DE69723061T2

DE69723061T2 - Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte

Info

Publication number: DE69723061T2
Application number: DE69723061T
Authority: DE
Inventors: Mamoru Sumida-ku Matsuo; Hirokazu Haibara-gun Sasaki; Yoshinori Haibara-gun Hotta
Original assignee: Sky Aluminium Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Sky Aluminium Co Ltd; Fujifilm Corp
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2017-06-27
Also published as: EP0887430B2; DE69723061D1; EP0887430A1; DE69723061T3; EP0887430B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte, und insbesondere einen Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine planographische Druckplatte, welche für die elektrochemische Oberflächenaufrauung geeignet ist und eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Biegewiederholungen besitzt.
Eine planographische Druckplatte (einschließlich einer Offset-Formplatte) wird durch eine sogenannte PS-(vorsensibilisierte) Formplatte repräsentiert. Die PS-Formplatte wird durch ein Verfahren hergestellt, in welchem die Oberfläche eines aus einer Aluminiumlegierung gemachten Basiskörpers aufgeraut wird, gefolgt von einer Oberflächenbehandlung wie einer Anodenoxidation, je nach Bedarf, und mit einem lichtempfindlichen Anstrich beschichtet und getrocknet wird. Im Falle der Verwendung der PS-Formplatte zum Drucken wird die Oberfläche der PS-Formplatte allgemein einer Bildbelichtung, Entwicklung, Beschichten mit Gummi und dergleichen unterworfen. In diesen Schritten bildet eine lichtempfindliche Schicht, die unlöslich ist und auf der Oberfläche bei dem Entwicklungsschritt verbleibt, einen Bildbereich, und eine Fläche, in welcher die lichtempfindliche Schicht entfernt ist und die Oberfläche der Aluminiumschicht bei dem Entwicklungsschritt belichtet wird, ist hydrophil und bildet einen Nicht-Bild-Bereich als Wasseraufnahmebereich.
Ein Basiskörper einer solcher planographischen Druckplatte wird allgemein aus einer Platte aus einer Aluminiumlegierung gebildet, welche leichtgewichtig ist und eine ausgezeichnete Oberflächenbehandlungsfähigkeit und Verarbeitbarkeit besitzt. Herkömmlicherweise wurde als Material des Basiskörpers eine gewalzte Platte aus einer Aluminiumlegierung (Dicke: etwa 0,1 bis 0,5 mm) verwendet, die beispielsweise unter JIS A1050, JIS A1100 oder JIS A3003 spezifiziert ist. Im Falle einer solchen gewalzten Platte aus einer Aluminiumlegierung für eine planographi sche Duckplatte wird diese einer Oberflächenanrauung unterworfen, bei Bedarf gefolgt von einer Anodenoxidation. Verschiedene planographische Druckplatten aus einer Aluminiumlegierung sind bekannt. Eine Platte wird einer mechanischen Oberflächenaufrauung, einem chemischen Verätzen und einer Anodenoxidation in dieser Reihenfolge unterworfen, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 48–49 501 beschrieben ist. Eine weitere Platte wird einer elektrochemischen Behandlung, einer Nachbehandlung und einer Anodenoxidation in dieser Reihenfolge unterworfen, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 51– 146 234 beschrieben ist. Eine weitere Platte wird einem chemischen Verätzen und einer Anodenoxidation in dieser Reihenfolge unterworfen, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 48–28 123 beschrieben ist. Eine zusätzliche Platte wird einer mechanischen Oberflächenaufrauung unterworfen, gefolgt von den in der oben stehenden Patentschrift, der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 48–28 123 beschriebenen Behandlungen.
Zusammenfassend wird eine planographische Druckplatte aus einer Aluminiumlegierung für einen Basiskörper durch Aufrauen der Oberfläche der Platte unter Verwendung entweder einer oder einer Kombination von zwei Arten oder mehr von mechanischen, chemischen und elektrochemischen Oberflächenaufrauungsverfahren; durch Bilden eines Anodenoxidfilms von 0,5 bis 3 μm Dicke auf der aufgerauten Oberfläche zur Verbesserung der Druckcharakteristika; durch Beschichten der Oberfläche mit einem lichtempfindlichen Anstrich und Trocknen des Anstrichs; und durch Unterwerfen der Oberfläche der Platte planographischen Formplatten-Herstellungsbehandlungen, wie Belichtung und Entwicklung, hergestellt. Die so erhaltene Formplatte wird um einen Plattenzylinder einer Druckpresse gewickelt, wobei beide Enden davon durch mechanisches Einspannen fixiert werden. Auf diese Weise wird Tinte auf einem Bildbereich der Plattenform in Anwesenheit von anfeuchtendem Wasser anhaften gelassen, wird dabei auf ein Gummituch übertragen und wird auf eine Papieroberfläche gedruckt.
Neuerdings nimmt die Druckgeschwindigkeit mit dem Voranschreiten der Drucktechnik in signifikanter Weise zu, und um die Druckgeschwindigkeit zu erhöhen, gibt es eine Tendenz, eine hohe Spannung an beiden Enden einer Formplatte, die mechanisch auf einem Plattenzylinder der Druckpresse befestigt ist, anzuwenden. Als ein Resultat werden, wenn die Formplatte aus einer Aluminiumlegierung eine unzureichende Festigkeit aufweist, beide Enden der an dem Plattenzylinder befestigten Formplatte verformt oder zerbrochen, was zu einem Versagen, wie einer Druckabweichung, führt; oder die Formplatte wird an den Einspannbereichen eingeschnitten aufgrund der wiederholt auf die Biegungsbereiche an beiden Enden der Formplatte angewandten Spannung, was zu einem Unterbrechen des Druckens führt.
Wie allgemein bekannt ist, können im Falle einer typischen Platte aus einer Aluminiumlegierung auf JIS A1050-Basis die gleichmäßig aufgeraute Oberfläche und die geeignete Oberflächenrauhigkeit durch eine elektrochemische Oberflächenaufrauung erhalten werden; und auch ein Nicht-Bildbereich zeigt eine tintenabweisende Eigenschaft während des Druckens, das heißt, die Wasseraufnahmefähigkeit ist ausgezeichnet. Jedoch besitzt die obige Platte aus einer Aluminiumlegierung eine schlechte Dauerfestigkeit, insbesondere in dem Fall, wo die Platte in senkrechter Richtung zu der Walzrichtung fixiert ist, so dass das Problem entsteht, dass die Unterbrechung des Druckens häufig aufgrund des oben stehend beschriebenen Versagens beim Festspannen auftritt.
Die EP-A-652 298 offenbart einen Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine planographische Druckplatte, die durch ein Verfahren hergestellt wird, welches das Unterwerfen einer geschmolzenen Aluminiumlegierung einem kontinuierlichen Gießwalzen zur direkten Bildung einer tafelförmigen Platte umfasst, gefolgt von einem Kaltwalzen, einer Erwärmung und einer Korrektur bzw. Fehlerbeseitigung bei der Platte, wobei die Zugfestigkeit des Trägers aus einer Aluminiumlegierung 15 kg/mm² oder mehr beträgt und die Offset-Spannung des Trägers aus einer Aluminiumlegierung 10 kg/mm² oder mehr beträgt, wenn eine Wärmebehandlung bei 300°C während 7 Minuten durchgeführt wird.
Die JP-A-8 179 496 betrifft eine vorsensibilisierte Platte mit einer Basis aus einer Aluminiumlegierung, wobei die Legierung Eisen, Silicium, Kupfer und Titan enthält und deren Oberfläche elektrochemisch mit Salpetersäure aufgeraut wird. Die Platte wird durch Homogenisieren des oben stehend beschriebenen Rohblocks aus eines Aluminiumlegierung, Heißwalzen, Kaltwalzen, Anlassen bzw. Tempern, Kaltwalzen, chemisches Aufrauen und Bilden einer lichtempfindlichen Schicht hergestellt.
Zusammenfassung der Erfindung
In Anbetracht des vorher Gesagten wurde die vorliegende Erfindung realisiert und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Trägers aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte, welcher sowohl eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit als auch Beständigkeit gegenüber Biegewiederholungen aufweist, insbesondere unabhängig von der festgelegten Richtung gegen die Walzrichtung; der ausgezeichnet ist bezüglich der Eignung für die Oberflächenaufrauung (insbesondere fähig für den Erhalt einer gleichmäßig aufgerauten Oberfläche und einer geeigneten Oberflächenrauhigkeit durch elektrochemisches Oberflächenaufrauen); und der eine ausgezeichnete Wasseraufnahmefähigkeit besitzt.
Um das oben stehende Problem zu lösen, untersuchten die Erfinder der vorliegenden Anmeldung experimentell ein Mittel zur Verbesserung der Dauerfestigkeit einer Aluminiumlegierung auf JIS A1050-Basis mit einer ausgezeichneten elektrochemischen Oberflächen-Aufrauungsfähigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit und fanden heraus, dass die Dauerfestigkeit und die Beständigkeit gegenüber Biegewiederholungen in engem Zusammenhang nicht nur mit der Zusammensetzung der Legierung, sondern auch der Gestalten der Kristalllcörner der Oberfläche der Platte und den mechanischen Eigenschaften der Platte stehen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, welcher eine ausgezeichnete Festigkeit, Oberflächenbehandlungsfähigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit besitzt, wobei der Träger aus einer Aluminiumlegierung enthält: 0,20–0,50 Gew.-% Fe, 0,05– 0,20 Gew.-% Si und 5–300 ppm Cu, wobei der Rest Al sowie unvermeidbare Verunreinigungen sind, wobei das Verhältnis zwischen der maximalen Länge und der maximalen Breite jedes der Kristallkörner in einer Mikrooberflächenstruktur des Trägers aus einer Aluminiumlegierung innerhalb eines Bereichs von 6 bis 30 liegt, wobei der Träger wie in Anspruch 1 spezifiziert erhalten werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte gemäß Anspruch 2 bereitgestellt, welcher eine ausgezeichnete Festigkeit, Oberflächenbehandlungsfähigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit besitzt, wobei der Träger aus einer Aluminiumlegierung enthält: 0,20–0,50 Gew.-% Fe, 0,05–0,20 Gew.-% Si und 5–300 ppm Cu, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, wobei das Verhältnis zwischen der maximalen Länge und der maximalen Breite jedes der Kristallkörner in einer Mikrooberflächenstruktur des Trägers aus Aluminiumlegierung innerhalb eines Bereichs von 6 bis 30 liegt und die Streckgrenze des Trägers aus einer Alumini umlegierung innerhalb eines Bereichs von 145 bis 190 N/mm² liegt, die Dauerfestigkeit hiervon innerhalb eines Bereichs von 4 × 10⁴ oder mehr liegt und die Anzahl an Biegewiederholungen hiervon 8-fach oder mehr beträgt, wobei der Träger wie in Anspruch 2 spezifiziert erhalten werden kann.
Der Grund, warum Komponenten des Trägers aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte einer Beschränkung unterliegen, wird beschrieben.
Si:
Wenn der Gehalt an Si weniger als 0,05 Gew.-% beträgt, ist die Oberflächenbehandlungsfähigkeit schlecht und dadurch wird die Gleichmäßigkeit der durch eine elektrochemische Oberflächenaufrauung erhaltenen aufgerauten Oberfläche verschlechtert. Wenn der mehr als 0,20 Gew.% beträgt, wird der Farbton der Oberfläche nach der Oberflächenaufrauung übermäßig eingeschwärzt, was zu einem Verlust an kommerziellem Wert führt, und auch die Gleichmäßigkeit der aufgerauten Oberfläche wird vermindert, und die Wasseraufnahmefähigkeit wird reduziert. Folglich muss der Gehalt an Si innerhalb eines Bereichs von 0,05 bis 0,20 Gew.-% liegen.
Fe:
Wenn der Gehalt an Fe weniger als 0,20 Gew.-% beträgt, wird der Farbton der Oberfläche nach der elektrochemischen Oberflächenaufrauung ungleichmäßig, und auch die mechanische Festigkeit nimmt ab. Wenn dieser mehr als 0,50 Gew.-% beträgt, wird die Wasseraufnahmefähigkeit verringert und der Farbton der Oberfläche nach der Oberflächenaufrauung übermäßig eingeschwärzt, was zu einer Einbuße an kommerziellem Wert führt. Folglich muss der Gehalt an Fe innerhalb eines Bereichs von 0,20 Gew.-% bis 0,50 Gew.-% liegen.
Cu:
Cu ist ein Element zur Bildung feiner Poren, die durch elektrochemische Oberflächenaufrauung erzeugt werden, wodurch die Oberflächenbehandlungsfähigkeit verbessert wird. Wenn der Gehalt an Cu weniger als 5 ppm (0,0005 Gew.-%) beträgt, ist die Wirkung, die Poren fein zu machen, unzureichend. Wenn dieser mehr als 300 ppm (0,03 Gew.-%) beträgt, wird die Gleichmäßigkeit der aufgerauten Oberfläche durch elektrochemische Oberflächenaufrauung vermindert und auch die Wasseraufnahmefähigkeit nimmt ab. Folglich muss der Gehalt an Cu innerhalb eines Bereichs von 5 bis 300 ppm liegen.
Bei dem Träger aus einer Aluminiumlegierung kann der Rest im Wesentlichen Al und unvermeidbare Verunreinigungen sein. Jedoch wird bei einer allgemeinen Aluminiumlegierung eine geringe Menge an Ti manchmal einzeln oder in Kombination mit einer Spur an B zur Verfeinerung der Kristallstruktur des Blocks zugesetzt, wodurch die Textur der gewalzten Platte verbessert wird und ein Auftreten von Schlieren verhindert wird. Aus diesem Grund können bei der für einen Basiskörper einer lithographischen Druckplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Aluminiumlegierung 0,003–0,05 Gew.-% Ti einzeln oder in Kombination mit 1– 50 ppm B hinzugesetzt werden. Wenn der Gehalt an Ti weniger als 0,003 Gew.-% beträgt oder der Gehalt an B weniger als 1 ppm beträgt, kann die oben stehende Wirkung nicht erzielt werden. Wenn der Gehalt an Ti mehr als 0,05 Gew.-% beträgt, ist die zusätzliche Wirkung von Ti gesättigt, was zu einem Verlust an ökonomischer Wirkung führt, und wenn der Gehalt an B mehr als 50 ppm beträgt, ist nicht nur die zusätzliche Wirkung von B gesättigt, sondern es werden auch leicht lineare Defekte in Folge von vergröberten TiB₂-Teilchen erzeugt.
Um die Charakteristika der für eine lithographische Druckplatte verwendeten Aluminiumlegierung beizubehalten, kann die Menge an Verunreinigungen auf Bereiche eingestellt werden, wie unter JIS 1050 spezifiziert ist (Mn: 0,05 Gew.-% oder weniger, Mg: 0,05 Gew.-% oder weniger, Zn: 0,05 Gew.-% oder weniger und die anderen Elemente: 0,05 Gew.-% oder weniger).
Um mit Bestimmtheit zu verhindern, dass beide Enden einer an einem Plattenzylinder befestigten planographischen Druckplatte eingeschnitten oder verformt/zerbrochen werden aufgrund der beim Hochgeschwindigkeitsdrucken erzeugten Biegewiederholungen, muss der Träger aus einer Aluminiumlegierung der vorliegenden Erfindung, der für einen Basiskörper der planographischen Druckplatte verwendet wird, eine Biegewiederholungszahl im Bereich des 8-fachen oder mehr und eine Dauerfestigkeit im Bereich von 4 × 10⁴ oder mehr aufweisen. Um die Anzahl an Biegewiederholungen und die Dauerfestigkeit wie oben stehend beschrieben zu erreichen, müssen nicht nur die Zusammensetzung der Platte, sondern auch die Gestalten der Kristallkörner in der Mikrooberflächenstruktur der Platte in geeigneter Weise eingestellt werden. Insbesondere muss das Verhältnis der maximalen Länge und der maximalen Breite (so genanntes Aspektverhältnis) jedes der Kristallkörner der Oberfläche der Platte innerhalb eines Bereichs von 6 bis 30, vorzugsweise 8 bis 30 liegen. Dies verbessert die Dauerfestigkeit auf einen Wert von 4 × 10⁴ oder mehr. Wenn das Aspektverhältnis weniger als 6 beträgt, kann keine ausreichende Dauerfestigkeit erreicht werden; während für den Fall, in dem diese mehr als 30 beträgt, die Beständigkeit gegenüber Biegewiederholungen herabgesetzt wird, das heißt, die Anzahl an Biegewiederholungen ist nur schwer beständig auf das mehr als 8-fache zu bringen. Ferner übt die Streckgrenze eine Wirkung auf die Dauerfestigkeit aus. Für die Streckgrenze im Bereich von 145 bis 190 N/mm² ist die Dauerfestigkeit mit der Beständigkeit gegenüber einer Biegewiederholung kompatibel. Wenn die Streckgrenze weniger als 145 N/mm² beträgt, beträgt die Dauerfestigkeit weniger als 4 × 10⁴; während für den Fall, in dem diese mehr als 190 N/mm² beträgt, die Beständigkeit gegenüber Biegewiederholungen herabgesetzt ist und es schwierig für die Anzahl an Biegewiederholungen ist, das 8-fache zu überschreiten, das bedeutet, die in der vorliegenden Erfindung spezifizierte Zielzahl. Als eine Folge davon muss in der vorliegenden Erfindung das Aspektverhältnis jedes der Kristalllcörner der Mikrooberflächenstruktur innerhalb eines Bereichs von 6 bis 30 liegen und die Streckgrenze muss innerhalb eines Bereichs von 145 bis 190 N/mm² liegen.
Die Anzahl an Biegewiederholungen wird in der Weise bewertet, dass wiederholt eine 90°-Biegung nach rechts und nach links durch ein Press-Biege-Verfahren erfolgt, und durch Zählen der Anzahl der Biegungen, bis Risse im Biegebereich auftreten, als Anzahl der Biegewiederholungen. In diesem Fall wird die Biegezahl für jede 90°-Biegung gezählt, das heißt nicht nur für eine 90°-Vorwärtsbiegung, sondern auch für eine 90°-Zurück-(Rück-)biegung nach einer 90°-Vorwärtsbiegung. Dem gegenüber wird die Dauerfestigkeit in der Weise bewertet, dass wiederholt eine Zugbelastung von 5 kg/mm² bei einer Frequenz von 25 Hz an einem Ende eines Teststückes, das bei 30° in einem Winkel von 2 mmR gebogen wird, angewandt wird sowie durch Zählen der Wiederholungsanzahl der angewandten Belastung, bis das Teststück zerbrochen ist. Das bedeutet, die Dauerfestigkeit wird durch die Anzahl der Wiederholungen der angewandten Belastung ausgedrückt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden wird ein typisches Verfahren zur Herstellung eines Trägers aus einer Aluminiumlegierung beschrieben, welcher als Basiskörper einer lithographischen Druckplatte verwendet wird.
Das geschmolzene Metall der Aluminiumlegierung mit der oben stehend beschriebenen Zusammensetzung wird durch ein bekanntes Verfahren gegossen. Ein auf diese Weise erhaltener Rohblock wird erwärmt und einem Heißwalzen unterworfen, gefolgt von einem Kaltwalzen, um zu einer Platte von 0,10 bis 0,50 mm Dicke geformt zu werden. In den Heißwalz- und Kaltwalzschritten muss mindestens eine Oberflächenschicht der gewalzten Platte mindestens einmal in einem Zeitraum vom Ende des Heißwalzens bis zur Vervollständigung des Kaltwalzens rekristallisiert werden. Die gewalzte Platte kann am Ende des Heißwalzens rekristallisiert werden, indem man von der Endtemperatur des Heißwalzens Gebrauch macht; oder sie kann einem Rekristallisations-Tempern in einem Zeitraum nach dem Heißwalzen und vor dem Kaltwalzen oder in der Mitte des Kaltwalzens unterworfen werden. In dem Fall, in welchem die Rekristallisation durch Nutzen der Endtemperatur des Heißwalzens durchgeführt wird, wird die Endtemperatur des Heißwalzens vorzugsweise auf einen Wert von 280°C oder mehr eingestellt. Überdies wird es in dem Fall, in welchem das Rekristallisations-Tempern in einem Zeitraum nach dem Heißwalzen und vor dem Kaltwalzen oder in der Mitte des Kaltwalzens erfolgt, vorzugsweise bei einer Temperatur von 280 bis 450°C für einen Zeitraum von 0,5 bis 24 h für ein satzweises Tempern durchgeführt und bei einer Temperatur von 350 bis 600°C für einen Zeitraum von 0 bis 5 min für eine kontinuierliches Tempern durchgeführt.
Das Reduktionsverhältnis der Platte bei dem Kaltwalzen nach der Rekristallisation wird auf einen Wert von 80 bis 95% eingestellt. Durch das am Ende durchgeführte Kaltwalzen der Platte bei einem Reduktionsverhältnis von 80 bis 95% nach der Rekristallisation wird das Aspektverhältnis jedes der Kristallkörner der Oberfläche der gewalzten Platte auf einfache Weise innerhalb eines Bereichs von 6 bis 30 eingestellt und auch die Dauerfestigkeit der gewalzten Platte wird auf einfache Weise auf einen Bereich innerhalb von 145 bis 190 N/mm² eingestellt. Wenn das Reduktionsverhältnis der Platte beim Kaltwalzen nach der Rekristallisation weniger als 80 beträgt, tendiert das Aspektverhältnis dazu, weniger als 6 zu betragen, und die Dauerfestigkeit erreicht nur schwer beständig mehr als 145 N/mm²; während für den Fall, wo dieses mehr als 95% beträgt, das Aspektverhältnis möglicherweise 30 überschreitet.
Als Nächstes wird ausführlich ein Verfahren zur Herstellung einer planographischen Druckplatte durch Behandeln des auf diese Weise erhaltenen Trägers aus einer Aluminiumlegierung beschrieben. Überdies ist das folgende Verfahren nur ein typisches Beispiel und daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses beschränkt.
Die Oberfläche des Trägers aus einer Aluminiumlegierung wird vorzugsweise mit Trichlorethylen, Natriumhydroxid oder dergleichen zur Entfernung von Fett und Öl, Rost, Verunreinigung und dergleichen, die an der Oberfläche anhaften, gereinigt. Nachdem die Oberfläche durch Alkali-Ätzen unter Verwendung von Natriumhydroxid gereinigt wurde, wird sie einer Nachbeizung zur Entfernung von durch Alkali-Ätzen erzeugtem Schmutz (desmut) unterworfen. Diese Nachbeizbehandlung wird beispielsweise durch Eintauchen der Platte in eine Schwefelsäure oder Salpetersäure von 10 bis 30 Gew.-% durchgeführt. Die auf diese Weise gereinigte Oberfläche wird danach durch einen mechanischen Oberflächenaufrauungsprozess, einen elektrochemischen Oberflächenaufrauungsprozess oder einen chemischen Oberflächenaufrauungsprozess aufgeraut. Der mechanische Oberflächenaufrauungsprozess wird durch einen Bürst-Korn-Prozess unter Verwendung einer rotierenden Nylonbürste und von Abriebmitteln (Aluminiumoxid, Silikasand oder dergleichen) repräsentiert. Der elektrochemische Oberflächenaufrauungsprozess wird allgemein durch elektrolytische Behandlung der Oberfläche der Platte in einer Lösung, welche Chlorwasserstoffsäure oder Salpetersäure in einer Menge von 2 bis 40 g/l bei einer Temperatur von 20 bis 70°C enthält, durchgeführt. In diesem Fall kann die elektrolytische Lösung ein Aluminiumsalz der oben stehenden Säure, anorganische Säure, Amin, Carbonsäure und dergleichen enthalten. Bei der elektrolytischen Oberflächenaufrauung wird, wenn die Konzentration der elektrolytischen Lösung weniger als 2 g/l oder weniger beträgt, die Oberflächenaufrauung schwierig; während in dem Fall, wenn diese mehr als 40 g/l beträgt, der Grad der Oberflächenaufrauung ungleichmäßig wird in einem solchen Ausmaß, dass er für die Formplatte unvorteilhaft ist. Die Wellenform eines für die elektrolytische Oberflächenaufrauung verwendeten Stroms kann einen kommerziellen Wechselstrom, einen Wechselstrom in Sinusform, rechteckiger Wellenform, parallelopipeder Wellenform und dergleichen einschließen. Die Stromdichte wird vorzugsweise auf einen Bereich von 10 bis 100 A/mm² eingestellt. Der durch die elektrolytische Oberflächenaufrauung erhaltene aufgeraute Oberflächenzustand kann durch Regulieren der Anforderungen, wie der Zusammensetzung und der Temperatur der elektrolytischen Lösung; der Dichte, Wellenform und Menge des für die Elektrolyse verwendeten Stromes; und der Strömungsrate der elektrolytischen Lösung eingestellt werden. Als Folge davon ist es möglich, die gewünschten Druckcharakteristika leicht durch geeignete Regulierung dieser Anforderungen zu erhalten. Überdies erfolgt der chemische Oberflächenaufrauungsprozess durch Ätzen der Oberfläche der Platte mit Natriumhydroxid, Natriumfluorid oder dergleichen. Der auf der auf diese Weise aufgerauten Oberfläche anhaftende Rest kann durch ein in der USP 3 834 998 beschriebenes Verfahren entfernt werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass eines der oben stehend beschriebenen Verfahren grundsätzlich für die Oberflächenaufrauung angewandt werden kann; doch ist das elektrochemischen Aufrauungsverfahren besonders bevorzugt für die Aluminiumlegierung mit der in der vorliegenden Erfindung spezifizierten Zusammensetzung.
Die Oberfläche des Trägers aus einer Aluminiumlegierung, welche wie oben stehend beschrieben aufgeraut wurde, wird danach einer Anodenoxidation durch ein bekanntes Verfahren unterworfen. Die Anodenoxidation kann in einer elektrolytischen Lösung von Schwefelsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure, Chromsäure, Amidosulfonsäure oder dergleichen, die ein Aluminiumsalz enthalten durch Verwendung von Gleichstrom, Wechselstrom, von mit Wechselstrom überlagertem Gleichstrom, gepulstem Gleichstrom oder dergleichen durchgeführt werden. Bei dieser Anodenoxidation kann die Konzentration der elektrolytischen Lösung innerhalb eines Bereichs von 1 bis 80 Gew.-% liegen; die Temperatur davon kann innerhalb eines Bereichs von 5 bis 70°C liegen; die Stromdichte kann innerhalb eines Bereichs von 0,5 bis 60 A/dm² liegen; und das Gewicht eines Oxidfilms kann innerhalb eines Bereichs von 0,5 bis 5 g/m² liegen.
Der Träger aus einer Aluminiumlegierung, welcher einer Anodenoxidation unterworfen wurde, kann einer hydrophilen Behandlung durch ein in der USP 2 714 066, GB 1 203 447 oder USP 3 181 461 beschriebenes Verfahren unterworfen werden. Weiterhin kann der Träger aus einer Aluminiumlegierung je nach Bedarf mit einer Grundierungsschicht in einer Menge von 5 bis 30 mg/m² unter Verwendung einer organischen Sulfonsäure (beschrieben in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 63-145 092); einer Verbindung, welche Carbonsäure- und eine Phosphorsäuregruppe enthält (beschrieben in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 63-145 092); einer Verbindung, welche eine Aminogruppe und eine Sauerstoffsäuregruppe von Phosphor enthält (beschrieben in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 3-261 592); oder einem Phosphat (beschrieben in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 3-215 095) gebildet werden.
Um eine planographische Druckplatte unter Verwendung des Trägers aus einer Aluminiumlegierung, welcher wie oben stehend beschrieben behandelt wurde, herzustellen, muss die Oberfläche des Trägers aus einer Aluminiumlegierung mit einer lichtempfindlichen Schicht versehen sein. Spezifische Beispiele der lichtempfindlichen Schichten können die folgenden Schichten (1) bis (4) einschließen.
(1) Lichtempfindliche Schicht, enthaltend O-Naphthochinondiazidosulfonat und Phenol-Chresolgemischtes Novolakharz
Zum Beispiel können wirksam Verbindungen verwendet werden, die beschrieben sind in der USP 2 766 118, 2 767 092, 3 636 709, 3 759 711 und 4 028 111 und GB 1 494 043.
(2) Lichtempfindliche Schicht mit einem Diazoharz und einer wasserunlösliche und hochmolekulargewichtige tintenaufnahmefähige Verbindung
Zum Beispiel kann in erwünschter Weise ein Diazoharz eines Kondensats von P-Diazophenylamin und Formaldehyd oder Acetaldehyd und Hexafluorphosphat und Diazoverbindungen, wie in der USP 3 300 309 und dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 54-19 773 beschrieben, verwendet werden.
(3) Lichtempfindliche Schicht, enthaltend eine Zusammensetzung einer lichtempfindlichen Schicht vom Photodimerisierungstyp und eine Zusammensetzung einer lichtempfindlichen Schicht vom Photopolymerisationstyp
Spezifische Beispiele für Zusammensetzungen einer lichtempfindlichen Schicht vom Photodimerisierungstyp können Polymere jeweils mit einer Maleimidgruppe in der Seitenkette oder Hauptkette einschließen, wie in der USP 4 078 041 und der DE 2 626 769 beschrieben. Spezifische Beispiele für Zusammensetzungen einer lichtempfindlichen Schicht vom Photopolymerisationstyp können Polymere jeweils mit einer Cinnamylgruppe, Cinnamoylgruppe oder Chalcongruppe in der Seitenkette oder Hauptkette einschließen. Zum Beispiel wird ein in der USP 3 030 208 oder 828 455 beschriebener lichtempfindlicher Polyester als Zusammensetzung einer lichtempfindlichen Schicht vom Photopolymerisationstyp verwendet. Weiterhin kann in wirksamer Weise ein alkalilösliches Polymer verwendet werden, das aus jedem der oben stehenden Polymere umgewandelt wird, welches in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 60-191 244 beschrieben ist.
(4) Lichtempfindliche Schicht für die Elektrofotographie
Zum Beispiel können lichtempfindliche ZnO-Schichten für die Elektrofotographie verwendet werden, welche in der USP 3 001 872, und den offengelegten japanischen Patenten Sho 56-161 550, Sho 60-186 847 und Sho 61-238 063 beschrieben sind.
Jede der oben stehend beschriebenen lichtempfindlichen Schichten kann je nach Bedarf mit einem in der USP 4 028 111 oder 3 751 257 beschriebenen Bindemittel; einem in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 62-293 247 beschriebenen Farbstoff; einem in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 55-527 und Hei 2-96 756 beschriebenen Affinitierungsmittel; einem in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 62-251 740 beschriebenen nichtionischen, oberflächenwirksamen Mittel; und einem fotooxidierenden Mittel zur Sichtbarmachung eines Bildes nach der Belichtung, angegeben durch O-Naphthochinondiazido-4-sulfonylchlorid oder Trihalomethyloxathiazol, welches in den offengelegten japanischen Patenten Nr. Sho 53-36 223 oder Sho 63-58 440 beschrieben ist, zugesetzt werden. Die lichtempfindliche Schicht kann auf dem Träger aus einer Aluminiumlegierung in einer Menge (Gewicht nach dem Trocknen) von 0,8 bis 6 g/m² gebildet werden.
Eine aus unabhängigen Projektionen zusammengesetzte Mattschicht kann auf der auf diese Weise auf die Oberfläche des Trägers aus einer Aluminiumlegierung beschichteten lichtempfindlichen Schicht vorgesehen werden, wie in den offengelegten japanischen Patenten Nr. Sho 55-12 974 und Sho 58-182 636 beschrieben. Weiterhin kann ein Verfahren zum Beschichten der rückseitigen Oberfläche, gegenüberliegend der mit der lichtempfindlichen Schicht beschichteten Oberfläche, mit einem Polymer mit einem Glasübergangspunkt von 20°C oder mehr oder einem anorganischen Oxid, das erhalten wird aus einem organischen Metallsalz durch Hydrolyse oder dergleichen (beschrieben in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 6-35 174) angewandt werden.
Die lichtempfindliche planographische Druckplatte (PS-Formplatte), die auf diese Weise hergestellt wird, wird einer Bildbelichtung unterworfen, gefolgt von einer Entwicklung und einem Beschichten mit Gummi gemäß einem Verfahren, das jeweils in der USP 4 259 434 und 4 186 006, und den offengelegten japanischen Patenten Nr. Sho 59-84 241, Sho 57-192 952 und Sho 62-24 263 beschrieben ist und auf einem Plattenzylinder zum Drucken fixiert.
Beispiel
Die vorliegende Erfindung ist noch klarer anhand des folgenden Beispiels zu verstehen:
Eine Aluminiumlegierung mit der in Tabelle 1 gezeigten chemischen Zusammensetzung wurde geschmolzen und wurde halbkontinuierlich zu einem Rohblock von 450 mm × 1200 mm × 3500 mm Größe gegossen. Jeder Oberflächenbereich des Rohblockes wurde bis zu einer Tiefe von 10 mm eingeschnitten. Der Rohblock wurde je nach Bedarf einem Einweichen bzw. Durchnässen unterworfen. Danach wurde der Rohblock warmgewalzt, gefolgt von einem Kaltwalzen, um zu einer Rohplatte (Dicke 0,3 mm) für einen Basiskörper einer planographischen Druckplatte geformt zu werden. Zudem wurde, sofern erforderlich, die gewalzte Platte einem zwischenzeitlichen Tempern in der Mitte des Kaltwalzens unterworfen. Die detaillierten Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 1
Tabelle 2

Jede der Rohplatten, die unter den durch die Herstellungsnummern 1 bis 6 in Tabelle 2 aufgeführten Bedingungen erhalten wurden, wurde einer Bürst-Korn-Behandlung zu einer Oberflächenrauhigkeit von Ra = 0,6 um unterworfen. Die Bürst-Korn-Behandlung wurde in einer Suspension von Bimsstein/25 Gew.-% Wasser unter Verwendung einer rotierenden Nylonbürste durchgeführt. Die Oberfläche der Rohplatte wurde einem vorausgehenden Ätzen in einer Lösung von 10%igem Natriumhydroxid bei einer Bedingung von 50°C × 1 min unterworfen, gefolgt von einer elektrolytischen Oberflächenaufrauung während 10 s in einer Lösung von 1%iger Salpetersäure bei einer Stromdichte von 30 A/mm². Im Anschluss wurde die Oberfläche der Rohplatte in einer Lösung von 5%igem Natriumhydroxid bei einer Bedingung von 35°C × 10 s gereinigt, gefolgt von der Neutralisation in 30%iger Schwefelsäure bei einer Bedingung von 50°C × 20 s. Die Oberfläche der so behandelten Platte wurde danach einer Anodenoxidation in 15%iger Schwefelsäure unterzogen. Ein Anodenoxidfilm wurde in einer Dicke von etwa 0,7 um gebildet. Als Nächstes wurde die folgende lichtempfindliche Schicht auf der Oberfläche des Trägers aus einer Aluminiumlegierung in einer Menge (Gewicht nach dem Trocknen) von 2 g/m² vorgesehen. (lichtempfindliche Schicht)

Esterverbindung von Naphthochinon-(1,2)-diazido-(2)-5-sulfonsäurechlorid und Resorcinbenzaldehydharz	1 Gewichtsteil
Copolymerkondensat von Phenol, m-, p-gemischtes Cresol und Formaldehyd	3,5 Gewichtsteile
2-Trichlormethyl-5-[(3-(2-benzofuryl)-vinyl]-1,3,4-oxadiazol	0,03 Gewichtsteile
Viktoria Reines Blau-BOH (hergestellt von Hodogaya Chemical Co., Ltd.)	0,1 Gewichtsteile
O-Naphthochinonazidosulfonat von p-Butylphenolaldehyd-Novolakharz	0,05 Gewichtsteile
Methylcellosolve	27 Gewichtsteile

Der so erhaltene lichtempfindliche Träger aus einer Aluminiumlegierung wurde während 50 s emittiertem Licht einer 3-kW-Metallhalogenidlampe ausgesetzt, welche getrennt von der Platte in einem Abstand von 1 m angeordnet war. Die erhaltene Platte wurde einer Entwicklung in einer Lösung von 3%igem Natriummetasilicat bei 25°C während 45 s unterzogen, gefolgt von einem Waschen mit Wasser und Trocknen, und wurde mit Gummi beschichtet, um eine planographische Druckplatte zu erhalten. Die so erhaltene ursprüngliche Formplatte wurde auf eine Druckpresse montiert und wurde einem Drucktest unterzogen.
Jede der erfindungsgemäßen Platten und Vergleichsplatten wurde hinsichtlich der mechanischen Eigenschaft, des Aspektverhältnisses von Mikrokristallkörnern der Oberfläche und der Oberflächenbehandlungsfähigkeit untersucht. Ferner wurde die unter Verwendung jeder einzelnen Platte erhaltene Formplatte in Bezug auf die Qualifikation bzw. Eignung der Formplatte, angegeben durch die Wasseraufnahmefähigkeit in einem Nicht-Bild-Bereich, untersucht. Die Resultate sind in Tabelle 3 gezeigt. Überdies wurde als Oberflächenbehandlungsfähigkeit in Tabelle 3 die Eignung für die elektrochemische Oberflächenaufrauung auf Basis der folgenden Kriterien bewertet:
O: gut, Δ: mittel x: schlecht
Was die Wasseraufnahmefähigkeit angeht, wurde anhaftende Tinte in einem Nicht-Bild-Bereich einer visuellen Beurteilung unterzogen. Die Dauerfestigkeit in Tabelle 3 wurde durch ein Verfahren einer wiederholten Anwendung einer Zugbelastung von 5 kg/mm² bei einer Frequenz von 25 Hz an einem Ende eines Teststücks, das in einem Winkel von 30° an einer Ecke von 2 mmR gebogen wurde, und Zählen der Anzahl der Wiederholungen der angewandten Belastung, bis das Teststück zerbrach, bewertet. Die Messung der Dauerfestigkeit wurde entlang zwei Richtungen durchgeführt, einer (Längs-)Richtung parallel zu der Walzrichtung und einer (Quer-)Richtung senkrecht zu der Walzrichtung. Eine Dauerfestigkeit von mehr als dem 40.000-fachen gilt als bevorzugt.
Die Anzahl der Biegewiederholungen in Tabelle 3 wurde durch ein Verfahren des Haltens eines Teststücks zwischen Trägergestellen von 1 mmR, des wiederholten Biegens des Teststücks nach rechts und nach. links, wobei die innere Krümmung des Biegebereichs auf 1 mmR eingestellt ist, und Zählens der Anzahl an Biegewiederholungen für jede 90°-Biegung, bis das Teststück zerbrach, bewertet. Die Messung der Anzahl an Biegewiederholungen wurde auch entlang zwei Richtungen durchgeführt, einer (Längs-)Richtung parallel zu der Walzrichtung und einer (Quer-)-Richtung senkrecht zu der Walzrichtung. Eine Anzahl von Biegewiederholungen von mehr als dem 8-fachen gilt als bevorzugt. Das Aspektverhältnis von Kristallkörnern der Oberfläche wurde mit Hilfe einer Photographie mit einer 25-fachen Vergrößerung gemessen.
Tabelle 3
Wie in Tabelle 3 gezeigt, wird offenbart, dass der Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte gemäß der vorliegenden Erfindung eine Formplatte sowohl mit ausgezeichneter Dauerfestigkeit als auch ausgezeichneter Beständigkeit gegenüber Biegewiederholungen selbst in den Richtungen parallel und senkrecht zu der Walzrichtung (was bedeutet, dass die Formplatte in einem Zustand verwendet werden kann, wie entweder in Längs- oder in Querrichtung bezüglich der Walzrichtung angeordnet) und auch mit einer ausgezeichneten Oberflächenbehandlungsfähigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit bereitstellt. Andererseits ist es offensichtlich, dass die Rohplatten der Vergleichsbeispiele nicht die in der vorliegenden Erfindung spezifizierten Anforderungen erfüllen können.

Claims

Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte mit ausgezeichneter Festigkeit, Oberflächenbehandlungsfähigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit, wobei der Träger aus Aluminiumlegierung enthält: 0,20–0,50 Gew.-% Fe, 0,05–0,20 Gew.-% Si, 5–300 ppm Cu, und wahlweise 0,003–0,05 Gew.-% Ti oder 0,003–0,05 Gew.-% Ti in Kombination mit 1–50 ppm B, wobei der Rest Al sowie unvermeidbare Verunreinigungen sind, welche so eingestellt sind, daß sie innerhalb der Bereiche liegen 0,05 Gew.-% oder weniger Mn, 0,05 Gew.-% oder weniger Mg, 0,05 Gew.-% oder weniger Zn, und 0,05 Gew.-% oder weniger andere, wobei das Verhältnis zwischen der maximalen Länge und der maximalen Breite jedes von Kristallkörnern in einer Mikrooberflächenstruktur des Trägers aus Aluminiumlegierung innerhalb eines Bereichs von 6 bis 30 liegt, erhältlich durch Gießen des geschmolzenen Metalls aus Aluminiumlegierung der obigen Zusammensetzung, Erhitzen des gegossenen Rohblocks, Unterziehen des Rohblocks einem Heißwalzen und danach Kaltwalzen, und Rekristallisieren einer Oberfläche des gewalzten Produkts in einem Zeitraum vom Ende des Heißwalzens bis zur Vervollständigung des Kaltwalzens zur Bildung einer Platte von 0,10–0,50 mm Dicke mit einem Reduktionsverhältnis der Platte beim Kaltwalzen nach der Rekristallisation von 80 bis 95%.
Träger aus einer Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte mit ausgezeichneter Festigkeit, Oberflächenbehandlungsfähigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit, wobei der Träger aus Aluminiumlegierung enthält: 0,20–0,50 Gew.-% Fe, 0,05–0,20 Gew.-% Si, 5–300 ppm Cu, und wahlweise 0,003–0,05 Gew.-% Ti oder 0,003–0,05 Gew.-% Ti in Kombination mit 1–50 ppm B, wobei der Rest Al sowie unvermeidbare Verunreinigungen sind, welche so eingestellt sind, daß sie innerhalb der Bereiche liegen 0,05 Gew.-% oder weniger Mn, 0,05 Gew.-% oder weniger Mg, 0,05 Gew.-% oder weniger Zn, und 0,05 Gew.-% oder weniger andere, wobei das Verhältnis zwischen der maximalen Länge und der maximalen Breite jedes von Kristallkörnern in einer Mikrooberflächenstruktur des Trägers aus Aluminiumlegierung innerhalb eines Bereichs von 6 bis 30, und die Streckgrenze des Trägers aus Aluminiumlegierung innerhalb eines Bereichs von 145 bis 190 N/mm² liegt, die Dauerfestigkeit hiervon innerhalb eines Bereichs von 4 × 10⁴ oder mehr liegt, und die Anzahl an Biegewiederholungen hiervon 8-fach oder mehr beträgt, erhältlich durch Gießen des geschmolzenen Metalls aus Aluminiumlegierung der obigen Zusammensetzung, Erhitzen des gegossenen Rohblocks, Unterziehen des Rohblocks einem Heißwalzen und danach Kaltwalzen, und Rekristallisieren einer Oberfläche des gewalzten Produkts in einem Zeitraum vom Ende des Heißwalzens bis zur Vervollständigung des Kaltwalzens zur Bildung einer Platte von 0,10–0,50 mm Dicke mit einem Reduktionsverhältnis der Platte beim Kaltwalzen nach der Rekristallisation von 80 bis 95%.