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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Polymer für eine wärmeempfindliche lithografische
Druckplattenvorstufe.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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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 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.
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Druckmaster
werden in der Regel nach dem sogenannten Computer-to-Film-Verfahren
(CtF-Verfahren, datengesteuerte Filmherstellung) 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 Filmbelichter 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.
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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
benutzt. Bei bildmäßiger 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 wässrig-alkalischem 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-Naphthochinondiazid-Beschichtung, die nur in den belichteten
Bereichen im Entwickler gellst wird.
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Außer den
obigen strahlungsempfindlichen Materialien sind ebenfalls 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. In der
Regel wird das Material 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, eine thermische
induzierte Solubilisierung, Zersetzung oder Koagulierung der Teilchen
eines thermoplastischen polymeren Latex.
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Die
bekannten wärmeempfindlichen
Druckplattenvorstufen enthalten in der Regel einen hydrophilen Träger und
eine Beschichtung, die ein in den erwärmten Bereichen (positivarbeitendes
Material) oder aber in den nicht-erwärmten Bereichen (negativarbeitendes
Material) alkalilösliches
oleophiles Polymer und eine IR-absorbierende Verbindung enthält. Bei
einem solchen oleophilen Polymer handelt es sich in der Regel um ein
Phenolharz.
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In
WO 99/01795 wird ein Verfahren
zur Herstellung eines positivarbeitenden Fotolackmusters auf einem
Substrat offenbart, wobei die Beschichtungszusammensetzung eine
polymere Substanz mit funktionellen Gruppen enthält, wobei die funktionalisierte
polymere Substanz vor der Bestrahlung unlöslich im Entwickler ist, bei
der Bestrahlung jedoch darin löslich
gemacht wird. Geeignete funktionelle Gruppen fördern bekanntlich die Wasserstoffbrückenbindung.
Als Beispiele sind eine Aminogruppe, eine Amidgruppe, eine Chlorgruppe,
eine Fluorgruppe, eine Carbonylgruppe, eine Sulfinylgruppe und eine
Sulfonylgruppe zu nennen. Diese Gruppen sind über eine Veresterungsreaktion
mit der phenolischen Hydroxylgruppe an die polymere Substanz gebunden,
wobei ein Harzester gebildet wird.
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In
EP-A 0 934 822 wird
eine strahlungsempfindliche Zusammensetzung für eine lithografische Druckplatte
beschrieben, wobei die Zusammensetzung ein alkalilösliches
Harz mit phenolischen Hydroxylgruppen enthält, von denen zumindest einige über eine
Sulfonsäure-
oder Carbonsäureverbindung
verestert sind.
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In
EP-A 1 072 432 wird
ein bildgebendes Material beschrieben, das eine Aufzeichnungsschicht
enthält,
die aus einer Zusammensetzung, deren Löslichkeit in Wasser oder einer
wässrig-alkalischen
Lösung
unter Einwirkung von Licht oder Wärme geändert wird, gebildet ist. Diese
Aufzeichnungsschicht enthält
ein Vinylphenolpolymer oder ein Phenolpolymer, in dem Hydroxylgruppen
und Alkoxygruppen direkt an den aromatischen Kohlenwasserstoffring
gebunden sind. Die Alkoxygruppe enthält höchstens 20 Kohlenstoffatome.
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In
EP-A 0 982 123 wird
eine strahlungsempfindliche Harzzusammensetzung bzw. ein strahlungsempfindliches
Aufzeichnungsmaterial beschrieben, in der bzw. dem das Bindemittel
ein Phenolpolymer ist, das auf dem aromatischen Kohlenwasserstoffring
durch eine spezifische funktionelle Gruppe, wie ein Halogenatom, eine
Alkylgruppe mit höchstens
12 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe, eine Alkylthiogruppe, eine
Cyangruppe, eine Nitrogruppe und eine Trifluormethylgruppe, substituiert
ist oder das Wasserstoffatom der Hydroxylgruppe des Phenolpolymers
durch eine spezifische funktionelle Gruppe, wie eine Amidgruppe,
eine Thioamidgruppe oder eine Sulfonamidgruppe, substituiert ist.
Dieser Struktur zufolge weist die Beschichtung des Aufzeichnungsmaterials
eine solch hohe Dichte auf, dass eine bessere Leitung der während der
Laserbelichtung durch die Licht-in-Wärme-Umwandlung erhaltenen Wärme an der
Innenseite des Films erzielt wird. Dank der hohen Dichte der Beschichtung
ist das Bildaufzeichnungsmaterial weniger anfällig gegenüber Umgebungseinflüssen wie
Feuchtigkeit und Temperatur und ist folglich eine bessere Lagerbeständigkeit
des Bildaufzeichnungsmaterials erzielbar.
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In
US 5 641 608 wird ein Verfahren
zur direkten Herstellung eines Bildmusters auf einer Substratoberfläche zur
Anwendung in gedruckten Leiterplatten beschrieben. Das Verfahren
nutzt eine wärmeempfindliche Kopierlackzusammensetzung,
deren chemische Struktur sich bei Beaufschlagung mit Wärme ändert, wodurch entweder
die Zusammensetzung ablösbar
(ablatierbar) wird oder aber die Löslichkeit der Zusammensetzung in
bestimmten Entwicklern gesteigert oder verringert wird. Die wärmeempfindliche
Kopierlackzusammensetzung enthält
Phenolpolymere mit geschützten
freien Hydroxylgruppen. Bei Erwärmung
in Gegenwart einer Säure
spalten sich diese Schutzgruppen ab und rufen eine Änderung
der Löslichkeit
der Zusammensetzung hervor. Bei positiven wärmeempfindlichen Kopierlacken
kann es sich bei den schützenden
Hydroxylgruppen sowohl um Ethergruppen, wie eine Alkylethergruppe,
Benzylethergruppe, Cycloalkylethergruppe oder Trialkylsilylethergruppe,
als Oxycarbonylgruppen handeln.
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Dadurch,
dass die Beschichtung der Druckplatte von der Druckfarbe und dem
Feuchtwasser, die während
des lithografischen Druckprozesses ununterbrochen auf die lithografische
Druckplatte angebracht werden, angegriffen werden kann, kann die
Auflagenbeständigkeit
bedingt werden durch den Widerstand der Beschichtung gegen die genannten
Flüssigkeiten,
im Nachstehenden als "chemische
Beständigkeit" bezeichnet. Die
in diesen Beschichtungen am häufigsten
eingesetzten Polymere sind Phenolharze, wobei man gefunden hat,
dass diese Harze und die Phenolharze, die durch eine chemische Substitutionsreaktion
auf der Hydroxylgruppe der Phenolgruppe modifiziert sind, wie in
den obengenannten, aus dem Stand der Technik bekannten Dokumenten
beschrieben, die chemische Beständigkeit
nicht in ausreichendem Maße
verbessern. Das gemäß der in
der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Technik modifizierte
Phenolharz ermöglicht
es, die chemische Beständigkeit
der Beschichtung und somit die Auflagenbeständigkeit der Druckplatte zu
steigern.
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In
JP 04 227624 A wird
eine Epoxyharzzusammensetzung offenbart, die mit einer hervorragenden Wärmebeständigkeit
und Formbarkeit aufwartet und geeignet ist zum Abdichten von Halbleitern
und zwar dank Verwendung eines einen Imidring enthaltenden Phenolnovolakharzes
mit einer spezifischen Struktur als Epoxyharzhärter.
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KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Polymers
mit einer Phenolmonomereinheit, wobei das Wasserstoffatom der Hydroxylgruppe
der Phenolmonomereinheit durch eine N-Imidgruppe Q der folgenden
Formel ersetzt ist:
in der:
L eine Verbindungsgruppe
bedeutet,
k 0 oder 1 bedeutet,
wobei L kovalent an das
Sauerstoffatom der Phenolmonomereinheit des Polymers gebunden ist,
wenn k 1 bedeutet, oder das Stickstoffatom der N-Imidgruppe kovalent
an das Sauerstoffatom der Phenolmonomereinheit des Polymers gebunden
ist, wenn k 0 bedeutet, X oder Y unabhängig voneinander O oder S bedeuten,
und
T
1 und T
2 eine
wie im Anspruch 1 definierte Gruppe bedeuten.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist ferner das Bereitstellen eines wie
im Anspruch 1 definierten Polymers für eine wärmeempfindliche lithografische
Druckplattenvorstufe, wobei die chemische Beständigkeit der wärmeempfindlichen
Beschichtung gegen Druckflüssigkeiten
und Druckmaschinenchemikalien verbessert ist.
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Spezifische
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
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Wichtig
zum Erhalten einer wärmeempfindlichen
lithografischen Druckplatte mit verbesserter Auflagenfestigkeit
ist die Verbesserung der chemischen Beständigkeit der wärmeempfindlichen
Beschichtung gegen die Druckflüssigkeiten,
wie das Feuchtwasser und die Druckfarbe, sowie gegen die auf der
Druckmaschine verwendeten Chemikalien, wie Reinigungsflüssigkeiten
für die
Platte, das Gummituch und die Druckwalzen. Diese Druckeigenschaften
werden bedingt durch die Zusammensetzung der Beschichtung, wobei
der Typ des Polymers einer der wichtigsten Parameter für diese
Eigenschaft ist.
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Die
vorliegende Erfindung verschafft ein Polymer mit einer Phenolmonomereinheit,
wobei das Wasserstoffatom der Hydroxylgruppe der Phenolmonomereinheit
durch eine N-Imidgruppe Q der folgenden Formel ersetzt ist:
in der:
L eine Verbindungsgruppe
bedeutet,
k 0 oder 1 bedeutet,
wobei L kovalent an das
Sauerstoffatom der Phenolmonomereinheit des Polymers gebunden ist,
wenn k 1 bedeutet, oder das Stickstoffatom der N-Imidgruppe kovalent
an das Sauerstoffatom der Phenolmonomereinheit des Polymers gebunden
ist, wenn k 0 bedeutet, X oder Y unabhängig voneinander O oder S bedeuten,
und
T
1 und T
2 unabhängig voneinander
eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Alkynylgruppe,
Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe,
Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten oder T
1 und
T
2 zusammen mit der N-Imidgruppe die zur
Bildung einer cyclischen Struktur benötigten Atome bedeuten oder
T
1 und T
2 -L
1-R
1- oder -L
2-R
2- bedeuten,
wobei
L
1 und L
2 unabhängig voneinander
eine Verbindungsgruppe bedeuten,
wobei R
1 und
R
2 unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte
Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe
oder -CN oder -NO
2 bedeuten,
oder wobei
zwei Gruppen von L
1, L
2,
R
1 und R
2 gemeinsam
die zur Bildung einer cyclischen Struktur benötigten Atome bedeuten.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen
einer wärmeempfindlichen
lithografischen Druckplattenvorstufe mit einem Träger mit
einer hydrophilen Oberfläche
und einer oleophilen Beschichtung, wobei die Beschichtung das obige
Polymer und einen IR-Absorber enthält.
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Ein
weiteres Kennzeichen der vorliegenden Erfindung betrifft die verbesserte
chemische Beständigkeit der
oleophilen, das obige Polymer enthaltenden Beschichtung, die durch
die Modifikation des Polymers durch die oben spezifizierte N-Imidgruppe
Q mit der oben gegebenen Struktur erzielt ist. Diese chemische Beständigkeit
kann nach verschiedenen Tests gemessen werden.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht die N-Imidgruppe Q folgender
Formel:
in der:
G
1 und
G
2 unabhängig
voneinander O, S, NR
3 oder CR
4R
5 bedeuten, mit der Beschränkung, dass
G
1 nicht O oder S bedeutet, wenn G
2 O bedeutet, und G
1 nicht
O oder S bedeutet, wenn G
2 NR
3 bedeutet,
R
4 und R
6 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe,
Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe
oder -L
3-R
6 bedeuten,
wobei L
3 eine Verbindungsgruppe bedeutet,
R
3 und R
6 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe,
Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten,
oder wobei zwei Gruppen von R
3, R
4, R
5, R
6 und
L
3 gemeinsam die zur Bildung einer cyclischen
Struktur benötigten
Atome bedeuten.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht die N-Imidgruppe Q folgender
Formel:
in der:
G
3 bis
G
5 unabhängig
voneinander O, S, NR
7 oder CR
8R
9 bedeuten, mit der Beschränkung, dass
zumindest eine Gruppe von G
3 bis G
5 CR
8R
9 bedeutet
und zwei Nachbargruppen von G
3 bis G
5 nicht O und S, O und NR
7, S
und NR
7 oder O und O bedeuten,
oder
G
4 eine Verbindungsgruppe bedeutet,
R
8 und R
9 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe,
Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe
oder -L
4-R
10 bedeuten,
wobei L
4 eine Verbindungsgruppe bedeutet,
R
7 und R
10 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe,
Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten,
oder wobei zwei Gruppen von R
7, R
8, R
9, R
10 und
L
4 gemeinsam die zur Bildung einer cyclischen
Struktur benötigten
Atome bedeuten.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht die N-Imidgruppe Q folgender
Formel:
in der:
G
6 O,
S, NR
11 oder CR
12R
13 bedeutet,
m 0 oder 1 bedeutet,
R
12 bis R
15 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe,
Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe
oder -L
5-R
16 bedeuten,
wobei L
5 eine Verbindungsgruppe bedeutet,
R
11 und R
16 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe,
Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten,
oder
wobei zwei Gruppen von R
11, R
12,
R
13, R
14, R
15, R
16 und L
5 gemeinsam die zur Bildung einer cyclischen Struktur
benötigten
Atome bedeuten.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht die N-Imidgruppe Q folgender
Formel:
in der:
E
1 und
E
2 unabhängig
voneinander O, S, NR
17 oder CR
18R
19 bedeuten,
p und q unabhängig voneinander
0 oder 1 bedeuten,
R
18 bis R
21 unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte
Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe
oder -L
6-R
22 bedeuten,
wobei L
6 eine Verbindungsgruppe bedeutet,
und
R
17 und R
22 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe,
Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht die N-Imidgruppe Q einer der
folgenden Formeln:
in denen:
R
23 bis R
26 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe,
Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe,
ein Halogenatom, -SO
2-NH-R
27,
-NH-SO
2-R
30, -CO-NR
27-R
28, -NR
27-CO-R
30, -NR
27-CO-NR
28-R
29, -NR
27-CS-NR
28-R
29, -NR
27-CO-O-R
28, O-CO-NR
27-R
28, -O-CO-R
30, -CO-O-R
27, -CO-R
27, -SO
3-R
27, -O-SO
2-R
30, -SO
2-R
27, -SO-R
30, -P(=O)(-O-R
27)(-O-R
28), -O-P(=O)(-O-R
27)(-O-R
28), -NR
27-R
28, -O-R
27, -S-R
27, -CN,
-NO
2, -N(-CO-R
27)(-CO-R
28), eine -N-Phthalimidylgruppe, eine -M-N-Phthalimidylgruppe
oder eine -M-R
27-Gruppe bedeuten, wobei
M eine zweiwertige Verbindungsgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
bedeutet,
R
27 bis R
29 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe,
Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten,
R
30 eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe,
Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe
bedeutet, a und d unabhängig
voneinander 0, 1, 2, 3 oder 4 bedeuten, b und c unabhängig voneinander
0, 1, 2 oder 3 bedeuten,
E
3 O, S, NR
31 oder CR
32R
33 bedeutet,
R
32 und
R
33 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom,
eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Alkynylgruppe,
Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe,
Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe oder -L
7-R
34 bedeuten, wobei L
7 eine
Verbindungsgruppe bedeutet, und R
31 und
R
34 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom
oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe,
Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht die N-Imidgruppe Q einer der
folgenden Formeln:
in denen:
R
35 bis
R
44 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom,
eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Alkynylgruppe,
Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe,
Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe, ein Halogenatom, -SO
2-NH-R
45, -NH-SO
2-R
48, -CO-NR
45-R
46, -NR
45-CO-R
48, -NR
45-CO-NR
46-R
47, -NR
45-CS-NR
46-R
47, -NR
45-CO-O-R
46, -O-CO-NR
45-R
46, -O-CO-R
48, -CO-O-R
45, -CO-R
45, -SO
3-R
45, -O-SO
2-R
48, -SO
2-R
45, -SO-R
48, -P(=O)(-O-R
45)(-O-R
46), -O-P(=O)(-O-R
45)(-O-R
46), -NR
45-R
46, -O-R
45, -S-R
45, -CN,
-N(-CO-R
45)(-CO-R
46),
eine -N-Phthalimidylgruppe, eine -M-N-Phthalimidylgruppe oder eine
-M-R
45-Gruppe bedeuten, wobei M eine zweiwertige
Verbindungsgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet,
R
45 bis R
47 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe,
Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten,
und
R
48 eine gegebenenfalls substituierte
Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe
bedeutet.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht die N-Imidgruppe Q einer der
folgenden Formeln:
in denen:
R
49 bis R
56 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe,
Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe,
Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten
und
R
57 und R
58 unabhängig voneinander
eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Alkynylgruppe,
Cycloalkylgruppe, heterocyclische Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe,
Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe bedeuten.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht die N-Imidgruppe Q einer der
folgenden Formeln:
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Beispiele
für Verbindungsgruppen
sind -CO-, -CO-O-, -CS-, -CO-NRa-, -SO-,
-SO2-, -SO3-, -SO2-NH-, -(CRaRb)t-, eine Alkylengruppe,
wie -CH2-, -CH2-CH2- oder -CH2-(CH2)n-CH2-,
eine Arylengruppe, wie eine Phenylengruppe oder eine Naphthalingruppe,
eine zweiwertige heterocyclische Gruppe oder geeignete Kombinationen
derselben. n und t bedeuten eine ganze Zahl zwischen 1 und 8 und
Ra und Ra bedeuten
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe,
Alkenylgruppe, Alkynylgruppe, Cycloalkylgruppe, heterocyclische
Gruppe, Arylgruppe, Heteroarylgruppe, Aralkylgruppe oder Heteroaralkylgruppe.
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Die
Herstellung der erfindungsgemäßen Polymere
kann nach verschiedenen Methoden erfolgen, z. B. durch Reaktion
einer reaktiven, eine N-Imidgruppe enthaltenden Verbindung mit einer
Hydroxylgruppe eines Polymers mit einer Phenolmonomereinheit. Die
erfindungsgemäßen Polymere
können
ebenfalls durch Reaktion einer reaktiven, eine N-Imidgruppe enthaltenden
Verbindung mit der Hydroxylgruppe eines Phenolmonomers und anschließende Polymerisation
oder Polykondensation dieses reagierten Monomers hergestellt werden.
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Diese
vormodifizierten Monomere können
vorzugsweise mit anderen Monomeren copolymerisiert oder copolykondensiert
werden.
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Eine
solche „eine
N-Imidgruppe enthaltende reaktive Verbindung", im Folgenden ebenfalls als "substituierendes
Reagens" bezeichnet,
ist eine Verbindung, die außer
einer N-Imidgruppe eine funktionelle Gruppe, die in der Lage ist,
eine Reaktion mit einer Hydroxylgruppe einer Phenoleinheit einzugehen,
oder eine Vorstufe einer solchen Gruppe enthält. Beispiele für eine geeignete
funktionelle Gruppe oder Vorstufe einer funktionellen Gruppe für diese
Substitutionsreaktion auf der Hydroxylgruppe sind eine Säure, ein
Säureanhydrid,
ein Säurehalogenid,
ein Halogenid oder ein Isocyanat.
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Beispiele
für geeignete
substituierende Reagenzien für
diese Substitutionsreaktion sind:
- SR-01: N-(Brommethyl)-phthalimid
- SR-02: N-(Chlormethyl)-phthalimid
- SR-03:
- SR-04:
- SR-05:
- SR-06:
- SR-07:
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Polymere
mit Phenolmonomereinheiten können
ein statistisches Copolymer, ein alternierendes Copolymer, ein Blockcopolymer
oder ein Pfropfcopolymer aus unterschiedlichen Monomeren sein. Als
geeignete Beispiele sind Polymere oder Copolymere aus Vinylphenol,
Novolakharze oder Resolharze zu nennen. Bevorzugt wird ein Novolakharz.
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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
Po1y(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.
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Als
Beispiele für
Polymere, die mit einem substituierenden Reagens modifizierbare
Phenolmonomereinheiten enthalten, sind folgende zu nennen:
POL-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-Methoxyol-1-propan (< 0,5%). |
POL-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. |
POL-03: | ALNOVOL
HPN100 ist ein durch CLARIANT GmbH erhältliches Novolakharz. |
POL-04: | DURITE
PD443 ist ein durch BORDEN CHEM. INC. erhältliches Novolakharz. |
POL-05: | DURITE
SD423A ist ein durch BORDEN CHEM. INC. erhältliches Novolakharz. |
POL-06: | DURITE
SD126A ist ein durch BORDEN CHEM. INC. erhältliches Novolakharz. |
POL-07: | BAKELITE
6866LB02 ist ein durch BAKELITE AG erhältliches Novolakharz. |
POL-08: | BAKELITE
6866LB03 ist ein durch BAKELITE AG erhältliches Novolakharz. |
POL-09: | KR
400/8 ist ein durch KOYO CHEMICALS INC. erhältliches Novolakharz. |
POL-10: | HRJ
1085 ist ein durch SCHNECTADY INTERNATIONAL INC. erhältliches
Novolakharz. |
POL-11: | HRJ
2606 ist ein durch SCHNECTADY INTERNATIONAL INC. erhältliches
Phenolnovolakharz. |
POL-12: | LYNCUR
CMM ist ein durch SIBER HEGNER erhältliches Copolymerisat aus
4-Hydroxystyrol und Methylmethacrylat. |
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Das
erfindungsgemäße Polymer
kann mehr als einen Typ von N-Imidgruppe
enthalten. Solchenfalls kann jeder Typ von N-Imidgruppe nacheinander
oder kann aber ein Gemisch aus verschiedenen substituierenden Reagenzien
mit dem Polymer in Reaktion gebracht werden. Vorzugsweise wird jeder
Typ von N-Imidgruppe in einer Menge zwischen 0,5 mol-% und 80 mol-%,
besonders bevorzugt zwischen 1 mol-% und 50 mol-%, ganz besonders bevorzugt
zwischen 2 mol-% und 30 mol-%, in das Polymer eingefügt.
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Ein
weiteres Kennzeichen der vorliegenden Erfindung betrifft den Einsatz
des obigen Polymers in der Beschichtung einer lithografischen Druckplattenvorstufe.
Gemäß einer
Ausführungsform
ist die Druckplattenvorstufe positivarbeitend, d. h. nach Belichtung
und Entwicklung sind die belichteten Bereiche der oleophilen Schicht
vom Träger
entfernt und bilden hydrophile (nicht-druckende) Nicht-Bildbereiche, während die
unbelichteten Schichtbereiche auf dem Träger verbleiben und einen oleophilen
(druckenden) Bildbereich bilden. Nach einer weiteren Ausführungsform
ist die Druckplattenvorstufe negativarbeitend, d. h. die belichteten
Bereiche bilden die Bildbereiche.
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Sonstige
Polymere, wie nicht-modifizierte Phenolharze oder Phenolharze, die
auf eine andere Weise als nach der erfindungsgemäßen Methode modifiziert sind,
können
ebenfalls der Beschichtungszusammensetzung zugesetzt werden. Das
erfindungsgemäße Polymer
wird vorzugsweise in einem Verhältnis
zwischen 5 Gew.-% und 98 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 10
Gew.-% und 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung,
der Beschichtungszusammensetzung zugesetzt.
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Besteht
die wärmeempfindliche
Beschichtung aus mehr als einer Schicht, ist das erfindungsgemäße Polymer
in zumindest einer dieser Schichten enthalten, z. B. in einer Deckschicht.
Das Polymer kann ebenfalls in mehr als einer Schicht der Beschichtung,
z. B. in einer Deckschicht und einer Zwischenschicht, enthalten sein.
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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.
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Ein
besonders bevorzugter lithografischer Träger ist ein elektrochemisch
angerauter und anodisierter Aluminiumträger.
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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.
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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 .
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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.
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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 .
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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.
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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.
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Die
Beschichtung kann aus einer oder mehreren unterschiedlichen Schichten
zusammengesetzt sein. Außer
den im Folgenden besprochenen Schichten kann die Beschichtung ferner
z. B. eine Haftschicht, die die Haftung der Beschichtung am Träger verbessert,
eine die Beschichtung gegen Verunreinigungen oder mechanische Beschädigung schützende Deckschicht
und/oder eine Licht in Wärme
umwandelnde Schicht, die eine Infrarotlicht absorbierende Verbindung
enthält,
enthalten.
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Eine
geeignete negativarbeitende, in alkalischem Medium entwickelbare
Druckplatte enthält
ein Phenolharz und eine latente Brönsted-Säure, die bei Erwärmung oder
IR-Bestrahlung eine Säure
bildet. Diese Säuren
katalysieren die Vernetzung der Beschichtung in einem an den Belichtungsschritt
anschließenden
Erwärmungsschritt
und somit die Aushärtung
der belichteten Bereiche. Demgemäß können die
nicht-belichteten Bereiche durch einen Entwickler weggewaschen werden
und kommt das darunter liegende hydrophile Substrat freizuliegen.
Für eine
genauere Beschreibung einer solchen negativarbeitenden Druckplattenvorstufe
sei auf
US 6 255 042 und
US 6 063 544 und die in
diesen Dokumenten erwähnten
Verweisungen verwiesen. Bei einer solchen negativarbeitenden Druckplattenvorstufe
wird das erfindungsgemäße Polymer
der Beschichtungszusammensetzung zugesetzt und ersetzt zumindest
zum Teil das Phenolharz.
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Bei
einer positivarbeitenden lithografischen Druckplattenvorstufe kann
die Beschichtung durch Erwärmung
löslich
gemacht werden, d. h. die Beschichtung ist vor ihrer Belichtung
beständig
gegen den Entwickler und farbanziehend, wird aber durch Erwärmung oder
IR-Belichtung löslich
im Entwickler gemacht und zwar solchermaßen, dass dabei die hydrophile
Oberfläche
des Trägers
freigelegt wird.
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Außer dem
erfindungsgemäßen Polymer
kann die Beschichtung zusätzliche
polymere, in wässrig-alkalischem
Entwickler lösliche
Bindemittel enthalten. Bevorzugte Polymere sind Phenolharze, z.
B. Novolak, Resole, Polyvinylphenole und carboxylsubstituierte Polymere.
Typische Beispiele für
solche Polymere sind beschrieben in
DE-A 4 007 428 ,
DE-A 4 027 301 und
DE-A 4 445 820 .
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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 250/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.
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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.
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Das
erfindungsgemäße Polymer
kann in herkömmlichen
strahlungsempfindlichen Druckplattenvorstufen verwendet werden,
wobei zumindest ein Teil des herkömmlichen Phenolpolymers durch
zumindest eines der erfindungsgemäßen Polymere ersetzt wird.
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Nach
einer besonders 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:
IR-1
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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:
CD-1
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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.
-
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 Belichters (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).
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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.
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Die
bekannten Plattenbelichter sind geeignet als Off-Press-Belichter, was den
Vorteil bietet, dass dadurch die Druckmaschinen stillstandzeit 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.
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Im
Entwicklungsschritt können
die Nicht-Bildbereiche der Beschichtung durch Eintauchen in einen wässrig-alkalischen
Entwickler entfernt werden, 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.
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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
-
Liste
der bei der Herstellung modifizierter Polymere benutzten substituierenden
Reagenzien:
- CSR-01: Benzylbromid,
- CSR-02: Benzoylchlorid,
- CSR-03: Di-tert.-butyldicarbonat,
- CSR-04: Acetylchlorid.
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Herstellung von Polymer MP-01:
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– Modifikationslösung:
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Bei
Zimmertemperatur wird ein Gemisch aus 4,32 g SR-01 und 20 ml N,N-Dimethylacetamid
solange gerührt,
bis sich die Menge SR-01 gelöst
hat.
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– Phenolpolymerlösung:
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Ein
Gemisch aus 55 g POL-01-Lösung
(40 Gew.-%) und 120 ml N,N-Dimethylacetamid
wird bei Zimmertemperatur gerührt,
wonach 1,0 g NaH in kleinen Portionen zugesetzt und anschließend 30
Minuten bei Zimmertemperatur weiter gerührt wird.
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Anschließend wird
die oben hergestellte Modifikationslösung unter ständigem Rühren innerhalb
einer Minute zur Phenolpolymerlösung
gegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf 50°C erhitzt und 60 Minuten bei 50°C weiter
gerührt.
Dann werden unter ständigem
Rühren
100 ml Methanol und 5 ml Essigsäure
zum Reaktionsgemisch gegeben. Das so erhaltene Gemisch wird dann über 15 Minuten
hinweg unter ständigem
Rühren zu
2 l Eiswasser gegeben. Das Polymer fällt aus dem wässrigen
Medium aus und wird abfiltriert. Schließlich wird das erwünschte Produkt
durch dreimaliges Waschen mit 300 ml Wasser und anschließendes Trocknen bei
45°C erhalten.
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Herstellung von Polymer MP-02:
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Die
Herstellung von Polymer MP-02 erfolgt analog der Herstellung von
Polymer MP-01, jedoch mit dem Unterschied, dass 9,0 g SR-01 in 30
ml N,N-Dimethylacetamid gelöst
werden und statt der bei der Herstellung von Polymer MP-01 erwähnten Mengen
45,75 g POL-01-Lösung (40
Gew.-%), 110 ml N,N-Dimethylacetamid und 1,95 g NaH verwendet werden.
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Herstellung von Polymer MP-03:
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Die
Herstellung von Polymer MP-03 erfolgt analog der Herstellung von
Polymer MP-01, jedoch mit dem Unterschied, dass 1,2 g SR-01 in 20
ml N,N-Dimethylacetamid gelöst
werden und statt der bei der Herstellung von Polymer MP-01 erwähnten Mengen
61,25 g POL-01-Lösung (40
Gew.-%), 150 ml N,N-Dimethylacetamid und 0,3 g NaH verwendet werden.
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Herstellung von Polymer MP-04:
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– Phenolpolymerlösung:
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Ein
Gemisch aus 24,5 g POL-03 und 120 ml N,N-Dimethylacetamid wird bei
35°C solange
gerührt,
bis sich das Polymer gelöst
hat. Danach werden 2,4 g NaH in kleinen Portionen zugesetzt und
wird anschließend 30
Minuten bei 45°C
weiter gerührt.
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Anschließend werden
9,8 g SR-02 und 0,1 g KI unter ständigem Rühren zur oben hergestellten
Phenolpolymerlösung
gegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf 65°C erhitzt und 120 Minuten bei
65°C weiter
gerührt.
Das so erhaltene Gemisch wird dann über 15 Minuten hinweg unter
ständigem
Rühren
zu einer Lösung aus
2 l Eiswasser und 5 ml Essigsäure
gegeben. Das Polymer fällt
aus dem wässrigen
Medium aus und wird abfiltriert. Schließlich wird das erwünschte Produkt
durch dreimaliges Waschen mit 300 ml Wasser und anschließendes Trocknen
bei 45°C
erhalten.
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Herstellung von Polymer MP-05:
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– Phenolpolymerlösung:
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Ein
Gemisch aus 153 g POL-01-Lösung
(40 Gew.-%) und 400 ml Aceton wird bei Zimmertemperatur solange
gerührt,
bis sich das Polymer gelöst
hat. Danach werden 0,2 g 4-Dimethylaminpyridin zugesetzt und wird
anschließend
5 Minuten weiter gerührt.
-
Danach
werden unter ständigem
Rühren
10,9 g CSR-03 in kleinen Portionen zur oben hergestellten Phenolpolymerlösung gegeben
und wird anschließend
das Reaktionsgemisch über
Nacht weiter gerührt.
Das so erhaltene Gemisch wird dann über 30 Minuten hinweg unter
ständigem
Rühren
zu einer Lösung
aus 2 l Eiswasser und 5 ml Essigsäure gegeben. Das Polymer fällt aus
dem wässrigen
Medium aus und wird abfiltriert. Schließlich wird das erwünschte Produkt
durch dreimaliges Waschen mit 300 ml eines Gemisches aus Wasser und
Methanol (Volumenverhältnis:
7/3) und anschließendes
Trocknen bei 45°C
erhalten.
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Herstellung von Polymer MP-06:
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Die
Herstellung von Polymer MP-06 erfolgt analog der Herstellung von
Polymer MP-05, jedoch mit dem Unterschied, dass statt der bei der
Herstellung von Polymer MP-05 erwähnten Mengen 0,1 g 4-Dimethylaminpyridin
und 2,73 g CSR-03 verwendet werden.
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Herstellung von Polymer MP-07:
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– Phenolpolymerlösung:
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Ein
Gemisch aus 153 g POL-01-Lösung
(40 Gew.-%) und 500 ml N,N-Dimethylacetamid
wird bei Zimmertemperatur solange gerührt, bis sich das Polymer gelöst hat.
Danach werden 6,0 g in 5 ml Wasser gelöstes NaOH zugesetzt und wird
anschließend
15 Minuten weiter gerührt.
-
Danach
werden unter ständigem
Rühren
5,95 g CSR-01 zur oben hergestellten Phenolpolymerlösung gegeben.
Das Reaktionsgemisch wird auf 40°C
erhitzt und 60 Minuten bei 40°C
weiter gerührt.
Das so erhaltene Gemisch wird dann über 30 Minuten hinweg unter
ständigem
Rühren
zu einer Lösung
aus 2,5 l Eiswasser und 10 ml Essigsäure gegeben. Das Polymer fällt aus
dem wässrigen
Medium aus und wird abfiltriert. Schließlich wird das erwünschte Produkt
durch dreimaliges Waschen mit 300 ml Wasser und anschließendes Trocknen
bei 45°C
erhalten.
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Herstellung von Polymer MP-08:
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– Phenolpolymerlösung:
-
Ein
Gemisch aus 153 g POL-01-Lösung
(40 Gew.-%) und 400 ml Aceton wird bei Zimmertemperatur solange
gerührt,
bis sich das Polymer gelöst
hat. Danach werden 7,0 ml Triethylamin zugesetzt und wird anschließend 10
Minuten weiter gerührt.
-
Danach
werden unter ständigem
Rühren über 10 Minuten
hinweg 7,0 g CSR-02 zur oben hergestellten Phenolpolymerlösung zugetropft.
Das Reaktionsgemisch wird dann 60 Minuten weiter gerührt. Das
so erhaltene Gemisch wird dann über
60 Minuten hinweg unter ständigem
Rühren
zu einer Lösung
aus 2 l Eiswasser und 2 ml Essigsäure gegeben. Das Polymer fällt aus
dem wässrigen
Medium aus und wird abfiltriert. Schließlich wird das erwünschte Produkt
durch dreimaliges Waschen mit 300 ml eines Gemisches aus Wasser
und Methanol (Volumenverhältnis:
6/4) und anschließendes
Trocknen bei 45°C
erhalten.
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Herstellung von Polymer MP-09:
-
– Phenolpolymerlösung:
-
Ein
Gemisch aus 55 g POL-12, 300 ml Aceton und 3,5 ml Triethylamin wird
bei Zimmertemperatur solange gerührt,
bis sich das Polymer gelöst
hat.
-
Danach
werden unter ständigem
Rühren über 10 Minuten
hinweg 1,85 g CSR-04 zur oben hergestellten Phenolpolymerlösung zugetropft.
Das Reaktionsgemisch wird dann 30 Minuten weiter gerührt. Das
so erhaltene Gemisch wird dann über
30 Minuten hinweg unter ständigem
Rühren
zu 3 l Eiswasser gegeben. Das Polymer fällt aus dem wässrigen
Medium aus und wird abfiltriert. Schließlich wird das erwünschte Produkt durch
zehnmaliges Waschen mit 100 ml Wasser und anschließendes Trocknen
bei 45°C
erhalten.
-
Test 1:
-
Herstellung der Beschichtung:
-
Es
wird eine Beschichtungslösung
durch Versetzen der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt:
- – 86,55
g Dowanol PM,
- – 464,64
g Methylethylketon,
- – 101,28
g einer Lösung
des Infrarot-Farbstoffes IR-1 in einem Verhältnis von 2 Gew.-% in Dowanol
PM,
- – 144,70
g einer Lösung
des Kontrastfarbstoffes CD-1 in einem Verhältnis von 1 Gew.-% in Dowanol
PM,
- – 159,14
g einer Lösung
von Tego Glide 410 in einem Verhältnis
von 1 Gew.-% in Dowanol PM,
- – 159,14
g einer Lösung
eines Phenolpolymers (vgl. Tabellen 1 bis 3) in einem Verhältnis von
40 Gew.-% in Dowanol PM und
- – 3,18
g 3,4,5-Trimethoxyzimtsäure.
-
Die
Beschichtungslösung
wird in einer Nassschichtstärke
von 20 μm
auf ein elektrochemisch angerautes und anodisiertes Aluminiumsubstrat
aufgetragen, wonach die Beschichtung 1 Minute bei 130°C getrocknet wird.
-
Zur
Messung der chemischen Beständigkeit
werden 2 verschiedene Lösungen
verwendet:
- – Prüflösung 1: 50 gew.-%ige wässrige Isopropanollösung und
- – Prüflösung 2:
ANCHOR AQUA AYDE, im Handel erhältlich
durch ANCHOR.
-
Zur
Prüfung
der chemischen Beständigkeit
werden je 40 μl-Tröpfchen der
zwei 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 2 Prüflösungen auf jeder Beschichtung
erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 1, 2 und 3 zusammengesetzt.
Für jeden
Substitutionsgrad der Polymere, d. h. 10 mol-%, 25 mol-% und 2,5
mol-%, sind die Ergebnisse in den Tabellen 1, 2 und 3 zusammengesetzt.
Die Tabellen enthalten ebenfalls Angaben über den Typ des bei der Substitutionsreaktion
verwendeten Phenolpolymers, den Typ des Substitutionsreagens und
den Substitutionsgrad (in mol-%) sowie die MP-Nummer des hergestellten
Polymers. Tabelle 1:
Beispiel Nummer | Phenolpolymer
Typ | Reagens Typ | SG*
(mol-%) | NP° | TEST
1 Prüflösung 1 | TEST
1 Prüflösung 2 |
vergl.
Beispiel 1 | POL-01 | - | - | - | 4 | 4 |
Beispiel
1 | POL-01 | SR-01 | 10 | MP-01 | 0 | 1 |
vergl.
Beispiel 2 | POL-01 | CSR-01 | 10 | MP-07 | 4 | 4 |
vergl.
Beispiel 3 | POL-01 | CSR-02 | 10 | MP-08 | 3 | 4 |
vergl.
Beispiel 4 | POL-01 | CSR-03 | 10 | MP-05 | 4 | 4 |
vergl.
Beispiel 5 | POL-12 | - | - | - | 4 | 4 |
vergl.
Beispiel 6 | POL-12 | CSR-04 | 10 | MP-09 | 4 | 4 |
- *SG: Substitutionsgrad
- °NP:
MP-Nummer des hergestellten Polymers
Tabelle 2: Beispiel Nummer | Phenolpolymer
Typ | Reagens Typ | SG*
(mol-%) | NP° | TEST
1 Prüflösung 1 | TEST
1 Prüflösung 2 |
vergl.
Beispiel 1 | POL-01 | - | - | - | 4 | 4 |
Beispiel
2 | POL-01 | SR-01 | 25 | MP-02 | 1 | 0 |
vergl.
Beispiel 7 | POL-03 | - | - | - | 4 | 4 |
Beispiel
3 | POL-03 | CSR-02 | 25 | MP-04 | 0 | 1 |
- *SG: Substitutionsgrad
- °NP:
MP-Nummer des hergestellten Polymers
Tabelle 3: Beispiel Nummer | Phenolpolymer
Typ | Reagens Typ | SG*
(mol-%) | NP° | TEST
1 Prüflösung 1 | TEST
1 Prüflösung 2 |
vergl.
Beispiel 1 | POL-01 | - | - | - | 4 | 4 |
Beispiel
4 | POL-01 | SR-01 | 2,5 | MP-03 | 2 | 2 |
vergl. Beispiel 8 | POL-01 | CSR-03 | 2,5 | MP-06 | 4 | 4 |
- *SG: Substitutionsgrad
- °NP:
MP-Nummer des hergestellten Polymers
-
Aus
den 3 Tabellen ist eindeutig ersichtlich, dass die erfindungsgemäß modifizierten
Polymere im Gegensatz zu nicht-modifizierten
Polymeren und zu Polymeren, die zwar im gleichen Maße, jedoch
mit einem anderen Substitutionsreagens als den zur Herstellung eines
erfindungsgemäßen Polymers
benötigten
Reagenzien modifiziert sind, eine wesentliche Erhöhung der
chemischen Beständigkeit
der Beschichtung bewirken.
-
Test 2:
-
Herstellung der Beschichtung:
-
Es
wird eine Beschichtungslösung
durch Versetzen der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt:
-
- – 313,45
g Dowanol PM,
- – 482,40
g Methylethylketon,
- – 50,64
g einer Lösung
des Infrarot-Farbstoffes IR-1 in einem Verhältnis von 2 Gew.-% in Dowanol
PM,
- – 72,35
g einer Lösung
des Kontrastfarbstoffes CD-1 in einem Verhältnis von 1 Gew.-% in Dowanol
PM,
- – 79,57
g einer Lösung
eines Phenolpolymers (vgl. Tabellen 4 bis 6) in einem Verhältnis von
40 Gew.-% in Dowanol PM und
- – 1,59
g 3,4,5-Trimethoxyzimtsäure.
-
Die
Hälfte
der Oberfläche
eines elektrochemisch angerauten und anodisierten Aluminiumsubstrats wird
in einer Nassschichtstärke
von 10 μm
mit der wie oben angesetzten Lösung
beschichtet. Die Probe wird 1 Minute bei 130°C getrocknet und anschließend mit
durch AGFA erhältlichem
OZASOL RC515 gummiert, um den nicht-beschichteten Teil des Aluminiumsubstrats
zu schützen.
-
Druck:
-
Die
Platte wird in eine ABDick 360-Presse eingespannt. Als Druckfarbe
wird die im Handel durch BASF erhältliche Druckfarbe "K + E 800 Skinnex
Black" und als Feuchtwasser
das im Handel durch ANCHOR erhältliche "Emerald Premium MXEH" verwendet. Die Auflagenfestigkeit
bestimmt man auf Basis der maximalen Anzahl von Abzügen, die
ohne irgendwelche wesentliche Zeichen von Verschleiß auf dem
Druckbereich gedruckt werden kann. Die Auflagenfestigkeitsprüfung wird
nach 100.000 Kopien gestoppt.
-
Die
erzielten Auflagenhöhen
sind in den Tabelle 4, 5 und 6 aufgelistet. Für jeden Substitutionsgrad der Polymere,
d. h. 10 mol-%,
25 mol-% und 2,5 mol-%, sind die Ergebnisse in den Tabellen 4, 5
und 6 zusammengesetzt. Die Tabellen enthalten ebenfalls Angaben über den
Typ des bei der Substitutionsreaktion verwendeten Phenolpolymers,
den Typ des Substitutionsreagens und den Substitutionsgrad (in mol-%) sowie die MP-Nummer
des hergestellten Polymers. Tabelle 4:
Beispiel
Nummer | Phenolpolymer
Typ | Reagens
Typ | SG*
(mol-%) | NP° | TEST
2 erreichte Auflagenhöhe |
vergl. Beispiel 9 | POL-01 | - | - | - | 25.000 |
Beispiel
5 | POL-01 | SR-01 | 10 | MP-01 | 90.000 |
vergl.
Beispiel 10 | POL-01 | CSR-03 | 10 | MP-05 | 31.000 |
- *SG: Substitutionsgrad
- °NP:
MP-Nummer des hergestellten Polymers
Tabelle 5: Beispiel
Nummer | Phenolpolymer
Typ | Reagens
Typ | SG*
(mol-%) | NP° | TEST
2 erreichte Auflagenhöhe |
vergl. Beispiel 9 | POL-01 | - | - | - | 25.000 |
Beispiel
6 | POL-01 | SR-01 | 25 | MP-02 | > 100.000 |
Beispiel
7 | POL-03 | SR-02 | 25 | MP-04 | > 100.000 |
- *SG: Substitutionsgrad
- °NP:
MP-Nummer des hergestellten Polymers
Tabelle 6: Beispiel
Nummer | Phenolpolymer
Typ | Reagens
Typ | SG*
(mol-%) | NP° | TEST
2 erreichte Auflagenhöhe |
vergl. Beispiel 9 | POL-01 | - | - | - | 25.000 |
Beispiel
8 | POL-01 | SR-01 | 2,5 | MP-03 | 33.000 |
vergl.
Beispiel 11 | POL-01 | CSR-03 | 2,5 | MP-06 | 26.000 |
- *SG: Substitutionsgrad
- °NP:
MP-Nummer des hergestellten Polymers
-
Aus
den 3 Tabellen ist eindeutig ersichtlich, dass die erfindungsgemäß modifizierten
Polymere im Gegensatz zu nicht-modifizierten
Polymeren und zu Polymeren, die zwar im gleichen Maße, jedoch
mit einem anderen Substitutionsreagens als den zur Herstellung eines
erfindungsgemäßen Polymers
benötigten
Reagenzien modifiziert sind, eine wesentliche Erhöhung der
chemischen Beständigkeit
der Beschichtung bewirken.