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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein nichteloxiertes Folienprodukt,
welches wenigstens eine behandelte Oberfläche zur Verwendung in einer
lithographischen Platte aufweist.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung der Oberfläche von
Metallen und ihren Legierungen, insbesondere Aluminium und Aluminiumlegierungen,
so daß eine
Vielzahl unterschiedlicher Materialien permanent oder vorübergehend
verklebt, aneinander befestigt, angehaftet, zusammengeführt oder
gehalten werden können
an der Oberfläche
des fertigen Produkts, welches eine Folie, ein Blech, eine Platte,
ein Verbundmaterial oder ein Laminat sein kann. Solche Fertigprodukte
umfassen flexographische Platten und lithographische Platten. Im
typischen Fall erfordern diese Produkte den Einsatz einer gewalzten
Aluminiumfolie.
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Gewalzte
Folien und Platten aus Metall-Legierungen haben eine erkennbare
mechanische Vorspannung. Der Walzvorgang erzeugt eine Walzprägung, die
als eine in Längsrichtung
des gewalzten Produkts verlaufende Riefung in Erscheinung tritt.
Diese Riefen können
bestimmte nachfolgende Aktivitäten,
wie beispielsweise die Lithographie, stören. In der Lithographie wird
beispielsweise die Folienoberfläche
mit einer fotoempfindlichen oder mit laserbeschreibbaren Beschichtung
beschichtet. Die Einsatzlebensdauer und die Schärfe des Druckbildes werden
von der Haftfestigkeit des Aluminiums an der Beschichtung und von
der Richtungsorientierung des resultierenden Produkts bestimmt.
Das Vorhandensein einer Walzprägung
in diesen Produkten ergibt ein Endprodukt mit kurzer Einsatzlebensdauer
und schlechter Bildschärfe
infolge der mangelhaften Haftfestigkeit und Richtungsorientierung.
Um diesen Effekten entgegen zu wirken, rauhen typische Hersteller
lithographischer Platten die Oberfläche des Aluminiums chemisch
oder mechanisch auf, um eine vergrößerte Oberfläche zu erzeugen,
mit welcher die Haftfestigkeit der lithographischen Platte für eine Druckmischung
verstärkt
und die Richtungsorientierung im Produkt vermindert werden.
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Die
konventionelle Bearbeitung von Aluminium-Substraten zum darauf Auftragen
einer Druckmischung, beispielsweise einer fotoempfindlichen Beschichtung,
umfaßt
das Aufrauhen und Eloxieren der Oberfläche des Substrats, auf der
die fotoempfindliche Beschichtung aufgetragen werden soll. Der Eloxiervorgang erzeugt
typischerweise Aluminiumoxid auf der Oberfläche des Substrats. Zusätzlich kann
die Aluminiumoberfläche
nachbehandelt werden, um die Haftfestigkeit einer fotoempfindlichen
Beschichtung auf dem Aluminiumsubstrat zu verbessern und dabei auch
eine ölabweisende
Oberfläche
zu erzeugen. Das Aufrauhen und Eloxieren und/oder Nachbehandeln
(z.B. Auftragen einer Siliziumdioxidschicht) eines Aluminiumsubstrats
erfordern spezielle Verarbeitungsschritte. Das Aufrauhen kann elektrochemisch
oder mechanisch (z.B. Bürstkörnen) erzielt
werden. Diese Verfahren führen
zu einer signifikanten Erhöhung
des Zeitaufwands und der Kosten für die Vorbereitung eines Aluminiumsubstrats
zur Beschichtung mit einem fotoempfindlichen Material. Die
EP 0626273 offenbart eine
lithographische Folie mit einem eloxierten Aluminiumsubstrat und
einer Vorbehandlungsschicht. Diese Schicht enthält keine Dotierungspartikel.
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Entsprechend
bleibt ein Bedarf für
eine Folie, die das Aufrauhen und Eloxieren und/oder die Nachbehandlung
minimiert oder vermeidet und Beschichtungen zur Herstellung einer
lithographischen Folie oder Platte leicht festhält.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Dieser
Bedarf wird vom lithographischen Folienprodukt gemäß der vorliegenden
Erfindung gedeckt. Das Folienprodukt umfaßt ein Substrat, vorzugsweise
aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, mit wenigstens einer Oberfläche, die
mit einer polymeren Vorbehandlungsschicht bedeckt ist. Die Vorbehandlungsschicht ist
insbesondere zur Verbesserung der Haftfestigkeit einer Druckmischung
auf dem Substrat geeignet. Die Druckmischung kann eine fotoempfindliche
Beschichung, oder eine Druckfarbe oder ein sonstiges derartiges Material
sein. Geeignete Polymere für
die Vorbehandlungsschicht umfassen Polymere der Acrylsäure oder
der Methacrylsäure,
phosphororganische Polymere und Copolymere dieser Materialien. Die
Oberfläche
des Substrats kann maschinenglatt oder, vorzugsweise, walzstrukturiert
sein.
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Die
Vorbehandlungsschicht kann außerdem
etwa 4 bis etwa 50 Gewichtsprozent von Dotierungspartikeln aus Aluminiumoxid,
Siliziumdioxid, Titandioxid, schwarzem Farbstoff oder schwarzem
Pigment enthalten, und/oder das Substrat kann geätzt sein oder beides. Wenn
das lithographische Folienprodukt mit einer fotoempfindlichen Schicht
beschichtet wird, vergrößern die
Dotierungspartikel und die geätzte
Oberfläche
die Oberflächengröße und minimieren
den Glanz und die Lichtreflexion von der Vorbehandlungsschicht während der
Belichtung der fotoempfindlichen Beschichtung.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die
nachfolgende Beschreibung verdeutlicht zusammen mit den begleitenden
Figuren die vorliegende Erfindung.
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1 ist
eine Querschnittansicht des lithographischen Folienprodukts gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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2 ist
eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des in 1 dargestellten
lithographischen Folienprodukts.
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Beschreibung der Erfindung
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Das
in 1 dargestellte lithographische Folienprodukt 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung betrifft ein Substrat 4 aus Metall oder polymerem
Material mit einer Oberfläche 6,
die mit einer Vorbehandlungsschicht 8 beschichtet ist.
Die Oberfläche 6 eines
Metallsubstrats 4 kann texturiert sein. Unter dem Begriff "Vorbehandlungsschicht" ist eine Schicht
zu verstehen, die am endgültigen
Druckvorgang beteiligt oder nicht beteiligt sein kann, und die eine
akzeptable Haftfestigkeit zwischen der darunterliegenden Metallkomponente
und darauf aufgebrachten Druckmischungen erzeugt. Das Metallsubstrat 4 ist
vorzugsweise nicht eloxiert und ohne Textur, so daß die Herstellungskosten
des lithographischen Folienprodukts, verglichen mit herkömmlichen
lithographischen Substraten, minimiert sind. Das Substrat ist vorzugsweise
aus einer Aluminiumlegierung, aus Stahl oder aus einem polymeren
Material hergestellt. Einige geeignete Aluminiumlegierungen umfassen
Legierungen der Reihen AA 1000, 3000 und 5000.
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Geeignete
Stahlsubstrate sind Weichstahlblech und Edelstahlblech. Das polymere
Material für
das Substrat kann eine Polyesterfolie sein.
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Eine
Aluminiumlegierungsfolie sollte eine Dicke von etwa 0,0254 – 0,762
mm (1 – 30
mil), vorzugsweise etwa 0,127 – 0,508
mm (5 bis 20 mil) und besonders bevorzugt etwa 0,203 – 0,508
mm (8 – 20
mil) aufweisen. Ein nichteloxiertes Aluminiumlegierungssubstrat
mit einer Dicke von etwa 0,203 – 0,229
mm (8 – 9
mil) wird besonders bevorzugt.
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Substrat
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Die
texturierte Metalloberfläche 6 des
Substrats 4 kann durch Walztexturieren, elektrochemisches
Körnen,
mechanisches Körnen
oder mit sonstigen Verfahren erzielt werden, um die Oberflächengröße des Metalls gleichmäßig zu vergrößern. Walztexturieren
wird bevorzugt und kann mit einer Walze durchgeführt werden, deren Außenfläche mittels
Elektronenentladungs-Texturierung
(EDT), Lasertexturierung, Elektronenstrahl-Texturierung, mechanischer
Texturierung, chemischer Texturierung, elektrochemischer Texturierung oder
Kombinationen solcher Verfahren aufgerauht wurde. Die bevorzugten
mechanischen Texturierungsverfahren umfassen Schrotstrahlen und
Bürstenkörnen. Ein
bevorzugtes Verfahren zum Walztexturieren ist EDT. Beim EDT-Verfahren
wird eine Vielzahl lichtbogen-erzeugender Elektroden in einem Abstand
von der Außenfläche der
Walze angeordnet. Pulse von Elektronenlichtbögen werden gegen die Walzenoberfläche entladen. Die
Lichtbögen
erzeugen eine im allgemeinen gleichmäßige Walzenoberfläche mit
Erhöhungen
und Vertiefungen, welche die gewünschten
Abmessungen aufweisen. Die Elektroden drehen sich und werden über die
Außenfläche der
Walze hin und her bewegt. Die Abmessungen werden wenigstens teilweise
mit den Spannungs- und
Stromwerten der Lichtbögen,
mit den zeitlichen Impulslängen
und Impulsabständen
der Lichtbögen
sowie mit den Rotations- und linearen Geschwindigkeiten der Elektroden
gesteuert. Die Elektronenentladungs-Texturierung wurde in den US-Patenten
3,619,881 und 4,789,447 offenbart, die beide hier durch Bezugnahme
einbegriffen sind. Der Rauhigkeitswert (mittlerer Abstand zwischen
Vertiefung und Erhöhung
der aufgerauhten Oberfläche,
Bezeichnung Ra) ist ein wichtiger Parameter zur Bestimmung der Art
der auf die Walze aufgeprägten
Textur. Bei der Herstellung lithographischer Platten ist der erwünschte Mittelwert
für Ra
beispielsweise 6 Mikrozoll. Um diesen Mittelwert zu erzielen, muß die Walze
selbst die entsprechende Aufschlagtiefe gegenüber der Platte aufweisen, sonst
kann der Mittelwert nicht erzielt werden. Um die Aufschlagtiefe
einzustellen, wird der der Walze beaufschlagte Strom bei der Texturierung
variiert. Der Stromstärkebereich
beträgt
etwa 0,1 bis 5 Ampere, bevorzugt 1 bis 4 Ampere und besonders bevorzugt
1 bis 3 Ampere.
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Wenn
texturierte Walzen, beispielweise mit dem EDT-Verfahren behandelte
Walzen, zum Walzen des Substrats verwendet werden, wird die Oberflächengröße des Substrats
erhöht
(erweitert) in einer nicht richtungsabhängigen Weise. Die Oberflächengröße einer
zunächst
nominell glatten Aluminiumfolie (maschinengeglättet), die gemäß der vorliegenden
Erfindung einer Walztexturierung unterzogen wird, wird dabei um
etwa 0,5 bis 10 % erweitert. Die Oberflächen-Rauhigkeit (Ra) von Aluminiumfolie,
die mit EDT-behandelten Walzen gewalzt wird, beträgt im allgemeinen
weniger als etwa 1,016 Mikrometer (40 Mikrozoll), vorzugsweise weniger als
etwa 0,635 Mikrometer (25 Mikrozoll), stärker bevorzugt etwa 0,127 bis
etwa 0,381 Mikrometer (5 bis etwa 15 Mikrozoll) und am höchst bevorzugt
etwa 0,236 bis etwa 0,354 Mikrometer (6 bis etwa 9 Mikrozoll). Die
Angabe eines Rauhigkeitsbereichs umfaßt alle Rauhigkeits-Zwischenwerte,
wie 0,1524, 0,1778 oder 0,2032 Mikrometer (6, 7 oder 8 Mikrozoll)
im Bereich und einschließlich
des Bereichsendwerts. Die Substrat-Textur kann mit einem Perthen(R)-Instrument,
Modell M4P, ausgewertet werden. Die resultierende, texturierte Oberfläche weist
eine stärker
diffuse Beschaffenheit auf, verglichen mit einer maschinenglatten
Oberfläche,
zusammen mit höherer
Oberflächen-Gleichmäßigkeit.
Bei der Bildgebung einer lithographischen Folie wurden ungleichmäßig auftretende
Oberflächendefekte
mit Zurückreflexionen
in Zusammenhang gebracht. Die texturierte Oberfläche des Produkts gemäß der vorliegenden
Erfindung minimiert Zurückreflexionen
und verbessert die Gleichmäßigkeit
und Effizienz des Bildgebungsverfahrens mit lithographischen Folien,
die das Produkt der vorliegenden Erfindung als Substrat einsetzen.
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Die
Textur der behandelten Walze weist vorzugsweise eine im wesentlichen
gleichmäßige Topographie
auf, die der Folie eine im wesentlichen gleichmäßige Topographie in den Walz-
und Querwalz-Richtungen verleiht, so daß sich in der Folie ein Verhältnis vom
Ra in der Walzrichtung zum Ra in der Querrichtung zum Walzen von
etwa 0,8 bis 1,2 ergibt, wie beschrieben im US-Patent Nr. 6,290,632
mit dem Titel "An
Ultrafine Matte Finish Roll for Treatment for Sheet Products and
Method of Production",
das dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung übertragen
wurde und hierin durch Bezugnahme mit enthalten ist.
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Die
Walze und/oder das Substrat können
einer Vorbehandlung und einer Nachbehandlung unterzogen werden,
entweder vor oder nach der Texturierung. Entweder für die Vorbehandlung
oder für
die Nachbehandlung wird die Walze bzw. das Substrat mit einem geeigneten
Reinigungsmittel gereinigt und dann aufgerauht. Die Aufrauhung kann
mittels mechanischer Aufrauhung des Substrats und/oder der Walze
erzielt werden, mit einer Anordnung rotierender Bürsten und
einer schleifenden Aufschlämmung,
die mit einer im wesentlichen senkrecht zur Substratoberfläche gerichteten
Kraft eingesetzt wird. In einer anderen Ausführungsform werden das Substrat
und/oder die Walze chemisch aufgerauht mit einer Lösung, welche
eine einzige oder eine Vielzahl anorganischer Säuren oder alkalischer Verbindungen
und/oder organischer Säuren,
Ester oder sonstiger aktiver Endgruppen, einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf Imide, Amide und anorganische Elektrolyte, Resten, Mischkomplexe
und einige Kombinationen davon, enthält. In einem bevorzugten Verfahren
zur Behandlung des Substrats oder der Walzenoberfläche wird
das elektrochemische Aufrauhen des Substrats erzielt mit einer Lösung, die
anorganische Säuren,
organische Säuren,
Ester und/oder andere aktive Endgruppen, einschließlich, jedoch
nicht beschränkt
auf Imide, Amide, Elektrolyte, Mischkomplexe sowie ihre Kombinationen aufweist.
Es wurde als besonders vorteilhaft festgestellt, bei der elektrochemischen
Aufrauhung einen einzigen oder eine Vielzahl von Wechselströmen oder
einen Gleichstrom anzulegen, um die elektrochemische Aufrauhung
der Oberfläche
zu bewirken. Wechselstrom wird bevorzugt.
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Typischerweise
umfaßt
die Walze eine eisenhaltige Legierung, normalerweise Stahl und eine
beliebige Legierung davon. Die Erweiterung der Oberfläche der
behandelten Walze vergrößert die
Oberfläche
der Walze um etwa 0,05 bis 50%, vorzugsweise 1 bis etwa 50%, am
meisten bevorzugt 10 bis etwa 50%, verglichen mit einer unbehandelten
Walze. Die Zunahme der Oberflächengröße ist im
wesentlichen orthogonal zur Länge
der Walze. Eine unbehandelte Walze weist typischerweise langgestreckte
Mulden auf. Indem die Walze texturiert wird, werden Krater und/oder
Vertiefungen mit Submikron-Abmessungen
erzeugt, und eine negative Abbildung davon kann nachträglich wenigstens
teilweise auf die Oberfläche
des Substrats übertragen
werden, womit sich die Gesamtgröße der Oberfläche und
die Arbeitsfläche
des Substrats erhöhen.
Behandelte Walzert werden im allgemeinen zunächst plattiert und dann texturiert.
Die Walzenplattierung kann erzielt werden mittels elektrochemischer,
chemischer, thermisch-mechanischer oder mechanischer Plattierung;
Plattieren mittels Zerstäubungs-Beschichtung;
Dampfbeschichtung; und Kombinationen dieser Verfahren. Die Plattierung
kann als Einzellage oder in mehreren Lagen aufgetragen werden. Elektrochemische
Plattierung in einer oder mehreren Lage(n) wird bevorzugt. Die Plattierungsmetalle
umfassen Nickel, Chrom, Kobalt und Wolfram oder einige Kombinationen
davon. Die Verwendung von Chrom wird bevorzugt. Der Dickenbereich
der Plattierungsschichten erstreckt sich von 0,01 bis etwa 20 000
mikron, vorzugsweise etwa 0,01 bis 100 mikron (0,39 bis 3,937 Mikrozoll),
noch bevorzugter 0,1 bis 50 mikron (3,9 bis 1,968 Mikrozoll) und
höchst
bevorzugt 1 bis 20 mikron (39 bis 787 Mikrozoll).
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Nachdem
die Walze behandelt wurde, wird die Walze in einem Walzensatz eingesetzt.
Typisch bilden zwei Walzen, die sich gegenüberstehen, einen Walzensatz.
Der Walzensatz kann eine behandelte Walze und eine unbehandelte
Gegenwalze aufweisen, oder als Option können sich zwei behandelte Walzen
gegenüberstehen.
Ein Walzensatz kann alleine betrieben werden, oder eine Mehrzahl
von Walzensätzen
kann in Tandemreihe betrieben werden.
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Die
behandelten Walzen wirken auf das Metall und auf die Metall-Legierungen über Reduktion und/oder
einfach mittels Texturierung und Oberflächen-Modifizierung ein. Die
Reduktion ist zwar nur eine Option, jedoch eine sehr nützliche
Operation. Der Reduktionsbereich erstreckt sich von etwa 0,1 bis
etwa 10%, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 4%.
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Es
wurde festgestellt, daß ein
einziger Durchlauf durch ein Walzwerk mit der texturierten Walze
das Substrat von einem wesentlichen Walzabschliffanteil befreien
kann. Dieser Durchlauf vergrößert auch
die Oberfläche,
wodurch die Belastungsfestigkeit der Beschichtung und die Abbildungsschärfe verbessert
werden. Von Zeit zu Zeit wird jedoch festgestellt, daß ein einziger
Durchlauf eine Oberfläche
frei von mechanischer Vorspannung beeinflussen kann; der erste Durchlauf
selbst kann eine Ungleichmäßigkeit
bewirken, die als optische Streifenbildung, Walzfehler und Einzelbereiche
ohne Textur in Erscheinung treten. Deshalb wird es unter bestimmten
Umständen
bevorzugt, wenigstens zwei Durchläufe durch den Walzensatz auszuführen, um
die gewünschte
Textur zu bekommen. Es können
zwar auch mehr als zwei Durchläufe
ausgeführt
werden, aber dies erhöht
die Kosten jeder einzelnen Platte.
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Vorbehandlungsschicht
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Nach
der Walztexturierung des Metallsubstrats 4 wird das Substrat 4 mit
einer Vorbehandlungs-Zusammensetzung behandelt, um die Vorbehandlungsschicht 8 auf
wenigstens einer Seite des Substrats 4 zu bilden. Alternativ
kann die Vorbehandlungsschicht 8 direkt auf ein maschinenglattes
Metallsubstrat 6 oder auf ein polymeres Substrat aufgetragen
werden. Die Vorbehandlungsschicht 8 kann eine polymere
Zusammensetzung aufweisen, beispielsweise eine Verbindung aus Acrylsäure, Methacrylsäure, einer
phosphororganischen Verbindung oder Copolymere dieser Substanzen.
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Besonders
geeignete polymere Zusammensetzungen umfassen organische Phosphorsäuren, organische
Phosphonsäuren,
organische Phosphinsäuren
sowie diverse Salze, Ester, partielle Salze und partielle Ester
davon, wie beschrieben im anhängigen
US-Patent Nr. 6,374,737 mit dem Titel "Printing Plate Material with Electrocoated
Layer", das dem
Rechtsnachfolger dieser Patentanmeldung übertragen wurde und hierin durch
Bezugnahme einbegriffen ist. Die phosphororganische Verbindung kann
copolymerisiert sein mit Acrylsäure
oder Methacrylsäure.
Copolymere der Vinyl-Phosphonsäure
werden bevorzugt, insbesondere Copolymere, die etwa 5–50 Molprozent
Vinylphosphonsäure
und etwa 50–95
Molprozent Acrylsäure
enthalten und ein Molekulargewicht von etwa 20 000-100 000 aufweisen.
Copolymere, die etwa 70 Molprozent Acrylsäuregruppen und etwa 30% Vinylphosphonsäure-Gruppen
enthalten, werden besonders bevorzugt. Das Polymer kann in einer
Batch-Verarbeitung der Folie oder in der Rollenverarbeitung durch
konventionelle Beschichtungsverfahren eingesetzt werden, darunter
Rollenbeschichtung, Pulverbeschichtung, Sprühbeschichtung, Vakuumbeschichtung,
Tauchbeschichtung oder anodische Elektroauftragung.
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Vorzugsweise
wird das Polymer mittels Rollenbeschichtung aufgetragen, typischerweise
in einer Dicke von etwa 0,000254 – 0,0254 mm (0,01 – 1,0 mil),
vorzugsweise etwa 0,00127 – 0,00762
mm (0,05 – 0,3 mil).
Eine oder mehrere Schichten der polymeren Zusammensetzung können auf
dem aufgerollten Substrat aufgetragen werden.
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Alternativ,
wenn das Substrat 6 ein Metall ist, kann die polymere Zusammensetzung
ein elektrobeschichtetes Polymer umfassen, wie im US-Patent Nr.
6 374 737 beschrieben. Das elektrobeschichtete Polymer umfaßt vorzugsweise
ein Polymer von Acrylsäure
oder Methacrylsäure
oder ihrer Analoge und Ester, alleine oder in Mischungen, und Copolymere
mit einem Epoxyharz.
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Es
wurde festgestellt, daß das
Haftvermögen
der Vorbehandlungs-Zusammensetzung
auf dem texturierten Substrat dem Haftvermögen auf einem maschinenglatten
Werkstück überlegen
ist. Man glaubt, daß die größere Oberfläche des
texturierten Substrats zusätzliche
Oberfläche
für die
physikalische Haftung der Vorbehandlungs-Zusammensetzung auf dem
Substrat zur Verfügung
stellt und auch zusätzliche
Stellen bietet für
die chemische Wechselwirkung zwischen der Vorbehandlungs-Zusammensetzung
und dem Substrat.
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Das
Produkt gemäß der vorliegenden
Erfindung ist besonders geeignet als ein Substrat für lithographische
Platten. Schichten der Druckmischung können auf dem texturierten und
vorbehandelten Substrat aufgetragen werden und weisen dabei ein überlegenes
Haftvermögen
auf der darunterliegenden Metallfolie oder Platte auf. Derartige
Druckmischungen umfassen fotoempfindliche Beschichtungen und laserbeschreibbare Beschichtungen,
wie zum Beispiel Wipe On Coating Nr. SO-1 oder Nr. 4010P, die eingesetzt
werden mit einem Entwickler Nr. CD.03, der von der Firma American
Litho Inc. in Grand Rapids, MI, erhältlich ist. Entsprechend ist
das texturierte und vorbehandelte Substrat gemäß der vorliegenden Erfindung
nützlich
als ein Universal-Substrat für
eine Vielzahl von Druckfolien und Platten.
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Die
vorliegende Erfindung kann eingesetzt werden als eine Druckplatte
für die
Tintenstrahl-Bildgebungstechnik oder für sonstige diskrete Beschichtungs-Technologien. Diese
Verfahren umfassen das Auftragen eines Polymers an diskreten Stellen
auf dem vorbehandelten Aluminiumsubstrat mittels der Tintenstrahl-Technologie
oder einem ähnlichen
Verfahren, um eine Abbildung auf der Druckplatte zu erzeugen. In diesen
Verfahren ist das Produkt zum Drucken auf einer entsprechenden Presse
bereit, nachdem die Beschichtung aufgetragen und gehärtet wurde.
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Das
lithographische Folienprodukt der vorliegenden Erfindung kann auch
als eine Druckplatte mit fotoempfindlichen Beschichtungen eingesetzt
und wie unten beschrieben weiterbehandelt werden. Druckplatten mit
fotoempfindlichen Beschichtungen werden typisch mit ultraviolettem
(UV) Licht durch eine Maske belichtet. Das UV-Licht verändert die
Abschnitte der fotoempfindlichen Beschichtung, die durch die Öffnungen
in der Maske belichtet werden, wodurch sich eine unterschiedliche
Löslichkeit
der fotoempfindlichen Beschichtung zwischen den belichteten und
unbelichteten Bereichen ergibt. Es ist wichtig, daß die fotoempfindliche
Beschichtung fest auf dem Substrat haftet, und daß die Wechselwirkung
von Licht mit der fotoempfindlichen Beschichtung während der
Belichtung einer fotoempfindlichen Beschichtung maximiert wird.
Deshalb sollte die Vorbehandlungsschicht 8 die Belichtung
einer fotoempfindlichen Beschichtung möglichst wenig beeinflussen.
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In
einer in 1 dargestellten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die polymere Vorbehandlungsschicht 8,
insbesondere eine Schicht eines Copolymers von Vinylphosphonsäure und
Acrylsäure, dotiert
mit Partikeln 10 aus Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Titandioxid
oder einem schwarzen Farbstoff oder Pigment, um die Oberflächengröße zu erhöhen und/oder
den Glanz und das Reflexionsvermögen
der Vorbehandlungsschicht zu minimieren. Die Aluminiumoxid-Partikel können eine
Größe von etwa
1,0 bis etwa 2,0 Mikrometer (39 bis 79 Mikrozoll) aufweisen. Die
Siliziumdioxid-Partikel können
eine Größe von etwa
0,02 bis etwa 5 Mikrometer (0,87 bis 198 Mikrozoll) aufweisen. Die
Titandioxid-Partikel können
eine Größe von etwa 0,25
bis etwa 0,5 Mikrometer (9,8 bis 19,8 Mikrozoll) aufweisen. Eine
bevorzugte Konzentration der Partikel 10 in der polymeren
Vorbehandlungsschicht 8 ist etwa 4 bis etwa 50 Gewichtsprozent.
Dieser Konzentrationsbereich umfaßt alle Zwischenkonzentrationen
wie 5, 6 oder 7 Gewichtsprozent, bis zum und einschließlich des Bereichsendwerts.
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Eine
alternative Behandlung des lithographischen Folienprodukts gemäß der vorliegenden
Erfindung, um den Glanz und das Reflexionsvermögen dieses Produkts zu minimieren,
umfaßt
das Ätzen
der Oberfläche des
Substrats. Wenn das Substrat Aluminium ist, kann das Ätzen ausgeführt werden,
indem das Substrat in eine alkalische Zusammensetzung, zum Beispiel
in eine wässerige
Lösung
von Natriumhydroxid, eingetaucht wird. Das Tauchverfahren wird vorzugsweise
bei einer erhöhten
Temperatur (z.B. etwa 50°C
bis etwa 90°C) mit
einer Dauer von etwa 15 bis etwa 120 Sekunden ausgeführt. Andere
Vorgehensweisen zum Zusammenbringen der Ätz-Zusammensetzung mit dem
Aluminiumsubstrat können
verwendet werden, zum Beispiel Aufbürsten der Zusammensetzung auf
das Aluminiumsubstrat. Ein bevorzugter Wert für die sich durch das Ätzen ergebenden
Rauhigkeit entspricht einem Ra-Wert von etwa 0,381 bis 1,27 Mikrometer
(15 bis 50 Mikrozoll), noch bevorzugter etwa 0,635 Mikrometer (25
Mikrozoll). Die durch das Ätzen
in dieser Ausführungsform
bewirkte Aufrauhung unterscheidet sich von der oben beschriebenen
Aufrauhung, die dem Substrat durch Walztexturierung aufgeprägt werden
kann. Für
den Zweck dieser Ausführungsform
(Behandlung für
die Verwendung in fotoempfindlichen, beschichteten Aluminiumfolien-Produkten)
wird das Ätzen
auf Materialien wie gewalzt oder auf walztexturierten Materialien
ausgeführt.
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Diese
Techniken der vorliegenden Erfindung (Dotierung der Vorbehandlungsschicht
und Ätzen
des Aluminiumsubstrats) können
alleine oder miteinander kombiniert eingesetzt werden, um das Haftvermögen der fotoempfindlichen
Beschichtungen zu erhöhen,
und um die Lichtabsorption zu verbessern über eine fotoempfindliche Beschichtung,
die auf dem Produkt gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgetragen wird.
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Eine
weitere Ausführungsform,
nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung, ist in 2 dargestellt und umfaßt eine
weitere Vorbehandlungsschicht 12 im lithographischen Folienprodukt 22.
Die Vorbehandlungsschicht 12 ist ohne die Dotierungpartikel 10 dargestellt.
Obwohl nicht spezifisch so dargestellt, kann die Schicht 12 unter
der Schicht 8 liegen und/oder eine oder mehrere der Schichten 8 und 12 können im
lithographischen Folienprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung
enthalten sein.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung oben in allgemeiner Weise beschrieben
wurde, dienen die folgenden Beispiele als zusätzliche Illustrationen des
Produkts und der für
die vorliegende Erfindung typischen Verfahrensschritte.
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BEISPIELE 1 – 29
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Walztexturierte
Aluminiumsubstrate (Ra-Mittelwert von etwa 11–12 Mikrozoll) wurden mit einer
20 gewichtsprozentigen wässerigen
Lösung
eines Copolymers von Vinylphosponsäure und Acrylsäure, verdünnt auf 5
Gewichtsprozent Feststoffe in Ethanol (mit Ausnahme wie anders angegeben
für das
Beispiel 21), beschichtet, mit Beschichtungs-Gewichten von 0,090,
2,71 oder 5,42 Milligramm pro Quadratmeter (1, 30 oder 60 Milligramm
pro Quadratfuß (msf)).
Die Oberflächen
der Substrate der Beispiele 3,4,7,8,11,12,15,16,19 und 20 wurden
bis zu einem Ra-Wert von 0,635 Mikrometer (25 Mikrozoll) geätzt, indem
die Substrate 75 Sekunden lang in eine 5 gewichtsprozentige wässerige
Lösung
von Natriumhydroxid bei 82,2°C
(180°F)
eingetaucht wurden. Die polymere Beschichtung war in den Vergleichsbeispielen
1-4 und 21 nicht
dotiert, in den Beispielen 5–20
mit schwarzem Farbstoff dotiert, in den Beispielen 24 und 25 mit
Titandioxid dotiert und in den Beispielen 22, 28 und 29 mit Aluminiumoxid
dotiert sowie in den Beispielen 23, 26 und 27 mit Siliziumdioxid
dotiert, mit den in der Tabelle 1 angegebenen Konzentrationen.
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Die
in den Beispielen 1–29
erzeugten Proben wurden auf die Gesamtreflexion geprüft, und
die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt. Die Proben
mit einer Gesamtreflexion von etwa 55 oder weniger sind besonders
geeignet zur Verbesserung der Lichtabsorption bei der Beschichtung
mit einer fotoempfindlichen Schicht. Die als Beispiele 22–29 erzeugten
Proben wurden auf den Glanz bei 20°, 60° und 85° geprüft, und die Ergebnisse sind
in der Tabelle 1 zusammengestellt.
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BEISPIELE 30–31
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Walztexturierte
Aluminiumsubstrate, die eine Rauhigkeit von etwa 0,229 Mikrometer
(9 Mikrozoll) haben, wurden mit einer 20 gewichtsprozentigen, wässerigen
Lösung
eines Copolymers von Vinylphosphonsäure und Acrylsäure beschichtet,
auf 5 Gewichtsprozent Feststoffe in Ethanol verdünnt, und die 50 Gewichtsprozent
von Siliziumdioxid-Partikeln (Syloid® 308,
W.R. Grace & Company,
Columbia, MD) der Größe von etwa 4–5 Mikrometer
enthalten, im Beispiel 30. Die Rauhigkeit (Ra) und die Zählung der
Erhöhungen
sind in der Tabelle 2 enthalten. Die Messungen der Rauhigkeit und
der Erhöhungszählung wurden
an zwei Stellen (A und B) mit gegenseitigem Abstand auf einem Streifen des
Materials in der Körnungsrichtung
und quer zur Körnungsrichtung
ausgeführt.
Ein konventionell gekörntes
und eloxiertes Aluminiumsubstrat wurde als Kontrolle in der Vergleichsprobe
31 verwendet, um nachzuweisen, daß die Rauhigkeit und die er
Erhöhungszählung eines
Folienprodukts gemäß der vorliegenden
Erfindung der Rauhigkeit und der Erhöhungszählung konventioneller lithographischer
Folienprodukte ähnlich
ist.
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Es
wird erwartet, daß das
Herstellungsverfahren eines gemäß der vorliegenden
Erfindung behandelten Aluminium-Folienprodukts vier- bis zehnfach
schneller als die Verfahren gemäß dem Stand
der Technik sein wird, die Körnen
und Eloxieren umfassen. Außerdem
werden die Handhabungs- und Entsorgungs-Probleme, die mit den gefährlichen
Chemikalien zum Ätzen
und Eloxieren auftreten, hier vermieden.
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Der
Fachman wird leicht erkennen, daß Modifikationen der vorliegenden
Erfindungen eingeführt
werden können,
ohne die in der oben gegebenen Beschreibung offenbarten Konzepte
zu verlassen. Durch ihren sprachlichen Wortlaut, durch ausdrücklichen
Hinweis und auch sonst gelten solche Modifikationen als einbegriffen
in den folgenden Ansprüchen.
Entsprechend sind , die hier detailliert beschriebenen, bestimmten
Ausführungsformen
nur als Beispiele zu verstehen und nicht als Einschränkungen
des Umfangs der Erfindung, für welche
die volle Breite der im Anhang befindlichen Ansprüche und
für alle Äquivalente
gelten soll.