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Dokumentenidentifikation DE69612272T2 31.10.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0795420
Titel Lithographische Druckplatte mit Anpassung zur Bilderzeugung durch Ablation
Anmelder Kodak Polychrome Graphics LLC, Norwalk, Conn., US
Erfinder Burberry, Mitchell Stewart, Rochester, US;
De Boer, Charles David, Rochester, US;
Weber, Sharon Wheten, Rochester, US
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 69612272
Vertragsstaaten BE, DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 19.12.1996
EP-Aktenzeichen 962036091
EP-Offenlegungsdatum 17.09.1997
EP date of grant 28.03.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.2001
IPC-Hauptklasse B41M 5/24
IPC-Nebenklasse B41C 1/10   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Lithographie und im besonderen auf eine neue lithographische Druckplatte. Genauer bezieht sich diese Erfindung auf eine lithographische Druckplatte, die eine bilderzeugende Schicht hat, die besonders angepaßt ist, so daß durch laserinduzierte Ablation ein Bild erzeugt werden kann.

Die Kunst des lithographischen Druckes basiert auf der Nichtmischbarkeit von Öl und Wasser, wobei die ölige Substanz oder Druckfarbe vorzugsweise an den Bildflächen zurückgehalten wird und das Wasser oder Feuchtmittel vorzugsweise an den Nichtbildflächen zurückgehalten wird. Wenn eine angemessen hergestellte Oberfläche mit Wasser befeuchtet und anschließend mit Druckfarbe behandelt wird, behält der Hintergrund oder die Nichtbildfläche das Wasser zurück und stößt die Druckfarbe ab, während die Bildfläche die Druckfarbe annimmt und das Wasser abstößt. Die Druckfarbe auf der Bildfläche wird anschließend auf die Oberfläche des Materials übertragen, worauf das Bild gedruckt werden soll, wie Papier, Stoff und dergleichen. Im allgemeinen wird die Druckfarbe auf ein Intermediat übertragen, das Gummituch genannt wird, das wiederum die Druckfarbe auf die Oberfläche des Materials überträgt, worauf das Bild gedruckt werden soll.

Aluminium wird seit vielen Jahren als Trägermaterial für lithographische Druckplatten verwendet. Um Aluminium auf eine derartige Verwendung vorzubereiten, ist es üblich, daß man es sowohl einem Aufrauhverfahren als auch einem anschließenden Anodisierungsverfahren unterzieht. Das Aufrauhverfahren dient dazu, die Adhäsion der anschließend aufgebrachten strahlungsempfindlichen Beschichtung zu verbessern und die wasserannehmenden Eigenschaften der Hintergrundflächen der Druckplatte zu verstärken. Das Aufrauhen beeinflußt sowohl die Performance als auch die Lebensdauer der Druckplatte und die Qualität des Aufrauhens ist ein kritischer Faktor, der die Gesamtqualität der Druckplatte bestimmt. Ein feines, gleichmäßiges Aufrauhen, frei von Gruben, ist unentbehrlich, um die höchste Qualität zu erhalten.

Sowohl mechanische als auch elektrolytische Aufrauhverfahren sind wohlbekannt und werden zur Herstellung lithographischer Druckplatten häufig angewandt. Optimale Ergebnisse erhält man üblicherweise, indem man elektrolytisches Aufrauhen anwendet, welches in der Technik auch als elektrochemisches Schleifen oder elektrochemisches Aufrauhen bezeichnet wird. Außerdem gibt es ziemlich viele verschiedene Verfahren für das elektrolytische Aufrauhen, welche für den Einsatz zur Herstellung von lithographischen Druckplatten vorgeschlagen werden.

Zur Herstellung lithographischer Druckplatten wird dem Aufrauhverfahren üblicherweise ein Anodisierungsverfahren angeschlossen, wobei eine Säure wie Schwefel- oder Phosphorsäure verwendet werden. Dem Anodisierungsverfahren wird üblicherweise ein Verfahren angeschlossen, wodurch die Oberfläche hydrophil gemacht wird, wie ein Verfahren zur thermischen Silikatiening oder Elektrosilikatierung. Der Anodisierungsschritt dient dazu, eine anodische Oxidschicht zu erzeugen und wird vorzugsweise so ausgeführt, daß eine Schicht von mindestens 0,3 g/m² entsteht. Verfahren zur Anodisierung von Aluminium, um eine anodische Oxidbeschichtung herzustellen und anschließend die anodisierte Oberfläche durch Techniken wie Silikatierung zu hydrophilisieren, sind in der Technik wohl bekannt und bedürfen hier keiner weiteren Beschreibung.

Beispiele für die vielen Materialien, die benutzt werden, um hydrophile Sperrschichten herzustellen, sind Polyvinylphosphonsäure, Polyacrylsäure, Polyacrylamid, Silikate, Zirkonate und Titanate.

Das Aluminium wird einem Anodisierungsverfahren unterzogen, um eine Oxidschicht zu erzeugen, die porös ist. Die Porengröße kann, in Abhängigkeit der beim Anodisierungsverfahren angewandten Reaktionsbedingungen, stark variieren, liegt aber üblicherweise im Bereich von 0,1 bis 10 Mikrometer. Die Verwendung von hydrophilen Sperrschichten ist nicht zwingend nötig, wird aber bevorzugt. Unabhängig davon ob eine Sperrschicht verwendet wird, ist der Träger aus Aluminium dadurch gekennzeichnet, daß er eine poröse, abriebbeständige, hydrophile Oberfläche hat, die speziell an den Gebrauch für den lithographischen Druck angepaßt ist, besonders bei Anwendungen mit hohen Auflagen.

Eine große Vielfalt an strahlungsempfindlichen Substanzen, die in lithographischen Druckverfahren dafür geeignet sind, Bilder zu erzeugen, sind bekannt. Es eignen sich dafür sämtliche strahlungsempfindliche Schichten, die nach der Bestrahlung und einem nötigen Entwickeln und/oder Fixieren eine erhabene Fläche ausbilden, die einem Bild entspricht und die für den Druck verwendet werden kann.

Gebräuchliche Mittel, um ein Negativ zu erzeugen, beinhalten Diazoharze, durch Licht vernetzbare Polymere und durch Licht polymerisierbare Zusammensetzungen. Gebräuchliche positiv-arbeitende Zusammensetzungen beinhalten aromatische Diazooxide, wie Benzochinondiazide und Naphthochinondiazide.

Lithographische Druckplatten des oben beschriebenen Typs werden üblicherweise nach der bildweisen Bestrahlung mit einer Entwicklerlösung entwickelt. Die Entwicklerlösung, die dazu verwendet wird, um die Nicht-Bildflächen aus der bilderzeugenden Schicht zu entfernen und dabei den darunterliegenden porösen hydrophilen Träger freizulegen, ist typischerweise eine wäßrige, alkalische Lösung und enthält häufig eine beträchtliche Menge an organischen Lösemitteln. Die Notwendigkeit beträchtliche Mengen alkalischer Entwicklerlösungen einzusetzen und zu entsorgen, war in der Drucktechnik lange Zeit ein Grund für große Besorgnis.

Seit vielen Jahren wurden Versuche unternommen, um eine Druckplatte herzustellen, bei deren Entwicklung keine alkalischen Entwicklerlösung benötigt wird. Beispiele von den vielen Patenten und veröffentlichten Patentanmeldungen, welche sich auf frühere derartige Versuche beziehen, sind:

(1) Brown et al., US-A-3,506,779.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren, worin eine unbeschriebene Druckplatte bildweise mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, der in Übereinstimmung mit den Steuersignalen in der Intensität moduliert und abgelenkt wird. Die bestrahlten Flächen werden verdampft, wobei sich Vertiefungen zur Übertragung von Druckfarbe für Tiefdruck bilden oder wobei Druckfarbe übertragende Oberflächen erhöht für den Hochdruck bleiben oder chemisch verändert, um eine weitere Bearbeitung zu unterstützen.

(2) Caddell, US-A-3,549,733.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte, wobei eine polymere Schicht auf der Oberfläche einer gesteuerten Laserstrahlung mit ausreichender Intensität ausgesetzt ist, um die Schicht zu zersetzen und dadurch Vertiefungen in der Oberfläche der Platte zu erzeugen.

(3) Burnett, US-A-3,574,657.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte, wobei ein Bild dadurch entsteht, daß eine Beschichtung aus gehärtetem allylischem Harz einem Hitzemuster ausgesetzt wird.

(4) Mukherjee, US-A-3,793,033.

Dieses Patent beschreibt eine lithographische Druckplatte, umfassend einen Träger und eine hydrophile, bilderzeugende Schicht, umfassend ein Phenolharz, einen Hydroxyethylzelluloseether und einen Photoinitiator. Nach der bildweisen Bestrahlung wird die bilderzeugende Schicht an den bestrahlten Flächen lipophil, während die nicht bestrahlten Flächen hydrophil bleiben und daher unter Verwendung herkömmlicher Druckfarben und Feuchtmittel in einer lithographischen Druckmaschine benutzt werden kann, ohne die Notwendigkeit eines Entwicklungsschrittes und daher ohne die Notwendigkeit einer Entwicklerlösung.

(5) Baker, US-A-3,832,948.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte, wobei auf der Oberfläche dadurch ein Relief gebildet wird, daß kohärente Strahlung über die Oberfläche eines strahlungsabsorbierenden, dünnen Films, der auf ein Plastiksubstrat aufgebracht ist, geführt wird.

(6) Landsman, US-A 3,945,318.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren, wobei eine unbeschriebene lithographische Druckplatte dadurch bearbeitet wird, daß ein Laserstrahl durch eine für diese Strahlung durchlässige Schicht geführt wird, um ausgewählte Bereiche auf der Schicht auf eine lithographische Oberfläche zu übertragen.

(7) Eames, US-A-3,962,513.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte, wobei ein Übertragungsfilm, umfassend ein transparentes Substrat, eine Schicht umfassend Partikel, die die Laserenergie absorbieren und eine Schicht aus Druckfarbe annehmendem Harz einem Laserstrahl ausgesetzt sind, um die Übertragung auf eine lithographische Oberfläche zu bewirken.

(8) Peterson, US-A-3,964,389.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte, wobei ein Übertragungsfilm, umfassend ein transparentes Substrat und eine Schicht umfassend Partikel, die die Laserenergie absorbieren, einem Laserstrahl ausgesetzt sind, um die Übertragung auf eine lithographische Oberfläche zu bewirken.

(9) Uhlig, US-A-4,034,183.

Dieses Patent beschreibt eine lithographische Druckplatte, umfassend einen Träger und eine hydrophile, bilderzeugende Schicht, die bildweise einer Laserstrahlung ausgesetzt wird, um die bestrahlten Flächen lipophil zu machen und dadurch eine Oberfläche für den lithographischen Druck herzustellen. Die Druckplatte kann auf einer lithographischen Druckmaschine eingesetzt werden, die mit gewöhnlichen Druckfarben und Feuchtmittel arbeitet, ohne die Notwendigkeit eines Entwicklungsschrittes. Wenn die hydrophile, bilderzeugende Schicht wasserunlöslich ist, dienen die unbestrahlten Flächen dieser Schicht als Hintergrund des Bildes. Wenn die hydrophile, bilderzeugende Schicht wasserlöslich ist, muß der verwendete Träger hydrophil sein und in diesem Fall wird die bilderzeugende Schicht an den unbestrahlten Flächen durch das Feuchtmittel entfernt, um den darunterliegenden hydrophilen Träger freizulegen.

(10) Caddell et al., US-A-4,054,094.

Dieses Patent beschreibt eine lithographische Druckplatte, umfassend einen Träger, eine polymere Schicht auf diesem Träger und eine dünne Oberflächenbeschichtung aus einem harten, hydrophilen Material auf der polymeren Schicht. Ein Laserstrahl wird verwendet, um die Oberfläche der Platte zu ätzen und sie dadurch so zu verändern, daß sie an den geätzten Flächen Druckfarbe annehmen kann und an den nicht geätzten Flächen Wasser annehmen kann.

(11) Pacansky, US-A-4,081,572.

Dieses Patent beschreibt eine lithographische Druckplatte, umfassend ein Substrat und eine Beschichtung aus einem hydrophilen Polymer, das als funktionelle Gruppen Carboxylgruppen enthält, die durch Hitze selektiv bildweise zu hydrophoben Gruppen reagieren können.

(12) Kitajima et al., US-A-4,334,006.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Abbildung, wobei ein lichtempfindliches Material, bestehend aus einem Träger und einer Schicht aus einer lichtempfindlichen Zusammensetzung, bestrahlt und anschließend dadurch entwickelt wird, daß sie in engem Kontakt mit einer abziehbaren Entwicklungsträgerfolie erhitzt wird und anschließend die Trägerfolie von dem lichtempfindlichen Material abgezogen wird.

(13) Schwartz et al., US-A-4,693,958.

Dieses Patent beschreibt eine lithographische Druckplatte, umfassend einen Träger und eine hydrophile, wasserlösliche, wärmehärtbare, bilderzeugende Schicht, die bildweise bestrahlt wird durch eine geeignete Bestrahlungsquelle, wie einem Strahl eines Infrarotlasers, um die bilderzeugende Schicht an den bestrahlten Flächen zu härten und somit lipophil werden zu lassen. Die nicht gehärteten Anteile der bilderzeugenden Schicht können anschließend durch einfaches Ausspülen mit Wasser entfernt werden.

(14) Fromson et al., US-A-4,731,317.

Dieses Patent beschreibt eine lithographische Druckplatte, umfassend einen Träger aus aufgerauhtem und anodisiertem Aluminium, worauf eine Beschichtung aufgebracht ist, die ein Diazoharz im Gemisch mit einem bestimmten energieabsorbierenden Material umfaßt, das die einfallende Strahlung absorbiert und als Strahlung wieder abgibt, was die Diazoharzbeschichtung verändert.

(15) Hirai et al., US-A-5,238,778.

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren, um eine lithographische Druckplatte herzustellen, wobei ein Element verwendet wird, umfassend einen Träger mit einer darauf aufgebrachten wärmeübertragenden Beschichtung, die einen Farbstoff, eine in der Wärme schmelzbare Substanz und eine lichthärtbare Zusammensetzung enthält. Unter Wärmeeinwirkung, die die Bildinformation beinhaltet, wird das Bild auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen, das eine hydrophile Oberfläche hat und das dadurch übertragene Bild wird anschließend einer aktinischen Strahlung ausgesetzt, um es härten zu lassen.

(16) Lewis et al., US-A-5,353,705.

Dieses Patent beschreibt lithographische Druckplatten, die dafür geeignet sind, um durch Laservorrichtungen, die eine oder mehrere Schichten abtragen, die eine Sekundär- Abtragungsschicht umfassen, die als Folge der Zerstörung der darüberliegenden Schichten, nur teilweise abgetragen wird, ein Bild zu erzeugen.

(17) Lewis et al., US-A-5,385,092.

Dieses Patent beschreibt lithographische Druckplatten, die dafür vorgesehen sind, um durch Bestrahlung mit Lasern, die im infraroten Bereich arbeiten, ein Bild zu erzeugen. Sowohl nasse Platten, die Feuchtmittel während des Drucks verwenden, als auch trockene Platten, wobei die Druckfarbe direkt verwendet wird, werden beschrieben. Die Laserstrahlung trägt entweder eine oder mehrere Schichten ab oder verändert die Oberflächenbeschichtung physikalisch so, daß die bestrahlten Flächen eine Anziehung auf die Druckfarbe oder eine die Druckfarbe abweisende Flüssigkeit, wie Feuchtmittel, ausüben, was sie von den unbestrahlten Flächen unterscheidet.

(18) Reardon et al., US-A-5,395,729.

Dieses Patent beschreibt ein laserinduziertes, thermisches Übertragungsverfahren, das für Anwendungen wie Farbproofherstellung und Lithographie nützlich ist. Bei diesem Verfahren wird ein Aufbau, umfassend ein Donorelement und ein Akzeptorelement, bildweise mit einem Laser bestrahlt Das Donorelement wird vom Akzeptorelement getrennt und das Akzeptorelement wird nach der Übertragung einer Behandlung unterzogen, um eine Rückübertragung im wesentlichen zu verhindern.

(19) EP-A-0 001 068.

Diese Patentanmeldung beschreibt ein Verfahren, womit lithographische Druckplatten dadurch hergestellt werden, daß auf einen Träger aus Aluminium, worauf eine hydrophile, poröse anodische Oxidschicht aufgebracht ist, ein lipophiles Bild durch Sublimation in und auf die poröse Schicht abgeschieden wird.

(20) EP-A-0 573 091.

Diese Patentanmeldung beschreibt eine lithographische Druckplatte, umfassend einen Träger mit einer lipophilen Oberfläche, einer Aufzeichnungsschicht, die Laserlicht in Wärme konvertieren kann und eine lipophobe Schicht an der Oberfläche. Die Aufzeichnungsschicht und die lipophobe Schicht an der Oberfläche können die gleiche Schicht oder unterschiedliche Schichten sein. Die Druckplatte wird mit einem Laserstrahl bildweise bestrahlt und wird anschließend abgerieben, um die lipophobe Oberflächenschicht an den bestrahlten Flächen zu entfernen, so daß die darunterliegende lipophile Oberfläche freigelegt wird und dabei eine lithographische Druckoberfläche entsteht.

Lithographische Druckplatten, die bisher vorgeschlagen wurden und darauf zugeschnitten sind, die Notwendigkeit einer Entwicklerlösung zu vermeiden, weisen einen oder mehrere Nachteile auf, die deren Einsatzfähigkeit begrenzen. Es mangelte ihnen z. B. an einer ausreichenden Unterscheidung zwischen lipophilen Bildflächen und hydrophilen Nichtbildflächen mit dem Ergebnis, daß die Bildqualität beim Drucken schlecht ist oder sie haben lipophile Bildflächen, die nicht genügend beständig waren, um hohe Auflagen zu erlauben oder sie hatten hydrophile Nichtbildflächen, die leicht zerkratzt und abgenutzt wurden oder sie wurden übertrieben aufwendig und teuer auf Grund der Notwendigkeit, verschiedene Schichten auf den Träger aufzubringen.

Gegenstand dieser Erfindung ist es, eine verbesserte lithographische Druckplatte bereitzustellen, die keine alkalischen Entwicklerlösungen benötigt, einfach und preiswert ist und die viele der Einschränkungen und Nachteile des momentanen Standes der Technik nicht mehr aufweist.

Gemäß dieser Erfindung umfaßt eine lithographische Druckplatte einen Träger aus anodisiertem Aluminium und eine bilderzeugende Schicht, die auf den Träger aufgebracht ist,

wobei die bilderzeugende Schicht ein im infraroten Bereich absorbierendes Mittel umfaßt, das in solch einer Menge in einem filmbildenden, polymeren Bindemittel dispergiert ist, die ausreicht, daß in der bilderzeugenden Schicht durch laserinduzierte thermische Ablation ein Bild erzeugt wird, wobei die bilderzeugende Schicht vollständig an den Stellen entfernt wird, die der Laserstrahlung ausgesetzt werden, um dadurch den darunterliegenden Träger freizulegen, und

die Druckplatte dadurch gekennzeichnet ist, daß das filmbildende, polymere Bindemittel aus einem Cyanoacrylat-Polymer besteht.

Diese Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren, um ein positives Bild zu erzeugen, umfassend:

A) Bereitstellung einer lithographischen Druckplatte wie oben beschrieben und

B) bildweises Richten infraroter Laserstrahlung auf die Druckplatte, um die bilderzeugende Schicht an den bestrahlten Stellen davon thermisch abzutragen, um ein positives Bild zu erzeugen.

Die erfindungsgemäßen lithographischen Druckplatten sind positiv-arbeitende Druckplatten. Die bilderzeugende Schicht, die sowohl lipophil ist als auch im infraroten Bereich absorbiert, wird an den bestrahlten Flächen entfernt, so daß die unbestrahlten Flächen als Druckfarbe übertragende Oberflächen im lithographischen Druck dienen. Da der Schritt der Bestrahlung die bilderzeugende Schicht vollständig an den bestrahlten Flächen entfernt, wird der darunterliegende Träger aus anodisiertem Aluminium an diesen Stellen freigelegt und stellt eine sehr beständige, hydrophile Oberfläche dar, die besonders gut an den Gebrauch im lithographischen Druck angepaßt ist.

Die Verwendung von filmbildenden Cyanoacrylat-Polymeren in der bilderzeugenden Schicht bietet viele Vorteile im Vergleich zu bisherigen Platten des Ablationstyps. Obwohl bisher viele Typen laserbeschriebener lithographischer Druckplatten dafür vorgeschlagen wurden, gab es viele Einschränkungen und Nachteile, die mit ihrem Gebrauch verbunden waren, was deren Vermarktung im Wege stand. So ist es z. B. sehr wünschenswert, alle möglichen Ursachen einer Sytemvariabilität auszuschließen, wie die Notwendigkeit, Rückstände von der laserbeschriebenen Platte abzuwischen. Zudem ist es wünschenswert, den Energiebedarf für die Bilderzeugung zu verringern, um dadurch den Durchsatz zu steigern und die Systemkosten zu senken. Es ist von besonderer Bedeutung, die Zahl der Schichten zu reduzieren, die auf die Platte aufgebracht werden müssen, um dadurch das Beschichtungsverfahren zu vereinfachen und die Materialkosten zu senken. Die Möglichkeit, sehr zuverlässige und relativ preiswerte Diodenlaser für den Schritt der Bilderzeugung verwenden zu können, ist besonders vorteilhaft. Um kommerziell erfolgreich zu sein, sollten die Platten nur relativ wenig Bestrahlung benötigen, beim Drucken schnell freilaufen, kein Tonen zeigen, die Druckfarbe gut annehmen, gute Abriebeigenschaften haben und große Auflagen ermöglichen. Die neuen lithographischen Druckplatten, die hier beschrieben sind, werden allen dieser vielen Anforderungen gerecht.

Die erfindungsgemäßen lithographischen Druckplatten sind gekennzeichnet durch (1) ein beständiges lipophiles Bild, (2) hydrophile Nichtbildflächen, die sehr widerstandsfähig gegen Kratzer oder andere Schädigungen sind und (3) eine hervorragende Unterscheidung zwischen lipophilen Bildflächen und hydrophilen Nichtbildflächen, was zu einer hohen Qualität der lithographischen Druckoberfläche führt.

Bei der vorliegenden Erfindung wird das Bild durch laserinduzierte thermische Ablation in der bilderzeugenden Schicht erzeugt. Für die Durchführung eines derartigen Verfahrens wird ein Laser benutzt, der im infraroten Bereich emittiert und die bilderzeugende Schicht muß im infraroten Bereich ausreichend absorptionsfähig sein, damit für die Erzeugung eines Bildes genügend Wärme entsteht, um die bilderzeugende Schicht an den bestrahlten Flächen vollständig durch thermische Ablation zu entfernen. Ein derartiger Gebrauch eines Lasers ermöglicht es, das hohe Maß an Bildauflösung zu erhalten, welches für lithographische Druckplatten benötigt wird.

Die erfindungsgemäßen Druckplatten verwenden einen Träger aus anodisiertem Aluminium. Beispiele eines derartigen Trägers umfassen Aluminium, das ohne vorheriges Aufrauhen anodisiert worden ist, Aluminium, das aufgerauht und anodisiert worden ist, Aluminium, das aufgerauht, anodisiert und mit einer hydrophilen Sperrschicht, wie einer Silikatschicht, überzogen worden ist. Ein Träger aus anodisiertem Aluminium ist sehr vorteilhaft auf Grund seiner Affinität zum Feuchtmittel, das für Druckmaschinen eingesetzt wird und auf Grund seiner extremen Abriebbeständigkeit. Bei dieser Erfindung wird der Einsatz von Aluminium besonders bevorzugt, das sowohl aufgerauht als auch anodisiert worden ist.

Die bilderzeugende Schicht, die bei dieser Erfindung eingesetzt wird, hat üblicherweise eine Stärke im Bereich von 0,0002 bis 0,02 Millimetern und besonders bevorzugt im Bereich von 0,0004 bis 0,002 Millimetern. Sie wird hergestellt durch die Beschichtung des Trägers aus anodisiertem Aluminium mit einer Beschichtungszusammensetzung, umfassend ein Mittel, das im infraroten Bereich absorbiert und ein Bindemittel aus Cyanoacrylat-Polymer.

Eine Vielzahl von Mitteln, die im infraroten Bereich absorbieren und geeignet für den Einsatz in Elementen sind, die mit laserinduzierter thermischer Ablation arbeiten, sind auf dem Fachgebiet bekannt und werden in zahlreichen Patenten beschrieben, wie z. B. US- A4,912,083, US-A-4,942, 141, US-A-4,948, 776, US-A-4,948, 777, US-A-4, 948,778, US-A- 4,950,639, US-A-4,950,640, US-A-4,952,552, US-A-4,973,572 und US-A-5,036,040. Jedes dieser im infraroten Bereich absorbierenden Mittel kann für die vorliegende Erfindung verwendet werden.

Das Einbringen eines Mittels, das im infraroten Bereich absorbiert, in die bilderzeugende Schicht in geeigneten Mengen macht sie empfindlich für infrarote Strahlung und ermöglicht durch eine bildweise laserinduzierte thermische Ablation die Erzeugung eines hochaufgelösten Bildes. Das im infraroten Bereich absorbierende Mittel kann ein Farbstoff oder ein Pigment sein. Eine sehr große Vielzahl derartiger Verbindungen ist auf dem Fachgebiet wohlbekannt und umfaßt Farbstoffe oder Pigmente der Squarylium-, Croconat-, Cyanin-, Merocyanin-, Indolizin-, Pyrylium- oder der Metalldithiolenklasse.

Weitere Mittel, die im infraroten Bereich absorbieren und bei dieser Erfindung eingesetzt werden, sind die in US-A-5,166,024 beschriebenen. Wie in Patent '024 beschrieben, sind Phthalocyaninpigmente besonders nützliche Mittel, die im infraroten Bereich absorbieren.

Folgende Beispiele werden bei dieser Erfindung bevorzugt als Mittel eingesetzt, die im infraroten Bereich absorbieren:

IR-1

2-[2-[2-Chloro-3-[(1,3-dihydro-1,1,3-trimethyl-2H-benz[e]indol-2-yliden)-ethylidenl]-1- cyclohex-1-yl]-ethenyl]-1,1,3-trimethyl-1H-benz[e]indoliumsalz mit 4-Methylbenzolsulfonsäure.

IR-2

2-[2-[2-Chloro-3-[(1,3-dihydro-1,1,3-trimethyl-2H-benz[e]indol-2-yliden)-ethyliden]-1- cyclohex-1-yl]-ethenyl]-1,1,3-trimethyl-1H-benz[e]indoliumsalz mit Heptafluorobutyrat

IR-3

2-[2-[2-Chloro-[3-(1,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-5-nitro-2H-indol-2-yliden)-ethyliden]-1- cyclohexen-1-yl]-ethenyl]-1,3,3-trimethyl-5-nitro-3H-indoliumhexafluorophosphat

IR-4

2,3,4,6-Tetrahydro-1,2-dimethyl-6-[[1-oxo-2,3-bis(2,4,6-trimethylphenyl)-7(1H)- indolizinyliden]-ethyliden]-quinoliniumtrifluormethansulfonat.

Bestandteile, die der bei dieser Erfindung verwendeten bilderzeugenden Schicht optional beigemischt sein können, umfassen Färbungsmittel, wie sichtbare Farbstoffe, ultraviolette Farbstoffe, organische Pigmente oder anorganische Pigmente, welche die Schicht einfärben und daher die Entscheidung erleichtern, ob die Beschichtung Defekte aufweist. Färbungsmittel, die der bilderzeugenden Schicht beigemischt sind, sollten nicht in der Druckfarbe löslich sein, da eine derartige Löslichkeit eine Verunreinigung der Druckfarbe und eine Verminderung der strukturellen Unversehrtheit des Bildes zur Folge hätte, was bei der Druckplatte zu einem Verlust an Haltbarkeit führen kann.

Das Cyanoacrylat-Polymer, das bei dieser Erfindung verwendet wird, hat viele vorteilhafte Eigenschaften für die Verwendung in einer bilderzeugenden Schicht einer lithographischen Druckplatte, umfassend eine relativ geringe Zersetzungstemperatur (üblicherweise 250ºC), große Affinität zur Druckfarbe, hervorragende Haftung an der Oberfläche von anodisiertem Aluminium und große Abriebbeständigkeit.

Die einsetzbaren Cyanoacrylat-Polymere bestehen aus Homopolymeren eines einzigen Cyanoacrylatmonomeren, wie Poly(methyl-2-cyanoacrylat), oder Poly(ethyl-2-cyanoacrylat), Copolymere aus zwei verschiedenen Cyanoacrylatmonomeren, wie Poly(methyl-2- cyanoacrylat-co-ethyl-2-cyanoacrylat) und Interpolymere aus drei und mehr Cyanoacrylatmonomeren, wie Poly(methyl-2-cyanoacrylat-co-ethyl-2-cyanoacrylat-co-propyl-2-cyanoacrylat).

Neben derartigen Poly(alkylcyanoacrylaten), wie oben beschrieben, erhält man auch mit Poly(alkoxyalkylcyanoacrylaten), wie Poly(methoxyethyl-2-cyanoacrylat), hervorragende Ergebnisse.

Filmbildende Cyanoacrylat-Polymere, die bei dieser Erfindung gut verwendbar sind, können auch dadurch hergestellt werden, daß ein Gyanoacrylatmonomer copolymerisiert wird mit einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten, copolymerisierbaren Monomeren, wie z. B. Acrylaten, Methacrylaten, Acrylamiden, Methacrylamiden, Vinylethern, Butadienen, Styrolen, α-Methylstyrolen und dergleichen.

Spezielle anschauliche Beispiele der Cyanoacrylat-Polymere, die bei dieser Erfindung nützlich sind, sind die folgenden:

Poly(methyl-2-cyanoacrylat)
Poly(ethyl-2-cyanoacrylat)
Poly(methoxyethyl-2-cyanoacrylat)
Poly(methyl-2-cyanoacrylat-co-ethyl-2-cyanoacrylat).

In den obigen Strukturformeln sind m und n ganze, positive Zahlen, deren Werte vom Molekulargewicht des Cyanoacrylat-Polymeren abhängen.

Das Molekulargewicht der Cyanoacrylat-Polymeren, die bei dieser Erfindung als Bindemittel verwendet werden, liegt üblicherweise im Bereich von 10.000 bis 1.000.000 und bevorzugt im Bereich von 50.000 bis 400.000.

Wenn ein Cyanoacrylatmonomer mit einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten, copolymerisierbaren Monomeren copolymerisiert wird, wird bevorzugt, daß das entstehende Polymer mindestens 50 Molprozent Cyanoacrylatmonomer umfaßt.

Für die bilderzeugende Schicht der erfindungsgemäßen lithographischen Druckplatten wird ein im infraroten Bereich absorbierendes Mittel typischerweise in einer Menge von 0,2 bis 4 Teilen pro Gewichtsteil des Cyanoacrylat-Polymers verwendet und bevorzugt in einer Menge von 0,5 bis 2,5 Teilen pro Gewichtsteil des Cyanvacrylat-Polymers.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Druckplatten wird eine Beschichtungszusammensetzung dadurch gebildet, daß das Cyanoacrylat-Polymer und das im infraroten Bereich absorbierende Mittel mit einem geeigneten Lösemittel oder einer geeigneten Lösemittelmischung kombiniert werden, ein dünner Film dieser Zusammensetzung auf den Träger aufgetragen und die aufgetragene Schicht getrocknet wird.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Druckplatten werden die bei der Beschichtung und Trocknung der bilderzeugenden Schicht herrschenden Bedingungen, wie z. B. das verwendete Lösemittelsystem und die Temperatur und der Luftstrom bei der Trocknung, so gewählt, daß die bilderzeugende Schicht möglichst gut an den Träger gebunden wird.

Bei den erfindungsgemäßen Druckplatten wird das Bild durch bildweise laserinduzierte thermische Ablation der bilderzeugenden Schicht erzeugt. Üblicherweise benötigt ein derartiger Vorgang eine Energieeinstrahlung im Bereich von 300 bis 1400 Millijoules pro Quadratzentimeter (mJ/cm²). Geeignete Geräte, um die laserinduzierte thermische Ablation auszuführen, sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Ein Beispiel eines derartigen Gerätes ist die thermische Druckmaschine beschrieben in US-A-5,168,288. Das durch Ablation abgetragene Material kann mit einer geeigneten Absaugung entfernt werden, die auf dem Fachgebiet wohlbekannt ist.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die angewandte Laserenergie ausreichend, um das Material an den bestrahlten Flächen aus der bilderzeugenden Schicht herauszulösen und dabei den darunterliegenden Träger freizulegen.

Die erfindungsgemäßen lithographischen Druckplatten sind in der Beziehung besonders vorteilhaft, daß sie gute "Freilaufeigenschaften" aufweisen, was bedeutet, daß die Anzahl der Exemplare gering ist, die gedruckt werden müssen, bis man das erste brauchbare Exemplar erhält. Sie sind auch dadurch sehr vorteilhaft, daß sie sehr resistent gegen das "Blindlaufen" sind. Der Begriff "Blindlaufen" ist in der lithographischen Drucktechnik wohlbekannt und bedeutet, daß die Bildflächen der Druckplatte nicht in der Lage sind, genügend Druckfarbe aufzunehmen.

Die Erfindung wird weiter veranschaulicht, indem die folgenden aus der Praxis stammenden Beispiele mit ähnlichen Beispielen verglichen werden.

Beispiele 1-4

Erfindungsgemäße lithographische Druckplatten wurden hergestellt, unter Verwendung eines Trägers aus aufgerauhtem und anodisiertem Aluminium, das eine Stärke von 137,5 Mikrometer, eine Oxidmasse von 2,5 g/m² und eine Silikatsperrschicht hat, die auf die anodische Aluminiumoberfläche aufgebracht ist. Um die Platte herzustellen, wurde der Träger aus Aluminium mit einer Beschichtungszusammensetzung überzogen, die den im infraroten Bereich absorbierenden Farbstoff IR-1 und das in Acetonitril aufgelöste polymere Bindemittel enthielt.

Das verwendete Bindemittel, die Menge des Bindemittels und die Menge des IR-1 werden für jedes der Beispiele 1 bis 4 in der folgenden Tabelle dargestellt.

Tabelle 1

* Das Copolymer bestand zu 70 mol% aus Methyl-2-cyanoacrylat und zu 30 mol% aus Ethyl-2- cyanoacrylat.

In den Vergleichsbeispielen V-1 bis V-16 wurden anstatt Cyanoacrylat-Polymeren andere Bindemittel verwendet. In den Vergleichsbeispielen wurde der gleiche Träger aus anodisiertem Aluminium und der gleiche IR-absorbierende Farbstoff verwendet wie in den Beispielen 1 bis 4. In jedem Fall betrug die trockene Abscheidung des IR-absorbierenden Farbstoffes 0,16 g/m² und die trockene Abscheidung des Polymeren 0,22 g/m². Die verwendeten Polymere und Lösemittel, womit die Beschichtung erfolgte, sind in der folgenden Tabelle 2 beschrieben. In Tabelle 2 bezieht sich der Begriff "IR-modifiziertes Polymer" auf ein Polymer, das gebunden an die Polymerkette eine im infraroten Bereich absorbierende Gruppe trägt. Dieses Polymer kann durch die folgende Formel dargestellt werden:

Tabelle 2

(1) ACT = Aceton

MEK = Methylethylketon

DCM = Dichlormethan

NMP = 1-Methyl-2-Pyrrolidinon

(2) BUTVAR B-73 und BUTVAR B-76 sind Handelsnamen der bei MONSANTO COMPANY erhältlichen Poly(vinylbutyrale)

Dieses Polymer ist ein Polyimid, das bei Ciba-Geigy Corporation kommerziell erhältlich ist.

Alle diese lithographischen Druckplatten wurden bestrahlt mit einem externen Trommeldrucker vom Drehscheibentyp, 600 mW pro Kanal Laserstrahl (830 nm), mit 9 Kanälen pro Umdrehung, einer Spotgröße von ungefähr 12 um · 25 um, Aufzeichnung mit 2400 Linien pro inch (945 Linien pro cm) und Trommelgeschwindigkeiten bis zu 800 UpM (Umdrehungen pro Minute), Trommelumfang von 52,92 cm.

Nach der Bestrahlung erschienen die bestrahlten Flächen hellgrün im Kontrast zum dunkelgrünen Hintergrund. Die bestrahlten Platten wurden ohne Abwischen oder weitere Bearbeitung auf eine Druckmaschine der A. B. Dick Company montiert. Die Platten wurden mit Feuchtmittel und anschließend mit Druckfarbe in Verbindung gebracht. Die Druckläufe wurden bewertet nach Freilaufgeschwindigkeit, Aufnahmefähigkeit für Druckfarbe, Druckfarbenunterscheidung, Tonen, Abriebeigenschaften und Lauflänge. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Die getesteten Platten wurden geordnet nach ihrer Gesamtqualität und Druckumfang. Proben der als Bindemittel verwendeten Polymeren wurden durch thermogravimetrische Analysen und Oberflächenenergiemessungen ebenfalls bewertet. Die Polymerproben wurden auf eine Waagschale gelegt und mit einer Rate von 10ºC pro Minute in Stickstoff erhitzt. Es wurde festgestellt, daß die Leistungsfähigkeit der Platte zu einem bestimmten Grad in Korrelation mit der Temperatur stand, bei der die Hälfte des Gewichtes des Polymeren verloren war; das war jedoch nicht das einzige Kriterium, das zu optimalem Verhalten führte. Obgleich solche Polymere wie Nitrozellulose und Poly(α-methylstyrol) wohlbekannt dafür sind, daß sie niedrige Zersetzungstemperaturen und gute Ablationseigenschaften haben, sind diese Faktoren alleine nicht ausreichend für die Produktion guter Druckplatten. Die Cyanoacrylat-Polymere funktionieren hervorragend, da sie eine niedrige Zersetzungstemperatur, eine gute Aufnahme der Druckfarbe, gutes Haften auf dem Träger und gute Abriebeigenschaften miteinander vereinen.

* Thermogravimetrische Analsen

Die vorliegende Erfindung erlaubt es, daß lithographische Druckplatten direkt aus digitalen Daten hergestellt werden, ohne die Notwendigkeit eines Überträgerfilmes und konventioneller, zeitaufwendiger optischer Druckverfahren. Die Platten werden bildweise einem fokusierten Laserstrahl mit hoher Intensität ausgesetzt, wodurch die lipophile bilderzeugende Schicht an den bestrahlten Stellen entfernt wird. Die Platten benötigen relativ wenig Bestrahlung im Vergleich zu denen, die man mit anderen Plattenherstellungsverfahren benötigt, und sie sind maßgeschneidert für die Bestrahlung mit relativ kostengünstigen und sehr verläßlichen Diodenlasern. Zudem benötigen die Druckplatten dieser Erfindung keine Nachbehandlung, wodurch Zeit, die Ausgaben, die Wartung und Platz für das Plattenbearbeitungsgerät eingespart werden. Die Platten haben eine hervorragende Performance verglichen mit Platten, die mit anderen in der Technik bekannten Bindemitteln gemacht wurden. Sie laufen schnell frei, zeigen eine gute Druckfarbenunterscheidung, tonen nicht, werden nicht blind und haben eine hervorragende Strapazierfähigkeit für viele Läufe. Einbrennen nach der Bestrahlung oder Bestrahlung mit ultravioletten oder sichtbaren Lichtquellen ist nicht erforderlich. Da kein chemisches Verfahren; Wischen, Bürsten, Einbrennen oder eine Behandlung irgendwelcher Art nötig ist, ist es möglich, die Druckplatte direkt auf der Druckmaschine zu bestrahlen, wobei die Druckmaschine ausgestattet wird mit einer Laserbestrahlungseinheit und geeigneten Teilen, wie einer Führungsschraube, um die Position der Laserbestrahlungseinheit zu regeln.


Anspruch[de]

1. Lithographische Druckplatte, umfassend einen Träger aus anodisiertem Aluminium und eine bilderzeugende Schicht, die diesen Träger bedeckt,

wobei die bilderzeugende Schicht ein im infraroten Bereich absorbierendes Mittel umfaßt, das in solch einer Menge in einem filmbildenden, polymeren Bindemittel dispergiert ist, die ausreicht, daß in der bilderzeugenden Schicht durch Laser induzierte thermische Ablation ein Bild erzeugt wird, wobei die bilderzeugende Schicht vollständig an den Stellen entfernt wird, die der Laserstrahlung ausgesetzt werden, um dadurch den darunterliegenden Träger freizulegen, und

die Druckplatte dadurch gekennzeichnet ist, daß das filmbildende, polymere Bindemittel aus einem Cyanoacrylat-Polymer besteht.

2. Lithographische Druckplatte nach Anspruch 1, wobei der Träger aus Aluminium sowohl aufgerauht als auch anodisiert ist.

3. Lithographische Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Träger aus Aluminium aufgerauht, anodisiert und mit einer hydrophilen Sperrschicht versehen ist.

4. Lithographische Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das im infraroten Bereich absorbierende Mittel ein Farbstoff oder Pigment der Squarylium-, Croconat-, Cyanin-, Merocyanin-, Indolizin-, Pyrylium- oder der Metalldithiolenklasse ist.

5. Lithographische Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das im infraroten Bereich absorbierende Mittel ein im infraroten Bereich absorbierender Farbstoff der Formel ist:

oder

6. Lithographische Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Cyanoacrylat-Polymer ein Poly(alkylcyanoacrylat), ein Poly(alkoxyalkylcyanoacrylat), ein Copolymer aus zwei verschiedenen Cyanoacrylatmonomeren oder ein Copolymer aus drei oder mehr Cyanoacrylatmonomeren ist und ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 50.000 bis etwa 400.000 hat.

7. Lithographische Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Cyanoacrylat-Polymer ein Poly(methyl-2-cyanoacrylat), Poly(ethyl-2-cyanoacrylat), Poly(methyl- 2-cyanoacrylat-co-ethyl-2-cyanoacrylat) oder ein Poly(methoxyethyl-2-cyanoacrylat) ist.

8. Lithographische Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das im infraroten Bereich absorbierende Mittel in einer Menge von 0,2 bis 4 Teilen pro Gewichtsteil des Cyanoacrylat-Polymers in der bilderzeugenden Schicht enthalten ist.

9. Verfahren, um ein positives Bild zu erzeugen, umfassend:

A) Bereitstellung einer lithographischen Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und

B) bildweises Richten infraroter Laserstrahlung auf die Druckplatte, um die bilderzeugende Schicht an den bestrahlten Stellen davon thermisch abzutragen, um ein positives Bild zu erzeugen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die lithographische Druckplatte in eine Druckmaschine eingebaut wird, bevor Schritt B ausgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei durch die IR Laserstrahlung Energie im Bereich von 300 bis 1400 mJ/cm² zugeführt wird.







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