DE69909183T2

DE69909183T2 - Wärmeempfindliches Aufzeichnungselement zur Herstellung lithographischer Druckplatten

Info

Publication number: DE69909183T2
Application number: DE69909183T
Authority: DE
Inventors: Marc Van Damme; Huub Van Aert; Joan Vermeersch
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa NV
Priority date: 1998-05-25
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: JP2000056449A; DE69909183D1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement zur Herstellung einer lithografischen Druckplatte, die auf der Presse bebildert werden kann.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Lithografischer Druck ist das Verfahren, bei dem das Drucken von speziell hergestellten Oberflächen her erfolgt, von denen bestimmte Bereiche lithografische Farbe anziehen und andere Bereiche nach Benetzung mit Wasser die Farbe abstoßen werden. Die farbanziehenden Bereiche bilden die druckenden Bildbereiche, die farbabstoßenden Bereiche die Hintergrundbereiche.
Im Bereich der Fotolithografie wird ein fotografisches Material in den fotobelichteten Bereichen (negativarbeitend) oder in den nicht-belichteten Bereichen (positivarbeitend) auf einem hydrophilen Hintergrund bildmäßig ölige oder fette Farben anziehend gemacht.
Bei der Herstellung üblicher lithografischer Druckplatten, ebenfalls als Oberflächenlithoplatten oder Flachdruckplatten bezeichnet, wird ein Träger, der eine Affinität zu Wasser aufweist oder solche Affinität durch eine chemische Verarbeitung erhalten hat, mit einer dünnen Schicht mit einer strahlungsempfindlichen Zusammensetzung überzogen. Als Schichten mit einer strahlungsempfindlichen Zusammensetzung eignen sich lichtempfindliche polymere Schichten, die Diazoverbindungen, dichromatsensibilisierte hydrophile Kolloide und eine Vielzahl synthetischer Fotopolymere enthalten. Insbesondere diazosensibilisierte Schichtverbände werden weitverbreitet eingesetzt.
Während der bildmäßigen Belichtung der lichtempfindlichen Schicht werden die belichteten Bildbereiche unlöslich und bleiben die nicht-belichteten Bereiche löslich. Die Druckplatte wird anschließend mit einer geeigneten Flüssigkeit entwickelt, um das in den nicht-belichteten Bereichen enthaltene Diazoniumsalz oder Diazoharz zu entfernen.
Es sind ebenfalls Druckplatten bekannt, die eine lichtempfindliche Schicht aufweisen, die bei bildmäßiger Belichtung in den belichteten Bereichen löslich gemacht wird. Während der darauffolgenden Entwicklung werden dann die belichteten Bereiche entfernt. Ein typisches Beispiel für eine solche lichtempfindliche Schicht ist eine Schicht auf Chinondiazidbasis.
Die obenbeschriebenen fotografischen Materialien, die zur Herstellung der Druckplatten verwendet werden, belichtet man in der Regel in einem Kontaktkopiergerät durch einen fotografischen Film, der das in einem lithografischen Druckverfahren zu reproduzierende Bild enthält. Eine solche Vorgehensweise ist zwar umständlich und arbeitsaufwendig, andererseits jedoch warten die so erhaltenen Druckplatten mit einer hervorragenden lithografischen Qualität auf.
Es sind denn auch Versuche gemacht worden, um auf den Einsatz eines fotografischen Films im obenbeschriebenen Verfahren verzichten zu können und insbesondere eine Druckplatte direkt auf der Basis von das zu reproduzierende Bild verkörpernden Computerdaten zu erzeugen. Die Empfindlichkeit der obenerwähnten lichtempfindlichen Schichten ist aber nicht ausreichend für eine direkte Laserbelichtung. Demnach wurde vorgeschlagen, die lichtempfindliche Schicht mit einer Silberhalogenidschicht zu überziehen. Das Silberhalogenid kann dann direkt unter Rechnersteuerung mittels eines Lasers belichtet werden. Anschließend wird die Silberhalogenidschicht entwickelt und wird auf der lichtempfindlichen Schicht ein Silberbild erhalten. Dieses Silberbild dient dann als Maske während einer vollflächigen Belichtung der lichtempfindlichen Schicht. Nach der vollflächigen Belichtung wird das Silberbild entfernt und die lichtempfindliche Schicht entwickelt. Solch ein Verfahren ist beispielsweise in JP-A 60-61 752 beschrieben, beinhaltet jedoch den Nachteil, daß eine komplexe Entwicklung und zugehörige Entwicklerflüssigkeiten benötigt werden.
In GB 1 492 070 wird ein Verfahren offenbart, in dem eine Metallschicht oder eine Gasruß enthaltende Schicht auf eine lichtempfindliche Schicht aufgetragen wird. Diese Metallschicht wird dann mittels eines Lasers ablatiert, wodurch auf der lichtempfindlichen Schicht eine Bildmaske erhalten wird. Die lichtempfindliche Schicht wird dann durch die Bildmaske hindurch einer vollflächigen Ultraviolettbelichtung unterzogen. Nach Entfernung der Bildmaske wird die lichtempfindliche Schicht entwickelt und eine Druckplatte erhalten. Dieses Verfahren beinhaltet aber noch immer den Nachteil, daß die Bildmaske auf umständlichem Wege vor der Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht entfernt werden muß.
Andererseits gibt es ebenfalls Verfahren, bei denen zur Herstellung von Druckplatten Bilderzeugungselemente verwendet werden, die vielmehr wärmeempfindlich als strahlungsempfindlich sind. Mit den wie oben beschrieben zur Herstellung einer Druckplatte benutzten strahlungsempfindlichen Bilderzeugungselementen ist der besondere Nachteil verbunden, daß sie vor Licht geschützt werden müssen. Ferner ist auch die Empfindlichkeit hinsichtlich der Lagerbeständigkeit problematisch und weisen sie eine niedrigere Punktschärfe auf. Im Markt zeichnet sich deutlich eine Tendenz zu wärmeempfindlichen Druckplattenvorstufen ab.
In EP-A 444 786, JP-63-208036 und JP-63-274592 werden für den nahen Infrarotbereich sensibilisierte Photopolymerätzreserveschichten offenbart. Bislang hat keine davon sich als kommerziell lebensfähig bewährt und alle erfordern eine Naßentwicklung zum Auswaschen der unbelichteten Bereiche. In EP-A 514 145 wird eine laseradressierte Platte beschrieben, bei der die durch die Laserbelichtung generierte Wärme die Teilchen in der Plattenbeschichtung schmelzen und koaleszieren läßt und dabei eine Änderung von deren Löslichkeitseigenschaften hervorruft. Auch hier ist aber eine Naßentwicklung erfordert.
Eine einigermaßen unterschiedliche Annäherung wird in US-P 3 787 210, US-P 3 962 513, EP-A 001 068 und JP-04-140191 offenbart. Die bei der Laserbelichtung eines Donorbogens generierte Wärme wird benutzt, um eine physikalische Übertragung eines harzartigen Materials vom Donor auf ein in innigem Kontakt mit dem Donor gehaltenes Empfangselement zu bewirken. Weist die Oberfläche des Empfangselements geeignete hydrophile Eigenschaften auf, so kann das Empfangselement dann als Druckplatte benutzt werden. Mit diesem Verfahren ist der Vorteil verbunden, daß keine Naßentwicklung erfordert wird. Allerdings ist zum Erzielen von realistischen Schreibzeiten ein YAG-Hochleistungslaser (oder ähnlicher Lasertyp) erfordert, was eine Einschränkung der Nutzbarkeit dieses Verfahrens mit sich bracht.
Andererseits sind aus dem aktuellen Stand der Technik auch Polymerschichten bekannt, deren Oberflächeneigenschaften sich im Ansprechen auf eine Belichtung ändern. In WO-92/09934 werden Bilderzeugungselemente offenbart, die bei Bestrahlung hydrophil werdende Schichten enthalten. Diese Schichten enthalten ein säureempfindliches Polymer und eine fotochemische Quelle einer starken Säure. In beiden Fällen ist das bevorzugte säureempfindliche Polymer von einem cyclischen Acetalester von Acryl- oder Methacrylsäure abgeleitet, wie zum Beispiel Tetrahydropyranyl(meth)acrylat.
In WO-92/02855 wird das säureempfindliche Polymer mit einem Polymer mit niedrigem Tg versetzt, um eine Schicht herzustellen, die anfangs nicht-klebrig ist, jedoch bei Bestrahlung infolge der chemischen Umwandlung des säureempfindlichen Polymers einer Phasentrennung unterzogen und so klebrig wird. Zwar wird hier die Möglichkeit von Laserbelichtung erwähnt, Einzelheiten werden jedoch nicht gegeben und es wird keine Empfindlichkeit gegenüber Infrarotstrahlung erwähnt, nur gegenüber Ultraviolettstrahlung und sichtbarem Licht. Die gleichen Materialien werden aber in einem Artikel mit Titel "Advances in Phototackification", vorgestellt in "Paper 1912-36" anläßlich des "1993 IS & T/SPIE Conference, Symposium on Electronic Science and Technology", besprochen. In diesem Artikel wird des weiteren offenbart, daß der Fotosäuregenerator durch einen Infrarotfarbstoff (im besonderen einen Squaryliumfarbstoff mit Thiopyryliumendgruppen) ersetzt und die Belichtung mit einer Diodenlasereinrichtung vorgenommen werden kann. Von diesem Farbstoff sind keine säuregenerierenden Eigenschaften bekannt. Diese Technologie wird in US-P 5 286 604 erörtert.
Aus WO-92/09934 ist das eventuelle Vermischen von einem säureempfindlichen Polymer mit einem oder mehreren Fotosäuregeneratoren bekannt. Nach der bildmäßigen Belichtung mit Ultraviolettstrahlung oder sichtbarem Licht werden die belichteten Bereiche vorzugsweise mit Wasser benetzt und können die Schichten ohne Naßentwicklung als lithografische Druckplatten eingesetzt werden. Eine Laseradressierung wird nicht erwähnt.
In EP-A 652 483 wird eine lithografische Druckplatte offenbart, die keine auflösende Verarbeitung erfordert. Die lithografische Druckplatte enthält ein Substrat mit einer darüber vergossenen wärmeempfindlichen Schicht, die unter der Einwirkung von Wärme relativ hydrophiler wird. Bei diesem System wird eine positivarbeitende Druckplatte erhalten. Ein analoges System, das eine negativarbeitende Druckplatte ergibt, ist aber nicht bekannt.
In EP-A 507 008 werden Homopolymere und Copolymere bereitgestellt, die Aryldiazosulfonateinheiten mit einer maximalen spektralen Empfindlichkeit von zumindest 320 nm enthalten. Diese Polymere sind besonders geeignet für die Herstellung von Druckplatten.
In US-P 5 713 287 wird eine Druckplatte mit hydrophoben Polymeren beschrieben, die bei Erwärmung in hydrophile Polymere umgewandelt werden und mit Infrarotfarbstoffen vermischt sind.
In GB-A 1 195 841 wird ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement offenbart, das einen Träger und zumindest eine Schicht enthält, die eine Strahlung in Wärme umwandelnde Substanz und ein thermisch zersetzbares, aus sich wiederholenden, durch Azogruppen verbundenen Einheiten bestehendes Polymer enthält.
AUFGABEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein nicht-ablatives Bilderzeugungselement zur Herstellung einer negativarbeitenden lithografischen Druckplatte bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein nicht-ablatives Bilderzeugungselement zur Herstellung einer lithografischen Druckplatte bereitzustellen, die eine gute Farbanziehung in den belichteten Bereichen und keine Schaumbildung in den unbelichteten Bereichen aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein nicht-ablatives Bilderzeugungselement zur Herstellung einer lithografischen Druckplatte bereitzustellen, die auf der Druckpresse belichtet und entwickelt werden kann.
Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Gelöst werden die erfindungsgemäßen Aufgaben durch ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement zur Herstellung einer lithografischen Druckplatte, das einen lithografischen Träger mit einer hydrophilen Oberfläche und eine Deckschicht enthält, wobei die Deckschicht oder eine an die Deckschicht grenzende Schicht eine Licht in Wärme umwandelnde Verbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht weiterhin ein Aryldiazosulfonateinheiten enthaltendes Polymer enthält.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die bilderzeugende Schicht, die unter der Einwirkung von Wärme hydrophober wird, enthält ein Polymer oder Copolymer mit Aryldiazosulfonateinheiten.
Ein strahlungsempfindliches Polymer mit Aryldiazosulfonateinheiten, ebenfalls als Aryldiazosulfonatharz bezeichnet, ist vorzugsweise ein Polymer mit Aryldiazosulfonateinheiten der folgenden Formel
in der
R⁰, R¹ und R² unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom,
eine Alkylgruppe, eine Nitrilgruppe oder ein Halogenatom, z. B. Cl, bedeuten,
L eine zweiwertige Verbindungsgruppe bedeutet,
n 0 oder 1 bedeutet,
A eine Arylgruppe bedeutet und
M ein Kation bedeutet.
L bedeutet vorzugsweise eine zweiwertige Verbindungsgruppe aus der Gruppe bestehend aus
-(X)_t-CONR³-, -(X)_t-COO-, -X- und -(X)_t-CO-, wobei
t 0 oder 1 bedeutet,
R³ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeutet, und
X eine Alkylengruppe, eine Arylengruppe, eine Alkylenoxygruppe, eine Arylenoxygruppe, eine Alkylenthiogruppe, eine Arylenthiogruppe, eine Alkylenaminogruppe, eine Arylenaminogruppe, Sauerstoff, Schwefel oder eine Aminogruppe bedeutet.
A bedeutet vorzugsweise eine nicht-substituierte Arylgruppe, z. B. eine nicht-substituierte Phenylgruppe, oder besonders bevorzugt eine Arylgruppe, z. B. eine Phenylgruppe, die mit einer oder mehreren Alkylgruppen, Arylgruppen, Alkoxygruppen, Aryloxygruppen oder Aminogruppen substituiert ist.
M bedeutet vorzugsweise ein Kation wie NH4⁺ oder ein Metallion wie ein Kation von Al, Cu, Zn, ein Erdalkalimetall oder ein Alkalimetall.
Ein Polymer mit Aryldiazosulfonateinheiten wird vorzugsweise durch radikalische Polymerisation eines entsprechenden Monomers erhalten. Geeignete Monomere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind in EP-A 339 393 und EP-A 507 008 beschrieben. Typische Beispiele sind :
Aryldiazosulfonatmonomere, z. B. wie oben beschrieben, können mit anderen Aryldiazosulfonatmonomeren und/oder mit Vinylmonomeren wie (Meth)acrylsäure oder deren daraus gebildeten Estern, (Meth)acrylamid, Acrylnitril, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol, α-Methylstyrol usw. homopolymerisiert oder copolymerisiert werden. Bei Copolymeren jedoch soll darauf geachtet werden, die Wasserlöslichkeit des Polymers nicht zu beeinträchtigen. Die Menge Aryldiazosulfonateinheiten in einem erfindungsgemäßen Copolymer liegt vorzugsweise zwischen 10 mol-% und 60 mol-%.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann ein aryldiazosulfonathaltiges Polymer erhalten werden, indem man ein Polymer mit z. B. Säuregruppen oder Säurehalogenidgruppen mit einem amino- oder hydroxysubstituiertem Aryldiazosulfonat reagieren läßt. Genauere Angaben über dieses Verfahren finden sich in EP-A 507 008.
Die bilderzeugende Schicht oder eine an diese Schicht grenzende Schicht enthält eine Verbindung, die Licht in Wärme umzuwandeln vermag. Als geeignete Licht in Wärme umwandelnde Verbindungen verwendet man vorzugsweise infrarotabsorbierende Komponenten, obgleich die Absorptionswellenlänge nicht von großer Bedeutung ist, solange die Absorption der benutzten Verbindung innerhalb des Wellenlängenbereichs der für die bildmäßige Belichtung eingesetzten Lichtquelle fällt. Besonders nutzbare Verbindungen sind zum Beispiel Farbstoffe und insbesondere infrarotabsorbierende Farbstoffe und Pigmente und insbesondere infrarotabsorbierende Pigmente. Beispiele für infrarotabsorbierende Farbstoffe sind beschrieben in EP-A 97 203 131.4. Beispiele für infrarotabsorbierende Pigmente sind Gasruß, Metallcarbide, Metallboride, Metallnitride, Metallcarbonitride, Oxide mit einer Bronzestruktur und Oxide mit einer der Bronzefamilie verwandten Struktur, doch ohne den A-Bestandteil, z. B. WO_2,9. Es können gleichfalls leitfähige polymere Dispersionen benutzt werden, wie leitfähige polymere Dispersionen auf der Basis von Polypyrrol oder Polyanilin. Die Licht in Wärme umwandelnde Verbindung wird zwar vorzugsweise in die Deckschicht eingebettet, kann jedoch auch in die angrenzende Schicht eingebettet werden.
Die Verbindung, die Licht in Wärme umzuwandeln vermag, ist vorzugsweise in einer Menge zwischen 1 und 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der bilderzeugenden Schicht, besonders bevorzugt in einer Menge zwischen 2 und 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der bilderzeugenden Schicht, im Bilderzeugungselement enthalten. Die Verbindung, die Licht in Wärme umzuwandeln vermag, ist ganz besonders bevorzugt in einer solchen Menge im bilderzeugenden Element enthalten, daß im Wellenlängenbereich zwischen 800 nm und 1.100 nm eine optische Dichte von zumindest 0,35 erhalten wird.
Der Auftrag der bilderzeugenden Schicht erfolgt vorzugsweise in einem Verhältnis zwischen 0,1 und 5 g/m², besonders bevorzugt in einem Verhältnis zwischen 0,5 und 3 g/m².
Im Bilderzeugungselement der vorliegenden Erfindung kann die lithografische Unterlage ein eloxierter Aluminiumträger sein. Ein besonders bevorzugter lithografischer Träger ist ein elektrochemisch gekörnter und eloxierter Aluminiumträger. Der eloxierte Aluminium träger kann einer Verarbeitung zur Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften der Trägeroberfläche unterzogen werden. So kann der Aluminiumträger zum Beispiel durch Verarbeitung der Trägeroberfläche mit einer Natriumsilikatlösung bei erhöhter Temperatur, z. B. 95°C, silikatiert werden. Als Alternative kann eine Phosphatverarbeitung vorgenommen werden, wobei die Aluminiumoxidoberfläche mit einer wahlweise fernerhin ein anorganisches Fluorid enthaltenden Phosphatlösung verarbeitet wird. Ferner kann die Aluminiumoxidoberfläche mit einer Zitronensäure- oder Citratlösung gespült werden. Diese Behandlung kann bei Zimmertemperatur oder bei leicht erhöhter Temperatur zwischen etwa 30°C und 50°C erfolgen. Eine weitere interessante Methode besteht in einer Spülung der Aluminiumoxidoberfläche mit einer Bicarbonatlösung. Fernerhin kann die Aluminiumoxidoberfläche mit Polyvinylphosphonsäure, Polyvinylmethylphosphonsäure, Phosphorsäureestern von Polyvinylalkohol, Polyvinylsulfonsäure, Polyvinylbenzolsulfonsäure, Schwefelsäureestern von Polyvinylalkohol und Acetalen von Polyvinylalkoholen, die durch Reaktion mit einem sulfonierten alifatischen Aldehyd gebildet sind, verarbeitet werden. Ferner liegt es nahe, daß eine oder mehrere dieser Nachbehandlungen separat oder kombiniert vorgenommen werden können. Genauere Beschreibungen dieser Behandlungen finden sich in GB-A 1 084 070, DE-A 4 423 140, DE-A 4 417 907, EP-A 659 909, EP-A 537 633, DE-A 4 001 466, EP-A 292 801, EP-A 291 760 und US-P 4 458 005.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die lithografische Unterlage mit einer hydrophilen Oberfläche einen biegsamen Träger enthalten, wie z. B. einen Papierträger oder eine Kunststoffolie, der (die) mit einer vernetzten hydrophilen Schicht überzogen ist. Eine besonders geeignete vernetzte hydrophile Schicht kann aus einem hydrophilen, mit einem Vernetzungsmittel wie Formaldehyd, Glyoxal, Polyisocyanat oder einem hydrolysierten Tetraalkylorthosilikat vernetzten Bindemittel erhalten werden. Letzteres Vernetzungsmittel wird besonders bevorzugt.
Als hydrophiles Bindemittel kommen hydrophile (Co)polymere wie zum Beispiel Homopolymere und Copolymere von Vinylalkohol, Acrylamid, Methylolacrylamid, Methylolmethacrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat oder Maleinsäureanhydrid-Vinylmethylether-Copolymere in Frage. Die Hydrophilie des benutzten (Co)polymers oder (Co)polymergemisches ist vorzugsweise höher oder gleich der Hydrophilie von zu wenigstens 60 Gew.-%, vorzugsweise zu wenigstens 80 Gew.-% hydrolysiertem Polyvinylacetat.
Die Menge Vernetzungsmittel, insbesondere Tetraalkylorthosilikat, beträgt vorzugsweise wenigstens 0,2 Gewichtsteile je Gewichtsteil hydrophiles Bindemittel, liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt zwischen 1,0 Gewichtsteil und 3 Gewichtsteilen je Gewichtsteil hydrophiles Bindemittel.
Eine vernetzte hydrophile Schicht in einer nach dieser Ausführungsform benutzten lithografischen Unterlage enthält vorzugsweise ebenfalls Substanzen, die die mechanische Festigkeit und Porosität der Schicht verbessern. 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 vernetzten hydrophilen Schicht eine gleichmäßige rauhe Beschaffenheit mit mikroskopischen Spitzen und Tälern, die als Lagerstellen für Wasser in Hintergrundbereichen dienen.
Die Stärke einer vernetzten hydrophilen Schicht in einer nach dieser Ausführungsform benutzten lithografischen Unterlage kann zwischen 0,2 μm und 25 μm variieren und liegt vorzugsweise zwischen 1 μm und 10 μm.
Besondere Beispiele für erfindungsgemäß nutzbare geeignete vernetzte hydrophile Schichten sind in EP-A 601 240, GB-P 1 419 512, FR-P 2 300 354, US-P 3 971 660, US-P 4 284 705 und EP-A 514490 beschrieben.
Als biegsamer Träger einer lithografischen Unterlage nach dieser Ausführungsform bevorzugt man insbesondere eine Kunststoffolie, z. B. eine substrierte Polyethylenterephthalatfolie, eine Celluloseacetatfolie, eine Polystyrolfolie, eine Polycarbonatfolie usw. Der Kunststoffolienträger kann lichtundurchlässig oder lichtdurchlässig sein.
Besonders bevorzugt ist ein mit einer haftungsverbessernden Schicht beschichteter Polyesterfilmträger. Zur erfindungsgemäßen Verwendung besonders geeignete haftungsverbessernde Schichten enthalten ein hydrophiles Bindemittel und kolloidale Kieselsäure, wie in EP-A 619 524, EP-A 620 502 und EP-A 619 525 beschrieben. Die Menge Kieselsäure in der haftungsverbessernden Schicht liegt vorzugsweise zwischen 200 mg/m² und 750 mg/m². Weiterhin liegt das Verhältnis von Kieselsäure zu hydrophilem Bindemittel vorzugsweise über 1 und beträgt die spezifische Oberfläche der kolloidalen Kieselsäure vorzugsweise wenigstens 300 m²/g, besonders bevorzugt wenigstens 500 m²/g.
Zwischen dem Träger und der Deckschicht kann das Bilderzeugungselement andere Schichten wie Haftschichten und Lichthofschutzschichten enthalten.
Das Bilderzeugungselement kann nach einer beliebigen bekannten Technik durch Auftrag der verschiedenen Schichten hergestellt werden. Als Alternative kann das Bilderzeugungselement unter Verwendung von einem oder mehreren, in nächster Nähe der Presse angeordneten Beschichtungsgeräten auf der Presse, auf die der Träger schon angebracht ist, hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Belichtung ist vorzugsweise eine bildmäßige Abtastbelichtung unter Verwendung eines Lasers, besonders bevorzugt eines im Infrarotbereich (IR) oder nahen Infrarotbereich, d. h. im Wellenlängenbereich zwischen 700 und 1.500 nm, emittierenden Lasers. Ganz besonders bevorzugt sind im nahen Infrarotbereich emittierende Laserdioden. Die Belichtung des Bilderzeugungselements kann mit Lasern mit sowohl kurzer als langer Pixelverweilzeit vorgenommen werden. Bevorzugt werden Laser mit einer Pixelverweilzeit zwischen 0,005 μs und 20 μs.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Belichtung des Bilderzeugungselements mit dem schon in die Druckpresse eingespannten Bilderzeugungselement durchgeführt werden. Ein Rechner oder eine andere Informationsquelle führt einem Laser dann über eine Leitung grafische und Textinformation zu.
Die erfindungsgemäße Druckplatte kann ebenfalls in Form einer nahtlosen Hülse als Druckplatte in einem Druckzyklus eingesetzt werden. Diese zylindrische Druckplatte hat einen solchen Durchmesser, daß sie auf die Drucktrommel geschoben werden kann. Genauere Angaben über Hülsendruckplatten finden sich in "Grafisch Nieuws", Herausgeber Keesing, 15, 1995, Seite 4 bis 6.
Nach der bildmäßigen Belichtung kann das bildmäßig belichtete Bilderzeugungselement durch Waschen mit Leitungswasser oder einer wäßrigen Lösung entwickelt werden. Die Druckplatte ist dann druckfertig und kann in die Presse eingespannt werden. Allerdings kann die Druckplatte zum Verbessern der Dauerhaftigkeit noch bei einer Temperatur zwischen 200°C und 300°C über einen Zeitraum von 30 Sekunden bis 5 Minuten eingebrannt werden. Das Bilderzeugungselement kann ebenfalls einer vollflächigen Nachbelichtung mit UV-Strahlung unterzogen werden, um das Bild zu härten und somit die Auflagenhöhe der Druckplatte zu steigern.
Besonders bevorzugt wird das bildmäßig belichtete Bilderzeugungselement nach eventuellem Wischen mit der Rückseite des Bilderzeugungselements (d. h. mit der Seite des Trägers, die der die strahlungsempfindliche Seite enthaltenden Seite gegenüberliegt) auf eine Drucktrommel einer Druckpresse aufgespannt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird dann die Druckpresse gestartet und unter dem Drehen der Drucktrommel mit dem darauf aufgespannten Bilderzeugungselement werden zunächst die Feuchtwasser zuführenden Feuchtwalzen und anschließend die Farbauftragwalzen auf das Bilderzeugungselement heruntergelassen. In der Regel werden nach etwa 10 Umdrehungen der Drucktrommel die ersten klaren und nutzbaren Abzüge erhalten.
Nach einem alternativen Verfahren können die Farbauftragwalzen und Feuchtwalzen gleichzeitig oder können aber die Farbauftragwalzen zuerst heruntergelassen werden.
Vorzugsweise wird die strahlungsempfindliche Schicht eines erfindungsgemäßen bildmäßig belichteten bilderzeugenden Elements mit z. B. einem wasserdurchtränkten Baumwolltupfer oder Schwamm gewischt, ehe das bilderzeugende Element in die Druckpresse einzuspannen oder zumindest ehe die Druckpresse zu starten. Dadurch wird zwar eine gewisse Menge des unbelichteten Aryldiazosulfonatharzes entfernt, die eigentliche Entwicklung des bilderzeugenden Elements jedoch wird dabei nicht ausgelöst. Diese Vorgehensweise bietet aber den Vorteil, daß das Risiko einer merklichen Verschmutzung durch das Feuchtwerk der Druckpresse und die verwendete Druckfarbe vermieden wird.
Ein erfindungsgemäßes belichtetes Bilderzeugungselement wird vorzugsweise in eine Druckpresse eingespannt und kurz nach Belichtung zum Drucken benutzt. Allerdings ist es möglich, ein belichtetes Bilderzeugungselement einige Zeit im Dunkeln aufzube-wahren, ehe es für einen Druckzyklus in die Druckpresse einzuspannen.
Erfindungsgemäß nutzbare Feuchtwasser sind wäßrige Flüssigkeiten mit in der Regel einem sauren pH-Wert, die einen Alkohol wie Isopropanol und Kieselsäure enthalten. Die erfindungsgemäß nutzbaren Feuchtwasser unterliegen keiner besonderen Beschränkung und es können handelsübliche Feuchtwasser verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, ohne sie jedoch darauf zu beschränken. Alle Teile bedeuten Gewichtsteile, wenn nichts anders vermerkt ist.
BEISPIEL 1
Herstellung der lithografischen Unterlage
Eine 0,30 mm starke Aluminiumfolie wird durch Eintauchen der Folie in einer wäßrigen, 5 g/l Natriumhydroxid enthaltenden Lösung bei 50°C entfettet und mit entmineralisiertem Wasser gespült. Die Folie wird dann bei einer Temperatur von 35°C und einer Stromdichte von 1.200 A/m² in einer wäßrigen Lösung, die 4 g/l Chlorwasserstoffsäure, 4 g/l Borwasserstoffsäure und 5 g/l Aluminiumionen enthält, mit Wechselstrom elektrochemisch gekörnt, um eine Oberflächentopografie mit einem arithmetischen Mittenrauhwert Ra von 0,5 um zu erhalten.
Nach Spülung mit entmineralisiertem Wasser wird die Aluminiumfolie mit einer wäßrigen, 300 g/l Schwefelsäure enthaltenden Lösung 180 s bei 60°C geätzt und anschließend 30 s bei 25°C mit entmineralisiertem Wasser gespült.
Anschließend wird die Folie bei einer Temperatur von 45°C, einer Spannung von etwa 10 V und einer Stromdichte von 150 A/m² etwa 300 s in einer wäßrigen, 200 g/l Schwefelsäure enthaltenden Lösung eloxiert, um eine anodische, 3,00 g/m2 Al₂O₃ enthaltende Oxidationsfolie zu erhalten, dann mit entmineralisiertem Wasser gewaschen, anschließend zuerst mit einer Polyvinylphosphonsäure enthaltenden Lösung und dann mit einer Aluminiumtrichlorid enthaltenden Lösung nachverarbeitet, dann mit entmineralisiertem Wasser 120 s bei 20°C gespült und getrocknet.
Herstellung des Bilderzeugungselements
Zu 9,367 g einer Methanollösung gibt man nacheinander unter Rühren 0,670 g des Azosulfonatcopolymers P20 und 0,063 g eines IRabsorbierenden Farbstoffes IR-1.
Die so erhaltene Lösung wird in einer Naßschichtstärke von 30 um auf die lithografische Unterlage vergossen und bei 30°C getrocknet.
Für die Bebilderung der so erhaltenen Druckplatte verwendet man einen (von Creo vertriebenen) Creo 3244 TRENDSETTER^TM, der bei 2400 dpi, einer Trommelgeschwindigkeit von 60 TpM und einer Laserleistung von 11 Watt betrieben wird.
Nach der Belichtung verarbeitet man die Platte auf einer GTO46-Presse, wobei als Druckfarbe Van Son Rubberbase und als Feuchtwasser eine wäßrige 10%ige Lösung von Isopranol und eine 5%ige Lösung von G671c^TM (kieselsäurehaltiges Feuchtwasser von Agfa-Gevaert, Belgien) benutzt werden.
Anschließend startet man die Presse und läßt man die Drucktrommel mit dem darauf aufgespannten Bilderzeugungselement drehen. Die Feuchtwalzen der Druckpresse werden dann auf das Bilderzeugungs element heruntergelassen und führen dem Bilderzeugungselement Feuchtwasser zu. Nach 10 Umdrehungen der Drucktrommel werden auch die Druckfarbe zuführenden Farbauftragwalzen auf das Bilderzeugungselement heruntergelassen. Nach 10 weiteren Umdrehungen erhält man klare Abzüge ohne Farbaufnahme in den Nicht-Bildbereichen.
Synthese des diazosulfonathaltigen Polymers P20
Synthese von Monomer A
Die Azogruppen enthaltenden Substanzen sind vor Licht zu schützen, z. B. durch Verdunkeln der Kammer oder durch Einwickeln der Kolben mit einer Aluminiumfolie.
Die Reagenzien sind erhältlich von Fluka und Aldrich, die Lösungsmittel werden vor Gebrauch destilliert.
a) Ansetzen von 3 Lösungen

1 24 g Natriumsulfit und 40 g Natriumcarbonat werden in 250 ml Wasser gelöst,
2 15,02 g p-Aminoacetanilid werden in 100 ml Wasser und 36,8 ml konzentriertem HCl (32%) verdünnt und mit einem Kühlbad auf 0-5°C abgekühlt,
3 6,8 g Natriumnitrit werden in 15 ml Wasser verdünnt.

Lösung 3 wird unter Abkühlung (unter 5°C) zu Lösung 2 zugetropft, wonach die so erhaltene Lösung 10 Minuten lang gerührt wird. Nach Filtrierung wird die Lösung unter kräftigem Rühren schnell in Lösung 1 gegossen. Anschließend wird die Lösung 30 Minuten gerührt. Zu Beginn kann die Lösung zwar rot sein, nach einigen Minuten jedoch wird die Lösung zu gelb. Das feste Produkt wird aus der Lösung abfiltriert und ohne weitere Reinigung benutzt.
b) Das Produkt wird in 150 ml Wasser gelöst, wonach 8 g NaOH zugegeben werden. Danach wird die Lösung 1 h auf 50°C erhitzt und anschließend auf 0°C abgekühlt. Unter ständigem Abkühlen gibt man 19,66 ml konzentriertes HCl (32%) zu der Lösung. Danach werden 100 ml 1%iger Pikrinsäure zugesetzt und wird eine Lösung von 33,6 Natriumcarbonat in etwa 350 ml Wasser in das Gemisch gegossen. Vor Zugabe des Methacrylsäurechlorids muß die Temperatur der Lösung unter 5°C liegen. Aus einem Tropftrichter läßt man sehr langsam 15 ml Methacrylsäurechlorid zur Lösung zutropfen (schwere Schaumbildung). Das Gemisch muß 1 h bei 0–5°C gerührt und danach eine weitere Stunde bei Zimmertemperatur gerührt werden. Anschließend werden 300 ml einer gesättigten Lösung von Natriumacetat zugegeben und wird die Lösung über Nacht in einem Kühlschrank (etwa 4°C) aufbewahrt. Das feste Produkt wird abfiltriert und 17 h bei 50°C im Vakuum getrocknet. Zum Entfernen anorganischer Salze wird das Produkt in 150 ml DMF (Dimethylformamid) gelöst und zumindest 2 h bei Zimmertemperatur gerührt und filtriert. Zwecks der Fällung wird das Filtrat in 2 l Diethylether gegossen und dann filtriert. Zum Erhalten eines sehr niedrigen Wassergehaltes (2,5%) ist eine 3tägige Trocknung bei 50°C im Vakuum erforderlich.
Synthese des Polymers P 20
Zunächst werden 2,11 g Monomer A in 10 ml Wasser verdünnt, wonach 3,1 g Methylmethacrylat, 0,300 g Azo-bis-isobutyronitril und 40 ml Dioxan zugesetzt werden. Zum Entfernen von Sauerstoff muß die Lösung mehrmals entgast werden. Nachher wird die Lösung (unter Lichtschutz) 17 h bei 70°C gerührt. Die Polymerisation wird durch Zugabe einer kleinen Menge Hydrochinon gestoppt, das Lösungsmittel wird abgedampft und das Polymer erneut in 80 ml Methanol gelöst. Die Lösung wird zu 2 l Diethylether zugetropft und dann bei 50°C im Vakuum über Phosphorpentoxid getrocknet. Nach 3tägiger Trocknung erhält man ein Polymer mit einem Wassergehalt von 2,5%.

Claims

Ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement zur Herstellung einer lithografischen Druckplatte, das einen lithografischen Träger mit einer hydrophilen Oberfläche und eine Deckschicht enthält, wobei die Deckschicht oder eine an die Deckschicht grenzende Schicht eine Licht in Wärme umwandelnde Verbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht weiterhin ein Aryldiazosulfonateinheiten enthaltendes Polymer enthält.
Ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge Aryldiazosulfonateinheiten im Polymer zwischen 10 mol-% und 60 mol-% liegt.
Ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aryldiazosulfonateinheiten enthaltende Polymer ein Copolymer mit einem Monomer aus der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylsäure oder deren daraus gebildeten Estern, (Meth)acrylamid, Acrylnitril, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol und α-Methylstyrol ist.
Ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aryldiazosulfonateinheiten substituierte Aryldiazosulfonateinheiten sind.
Ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung, die Licht in Wärme umzuwandeln vermag, eine infrarotabsorbierende Komponente ist.
Ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die infrarotabsorbierende Komponente ein infrarotabsorbierender Farbstoff ist.
Ein wärmeempfindliches Bilderzeugungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die infrarotabsorbierende Komponente ein infrarotabsorbierendes Pigment ist.
Ein durch die nachstehenden Schritte gekennzeichnetes Verfahren zum Bereitstellen einer lithografischen Druckplatte – bildmäßige Belichtung eines Bilderzeugungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – Entwicklung des belichteten Bilderzeugungselements mit Leitungswasser oder einer wäßrigen Lösung.
Ein Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin die vollflächige UV-Belichtung des entwickelten Bilderzeugungselements umfaßt.
Ein durch die nachstehenden Schritte gekennzeichnetes Druckverfahren – Belichtung eines Bilderzeugungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – Aufspannen des belichteten Bilderzeugungselements auf eine Druckpresse, – Zuführen von Druckfarbe und Feuchtwasser auf das Bilderzeugungselement und – Drucken mit dem Bilderzeugungselement.