls Haftschicht genannt, überzogen ist. Zur erfindungsgemäßen Verwendung
besonders geeignete haftungsverbessernde Schichten enthalten ein
hydrophiles Bindemittel und kolloidale Kieselsäure, wie in EP-A 619 524, EP-A
620 502 und EP-A 619 525 beschrieben. Die Menge Kieselsäure in der
haftungsfördernden Schicht
liegt vorzugsweise zwischen 200 mg/m2 und
750 mg/m2. Weiterhin liegt das Verhältnis von
Kieselsäure zu
hydrophilem Bindemittel vorzugsweise über 1 und beträgt die spezifische
Oberfläche
der kolloidalen Kieselsäure
vorzugsweise wenigstens 300 m2/g, besonders
bevorzugt wenigstens 500 m2/g.
-
Die
Belichtung oder Beaufschlagung mit Wärme der Druckplattenvorstufe
kann z. B. mit einem Thermokopf, LED-Dioden oder einem Laserkopf
vorgenommen werden. Bevorzugt werden ein oder mehrere Laser wie
ein He/Ne-Laser, ein Ar-Laser oder eine Violettlaserdiode. Ganz
besonders bevorzugt ist das für
die Belichtung verwendete Licht kein sichtbares Licht, z. B. UV-Licht
(UV-Laserlicht) oder ein nahes Infrarotlicht mit einer Wellenlänge zwischen
etwa 700 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 Belichtern zwischen 10 und 25 μm), der Abtastgeschwindigkeit
und der Auflösung
des Belichters (d. h. der Anzahl adressierbarer Pixel pro Längeneinheit,
oft als Punkte pro Zoll oder dpi ausgedrückt – typische Werte liegen zwischen
1.000 und 4.000 dpi).
-
Es
gibt zwei Typen üblicher
Laserbelichter, d. h. ein Innentrommelbelichter (ITD-Belichter)
und ein Außentrommelbelichter
(XTD-Belichter). ITD-Belichter für
Thermoplatten kennzeichnen sich in der Regel durch sehr hohe Abtastgeschwindigkeiten
bis 500 m/s und benötigen
manchmal eine Laserleistung von mehreren Watt. XTD-Belichter für Thermoplatten
mit einer typischen Laserleistung zwischen etwa 200 mW und etwa
1 W arbeiten bei einer niedrigeren Abtastgeschwindigkeit zwischen
z. B. 0,1 und 10 m/s.
-
Die
bekannten Plattenbelichter eignen sich zur Verwendung als Off-Press-Belichter.
Diese Möglichkeit beinhaltet
den Vorteil einer Verringerung des Druckmaschinenstillstands. XTD-Plattenbelichterkonfigurationen sind
ebenfalls geeignet für
On-Press-Belichtung, was den Vorteil einer sofortigen registerhaltigen
Einpassung 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 belichteten Bereiche der Beschichtung
durch Eintauchen in einen wässrig-alkalischen
Entwickler entfernt, gegebenenfalls in Kombination mit mechanischem
Wischen, z. B. mittels einer Drehbürste. Die Eintauchzeit. liegt
zwischen t1 und t2,
so dass die belichteten Bereiche völlig gelöst sind im Moment, dass der
Entwickler auch an die nicht-belichteten Bereiche gelangt. An den
Entwicklungsschritt kann (können)
ein Trocknungsschritt, ein Spülschritt,
ein Gummierschritt 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. Zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren
geeignete 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, ebenfalls als hydrophobe
oder oleophile Phase bezeichnet, und eine Polyolphase, wie beschrieben
in WO 00/32705.
-
BEISPIELE
-
Herstellung
der lithografischen Unterlage
-
Eine
0,30 mm starke Aluminiumfolie wird durch Eintauchen der Folie in
einer wässrigen,
5 g/l Natriumhydroxid enthaltenden Lösung bei 50°C entfettet und mit entmineralisiertem
Wasser gespült.
Die Folie wird dann bei einer Temperatur von 35°C und einer Stromdichte von
1.200 A/m2 in einer wässrigen Lösung, die 4 g/l Chlorwasserstoffsäure, 4 g/l
Borwasserstoffsäure
und 5 g/l Aluminiumionen enthält,
mit Wechselstrom elektrochemisch gekörnt, um eine Oberflächentopografie
mit einem arithmetischen Mittenrauhwert Ra von 0,5 μm zu erhalten.
-
Nach
Spülung
mit entmineralisiertem Wasser wird die Aluminiumfolie mit einer
wässrigen,
300 g/l Schwefelsäure
enthaltenden Lösung
180 s bei 60°C
geätzt
und anschließend
30 s bei 25°C
mit entmineralisiertem Wasser gespült.
-
Anschließend wird
die Folie bei einer Temperatur von 45°C, einer Spannung von etwa 10
V und einer Stromdichte von 150 A/m2 etwa
300 s in einer wässrigen,
200 g/l Schwefelsäure
enthaltenden Lösung
eloxiert, um eine anodische, 3,00 g/m2 Al2O3 enthaltende Oxidationsfolie
zu erhalten, dann mit entmineralisiertem Wasser gewaschen, anschließend zuerst
mit einer Polyvinylphosphonsäure
enthaltenden Lösung
und dann mit einer Aluminiumtrichlorid enthaltenden Lösung nachverarbeitet,
dann mit entmineralisiertem Wasser 120 s bei 20°C gespült und getrocknet.
-
Herstellung
einer lithografischen Druckplattenvorstufe
-
Auf
die obenbeschriebene lithografische Unterlage vergießt man in
einer Schichtstärke
von 20 μm
eine IR-empfindliche Schicht aus einem Gemisch aus Tetrahydrofuran
und Methoxypropanol (Verhältnis
50/50). Nach Trocknung enthält
die Schicht 0,13 g/m2 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure, 35
g/m2 des IR-absorbierenden Farbstoffes IR-1,
0,9 g/m2 ALNOVOL SPN452 (Novolak, vertrieben
von Clariant, Deutschland) und 13 mg/m2 Flexoblau
630 (Indikatorfarbstoff von BASF).
-
-
Anschließend wird
eine zweite Schicht, die 5 mg/m2 eines Polysiloxan-Polyether-Copolymers
(TEGO GLIDE 410, vertrieben von Tego Chemie Service GmbH) enthält, unter
Verwendung von Isopropanol/Wasser (Volumenverhältnis: 25 : 75) als Lösungsmittel
auf die erste Schicht aufgetragen.
-
Die
Belichtung dieses Materials erfolgt mit einem (von Creo vertriebenen)
TRENDSETTER 3244-T-Außentrommelbelichter,
der bei 830 nm, einer Auflösung
von 2.400 dpi und einer Trommelgeschwindigkeit von 150 TpM (was
einer Energiedichte von 140 mJ/cm2 entspricht)
betrieben wird. Nach IR-Bebilderung wird das Material 25 s lang
bei 25°C
unter Verwendung von (durch Agfa-Gevaert erhältlichem) OZASOL EP26TM-Entwickler in einem (ebenfalls von Agfa-Gevaert
vertriebenen) Autolith T-Entwicklungsgerät entwickelt. Das Entwicklungsgerät umfasst
ebenfalls einen (Wasser enthaltenden) Spülbereich und einen (RC795-Gummi
von Agfa-Gevaert enthaltenden) Gummierbereich. Die IR- belichteten Bereiche
lösen sich
sehr schnell und zwar ohne Angriff in die nicht mit IR-Licht belichteten
Bereiche. Dabei wird eine positivarbeitende Druckplatte erhalten.
Die Platte wird unter Verwendung von herkömmlicher Druckfarbe (K + E800)
und Feuchtwasser (Rotamatic) in einem Druckzyklus auf einer Heidelberg
GTO46-Druckmaschine
eingesetzt, wobei gute Abzüge,
d. h. Abzüge
ohne Fleckenbildung in den belichteten Bereichen und mit guter Farbanziehung
in den nicht-bebilderten Bereichen, erhalten werden.
-
Vergleichendes
Beispiel
-
In
diesem vergleichenden Beispiel wird ein Bilderzeugungselement analog
der Verfahrensweise des Bilderzeugungselements des Beispiels 1 hergestellt,
jedoch mit dem Unterschied, dass auf die erste Schicht keine zweite
Schicht aufgebracht wird.
-
Dieses
Material wird bei einer Auflösung
von 2.400 dpi und einer Energiedichte von 263 mJ/cm2 bei einer
Trommelgeschwindigkeit von 106 TpM mit einem CREO TRENDSETTER 3244-TTM-Außentrommelbelichter
bebildert. Nach IR-Bebilderung wird das Material analog der im vorigen
Beispiel beschriebenen Vorgehensweise entwickelt. Die IR-belichteten Bereiche
und die nicht-belichteten Bereiche lösen sich beide im Entwickler,
wobei eine nutzlose bildlose Druckplatte erhalten wird. Eine Entwicklung
unter milderen Bedingungen (8 Teile EP26/2 Teile Wasser) ergibt
keine Verbesserung.