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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein als driografischer Druckmaster
einsetzbares wärmeempfindliches
Bilderzeugungsmaterial.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Bei
Rotationsdruckpressen verwendet man einen sogenannten Master wie
eine auf eine Trommel der Druckpresse aufgespannte Druckplatte.
Der Master trägt
ein durch die farbanziehenden Bereiche der Druckoberfläche definiertes
Bild und ein Abzug wird erhalten, indem Druckfarbe auf die Druckoberfläche aufgetragen und
die Farbe dann vom Master auf ein Substrat, in der Regel ein Papiersubstrat, übertragen
wird. Bei herkömmlichem
lithografischem Druck werden sowohl Druckfarbe als auch Feuchtwasser
auf die Druckoberfläche des
Masters, die aus oleophilen (d. h. farbanziehenden) Bereichen und
hydrophilen (d. h. wasseranziehenden) Bereichen aufgebaut ist, angebracht.
Bei driografischem Druck wird nur Druckfarbe auf die aus farbanziehenden
und farbabstoßenden
Bereichen bestehende Druckoberfläche
des Masters angebracht. Diese farbabstoßenden Bereiche werden oft
als oleophobe oder farbabweisende Bereiche bezeichnet. Driografische
Platten werden manchmal einfach als Trockenplatten bezeichnet und
dadurch von herkömmlichen
Nassplatten unterschieden.
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Druckmaster
werden in der Regel nach dem sogenannten Computer-to-Film-Verfahren
erhalten, wo verschiedene Druckvorstufen wie die Wahl der Schrifttype,
Abtasten, Herstellung von Farbauszügen, Aufrastern, Überfüllen, Layout
und Ausschießen
digital erfolgen und jeder Farbauszug über einen Belichter auf einen grafischen
Film aufbelichtet wird. Nach Entwicklung kann der Film als Maske
für die
Belichtung eines bilderzeugenden Materials, als Druckplattenvorstufe
bezeichnet, benutzt werden und nach der Entwicklung der Platte wird
eine Druckplatte erhalten, die als Druckmaster einsetzbar ist.
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In
den letzten Jahren hat das sogenannte Computer-to-Plate-Verfahren in merklichem
Maße an
Bedeutung gewonnen. Bei diesem Verfahren, ebenfalls als direkte
digitale Druckplattenbebilderung (Direct-to-Plate-Verfahren) bezeichnet,
wird auf die Herstellung eines Films verzichtet und zwar weil das
digitale Dokument über einen
sogenannten Plattenbelichter direkt auf eine Druckplattenvorstufe übertragen
wird. Bei einem besonderen Typ eines Computer-to-Plate-Verfahrens wird eine auf eine
Plattentrommel einer Druckpresse aufgespannte Druckplattenvorstufe über einen
in der Presse eingebauten Belichter belichtet. Dieses Verfahren
kann als "Computer-to-Press"-Verfahren bezeichnet
werden und Druckpressen mit eingebautem Belichter werden manchmal
Digitalpressen genannt. Ein Überblick
von Digitalpressen findet sich in "Proceedings of the Imaging Science & Technology's 1997 International
Conference on Digital Printing Technologies (Non-Impact Printing
13)".
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Bei
den obengenannten Computer-to-Press-Verfahren werden vorzugsweise
sogenannte thermische oder wärmeempfindliche
Bilderzeugungsmaterialien verwendet, d. h. Druckplattenvorstufen
oder auf der Presse auftragbare Zusammensetzungen, die eine Verbindung,
die absorbiertes Licht in Wärme
umwandelt, enthalten, wobei die Wärme den bilderzeugenden Mechanismus
der Plattenvorstufe auslöst.
Thermoplatten beinhalten als mögliche
Vorteile eine Tageslichthandhabung und das Entfallen einer Verarbeitung
nach Belichtung. Die meist bekannten wärmeempfindlichen driografischen
Materialien basieren auf Ablation, wie die z. B. in EP-A 580 393,
EP-A 684 133,
US 5 540 150 ,
US 5 551 341 und
US 5 379 698 beschriebenen
Platten.
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All
diese Platten arbeiten nach einem ähnlichen Mechanismus: durch
ablative Absorption einer Aufzeichnungsschicht wird eine farbabweisende
Oberflächenschicht
entfernt und kommt eine unterliegende farbanziehende Oberfläche freizuliegen.
Die Aufzeichnungsschicht ist in der Regel eine dünne metallische Schicht, die
beim Belichten aufgeschmolzen oder aufgedampft wird. Im Allgemeinen
werden als farbabweisende Deckschicht Silikonbeschichtungen verwendet.
Mit den obenbeschriebenen ablativen Trockenplatten sind verschiedene
Probleme verbunden, insbesondere bei deren Verwendung in Computer-to-Press-Verfahren:
- (i) der sich wieder abgesetzte Abfall der Deckschicht
ist schwierig zu entfernen und zwar dadurch, dass die Silikone vernetzt
sind, um eine verschleißfeste,
für Hochauflagen
geeignete Oberflächenschicht
zu erhalten. Zum Erhalten hochqualitativer Abzüge muss aber das Silikon in
druckenden Bereichen völlig
entfernt werden. Eigentlich widersprechen sich die Forderungen Verschleißfestigkeit
und leichte Entfernung und sind sie somit schwierig zu verwirklichen.
- (ii) der bei Belichtung anfallende Abfall kann den Druckvorgang
stören
oder die Belichtungsoptik des eingebauten Belichters verschmutzen.
Gelöst
wird dieses Problem zum Teil durch Verwendung "semiablativer" Platten, bei denen nur die Verankerung
zwischen der farbabweisenden Deckschicht und der Aufzeichnungsschicht
während
der Belichtung unterbrochen wird, anstatt, dass eine vollständige Entfernung
der Schichten ausgelöst
wird. Solche Materialien enthalten aber noch immer eine entfernbare
Silikondeckschicht und fordern einen mechanischen Verarbeitungsschritt
mit einer speziellen, ein Silikon-Lösungsmittel enthaltenden Reinigungsflüssigkeit,
wie beschrieben in EP-A 830 942.
- (iii) die bekannten driografischen Thermomaterialien sind geeignet
für eine
Belichtung mit sowohl einem Innentrommelbelichter (d. h. in der
Regel ein Hochleistungslaserbelichter mit kurzer Belichtungszeit)
als einem Außentrommelbelichter
(d. h. ein Laserbelichter mit relativ niedriger Leistung und langer
Belichtungszeit). Dem Erfordernis eines universalen Materials, dessen
Belichtung mit befriedigenden Ergebnissen auf diesen beiden Typen
der aus dem grafischen Bereich bekannten Einrichtungen vorgenommen
werden kann, ist nicht einfach entgegenzukommen.
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Im
Besonderen die Patentanmeldung EP-A 580 393 beansprucht eine lithografische
Druckplatte, die mittels Laserentladung direkt bebildert werden
kann, wobei die Platte eine erste Deckschicht und eine unter der
ersten Schicht liegende zweite Schicht enthält, wobei die erste Schicht
durch eine zweckmäßige Absorption
von Infrarotstrahlung gekennzeichnet ist und die erste und die zweite
Schicht unterschiedliche Affinitäten zu
zumindest einer Druckflüssigkeit
aus der Gruppe bestehend aus Druckfarbe und einer farbabweisenden Flüssigkeit
für Druckfarbe
aufweisen. Trotz der umfassenden Beanspruchung, die sowohl Nassplatten
als auch Trockenplatten einschließt, erlaubt diese Patentanmeldung
nur die Herstellung einer driografischen Platte, bei der eine Silikonschicht
durch ablative Absorption und Reinigung entfernt wird. Demnach unterliegen
die in EP-A 580 393 beschriebenen driografischen Platten den gleichen
Nachteilen wie oben beschrieben.
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In
DE 15 71 890 wird eine fotolithografische
Druckplatte offenbart, die aus farbabstoßenden, aus einem Silikonharz
bestehenden Nicht-Bildbereichen und farbanziehenden Bildbereichen
aufgebaut ist. Das Bild wird durch eine bildmäßige Belichtungsstufe und anschließende Nassentwicklungsstufe
erzeugt.
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In
WO 98/07837 wird ein Verfahren beschrieben, wobei ein Druckelement
mit einer ersten und zweiten Schicht mit unterschiedlichen Affinitäten zu einer
Druckflüssigkeit,
d. h. einer Druckfarbe und einer farbabweisenden Flüssigkeit,
bereitgestellt wird und die erste Schicht nach bildmäßiger Beaufschlagung
mit Wärme
abgelöst
ist und anschließend
von der zweiten Schicht entfernt wird, ohne dass dabei die zweite
Schicht ablatiert wird.
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In
WO 99/16621 wird ein Verfahren zur Herstellung einer driografischen
Druckplatte offenbart, wobei eine farbanziehende Zusammensetzung,
die vorzugsweise weniger als 25 Gew.-% einer lichtabsorbierenden Verbindung
enthält,
auf einen farbabweisenden Träger
aufgetragen ist.
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KURZE DARSTELLUNG
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein zur Herstellung eines driografischen
Druckmasters geeignetes wärmeempfindliches
Bilderzeugungsmaterial bereitzustellen, das nicht auf Entfernung
einer Silikonschicht basiert und dadurch den damit verbundenen oberbeschriebenen
Problemen nicht unterliegt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, Materialien bereitzustellen, die keine Verarbeitung
erfordern oder durch den Druckprozess selbst entwickelt werden.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
universales Material, das für
eine Belichtung mit sowohl einem Innentrommelbelichter als Außentrommelbelichter
geeignet ist, bereitzustellen. Gelöst werden die obigen Aufgaben
durch das in Anspruch 1 definierte Material. Bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Materials
sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zur Herstellung eines durch die obigen Vorteile gekennzeichneten
driografischen Druckmasters bereitzustellen. Gelöst wird diese Aufgabe durch
das in den Ansprüchen
7 und 8 definierte Verfahren, wobei bevorzugte Ausführungsformen
dieses Verfahrens in den Unteransprüchen beschrieben sind.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung
ersichtlich.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Die
in den Ansprüchen
erwähnten
Kennzeichen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden definiert.
Der Begriff "Bild" wird in der vorliegenden
Erfindung im Kontext von driografischem Druck benutzt, d. h. ein
aus farbanziehenden und farbabweisenden Bereichen bestehendes Muster.
Das erfindungsgemäße Material
ist negativarbeitend, d. h. die Bereiche, die belichtet worden sind,
sind farbanziehend, während
die nicht-belichteten Bereiche farbabweisend sind. Das Material
ist ein „wärmeempfindliches" Material, d. h.
der Bilderzeugungsmechanismus wird unter Einwirkung von Wärme ausgelöst, die
bei Belichtung über
Absorption mittels einer lichtabsorbierenden Verbindung erzeugt
wird. Das erfindungsgemäße Material
kann direkt nach Belichtung ohne Verarbeitungsstufe als driografischer
Druckmaster eingesetzt werden und zwar wegen der Anwesenheit im
Material einer als die „erste
Schicht" definierten
lichtabsorbierenden Schicht, die in den nicht-belichteten Bereichen
durch Starten eines Druckzyklus entfernt wird. Durch Entfernung
der ersten Schicht kommt eine unter der ersten Schicht liegende,
als „zweite
Schicht" definierte
Schicht mit farbabweisender Oberfläche freizuliegen. Beim Beaufschlagen
mit Wärme
oder beim Druckanlauf muss kein Material der zweiten Schicht entfernt
werden, so dass die zweite Schicht sehr verschleißfest gemacht
werden kann und Hochauflagen möglich
werden.
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Der
Bilderzeugungsmechanismus der erfindungsgemäßen Materialien ist zwar nicht
bekannt, scheint aber eine Umwandlung der Oberfläche des Materials in eine farbanziehende
Phase zu bewirken, die nicht durch einen Druckprozess entfernt werden
kann, d. h. die beständig
gegen mechanische Reinigung und unlöslich in Druckfarbe ist. Wenngleich
eine Teilablation der ersten Schicht während der Beaufschlagung mit
Wärme nicht
auszuschließen
ist, wird jedoch eine erhebliche Menge der lichtabsorbierenden Verbindung
beim Belichten nicht entfernt und scheint sie sich in eine einen
Druckbereich auf der Platte definierende farbanziehende Substanz
umzuwandeln. Diese Umwandlung kann zwar eine chemische Reaktion
der lichtabsorbierenden Verbindung selbst sein, doch auch andere
im Material enthaltene Verbindungen können an der Umwandlung beteiligt
sein. In gewissen Ausführungsformen
kann die lichtabsorbierende Verbindung nur als Licht in Wärme umwandelnde
Substanz wirken, die die Umwandlung einer anderen Verbindung in
eine farbanziehende Phase auslöst.
Die andere Verbindung kann in der ersten Schicht oder zweiten Schicht
enthalten sein.
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Ein
erfindungsgemäß bevorzugtes
Material enthält
einen Träger
und eine darüber
vergossene Silikonbeschichtung als zweite Schicht und eine Deckschicht
auf Kohlenstoffbasis als erste Schicht. Andere geeignete Ausführungsformen
werden im Nachstehenden detailliert erörtert.
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Die
farbabweisende zweite Schicht kann eine selbsttragende, als Träger der
ersten Schicht dienende Schicht sein. Besonders bevorzugt handelt
es sich bei der ersten und zweiten Schicht um trägergestützte Schichten. Dadurch, dass
der Träger
nicht als Druckoberfläche
dient, ist dessen Affinität
zu Druckfarbe nicht relevant. Der Träger kann lichtundurchlässig oder
lichtdurchlässig
sein, wobei ein lichtdurchlässiger
Träger eine
Rückseitenbelichtung
erlaubt. Bevorzugt als Träger
wird eine Kunststofffolie oder ein Metallträger. Geeignete Beispiele für eine solche
Kunststofffolie sind Celluloseester wie Celluloseacetat, Cellulosepropionat
und Cellulosebutyrat, Polyester wie Poly(ethylenterephthalat) und
Poly(ethylennaphtalincarboxylat), Poly(vinylacetale), Polystyrol,
Polycarbonat, Poly(vinylchlorid) oder Poly-α-olefine wie Polyethylen oder
Polypropylen. Bevorzugte Beispiele für einen Metallträger sind
Stahl, insbesondere polierter rostfreier Stahl, und insbesondere Aluminium.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Träger ebenfalls
die Oberfläche eines
Zylinders einer Druckpresse, ein endloses Band oder eine Metallhülse sein,
die vor oder nach ihrer Beschichtung mit der ersten und zweiten
Schicht auf einem Druckpressenzylinder angeordnet werden kann.
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Die
zweite Schicht enthält
eine farbabweisende Verbindung, z. B. ein Fluorpolymer oder, besonders bevorzugt,
ein Silikon. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Schicht
eine Silikonbeschichtung, die einen oder mehrere Bestandteile, von
denen einer in der Regel ein lineares Silikonpolymer mit an beiden Enden
einer chemisch reaktiven Endgruppe ist, und eine mehrfunktionelle
Komponente als Härter
enthält.
Die Silikonbeschichtung ist vorzugsweise vernetzt, z. B. durch Kondensationshärtung, Additionshärtung oder Strahlungshärtung.
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Die
Kondensationshärtung
kann mit einem Polysiloxan mit Hydroxylendgruppen, das mit einem
mehrfunktionellen Silan gehärtet
werden kann, vorgenommen werden. Geeignete Silane sind z. B. Acetoxysilane, Alkoxysilane
und Oximfunktionsgruppen enthaltende Silane. In der Regel erfolgt
die Kondensationshärtung
in Gegenwart von einem oder mehreren Katalysatoren wie z. B. Zinnsalzen
oder Titanaten. Polysiloxane mit Hydroxylendgruppen können ebenfalls
mit einem Polyhydrosiloxanpolymer in Gegenwart eines Katalysators,
z. B. Dibutylzinndiacetat, gehärtet
werden.
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Die
Additionshärtung
basiert auf der Zugabe von Si-H in einer Doppelbindung in Gegenwart
eines Platinkatalysators. Silikonschichten, die nach dem Additionshärtungsverfahren
ausgehärtet
werden können,
enthalten also ein Polymer mit Vinylgruppen, einen Platinkatalysator,
z. B. Chlorplatinsäurekomplexe,
und ein Polyhydrosiloxan, z. B. Polymethylhydrosiloxan. Geeignete
vinylgruppenhaltige Polymere sind z. B. Polydimethylsiloxane mit
Vinyldimethylendgruppen und Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymere.
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Erfindungsgemäß nutzbare
strahlungshärtbare
Schichten sind z. B. UV-härtbare
oder durch Elektronenstrahlung härtbare
Polysiloxanpolymere. Letztere Schichten enthalten vorzugsweise mehrfunktionelle (Meth)acrylatmonomere.
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Die
zweite Schicht kann ebenfalls zusätzliche Substanzen wie z. B.
Weichmacher, Pigmente, Farbstoffe usw. enthalten. Zwischen der ersten
Schicht und zweiten Schicht können
eine oder mehrere Zwischenschichten angebracht werden, mit der Maßgabe jedoch,
dass diese Schicht(en) während
des Druckzyklus oder der eventuellen Verarbeitungsstufen enternt
werden kann (können).
Zwischen der zweiten Schicht und dem Träger können ebenfalls eine oder mehrere
Zwischenschichten angeordnet werden, z. B. eine Schicht, die die Haftung
der zweiten Schicht am Träger
fördert
oder einfallendes Licht in die erste Schicht zurückstrahlt. Auf die erste Schicht
kann eine Oberflächenschicht,
die die erste Schicht vor Feuchtigkeit, Chemikalien, Sauerstoff,
mechanischen Stößen usw.
schützt,
angebracht werden.
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Die
erste Schicht, die die lichtabsorbierende Verbindung enthält, ist
vorzugsweise sehr dünn,
d. h. weist eine Trockenschichtstärke unter 1 μm, vorzugsweise
unter 0,5 μm
und besonders bevorzugt unter 0,1 μm auf. Auch eine Schichtstärke von
0,01 μm
sichert noch befriedigende Ergebnisse.
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Die
erfindungsgemäß verwendete
lichtabsorbierende Verbindung ist eine Verbindung, die Licht in
Wärme umzuwandeln
vermag, und ist vorzugsweise eine Verbindung auf Kohlenstoffbasis
oder eine organische Verbindung. Bevorzugt wird eine nahes Infrarotlicht
absorbierende Verbindung. Nutzbare Verbindungen sind zum Beispiel
organische Farbstoffe, Russ oder Grafit. Es kann gleichfalls eine
Dispersion eines lichtabsorbierenden Polymers wie eine Dispersion
eines Polymers auf der Basis von Polypyrrol, Polyethylendioxythiophen oder
Polyanilin benutzt werden. Die erste Schicht enthält die lichtabsorbierende
Verbindung als Hauptverbindung, d. h. in einer Mindestmenge von
50 Gew.-%. In besonders bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Anteil
der lichtabsorbierenden Verbindung in der ersten Schicht zumindest
70 Gew.-% oder sogar zumindest 90 Gew.-%. In einer ganz besonders
bevorzugten Ausführungsform
ist die erste Schicht im Wesentlichen aus einer lichtabsorbierenden
Verbindung zusammengesetzt.
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Die
erfindungsgemäße erste
Schicht kann ein Bindemittel enthalten, z. B. Gelatine, Cellulose,
Celluloseester, z. B. Celluloseacetat, Nitrocellulose, Poly(vinylalkohol),
Poly(vinylpyrrolidon), ein Copolymer aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril,
Poly(meth)acrylate, oder Poly(vinylchlorid). Die erste Schicht kann
ferner zusätzliche
inerte Verbindungen enthalten, wie ein Pigment, ein Mattiermittel,
einen Füllstoff,
Netzmittel oder Antioxidationsmittel. Der Begriff "inert" ist deshalb nicht
im Sinne von „nicht-funktionell" zu verstehen, weil
diese inerten Verbindungen der Schicht zugesetzt werden können, um
gewisse physikalische Eigenschaften einzustellen, wie z. B. die
Oberflächenrauheit
und den Reibungskoeffizienten der aufgetragenen Schicht. Unter dem
Begriff "inert" ist vielmehr "nicht von wesentlicher
Bedeutung für
den Bilderzeugungsprozess" zu
verstehen, obgleich gewisse inerte Verbindungen einen (geringen)
Einfluss auf die Empfindlichkeit und die Bildqualität des Materials
haben können.
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Obgleich
die erste Schicht außer
der lichtabsorbierenden Verbindung andere Verbindungen enthalten kann,
kommt die Menge dieser anderen Verbindungen außer der lichtabsorbierenden
Verbindung aber vorzugsweise nicht über 20 Gew.-% hinaus. Unter
dem Merkmal "reaktive
Verbindung" ist
eine Verbindung zu verstehen, die unter Einwirkung der bei der bildmäßigen Belichtung
erzeugten Wärme
einer (physikalisch)-chemischen Reaktion unterzogen wird. Beispiele
für solche
reaktiven Verbindungen sind thermoplastische polymere Latices, Diazoharze,
Naphthochinondiazide, Fotopolymere, Resol- und Novolakharze oder
modifizierte Poly(vinylbutyral)-Bindemittel. Weitere Beispiele finden
sich in J. Prakt. Chem., Band 336 (1994), S. 377–389.
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Besonders
bevorzugt beträgt
die Menge der anderen reaktiven Verbindungen in der ersten Schicht weniger
als 10 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt ist die erste Schicht
wesentlich frei von reaktiven Verbindungen außer der Licht absorbierenden
Verbindung. Unter dem Begriff "wesentlich
frei" ist zu verstehen, dass
das Material außer
der Licht absorbierenden Verbindung eine geringe nicht-wirksame
Menge solcher reaktiven Verbindungen enthalten darf. Die geringe
nicht-wirksame Menge ist von keiner Bedeutung für oder trägt nicht in merklichem Maße zum Bilderzeugungsvorgang
des erfindungsgemäß hergestellten
Materials bei. Dies lässt
sich einfach überprüfen, indem
ein Material ohne die geringe Menge reaktiver Verbindungen hergestellt
und dann ermittelt wird, ob das so erhaltene Material noch zur Herstellung
eines Druckmasters nutzbar ist. Der Schwellenwert, unter dem die
Menge der anderen reaktiven Verbindungen außer der lichtabsorbierenden
Verbindung als "nicht-wirksam" betrachtet werden
kann, hängt
von der Art der reaktiven Verbindungen ab.
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Die
erste Schicht kann durch Vergießen
einer Lösung
oder Dispersion der lichtabsorbierenden Verbindung nach den bekannten
Beschichtungstechniken angebracht werden. Der Auftrag einer Kohlenstoffdispersion
oder einer Lösung
eines organischen Farbstoffes oder von Gemischen derselben sind
ganz besonders bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Als alternative Beschichtungstechnik kommen Spritzverfahren in Frage,
wobei entweder eine Schicht der lichtabsorbierenden Verbindung gleichmäßig auf
die zweite Schicht gespritzt und anschließend bildmäßig belichtet wird oder wobei
die lichtabsorbierende Verbindung bildmäßig auf die zweite Schicht
angebracht und anschließend
durch intensive Erhitzung, z. B. Infrarotlaserbelichtung, farbanziehend
gemacht wird.
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Die
erste Schicht kann ebenfalls in Form von trockenem Pulver, dessen
Hauptbestandteil die lichtabsorbierende Verbindung ist, d. h. in
einer Mindestmenge von 50 Gew.-% enthalten ist, angebracht werden.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten
Ausführungsform
besteht das trockene Pulver aus oder enthält Russ als lichtabsorbierende
Verbindung, d. h. der Russ, der aus der unvollständigen Verbrennung von organischen
Materialien wie Ölen,
Holz, Erdgas, Butan, Acetylen, Kohle, Wachs oder Kork erhalten wird.
Der Russ kann sogar auf den Träger
angebracht werden, indem der die zweite Schicht tragende Träger mit
einer durch Verbrennung des organischen Materials erhaltenen Flammenquelle
in Kontakt gebracht wird, vorzugsweise mit dem kälteren Teil der Flammenquelle,
d. h. an der Stelle, wo die Verbrennung unvollständig ist, d. h. am gelben Ende der
Flamme einer Kerze. Elektronenmikroskopische Bilder von in dieser
Weise hergestellten Materialien weise eine Beschichtung mit Russteilchen
von der Submikrongröße auf.
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Ein
bevorzugtes Verfahren zum Auftrag der ersten Schicht besteht darin,
den die zweite Schicht tragenden Träger mit einem trockenen Pulver,
das die lichtabsorbierende Verbindung, z. B. Russ oder einen organischen
Farbstoff in Pulverform, enthält,
oder sogar mit unvollständig
verbrannten organischen Materialien wie Holzkohle, halbverbranntem
Kork usw., einzureiben. Es kommen noch andere Trockenbeschichtungsverfahren
in Frage, z. B. Zerstäubung
von Kohlenstoff oder direkter elektrostatischer Druck (Tonerstrahl).
Letztere Technik kann ebenfalls zum bildmäßigen Auftrag des trockenen
Pulvers angewandt werden, wobei anschließend nach intensiver Erhitzung,
z. B. durch Infrarotlaserbelichtung, ein Druckmaster erhalten wird.
Der Infrarotlaser kann auf dem gleichen Schlitten wie der direkte
elektrostatische Druckkopf befestigt werden.
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Je
nach Stärke
der ersten Schicht und dem zum Auftrag der ersten Schicht angewandten
Verfahren kann die erste Schicht eine benachbarte oder nicht-benachbarte
Schicht sein. Insbesondere beim Auftrag einer dünnen Russschicht durch unvollständige Verbrennung
ergibt sich aus elektronenmikroskopischen Bildern, dass bestimmte
Bereiche der Submikrongröße nicht
mit den Russteilchen belegt sind. Es soll dabei bemerkt werden,
dass das Kennzeichen „erste
Schicht„ ebenfalls
eine nicht-benachbarte Schicht umfasst, unabhängig von der Größe der nicht-belegten
Bereiche, die sogar makroskopisch sein kann, z. B. im Falle eines wie
oben beschrieben bildmäßigen Auftrags
einer ersten Schicht.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann sowohl für
einen Computer-to-Plate-Prozess
(Off-Press-Belichtung) als einen Computer-to-Press-Prozess (On-Press-Belichtung)
angewandt werden. Das Verfahren kann auch On-Press-Beschichtung
umfassen, d. h. den Auftrag einer ersten erfindungsgemäßen Schicht
auf eine zweite Schicht, die durch einen auf einen Zylinder der
Druckpresse angeordneten Träger
getragen wird. Die On-Press-Beschichtung kann ebenfalls direkt auf
dem dann als Träger
dienenden Zylinder einer Druckpresse vorgenommen werden.
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Der
Auftrag der ersten Schicht kann ebenfalls mit Hilfe eines Übertragungsmaterials,
das einen Träger und
eine eine lichtabsorbierende Verbindung enthaltende Übertragungsschicht
enthält,
vorgenommen werden. In einem bevorzugten Verfahren wird die zweite
Schicht vorzugsweise unter Erwärmung
und/oder Anwendung von Druck mit der Übertragungsschicht in Kontakt
gebracht, wobei zumindest ein Teil der Übertragungsschicht übertragen
wird, um eine erste erfindungsgemäße Schicht zu bilden.
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Das
Verfahren der letztgenannten Ausführungsform kann problemlos
automatisiert werden, z. B. durch Einbau einer Vorratsrolle eines
solchen Übertragungsmaterials,
wie ein mit der lichtabsorbierenden Verbindung imprägniertes
Band, in einer Druckeinheit einer Digitalpresse, wobei diese Anordnung
der in EP-A 698 488 beschriebenen Konfiguration ähnlich ist. Das Übertragungsmaterial
kann von der Vorratsrolle abgewickelt werden, wonach die die lichtabsorbierende
Verbindung enthaltende Schicht mittels einer oder mehrerer Kontaktwalzen
in direktem Kontakt mit der Oberfläche eines Plattenzylinders
oder eines auf dem Plattenzylinder angeordneten Trägers gebracht
wird. Nach dem Übertragungsschritt
kann das benutzte Übertragungsmaterial wieder
auf eine Aufwickelrolle aufgewickelt werden. In letzterer Ausführungsform
kann die Übertragung
so vorgenommen werden, dass eine gleichmäßige Schicht erhalten wird,
die sodann bildmäßig belichtet
werden kann. Als Alternative kann der Druck und/oder die Erwärmung während des Übertragungsschritts
bildmäßig durchgeführt werden,
wodurch die erste Schicht mustermäßig übertragen wird. An diesen Schritt
kann dann eine intensive Erhitzung anschließen, z. B. durch Infrarotlaserbelichtung.
Bei hinreichender Erwärmung
während
der bildmäßigen Übertragung
jedoch ist direkt, d. h. ohne intensive Erhitzung, ein geeigneter
Druckmaster erhältlich.
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Die
erfindungsgemäßen Materialien
können
mit von einer lichtemittierenden Diode oder einem Laser wie einem
He/Ne-Laser oder einem Ar-Laser herrührendem Licht belichtet werden.
Bevorzugt wird ein nahes Infrarotlicht mit einer Wellenlänge zwischen
etwa 700 und etwa 1500 nm emittierender Laser, z. B. eine Halbleiterlaserdiode,
ein Nd:YAG-Laser oder ein Nd:YLF-Laser. Die erforderliche Laserleistung
ist abhängig
von der Pixelverweilzeit des Laserstrahls, die durch die Strahlbreite
(dieser Wert liegt bei modernen Belichtern bei 1/e2 der
maximalen Leistung in der Regel zwischen 10 und 25 μm), die Abtastgeschwindigkeit
und die Auflösung
(d. h. die Anzahl adressierbarer Bildelemente pro Längeneinheit,
oft in Punkte pro Zoll oder dpi, d. h. "Dots per Inch", ausgedrückt/ein typischer Wert liegt
zwischen 1.000 und 4.000 dpi) bestimmt wird. Ein wichtiger Vorteil
der erfindungsgemäßen Materialien
besteht darin, dass sie als universales Bilderzeugungsmaterial nutzbar
sind, das für
Belichtung mit sowohl Innentrommelbelichtern (ITD) als auch Außentrommelbelichtern (XTD)
geeignet ist. ITD-Belichter kennzeichnen sich in der Regel durch
sehr hohe Abtastgeschwindigkeiten bis 500 m/s und benötigen manchmal
eine Laserleistung von mehreren Watt. Befriedigende Ergebnisse sind ebenfalls
mit XTD-Belichtern mit einer typischen Laserleistung zwischen etwa
200 mW und etwa 1 W bei einer niedrigeren Abtastgeschwindigkeit
zwischen z. B. 0,1 und 10 m/s erzielbar.
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Die
nicht-belichteten Bereiche der ersten Schicht können in der Anlaufstufe des
Druckzyklus entfernt werden, z. B. infolge der mechanischen Reibung
zwischen der Platte und einem damit in Berührung stehenden Zylinder oder
durch Auflösung
der ersten Schicht in der auf die Platte angebrachten Druckfarbe.
Die nicht-belichtete Schicht wird in der Regel während der ersten wenigen Trommelumdrehungen
des Druckauftrags entfernt. Enthält
die erste Schicht ein Pigment oder einen Farbstoff, das bzw. der
sichtbares Licht absorbiert, so erscheint deren Entfernung oft als
Schleier in den nicht-druckenden Bereichen der ersten gedruckten
Abzüge. Wahlweise,
z. B. wenn man die Anzahl verschleierter Kopien vorzugsweise auf
ein Minimum reduzieren will, kann das Material ebenfalls vor Druckanfang
z. B. mit einem trockenen Tuch, einem Baumwolltupfer oder einer Drehbürste gewischt
werden. Es kann ebenfalls ein mit Leitungswasser oder einer Flüssigkeit
außer
einem Lösungsmittel,
d. h. einer Flüssigkeit,
die keine übermäßige Auflösung der
zweiten Schicht bewirkt, z. B. Alkohole wie Ethanol, n-Propanol,
Isopropanol oder Butanol, angefeuchtetes Tuch verwendet werden.
Alkane wie Heptan oder Isooctan kommen ebenfalls in Frage, mit der
Maßgabe,
dass sie keine übermäßige Auflösung der zweiten
Schicht bewirken, was durch Verwendung einer hochvernetzten Schicht,
z. B. einer gehärteten
Silikonschicht, verhütet
werden kann. Die eventuelle Verarbeitungsstufe kann auf der Presse
vorgenommen werden, d. h. nach Aufspannen der belichteten Platte
auf den Plattenzylinder einer Druckpresse.
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BEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen
beschrieben, jedoch soll es bemerkt werden, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt
wird.
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Beispiele 1–2
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Auf
einen PET-Träger
wird eine Schicht, die mit Tetramethoxysilan gehärteten Poly(vinylalkohol) und Titandioxid
enthält,
aufgetragen. Zur Bildung einer zweiten Schicht mit einer Trockenschichtstärke von
10 μm wird
auf diese Schicht ein Gemisch aus 12,5 g Silicone Dehesive 520,
1 g Vernetzer V03 und 0,5 g Katalysator C09, die alle Warenzeichen
von Wacker-Chemie GmbH (München,
Deutschland) sind, aufgetragen (Beispiel 1). Das mittlere Molekulargewicht
von Silicone Dehesive 520 beträgt
etwa 5.000. In Beispiel 2 wird letztere Gießzusammensetzung mit Isooctan
auf das 4-fache verdünnt
und sodann zur Bildung einer zweiten Schicht mit einer Trockenschichtstärke von
2,5 μm auf
einen ähnlichen
Träger
wie in Beispiel 1 aufgetragen. Beide Muster werden 40 s lang bei
90°C gehärtet und
dann mit einem halbverbrannten Kork eingerieben. Die so erhaltene
Schicht wird mit einem Baumwolltupfer zugestopft, um eine relativ
homogene erste Russschicht zu erhalten.
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Für die Aufbelichtung
eines Testmusters verwendet man einen Nd:YAG-XTD-Thermobelichter
(Strahlbreite bei 1/e2: 23 μm) bei einer
Abtastgeschwindigkeit von 1 und 2 m/s und einer Leistung von 350,
400 und 450 mW (sechs unterschiedliche Belichtungen auf unterschiedlichen
Bereichen jedes Musters). Das Bildmuster ist sofort nach Belichtung
sichtbar. Anschließend
werden die Muster durch Wischen mit einem mit Wasser befeuchteten
Baumwolltupfer entwickelt. Die Muster werden in eine AB Dick 9860-Druckpresse
eingespannt und ein Druckzyklus von 100 Kopien wird gestartet, wobei
als Druckfarbe Reflecta Dry Magenta, Warenzeichen von Hostmann-Steinberg (Celle,
Deutschland) und kein Feuchtwasser verwendet wird. Die belichteten Bereiche
der Muster sind farbanziehend, was darauf hindeutet, dass die Russschicht
nicht ganz ablatiert, aber in eine farbanziehende Substanz umgewandelt
ist.
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Beispiel 3–4
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50
g Silicone Dehesive 520, 2 g Vernetzer V03 und 1 g Katalysator C09,
wie in Beispiel 1 definiert, werden vermischt, zur Bildung einer
zweiten Schicht mit einer Trockenschichtstärke von 2 g/m2 auf
einen ähnlichen
Träger
wie in Beispiel 1 aufgetragen und dann 40 s lang bei 90°C gehärtet. In
Beispiel 3 wird eine erste Schicht aus Grafit auf die obengenannte
zweite Schicht aufgetragen und zwar durch Einreiben mit Hilfe eines Baumwolltupfers
von Grafitpulver, das aus "Graphite
Naturel" (Teilchengröße < 20 μm), Warenzeichen
von Carbone Lorraine, besteht. In Beispiel 4 wird "Graphite Artificiel" mit einer Teilchengröße von < 56 μm verwendet.
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Für die Belichtung
der Muster wird ein ITD-Belichter des Typs Crescent 42T von Gerber,
USA, bei einer Abtastgeschwindigkeit von 367 m/s, einer Strahlbreite
von 24 μm
und einer Leistung von 4,25, 5,25 und 6,25 W verwendet (drei unterschiedliche
Belichtungen auf unterschiedlichen Bereichen jedes Musters). Nach Belichtung
ist sofort ein Bild deutlich sichtbar. Ein erster Teil jedes Musters
wird durch Wischen mit einem mit Wasser befeuchteten Baumwolltupfer
entwickelt (Teile 3A und 4A), während
ein zweiter Teil durch Wischen mit einem mit Isooctan befeuchteten
Baumwolltupfer (Teile 3B und 4B) und ein dritter Teil (Teile 3C
und 4C) gar nicht entwickelt wird. Die Russschicht ist völlig ablatiert
in den Bereichen 3A, 3B, 4A und 4B.
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Es
wird ein Druckzyklus auf einer GTO 52-Druckpresse von Heidelberg,
Deutschland, gestartet, wobei als Druckfarbe das obendefinierte
Reflecta Dry Magenta und kein Feuchtwasser verwendet wird. Mit den
Bereichen 3C und 4C wird ein klares Bild gedruckt.
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Beispiel 5
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In
Beispiel 5 wird die gleiche Silikonzusammensetzung wie in den Beispielen
3 und 4 auf einen Aluminiumträger
aufgetragen, wonach die so erhaltene zweite Schicht mit einer Russschicht
versehen wird, indem man die zweite Schicht in das gelbe Ende einer
Butanflamme bewegt. Für
die Belichtung dieses Musters wird der gleiche ITD-Belichter wie in
den Beispielen 3 und 4 bei einer Leistung von 6,25 W verwendet.
Ein erster Teil des Musters wird durch Wischen mit einem mit Isooctan
befeuchteten Baumwolltupfer entwickelt (Teil 5A), ein zweiter Teil
durch Wischen mit einem trockenen Baumwolltupfer (Teil 5B), ein
dritter Teil (Teil 5C) wird gar nicht entwickelt und ein vierter
Teil wird zunächst
mit einem mit "Reinigungskonzentrat
1124", Warenzeichen von
Heidelberg (Deutschland), befeuchteten Baumwolltupfer und dann mit
einem mit Isooctan befeuchteten Baumwolltupfer (Teil 5D) entwickelt.
Es wird ein ähnlicher
Druckzyklus wie in den Beispielen 3–4 gestartet. Die Teile 5A
und 5C ergeben ein geeignetes Druckbild.
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Beispiel 6–7
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Die
gleichen Muster wie in den Beispielen 3 und 4 werden mittels eines
Nd:YAG-XTD-Belichters bei einer Abtastgeschwindigkeit von 3,2 m/s,
einer Strahlbreite von 23 μm
und einer Leistung von 263 und 292 mW belichtet (zwei unterschiedliche
Belichtungen auf unterschiedlichen Bereichen jedes Musters). Die
Muster werden zunächst
mit einem mit dem obendefinierten "Reinigungskonzentrat 1124" befeuchteten Baumwolltupfer
und anschließend
mit einem mit Wasser befeuchteten Baumwolltupfer gewischt. Dadurch,
dass durch diese Vorgehensweise nicht die Gesamtmenge Grafit entfernt
werden kann, werden die Muster zusätzlich durch Wischen mit einem
mit Isooctan befeuchteten Baumwolltupfer entwickelt. In den belichteten
Bereichen macht sich dann ein schwaches graues Bild sichtbar, das
im Vergleich zu den nicht-belichteten Bereichen wie eine aufgerauhte
Phase aussieht. Es wird ein ähnlicher
Druckzyklus wie in den Beispielen 3–4 gestartet. Mit beiden Mustern
werden gute Abzüge
erhalten. Nach 25 Kopien verschwindet ein schwacher Schleier vollständig.
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Beispiel 8–9
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Das
gleiche Muster wie in Beispiel 5 wird mit einer bei 830 nm emittierenden
XTD-Laserdiode bei einer Abtastgeschwindigkeit von 3,2 m/s, einer
Strahlbreite von 11 μm
und einer Leistung von 220 und 292 mW (zwei unterschiedliche Belichtungen
auf unterschiedlichen Bereichen von Muster 8) oder einem Nd:YAG-XTD-Belichter
bei einer Abtastgeschwindigkeit von 3,2 m/s, einer Pixelgröße von 23 μm und einer
Leistung von 751 und 1.040 mW (ebenfalls zwei unterschiedliche Belichtungen
auf unterschiedlichen Bereichen von Muster 9) belichtet. Jedes Muster
wird in 4 verschiedenen Weisen in unterschiedlichen, unten angegebenen
Bereichen entwickelt (alle Flüssigkeiten
werden durch Wischen mit einem Baumwolltupfer angebracht):
| Teile
8A und 9A: | Isooctan, |
| Teile
8B und 9B: | zunächst Isooctan,
dann Wischen mit einem trockenen Baumwolltupfer bis zur vollständigen Entfernung
des Russes, |
| Teile
8C und 9C: | keine
Entwicklung, |
| Teile
8D und 9D: | zunächst "Reinigungskonzentrat
1124" (oben definiert),
dann Isooctan. |
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Jedes
Muster wird als Druckplatte in eine GTO 46-Druckpresse von Heidelberg
(Deutschland) eingespannt, wobei als Druckfarbe das obendefinierte
Reflecta Dry Magenta und kein Feuchtwasser verwendet wird. Nur die
Teile 8A, 9A, 8C und 9C ergeben gute Kopien.
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Beispiel 10
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Der
gleiche, mit einer Silikonschicht versehene Träger wie in den Beispielen 3–4 wird
mit einem feinen Pulver des Infrarotlicht absorbierenden Farbstoffes
folgender Formel eingerieben:
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Die
so erhaltene Farbstoffschicht wird dann mit einem Baumwolltupfer
zugestopft. Das Material kann mit einer bei 830 nm emittierenden
XTD-Laserdiode bei einer Abtastgeschwindigkeit von 3,2 m/s, einer
Strahlbreite von 11 μm
und einer Leistung von 150 und 300 mW oder einem Nd:YAG-XTD-Belichter
bei einer Abtastgeschwindigkeit von 3,2 m/s, einer Pixelgröße von 23 μm und einer
Leistung von 550 bis 975 mW belichtet werden. Ein Teil der Platte
wird mit einem mit Isooctan befeuchteten Baumwolltupfer gewischt,
ein anderer Teil wird gar nicht entwickelt. Unter den gleichen Druckpressenbedingungen
wie in den Beispielen 3–4
werden mit dem nicht-entwickelten Teil gute Kopien erhalten. Der
mit Isooctan gewischte Bereich weist weder auf der Platte noch auf
den gedruckten Kopien ein Bild auf.
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Nach
der detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dürfte
es den Fachleuten auf diesem Gebiet klar sein, dass hier zahlreiche
Modifikationen möglich
sind, ohne dass vom Geltungsbereich der Erfindung wie in den folgenden
Ansprüchen
dargelegt abgewichen wird.
