EP0170078B1 - Trägermaterial für Druckplatten aus einer Aluminiumlegierung und Druckplatte aus diesem Material - Google Patents

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EP0170078B1
EP0170078B1 EP85108168A EP85108168A EP0170078B1 EP 0170078 B1 EP0170078 B1 EP 0170078B1 EP 85108168 A EP85108168 A EP 85108168A EP 85108168 A EP85108168 A EP 85108168A EP 0170078 B1 EP0170078 B1 EP 0170078B1
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EP
European Patent Office
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weight
aluminum
content
printing
printing plate
Prior art date
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Application number
EP85108168A
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English (en)
French (fr)
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EP0170078A1 (de
Inventor
Kurt Dr. Dipl.-Chem. Reiss
Walter Dr. Dipl.-Phys. Niederstätter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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Publication of EP0170078A1 publication Critical patent/EP0170078A1/de
Application granted granted Critical
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
    • B41N1/04—Printing plates or foils; Materials therefor metallic
    • B41N1/08—Printing plates or foils; Materials therefor metallic for lithographic printing
    • B41N1/083—Printing plates or foils; Materials therefor metallic for lithographic printing made of aluminium or aluminium alloys or having such surface layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium

Definitions

  • the invention relates to the use of an iron and manganese-containing aluminum alloy for the production of printing plate supports for a printing process and a printing plate based on such a support material and at least one reproduction layer.
  • Reproduction layers sensitive to radiation are used, for example, in the production of offset printing forms or photoresists, i. H. they are generally applied to a substrate by the consumer or by the industrial manufacturer. Metals such as zinc, magnesium, chromium, copper, brass, steel, silicon, aluminum or combinations of these metals, plastic films, paper or similar materials are used as layer supports in these copying materials. These substrates can be modified without a modifying pretreatment, but preferably after carrying out a surface modification such as mechanical, chemical and / or electrochemical roughening, oxidation and / or treatment with hydrophilizing agents (especially in the case of substrates for offset printing plates made of aluminum or one of its alloys) radiation-sensitive reproduction layer can be coated.
  • a surface modification such as mechanical, chemical and / or electrochemical roughening, oxidation and / or treatment with hydrophilizing agents (especially in the case of substrates for offset printing plates made of aluminum or one of its alloys) radiation-sensitive reproduction layer can be coated.
  • the usual radiation-sensitive reproduction layers usually also contain an organic binder (resins or the like) and optionally also plasticizers, pigments, dyes, wetting agents, sensitizers, adhesion promoters, indicators and other customary auxiliaries. These reproduction layers are developed after their irradiation (exposure) in order to produce an image from them, for example a printing form is obtained in this way.
  • organic binder resins or the like
  • plasticizers pigments, dyes, wetting agents, sensitizers, adhesion promoters, indicators and other customary auxiliaries.
  • those with a high Al content of more than 99.0%, in particular at least 99.5% are generally characterized by good to very good roughening properties, but they are often not suitable for modern processing methods from printing plates to printing forms sufficiently temperature stable, d. H. they tire, for example, as a result of the high temperatures of more than 180 ° C., in particular also of more than 240 ° C., which are required when baking positive-working reproduction layers.
  • Aluminum alloys with a lower Al content can often show better temperature stability, but are then usually inferior in their roughening properties, in particular in the uniformity of the roughening topography.
  • the production is carried out by casting the alloy with a certain growth rate on the solidification front and a certain temperature gradient in the liquid metal in the vicinity of the solidification front and a subsequent hot and / or cold working of the cast alloy with the The aim is to reduce the cross-section by at least 60%.
  • a preferred range for an Al-Fe-Mn alloy has an Fe content of 1.4 to 2.0% and an Mn content of 0.3 to 1.2%, this special alloy also containing Zn, Li, Cu, Mg and Si contains up to 1.5% in total and up to a maximum of 1.0% individually (single component), as well as other elements such as Ni, Cr, Co or B up to 1.0% in total and up to at a maximum of 0.3% each.
  • the object of the present invention is to use an aluminum alloy for the production of printing plate supports which, in terms of the quality of the surface topography after the roughening, in particular the electrochemical roughening, corresponds at least to the better materials of the prior art, without, however, their disadvantages in the thermal treatment to show.
  • the invention is based on the known aluminum alloys containing iron (Fe) and manganese (Mn), the Fe content being greater than the Mn content, for printing plates.
  • an alloy which consists of 1.2 to 2.1% Fe, 0.1 to 0.9% Mn - the sum of the Fe and Mn content being 1.3 to 2.2% - Remainder aluminum and manufacturing-related impurities;
  • it can still be up to 0.1% Si, 0.3% Ni, 0.3% Cu, 0.1% Mg, 0.1% Ti, 0.1% Zn, 0.3% Co as an upper limit - whereby the sum of the elements is not greater than 0.4% - and a total of a maximum of 0.15% and in particular a maximum of 0.05% of the elements B, Be, Bi, Ca, Cr, Ga, Li, Na, Pb, Sb, Sn, V and / or Zr at the expense of the rest of aluminum included to provide printing plate supports for a printing process.
  • the sum of the Fe and the Mn content is 1.5 to 2.2%.
  • the Fe content is 1.45 to 1.6%
  • the Mn content is 0.35 to 0.5%
  • the sum of the Fe and Mn content is 1.8 to 2.1 %.
  • Another object of the invention is a printing plate based on such a carrier material and at least one radiation-sensitive reproduction layer applied to the carrier material, the carrier material being in mechanically, chemically and / or electrochemically roughened and optionally anodically oxidized and hydrophilized form according to claims 5 and 6 .
  • the aluminum alloy used for the carrier material according to the invention which is in strip, plate or foil form, can be produced in particular according to the information in DE-C-2 423 597.
  • the metal is cast so that there is essentially no nucleation of intermetallic particles in the molten metal in front of the front between the liquid and solid metals.
  • the term "eutectic alloy” is also intended to mean a range of compositions of the alloys in the vicinity of the eutectics, in which it is possible to achieve the simultaneous deposition of the metallic aluminum phase and one or more fibrous intermetallic phases.
  • the casting alloy After the casting alloy has been produced, its further processing can be carried out by hot and / or cold machining (for example rolling), a cross-section reduction of at least 60% being achieved.
  • hot and / or cold machining for example rolling
  • cold machining means machining at a temperature of less than 250 ° C.
  • strip casting can also take place. For example, the cast alloy is heated to about 500 ° C and the hot rolling of the billet begins to descend to about 260 to 330 ° C at that temperature.
  • the strip thickness is reduced, for example, from approximately 3.0 mm to approximately 0.8 or approximately 0.3 mm
  • a further cold rolling can follow, in which the about 0.8 mm thick tape is also reduced to about 0.3 mm.
  • the carrier materials used have a thickness of 0.1 to 0.5 mm in particular, but deviations downwards and upwards are also possible.
  • the alloy used according to the invention differs from the prior art in the field of carrier materials for printing plates on the one hand by a high Fe content and a relatively high Mn content for a high Fe content and on the other hand by a high sum of both components.
  • the carrier materials for printing plates are preferably mechanically (e.g. by brushing and / or with abrasive treatments), chemically (e.g. by means of) in tape form or also in plate or film form before the reproduction layer is applied Etching agent) or electrochemically (eg by alternating current treatment in aqueous HCI or HN0 3 solutions) roughened on one or both sides; in particular, they are roughened mechanically and electrochemically or only electrochemically.
  • the average roughness depth R z of the roughened surface is in the range from about 1 to 15 ⁇ m, in particular in the range from 1.5 to 10 ⁇ m.
  • the roughness depth is determined in accordance with DIN 4768 in the version from October 1970, the roughness depth R z is then the arithmetic mean of the individual roughness depths of five adjacent individual measuring sections.
  • the flat support material Before the roughening, the flat support material can be pre-cleaned; it includes, for example, treatment with aqueous NaOH solution with or without degreasing agent and / or complexing agents, trichlorethylene, acetone, methanol or other commercially available aluminum stains.
  • an abrasive treatment can additionally be carried out, in particular a maximum of 2 g / m 2 being removed (up to 5 g / m 2 between the stages);
  • aqueous solutions of alkali metal hydroxide or aqueous solutions of alkaline salts are used as abrasive solutions or aqueous acid solutions based on HN0 3 , H 2 S0 4 or H 3 P0 4 .
  • non-electrochemical treatments are also known which essentially have only a rinsing and / or cleaning effect and, for example, for removing deposits formed during roughening ("Schmant") or simply for removal serve from leftovers; For example, dilute aqueous alkali hydroxide solutions or water are used for these purposes.
  • an anodic oxidation of the carrier material can then optionally follow in a further process step to be used, for example in order to improve the abrasion and adhesion properties of its surface (s).
  • the usual electrolytes such as H 2 S0 4 , H 3 P0 4 , H 2 C 2 0 4 , amidosulfonic acid, sulfosuccinic acid, sulfosalicylic acid or mixtures thereof can be used for anodic oxidation; in particular, H 2 S0 4 and H 3 P0 4 are used alone, in a mixture and / or in a multi-stage anodizing process.
  • the layer weights of aluminum oxide range from 1 to 10 g / m 2 , corresponding to a layer thickness of about 0.3 to 3.0 f.Lm.
  • the stage of anodic oxidation of the carrier material can also be followed by one or more post-treatment stages.
  • These post-treatment stages serve in particular to additionally increase the hydrophilicity of the aluminum oxide layer, which is often sufficient, while at least the other known properties of this layer are retained.
  • Reproduction layers sensitive to radiation are to be understood in principle as those which, after irradiation (exposure), possibly with subsequent development and / or fixation, provide an imagewise surface from which printing can take place.
  • Suitable layers also include the electrophotographic layers, i.e. H. those containing an inorganic or organic photoconductor.
  • these layers can of course also other components such.
  • B. contain resins, dyes or plasticizers.
  • the following radiation-sensitive masses or compounds can be used in the reproduction layers:
  • o-quinonediazides in particular o-naphthoquinonediazides such as naphthoquinone- (1,2) -diazid- (2) -sulfonic acid esters or amides, which can be of low or higher molecular weight, as a photosensitive compound-containing reproduction layers, for example in the DE-C-854 890, 865 109, 879 203, 894 959, 938 233, 1 109 521, 1 144 705, 1 118 606, 1 120 273, 1 124 817 and 2 331 377 and EP-A-0 021 428 and 0 055 814;
  • condensation products from aromatic diazonium salts and compounds with active carbonyl groups preferably condensation products from diphenylamine diazonium salts and formaldehyde, which are described, for example, in DE-C-596 731, 1 138 399, 1 138 400, 1 138 401.1 142 871.1 154123, US-A-2,679,498 and 3,050,502 and GB-A-712,606;
  • Negative working, mixed condensation products of aromatic diazonium compounds containing reproduction layers for example according to DE-C-2 065 732, the products with at least one unit each from a) a condensable aromatic diazonium salt compound and b) a condensable compound such as a phenol ether or an aromatic thioether by a double bonded intermediate derived from a condensable carbonyl compound such as a methylene group;
  • positive-working layers according to DE-A-2 610 842, DE-C-2 718 254 or DE-A-2 928 636, which contain a compound which splits off when irradiated, a monomeric or polymeric compound which passes through at least one Has acid-releasable COC group (z. B. an orthocarboxylic acid ester group or a carboxylic acid amidacetal group) and optionally contain a binder;
  • the monomers used here are, for example, acrylic and methacrylic acid esters or reaction products of diisocyanates with partial esters of polyhydric alcohols, as is described, for example, in US Pat. Nos. 2,760,863 and 3,060,023 and DE-A-2,064,079 and 2,361,041 ;
  • Negative-working layers according to DE-A-3 036 077, a diazonium salt polycondensation product or an organic azido compound as a photosensitive compound and a high molecular weight polymer with pendant alkenylsulfonyl or cycloalkenylsulfonylurethane groups as a binder contain.
  • photoconductive layers such as z. B. in DE-C-1 117 391, 1 522 497, 1 572 312, 2 322 046 and 2 322 047 can be used.
  • the carrier materials according to the invention have properties which exceed the qualities of the prior art, i.e. in particular, they are temperature-stable and at the same time, even after roughening, preferably after electrochemical roughening, they show a surface topography which is practical and required for contemporary high-performance printing plates; This combination of properties has not yet been achieved with the aluminum alloys previously used and / or described in the lithography field. This offers advantages in particular in the production of printing plates with positive working reproduction layers, which are often burned in to achieve longer print runs. H.
  • the exposed and developed printing plate is heated to a temperature of more than 180 ° C before printing in order to make the image areas more resistant. If these printing plates have a carrier material with the alloy composition according to the invention, strength problems in the carrier material occur to a reduced extent after baking.
  • Example 1 The procedure of Example 1 is followed, but a strip made of the aluminum alloy "pure aluminum” (or “1050") is used as the starting material (Fe content 0.4%, practically no Mn content).
  • Example 1 The procedure of Example 1 is followed, but a strip made of the aluminum alloy "1100" is used as the starting material (Fe content 0.375%, practically no Mn content).
  • Example 1 The procedure of Example 1 is followed, but a strip made of the aluminum alloy "3003" is used as the starting material (Fe content 0.15%, Mn content 0.7%).
  • Example 2 The procedure is as described in Example 1, but the starting material is an aluminum alloy strip with an Fe content of 1.6% and a Mn content of 0.5% (the remaining elements are a maximum of 0.35%) The rest is aluminum).
  • Example 2 The procedure is as described in Example 1, but as a starting material a strip made of an aluminum alloy with an Fe content of 1.5% and a Mn content of 0.5% (the remaining elements are a maximum of 0.35%) The rest is aluminum).
  • Example 2 The procedure is as described in Example 1, but as a starting material a band made of an aluminum alloy with an Fe content of 1.45% and a Mn content of 0.5% (the remaining elements are a maximum of 0.3%) The rest is aluminum).
  • Example 2 The procedure is as described in Example 1, but as a starting material a band made of an aluminum alloy with an Fe content of 1.45% and a Mn content of 0.35% (the remaining elements are a maximum of 0.3%) The rest is aluminum).
  • the roughening topography is most uniform (i.e. uniformity of the hole distribution, little to no scars) with V1 and Examples 1 to 5 according to the invention, with V2 and V3 the quality is already significantly poorer.
  • the yield strength and tensile strength are determined at room temperature and between 100 and 300 ° C at certain temperature intervals.
  • the carrier materials according to the invention are at the level of V3.
  • V1 and V2 are significantly below these values.

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Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung einer eisen- und manganhaltigen Aluminiumlegierung zur Herstellung von Druckplattenträgern für ein Druckverfahren sowie eine Druckplatte auf der Basis eines solchen Trägermaterials und mindestens einer Reproduktionsschicht.
  • Strahlungs(licht)empfindliche Reproduktionsschichten werden beispielsweise bei der Herstellung von Offsetdruckformen oder von Photoresists verwendet, d. h. sie werden im allgemeinen vom Verbraucher oder vom industriellen Hersteller auf einen Schichtträger aufgebracht. Als Schichtträger in diesen Kopiermaterialien werden Metalle wie Zink, Magnesium, Chrom, Kupfer, Messing, Stahl, Silicium, Aluminium oder Kombinationen dieser Metalle, Kunststoffolien, Papier oder ähnliche Materialien eingesetzt. Diese Schichtträger können ohne eine modifizierende Vorbehandlung, bevorzugt aber nach Durchführung einer Oberflächenmodifizierung wie einer mechanischen, chemischen und/oder elektrochemischen Aufrauhung, einer Qxidation und/oder einer Behandlung mit Hydrophilierungsmitteln (dies insbesondere bei Trägern für Offsetdruckplatten aus Aluminium oder einer seiner Legierungen) mit der strahlungsempfindlichen Reproduktionsschicht beschichtet werden. Die üblichen stahlungsempfindlichen Reproduktionsschichten enthalten neben mindestens einer strahlungsempfindlichen Verbindung meist noch ein organisches Bindemittel (Harze o. ä.) und gegebenenfalls auch noch Weichmacher, Pigmente, Farbstoffe, Netzmittel, Sensibilisatoren, Haftvermittler, Indikatoren und andere übliche Hilfsmittel. Diese Reproduktionsschichten werden nach ihrer Bestrahlung (Belichtung) entwickelt, um aus ihnen ein Bild zu erzeugen, beispielsweise wird so eine Druckform erhalten.
  • Aus dem Stand der Technik sind u. a. die folgenden Aluminiumlegierungen für den Einsatz auf dem Druckplattengebiet bekannt, wobei die in den ersten drei Fundstellen genannten Legierungen auf dem europäischen, amerikanischen und/oder japanischen Markt anzutreffende Handelsprodukte sind.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
  • Als besondere Vorteile der jeweiligen Legierungen bzw. der daraus hergestellten Druckplattenträgermaterialien werden angegeben:
    • - hohe Reckbarkeit bei einer nach dem Reckvorgang bleibenden Dehnung, günstiges Streckgrenzenverhältnis durch niedrige Streckgrenze und hohe Festigkeit, gute Formbeständigkeit der Druckplatten bei der Lagerung (DE-B-1 160 639);
    • - gute Schmiegsamkeit beim Einspannen auf Druckzylinder, gute Abkantbarkeit an den Einspann-Enden der Druckplatten (DE-A1 929 146);
    • - verbesserter Widerstand gegen Ermüdung, hohe Zerreißfestigkeit, gute Dehnbarkeit und leichte Biegbarkeit (DE-A-2 537 819);
    • - hohe Ermüdungsbeständigkeit bei gleichmäßig aufgerauhter Oberfläche (DE-A-3 232 810) durch spezielle Herstellung in den Stufen: Wärmebehandlung bei 450 bis 600° C, Warmwalzen, Kaltwalzen mit einer Reduktion (Verformungsrate) von wenigstens 70 %, Tempern bei 150 bis 250°C während wenigstens 1 h;
    • - gleichmäßig aufgerauhte Oberfläche, gute mechanische Eigenschaften beim Drucken auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten, gute Dimensionsstabilität auch bei dünneren Platten (EP-A-0 067 056) durch eine Korngröße der intermetallischen Verbindungen von weniger als 3 pm, wobei diese direkt unterhalb der äußeren Oberfläche der heiß- und kaltgewalzten, getemperten und abschließend kaltgewalzten Trägermaterialien angeordnet sind; ähnliche Eigenschaften und Herstellungsstufen nennt auch die EP-A-0 067 632;
    • - bessere Aufrauheigenschaften und Oberflächentopographie durch die Anwesenheit von Sn, In, 6a und/oder Zn in der Legierung (EP-A-0 096 347);
    • - bessere Aufrauheigenschaften und Oberflächentopographie durch die Reduzierung des Cu-Anteils (EP-A-0 097318).
  • Von den vorstehend aufgeführten Aluminiumlegierungen zeichnen sich im allgemeinen die mit einem hohen AI-Anteil von mehr als 99,0 %, insbesondere von mindestens 99,5 %, durch gute bis sehr gute Aufrauheigenschaften aus, sie sind jedoch oftmals nicht in für die modernen Verarbeitungsverfahren von Druckplatten zu Druckformen ausreichendem Maße temperaturstabil, d. h. sie ermüden beispielsweise als Folge der beim Einbrennen von positivarbeitenden Reproduktionsschichten erforderlichen hohen Temperaturen von mehr als 180°C, insbesondere auch von mehr als 240°C. Aluminiumlegierungen mit einem niedrigeren AI-gehalt können zwar oftmals eine bessere Temperaturstabilität zeigen, sind dann jedoch meistens in ihren Aufrauheigenschaften, insbesondere in der Gleichmäßigkeit der Aufrauhtopographie, unterlegen.
  • Ohen einen Hinweis auf das Druckplattengebiet wreden in der DE-C-2 423 597 (= US-A-3 989 548) Aluminiumlegierungsbleche mit gleichmäßig verteilten intermetallischen Teilchen (Verbindungen) beschrieben, wobei die Legierung mindestens zwei Elemente aus der Gruppe Fe, Ni, Mn und Si enthält. Dabei müssen jeweils mindestens 1,2 % Fe, 1,1 % Ni, 0,3 Mn und 0,5 % Si in der Legierung vorhanden sein. Die Herstellung erfolgt durch Vergießen der Legierung mit einer bestimmten Wachstumsgeschwindigkeit an der Erstarrungsfront und einem bestimmten Temperaturgradienten im flüssigen Metall in der Nähe der Erstarrungsfront und einer sich anschließenden Warm- und/oder Kaltbearbeitung der Gußlegierung mit dem Ziel einer Querschnittsreduzierung um mindestens 60 %. Ein bevorzugter Bereich für eine AI-Fe-Mn-Legierung weist einen Fe-Anteil von 1,4 bis 2,0 % und einen Mn-Anteil von 0,3 bis 1,2 % auf, wobei diese spezielle Legierung auch noch Zn, Li, Cu, Mg und Si bis zu 1,5 % insgesamt und bis zu jeweils maximal 1,0 % einzeln (Einzelkomponente) enthält, außerdem noch weitere Elemente wie Ni, Cr, Co oder B bis zu 1,0 % insgesamt und bis zu jeweils maximal 0,3 % einzeln.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von Druckplattenträgern zu verwenden, die in der Qualität der Oberflächentopographie nach der Aufrauhung, insbesondere der elektrochemischen Aufrauhung, den besseren Materialien des Standes der Technik mindestens entspricht, ohne dabei jedoch deren Nachteile bei der thermischen Behandlung aufzuweisen.
  • Die Erfindung geht aus von den bekannten Aluminiumlegierungen mit einem Gehalt an Eisen (Fe) und Mangan (Mn), wobei der Fe-Anteil größer als der Mn-Anteil ist, für Druckplatten. Erfindungsgemäß wird eine Legierung verwendet, die aus 1,2 bis 2,1 % Fe, 0,1 bis 0,9 % Mn - wobei die Summe aus dem Fe- und dem Mn-Anteil 1,3 bis 2,2 % beträgt - Rest Aluminium und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht; Wahlweise kann sie noch im einzelnen maximal bis zu 0,1 % Si, 0,3 % Ni, 0,3 % Cu, 0,1 % Mg, 0,1 % Ti, 0,1 % Zn, 0,3 % Co als Obergrenze - wobei die Summe der Elemente nicht größer als 0,4 % ist - sowie insgesamt maximal 0,15 % und im einzelnen maximal 0,05 % der Elemente B, Be , Bi , Ca, Cr, Ga, Li , Na, Pb, Sb, Sn, V und/oder Zr zu Lasten des Restes aus Aluminium enthalten zur stellung von Druckplattenträgern für ein Druckverfahren enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Summe aus dem Fe- und dem Mn-Anteil 1,5 bis 2,2 %. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betragen der Fe-Anteil 1,45 bis 1,6 %, der Mn-Anteil 0,35 bis 0,5 % und die Summe aus dem Fe- und dem Mn-Anteil 1,8 bis 2,1 %. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Druckplatte auf der Basis eines solchen Trägermaterials und mindestens einer auf dem Trägermaterial aufgebrachten strahlungsempfindlichen Reproduktionsschicht, wobei das Trägermaterial in mechanisch, chemisch und/oder elektrochemisch aufgerauhter und gegebenenfalls anodisch oxidierter und hydrophilierter Form vorliegt gemäß den Ansprüchen 5 und 6.
  • Die für das erfindungsgemäße Trägermaterial, das in Band-, Platten- oder Folienform vorliegt, eingesetzte Aluminiumlegierung kann insbesondere nach den Angaben der DE-C-2 423 597 hergestellt werden. Bei der Herstellung der Ausgangsschmelze geht man zweckmäßig von einer eutektischen Legierung unter Einfügen der Legierungselemente aus. Zur Herstellung der Gußlegierung wird das Metall so gegossen, daß im wesentlichen keine Kernbildung von intermetallischen Teilchen in dem geschmolzenen Metall vor der Front zwischen dem flüssigen und dem festen Metall erfolgt. Der Begriff "eutektische Legierung" soll in diesem Zusammenhang auch einen Bereich von Zusammensetzungen der Legierungen in der Nähe der Eutektika bedeuten, in denen es möglich ist, die gleichzeitige Abscheidung der metallischen Aluminiumphase und einer oder mehrerer faserartiger intermetallischer Phasen zu erzielen. Nach Erzeugung der Gußlegierung kann deren Weiterverarbeitung durch Warm- und/oder Kaltbearbeitung (z. B. Walzen) ausgeführt werden, wobei eine Querschnittsreduzierung um mindestens 60 % erzielt werden soll. Bei der Herstellung gewalzter Produkte ist es bevorzugt, den größeren Teil der Querschnittsreduzierung des ursprünglichen Gußbarrens durch Warmwalzen zu erreichen, wobei die weitere Reduzierung dann durch einen nachfolgenden Kaltwalzvorgang erfolgt. "Kaltbearbeitung" bedeutet in diesem Zusammenhang eine Bearbeitung bei einer Temperatur von weniger als 250°C. Anstelle des bevorzugten Walzbarrengusses zu Beginn der Legierungsverarbeitung kann auch ein Bandguß erfolgen. Beispielsweise wird die Gußlegierung auf etwa 500°C erwärmt, und das Warmwalzen des Barrens verläuft beginnend bei dieser Temperatur bis auf etwa 260 bis 330°C absteigend. Nach dem Kaltwalzen, bei dem die Banddicke beispielsweise von etwa 3,0 mm auf etwa 0,8 oder etwa 0,3 mm reduziert wird, kann sich nach einem Zwischenglühen des kaltgewalzten Materials auf etwa 340°C ein erneutes Kaltwalzen anschließen, bei dem das etwa 0,8 mm dicke Band ebenfalls auf etwa 0,3 mm reduziert wird. In der Praxis haben die eingesetzten Trägermaterialien insbesondere eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm, es sind aber auch Abweichungen nach unten und oben möglich.
  • Vom Stand der Technik auf dem Gebiet Trägermaterialien für Druckplatten unterscheidet sich die erfindungsgemäß eingesetzte Legierung einerseits durch einen hohen Fe-Gehalt und einen für einen hohen Fe-Gehalt relativ hohen Mn-Gehalt und andererseits durch eine hohe Summe aus beiden Bestandteilen.
  • Bei dem Einsatz in der Praxis werden die Trägermaterialien für Druckplatten bevorzugt in Bandform oder auch in Platten- oder Folienform vor Aufbringen der Reproduktionsschicht noch mechanisch (z. B. durch Bürsten und/ oder mit Schleifmittel-Behandlungen) , chemisch (z. B. durch Ätzmittel) oder elektrochemisch (z. B. durch Wechselstrombehandlung in wäßrigen HCI- oder HN03-Lösungen) ein- oder beidseitig aufgerauht; insbesondere werden sie mechanisch und elektrochemisch oder nur elektrochemisch aufgerauht. Die mittlere Rauhtiefe Rz der aufgerauhten Oberfläche liegt dabei im Bereich von etwa 1 bis 15 um, insbesondere im Bereich von 1,5 bis 10 um. Die Rauhtiefe wird nach DIN 4768 in der Fassung vom Oktober 1970 ermittelt, die Rauhtiefe Rz ist dann das arithmetische Mittel aus den Einzelrauhtiefen fünf aneinandergrenzender Einzelmeßstrecken.
  • Vor der Aufrauhung kann eine Vorreinigung des flächigen Trägermaterials stattfinden; sie umfaßt beispielsweise die Behandlung mit wäßriger NaOH-Lösung mit oder ohne Entfettungsmittel und/oder Komplexbildnern, Trichlorethylen, Aceton, Methanol oder anderen handelsüblichen sogenannten Aluminiumbeizen. Der Aufrauhung oder bei mehreren Aufrauhstufen auch noch zwischen den einzelnen Stufen kann noch zusätzlich eine abtragende Behandlung nachgeschaltet werden, wobei insbesondere maximal 2 g/m2 abgetragen werden (zwischen den Stufen auch bis zu 5 g/m2); als abtragend wirkende Lösungen werden im allgemeinen wäßrige Alkalihydroxidlösungen bzw. wäßrige Lösungen von alkalisch reagierenden Salzen oder wäßrige Säurelösungen auf der Basis von HN03, H2S04 oder H3P04 eingesetzt. Neben einer abtragenden Behandlungsstufe zwischen der Aufrauhstufe und einer gegebenenfalls nachfolgenden Anodisierstufe sind auch solche nichtelektrochemischen Behandlungen bekannt, die im wesentlichen lediglich eine spülende und/oder reinigende Wirkung haben und beispielsweise zur Entfernung von bei der Aufrauhung gebildeten Belägen ("Schmant") oder einfach zur Entfernung von Behandlungsresten dienen; im Einsatz sind für diese Zwecke beispielsweise verdünnte wäßrige Alkalihydroxidlösungen oder Wasser.
  • Nach dem oder den Aufrauhverfahren kann sich dann gegebenenfalls in einer weiteren anzuwendenden Verfahrensstufe eine anodische Oxidation des Trägermaterials anschließen, um beispielsweise die Abrieb- und die Haftungseigenschaften seiner Oberfläche(n) zu verbessern. Zur anodischen Oxidation können die üblichen Elekrolyte wie H2S04, H3P04, H2C204, Amidosulfonsäure, Sulfobernsteinsäure, Sulfosalicylsäure oder deren Mischungen eingesetzt werden; insbesondere werden H2S04 und H3P04 allein, in Mischung und/oder in einem mehrstufigen Anodisierprozeß verwendet. Die Schichtgewichte an Aluminiumoxid bewegen sich im Bereich von 1 bis 10 g/m2, entsprechend einer Schichtdicke von etwa 0,3 bis 3,0 f.Lm.
  • Der Stufe einer anodischen Oxidation des Trägermaterials können auch eine oder mehrere Nachbehandlungsstufen nachgestellt werden. Dabei wird unter Nachbehandeln insbesondere eine hydrophilierende chemische oder elektrochemische Behandlung der Aluminiumoxidschicht verstanden, beispielsweise eine Tauchbehandlung des Materials in einer wäßrigen Polyvinylphosphonsäure-Lösung nach der DE-C-1 621 478 (= GB-A-1 230 447), eine Tauchbehandlung in einer wäßrigen Alkalisilikat-Lösung nach der DE-B-1 471 707 (= US-A-3 181 461) oder eine elektrochemische Behandlung (Anodisierung) in einer wäßrigen Alkalisilikat-Lösung nach der DE-A-2 532 769 (= US-A-3 902 976). Diese Nachbehandlungsstufen dienen insbesondere dazu, die bereits oftmals ausreichende Hydrophilie der Aluminiumoxidschicht noch zusätzlich zu steigern, wobei die übrigen bekannten Eigenschaften dieser Schicht mindestens erhalten bleiben.
  • Als strahlungs(licht)empfindliche Reproduktionsschichten sind grundsätzlich solche zu verstehen, die nach dem Bestrahlen (Belichten), gegebenenfalls mit einer nachfolgenden Entwicklung und/oder Fixierung eine bildmäßige Fläche liefern, von der gedruckt werden kann.
  • Neben den auf vielen Gebieten verwendeten Silberhalogenide enthaltenden Schichten sind auch verschiedene andere bekannt, wie sie z. B. in "Light-Sensitive Systems" von Jaromir Kosar, John Wiley & Sons Verlag, New York 1965 beschrieben werden: die Chromate und Dichromate enthaltenden Kolloidschichten (Kosar, Kapitel 2); die ungesättigte Verbindungen enthaltenden Schichten, in denen diese Verbindungen beim Belichten isomerisiert, umgelagert, cyclisiert oder vernetzt werden (Kosar, Kapitel 4); die photopolymerisierbare Verbindungen enthaltenden Schichten, in denen Monomere oder Präpolymere gegebenenfalls mittels eines Initiators beim Belichten polymerisieren (Kosar, Kapitel 5); und die o-Diazochinone wie Naphthochinondiazide, p-Diazo-chinone oder Diazoniumsalz-Kondenzate enthaltenden Schichten (Kosar, Kapitel 7). Zu den geeigneten Schichten zählen auch die elektrophotographischen Schichten, d. h. solche die einen anorganischen oder organischen Photoleiter enthalten. Außer den strahlungsempfindlichen Substanzen können diese Schichten selbstverständlich noch andere Bestandteile wie z. B. Harze, Farbstoffe oder Weichmacher enthalten. Insbesondere können die folgenden strahlungsempfindlichen Massen oder Verbindungen in den Reproduktionsschichten eingesetzt werden:
  • positiv-arbeitende, o-Chinondiazide, insbesondere o-Naphthochinondiazide wie Naphthochinon-(1,2)-diazid-(2)-sulfonsäureester oder -amide, die nieder- oder höhermolekular sein können, als lichtempfindliche Verbindung enthaltende Reproduktionsschichten, die beispielsweise in den DE-C-854 890, 865 109, 879 203, 894 959, 938 233, 1 109 521, 1 144 705, 1 118 606, 1 120 273, 1 124 817 und 2 331 377 und den EP-A-0 021 428 und 0 055 814 beschrieben werden;
  • negativ-arbeitende Reproduktionsschichten mit Kondensationsprodukten aus aromatischen Diazoniumsalzen und Verbindungen mit aktiven Carbonylgruppen, bevorzugt Kondensationsprodukte aus Diphenylamindiazoniumsalzen und Formaldehyd, die beispielsweise in den DE-C-596 731, 1 138 399, 1 138 400, 1 138 401,1 142 871,1 154123, den US-A-2 679 498 und 3 050 502 und der GB-A-712 606 beschrieben werden;
  • negativ-arbeitende, Mischkondensationsprodukte aromatischer Diazoniumverbindungen enthaltende Reproduktionsschichten, beispielsweise nach der DE-C-2 065 732, die Produkte mit mindestens je einer Einheit aus a) einer kondensationsfähigen aromatischen Diazoniumsalzverbinung und b) einer kondensationsfähigen Verbindung wie einem Phenolether oder einem aromatischen Thioether, verbunden durch ein zweibindiges, von einer kondensationsfähigen Carbonylverbindung abgeleitetes Zwischenglied wie einer Methylengruppe aufweisen;
  • positiv-arbeitende Schichten nach der DE-A-2 610 842, der DE-C-2 718 254 oder der DE-A-2 928 636, die eine bei Bestrahlung Säure abspaltende Verbindung, eine monomere oder polymere Verbindung, die mindestens eine durch Säure abspaltbare C-O-C-Gruppe aufweist (z. B. eine Orthocarbonsäureestergruppe oder eine Carbonsäureamidacetalgruppe) und gegebenenfalls ein Bindemittel enthalten;
  • negativ-arbeitende Schichten aus photopolymerisierbaren Monomeren, Photoinitiatoren, Bindemitteln und gegebenenfalls weiteren Zusätzen; als Monomere werden dabei beispielsweise Acryl- und Methacrylsäureester oder Umsetzungsprodukte von Diisocyanaten mit Partialestern mehrwertiger Alkohole eingesetzt, wie es beispielsweise in den US-A-2 760 863 und 3 060 023 und den DE-A-2 064 079 und 2 361 041 beschrieben wird;
  • negativ-arbeitende Schichten gemäß der DE-A-3 036 077, die als lichtempfindliche Verbindung ein Diazoniumsalz-Polykondensationsprodukt oder eine organische Azidoverbindung und als Bindemittel ein hochmolekulares Polymeres mit seitenständigen Alkenylsulfonyl- oder Cycloalkenylsulfonylurethan-Gruppen enthalten.
  • Es können auch photohalbleitende Schichten, wie sie z. B. in den DE-C-1 117 391, 1 522 497, 1 572 312, 2 322 046 und 2 322 047 beschrieben werden, eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäßen Trägermaterialien weisen für das Anwendungsgebiet Druckplatten Eigenschaften auf, welche die Qualitäten des Standes der Technik übertreffen, d.h. sie sind insbesondere temperaturstabil und zeigen gleichzeitig auch nach einer Aufrauhung, bevorzugt nach einer elektrochemischen Aufrauhung, eine praxisgerechte und für zeitgemäße Hochleistungsdruckplatten geforderte Oberflächentopographie; diese Kombination von Eigenschaften konnte bei den bisher auf dem Lithographiegebiet eingesetzten und/oder beschriebenen Aluminiumlegierungen noch nicht erreicht werden. Dies bietet insbesondere Vorteile bei der Herstellung von Druckplatten mit positiv-arbeitenden Reproduktionsschichten, die zur Erzielung höherer Druckauflagen oftmals eingebrannt werden, d. h. die belichtete und entwickelte Druckplatte wird vor dem Drucken noch auf eine Temperatur von mehr als 180 °C erhitzt, um die Bildstellen widerstandsfähiger zu machen. Wenn diese Druckplatten ein Trägermaterial mit der erfindungsgemäßen Legierungszusammensetzung aufweisen, treten nach dem Einbrennen in reduziertem Maße Festigkeitsprobleme beim Trägermaterial auf.
  • In den folgenden Beispielen und der vorstehenden Beschreibung sind die %-Angaben - wenn nicht eine andere Angabe vorliegt - auf das Gewicht bezogen.
  • Als strahlungsempfindliche Schicht wird entweder eine negativ-arbeitende mit einem Gehalt an einem Umsetzungsprodukt von Polyvinylbutyral mit Propylensulfonylisocyanat, einem Polykondensationsprodukt aus 1 Mol 3-Methoxy-diphenylamin-4-diazoniumsulfat und 1 Mol 4,4'-Bismeth-oxymethyl-diphenylether ausgefällt als Mesitylensulfonat, H3P04, Viktoriareinblau FGA und Phenylazodiphenylamin oder eine positiv-arbeitende mit einem Gehalt an einem Kresol-Formaldehyd-Novolak, 4-(2-Phenyl-prop-2-yl)-phenyl-ester der Naphthochinon-(1,2)-diazid-(2)-sulfonsäure-(4), Polyvinylbutyral, Naphthochinon-(1,2)-diazid-(2)-sulfonsäurechlorid-(4) und Kristallviolett auf das erfindungsgemäße Trägermaterial aufgebracht. Es lassen sich so praxisgerechte Druckplatten und Druckformen daraus erstellen.
    • Beispiel 1
  • Eine auf dem Fertigungsweg Walzbarrenguß, Warmwalzen und Kaltwalzen hergestelltes Aluminiumlegierungsband mit einem Fe-Anteil von 1,6 % und einem Mn-Anteil von 0,35 % (die übrigen Elemente betragen maximal 0,3 %, der Rest ist Aluminium) wird in einer wäßrigen NaOH-Lösung entfettet und in einer wäßrigen 0,9 % an HCI enthaltenden Lösung mit Wechselstrom (115 A/dm2 bei 35°C) elektrochemisch aufgerauht und in einer wäßrigen H2S04 und AI3+-lonen enthaltenden Lösung mit Gleichstrom anodisch oxidiert.
    • Vergleichsbeispiel V1
  • Es wird nach den Angaben des Beispiels 1 verfahren, aber als Ausgangsmaterial ein Band aus der Aluminiumlegierung "Reinaluminium" (bzw. "1050") eingesetzt (Fe-Anteil 0,4 %, praktisch kein Mn-Anteil).
    • Vergleichsbeispiel V2
  • Es wird nach den Angaben des Beispiels 1 verfahren, aber als Ausgangsmaterial ein Band aus der Aluminiumlegierung "1100" eingesetzt (Fe-Anteil 0,375 %, praktisch kein Mn-Anteil).
    • Vergleichsbeispiel V3
  • Es wird nach den Angaben des Beispiels 1 verfahren, aber als Ausgangsmaterial ein Band aus der Aluminiumlegierung "3003" eingesetzt (Fe-Anteil 0,15 %, Mn-Anteil 0,7 %).
    • Beispiel 2
  • Es wird nach den Angaben des Beispiels 1 verfahren, aber als Ausgangsmaterial ein Band aus einer Aluminiumlegierung mit einem Fe-Anteil von 1,6 % und einem Mn-Anteil von 0,5 % (die übrigen Elemente betragen maximal 0,35 %, der Rest ist Aluminium) eingesetzt.
    • Beispiel 3
  • Es wird nach den Angaben des Beispiels 1 verfahren, aber als Ausgangsmaterial ein Band aus einer Aluminiumlegierung mit einem Fe-Anteil von 1,5 % und einem Mn-Anteil von 0,5 % (die übrigen Elemente betragen maximal 0,35 %, der Rest ist Aluminium) eingesetzt.
    • Beispiel 4
  • Es wird nach den Angaben des Beispiels 1 verfahren, aber als Ausgangsmaterial ein Band aus einer Aluminiumlegierung mit einem Fe-Anteil von 1,45 % und einem Mn-Anteil von 0,5 % (die übrigen Elemente betragen maximal 0,3 %, der Rest ist Aluminium) eingesetzt.
    • Beispiel 5
  • Es wird nach den Angaben des Beispiels 1 verfahren, aber als Ausgangsmaterial ein Band aus einer Aluminiumlegierung mit einem Fe-Anteil von 1,45 % und einem Mn-Anteil von 0,35 % (die übrigen Elemente betragen maximal 0,3 %, der Rest ist Aluminium) eingesetzt.
    • Aufrauhtopographie
  • Die Aufrauhtopographie ist am gleichmäßigsten (d. h. Gleichmäßigkeit der Lochverteilung, wenig bis keine Narben) bei V1 und den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 5, bei V2 und V3 ist die Qualität bereits deutlich schlechter.
    • Mechanische Eigenschaften nach dem Erwärmen
  • Zur Untersuchung der mechanischen Eigenschaften nach dem Erwärmen in Abhängigkeit von der Temperatur werden die Streckgrenze und die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur und zwischen 100 und 300°C in bestimmten Temperaturintervallen bestimmt.
  • Bei der Streckgrenze und der Zugfestigkeit liegen die erfindungsgemäßen Trägermaterialien auf der Höhe von V3. V1 und V2 liegen deutlich unterhalb dieser Werte.

Claims (6)

1. Verwendung einer Aluminiumlegierung, die aus 1,2 bis 2,1 Gew.-% Fe, 0,1 bis 0,9 Gew.-% Mn - wobei die Summe aus dem Fe- und dem Mn-Anteil 1,3 bis 2,2 % beträgt -, und der Rest aus Aluminium und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht zur Herstellung von Druckplattenträgern für ein Druckverfahren.
2. Verwendung einer Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, wobei die Summe aus dem Fe- und dem Mn-Anteil 1,5 bis 2,2 Gew.-% beträgt.
3. Verwendung einer Aluminiumlegierung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Fe-Anteil 1,45 bis 1,6 Gew.-%, der Mn-Anteil 0,35 bis 0,5 Gew.-% und die Summe aus dem Fe- und dem Mn-Anteil 1,8 bis 2,1 Gew.-% betragen.
4. Verwendung einer Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, wobei deise zu Lasten des Restes Aluminium wahlweise noch im einzelnen maximal bis zu 0,1 Gew.-% Si, 0,3 Gew.-% Cu, 0,1 Gew.-% Mg, 0,1 Gew.-% Ti, 0,1 Gew.-% Zn, 0,3 Gew.-% Ni, 0,3 Gew.-% Co als Obergrenze - wobei die Summe der Elemente nicht größer als 0,4 Gew.-% ist - sowie insgesamt maximal 0,15 Gew.-% und im einzelnen maximal 0,05 Gew.-% der Elemente B, Be, Bi, Ca, Cr, Ga, Li , Na, Pb, Sb, Sn, V und/oder Zr enthält.
5. Druckplatte auf der Basis eines mechanisch, chemisch und/oder elektrochemisch aufgerauhten und gegebenenfalls anodisch oxidierten und hydrophilierten Trägermaterials aus einer Aluminiumlegierung, die aus 1,2 bis 2,1 Gew.-% Fe, 0,1 bis 0,9 Gew.-% Mn - - wobei die Summe aus dem Fe- und dem Mn-Anteil 1,3 bis 2,2 % beträgt -, und der Rest aus Aluminium und herstellungsbedingten Verunreingungen besteht.
6. Druckplatte nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet daß die Legierung zu Lasten des Restes Aluminium wahlweise noch im einzelnen maximal bis zu 0,1 Gew.-% Si, 0,3 Gew-% Cu, 0,1 Gew.-% Mg, 0,1 Gew.-% Ti, 0,1 Gew.-% Zn, 0,3 Gew.-% Ni, 0,3 Gew.-% Co als Obergrenze - wobei die Summe der Elemente nicht größer als 0,4 Gew.-% ist - sowie insgesamt maximal 0,15 Gew.-% und im einzelnen maximal 0,05 Gew.-% der Elemente B, Be, Bi, Ca, Cr, Ga, Li, Na, Pb, Sb, Sn, V und/oder Zr enthält.
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