DE69907742T2

DE69907742T2 - Lithographische Druckplatten und ein Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69907742T2
Application number: DE69907742T
Authority: DE
Inventors: Ian Martin Newington; Mark Anthony Harris; Judith Lynn Fleissig; Kristine Lawrence
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: US6634295B1; WO2000037254A1; JP2002532306A; GB9828153D0; EP1144191A1; DE69907742D1; JP4754692B2; EP1144191B1

Description

Diese Erfindung betrifft neue Druckplatten, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und einen lithographischen Druckprozess, bei dem die Platten verwendet werden.
Es sind Druckplatten, die sich für den lithographischen Offset-Druck eignen, bekannt, die einen Träger aufweisen mit Nichtbild-Bereichen, die hydrophil sind, und Bild-Bereichen, die hydrophob und aufnahmefähig für Tinte sind. Die Technik des lithographischen Druckes beruht auf der Unmischbarkeit von Öl und Wasser, wobei das ölige Material oder die Tinte vorzugsweise durch den Bild-Bereich zurückgehalten wird und Wasser oder Feuchtwasserlösung vorzugsweise von den Nichtbild-Bereichen zurückgehalten wird. Wird eine in geeigneter Weise hergestellte Oberfläche mit Wasser befeuchtet und wird eine Tinte oder Druckfarbe aufgebracht, so halten die Hintergrund- oder Nichtbild-Bereiche das Wasser zurück und stoßen die Tinte oder Druckfarbe ab, während die Bild-Bereiche die Tinte bzw. Druckfarbe aufnehmen und das Wasser abstoßen. Die Tinte bzw. die Druckfarbe auf den Bild-Bereichen wird dann auf die Oberfläche eines Materials übertragen, auf dem das Bild reproduziert wird, wie Papier, ein Gewebe und dergleichen. In üblicher Weise wird die Druckfarbe auf ein Zwischenmaterial übertragen, das als Blanket bezeichnet wird, das die Druckfarbe wiederum auf die Oberfläche des Materials überträgt, auf dem das Bild reproduziert werden soll.
Das Ausstoßen eines Tintenstrahls auf ein Substrat (Inkjetting) ist die Nicht-Impakt-Methode für die Erzeugung von Bildern durch die Abscheidung von Tintentröpfchen auf ein Substrat aufgrund digitaler Signale.
Die JP-A-53015905 beschreibt die Herstellung einer Druckplatte durch Ausstoßen eines in Alkohol löslichen Harzes in einem organischen Lösungsmittel auf eine Aluminium-Druckplatte.
Die JP-A-56105960 beschreibt die Herstellung einer Druckplatte durch Ausstoßen einer Tinte, die ein oleophiles Bild zu erzeugen vermag und die eine härtende Substanz enthält, wie ein Epoxy-Sojabohnenöl zusammen mit Benzoylperoxid oder einer photo-härtenden Substanz, wie einem ungesättigten Polyester, mittels eines Tintenstrahls auf einen Träger, zum Beispiel eine anodisierte Aluminiumplatte.
Die EP-A-0 882 584 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte, bei dem ein oleophiles Bild auf der Oberfläche eines Trägers durch Aufdrucken des Bildes auf die Oberfläche mittels eines Tintenstrahls erzeugt wird unter Verwendung einer wässrigen Lösung oder einer wässrigen, kolloidalen Dispersion eines Salzes einer hydrophoben, organischen Säure, zum Beispiel Ölsäure.
Die GB-Patentanmeldung Nr. 2 332 646, veröffentlicht nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte, bei dem ein oleophiles Bild auf der Oberfläche erzeugt wird unter Verwendung einer wässrigen Lösung oder kolloidalen Dispersion eines Polymeren mit in Wasser löslich machenden Gruppen, wobei die in Wasser löslich machenden Gruppen mit der Oberfläche des Trägers reagieren unter Bindung des Polymeren an den Träger und unter Unlöslichmachen des Polymeren. Im Falle der beschriebenen Methode wird das Polymer mit den in Wasser löslich machenden Gruppen in Wasser dispergiert, um die Lösung oder Emulsion zu erzeugen.
Die EP-A-0 003 789 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine wässrige Dispersion eines einen Film bildenden Copolymeren auf ein anodisiertes Druckplatten-Substrat gesprüht wird unter Erzeugung einer Druckplatte, in der die mit Polymer beschichteten Teile oleophil sind.
Die EP-A-0 963 841, veröffentlicht nach dem internationalen Anmeldedatum der vorliegenden Anmeldung, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer lithographi schen Druckplatte, bei dem ein synthetischer Latex von Teilchen eines hydrophoben Polymeren auf eine hydrophile Oberfläche eines lithographischen Trägers aufgebracht und der Träger auf mindestens die Glasübergangstemperatur des hydrophoben Polymeren erhitzt wird.
Langzeit-Druckpressenläufe mit Platten, hergestellt durch Ausstoßen einer Flüssigkeit auf Tinte aufnehmende Bildbereiche der Platte, erfordern, dass die Flüssigkeit durch Härtung oder Quervernetzung eine Schicht bildet, die unter den Bedingungen des lithographischen Druckprozesses nicht abgerieben wird. Benötigt wird ein Verfahren zur Herstellung von Druckplatten durch Tintenstrahlausstoß, bei dem die Verwendung von organischen Lösungsmitteln und/oder lichtempfindlichen Materialien vermieden wird. Die vorliegende Erfindung liefert eine Lösung dieses Problems durch ein Verfahren, bei dem eine wässrige Emulsion eines organischen Polymeren, hergestellt durch Emulsionspolymerisation, verwendet wird, und die auf die Platte aufgebracht wird und zum Koaleszieren gebracht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer lithographischen Druckplatte bereitgestellt, das umfasst die Herstellung eines olephilen Bildes auf der Oberfläche eines hydrophilen Trägers durch Abscheidung des gewünschten Bildes auf der Oberfläche unter Verwendung einer wässrigen Emulsion eines organischen Polymeren, hergestellt durch Emulsionspolymerisation, wobei das Polymer filmbildend ist und funktionelle Gruppen aufweist, die das Polymer an die Oberfläche des hydrophilen Trägers der Druckplatte binden unter Erzeugung eines oleophilen Films.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht einen raschen, einfachen und direkten Weg zur Herstellung einer Druckplatte von digitalen Daten, wobei die Verwendung von organischen Lösungsmitteln und/oder lichtempfindlichen Materialien vermieden wird. Verglichen mit der Verwendung einer Lösung eines Polymeren, die nach dem Stande der Technik beschrieben wird, kann die Verwendung einer Polymerlösung gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Bildqualität erzeugen.
Die wässrige Polymerlösung, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist eine wässrige Dispersion eines Polymeren, das lediglich eine beschränkte Löslichkeit in Wasser hat. Unter einer beschränkten Löslichkeit ist gemeint, dass hierunter Polymere fallen, die ausreichend wasserlöslich sind, um kolloidale Suspensionen von Polymermizellen zu bilden. Das Merkmal wässrig soll besagen, dass gegebenenfalls organische Flüssigkeiten vorliegen können, die mit Wasser mischbar sind, wie mehrwertige Alkohole, zum Beispiel Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol und Trimethylolpropan.
In zweckmäßiger Weise enthält die Flüssigkeit, in der das Polymer dispergiert ist, mindestens 30%, vorzugsweise mehr als 50%, weiter bevorzugt mindestens 75 Gew.-% Wasser. Emulsionen von Polymeren werden häufig als Polymerlatices bezeichnet und das Merkmal Emulsion, das im Rahmen der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, soll einen Latex einschließen.
Es ist nicht wesentlich, dass die Emulsionspolymerisation in Gegenwart von Wasser durchgeführt wird. Es liegt im Bereich der vorliegenden Erfindung, ein Polymer zu verwenden, das hergestellt wurde durch Emulsionspolymerisation in Gegenwart einer organischen Flüssigkeit, worauf die Polymeremulsion in Wasser dispergiert wird, bevor sie im Rahmen der Erfindung verwendet wird.
Das Polymer sollte ferner auch nicht in der Drucktinte löslich sein und die Glasübergangstemperatur Tg des Polymeren sollte derart sein, dass es bei der Temperatur, bei der der Druckprozess durchgeführt wird, nicht spröde ist. Beispielsweise ist die Glasübergangstemperatur vorzugsweise nicht größer als etwa 105°C. Ist die Glasübergangstemperatur größer als etwa 5°C und insbesondere dann, wenn sie über 20 °C liegt, ist es vorteilhaft, die Platte auf eine Temperatur über der Glasübergangstemperatur zu erhitzen, um einen kohärenten Film nach dem Tintenausstoß des Bildes zu erzeugen. Ist die Glasübergangstemperatur geringer als 5°C, so hat es sich im allgemeinen nicht als vorteilhaft erwiesen, die Platte zu erhitzen, mit der Ausnahme des Falles der Verwendung einer mit Polyvinylphosphonsäure nachbehandelten Platte, bei der eine beträchtliche Verbesserung durch Erhitzung erzielt wird, selbst im Falle der Verwendung von Polymeren mit niedrigen Glasübergangstemperaturen.
Vorzugsweise liegt dem Latex ein Nicht-Kern-Hüllen-System zugrunde, da dieses System bessere Ergebnisse liefert als Kern-Hüllen-Latex-Systeme. Die Merkmale Kern-Hülle und Nicht-Kern-Hülle sind aus dem Stande der Technik gut bekannt.
Geeignete Polymeremulsionen oder Latices lassen sich herstellen nach Methoden, die aus dem Stande der Technik allgemein bekannt sind. Beispielsweise können sie hergestellt werden durch rasche Polymerisation von mindestens einem Monomeren, das ein hydrophobes Homopolymer liefern würde unter kräftiger Bewegung in einem flüssigen Träger. Die Verwendung von mehr als einem Monomeren erzeugt Copolymerlatices. Zu typischen, geeigneten Copolymeren gehören Mischpolymerisate von Acrylestern und Sulfoestern, wie sie beschrieben werden in der US-A-3 411 911, Mischpolymerisate von Acrylestern und Sulfo-betainen, wie sie beschrieben werden in der US-A-3 411 912, Mischpolymerisate von Alkylacrylaten und Acrylsäuren, wie sie beschrieben werden in der US-A-3 287 289, Mischpolymerisate von Vinylacetat, Alkylacrylaten und Acrylsäuren, wie sie beschrieben werden in der US-A-3 296 169 und Mischpolymerisate, wie sie beschrieben werden in der US-A-3 459 790.
Polymeremulsionen oder Latices, die für die Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können ebenfalls hergestellt werden durch rasche Polymerisation von hydrophoben Polymeren unter kräftiger Bewegung, wenn sie polymerisiert werden in Gegenwart von hohen Konzentrationen an oberflächenaktiven Mitteln, die in Wasser löslich machende Gruppen enthalten. Die oberflächenaktiven Mittel werden offensichtlich in den Mizellen eingeschlossen und die löslich machenden Gruppen der oberflächenaktiven Mittel haben eine ausreichende Verträglichkeit mit wässrigen Flüssigkeiten, um eine Dispersion zu erzeugen, die einer Seife sehr ähnlich ist. Geeignete Latices werden beschrieben in den US-A-3 142 568, 3 193 386, 3 062 674 und 3 220 844.
Die Polymeremulsion oder der Polymerlatex haben gewöhnlich Mizellen eines mittleren Durchmessers von etwa 1,0 μm (Micron) oder kleiner und vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von geringer als 0,3 μm (Micron). Für die Verwendung in Tintenstrahl-Druckplatten ist es wünschenswert, dass die Größe beträchtlich kleiner ist als die Öffnung der Tintenstrahldüse, um eine Verstopfung der Öffnung zu vermeiden.
Die Koaleszenz des Polymeren kann unterstützt werden durch Erhitzung, ein geeignetes dispergierendes, oberflächenatives Mittel oder die Zugabe eines die Koaleszenz unterstützenden Plastifizierungsmittels oder Co-Lösungsmittels, beispielsweise Methylpyrrolidon.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine lithographische Druckplatte bereitgestellt mit einem hydrophilen Träger, auf dem ein Bild abgeschieden ist mit einem oleophilen Film eines organischen Polymeren, hergestellt durch Emulsionspolymerisation, das aus einer wässrigen Emulsion koalesziert wurde, wobei das Polymer funktionelle Gruppen enthält, die das Polymer an die Oberfläche des hydrophilen Trägers der Druckplatte binden.
Die funktionellen Gruppen (wie Sulfonat- und Carboxylatgruppen oder die Salze hiervon, zum Beispiel Alkalimetallsalze) sind gewöhnlich hydrophil. Das Polymer hat eine hydrophobe Struktur im Molekül, so dass es einen hydrophoben Film auf der Platte bilden kann. Das Polymer kann das Polymer von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren sein oder ein Polyester oder ein Polyurethan. Zweckmäßigerweise liegt das Molekulargewicht des Polymeren im Bereich von 10 000 bis 100 000 vorzugsweise von etwa 15 000 bis 40 000.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein Druckprozess die Verwendung einer lithographischen Druckplatte, auf der ein Bild abgeschieden ist aus einem oleophilen Film eines koaleszierten Polymeren, abgeschieden aus einer wässrigen Emulsion eines organischen Polymeren, hergestellt durch Emulsions-polymerisation, und dessen Glasübergangstemperatur derart ist, dass es unter den Druckbedingungen nicht spröde ist. Vorzugsweise ist die Temperatur nicht größer als etwa 105°C.
Der Tintenstrahl-Drucker kann vom Thermo-Typ oder Piezo-Typ sein und kann kontinuierlich sein oder nach der Drop-on-Demand-Methode arbeiten. Die Düsengeschwindigkeit, die Trennungslänge der Tröpfchen, die Tropfengröße und die Strom-Stabilität werden stark beeinflusst durch die Oberflächenspannung und die Viskosität der wässrigen Zusammensetzung.
Tintenstrahl-Tinten, die für die Verwendung im Rahmen von Tintenstrahl-Drucksystemen geeignet sind, können eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 60, vorzugsweise 30 bis 50 Dyn/cm aufweisen. Die Steuerung der Oberflächenspannung in wässrigen Tinten kann erfolgen durch Zugabe von geringen Mengen an oberflächenaktiven Mitteln. Die Menge an oberflächenaktiven Mitteln, die verwendet werden, kann bestimmt werden durch einfache Versuchs- und Fehlerexperimente. Anionische und nicht-ionische, oberflächenaktive Mittel können ausgewählt werden aus jenen, die beschrieben werden in den US-A-5 324 349, 4 156 616 und 5 279 654 wie auch aus vielen anderen ober-flächenaktiven Mitteln, die auf dem Gebiet des Tintenstrahl-Drucks bekannt sind. Zu im Handel erhältlichen, oberflächenaktiven Mitteln gehören die Surtynol^®-Reihe der Firma Air Products; die Zonyl^®-Reihe der Firma DuPont; die Fluorad^®-Reihe der Firma 3M und die Aerosol^®–Reihe der Firma Cyanamid. Die Viskosität der Tinte ist vorzugsweise nicht größer als 20 Centipoise und liegt zum Beispiel bei 1 bis 10, vorzugsweise bei 1 bis 5 Centipoise bei 20°C.
Die Emulsion, die in dem Tintenstrahl-Drucker verwendet wird, kann andere Bestandteile aufweisen, zum Beispiel wasserlösliche Flüssigkeiten oder feste Stoffe mit einem beträchtlich höherem Siedepunkt als Wasser, zum Beispiel Ethandiol, wie auch andere Typen von oleophilen Vorläufern, wie das Natriumsalz der Ölsäure. Ein Feuchthaltemittel oder Co-Lösungsmittel kann zugesetzt werden, um zu helfen zu verhindern, dass die Tinte austrocknet oder in den Öffnungen des Druckerkopfes verkrustet. Ein Penetrierungsmittel kann gegebenenfalls zugesetzt werden, um die Eindringung der Tinte in die Oberfläche des Trägers zu unter-stützen. Ein Biocid, wie zum Beispiel Proxel^® GXL der Firma Zeneca Colours kann zugesetzt werden, um ein mikrobielles Wachstum zu verhindern, das ansonsten mit der Zeit in der Tinte auftreten kann.
Die wässrige Emulsion wird beim Tintenstrahl-Druck verwendet, bei dem Tröpfchen der Emulsion in kontrollierter Weise auf die Oberfläche des Trägers aufgebracht werden durch Ausstoßen von Tröpfchen aus einer Vielzahl von Düsen oder Öffnungen eines Druckerkopfes eines Tintenstrahl-Druckers.
Im Handel erhältliche Tintenstrahl-Drucker verwenden verschiedene unterschiedliche Schemata, um die Abscheidung der Tintentröpfchen zu steuern. Diese Schemata bestehen im allgemeinen aus zwei Typen: dem System des kontinuierlichen Stroms oder dem Drop-on-Demand-System. Bei dem Drop-on-Demand-Systemen wird ein Tintentröpfchen aus einer Öffnung ausgestoßen, und zwar direkt auf eine Position auf der für Tinte aufnahmefähigen Schicht durch Druck, der erzeugt wird beispielsweise durch ein piezoelektrisches Gerät, ein akustisches Gerät oder einen thermalen Prozess, der mittels digitaler Signale gesteuert wird. Ein Tintentröpfchen wird nicht erzeugt und durch die Öffnung des Druckerkopfes ausgestoßen, solange es nicht benötigt wird. Tintenstrahl-Druckmethoden und damit in Beziehung stehende Drucker sind im Handel erhältlich und brauchen nicht im Detail beschrieben zu werden.
Die wässrige Emulsion kann Eigenschaften aufweisen, die verträglich sind mit einem breiten Bereich von Ausstoß-Bedingungen, zum Beispiel Antriebs-Spannungen und Impulsbreiten für thermische Tintenstrahl-Drucker, Antriebs-Frequenzen des piezoelektrischen Elementes für entweder ein Drop-on-Demand-Gerät oder ein kontinuierlich arbeitendes Gerät und der Form und Größe der Düse.
Der Träger für die lithographische Druckplatte wird in typischer Weise aus Aluminium hergestellt, das gekörnt wurde, beispielsweise durch elektrochemische Körnung und dann anodisiert wurde, beispielsweise mittels anodisierender Verfahren unter Verwendung von Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure. Methoden sowohl der Körnung als auch der Anodisierung sind aus dem Stande der Technik allgemein bekannt.
Nach Aufzeichnung des Bildes auf die Druckplatte kann die Druckplatte mit Druckfarbe bzw. Drucktinte in normaler Weise eingefärbt werden und die Platte kann in Rahmen eines Druckprozesses verwendet werden. Vor der Einfärbung kann die Platte mit einer wässrigen Lösung von natürlichem Gummi behandelt werden, wie Gum acacia oder mit einer Lösung eines synthetischen Gummis wie Carboxymethylcellulose, wie es aus dem Stande der Technik bekannt ist, der sich auf das Drucken bezieht, wobei beispielsweise verwiesen wird auf Kapitel 10 der Literaturstelle "The Lithographer's Manual", herausgegeben von Charles Shapiro und veröffentlicht von The Graphics Arts Technical Foundation, Inc. Pittsburgh, Pennsylvania (1966).
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ergibt sich: von einem Tintenstrahl-Druckerkopf 2 werden Tröpfchen der Emulsion 4 auf eine hydrophile Oberfläche 6 einer Druckplatte 8 ausgestoßen. Die Richtung der Bewegung des Druckerkopfes wird durch den Pfeil angezeigt. Auf dem Träger wird ein hydrophober Film 10 erzeugt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.
Beispiel 1
Eine Tintenstrahl-Platten-Flüssigkeit wurde hergestellt durch Vermischen von 3,6 g von 42,5%-igem Carboset CR 785, wobei es sich um eine Acrylcopolymer-Latexemulsion in Wasser handelt (erhalten von B. F. Goodrich Speciality Chemicals) und 26,4 g Wasser. Die Flüssigkeit wurde in eine Tintenstrahl-Patrone gegeben und auf ein gekörntes und anodisiertes Aluminiumsubstrat unter Verwendung eines Tintenstrahl-Druckers vom Typ Epson 200 aufgebracht. Nach Trocknung bei Raumtemperatur wurde die Platte in eine Duplikator-Presse vom Typ A.B. Dick eingespannt und zum Druck von mehreren hundert Drucken verwendet. Die Platte zeigte ein gutes Tinten-Zusammenrollen (ink rollup) dort, wo die CR 785 Flüssigkeit aufgebracht wurde und sie lieferte eine gute Bildqualität.
Beispiel 2
Eine Tintenstrahl-Platten-Flüssigkeit wurde hergestellt durch Vermischung von 3,1 g 49%-igem Vycar 460 × 46, wobei es sich um eine Vinylchlorid-Acryl-Latexemulsion in Wasser handelte (erhalten von der Firma B. F. Goodrich Speciality Chemicals) und 26,9 g Wasser. Die Flüssigkeit wurde in eine Tintenstrahl-Patrone gegeben und auf ein gekörntes und anodisiertes Aluminiumsubstrat aufgebracht unter Verwendung eines Tintenstrahl-Druckers vom Typ Epson 200. Nach dem Trocknen bei Raumtemperatur wurde die Platte in eine Duplikator-Presse vom Typ A.B. Dick eingespannt und zum Druck von mehreren hundert Drucken verwendet. Die Platte zeigte ein ganz ordentliches Tinten-Zusammenrollen an den Stellen, wo die Flüssigkeit aufgebracht worden war und sie lieferte eine gute Bildqualität.
Beispiel 3
Eine Tintenstrahl-Platten-Flüssigkeit wurde hergestellt durch Vermischung von 4,35 g von 35%-igem Vycar 460 × 46, wobei es sich um eine Vinylchlorid-Acryl-Copolymer-Latexemulsion in Wasser handelte, und 1-Methyl-2-pyrrolidon (erhalten von der Firma B. F. Goodrich Speciality Chemicals) und 25,65 g Wasser. Die Flüssigkeit wurde in eine Tintenstrahl-Patrone eingeführt und auf ein gekörntes und anodisiertes Aluminiumsubstrat aufgebracht unter Verwendung eines Druckers vom Typ Epson 200. Nach der Trocknung bei Raumtemperatur wurde die Platte in eine Duplikator-Presse vom Typ A.B. Dick eingespannt und zum Druck von mehreren hundert Drucken verwendet. Die Platte zeigte ein gutes Tinten-Zusammenrollen an den Stellen, wo die Flüssigkeit aufgebracht worden war und sie lieferte eine gute Bildqualität.
Beispiel 4
Eine Tintenstrahl-Platten-Flüssigkeit wurde hergestellt durch Vermischung von 3,2 g von 48%-igem Carboset GA 1914, wobei es sich um eine Acryl-Copolymer-Latexemulsion in Wasser handelte (erhalten von der Firma B. F. Goodrich Speciality Chemicals) und 26,8 g Wasser. Die Flüssigkeit wurde in eine Tintenstrahl-Patrone eingeführt und auf ein gekörntes und anodisiertes Aluminiumsubstrat aufgebracht unter Verwendung eines Tintenstrahl-Druckers vom Typ Epson 22. Nach der Trocknung bei Raumtemperatur wurde die Platte in eine Duplikator-Presse vom Typ A.B. Dick eingespannt und zum Druck von mehreren hundert Drucken verwendet. Die Platte zeigte ein ganz ordentliches Tinten-Zusammenrollen dort, wo die Flüssigkeit aufgebracht worden war und sie lieferte eine gute Bildqualität.
Beispiel 5
Witcobond 404 (eine Polyurethan-Emulsion, erhalten von Witco Chemical Company) wurde im Verhältnis von 1 : 1 mit Wasser verdünnt unter Erzeugung einer Emulsion, die auf einem gekörnten, anodisierten Aluminiumträger mit einer Zahnbürste aufgebracht wurde unter Erzeugung einer lithographischen Druckplatte. Die Platte wurde 10 Minuten lang bei 100°C gebacken, dann in eine Duplikator-Presse vom Typ A.B. Dick eingespannt und zum Druck von mehreren hundert guten Drucken verwendet, die einen sauberen Hintergrund hatten und eine gute Tintendichte in den Bereichen zeigten, wo die Tröpfchen auf den Aluminiumträger aufgefallen waren.
Beispiel 6
Witcobond 213 (eine Polyurethan-Emulsion, erhalten von Witco Chemical Company) wurde nach der folgenden Tabelle hergestellt unter Erzeugung von 20 ml Lösung, die in eine offene, saubere Tintenstrahl-Patrone einführt wurden.
Ein Standard-Testobjektbild wurde auf eine gekörnte, anodisierte Aluminium-Druckplatte aufgedruckt unter Verwendung eines Tintenstrahl-Druckers vom Typ Epson 200, das Bild wurde trocknen gelassen und die Platte wurde dann auf eine Druckplatte aufgebracht (Heidelberg T-Offset) und es wurden Drucke hergestellt unter Verwendung einer Varn PressMaster Universal Fountain Lösung (verdünnt 1 + 15) und einer schwarzen Tinte vom Typ Van Son Rubber ink-VS310 "Pantone" unter Erzeugung von klaren Drucken des Testbildes nach rascher Tinten-Aufnahme.
Beispiel 7
Eine Dispersion von CP 310W (einem chlorierten Furandion-Propylen-Copolyolefin, erhalten von der Firma Eastman Chemical Company) wurde mit Wasser auf einen Gehalt von 1% Polymer verdünnt. Ein Bild wurde auf eine Druckplatte vom Typ Autotype Omega E-Z Polyester-Druckplatte aufgebracht unter Verwendung eines Künstler-Pinsels und trocknen gelassen. Die Platte wurde mit verdünnter Feuchthalte-Lösung befeuchtet und mit Drucktinte unter Verwendung von Baumwolle abgerieben. Es wurde schnell ein eingefärbtes Bild guter Qualität erhalten, wobei der Hintergrund sauber blieb.
Beispiel 8
Flexthane 630 (eine Urethan-Acryl-Hybridpolymeremulsion, erhalten von Air Products) wurde auf 1 Gew.-% Polymer mit Wasser verdünnt. Ein Bild wurde auf eine mit Polyvinylphosphonsäure behandelte Aluminium-Druckplatte aufgebracht und trocknen gelassen. Die Platte wurde mit verdünnter Feuchthalte-Lösung befeuchtet und mit einer Drucktinte unter Verwendung von Baumwolle abgerieben. Es bildete sich schnell ein gefärbtes Bild guter Qualität, wobei der Hintergrund sauber blieb.
Beispiel 9
Ein Copolymer-Latex, hergestellt aus Styrol, Butylacrylat und Itaconsäure wurde auf 1 Gew.-% Polymer in Wasser verdünnt. Ein Bild wurde auf eine mit Kieselsäure/Titandioxid/Aluminiumoxid beschichtete Polyesterdruckplatte aufgebracht und trocknen gelassen. Die Platte wurde mit verdünnter Feuchthalte-Lösung benetzt und mit Drucktinte unter Verwendung von Baumwolle abgerieben. Es wurde schnell ein eingefärbtes Bild guter Qualität erhalten, wobei der Hintergrund sauber blieb.
Beispiel 10
Eine Reihe von Homopolymeren in Latexform wurde in Wasser bei einem Polymergehalt von 1 Gew.-% dispergiert. Unter Verwendung eines Künstler-Pinsels wurden Bilder auf eine gekörnte, anodisierte Aluminium-Druckplatte aufgemalt unter Verwendung der erhaltenen Flüssigkeiten. Pro Flüssigkeit wurden zwei Bilder hergestellt und ein Bild wurde bei Umgebungstemperatur trocknen gelassen und das andere wurde getrocknet durch 15 Minuten, langes Erhitzen auf 130°C. Die Platten wurden mit verdünnter Feuchthalte-Lösung befeuchtet (Prisco Alkaless 3000, 3 oz in 1 US Gallone Wasser weiter verdünnt mit Wasser auf 1 : 20) und mit Druckertinte auf Bauwolle abgerieben. Das erhaltene Bild wurde mittels einer Skala von 0 bis 5 beurteilt (0 bedeutet kein Bild, 5 stellt das beste Bild dar) bezogen auf die Qualität und Geschwindigkeit der Färbung des aufgedruckten Bildes. Eine Bewertung von 3 wird als akzeptabel betrachtet.
Aus der Tabelle ergibt sich, dass die Polymeren mit niedrigen Tg-Werten akzeptable Bilder unter Umgebungs-Bedingungen erzeugten, wobei keine Wärme-Behandlung der Platte erforderlich war, während jene Polymeren mit einem Tg-Wert oberhalb 5 °C eine Erhitzung erforderten, um ein akzeptabel eingefärbtes Bild zu erzeugen.
Beispiel 11
Ein ähnliches Experiment wurde durchgeführt unter Verwendung einer Polyester-Druckplatte vom Typ Autotype Omega E-Z mit noch stärker erkennbaren Unterschieden.
Beispiel 12
Unter Anwendung der gleichen Methode, wie in Beispiel 10 beschrieben, wurde eine Reihe von Polymeren untersucht auf einer mit Polyvinylphosphonsäure vorbehandelten, gekörnten, anodisierten Aluminium-Druckplatte, wobei die in der Tabelle angegebenen Ergebnisse erhalten wurden.
Die Ergebnisse zeigen, dass ein verbessertes Produkt erhalten wird durch Erhitzen auf 130°C und die Ergebnisse zeigen ferner, dass die Behandlung mit Polyvinylphosphonsäure einen Effekt auf die Filmbildung hat.
Beispiel 13
Eine Reihe von Polyesterionomeren mit unterschiedlichem Molekulargewicht wurde bei 1 Gew.-% Polymer in Wasser dispergiert, worauf die Dispersionen auf gekörnte, anodisierte Aluminium-Druckplatten und Druckplatten vom Typ Autotype E-Z aufgebracht wurden.
Die Polymeren wurden hergestellt aus Cyclohexandicarboxylat (A), 5-Sulfonatisophthalat (B), Cyclohexandimethanol und einem Diol. Das molare Verhältnis von (A) zu (B) wurde konstant bei 42 : 8 gehalten. Die Mol-Prozente von Cyclohexandimethanol und Diol wurden variiert unter Erhalt einer Reihe von Polymeren von unterschiedlichem Molekulargewicht. Nach dem Aufbringen wurden die Proben trocknen gelassen und die Platten wurden befeuchtet und dann mit Druckerfarbe auf Baumwolle abgerieben. Die Bewertungen (wie in Beispiel 10 beschrieben) sind in der Tabelle angegeben. Es ergibt sich eindeutig keine Molekulargewichts-Beziehung.
In der obigen Tabelle steht Mn(k) für die mittlere Molekulargewichtszahl mal 1000.
Beispiel 14
Eine Reihe von Kern-Hüllen-Latexpolymeren wurde verglichen mit einer Nicht-Kern-Hüllen-Latexreihe, hergestellt aus den gleichen Monomeren. Diese wurden in Wasser zu 1 Gew.-% Polymer dispergiert und auf gekörnte, anodisierte Aluminium-Druckplatten und mit Polyvinylphosphonsäure nachbehandelte Aluminium-Druckplatten aufgestrichen. Die Platten wurden in eine Druckpresse, wie in Beispiel 13 beschrieben, eingespannt. Die Tabelle zeigt die Ergebnisse.

BAG 1: Butylacrylat/Allylmethacrylat/Glycidylmethacrylat (Mol-% der Monomeren 89/2/9)
BAB 1: Butylacrylat/Allylmethacrylat/Butylmethacrylat (89/2/9)
BAH 1: Butylacrylat/Allylmethacrylat/Hydroxypropylmethacrylat (89/2/9)
BA 1: Butylacrylat/Allylmethacrylat (98/2)
BAG 2: Butylacrylat/Allylmethacrylat (98/2)-Glycidylmethacrylat (10)
BAB 2: Butylacrylat/Allylmethacrylat (98/2)-Butylmethacrylat (10)
BAH 2: Butylacrylat/Allylmethacrylat (98/2)-Hydroxypropylmethacrylat (10)
BAG 2: Butylacrylat/Allylmethacrylat (98/2)-Glycidylmethacrylat (30)

Aus der Tabelle ist eindeutig ersichtlich, dass sich Nicht-Kern-Hüllen-Latexpolymere viel besser verhalten als ihre Kern-Hüllen-Äquivalente.
Beispiel 15
Dowfax 2A1 wird von der Firma The Dow Chemical Company geliefert und besteht aus Dodecyl(sulfphophenoxy)benzolsulphonsäure, Dinatriumsalz. Dies ist ein typisches Dispergiermittel für Polymeremulsionen und liegt oftmals in Emulsionen vor, die im Handel erhältlich sind.
Dieses Dispergiermittel oder ein ähnliches Dispergiermittel lag in den im Handel erhältlichen Emulsionen vor, die im Falle der Beispiele 9, 10, 11, 12 und 14 verwendet wurden.
Dowfax 2A1 wurde infolgedessen Wasser zugegeben in der äquivalenten Konzentration, die in der Latexprobe vorlag. Unter Verwendung von gekörnten, anodisierten Aluminium-Druckplatten und Polyester-Druckplatten vom Typ Autotype E-Z wurden die folgenden Ergebnisse erhalten bei Anwendung des in Beispiel 10 beschriebenen Verfahrens. Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.
BG 1 ist Butylacrylat/Glycidylmethacrylat (90/10).
Es ist klar, dass das oberflächenaktive Mittel selbst nicht für den ersichtlichen Effekt verantwortlich ist.
Beispiel 16
Es wurde ein Vergleich durchgeführt zwischen Latexpolymeren und ihren äquivalenten Polymeren in Lösung unter Anwendung der Methode des Beispiels 10 und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
* Die Platten wurden zur Trocknung erhitzt (100°C 3 Minuten lang), da Tg größer als 20°C ist.
Aus der Tabelle ist klar, dass die Latexpolymeren einen Vorteil gegenüber den Lösungspolymeren aufweisen, insbesondere im Falle der keramischen Autotype-Platte.
Die Vorteile von Platten, hergestellt unter Verwendung von wässrigen Polymeremulsionen in den obigen Beispielen sind:

(i) Die Platten benötigen keine Entwicklung.
(ii) Wässrige Emulsionen sind billig und im Handel leicht zugänglich und können für beliebige einer Reihe von Tintenstrahl-Vorrichtungen formuliert werden.
(iii) Im Vergleich zu Platten, hergestellt unter Verwendung von Lösungen von Polymeren, führen die Platten, hergestellt nach der Erfindung, zu einer besseren Bildqualität.
(iv) Lange Druckläufe können erzielt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer lithografischen Druckplatte mit dem Schritt: Bildung eines oleophilen Bildes auf der Oberfläche eines hydrophilen Trägers durch Abscheidung des gewünschten Bildes auf der Oberfläche unter Verwendung einer wässrigen Emulsion eines durch Emulsionspolymerisation hergestellten organischen Polymers, wobei das Polymer filmbildend ist und funktionelle Gruppen aufweist, die das Polymer unter Bildung eines oleophilen Films an die Oberfläche des hydrophilen Trägers der Druckplatte binden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oleophile Bild durch Tintenstrahldruck abgeschieden wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer eine Glasübergangstemperatur von höchstens etwa 105°C hat.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer eine Glasübergangstemperatur von mehr als 5°C hat und nach der Abscheidung auf der Platte zur Förderung der Filmbildung erhitzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Emulsion nicht um ein Kern-Schale-System handelt.
Lithografische Druckplatte mit einem hydrophilen Träger, auf dem ein Bild abgeschieden wurde, das einen oleophilen Film eines durch Emulsionspolymerisation hergestellten organischen Polymers umfasst, der aus einer wässrigen Polymeremulsion koalesziert ist, wobei das Polymer funktionelle Gruppen aufweist, die das Polymer an die Oberfläche des hydrophilen Trägers der Druckplatte binden.
Druckplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein Polymer von einem oder mehreren olefinisch ungesättigten Monomeren, ein Polyester oder ein Polyurethan ist.
Druckplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekulargewicht des Polymers im Bereich von 10000 bis 100000, vorzugsweise etwa zwischen 15000 und 40000 liegt.
Druckverfahren zur Verwendung mit einer lithografischen Druckplatte, auf der ein Bild abgeschieden wurde, das einen oleophilen Film von koalesziertem Polymer umfasst, der aus einer wässrigen Emulsion eines durch Emulsionspolymerisation hergestellten organischen Polymers abgeschieden wurde, wobei das Polymer funktionelle Gruppen enthält, die das Polymer an die Oberfläche des hydrophilen Trägers der Druckplatte binden, und die Glasübergangstemperatur des Polymers so bemessen ist, dass es unter den Druckbedingungen nicht spröde ist.
Druckverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangstemperatur nicht höher als 105°C ist.