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平版印刷版載體的制備方法、平版印刷版載體和平版印刷版前體的制作方法

文檔序號:2487220閱讀:416來源:國知局
專利名稱:平版印刷版載體的制備方法、平版印刷版載體和平版印刷版前體的制作方法
背景技術
本發(fā)明還涉及平版印刷版載體用鋁板,該鋁板在上述制備方法中用作原料;涉及由鋁板形成的平版印刷版載體;并涉及檢查平版印刷版載體用鋁板的方法。具體的,本發(fā)明涉及平版印刷版載體用鋁板,該鋁板是廉價的,且當在其上形成版層然后進行表面粗糙化的依次處理中加工成平版印刷版前體時,幾乎不會產生諸如彎曲的輸送異常的問題,因此有利于制備平版印刷版前體;涉及由鋁板形成的平版印刷版載體;并涉及檢查平版印刷版載體用鋁板的方法,其中將要加工成平版印刷版載體的一卷卷曲的鋁板送入某裝置中,以簡化方式用簡單工具檢查其是否可能遇到上述輸送異常的問題。
將包括字母和照片的圖像印刷在平版印刷版前體的版層上,它們在版層上顯影以完成平版印刷版。
為了粗糙化鋁板表面,例如用帶有尼龍毛等的刷輥或用其表面由拋光布制成的粗糙化輥對版表面進行機械處理(機械表面粗糙化);或在堿溶液中進行化學處理(蝕刻);或通過向作為一個電極的鋁板施加交流電而在酸性電解液(電解溶液)中進行電解處理(AC電解)。
為了保證印刷中良好的水平衡性,通常將版表面首先進行機械粗糙化,然后進行蝕刻和電解粗糙化。
在電解表面粗糙化步驟和化學表面粗糙化步驟后,鋁板可非必需地通過浸入酸性溶液中去污,從而除去作為電解表面粗糙化和化學表面粗糙化處理產物而沉積在鋁板中的元素的氧化物、氫氧化物和金屬間化合物。
諸如由切削和回收鋁制成的再生鋁錠比原鋁錠更便宜,其生產時的能耗也相對較低。因此,由從這種再生鋁錠制備的鋁板制備平版印刷版前體在造價和節(jié)能方面,甚至在節(jié)約自然資源方面是有利的。
然而與原鋁不同的是,很難作到充分控制再生鋁錠的合金成分(即其鋁的純度不超過97%(重量)),且該鋁錠含有各種雜質。
因此,由雜質產生的各種金屬間化合物和沉積物暴露在由這種再生鋁錠制成的鋁板表面,且由這些鋁板形成的平版印刷版前體往往在陽極氧化形成的氧化膜中帶來缺陷。該缺陷常造成嚴重的油墨沾污,其中油墨斑附著在印刷物整個表面。
含有許多雜質的鋁板,如由再生鋁錠制成的鋁板的另一個問題是其表面很難在電化學處理中均勻粗糙化,當進行電化學粗糙化時,其表面粗糙化不均勻。因此,當用這種鋁板制備印刷版,且當這樣制備的印刷版用在印刷設備中時,油墨往往黏附在膠輥的氈布上并沾污氈布(氈布沾污),然后轉移到印刷紙上并沾污印刷紙。
在制備平版印刷版載體的電解表面粗糙化步驟中,采用交流電流或直流電流。具體的,在該步驟中采用交流電流的情況下,載體粗糙表面的圖譜往往根據施加電流的波形不同而有較大不同,當載體用鋁材的組份不同時,往往很難將載體粗糙表面的預計圖譜保持在預定范圍內。這是電解表面粗糙化處理的一個問題,為了解決該問題,在處理過程中施加的電流的波形必須嚴格控制。
另外,當由回收鋁、切削鋁和諸如上面提到的再生鋁錠制備平版印刷版前體時,它們的機械性能有很大不同。當這種平版印刷版前體用自動光學機械裝置暴露在燈光下、顯影并加工成印刷版時,當將所得平版印刷版繞在平版膠印機的氈布上時,平版印刷版可帶來各種問題。具體的,置于印刷機中的印刷版往往造成諸如紙張纏繞或卷曲的送紙異常,且印刷版常從氈布上抬起,不能很好地附著在氈布上。
通過熱軋扁鋁錠然后冷軋到預定厚度來制備鋁板。它們通常繞在輥軸上后以卷筒形式儲存和運輸。
通常將鋁錠輥軋成鋁板,使所得鋁板的中心部分比邊緣部分薄。這是為了避免卷繞成薄片的鋁板邊緣在互相粗略接觸時不致變形。
然而,當將鋁錠輥軋成鋁板,使所得鋁板的中心部分比邊緣部分薄時,邊緣部分的拉伸比中心部分更大,結果使邊緣常常波折或波狀松弛(邊緣部分的波狀變形以下將稱為“邊緣變形”)。如果邊緣變形大,當將鋁板加工成平版印刷版前體時會導致輸送異常。另外,邊緣變形在所得平版印刷版前體被進一步加工成印刷版時會產生紙張輸送異常,當將印刷版裝入膠印機時不能緊貼在氈布上。
在用原鋁錠、母合金和純金屬添加劑制備扁鋁錠的情況下,在所得扁鋁錠中能穩(wěn)定地獲得基本相同的卷曲特性。因此,通過調節(jié)卷曲條件能相對容易地將邊緣變形控制在預定范圍內。
然而,回收鋁、切削鋁和再生鋁錠的鋁的純度通常較低,因此如上所述很難充分控制其合金成分。因此由這些回收鋁、切削鋁和再生鋁錠制備的扁鋁錠的卷曲特性變化明顯。結果當將這種扁鋁錠輥軋成鋁板時,往往很難通過簡單調節(jié)輥軋條件將其邊緣變形控制在預定范圍內。
由于這些原因,至今一直認為不能用再生鋁錠制備可實用的平版印刷版。
本發(fā)明將解決上述問題,且其目的是提供平版印刷版載體用鋁板,所述鋁板可由上述回收鋁、切削鋁和再生鋁錠制備,且當用其形成印刷版時,不會有輸送異常和與氈布匹配異常的問題;提供平版印刷版前體,其中用鋁板作載體;提供檢查平版印刷版載體用鋁板的方法,其中將要加工成平版印刷版載體的一卷卷曲的鋁板送入某裝置中,以簡化方式用簡單工具檢查其是否可能遇到上述輸送異常和與氈布匹配異常的問題。
發(fā)明概述為解決上述問題,本發(fā)明的主要目的是提供平版印刷版載體的制備方法,其中即使采用由未進行合金控制的再生鋁錠制備的鋁板時,也能制成能得到印刷耐久性良好,且不會在印刷品上產生嚴重的油墨沾污、不會使氈布沾污的平版印刷版的載體(用于平版印刷版);提供該方法獲得的平版印刷版載體;和提供含有該載體的平版印刷版前體。
本發(fā)明的其他目的是提供平版印刷版載體用鋁板,該鋁板甚至能由上面提到的回收鋁、切削鋁和再生鋁錠制備,當它們形成印刷版時,沒有輸送異常和與氈布匹配異常的問題;提供用該鋁板作載體的平版印刷版前體;和提供檢查平版印刷版載體用鋁板的方法,其中將要送入某裝置中加工成平版印刷版載體的一卷卷曲的鋁板,以簡化方式用簡單工具檢查其是否可能遇到上述輸送異常和與氈布匹配異常的問題。
本發(fā)明第一個方面是平版印刷版載體的制備方法,該方法包括將鋁板的至少一個表面粗糙化的步驟,其中該表面粗糙化步驟包括(a)在含有鹽酸作為基本酸成分的鹽酸水溶液中對鋁板表面進行電解預粗糙化處理的預電解表面粗糙化步驟,(b)將其表面已在先前的預電解表面粗糙化步驟中進行電解預粗糙化處理的鋁板與堿溶液接觸進行蝕刻的堿蝕刻步驟,(c)通過將鋁板與硫酸濃度為250~500g/l、鋁離子濃度為1~15g/l、溫度為60~90℃的硫酸水溶液接觸,接觸時間1~180秒,用硫酸對已在先前的堿蝕刻步驟中蝕刻的鋁板進行除污的除污步驟,和(d)在硝酸水溶液中對已在先前的除污步驟中進行除污的鋁板施加交流電流進行處理的電解表面粗糙化步驟。
在這方面的除污步驟中,用具有預定鋁濃度的硫酸處理鋁板,從而除去鋁板表面存在的金屬間化合物和簡單物質Si,它們引起不均勻的電解表面粗糙化處理,在粗糙表面形成不均勻的蜂窩狀凹坑。此處所稱蜂窩狀凹坑表示粗糙表面中形成的微孔互相緊貼,從而使粗糙表面具有蜂窩狀外觀。
因此,即使在該方法中采用由含有較大量可形成金屬間化合物和簡單物質Si的硅和錳的再生鋁錠制備的鋁板,在用硫酸除污的步驟后進行的電解表面粗糙化步驟中也能很好地均勻處理鋁板表面,在其表面形成均勻的蜂窩狀凹坑。因此,用該方法制備的載體對平版印刷版是有利的。
在電解表面粗糙化步驟處理前,在處理鋁板的預粗糙化步驟中,在鹽酸水溶液中對鋁板表面進行電解預粗糙化。因此,對該方法中制備的平版印刷版載體進行均勻處理,在其表面沒有條紋。
在本發(fā)明第二方面,表面粗糙化步驟包括在預電解表面粗糙化步驟前將鋁板與堿溶液接觸以蝕刻鋁板的蝕刻步驟(該蝕刻步驟以下將稱為“預電解前的蝕刻步驟”)。
在這方面,在預電解前的蝕刻步驟后的預電解表面粗糙化步驟是有效的。在預電解前的蝕刻步驟中,鋁板表面溶解在堿溶液中,具體的說,在鋁板表面從其周圍區(qū)域大大突出的凸起區(qū)域先溶解在溶液中。因此,即使當鋁板表面有大凸起、凹坑和其他缺陷時,在預電解表面粗糙化步驟前的蝕刻步驟中也能很好地平滑這些凸起/缺陷。
在這方面,理想的是在蝕刻后但在預電解前在酸溶液中對鋁板除污,使鋁板已蝕刻表面形成的雜質元素的氧化物、氫氧化物和金屬間化合物通過除污處理除去。
在本發(fā)明第三方面,表面粗糙化步驟包括在預電解表面粗糙化步驟前對鋁板的至少一個表面進行機械粗糙化的機械表面粗糙化步驟。
在這方面,該步驟中的機械表面粗糙化處理在鋁板粗糙表面中產生均勻和非定向的顆粒。因此在表面粗糙化步驟中粗糙化的鋁板表面具有良好的保水性。因此,根據該制備方法獲得的平版印刷版載體保證了平版印刷版良好的水-油墨平衡。
在本發(fā)明第四方面,表面粗糙化步驟包括用堿溶液蝕刻其表面已在電解表面粗糙化步驟中粗糙化的鋁板的蝕刻步驟(該蝕刻步驟以下將稱為“電解后的蝕刻步驟”);和通過將鋁板與硫酸水溶液接觸,對在電解后的蝕刻步驟中已蝕刻的鋁板除污的最終除污步驟。
在電解表面粗糙化步驟中,鋁板用施加在其上的交流電流電解。此時周期循環(huán)的負電壓和正電壓交替施加在鋁板上。當收到負電壓時,鋁板就進行陽極反應,其表面就溶解而在其中形成蜂窩狀凹坑。另一方面,當收到正電壓時,鋁板就進行陰極反應而在其上形成氧化鋁膜。
通過這種陰極反應在鋁板表面形成的氧化鋁膜在用堿溶液處理鋁板的電解后的蝕刻步驟中溶解和除去。
在電解后的蝕刻步驟中在鋁板表面形成的污物在最終除污步驟中除去。
因此,其表面已在本發(fā)明的表面粗糙化步驟中粗糙化的鋁板能很好地在表面形成陽極氧化膜。換句話說,在本發(fā)明鋁板中,通過陽極氧化能在鋁板上均勻地形成陽極氧化膜。
在本發(fā)明第五方面,鋁板在電解后的蝕刻步驟中蝕刻,使0.01~5g/m2的鋁板表面溶解。
在這方面,以適當方式控制電解后的蝕刻步驟,使得在電解表面粗糙化步驟中在鋁板表面形成的微細凸起和凹坑能在該步驟后保留。從本發(fā)明這方面獲得的平版印刷版載體能制備不太可能引起氈布污染或印刷紙上嚴重的油墨污染的平版印刷版前體。
在本發(fā)明第六方面,鋁板在預電解表面粗糙化步驟前的蝕刻步驟中蝕刻,1~15g/m2的鋁板溶解。
為了制備平版印刷版前體,在由該方面的制備方法獲得的載體的粗糙化表面上形成版層。這樣制備的平版印刷版前體的優(yōu)點是沒有在印刷品上產生嚴重油墨污染的問題和氈布污染問題。
在本發(fā)明第七方面,在電解表面粗糙化步驟中,采用其中有向鋁板施加交流電流的對電極的AC電解池,控制施加的交流電流,使鋁板和對電極間無電流通過的休止期為0.001~0.6秒,出現電流波形的脈沖時間為0.01~0.3毫秒。
根據這一方面,在電解表面粗糙化步驟中處理的鋁板表面形成均勻的蜂窩狀凹坑。即在該制備方法中獲得的平版印刷版載體非常好,因為其表面粗糙化均勻。
當用兩種或多種這種電解池進行電解處理時,當已在一個電解池中處理過的鋁板離開該電解池,然后放入下一個鄰近前一個電解池的電解池時,在鋁板與一個電解池的對電極間,以及鋁板與任何一個其他電解池的對電極間都沒有電流通過。此時理想的是將鋁板放置在第一電解池和下一個電解池間,而不是在它們中,放置時間為0.001~0.6秒。
在本發(fā)明第八方面,該制備方法包括陽極氧化以在其表面已在表面粗糙化步驟中粗糙化的鋁板表面形成氧化膜的步驟。
在這方面,鋁板的粗糙化表面被陽極氧化形成的堅硬致密的氧化膜覆蓋。因此,該制備方法制備的載體能得到耐久性良好的平版印刷版。
在本發(fā)明第九方面,陽極氧化步驟包括對鋁板表面形成的氧化膜進行親水化處理的步驟。
根據這方面的制備方法制備的平版印刷版載體的優(yōu)點是氧化膜與將在該膜上形成的版層間的附著性良好。
在本發(fā)明第十方面,陽極氧化步驟包括將鋁板表面形成的氧化膜中存在的微孔封閉的步驟。
在根據這方面的制備方法制備的平版印刷版載體中,氧化膜中的表面缺陷明顯減少。為了構成平版印刷版前體,在載體粗糙化表面形成版層,這樣構成的印刷版前體的優(yōu)點是沒有嚴重油墨污染印刷品和氈布污染的問題。
在本發(fā)明第十一方面,鋁板的鋁含量在95~99.4%(重量),硅含量在0.15~1%(重量)之間。
通常再生鋁錠含有許多Si或許多Mn。
這方面的平版印刷版載體的制備方法是將本發(fā)明應用于由富Si再生鋁錠制備的鋁板的一個實施方案。
在本發(fā)明第十二方面,鋁板的鋁含量在95~99.4%(重量),錳含量在0.1~1.5%(重量)之間。
這方面的平版印刷版載體的制備方法是將本發(fā)明應用于由富Mn再生鋁錠制備的鋁板的一個實施方案。
本發(fā)明第十三方面是根據上述第一到第十二方面的任何一個制備的平版印刷版載體。
在這方面的載體的粗糙化表面上,形成光敏或熱敏版層以構成平版印刷版前體。將該前體加工成印刷版,所得印刷版沒有嚴重油墨污染印刷品和氈布污染的問題。
本發(fā)明第十四方面是包含第十三方面的載體和在載體的粗糙化表面形成的光敏或熱敏版層的平版印刷版前體。
這方面的平版印刷版前體的優(yōu)點是它實現了不在印刷紙上造成嚴重油墨污染和不造成氈布污染的印刷版。
本發(fā)明第十五方面是平版印刷版載體的制備方法,該方法包括對鋁板的至少一個表面粗糙化的步驟,其中表面粗糙化步驟包括在硝酸鹽離子濃度和鋁離子濃度各為5~15g/l、銨離子濃度為10~300ppm、溫度為50~80℃的硝酸水溶液中處理鋁板的AC電解表面粗糙化步驟。
在該方法中,即使將處理的鋁板由例如上述的再生鋁錠制備,其表面能通過其條件在此處已具體定義的AC電解很好地粗糙化。在這樣粗糙化的表面,微孔稠密地分散著,均勻形成了蜂窩狀凹坑而成為蜂窩狀外觀。為了構成平版印刷版,在載體粗糙化表面形成版層,這樣構成的印刷版的優(yōu)點是沒有嚴重油墨污染印刷品和氈布污染的問題。
在本發(fā)明第十六方面,控制AC電解表面粗糙化步驟,使施加給作為陽極的鋁板的交流電流的電量QA與施加給作為陰極的鋁板的交流電流的電量QC的比值QA/QC為0.9~1,電流占空比為0.5,電流頻率為40~120Hz。
在這方面,加工鋁板使其形成更均勻的蜂窩狀凹坑。
在本發(fā)明第十七方面,控制AC電解表面粗糙化步驟中施加給鋁板的交流電流,使電流波形上升的脈沖上升時間Tp為0.01~0.3毫秒,沒有電流通過鋁板的休止期為0.001~0.6秒。
因為有在其粗糙化表面中形成了均勻的蜂窩狀凹坑的優(yōu)點,在這方面的制備方法中制備的載體對平版印刷版尤其有利。
在本發(fā)明第十八方面的AC電解表面粗糙化步驟中,采用這樣的AC電解池設備,該設備包括其中含有硝酸水溶液和能使鋁板穿過的電解池、向鋁板施加交流電流的電源,和布置在電解池內以便當鋁板在其中進行電解時面向鋁板的對電極,其中交流電流施加在鋁板與對電極之間,從而電解粗糙化鋁板表面;控制AC模式包括至少一次鋁板與對電極間無交流電流流過的休止時間,休止時間為0.001~0.6s/每次。
當兩個或多個這種電解池串聯并用于此處的電解處理時,優(yōu)選的是它們應這樣布置,使得不在任何一個電解池中的鋁板與在任何一個電解池中的對電極間沒有電流通過,同時已離開一個電解池的鋁板且尚未到達下一個電解池的時間最長為0.6秒。
因為有在其粗糙化表面中形成了均勻的蜂窩狀凹坑的優(yōu)點,在這方面的制備方法中制備的載體對平版印刷版尤其有利。
在本發(fā)明第十九方面,表面粗糙化步驟包括將鋁板與堿溶液接觸進行蝕刻的第一蝕刻步驟,將這樣蝕刻的鋁板表面進行粗糙化的AC電解表面粗糙化步驟,和再將這樣粗糙化的鋁板與堿溶液接觸進行蝕刻的第二蝕刻步驟(按以上順序)。
在這方面,鋁板表面在AC電解表面粗糙化步驟中粗糙化其表面前或后進行蝕刻。在載體的粗糙化表面形成版層以制備平版印刷版前體,該前體的優(yōu)點是所得平版印刷版的圖像還原性優(yōu)異。
在本發(fā)明第二十方面,鋁板在第一蝕刻步驟中溶解到1~15g/m2的程度,在第二蝕刻步驟中溶解到0.01~5g/m2的程度。
在這方面制備的載體粗糙化表面形成版層,從而制備平版印刷版前體。這樣制備的前體的優(yōu)點是在加工其中的版層以完成平版印刷版過程中的圖像還原性非常好。
在本發(fā)明第二十一方面,表面粗糙化步驟包括在第一蝕刻步驟和AC電解表面粗糙化步驟間將鋁板與酸溶液接觸的第一除污步驟,并包括在第二蝕刻步驟后再將鋁板與酸溶液接觸的第二除污步驟。
在這方面,在AC電解表面粗糙化步驟前先在第一除污步驟中處理鋁板,從而除去已沉積在鋁板表面的金屬間化合物和簡單物質硅。因此,在第一除污步驟隨后的下一個AC電解表面粗糙化步驟中,鋁板有效地避免了由于金屬間化合物和簡單物質硅帶來的不均勻處理,結果使在這方面制備的平版印刷版載體表面形成了特別均勻的蜂窩狀凹坑。
另外,在這方面,進行第二蝕刻處理后,鋁板再在第二除污步驟中除污,從而使在第一除污步驟中未除去而仍保留在鋁板表面的金屬間化合物和簡單物質硅被完全除去。
因此,當在這方面制備的載體粗糙化表面形成版層時,所得平版印刷版前體實現了不在印刷品上造成嚴重油墨污染和不造成氈布污染的良好的印刷版。
在本發(fā)明第二十二方面,表面粗糙化步驟包括在第一蝕刻步驟前對鋁板的至少一個表面進行機械粗糙化的步驟。
具體的,在這方面制備平版印刷版載體的方法中,將作為載體的鋁板依序先在機械表面粗糙化步驟中,然后在第一蝕刻步驟中,然后在AC電解表面粗糙化步驟中,然后在第二蝕刻步驟中進行處理。因此,在該制備方法中這樣制備的載體保證了包含該載體的平版印刷版良好的水-油墨平衡。
在本發(fā)明第二十三方面,對在表面粗糙化步驟中至少有一個表面已粗糙化的鋁板進行陽極氧化,從而在其粗糙表面上形成氧化膜。
在鋁板粗糙表面這樣形成的氧化膜稠密而堅硬。因此,在這方面的制備方法中制備的平版印刷版載體的優(yōu)點是用于載體的鋁板粗糙表面的耐久性良好。
在本發(fā)明第二十四方面,使其上形成了氧化膜的鋁板表面親水化。
在這方面的制備方法中制備的平版印刷版載體的優(yōu)點是用于載體的鋁板粗糙表面上形成的氧化膜與將在氧化膜上形成的版層間的附著性很好。
在本發(fā)明第二十五方面,陽極氧化步驟包括封閉鋁板表面形成的氧化膜中存在的微孔的步驟。
在根據這方面的制備方法制備的平版印刷版載體中,氧化膜中的表面缺陷明顯減少。為了構成平版印刷版,在載體粗糙化表面形成版層,這樣構成的印刷版的優(yōu)點是沒有嚴重油墨污染印刷品和氈布污染的問題。
在本發(fā)明第二十六方面,鋁板的鋁含量在95~99.4%(重量),硅含量在0.15~1%(重量)之間。
通常再生鋁錠含有大量Si或大量Mn。
這方面的平版印刷版載體的制備方法是將本發(fā)明應用于由富Si再生鋁錠制備的鋁板的一個實施方案。
在本發(fā)明第二十七方面,鋁板的鋁含量在95~99.4%(重量),錳含量在0.1~1.5%(重量)之間。
這方面的平版印刷版載體的制備方法是將本發(fā)明應用于由富Mn再生鋁錠制備的鋁板的一個實施方案。
本發(fā)明第二十八方面是在上述第十五到第二十七方面的任何一個的制備方法中制備的平版印刷版載體。
本發(fā)明第二十九方面是通過在上述第二十八方面的載體粗糙表面上形成光敏或熱敏版層而構成的平版印刷版前體。
這方面的平版印刷版前體—該前體通過在上述第二十八方面的載體粗糙表面上形成光敏或熱敏版層而構成—其優(yōu)點是獲得了不會對印刷紙造成嚴重的油墨污染和不會產生氈布污染的印刷版。
本發(fā)明第三十方面是平版印刷版載體的制備方法,包括在酸溶液中施加交流電流對鋁合金板進行電解粗糙化的表面粗糙化步驟,和陽極氧化處理該板的步驟,其中電解表面粗糙化步驟包括采用脈沖從波谷(0)上升到波峰前的脈沖上升時間為1.5~6ms的AC波形的步驟。
在本發(fā)明第三十一方面,鋁合金板的鋁純度為95~99.4%(重量)。
在本發(fā)明第三十二方面,鋁合金板含有以下的至少五種金屬Fe0.3~1.0%(重量),Si0.15~1.0%(重量),Cu0.1~1.0%(重量),Mg0.1~1.5%(重量),Mn0.1~1.5%(重量),Zn0.1~0.5%(重量),Cr0.01~0.1%(重量),和Ti0.03~0.5%(重量)。
在本發(fā)明第三十三方面,第三十方面的制備方法在電解表面粗糙化步驟之前和/或之后包括以下步驟(1)將鋁合金板在堿溶液中以1~15g/m2的程度蝕刻處理的堿蝕刻步驟;(2)在酸溶液中對堿蝕刻的鋁合金板除污的除污步驟。
在本發(fā)明第三十四方面,堿蝕刻的鋁合金板如第三十三方面那樣,在酸濃度為250~500g/l、鋁離子濃度為1~15g/l的酸溶液中,在60~90℃處理1~180秒來除污。
在本發(fā)明第三十五方面,在如第三十三方面的堿蝕刻步驟中對鋁合金板進行處理前,對其表面進行機械粗糙化。
在本發(fā)明第三十六方面,在如第三十方面的陽極氧化處理后,對鋁合金板再進行表面孔封閉和/或表面親水化處理。
在本發(fā)明第三十七方面,鋁合金板表面在如第三十方面的電解粗糙化處理前進行活化。
本發(fā)明第三十八方面是根據上述第30~38方面任何一個的制備方法制備的平版印刷版載體。
本發(fā)明第三十九方面是平版印刷版前體,該前體通過在上述第38方面的載體表面依次形成干重為0.001~1g/m2的底涂層、干重為1~3g/m2的正性或負性光敏層,和干重為0.001~1g/m2的面涂層而構成。
在本發(fā)明第四十方面,第39方面的平版印刷版前體的表面粗糙度(Ra)為0.3~0.6μm,L*值為50~95,ΔEab*最大為2。
本發(fā)明第四十一方面是平版印刷版載體用鋁板,其鋁含量為95~99.4%(重量),并通過滾軋壓制,且當按照包括以下步驟(a)到(d)的測量方法測量其縱向(MD)邊緣變形的數量和變形的高度時
(a)在近似垂直于其縱向的方向上切割鋁板,(b)將這樣切割的鋁片放在試樣架平面或曲面的試樣接收面上,(c)將鋁片按壓在試樣架試樣接收面上,使圍繞著沿縱向伸展的中心線的鋁片中心部分在沿縱向的鋁片整個長度上緊貼在試樣架的試樣接收面上,和(d)測量這樣放置的鋁片,測量鋁片各邊每單位長度上波折邊緣變形的數量,和各邊變形的高度。測量結果滿足鋁片各邊MD邊緣變形的數量至多為每米3.334,邊緣變形的最大高度至多為2mm,所有邊緣變形的總高度至多為2.666mm。
對于鋁板,可用的是通過熱和/或冷滾軋鋁合金制備的鋁板,所述鋁合金通過向例如以上提到的原鋁錠中加入母材合金和/或純金屬添加劑而制備,或通過熱和/或冷滾軋這種原鋁錠的扁鋁錠制備的鋁板。然而優(yōu)選的是由熱和/或冷滾軋例如以上提到的回收鋁、切削鋁和再生鋁錠的扁鋁錠制備的鋁板,以及由熱和/或冷滾軋例如回收鋁、切削鋁和還含有平版印刷版的切削鋁的再生鋁錠的扁鋁錠制備的鋁板。
對這方面的平版印刷版載體用鋁板連續(xù)進行表面粗糙化、陽極氧化、形成版層、切割和截斷制成平版印刷版前體,該過程沒有諸如版彎曲或纏結的送版異常的問題。另外,當通過加工鋁板這樣制備的平版印刷版前體再加工成印刷版時,它們在加工單元和顯影單元中不會彎曲或纏結。而且當印刷版卷繞在平版膠印機中的氈布上時,不會從氈布表面脫離。
平版印刷版載體用鋁板的另一個優(yōu)點是能降低其材料成本,因為它能從回收鋁、切削鋁和再生鋁錠制備。
在本發(fā)明第四十二方面,靠模加工第41方面的平版印刷版載體用鋁板,使其中心部分厚而其邊緣周邊區(qū)域薄,控制其截面,使由以下方程定義的值a和值pc分別至多為1%和2%a=h/c,pc=c/tmax,其中h=tmin-tedge;c=tmax-tmin;tmax=鋁片中心部分的最大厚度;tmin=鋁片最小厚度;tedge=鋁片邊緣的厚度。
控制這方面的平版印刷版載體用鋁板,使其中心部分厚而其邊緣周邊區(qū)域薄。因此當卷繞成薄片時,避免了其邊緣互相之間的粗糙接觸引起變形。另外,與鋁板寬度方向的平均板厚比較,控制鋁板中心部分厚度不太大,其邊緣周邊區(qū)域厚度不太小。因此當卷繞成薄片時,鋁板不會不利地變形。
在本發(fā)明第四十三方面,平版印刷版載體用鋁板硅含量為0.15~1%(重量)。
通?;厥珍X、切削鋁和再生鋁錠含有大量硅或大量錳。這方面的平版印刷版載體用鋁板是由含有大量硅的鋁錠制備的鋁板的一個實施方案。
在本發(fā)明第四十四方面,平版印刷版載體用鋁板錳含量為0.1~1.5%(重量)。
這方面的平版印刷版載體用鋁板是由含有大量錳的回收鋁、切削鋁和再生鋁錠制備的鋁板的一個實施方案。
在本發(fā)明第四十五方面,平版印刷版載體用鋁板定義為其在縱向的彎曲度至多為0.3mm/4m。
在本發(fā)明第四十六方面,平版印刷版載體用鋁板定義為其邊緣毛刺的高度至多為10μm。
本發(fā)明第四十七方面是平版印刷版載體,該載體通過對第41~46方面的任何一個的平版印刷版載體用鋁板的至少一個表面進行粗糙化處理來制備。
在本發(fā)明第四十八方面,將其表面已在第47方面中粗糙化的平版印刷版載體用鋁板進行陽極氧化,從而在其粗糙表面上形成氧化膜。
本發(fā)明第四十九方面是檢查平版印刷版載體用鋁板的方法,該方法包括(a)在近似垂直于其縱向的方向上切割卷筒鋁板的步驟,(b)將這樣切割的鋁片放在試樣架平坦或曲折的試樣接收面上的步驟,(c)將鋁片按壓在試樣架試樣接收面上,使以縱向運行的鋁片中心線周圍的鋁片中心部分在沿縱向的鋁片整個長度上緊貼在試樣架的試樣接收面上的步驟,和(d)測量這樣放置的鋁片,測量鋁片各邊每單位長度上波折邊緣變形的數量,和各邊變形的高度。
卷筒鋁板通常在縱向上卷繞成一卷。因此當解開卷筒時,解開的鋁板往往在縱向上仍然是彎曲或翹曲的,容易纏繞成一卷。
然而,根據這方面檢查平版印刷版載體用鋁板的方法,將需檢查的鋁板如上所述在縱向的整個長度上緊貼在試樣架上,鋁板中心部分在鋁板整個長度上與試樣架的試樣接收面保持緊密接觸。因此,這樣檢查的鋁板邊緣變形(如果有的話)將從試樣架的試樣接收面上拱起。
具體地,根據該特征的檢查方法,當展開的鋁板完全不再翹曲時,能檢查出其是否存在邊緣變形。因此,在該方法中,不會對展開的鋁板由于其趨向彎曲的慣性引起的波狀邊緣變形與鋁板內在的原始邊緣變形的區(qū)別產生誤判斷。
用于該檢查方法的試樣架可具有接收試樣的平臺。例如這種試樣架包括由諸如鑄鐵制成的校平臺,和具有玻璃試樣接收面的玻璃校平臺。
除此之外,還可以采用試樣接收面為圓柱形或曲面的試樣架。這種試樣架的一個實例是平版膠印機氈布。
為了將鋁板緊貼在試樣架的試樣接收面上,例如可采用將比縱向上鋁板整個長度更長的重物放置在鋁板頂面上的方法。以下將描述該方法。除該方法外,操作人員可以用手將鋁板緊壓在試樣架上。
鋁板邊緣變形的高度可通過例如將錐度規(guī)插入鋁板的變形邊與承載鋁板的試樣架的試樣接收面間的空隙中,讀取指示邊緣變形與試樣架的試樣接收面間高度的錐度規(guī)值的方法,該方法將在以下給出的本發(fā)明實施方案中描述。
除該方法外,還可以采用對加壓置于試樣架的試樣接收面上的鋁板用普通照相機或數碼照相機拍照,并在照片上測量鋁板邊緣變形的高度的方法。
在本發(fā)明第五十個特征中,試樣架是試樣接收面為平面的校平臺。
該水平桌的試樣接收平面通過高精度拋光。因此,根據該特征的檢查方法,能精確測量被檢查鋁板的邊緣變形。
在本發(fā)明第五十一個特征中,將一個或多個重物放置在置于試樣架試樣接收面上的試樣中心部分,在縱向上覆蓋試樣整個長度,通過這些重物將試樣緊壓在試樣架的試樣接收面上。
根據該特征的檢查方法,將用于檢查其存在或不存在邊緣變形和檢查邊緣變形高度(如果有的話)的鋁板能在其縱向的整個長度上可靠地緊貼在試樣架上。
在本發(fā)明第五十二個特征中,將檢查的試樣以這種方式放置在試樣架上,使置于試樣上的重物最外邊緣在試樣相鄰邊緣內側的0.1w~0.3w,w指試樣寬度。
根據該特征的檢查方法,鋁板中心部分能可靠地緊貼在試樣架的試樣接收面上,且當鋁板有邊緣變形時,能避免其邊緣變形被緊壓在試樣架上,因此能保證檢查和測量。
附圖簡述

圖1表示用于本發(fā)明平版印刷版載體制備方法的第一實施方案中的預電解表面粗糙化步驟和電解表面粗糙化步驟中的輻射狀AC電解池設備的一個實例的剖面圖。
圖2表示施加到圖1的輻射狀AC電解池設備上的交流電流的梯形波形的一個實例的圖形。
圖3表示本發(fā)明第三實施方案的交流電流波形(正玄波)的一個實例的說明圖。
圖4表示本發(fā)明第三實施方案的交流電流波形(梯形波)的一個實例的說明圖。
圖5表示用于本發(fā)明第三實施方案的電解表面粗糙化處理的裝置的一個實例的圖形。
圖6A到6C表示本發(fā)明第四實施方案的平版印刷版載體用鋁板的邊緣變形測量方法一個實例的圖形,表示該測量方法的大致過程。
圖7表示圖6鋁板邊緣變形測量方法的另一個實例的透視圖,其中將一個寬扁平重物放在置于校平臺的試樣接收表面上的試樣的上表面上。
圖8表示圖6的鋁板邊緣變形測量方法中置于校平臺上的試樣的條件的側視圖,其中試樣穩(wěn)固地放置在校平臺的試樣接收表面上。
圖9是表示本發(fā)明第四實施方案的平版印刷版載體用鋁板剖面的一個實例的剖視圖。
圖10A到10C表示本發(fā)明第五實施方案的平版印刷版載體用鋁板的邊緣變形測量方法另一個實例的圖形,表示該測量方法的大致過程。
圖11圖10A到10C中表示的平版印刷版載體用鋁板邊緣變形測量方法的一個實例的透視圖,其中用按壓圓柱體使試樣與氈布接觸。
圖12表示在圖11表示的檢查方法中被檢查的平版印刷版載體用鋁板的側邊的圖形,其中試樣S纏繞在將與其接觸的氈布上。
圖13表示用于本發(fā)明第四和第五實施方案實例中的印刷版移動測試儀的結構外觀的示意圖,其中測試儀用于監(jiān)測平版印刷版前體穿過處理設備的能力。
優(yōu)選實施方案的描述第一實施方案1、鋁板將在該實施方案中加工的鋁板包括普通的輥軋平版印刷版載體用鋁板,以及由切削鋁、回收鋁等再生的鋁錠片或板。
輥軋鋁板包括例如JIS A-1050、JIS A-1100的純鋁板,和例如JIS A-3003、JIS A-3103、JIS A-5005的鋁合金板。
如上所述,此處采用的再生鋁錠可含有各種元素如Fe、Si、Cu、Mg、Mn、Zn、Cr和Ti,但優(yōu)選的鋁含量為99.4~95%(重量)。某些再生鋁錠可在市場上購買,如JIS A-3104。
鋁板的Fe含量優(yōu)選的為0.3~1.0%(重量)。即使原生鋁板也含有約0.1~0.2%(重量)的Fe,僅極少量Fe元素溶解在鋁中形成固體溶液,大部分形成了金屬間化合物。Fe含量在該確定范圍內的鋁板是優(yōu)選的,因為其輥軋時幾乎不會產生裂紋且價格低廉。更優(yōu)選的是鋁板Fe含量為0.5~1.0%(重量)。
鋁板Si含量優(yōu)選為0.15~1.0%(重量)。在JIS 2000、4000和6000鋁材的切削屑中富含Si。原生鋁錠含有約0.03~0.1%(重量)的Si。在這些鋁錠中,Si溶解在鋁中形成固體溶液,或形成金屬間化合物。當加熱含有過量Si的鋁錠時,其中的Si固體溶液往往會沉積出簡單物質Si。公知的是簡單物質Si和金屬間化合物FeSi(如果平版印刷版載體中存在的話)都會對印刷版產生負面影響,在印刷品上引起嚴重的油墨污染。然而,如果鋁板Si含量在確定范圍內,即使印刷版中的金屬間化合物和簡單物質Si沉積在版表面,該沉積物會通過以下將描述的硫酸處理(在除污步驟中)中完全除去。因此,滿足該條件的Si不會在印刷品上產生嚴重油墨污染的問題,且以該條件在鋁板中存在Si從鋁板造價的觀點看更理想。更優(yōu)選的是Si含量為0.3~1.0%(重量)。
鋁板Cu含量優(yōu)選為0.1~1.0%(重量)。在JIS 2000和4000鋁材的切削屑中富含Cu,會相對容易地溶解在鋁中形成固體溶液。如果Cu含量在確定范圍內,沉積在鋁板表面的Cu能通過除污處理完全除去,且以該條件在鋁板中存在Cu從鋁板造價觀點看是理想的。更優(yōu)選的Cu含量為0.3~1.0%(重量)。
鋁板Mg含量優(yōu)選為0.1~1.5%(重量)。在JIS 2000、3000、5000和7000鋁材的切削中富含Mg。尤其是大量Mg存在于這種切削屑的罐底物質中。因此Mg是鋁切削屑中雜質金屬的主要元素。Mg也相對容易地溶解在鋁中形成固體溶液,并與Si形成金屬間化合物。然而,只要鋁板Mg含量在確定范圍內,Mg的金屬間化合物就容易通過除污處理除去。因此,即使由輥軋切削鋁或再生鋁錠制備此處采用的鋁板,也能得到與由原生材料制備的鋁板制成的載體相當的平版印刷版前體。更優(yōu)選的是Mg含量為0.5~1.5%(重量),尤其優(yōu)選的是1.0~1.5%(重量)。
鋁板Mn含量優(yōu)選為0.1~1.5%(重量)。在JIS 3000鋁材的切削中富含Mn。尤其是大量Mn存在于這種切削屑的罐底物質中。因此Mn是鋁切削屑中雜質金屬的主要元素。Mn也相對容易地溶解在鋁中形成固體溶液,并與AlFeSi形成金屬間化合物。由于與上述對于Si含量和Mg含量相同的原因,理想的是Mn含量在確定范圍內。更優(yōu)選的是Mn含量為0.5~1.5%(重量),尤其優(yōu)選的是1.0~1.5%(重量)。
鋁板Zn含量優(yōu)選為0.1~0.5%(重量)。在JIS 7000鋁材的切削中富含Zn,也容易溶解在鋁中形成固體溶液。只要其含量在確定范圍內,就容易通過除污處理除去Zn。此處優(yōu)選采用Zn含量在該范圍內的鋁板,因為它是廉價的且能得到與由原生材料制備的鋁板制成的載體相當的平版印刷版前體。更優(yōu)選的是Zn含量為0.3~0.5%(重量)。
鋁板Cr含量優(yōu)選為0.01~0.1%(重量)。Cr是JIS 5000、6000和7000鋁材的切削屑中常有的雜質金屬,但其含量很低。只要其含量在該范圍內,就能通過除污處理完全除去Cr,因此不會對印刷品產生嚴重的油墨污染問題。另外,從鋁板成本觀點看,存在Cr是理想的。更優(yōu)選的Cr含量為0.05~0.1%(重量)。
鋁板Ti含量為0.03~0.5%(重量)。普通鋁板含有0.01~0.04%(重量)Ti作為結晶澄清劑。雜質金屬Ti在JIS 5000、6000和7000鋁材的切削屑中相對富含。由于與上述對于Cu含量和Zn含量相同的原因,理想的是Ti含量在確定范圍內。更優(yōu)選的是Ti含量為0.05~0.5%(重量)。
用于該實施方案的鋁板通過例如將由諸如上述鑄造鋁材、切削鋁或再生鋁錠制備的扁鋁錠用任何常用方式進行適當輥軋和加熱,制成厚度0.1~0.7mm的輥軋鋁板,隨后非必需地進行平整。
為了以上述這種方式制備鋁板,可采用例如DC鑄造法、改性DC鑄造法(其中省略了熱煉和退火中的至少一個步驟)或連續(xù)鑄造法中的任何一個。
鋁板可制成任何形式的長板或板材,或尺寸與最終產品平版印刷版前體相應的任何其他形式的切片。板材和切片的厚度通常為約0.1mm至1mm,優(yōu)選的為0.2mm至0.5mm。2、表面粗糙化處理本實施方案的平版印刷版載體制備方法可僅包括對鋁板表面粗糙化的表面粗糙化步驟,或可在表面粗糙化步驟外還包括對鋁板粗糙化表面進行氧化的陽極氧化步驟。
如上所述,表面粗糙化步驟包括(1)預電解表面粗糙化步驟(步驟(1));(2)堿蝕刻步驟(步驟(2));(3)用硫酸進行的除污步驟(步驟(3));(4)電解表面粗糙化步驟(步驟(4))。
在步驟(1)到(4)之前,表面粗糙化步驟還可包括表面粗糙化電解前將鋁板與堿溶液接觸以蝕刻鋁板的蝕刻步驟和對鋁板表面進行機械粗糙化的機械步驟中的任何一個,或二者都包括。
在步驟(1)到(4)后,表面粗糙化步驟也可以包括用堿溶液進一步蝕刻已電解粗糙化的鋁板的蝕刻步驟,和在第二蝕刻處理后進一步對鋁板除污的最終除污步驟。
表面粗糙化步驟可包括所有機械表面粗糙化步驟、電解前的電解表面粗糙化步驟、步驟(1)到(4)、電解后的蝕刻步驟和最終除污步驟。
以下詳細描述表面粗糙化處理步驟(1)到(4)。(2-1)預電解表面粗糙化步驟在預電解表面粗糙化步驟中,將例如上述的鋁板在鹽酸水溶液中進行處理,用施加的交流或直流電流對其表面進行粗糙化。
酸溶液的鹽酸濃度優(yōu)選的為1~20g/l。酸溶液可含有至少一種選自氯化鋁、氯化鈉和氯化銨的氯化物。溶液的氯化物含量優(yōu)選的在1g/l和飽和氯化物/l之間。另外,酸溶液還可含有Fe、Si、Cu、Mg、Mn、Zn、Cr和Ti離子中的任何一種。
最優(yōu)選的是通過將氯化鋁和氯化銨加入稀鹽酸中,使溶液酸濃度為5~15g/l、其鋁離子濃度可為5~15g/l,且其銨離子濃度可為10~300ppm來制備酸溶液。
溶液溫度優(yōu)選為10~95℃,最優(yōu)選30~50℃。
在預電解表面粗糙化步驟中,可向鋁板施加直流電流,但優(yōu)選的是交流電流。交流電流可具有正玄波、方波、三角波、梯形波的任何波形。其中優(yōu)選的是具有方波波形的方波交流電流,和具有梯形波形的梯形波交流電流。在預電解表面粗糙化步驟中,可向鋁板施加交流電流和直流電流的組合電流。
從構建電源裝置的費用的觀點看,交流電流的頻率優(yōu)選的為40~120Hz。
同樣優(yōu)選的是,施加到作為陽極的鋁板上的交流電流的電量QA與施加到作為陰極的鋁板上的電量QC的比值QC/QA在0.9和1之間,因為這樣處理能使鋁板中形成均勻的蜂窩狀凹坑。更優(yōu)選的是比值QC/QA在0.95和0.99之間。當在其中有用于將陽極電流分流到主電極上的輔助電極的AC電解池中進行電解表面粗糙化處理時,通過控制分流向輔助電極的陽極電流,能將比值QC/QA控制在確定范圍內,例如JP-A 43500/1985和52098/1989中所示。
電解表面粗糙化處理中的AC占空比最優(yōu)選的為0.5,因為該條件下鋁板能均勻粗糙化,也因為很容易構建電源裝置。該實施方案中所稱AC占空比用ta/T表示,其中T是AC電流周期,ta是用于鋁板陽極反應的時間(陽極反應時間)。
通過陰極反應,鋁板表面就形成了基本上為氫氧化鋁的氧化膜,該氧化膜將被溶解或被破壞。氧化膜的溶解或破壞部分將是鋁板下一步的陽極反應中小坑反應的起點。因此,在該處理中適當選擇AC占空比對鋁板表面的均勻粗糙化特別重要。
當施加給鋁板的交流電流為梯形波形時,AC值從0到達正峰值或負峰值的時間tp優(yōu)選的在0.01和2ms之間,更優(yōu)選在0.01和0.3ms之間。當時間tp在該確定范圍內時,在鋁板處理表面中就形成更均勻的蜂窩狀凹坑。
另一方面,可這樣確定交流電流陽極周期中的峰值電流Iap和陰極周期中的峰值電流Icp,使從電解表面粗糙化處理開始到結束的鋁板陽極反應總電量為1~300庫侖/cm2。然而優(yōu)選的是各為10和200A/dm2。同樣優(yōu)選的是Icp/Iap為0.9~1.5。
對于電解表面粗糙化處理,優(yōu)選的是這樣控制AC模式,使其至少包括一次鋁板和對電極間沒有交流電流流過的休止時間,且休止時間為0.001~0.6s/每次。在該確定條件下,整個鋁板處理表面上形成了均勻的蜂窩狀凹坑。當將兩個或多個AC電解池串聯用于此處的電解表面粗糙化處理時,優(yōu)選的是將它們這樣布置,使沒有電流通過不在任何一個電解池中的鋁板(此時鋁板已從一個電解池中離開但還未到達下一個電解池)的時間為0.001~0.6s。
對于電解表面粗糙化處理,可采用例如JP-B 30036/1986中的立式AC電解池、臥式AC電解池,和JP-A 300843/1996中的輻射狀AC電解池的各種AC電解池;但優(yōu)選的是輻射狀AC電解池。
同樣優(yōu)選的是包含兩個串聯的輻射狀AC電解池的AC表面粗糙化裝置,其中上游電解池用于前階段AC電解,下游電解池用于后階段AC電解。
AC電解表面粗糙化裝置的一個實例示于圖1中。
如圖1所示,AC電解表面粗糙化裝置包括位于上游的前階段AC電解單元100和位于下游的后階段AC電解單元102。
AC電解單元100和102都由其中含有充滿了鹽酸水溶液的電解池2A的池體2,和在電解池2A中并圍繞水平方向伸出的軸旋轉的喂料輥4構成,其中喂料輥4用于以箭頭a方向,或圖1中的從左側到右側的方向傳送長而薄的鋁板板帶W。
電解池2A內部是圍繞喂料輥4形成的近似圓柱體,提供了半圓柱形對電極6A和6B,并把喂料輥4夾在中間。對電極6A和6B各分成許多電極,這些電極通過分布在相鄰電極間的絕緣墊片彼此分隔開。電極可由例如石墨或金屬制成,墊片可由例如聚氯乙烯樹脂制成。每個墊片厚度優(yōu)選為1~10mm。雖然在圖1中未示出,對電極6A和6B的所有這些分開的電極都與交流電源AC連接。
在電極池2A頂部有一開口2B,將進行AC電解表面粗糙化處理的鋁板W通過該開口進出電解池2A。在電解池2A的開口2B附近和對電極6A和6B間提供了酸性電解液供給管8A和8B,酸性電解液(此處為硝酸水溶液)通過該管補充到電解池2A中。
在開口2B附近和電解池2A上方排布著引導鋁板W進入電解池2A的上游導輥10A,和引導已在電解池2A中電解的鋁板W離開電解池2A的下游導輥10B。
在AC電解池單元100和102中,池體2與相鄰的溢流池2C連接。溢流池2C的作用是接受從電解池2A溢流出的硝酸水溶液,從而保持電解池2A中硝酸水溶液的液位恒定。溢流池2C布置在電解池單元100中的電解池2A上游,和電解池單元102中的電解池2A下游。
電解池單元100和102各配置一個與池體2毗鄰的輔助電解池12。輔助池12布置在電解池單元100中的池體2上游,和電解池單元102中的池體2下游。
輔助池12比池2A薄,且其底部12A平坦。在底部12A上有許多柱狀輔助電極14。
輔助電極14優(yōu)選的由諸如鉑或鐵的抗蝕金屬制成,且可以呈片狀。
輔助電極14在主電極連接到AC的電源AC側與主電極6B平行連接,可控硅Th1在來自電源AC的電流的中途與輔助電極連接,使該單元投入時電流從該側流向輔助電極14。
同樣在主電極6A與AC連接的電源AC側,輔助電極14通過其間的可控硅Th2以上述相同方式連接。具體的,可控硅Th2的連接使該單元開動時來自AC的電流從該側流向輔助電極14。
在可控硅Th1和Th2之一開動的任何時刻,陽極電流都流過輔助電極14。因此,流過輔助電極14的陽極電流可通過控制可控硅Th1和Th2的相位來控制,從而控制QC/QA比值在要求的方式。
以下描述圖1的AC電解表面粗糙化裝置的原理。
在圖1中左側,導入AC電解池單元100的鋁板W首先進入輔助電解池12中,然后通過上游導輥10A進入電解池2A中。然后鋁板通過喂料輥4從左側進入右側,然后通過下游導輥10B離開電解池2A。
然后將這樣離開電解池單元100中的電解池2A的鋁板W通過上游導輥10A進入電解池單元102中的電解池2A中,同時通過喂料輥4從電解池2A中的左側導入其右側,最后通過下游導輥10B進入與電解池單元102相鄰的輔助電解池12中。
在兩個AC電解池100和102中的電解池2A和輔助電解池12中,通過施加到對電極6A和6B的交流電流和施加到輔助電極14的陽極電流,對面向對電極6A和6B的鋁板W表面進行粗糙化。(2-2)堿蝕刻步驟在堿蝕刻步驟中,在先前的預電解表面粗糙化步驟中已粗糙化的鋁板表面與堿試劑接觸進行蝕刻。
為了使鋁板與堿試劑接觸,可采用例如使鋁板連續(xù)穿過裝滿堿試劑的容器的方法;將鋁板浸入該容器的方法;或將堿試劑噴射在鋁板表面的方法。
堿試劑可采用例如堿的氫氧化物溶液或堿金屬鹽溶液。該溶液中堿的氫氧化物或堿金屬鹽的濃度優(yōu)選的為0.01~30%(重量);其溫度優(yōu)選的為20~90℃。
堿的氫氧化物包括例如氫氧化鈉和氫氧化鉀。
堿金屬鹽包括例如諸如偏硅酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鉀和硅酸鉀的堿金屬硅酸鹽;諸如碳酸鈉和碳酸鉀的堿金屬碳酸鹽;諸如鋁酸鈉和鋁酸鉀的堿金屬鋁酸鹽;諸如葡糖酸鈉和葡糖酸鉀的堿金屬醛糖酸鹽;諸如次磷酸鉀、三代磷酸鈉和三代磷酸鉀的堿金屬磷酸氫鹽。作為堿試劑,特別優(yōu)選的是諸如以上提到的堿的氫氧化物的溶液和堿的氫氧化物與堿金屬鋁酸鹽的溶液,因為它們的蝕刻能力高且價格低。
蝕刻鋁板的程度優(yōu)選的為0.01~1g/m2。蝕刻時間優(yōu)選的為1~180s。只要蝕刻程度和蝕刻時間都在確定范圍內,將通過機械表面粗糙化處理而在鋁板表面形成的微凹坑就會原樣保持理想的程度。因此,這樣處理的鋁板可作為載體,該載體能得到在非圖像區(qū)具有高保水性,且能保護非圖像區(qū)不致吸附油墨而引起諸如氈布污染的外觀問題的良好的平版印刷版。就是說,用該鋁板作為載體,平版印刷版前體可很好地加工成平版印刷版。
可在任何普通蝕刻池中對鋁板進行蝕刻處理。蝕刻池可用于任何批次或連續(xù)處理。在采用這種蝕刻池之處還可以采用普通噴射裝置,將堿試劑噴射在鋁板上。(2-3)硫酸除污步驟在硫酸除污步驟中,已蝕刻的鋁板與酸濃度為250~500g/l、鋁離子濃度為1~15g/l、溶液溫度為60~90℃的硫酸水溶液接觸1~180s,從而溶解和除去鋁板表面形成的黑色粉末狀污物。該污物基本上由諸如Fe的雜質元素的氧化物和氫氧化物構成。
為了使鋁板與這種硫酸水溶液接觸,可采用例如使鋁板連續(xù)穿過裝滿酸溶液的容器的方法;將鋁板浸入該容器的方法;或將酸溶液噴射在鋁板表面的方法。
硫酸水溶液除含有硫酸外,還可含有諸如磷酸、鹽酸、硝酸和鉻酸的任何其他酸成分。
除污處理時間可為1~180s,但優(yōu)選的是50~120s。(2-4)電解表面粗糙化步驟如上所述,鋁板已除污表面在硝酸水溶液中用施加的交流電流進行電解粗糙化。
用于電解表面粗糙化步驟中的硝酸水溶液可以是酸濃度為1~20g/l,并以從1g/l到該化合物的飽和濃度的程度含有至少一種諸如硝酸鋁、硝酸鈉和硝酸銨的硝酸鹽化合物的稀硝酸。
在鋁板含有諸如鐵、銅、錳、鎳、鈦、鎂和硅的任何其他元素的情況下,用于處理的硝酸水溶液可含有任何這些元素。
硝酸水溶液優(yōu)選的通過向稀硝酸中加入硝酸鋁和硝酸銨,使所得溶液的硝酸濃度為5~15g/l、鋁離子濃度為1~15g/l、銨離子濃度為10~300ppm來制備。
當鋁板在該溶液中進行AC電解時,硝酸水溶液的鋁離子濃度和銨離子濃度通常會增加。
對于施加給鋁板進行電解表面粗糙化處理的交流電流,和用于處理的AC電解池,與上述“(2-1)預電解表面粗糙化步驟”部分中所指的相同。然而,該步驟中的電解表面粗糙化處理與預電解表面粗糙化步驟中的處理只有一點不同,即上述硝酸水溶液,而不是如預電解表面粗糙化步驟中的鹽酸水溶液,通過酸性電解液供應管8A和8B補充。(2-5)機械表面粗糙化步驟如果需要,可對鋁板進行機械表面粗糙化處理。在機械表面粗糙化步驟中,通常用輥刷對鋁板的一個或兩個表面進行摩擦,從而用輥刷對其表面進行機械粗糙化,所述輥刷的整個圓柱形輥筒表面植有大量例如尼龍(商品名)、聚丙烯或聚氯乙烯樹脂的合成樹脂刷毛。也可以用其表面帶有磨料層的摩擦輥代替輥刷進行機械表面粗糙化處理。
輥刷中刷毛的長度可根據輥刷外徑和輥體直徑適當確定,通常為10~100mm。
磨料可用例如硅砂和浮石。與浮石相比,硅砂堅硬且很難粉碎。因此優(yōu)選的是硅砂,能相當有效地打磨鋁板表面。
磨料的平均粒徑優(yōu)選的為3~40μm,以實現有效的表面粗糙化,并能減少摩擦紋路。更優(yōu)選的為10~30μm。
例如磨料可以其水中的懸浮漿料形式使用。摩擦漿料還可含有任何增稠劑、分散劑如表面活性劑,以及防腐劑。(2-6)預電解前的蝕刻步驟如果需要,也可在預電解前蝕刻鋁板。為進行該蝕刻,可用與上述“堿蝕刻步驟(2-2)”中所用相同的堿溶液,以與步驟(2-2)相同的方式,對鋁板進行蝕刻。
在電解前的蝕刻前,鋁板表面可在或不在上述步驟中進行機械粗糙化。
這樣蝕刻的鋁板表面通常形成了污物,理想的是在電解前的蝕刻步驟后進行除污。
可以上述“硫酸除污步驟(2-3)”相同的方式,用與步驟(2-3)中相同的硫酸水溶液處理鋁板進行除污。也可用“電解表面粗糙化步驟(2-4)”中的硝酸水溶液或“預電解表面粗糙化步驟(2-1)”中的鹽酸水溶液代替硫酸水溶液用于處理。(2-7)電解表面粗糙化處理后的蝕刻步驟電解表面粗糙化后,鋁板可非必需地再進行蝕刻。在電解后的蝕刻步驟中,可以上述堿蝕刻步驟相同的方式,用與該步驟中相同的堿溶液,對電解表面粗糙化鋁板進行蝕刻。
第二次蝕刻后的鋁板蝕刻表面常形成了污物,理想的是在第二次蝕刻步驟隨后的最終除污步驟中進行除污。(2-8)最終除污步驟對于最終除污,可以上述硫酸除污步驟相同的方式,用與該步驟中相同的硫酸水溶液,對鋁板進行處理。也可以采用與上述電解表面粗糙化步驟中相同的硝酸水溶液,或采用與上述預電解表面粗糙化步驟中相同的鹽酸水溶液,在最終除污步驟中代替硫酸水溶液。(3)陽極氧化處理在該實施方案中,優(yōu)選的對表面粗糙化鋁板進行陽極氧化處理。
對于陽極氧化,可以以任何普通方式處理表面粗糙化的鋁板。
例如將鋁板在含有硫酸、磷酸、草酸、鉻酸和氨基磺酸的至少一種酸成分的酸性電解液,用施加的直流電流、脈沖電流或交流電流處理鋁板。
陽極氧化條件不應限定為一種具體方式,應根據所用酸性電解液的組分而變化。然而酸性電解液的酸濃度通常優(yōu)選為1~80%(重量),其溫度優(yōu)選為5~70℃。電流密度優(yōu)選為1~60A/dm2,電壓優(yōu)選為1~100V。電解時間可為10~300s。
酸性電解液的酸成分優(yōu)選為例如JP-A 12853/1979和45303/1973中的硫酸。
酸性電解液的硫酸濃度優(yōu)選的為10~300g/l(1~30%(重量));其鋁離子濃度優(yōu)選的為1~25g/l(0.1~2.5%(重量)),更優(yōu)選2~10g/l(0.2~1%(重量))。這種酸性電解液可通過例如向酸濃度為50~200g/l的稀硫酸中加入鋁來制備。
酸性電解液的溫度優(yōu)選的為30~60℃。
當鋁板在含有硫酸的酸性電解液中進行陽極氧化時,可向鋁板施加直流電流或交流電流。
在向鋁板施加直流電流的情況下,其電流密度優(yōu)選的為1~60A/dm2,更優(yōu)選5~30A/dm2。
當在連續(xù)方法中對鋁板進行陽極氧化處理時,必須防止由于電流集中在鋁板某局部引起的“變黃”。因此例如理想的是將電流密度在陽極氧化初始階段降到5~10A/dm2,然后在后續(xù)陽極氧化中增加到30~50A/dm2或更大。
此時同樣理想的是以溶液內電流供給模式,即通過酸性電解液向鋁板施加電流進行陽極氧化。對于通過其向鋁板施加電流的電極,可采用由鉛、氧化銥、鉑或鐵制成的任何一種。特別優(yōu)選的是基本由氧化銥構成的電極,和涂覆氧化銥的電極。作為將氧化銥涂覆到涂覆電極的基材,優(yōu)選的是諸如鈦、鉭、鈮和鋅的球金屬。更優(yōu)選鈦和鈮。球金屬的電阻較大。因此,如果需要,可用這種球金屬包敷銅核形成基材。在用這種球金屬包敷銅核的情況下,很難構成復雜結構的基材。因此,此時可將要構成的基材分成幾部分,然后用球金屬包敷與這樣分開的基材部分對應的銅核,并將這樣包敷的核結合成為預定的最終基材。
從含有這樣處理的鋁板載體的平版印刷版的印刷耐久性角度看,鋁板的陽極氧化程度優(yōu)選的為形成的氧化膜的量為1~5g/m2。同樣優(yōu)選的是,在鋁板中心部分形成氧化膜的量與在周邊區(qū)域形成氧化膜的量的差別最大為1g/m2。
同樣優(yōu)選的是將這樣已通過這種陽極氧化形成氧化膜的鋁板浸入諸如硅酸鈉或硅酸鉀的堿金屬硅酸鹽溶液中,從而使鋁板表面親水化;或用親水乙烯基聚合物或任何其他親水化合物的親水底涂層涂覆鋁板。
用諸如硅酸鈉或硅酸鉀的堿金屬硅酸鹽溶液對鋁板上的氧化層進行親水化處理的方法的細節(jié)參見USP 2714066和3181461;在鋁板氧化膜上形成這種親水底涂層的方法的細節(jié)參見JP-A 101651/1984和149491/1985。涂層用親水乙烯基聚合物包括例如聚乙烯磺酸,和諸如帶有磺酸基的對苯乙烯磺酸的帶有磺酸的乙烯基單體與諸如(甲基)丙烯酸烷基酯的其他普通乙烯基單體的共聚物;涂層用親水化合物包括例如帶有至少一個NH2、COOH和砜基的化合物。
如果需要,已通過陽極氧化形成氧化膜的鋁板可與沸水、熱水或蒸汽接觸,從而封閉氧化膜中的微孔。3、平版印刷版前體該實施方案的平版印刷版前體可通過在作為平版印刷版載體的鋁板粗糙化表面形成光敏或熱敏版層來制備。
光敏版層可通過在鋁板粗糙化表面涂覆光敏樹脂溶液,然后在黑暗中干燥形成。另一方面,熱敏版層可通過在鋁板粗糙化表面涂覆熱敏樹脂溶液然后干燥而形成。
為了在鋁板上涂覆光敏樹脂溶液或熱敏樹脂溶液,可采用例如旋涂、繞線棒涂覆、浸涂、氣刀涂覆、輥涂或刮涂的任何公知方法。
光敏樹脂包括曝光后可溶于顯影液中的正性型光敏樹脂;和曝光后不溶于顯影液中的負性型光敏樹脂。
正性型光敏樹脂的一個實例是諸如醌二疊氮化合物或萘醌二疊氮化合物的二疊氮化合物與諸如苯酚清漆樹脂或甲酚清漆樹脂的酚樹脂的組合。
負性型光敏樹脂的實例是重氮化合物,例如諸如芳族二氮鎓鹽與醛如甲醛的縮合物的重氮樹脂,或重氮樹脂與有機或無機酸的鹽,與諸如(甲基)丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂或聚氨酯的粘合劑的組合;和諸如(甲基)丙烯酸樹脂或聚苯乙烯樹脂的乙烯基樹脂、諸如(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯的乙烯基單體,與諸如苯偶姻衍生物、二苯酮衍生物或噻噸酮衍生物的光聚反應引發(fā)劑的結合。
光敏樹脂溶液的溶劑可以是溶解光敏樹脂的任何一種溶劑,該溶劑在室溫下有一定的揮發(fā)性,該溶劑具體地包括例如醇溶劑、酮溶劑、酯溶劑、醚溶劑、乙二醇醚溶劑、酰胺溶劑和碳酸酯溶劑。
醇溶劑包括例如乙醇、丙醇和丁醇。酮溶劑包括例如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丙基酮和二乙酮。酯溶劑包括例如乙酸乙酯、乙酸丙酯、甲酸甲酯和甲酸乙酯。醚溶劑包括例如四氫呋喃和二烷。乙二醇醚溶劑包括例如乙基溶纖劑、甲基溶纖劑和丁基溶纖劑。酰胺溶劑包括例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺。碳酸酯溶劑包括例如碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二乙酯和碳酸二丁酯。
光敏樹脂溶液還可含有各種著色劑。著色劑包括例如普通染料、曝光后著色的染料和曝光后大部分褪色或完全褪色的染料。曝光后著色的染料的一個實例是無色染料。另一方面,曝光后褪色的染料包括例如三苯基甲烷染料、二苯基甲烷染料、嗪染料、愣秩玖稀(13)前份劉染料、偶氮甲堿染料和蒽醌染料。
將以上述方式這樣制備的平版印刷版前體非必需地切割成要求尺寸的片。在其版層為光敏層的情況下,將該前體進行曝光并顯影,從而在前體上形成預定的印刷圖案。另一方面,在其版層為熱敏層的情況下,該前體用IR激光曝光,從而在前體上直接寫出預定的印刷圖像。該平版印刷版前體以這種方式加工成最終產品平版印刷版。
將扁鋁錠表面切出10mm深缺口,然后再加熱,在400℃下不經熱煉而熱輥軋成4mm厚鋁合金板。
然后將鋁合金板冷輥軋到1.5mm厚,然后退火,再冷輥軋到0.24mm厚,校平成為鋁片。
表1(單位wt%)
根據以下方法對鋁片進行表面粗糙化,然后陽極氧化。1、表面粗糙化在處理裝置中連續(xù)傳送的同時,根據以下方法對鋁片進行表面粗糙化(a)機械表面粗糙化步驟,(b)預電解前的蝕刻步驟,(c)預電解表面粗糙化步驟(步驟(1)),(d)堿蝕刻步驟(步驟(2)),(e)硫酸除污步驟(步驟(3)),(f)電解表面粗糙化步驟(步驟(4)),(g)電解表面粗糙化后的(第二)蝕刻步驟,(h)最終除污步驟。
每次在步驟(a)到(h)后,用夾輥將處理溶液從鋁片上擠出,用從噴嘴噴射出的水清洗鋁片。
在所有預電解前的蝕刻步驟(b)、堿蝕刻步驟(步驟(2))、硫酸除污步驟(e)(步驟(3))和電解表面粗糙化后的(第二)蝕刻步驟(g)中,處理溶液都噴射到鋁片兩側表面上。在這些步驟中,采用噴管上每間隔50mm分布Φ4mm噴射孔的噴嘴,處理溶液通過這些噴嘴噴射到鋁片上。噴嘴的布置使得每個噴射小孔與沿噴管移動的鋁片表面間的距離為50mm。
處理時間是從開始用處理溶液噴射鋁片到用夾輥從鋁片上除去處理溶液結束所用的時間。
為了清洗已在步驟(a)到(h)中處理的鋁片,用帶噴嘴的清洗噴管形成扇形噴射面,沿噴管間隔100mm,將水噴射到鋁片兩側表面上。清洗噴管的布置使得每個噴射小孔與沿噴管移動的鋁片表面間的距離為100mm。
以下詳細描述處理步驟(a)到(h)。(a)機械表面粗糙化步驟用通過將比重1.12的硅砂(平均粒徑25μm)懸浮在水中制備的磨料懸浮漿液,在機械表面粗糙化裝置中,用沿鋁片傳送路徑排列在鋁片上方的三個輥刷,對鋁片進行機械粗糙化。
此處使用的每個輥刷通過在直徑300mm的不銹鋼輥筒整個表面中密植50mm長、0.48mm直徑的6號或10號尼龍絲制成。
在與設置了輥刷的鋁片一側相對的另一側上,每個輥刷設置兩個直徑200mm的不銹鋼支撐輥,鋁片在輥刷與支撐輥間傳送。支撐輥按相鄰兩個輥間的中心距為300mm排列。
將輥刷壓在鋁片上,使粗糙鋁片的平均表面粗糙度為0.45μm,同時在鋁片傳送方向上旋轉。將輥刷壓在鋁片上的壓力由驅動電機驅動輥刷的載荷來控制。
當鋁片在該裝置中進行機械粗糙化時,研磨漿料的硅砂濃度由漿料的溫度和比重連續(xù)監(jiān)測,向漿料中適當加入水和硅砂,以保持漿料的砂濃度恒定。在旋風除塵器中連續(xù)除去已在該處理中磨細的硅砂,使研磨漿料中的粒徑分布能在所有時間內保持基本恒定。在該處理過程中,研磨漿料中硅砂的粒徑保持在1~35μm。(b)預電解前的蝕刻步驟(蝕刻處理)為了在預電解前蝕刻鋁片,采用含有27%(重量)氫氧化鈉和6.5%(重量)鋁離子且溶液溫度為70℃的堿溶液。通過上述噴管將該溶液噴射到鋁片兩側表面進行蝕刻。具體的,將蝕刻堿溶液受控噴射到鋁片上,使已在先前步驟中機械粗糙化的鋁片表面的溶解程度,或將在后續(xù)步驟中預電解粗糙化的鋁片表面的溶解程度為8g/m2,而鋁片另一表面的溶解程度為2g/m2。
預先得到堿溶液的溫度、比重和導電率,以及氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度之間的關系,在蝕刻處理中,監(jiān)測所用堿溶液的溫度、比重和導電率,根據其數據就能得到溶液的氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度。向處理溶液中適當加入水和48wt%的氫氧化鈉溶液,使溶液的氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度能在所有處理時間內保持恒定。這樣蝕刻后,用上述清洗噴管將水噴射到鋁片兩個表面上進行清洗。(除污處理)然后用上述噴管將硫酸水溶液噴射到這樣蝕刻的鋁片兩個表面上達2秒鐘。處理溶液含有300g/l硫酸和2g/l鋁離子,溫度為70℃。
(c)預電解表面粗糙化步驟在該步驟中采用圖1的AC電解表面粗糙化裝置。具體說,已在前述步驟中處理過的鋁片在該裝置中進行電解表面粗糙化,并向兩個AC電解池施加圖2的梯形交流電流。
將已通過向鹽酸中加入氯化鋁制備的鹽酸濃度為7.5g/l、鋁離子濃度為5g/l、溫度為35℃的鹽酸水溶液倒入兩個AC電解池中,鋁片在該池中電解。
通過該裝置將交流電流施加到鋁片上,使鋁片上實現陽極氧化的電量為200庫侖/dm2。
這樣施加到電解池的梯形交流電流的頻率為60Hz,從底(0)上升到正或負峰的脈沖上升時間為0.1ms。陽極周期側的峰值電流Iap和陰極周期側的峰值電流Icp均為50A/dm2;比值Icp/Iap為1.0。電流占空比為0.5。
上游和下游AC電解池單元中的休止時間在溶液供給噴管處為0.5s,在介質中為0.017s。兩個AC電解池單元的布置使得鋁片W從前電解池電移動到后電解池的時間為0.5s。
預先獲得鹽酸水溶液的溫度和導電率、溶液中的超聲波傳輸速度,以及溶液的鹽酸濃度和鋁離子濃度之間的關系。在電解處理中,將35wt%的濃鹽酸和水通過輸送噴管適當注入兩個電解池體中,同時多余的鹽酸水溶液溢流出來,從而控制所用鹽酸水溶液的溫度和導電率,以及溶液中的超聲波傳輸速度在整個處理時間內恒定,并控制每個電解池中溶液的鹽酸濃度和鋁離子濃度也在整個處理時間內恒定。(d)堿蝕刻步驟使用與蝕刻步驟(b)中組分相同但溶液溫度為45℃的堿溶液,對已在前述步驟(c)中處理的鋁片以受控的方式蝕刻,使已在前述步驟中機械粗糙化的鋁片表面的溶解程度,或將在以下步驟中電解粗糙化的鋁片表面的溶解程度為0.3g/m2,而鋁片相對表面的溶解程度為2g/m2。
該步驟中所用堿溶液中的氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度用與電解前的蝕刻步驟(b)相同的方式控制。(e)硫酸除污步驟將與蝕刻步驟(b)所用硫酸水溶液的組分相同、溶液溫度相同的硫酸水溶液噴射在鋁片兩個表面上達60s進行除污。(f)電解表面粗糙化步驟在將濃度為10g/l的稀鹽酸與硝酸鋁和硝酸銨混合而制備的鋁離子濃度為10g/l、銨離子濃度為140ppm、溶液溫度為50℃的硝酸水溶液中,用施加的交流電流對鋁片進行電解表面粗糙化。
在該電解表面粗糙化步驟中,與預電解表面粗糙化步驟(c)類似,使用圖1的AC電解表面粗糙化裝置。
在該步驟中,將與預電解表面粗糙化步驟(c)中施加給鋁片的相同的梯形AC施加到鋁片上,不同的是該步驟中的脈沖上升時間tp為0.2ms,使穿過該裝置的鋁片上實現陽極反應的電量能達到200庫侖/dm2。該步驟中的休止時間與預電解表面粗糙化步驟(c)中相同。(g)電解表面粗糙化后的(第二)蝕刻步驟將含有26%(重量)氫氧化鈉和6.5%(重量)鋁離子、溶液溫度為45℃的堿溶液通過上述噴管噴射到鋁片的兩個表面上進行蝕刻。這樣蝕刻的鋁片表面的溶解程度為1g/m2。
該步驟中所用堿溶液的氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度用與電解前的蝕刻步驟(b)中所用堿溶液相同的方式控制。(h)最終除污步驟將與電解前的蝕刻步驟(b)中的除污處理中所用組分相同的硫酸水溶液噴射在鋁板兩個表面上達10s進行最終除污。
預先獲得所用硫酸水溶液中的硫酸濃度和鋁離子濃度,以及硫酸水溶液的溫度、比重和導電率之間的關系。在最終除污步驟中,監(jiān)測所用硫酸水溶液的溫度、比重和導電率,基于這些數據,向處理溶液硫酸水溶液中適當加入水和50wt%的濃硫酸,使處理溶液在全部處理時間內能具有預定的、恒定的硫酸濃度和鋁離子濃度。2、陽極氧化在含有100g/l的硫酸和5g/l的鋁離子,且溶液溫度為50℃的硫酸水溶液中,將已在先前的處理中經過表面粗糙化的鋁片用施加到鋁片上的直流電流進行陽極氧化??刂脐枠O氧化條件,使鋁片上能形成2.4g/m2的氧化膜。
用于該處理的硫酸水溶液中的硫酸濃度和鋁離子濃度用與最終除污步驟(h)中相同的方式控制。
用掃描電子顯微鏡觀察經這樣處理用于平版印刷版載體的鋁片表面,確認在鋁片表面形成了均勻的蜂窩狀凹坑?!镀桨嬗∷媲绑w的構成》在已根據上述方法粗糙化的平版印刷版載體表面形成底涂層和光敏版層。版層通過在底涂層上涂覆光敏樹脂溶液并干燥形成。這樣構成的正性平版印刷版前體的干膜厚度為2.0g/m2。
將該前體曝光成像,然后顯影成為平版印刷版。在膠印機中干燥,以保證平版印刷版干燥良好,且不會在印刷品上產生嚴重的油墨污染和氈布污染。比較例1重復與實施例1相同的過程,不同的是用硝酸水溶液,而不是用實施例1中步驟(e)的硫酸,對已在堿蝕刻步驟(d)中處理的鋁片除污。此處采用的硝酸水溶液的酸濃度為10g/l,鋁離子濃度為5g/l,液體溫度為45℃。
然后將這樣處理的鋁片在步驟(f)中電解表面粗糙化。具體的,在圖1的AC電解表面粗糙化裝置中,用酸濃度為10g/l,鋁離子濃度為5g/l,液體溫度為50℃的硝酸水溶液,施加梯形交流電流處理鋁片。然而在此處采用的裝置中,兩個AC電解池單元的布置使處理的鋁片從上游池移動到下游池的時間為10秒。
此處采用的梯形交流電流的脈沖上升時間tp為1.5ms;但其他參數如頻率、電壓、Iap、Icp、比值Icp/Iap和占空比都與實施例1中的梯形交流電流的參數相同。
在該實施例中,控制施加到鋁片的交流電流,使得當鋁片通過電解池時,鋁片在第一和第二電解池中進行陽極反應的電量為100庫侖/dm2。
用除上述幾點外均與實施例1相同的方式和條件,將鋁片加工成平版印刷版載體。
用掃描電子顯微鏡觀察將成為平版印刷版載體的這樣加工的鋁片表面,證實在鋁片表面形成了明顯不均勻的蜂窩狀凹坑,與實施例1不同。
在平版印刷版載體的粗糙化表面形成版層。將所得平版印刷版前體進行圖像曝光,然后顯影成為平版印刷版。
將該版在膠印機中試印刷,在印刷品非圖像區(qū)有嚴重的油墨污染,且所用氈布被污染。比較例2用與實施例1相同的方式制備平版印刷版載體,然而在鋁片表面粗糙化處理中省略了預電解表面粗糙化步驟(c)、堿蝕刻步驟(d)和硫酸除污步驟(e)。
用掃描電子顯微鏡觀察平版印刷版載體表面,證實在鋁片表面形成的蜂窩狀凹坑與實施例1比較明顯不均勻,在載體表面發(fā)現許多斑紋。
用與實施例1相同的方式在平版印刷版載體的粗糙化表面形成版層。將所得平版印刷版前體進行圖像曝光,然后顯影成為平版印刷版。將該版在膠印機中試印刷,在印刷品非圖像區(qū)有嚴重的油墨污染,且所用氈布被污染。實施例2用與實施例1相同的方式制備平版印刷版載體,使其通過沸騰的純水,從而封閉載體上形成的氧化膜中的微孔。
然后將這樣已進行微孔封閉處理的載體浸入硅酸鈉濃度為2.5%(重量)、溶液溫度為70℃的硅酸鈉溶液中14秒,從而使載體表面親水化。
預先獲得用于該處理的硅酸鈉溶液的硅酸鈉濃度與溶液溫度和溶液導電率之間的關系。在該處理過程中,監(jiān)測所用硅酸鈉溶液的液溫和導電率,以得到溶液的硅酸鈉濃度;向溶液中加入水和3號塊狀硅酸鈉,使溶液在全部處理時間內能保持預定恒定的硅酸鈉濃度。
對載體表面這樣進行親水化處理后,用與實施例1相同的方式在表面形成版層。在所得平版印刷版前體上加工出圖像,這樣就完成了平版印刷版。
測試平版印刷版的適印性。證實印刷版良好,不會在印刷品上引起嚴重的油墨污染和氈布污染。
干燥后,用與實施例1相同的方式處理并在其表面形成版層。然后在所得平版印刷版前體上加工出圖像,這樣就完成了平版印刷版。
測試平版印刷版的適印性。證實印刷版良好,不會在印刷品上引起嚴重的油墨污染和氈布污染。
預先獲得用于該處理的溶液的聚乙烯磺酸濃度與溶液溫度和溶液導電率之間的關系。在該處理過程中,監(jiān)測所用溶液的液溫和導電率,以得到溶液的聚乙烯磺酸濃度;向溶液中加入水和塊狀聚乙烯磺酸,使溶液在全部處理時間內能保持預定恒定的酸濃度。
以這種方式進行親水化處理后,噴水清洗載體然后干燥。
干燥后,用與實施例1相同的方式在表面形成版層。然后在所得平版印刷版前體上加工出圖像,這樣就完成了平版印刷版。
測試平版印刷版的適印性。證實印刷版良好,不會在印刷品上引起嚴重的油墨污染和氈布污染。
表2(單位wt%)
用掃描電子顯微鏡觀察載體表面,證實其形成了均勻的蜂窩狀凹坑。
在載體粗糙化表面,用與實施例1相同的方式形成版層,所得平版印刷版前體機械圖像曝光,并顯影得到平版印刷版。
在印刷機中試印刷,印刷版良好,在印刷品非圖像區(qū)未產生嚴重油墨污染。
如上詳述的,本發(fā)明該實施方案提供了平版印刷版載體的制備方法,其中即使由再生鋁錠制備的鋁板也能使用,該鋁板得到了印刷耐久性優(yōu)異的良好的平版印刷版,在印刷品中未產生嚴重的油墨斑點污染和氈布污染,并提供了用該方法制備的平版印刷版載體和包含該載體的平版印刷版前體。第二實施方案1、鋁板在該實施方案中加工的鋁板包括平版印刷版載體用普通輥軋鋁板,以及由切削鋁、回收鋁等再生的鋁錠的片或板。
該實施方案中加工的鋁板可以與上述第一實施方案中加工的鋁板相同,此處不再詳述。2、表面粗糙化處理和陽極氧化該實施方案的平版印刷版載體制備方法可僅包括粗糙化鋁板表面的表面粗糙化步驟,或除表面粗糙化步驟外還可包括氧化鋁板粗糙化表面的陽極氧化步驟。
如上所述,該鋁板在具有特定組分的硝酸水溶液中以AC電解模式進行表面粗糙化。在以這種方式進行AC電解表面粗糙化前,該鋁板可進行機械表面粗糙化和蝕刻;AC電解表面粗糙化后可再蝕刻。此外,該鋁板可在蝕刻后但在AC電解表面粗糙化前進行除污,并在第二蝕刻后再除污。
在AC電解表面粗糙化處理后對表面粗糙化鋁板進行陽極氧化的情況下,可對在陽極氧化處理中形成的氧化膜進行孔封閉處理以封閉微孔。
以下詳細描述鋁板的表面粗糙化處理和陽極氧化。(2-1)AC電解表面粗糙化處理在該實施方案的平版印刷版載體制備方法中,對諸如上述的鋁板在硝酸鹽離子濃度和鋁離子濃度各為5~15g/l、銨離子濃度為10~300ppm、液溫為50~80℃的硝酸水溶液中,用交流電流進行處理。
該酸溶液除含有上述成分外還可含有鋁板中常有的任何Fe、Si、Cu、Mg、Mn、Zn、Cr和Ti金屬。
主要由硝酸組成的酸溶液可通過例如向濃度為5~15g/l的稀硝酸中加入硝酸鋁和硝酸銨,使所得溶液的鋁離子濃度和銨離子濃度處于上述確定范圍內來制備。
在AC電解表面粗糙化步驟中施加給鋁板的交流電流可具有正玄波、方波、三角波、梯形波的任何波形。其中優(yōu)選的是方波和梯形波。
從構建電源單元的成本角度看,交流電流頻率優(yōu)選的為40~120Hz。
同樣優(yōu)選的是,施加給作為陽極的鋁板的交流電流的電量QA與施加給作為陰極的鋁板的電量QC的比值QC/QA為0.9~1,使加工的鋁板上形成均勻的蜂窩狀凹坑。更優(yōu)選的比值QC/QA為0.95~0.99。
在具有輔助電極的AC電解池中進行AC電解表面粗糙化處理的情況下,理想的是通過控制分配到輔助電極上的陽極電流,將比值QC/QA控制在確定范圍內,如JP-A 43500/1985和52098/1989所示。
在AC電極表面粗糙化處理中的AC占空比最優(yōu)選的為0.5,因為在該條件下的鋁板能被均勻粗糙化,且電源單元容易構建。該實施方案中的AC占空比用ta/T表示,其中T為AC電流周期,ta為鋁板的陽極反應時間(陽極反應時間)。
通過鋁板的陰極反應,鋁板表面吸附了主要為氫氧化鋁的污物,其表面形成的氧化膜將被溶解或破壞。氧化膜的溶解或破壞部分可作為在鋁板下一步陽極反應中凹坑反應的起始點。因此,在該處理中適當選擇AC占空比對于鋁板表面的均勻粗糙化特別重要。
當施加給鋁板的交流電流為梯形波時,脈沖上升時間Tp,即AC值從0達到正或負峰值的時間優(yōu)選的為0.01~0.3ms。當脈沖上升時間Tp在該確定范圍內時,在鋁板處理表面中就形成更均勻的蜂窩狀凹坑。
另一方面,交流電流陽極周期中的峰值電流Iap和陰極周期中的峰值電流Icp可這樣確定,使鋁板從起始到終止AC電解表面粗糙化處理的陽極反應總電量為1~500庫侖/cm2。而更優(yōu)選的各為10~200A/dm2。同樣優(yōu)選的Icp/Iap為0.9~1.5。
對于AC電解表面粗糙化處理,優(yōu)選的是控制AC模式使其包括至少一次鋁板與對電極間沒有交流電流通過的休止時間,且休止時間為0.001~0.6s/次。在該確定條件下,鋁板處理表面形成了均勻的蜂窩狀凹坑。
對于AC電解表面粗糙化處理,可采用包括其中含硝酸水溶液且能使鋁板穿過的電解池、向穿過電解池中硝酸水溶液的鋁板施加交流電流的電源,以及布置在電解池中使鋁板在其中進行AC電解時面向鋁板的對電極的AC電解池裝置。
對于該處理,可采用各種AC電解池,例如JP-B 30036/1986中的立式AC電解池和臥式AC電解池,以及JP-A 300843/1996中的放射狀AC電解池;但優(yōu)選的是放射狀AC電解池。
此處可采用的放射狀AC電解池的一個實例包括布置在池體內以纏繞待處理鋁片的輥、布置在池體內以圍繞該輥并通過其中的絕緣體互相連接以形成圓柱體的一對半圓柱形電極,和布置在池體外并旋轉且同時與鋁片接觸的作為電源的一個實例的電源輥。例如,電源輥可通過將工業(yè)純鋁的鑄輥在高溫下均質化,從而將至少在其表面中的Al-Fe結晶體基本轉化為單相的Al3Fe,以提高該輥的耐腐蝕性能來制備,如JP-B 50138/1986所示。(2-2)機械表面粗糙化處理如果需要,可對鋁板表面進行機械粗糙化處理。在機械表面粗糙化步驟中,通常用帶有大量植入圓柱形刷輥體整個表面中的例如尼龍(商品名)、聚丙烯或聚氯乙烯樹脂的合成樹脂刷毛的輥刷打磨鋁板的一個或兩個表面,從而用刷輥對表面進行機械粗糙化。對于機械表面粗糙化處理,也可用其表面帶有研磨層的研磨輥代替輥刷。
該實施方案中的機械表面粗糙化處理可與上述第一實施方案中的相同,在此不再詳述。(2-3)蝕刻處理同樣如果需要,也可對鋁板進行蝕刻處理。通常將堿試劑與鋁板接觸進行蝕刻。
為了使鋁板與堿試劑接觸,例如可采用使鋁板連續(xù)穿過充滿堿試劑的容器的方法;將鋁板浸入容器的方法;或將堿試劑噴射在鋁板表面上的方法。
堿試劑可采用例如堿的氫氧化物或堿金屬鹽的溶液。溶液中堿的氫氧化物或堿金屬鹽濃度優(yōu)選的為0.01~30%(重量);溶液溫度優(yōu)選的為20~90℃。
堿的氫氧化物包括例如氫氧化鈉和氫氧化鉀。
堿金屬鹽包括例如堿金屬硅酸鹽如偏硅酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鉀和硅酸鉀;堿金屬碳酸鹽如碳酸鈉和碳酸鉀;堿金屬鋁酸鹽如鋁酸鈉和鋁酸鉀;堿金屬醛糖酸鹽如葡糖酸鈉和葡糖酸鉀;和堿金屬磷酸氫鹽如次磷酸鈉、次磷酸鉀、叔磷酸鈉和叔磷酸鉀。特別優(yōu)選的堿試劑是例如以上提到的堿的氫氧化物溶液和堿的氫氧化物與堿金屬鋁酸鹽的溶液,因為它們的蝕刻能力高且價格低。
鋁板蝕刻程度優(yōu)選的為0.1~20g/m2,更優(yōu)選的為1~15g/m2,尤其優(yōu)選的是2~10g/m2。蝕刻時間優(yōu)選的為5秒~5分鐘。只要蝕刻程度和蝕刻時間均在確定范圍內,通過機械表面粗糙化處理形成于鋁板表面微凹坑就會保持其原有的理想程度。因此,這樣處理后的鋁板能作為制成良好的平版印刷版的載體,該印刷版在非圖像區(qū)具有高保水性,并能保護非圖像區(qū)不接受油墨而產生氈布污染。用該鋁板作為載體時,平版印刷版前體表現出良好的外觀,并能很好地加工成平版印刷版。
蝕刻處理可在任何普通蝕刻池中針對鋁板進行。蝕刻池可進行分批或連續(xù)處理。除采用這種蝕刻池外,此處還可采用普通噴射裝置,將堿試劑噴射到鋁板上。(2-4)除污處理
蝕刻后的鋁板可進行除污,以除去在鋁板表面已形成的黑色粉狀污物。該污物基本上由Fe等的氧化物和氫氧化物組成。
為了除污,通常將鋁板浸入含有硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸和鉻酸中的至少一種的酸溶液中;或將酸溶液噴射到鋁板表面。
酸溶液濃度優(yōu)選的為1~500g/l。
該酸溶液可含有鋁離子和衍生自鋁板中的諸如Fe的雜質并溶解在溶液中的其他金屬離子,但鋁離子和溶解在溶液中的其他金屬離子的量優(yōu)選的為0.1~15g/l。
酸溶液的溫度優(yōu)選為20~95℃,更優(yōu)選30~80℃。
除污處理時間優(yōu)選的為1~180s。
對于除污處理,理想的是采用用于電解表面粗糙化處理的酸溶液,因為這樣能減少處理中的廢液量。
對于除污處理的酸溶液,特別優(yōu)選的是基本由硫酸組成的硫酸水溶液;基本由硝酸組成的硝酸水溶液;和基本由鹽酸組成的鹽酸水溶液。(a)硫酸水溶液硫酸水溶液的硫酸濃度優(yōu)選的為250~500g/l。溶液溫度優(yōu)選的為60~90℃。該溶液可含有鋁離子和其他金屬離子,如上述除污處理用的酸溶液。然而,理想的是硫酸水溶液的鋁離子濃度限定在使該溶液在上述溶液溫度下不會在溶液中沉積固體硫酸鋁。具體的是,該溶液的鋁離子濃度優(yōu)選的為0.1~15g/l,更優(yōu)選的0.1~10g/l。
在硫酸水溶液中的除污時間優(yōu)選的為1~180s。當在上述電解表面粗糙化處理前進行溶液中除污處理時,其中的除污時間優(yōu)選的為60~120s;但當在下述陽極氧化前進行除污時,溶液中的除污時間優(yōu)選的為1~10s。(b)硝酸水溶液硝酸水溶液的硝酸濃度優(yōu)選的為1~20g/l。該溶液可含有選自硝酸鋁、硝酸鈉和硝酸銨的至少一種硝酸鹽。然而優(yōu)選的溶液硝酸鹽含量在1g/l到硝酸鹽飽和量/l之間。此外,該溶液還可含有任何Fe、Si、Cu、Mg、Mn、Zn、Cr和Ti的離子。
最優(yōu)選的是這樣制備硝酸水溶液,即向稀硝酸中加入硝酸鋁和硝酸銨,使硝酸濃度為5~15g/l,鋁離子濃度為5~15g/l,銨離子濃度為10~300ppm。
溶液溫度優(yōu)選的為40~80℃,最優(yōu)選的為50~70℃。(c)鹽酸水溶液鹽酸水溶液的鹽酸濃度優(yōu)選的為1~20g/l。該溶液可含有選自氯化鋁、氯化鈉和氯化銨的至少一種氯化物。氯化物含量優(yōu)選的在1g/l到氯化物飽和量/l之間。此外,該溶液還可含有任何Fe、Si、Cu、Mg、Mn、Zn、Cr和Ti的離子。
最優(yōu)選的是這樣制備鹽酸水溶液,即向稀鹽酸中加入氯化鋁和氯化銨,使鹽酸濃度為5~15g/l,鋁離子濃度為5~15g/l,銨離子濃度為10~300ppm。
溶液溫度優(yōu)選的為10~95℃,最優(yōu)選的為30~50℃。(3)陽極氧化處理表面粗糙化鋁板可以任何普通方式進行陽極氧化。
對于陽極氧化,例如可將鋁板在含有硫酸、磷酸、草酸、鉻酸和氨基磺酸的至少一種的電解溶液中,施加直流電流或脈沖電流進行。
除上述電解溶液外,也可采用含有至少一種諸如硫酸、磷酸、草酸、鉻酸和氨基磺酸的酸成分和鋁離子的電解液進行陽極氧化。
電解液的電解質含量優(yōu)選的為1~80%(重量);溶液溫度優(yōu)選的為5~70℃。
從經這樣處理作為平版印刷版載體的鋁板的耐磨性和包含作為載體的鋁板的平版印刷版前體的耐久性的觀點看,陽極氧化優(yōu)選的進行到這種程度,即通過陽極氧化形成的氧化膜的量為0.1~10g/m2。同樣優(yōu)選的是,陽極氧化電流密度為0.5~60A/dm2;電壓為1~100V。電解處理時間優(yōu)選的為1秒~5分鐘。
優(yōu)選的將通過這種陽極氧化形成氧化膜的鋁板浸入諸如硅酸鈉或硅酸鉀的堿金屬硅酸鹽溶液中,從而使其表面親水化;或涂覆親水乙烯聚合物或任何其他親水化合物的親水底涂層。
用諸如硅酸鈉或硅酸鉀的堿金屬硅酸鹽溶液對鋁板上的氧化層進行親水處理的詳細方法參見USP 2714066和3181461;在鋁板氧化膜上形成這種親水底涂層的詳細方法參見JP-A101651/1984和149491/1985。用于該涂層的親水乙烯聚合物包括例如聚乙烯磺酸,和諸如帶有磺酸基的對苯乙烯磺酸的帶有磺酸基的乙烯基單體與諸如(甲基)丙烯酸烷基酯的其他普通乙烯基單體的共聚物;用于該涂層的親水化合物包括例如帶有NH2、COOH和砜基中的至少一個的化合物。
如果需要,通過陽極氧化已形成氧化膜的鋁板可與沸水、熱水或蒸汽接觸,從而封閉氧化膜中的微孔。3、平版印刷版前體本實施方案的平版印刷版前體可通過將光敏樹脂溶液或熱敏樹脂溶液涂覆在用作平版印刷版載體的鋁板的機械粗糙化表面,然后在黑暗中干燥來制備。
對于在鋁板上涂覆光敏樹脂溶液或熱敏樹脂溶液,可采用例如旋涂、繞線棒涂覆、浸涂、氣刀涂覆、輥涂或刮涂的任何公知方法。
用于形成版層的光敏樹脂包括曝光后變得可溶于顯影液中的正性型光敏樹脂;和曝光后變得不溶于顯影液中的負性型光敏樹脂。
正性型光敏樹脂的一個實例是諸如醌二疊氮化合物或萘醌二疊氮化合物的二疊氮化合物,與諸如苯酚清漆樹脂或甲酚清漆樹脂的酚樹脂的組合。
負性型光敏樹脂的實例是重氮化合物,例如諸如芳族二氮鎓鹽與醛如甲醛的縮合物的重氮樹脂,或重氮樹脂與有機或無機酸的鹽,與諸如(甲基)丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂或聚氨酯的粘合劑的組合;和諸如(甲基)丙烯酸樹脂或聚苯乙烯樹脂的乙烯基聚合物、諸如(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯的乙烯基單體,與諸如苯偶姻衍生物、二苯酮衍生物或噻噸酮衍生物的光聚反應引發(fā)劑的結合。
用于光敏樹脂溶液的溶劑可以是溶解光敏樹脂的任何一種溶劑,該溶劑在室溫下有一定的揮發(fā)性,該溶劑具體地包括例如醇溶劑、酮溶劑、酯溶劑、醚溶劑、乙二醇醚溶劑、酰胺溶劑和碳酸酯溶劑。
醇溶劑包括例如乙醇、丙醇和丁醇。酮溶劑包括例如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丙基酮和二乙酮。酯溶劑包括例如乙酸乙酯、乙酸丙酯、甲酸甲酯和甲酸乙酯。醚溶劑包括例如四氫呋喃和二烷。乙二醇醚溶劑包括例如乙基溶纖劑、甲基溶纖劑和丁基溶纖劑。酰胺溶劑包括例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺。碳酸酯溶劑包括例如碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二乙酯和碳酸二丁酯。
光敏樹脂溶液還可含有各種著色劑。著色劑包括例如普通染料、曝光后著色的染料和曝光后大部分褪色或完全褪色的染料。曝光后著色的染料的一個實例是無色染料。另一方面,曝光后褪色的染料包括例如三苯基甲烷染料、二苯基甲烷染料、嗪染料、愣秩玖稀(13)前份劉玐染料、偶氮甲堿染料和蒽醌染料。
將以上述方式這樣制備的平版印刷版前體非必需地切割成要求尺寸的片。然后將該前體曝光并顯影,或激光束曝光,從而在前體上直接寫出預定的印刷圖案。該平版印刷版前體以這種方式加工成最終產品平版印刷版。
將扁鋁錠表面切出10mm深缺口,然后過熱,在400℃下不經熱煉而熱輥軋成4mm厚鋁合金板。
然后將鋁合金板冷輥軋到1.5mm厚,然后退火,再冷輥軋到0.24mm厚,校平成為鋁片。
表3(單位wt%)
在處理裝置中連續(xù)傳送的同時,以下列順序對鋁片進行以下處理(1)機械表面粗糙化步驟,(2)第一蝕刻,(3)第一除污,(4)AC電解表面粗糙化,(5)第二蝕刻,(6)第二除污,(7)陽極氧化。
每次在步驟(1)到(7)后,用夾輥將處理溶液從鋁片上擠出,用從噴嘴噴射出的水清洗鋁片。
在上述步驟(1)到(7)的步驟(2)、(3)、(5)和(6)中,通過布置在鋁片移動路徑兩側的噴管將處理溶液噴射到鋁片兩個表面上。該噴管沿噴管方向每間隔50mm排列許多Φ4mm噴射小孔,處理溶液通過這些噴嘴噴射到鋁片上。噴嘴的布置使得每個噴射小孔與沿噴管移動的鋁片表面間的距離為50mm。處理時間是從開始用處理溶液噴射鋁片到用夾輥從鋁片上除去處理溶液結束所用的時間。
為了用水清洗鋁片,采用排列在鋁片移動路徑兩側的清洗噴管,將水噴射到在兩管之間移動的鋁片兩側表面上。清洗噴水形成扇形噴射面,沿噴管方向間隔100mm排列。清洗噴管的布置使得每個噴射小孔與沿噴管移動的鋁片表面間的距離為100mm。
以下詳細描述處理步驟(1)到(7)。(1)機械表面粗糙化步驟用通過將比重1.12的硅砂(平均粒徑25μm)懸浮在水中制備的磨料懸浮漿液,在機械表面粗糙化裝置中,用沿鋁片傳送路徑排列在鋁片上方的三個輥刷,對鋁片進行機械粗糙化。
此處使用的每個輥刷通過在直徑300mm的不銹鋼輥筒整個表面中密植50mm長、0.48mm直徑的6號或10號尼龍絲制成。
在與設置了輥刷的移動鋁片一側相對的另一側上,每個輥刷設置兩個直徑200mm的不銹鋼支撐輥,鋁片在輥刷與支撐輥間傳送。支撐輥按相鄰兩個輥間的中心距為300mm排列。
將輥刷壓在鋁片上,使粗糙鋁片的平均表面粗糙度為0.45μm,同時沿鋁片傳送方向旋轉。將輥刷壓在鋁片上的壓力由驅動電機驅動輥刷的載荷來控制。
當鋁片在該裝置中進行機械粗糙化時,研磨漿料的硅砂濃度從漿料的溫度和比重連續(xù)監(jiān)測,向漿料中適當加入水和硅砂,以保持漿料的砂濃度恒定。在旋風除塵器中連續(xù)除去已在該處理中磨細的硅砂,使研磨漿料中的粒徑分布能在所有時間內保持基本恒定。(2)第一蝕刻
為了在電解前蝕刻鋁片,采用含有27%(重量)氫氧化鈉和6.5%(重量)鋁離子且溶液溫度為70℃的堿溶液。將該溶液噴射到鋁片兩側表面進行蝕刻。具體的,將蝕刻堿溶液受控噴射到鋁片上,使鋁片的機械粗糙化表面的溶解程度能為8g/m2,而鋁片另一表面的溶解程度能為2g/m2。
預先得到堿溶液的溫度、比重和導電率,以及氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度之間的關系。在蝕刻處理過程中,監(jiān)測所用堿溶液的溫度、比重和導電率,根據這些數據得到溶液的氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度。向處理溶液中適當加入水和48wt%的氫氧化鈉溶液,使溶液的氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度能在所有處理時間內保持恒定。(3)第一除污然后將硫酸水溶液噴射到這樣蝕刻的鋁片兩個表面上達2秒鐘。處理溶液含有300g/l硫酸和2g/l鋁離子,溫度為70℃。(4)AC電解表面粗糙化在該步驟中,在通過向稀鹽酸(濃度10g/l)中加入硝酸鋁和硝酸銨制備的硝酸濃度為10g/l、鋁離子濃度為10g/l、銨離子濃度為140ppm的硝酸水溶液中,向鋁板施加交流電流進行處理。此處所用酸溶液溫度為55℃。
此處采用“(2-1)AC電解表面粗糙化處理”部分中描述的輻射狀AC電解池,并穿過池體底部裝有供液噴管。
將交流電流施加到穿過AC電解池的鋁片上,使鋁片上實現陽極反應的電量能為200庫侖/dm2。
施加到電解池的交流電流具有梯形波形,且頻率為60Hz,其脈沖上升時間Tp為0.2ms。陽極周期側的峰值電流Iap和陰極周期側的峰值電流Icp均為50A/dm2;比值Icp/Iap為1.0。電流占空比為0.5。
在AC電解池中,在供液噴管中的休止時間為0.5s,在介質中為0.017s。
從電解池中硝酸水溶液的溫度和導電率,以及從超聲波在溶液中的傳播速度,監(jiān)測溶液的硝酸濃度、鋁離子濃度和銨離子濃度。在電解處理中,根據施加到電解池的電量,將67wt%的濃硝酸和水通過供液噴管適當注入電解池中,同時多余的硝酸水溶液溢流出來,從而控制電解池中溶液的硝酸濃度、鋁離子濃度和銨離子濃度在整個處理時間內恒定。(5)第二蝕刻將氫氧化鈉濃度為26%(重量)、鋁離子濃度為6.5%(重量)、溶液溫度為45℃的堿溶液噴射到鋁片兩側表面,使鋁片的溶解量能為1g/m2。
該步驟中所用堿溶液的氫氧化鈉濃度和鋁離子濃度用與第一蝕刻步驟(2)中相同的方式控制。(6)第二除污將與第一除污步驟(3)中相同的硫酸水溶液噴射在鋁片兩個表面上達10s。
預先獲得硫酸水溶液的硫酸濃度和鋁離子濃度,與該溶液的溫度、比重和導電率之間的關系。在該第二除污步驟中,監(jiān)測所用硫酸水溶液的溫度、比重和導電率,基于這些數據,向處理溶液中適當加入水和50wt%的濃硫酸,使該溶液的硫酸濃度和鋁離子濃度在全部處理時間內能保持恒定。(7)陽極氧化在含有100g/l的硫酸和5g/l的鋁離子,且溶液溫度為50℃的硫酸水溶液中,對已在前述步驟(6)中最終除污的鋁片施加直流電流進行陽極氧化。控制陽極氧化條件,使鋁片上能形成2.4g/m2的氧化膜。
用于該處理的硫酸水溶液中的硫酸濃度和鋁離子濃度用與第二除污步驟(6)中相同的方式控制?!镀桨嬗∷媲绑w的制備》在已根據上述方法粗糙化的平版印刷版載體表面形成底涂層和光敏版層。該版層通過在底涂層上涂覆光敏樹脂溶液并干燥形成。這樣制備的正性平版印刷版前體的干膜厚度為2.0g/m2。
將該前體曝光成像,然后顯影成為平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡觀察該平版印刷版的非圖像部分,確認其中形成了均勻的蜂窩狀凹坑?!对u價》在印刷機中試印刷該平版印刷版。試印刷后,目測其表面如何被污染,評價印刷版的耐沾污性,結果示于下表5中。比較例1除以下幾點外,用與實施例1中相同的方式制備平版印刷版載體。
第一除污處理(3)在硝酸濃度為10g/l的硝酸水溶液中進行。該溶液溫度為40℃。
對于AC電解表面粗糙化處理(4),將兩個與實施例1中相同的輻射狀AC電解池串聯用于AC電解。
采用硝酸濃度為10g/l和鋁離子濃度為5g/l的硝酸水溶液作為AC電解液。其溫度為40℃。
在每個輻射狀AC電解池中,在碳對電極和鋁片之間施加梯形交流電流。其脈沖上升時間Tp為1.5ms。
鋁片從上游電解池移動到下游電解池的時間為10s,在該時間內鋁片未接受交流電流。
在上游池和下游池中,控制施加給鋁片的交流電流,使穿過兩個電解池的鋁片實現陽極反應的電量能為100庫侖/dm2。
除上述幾點外,制備此處載體的方法和條件與實施例1相同。還用與實施例1相同的方式,在該載體的粗糙化表面上形成版層,制備平版印刷版前體。
將該前體進行圖像曝光,然后顯影成為平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡觀察該平版印刷版非圖像部分,證實其中形成的蜂窩狀凹坑與實施例1比較明顯不均勻。
此外,從表5中的結果顯見,在印刷機中試印刷后,該平版印刷版非圖像部分有嚴重的油墨污染。
然后將這樣已進行微孔封閉處理的載體浸入硅酸鈉濃度為2.5%(重量)、溶液溫度為70℃的硅酸鈉水溶液中14秒,從而使載體表面親水化。
預先獲得用于該處理的硅酸鈉水溶液的硅酸鈉濃度,與該溶液的溶液溫度和導電率之間的關系。在該處理過程中,監(jiān)測所用硅酸鈉水溶液的液溫和導電率,以得到溶液的硅酸鈉濃度;向溶液中加入水和3號塊狀硅酸鈉,使溶液在全部處理時間內能保持預定恒定的硅酸鈉濃度。
對載體表面這樣進行親水化處理后,用與實施例1相同的方式在表面形成版層。在所得平版印刷版前體上加工出圖像,這樣就完成了平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡觀察該平版印刷版非圖像部分,證實其中形成了均勻的蜂窩狀凹坑。
用與實施例1相同的方式測試平版印刷版的適印性。證實印刷版良好。結果示于表5中。
干燥后,用與實施例1相同的方式處理并在其表面形成版層。然后在所得平版印刷版前體上加工出圖像,這樣就完成了平版印刷版。用掃描電子顯微鏡觀察該平版印刷版非圖像部分,證實其中形成了均勻的蜂窩狀凹坑。
用與實施例1相同的方式測試平版印刷版的適印性。證實印刷版象實施例1和2一樣良好。結果示于表5中。
預先獲得用于該處理的溶液的聚乙烯磺酸濃度,與該溶液的溫度和導電率之間的關系。在該處理過程中,監(jiān)測所用溶液的液溫和導電率,以得到溶液的聚乙烯磺酸濃度;向溶液中加入水和塊狀聚乙烯磺酸,使溶液在全部處理時間內能保持預定恒定的酸濃度。
以這種方式進行親水化處理后,噴水清洗載體然后干燥。
干燥后,用與實施例1相同的方式在其表面形成版層。然后在所得平版印刷版前體上加工出圖像,這樣就完成了平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡觀察該平版印刷版非圖像部分,證實其中形成了均勻的蜂窩狀凹坑。
用與實施例1相同的方式測試平版印刷版的適印性。證實印刷版象實施例1和2一樣良好。結果示于表5中。
表4(單位wt%)
用掃描電子顯微鏡觀察載體表面,證實其中形成了均勻的蜂窩狀凹坑。
在載體粗糙化表面,用與實施例1相同的方式形成版層,將所得平版印刷版前體進行圖像曝光,并顯影得到平版印刷版。
用與實施例1相同的方式測試平版印刷版的適印性。其適印性良好,且其非圖像部分沒有嚴重的油墨污染。結果示于表5中。
表5
A優(yōu)良,B良好,C一般如上詳述的,本發(fā)明該實施方案提供了平版印刷版載體的制備方法,其中即使由再生鋁錠制備的鋁板也能使用,該氈布的載體得到了具有優(yōu)異印刷耐久性的良好的平版印刷版,在印刷品中未產生嚴重的油墨污染和氈布污染。第三實施方案《平版印刷版載體的制備方法》在該實施方案中,平版印刷版載體通過制備片狀鋁或鋁合金板,然后至少進行表面粗糙化和陽極氧化來制備。
具體說,該方法中的表面粗糙化處理優(yōu)選的至少包括(1)從鋁合金板上除去輥軋油的表面除油步驟,(2)機械表面粗糙化步驟和堿蝕刻步驟,(3)電解表面粗糙化步驟,和(4)除污步驟。以這種方式進行表面粗糙化后,對該板進行(5)陽極氧化,最終成為平版印刷版載體。以下詳細描述平版印刷版載體的制備方法。<鋁合金板材料>
此處處理的鋁合金板材料可以是例如Aluminum Handbook,第4版(1990,由the LightMetal Association of Japan出版)中描述的任何公知的材料。它包括例如JIS1050、JIS1100、JIS3003、JIS3103和JIS3005的鋁合金。然而此處優(yōu)選采用原鋁合金、切削鋁或鋁(Al)含量為95~99.4%(重量)并含有鐵(Fe)、硅(Si)、銅(Cu)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鋅(Zn)、鉻(Cr)和鈦(Ti)中的至少五種的再生鋁錠的鋁合金板。
優(yōu)選用于該實施方案的是Al含量為95~99.4%(重量)的鋁合金板。Al含量大于99.4%(重量)的鋁合金板是不理想的,因為它們對雜質的允許限度降低,且其降低產品造價的作用降低。然而Al含量低于95%(重量)的鋁合金板也不是理想的,因為它們的雜質含量增加,且它們在輥軋時將開裂或損壞。此處采用的鋁合金板的鋁含量更優(yōu)選的為95~99%(重量),尤其優(yōu)選95~97%(重量)。
此處采用的鋁合金板的其他材料包括諸如Fe、Si和Cu的雜質的含量與上述第一實施方案所用鋁板相同的那些,此處不再詳述。<電解表面粗糙化步驟>
這是在酸溶液中用施加給作為電極的板的交流電流對鋁合金板表面進行電化學粗糙化,與以下將提到的機械表面粗糙化處理不同。
用于該實施方案的酸溶液可以是通常用于通過直流電流或交流電流進行電化學表面粗糙化處理的任何普通酸溶液,然而優(yōu)選的是主要由鹽酸或硝酸組成的酸溶液。此處使用的詞組“主要由……組成”表示所指成分在水溶液中至少占構成該溶液的所有成分的30%(重量),優(yōu)選的至少為50%(重量)。相同的描述將應用于該溶液的其他成分。
如上所述,主要由硝酸組成的酸溶液可以是通常用于通過直流電流或交流電流進行電化學表面粗糙化處理的任何一種或每一種酸溶液。例如它可通過向硝酸濃度為5~15g/l的硝酸水溶液中加入諸如硝酸鋁、硝酸鈉和硝酸銨的至少一種硝酸鹽化合物,將濃度達到0.01g/l與該化合物的飽和濃度之間來制備。主要由硝酸組成的酸溶液還可含有通常溶解在鋁合金中的金屬,如鐵、銅、錳、鎳、鈦、鎂和硅。
主要由硝酸組成的酸溶液優(yōu)選的含有硝酸、鋁鹽和硝酸鹽,并通過向硝酸濃度為5~15g/l的硝酸水溶液中加入硝酸鋁和硝酸銨,使所得溶液含有1~15g/l,更優(yōu)選的1~10g/l鋁離子和10~300ppm銨離子來制備。當該溶液優(yōu)選的在10~95℃,更優(yōu)選40~80℃下用于電化學表面粗糙化處理時,溶液中的鋁離子和銨離子自然增加。
與主要由硝酸組成的溶液一樣,此處采用的主要由鹽酸組成的酸溶液可以是通常用于通過直流電流或交流電流進行電化學表面粗糙化處理的任何一種或每一種酸溶液。例如它可通過向鹽酸濃度為5~15g/l的鹽酸水溶液中加入諸如氯化鋁、氯化鈉和氯化銨的至少一種氯化物化合物,將濃度達到0.01g/l與該化合物的飽和濃度之間來制備。主要由鹽酸組成的酸溶液還可含有通常溶解在鋁合金中的金屬,如鐵、銅、錳、鎳、鈦、鎂和硅。
用于電化學表面粗糙化處理的交流電流波形這樣設計,使電流從0(零)升到峰值的時間Tp為1.5~6ms。如果Tp少于1.5ms,在鋁合金板的粗糙化表面中就很難形成均勻的火山口狀凹坑;但如果超過6ms,鋁板粗糙化表面的形狀將不穩(wěn)定。優(yōu)選的Tp為2~5ms,更優(yōu)選2.5~4.5ms。
為滿足以上Tp條件,可采用任何正玄波形的AC(50Hz或60Hz的商用AC)、方波、梯形波和三角波。特別優(yōu)選的是正玄波或梯形波AC。當采用正玄波AC(商用AC)時,其波形可通過可控硅的邊緣角度控制來修正。采用這樣修正的正玄波AC,粗糙化表面可具有有益于工業(yè)用途的任何要求的形狀。此處所用商用AC可以是單相AC或三相AC。優(yōu)選的是通過相位角控制修正的正玄波AC。當采用梯形波AC時,其上升時間可修改。采用這樣修正的梯形波AC,粗糙化表面可具有有益于工業(yè)用途的任何要求的形狀。
此處所用AC的頻率優(yōu)選的為40~150Hz,更優(yōu)選50~120Hz,尤其優(yōu)選50~60Hz。圖3和圖4分別表示優(yōu)選用于該實施方案的正玄波和梯形波的一個實例。正玄波和梯形波都具有較長的上升時間,且其電壓在安排電源時能降低。低電壓電源造價低。
優(yōu)選的這樣控制本實施方案中的電化學表面粗糙化處理用交流電流,使施加給作為陽極的鋁合金板的交流電流的電量QA與施加給作為陰極的鋁合金板的電量QC的比值QC/QA為0.9~1,更優(yōu)選為0.95~0.99。
在電化學表面粗糙化處理中的AC占空比可為0.25~0.5,但為了容易構建電源優(yōu)選的為0.33~0.5。本實施方案中的AC占空比用ta/T表示,其中T是AC電流周期,ta為鋁合金板的陽極反應時間。
通過其陰極反應,鋁合金板表面形成主要為氫氧化鋁的污物成分,此外,鋁合金板表面形成的氧化膜將溶解或破壞。氧化膜的溶解或破壞部分可以是鋁合金板的下一步陽極反應中凹坑反應的起始點。因此,適當選擇該處理中的AC占空比對板粗糙化表面的均勻性有巨大的影響。然而,從此處所用電源的生產能力的觀點看,更優(yōu)選的AC占空比范圍為0.33~0.5。
對于此處所用梯形波或矩形波AC的電流密度,AC陽極周期中的峰值電流Ia與其陰極周期中的峰值電流Ic優(yōu)選的各為10~200A/dm2。Ic/Ia優(yōu)選的為0.9~1.5。同樣優(yōu)選的是,從電化學表面粗糙化處理的起始到結束的鋁板陽極反應的總電量為50~800C/dm2。
本實施方案中的電化學表面粗糙化處理用AC電解池可以是任何公知的例如包括立式、臥式和輻射狀的電解池。用于在該池中處理的鋁合金板的電源系統可以是帶有導體輥的直流電源系統,或不帶有導體輥的液體中電源系統(非直流電源系統)。
穿過電解池的電解液可沿與鋁片(鋁合金板)移動方向平行或相反方向流動??蓪蓚€或多個電解池用于本處理。
在非直流電源系統中,理想的是根據JP-B 37716/1994和42520/1993中描述的輔助陽極使用方法,控制施加給作為陽極的鋁合金板的電量與施加給作為陰極的鋁合金板的電量的比值。特別優(yōu)選的是,此處通過輔助陽極的電流通過諸如可控硅、二極管、GTO的整流器控制。根據JP-B 37716/1994中描述的方法,很容易控制施加給其表面進行電化學粗糙化的、相對于主碳電極而作為陽極的鋁合金板的AC電量(電流),以及當該板作為陰極時施加的電量。該方法的另一個方法是可以很便宜地構建其電源裝置,因為變壓器的磁差對它們的影響很小。
為了控制用正玄波AC的電化學表面粗糙化處理中的電流值,可采用任何變壓器和可變電感調節(jié)器。此時電解的電流值反饋給所用的可變電感調節(jié)器。為了控制此時的電流值,可采用可控硅進行相控制,如JP-A 25381/1980所示。
在電化學表面粗糙化處理中,如果待處理鋁合金板與對電極間的距離以及電解池中的液體流速不保持恒定,電流將受到局限,如果這樣,鋁合金板表面會處理的不均勻。這樣不均勻處理的鋁合金板不適于用作平版印刷版載體。為解決該問題,在生產線中可提供儲存處理溶液的腔室,可通過供液噴管將處理溶液噴射到鋁片上,該噴管在鋁片的兩個方向上排列了1~5mm寬的狹縫。更優(yōu)選的是在生產線中提供兩個或多個這種儲液腔,它們通過裝有閥門和流量計的管子互相連接,從而控制通過供液噴管狹縫噴射到鋁片的處理溶液的量。
鋁合金板與電解池中的電極間的距離優(yōu)選的為5~100mm,更優(yōu)選8~15mm。為保持距離恒定,可采用JP-B 30036/1986中描述的系統,其中當移動的鋁合金板穿過電解池時,將板通過靜壓壓在其滑動的滑動面上。也可采用JP-A 300843/1996中描述的方法,用大直徑滾輪使電極與鋁合金板之間的距離保持恒定。
為了在直流供電系統中電化學表面粗糙化鋁合金板,優(yōu)先采用JP-A 123400/1981中描述裝置中的JP-A 177441/1983中描述的導體輥。該導體輥可設置在鋁合金板上面或下面,但優(yōu)選的是以這種方式設置在鋁合金板下面,即通過鉗夾將這樣布置的導體輥壓在鋁合金板上。鋁合金板與導體輥在縱向上的接觸長度優(yōu)選的為1~300mm。在相對導體輥側的另一側設置了從動輥,使鋁合金板在兩輥間移動。從動輥優(yōu)選的由橡膠制成。導體輥的壓力和橡膠輥的硬度以任何要求的方式確定,只要不在處理的鋁合金板上引起弧形斑。在鋁合金板上面提供導體輥有利于調換和維護壓輥。優(yōu)選的是導體輥的設計使其邊緣的滾輪通過與該滾輪接觸布置的供電刷驅動。
同樣優(yōu)選的是,壓在鋁合金板上面的導體輥在整個處理時間內用組分和溫度與用于電化學表面粗糙化該板的電解液相同的電解液冷卻,以避免該板在其粗糙化表面形成弧形斑。如果冷卻導體輥的電解液被雜質污染,會在鋁合金板的粗糙表面中產生弧形斑。為消除這種麻煩,理想的是用過濾罩等保護冷卻液,或在噴管上游管中布置高目數過濾網。
用于表面粗糙化處理的電解裝置可以是包括例如立式、臥式和輻射狀電解裝置的任何公知裝置。特別優(yōu)選的是JP-A 165300/1993中描述的輻射狀電解裝置。圖5是用于本實施方案的隔射狀電解裝置的示意圖。如圖5所示,將導入輻射狀電解裝置的鋁合金板W卷繞在主電解池10中的輻射狀壓輥12上,當板W在池10中移動時,板W就通過連接到AC電源11的主電極13a、13b的作用電解。酸溶液15通過供液口14注入供液單元中,并通過狹縫16導入輻射狀壓輥12與主電極13a、13b間的液體管17中。隨后將在主電解池10中經這樣處理的鋁合金板W在輔助陽極池20中再電解。在池20中,面向移動的鋁合金板W布置了輔助陽極21。將酸溶液15引入池20中,使溶液在輔助陽極21和鋁合金板W間流動。輔助陽極21可選自公知的產氧電極,如鐵酸鹽、氧化銥或鉑電極,或包敷鉑或用諸如鈦、鈮或鋯的球金屬電鍍的電極。主電極13a、13b可選自碳、鉑、鈮、鋯或不銹鋼的陰極,或燃料電池的陰極。特別優(yōu)選的是碳。電極用碳可以是化學裝置用商購非滲透性石墨,或含樹脂的石墨。
將酸溶液導入主電解池10和輔助陽極池20中的流動方向可與鋁合金板W移動方向平行或相反。酸溶液對鋁合金板的相對流速優(yōu)選的為10~1000cm/s。
一個或多個AC源可連接到一個電解裝置上。如果需要,可采用兩個或多個電解裝置,每個裝置中的電解條件可相同或不同。
這樣電解后,優(yōu)選的使鋁合金板通過一對捏輥以除去處理溶液,然后噴水,使板不會將處理溶液帶到下一步驟中。
在電解表面粗糙化步驟中,同樣理想的是向處理酸溶液中適當加入硝酸和水,并與在該裝置中與鋁合金板進行陽極反應而施加給酸溶液的電流成比例,從而使該裝置中的酸溶液濃度在整個處理過程中保持恒定。為此可根據例如由(i)酸溶液的導電率,(ii)超聲波在該溶液中的傳播速率和(iii)在處理過程中監(jiān)測的溶液溫度導出的酸溶液的硝酸濃度和鋁離子濃度的數據,控制處理酸溶液的硝酸和水添加量,而與加入溶液中的硝酸和水相同容積的酸溶液就從該裝置中溢流出來。
在電解表面粗糙化處理前,優(yōu)選的將鋁合金板浸入二甲基氨基甲硼烷溶液中,以活化其表面,如JP-A 239852/2000所述。如果在將要電化學粗糙化的鋁合金板表面析出了部分銅成分,覆蓋了銅成分的部分就不能很好地粗糙化,將制成表面缺陷。為解決該問題,就將鋁合金板預先浸入二甲基氨基甲硼烷溶液中,以活化其表面。這樣活化的表面粗糙化均勻且不帶表面缺陷,這樣處理的鋁合金板對平版印刷版前體有利。
在該處理中,二甲基氨基甲硼烷起活化鋁合金板表面存在的銅的還原劑作用。施加給板的量優(yōu)選的為1.0~10g/l。
上述活化劑溶液可含有任何其他成分,如鋁鹽、表面活性劑?;罨幚頊囟葍?yōu)選的為20~60℃;將鋁合金板浸入溶液中或將溶液噴在板上的時間可為1~30s。<機械表面粗糙化步驟,堿蝕刻步驟,除污步驟>
優(yōu)選的是在鋁合金板進行電解表面粗糙化(以下稱為“第一階段處理”)前和/或電解表面粗糙化后但在陽極氧化處理(以下稱為“第二階段處理”)前,對該板進行機械表面粗糙化、堿蝕刻和除污。如果需要,可用酸蝕刻。然而,這些處理步驟僅用于描述本實施方案的方法的某些實施例,因此本發(fā)明不受此限制。勿容質疑,這些處理不和下面提到的其他步驟是非必需的步驟。(機械表面粗糙化步驟)鋁合金板非必需地進行機械表面粗糙化處理。例如用刷子等對該板進行粗糙化。優(yōu)選的是機械表面粗糙化處理是在上述電解表面粗糙化處理前進行的第一階段處理。
為了機械表面粗糙化鋁合金板,優(yōu)選的用刷毛直徑為0.07~0.57mm的旋轉尼龍刷輥處理,同時將研磨漿涂覆在板表面。所用研磨劑可以是任何公知的研磨劑。例如優(yōu)選的是硅砂、石英、氫氧化鋁和它們的混合物,如JP-A 135175/1994和JP-B 40047/1875。
研磨漿的比重優(yōu)選的為1.05~1.3。為了將研磨漿涂覆到鋁合金板表面,例如可采用將漿料噴涂在板上的方法;或用棒刷將漿料涂覆到板上的方法。機械表面粗糙化鋁合金板還可采用將滾花壓輥的表面圖案轉移到板表面上的方法。還可采用JP-A 074898/1980、162351/1986和104889/1988中描述的方法。除此之外,也可采用在含有重量比為95/5~5/95的氧化鋁和石英顆粒的混合物的漿液中刷鋁合金板表面的方法,如International Patent Publication509108/1997中所述。在該方法中,組成該混合物的顆粒的體均粒徑優(yōu)選的為1~40μm,更優(yōu)選1~20μm。
優(yōu)選的是此處所用尼龍刷的吸水率低。例如優(yōu)選的是6,10-尼龍的Toray’s NylonBristle 200 T。其軟化點為180℃;熔化點為212~124℃;比重為1.08~1.09;在20℃和65%RH下的含水量為1.4~1.8,在20℃和100%RH下為2.2~2.8;干抗拉強度為4.5~6g/d;干拉伸為20~35%;沸水皺褶為1~4%;干耐拉伸為39~45g/d;楊氏模量(干燥狀態(tài))為380~440kg/mm2。(堿蝕刻步驟)理想的是鋁合金板表面在第一階段處理和第二階段處理中都在堿溶液中進行化學蝕刻。所用進行溶液的濃度優(yōu)選的為1~30%(重量),該溶液不僅可含有鋁,還可含有鋁合金板中的任何其他合金成分。溶液的其他金屬含量可為0.5~10%(重量)。
對于堿溶液,特別優(yōu)選的是主要由氫氧化鈉組成的溶液。
在電化學表面粗糙化處理前或機械表面粗糙化處理后進行堿蝕刻處理的堿溶液的溫度優(yōu)選的為室溫~95℃;處理時間優(yōu)選的為1~120s。在該處理中蝕刻的鋁合金板的溶解量優(yōu)選的為1~15g/m2,更優(yōu)選的為3~10g/m2。在將化學蝕刻劑混合制備堿溶液的情況下,理想的是用氫氧化鈉和鋁酸鈉溶液作為蝕刻劑。
這樣用堿溶液蝕刻后,優(yōu)選的使鋁合金板穿過一對擠壓輥,以從板上除去處理溶液,然后噴水,使板不將處理溶液帶到下一步驟中。(酸蝕刻步驟)如果需要,可用酸溶液化學蝕刻鋁合金板。優(yōu)選的在第二階段處理中進行酸蝕刻處理。同樣優(yōu)選的是在堿蝕刻處理后進行。具體說,已用堿溶液蝕刻的鋁合金板進一步用酸溶液蝕刻,從而除去二氧化硅和其他金屬間化合物,以及板表面存在的單一物質Si。這對減少在后續(xù)陽極氧化處理中在板上形成的氧化膜的缺陷是有利的。
可用于酸蝕刻處理的酸包括例如磷酸、硝酸、硫酸、鉻酸、鹽酸和它們的混合酸。優(yōu)先的是硫酸水溶液。酸溶液的濃度優(yōu)選的為300~500g/l,該溶液不僅可含有鋁,還可含有鋁合金板的任何其他合金成分。
用于酸蝕刻處理的溶液溫度優(yōu)選的為60~90℃,更優(yōu)選70~80℃;處理時間優(yōu)選的為1~10s。在該處理中蝕刻的鋁合金板的溶解量優(yōu)選的為0.01~0.2g/m2。同樣優(yōu)選的是,酸濃度,如硫酸濃度和酸溶液的鋁離子濃度確定為使該溶液在室溫下不結晶。酸溶液的鋁離子濃度優(yōu)選的為0.1~15g/l,更優(yōu)選5~15g/l。
這樣用酸蝕刻后,優(yōu)選的使鋁合金板穿過一對擠壓輥,以從板上除去處理溶液,然后噴水,使板不將處理溶液帶到下一步驟中。(除污步驟)在用堿溶液對鋁合金板進行化學蝕刻的情況下,通常在板表面形成污物。因此優(yōu)選的是用含有磷酸、硝酸、硫酸、鉻酸、鹽酸的任何一種或兩種或多種這些酸的混合酸的酸溶液,對這樣蝕刻的鋁合金板進行除污處理。除污處理優(yōu)選在第一階段處理和第二階段處理中適當進行。更優(yōu)選的是在堿蝕刻處理后進行。
酸溶液的濃度(具體的,酸溶液為硫酸溶液時的硫酸濃度)優(yōu)選的為250~500g/l。同樣優(yōu)選的是酸溶液含有1~15g/l的鋁。此外,酸溶液可含有0.001~15g/l溶解在鋁合金板中的其他合金成分(除鋁以外)。
用于除污處理的酸溶液的溫度優(yōu)選的為60~90℃,更優(yōu)選60~70℃。處理時間優(yōu)選的為1~180s,更優(yōu)選1~120s,尤其優(yōu)選2~60s。
這樣除污后,優(yōu)選的使鋁合金板穿過一對擠壓輥,以從板上除去處理溶液,然后噴水,使板不將處理溶液帶到下一步驟中。
對于處理溶液(酸溶液),優(yōu)選采用用于前述表面粗糙化步驟中的酸溶液的廢液,以減少該處理中的廢液。
優(yōu)選的是在本實施方案的表面粗糙化處理前進行的第一階段處理包括機械表面粗糙化鋁合金板和/或用堿溶液蝕刻鋁板,使蝕刻板的溶解量為1~15g/m2(更優(yōu)選3~10g/m2),然后用諸如上述的酸溶液除污。
同樣優(yōu)選的是,在表面粗糙化處理后和陽極氧化(以下將詳細描述)前進行的第二階段處理包括用酸溶液,例如用硫酸水溶液在60~90℃下蝕刻鋁合金板1~10s,或用堿溶液蝕刻,使蝕刻板的溶解量為0.01~5g/m2,然后在例如上述的酸溶液中除污或用硫酸水溶液在60~90℃下蝕刻1~10s。當用堿溶液蝕刻鋁合金板時,理想的是將這樣蝕刻的板再用酸溶液在60~90℃下蝕刻1~10s,以便從板表面除去二氧化硅和其他金屬間化合物以及簡單物質Si。如上所述,酸蝕刻板沒有在后續(xù)處理中通過陽極氧化形成的氧化膜的表面缺陷的問題。結果,當這樣處理的鋁合金板用作印刷板載體時,在印刷品的非圖像區(qū)沒有點狀油墨污染的麻煩。
鋁合金板已在酸或堿溶液中處理或已用研磨劑進行機械表面粗糙化后,理想的是清洗該板,以從處理板表面除去化學物質和研磨劑。例如可用水或干冰清洗。
對于本實施方案中處理的鋁合金板,通常在用不同類型化學物質或在不同處理容器中處理前每次都清洗。該板已在容器中處理后和清洗前的間隔時間,或已清洗后和進入下一容器前的時間優(yōu)選的為10秒或更短,更優(yōu)選0.1~10秒。如果時間長于10秒,處理表面將發(fā)生化學變化,在后續(xù)步驟中將處理不均勻。
以板從前一個容器傳送到下一個容器花費的時間計,一個處理容器與下一個處理容器間的距離(鋁合金板在兩容器間清洗)優(yōu)選的為15秒或更短,更優(yōu)選的5秒或更短。如果時間超過15秒,板的處理表面將發(fā)生化學變化,在后續(xù)步驟中將不能均勻粗糙化。
為了清洗處理的鋁合金板,優(yōu)選采用以下方法。為了減少清洗廢液的量,特別優(yōu)選的是用干冰粉末清洗板。(1)用水清洗為了清洗平版印刷版用鋁合金板,通常在板穿過一對壓輥間除去處理溶液后,將板置于噴嘴噴出的水射流下。在該方法中,水射流優(yōu)選的朝向鋁合金板傳送方向的下游,并與板成45~90度角。噴管口的水噴射壓力可為0.5~5kg/cm2;水溫優(yōu)選的為10~80℃。當以這種方式清洗時,鋁合金板的傳送速度優(yōu)選的為20~200m/min。一次清洗處理中噴到鋁合金板上的水量優(yōu)選的為0.1~10l/m2。在一個清洗容器中,通過至少兩個朝向板頂面的噴管和至少兩個朝向板背面的噴管將清洗水噴到鋁合金板上。一個噴管具有間隔為50~200mm的5~30個噴嘴。優(yōu)選的是每個噴嘴的噴射角為10~15度。鋁合金板與噴嘴噴射面間的距離為10~250mm。每個噴嘴的噴射圖案可以是環(huán)狀、圓形、橢圓形、方形或矩形,但優(yōu)選的是圓形、橢圓形、方形或矩形。流體分布(指鋁合金板表面的噴水條件)可以是環(huán)狀分布、均勻分布或山形分布。在通過一個噴管排列許多噴嘴的情況下,每個噴嘴的流體分布優(yōu)選的為山形分布,以利于在鋁合金板整個表面上作為整體的流體分布均勻。流體分布根據噴射壓力和噴嘴與鋁合金板間的距離不同而變化。噴射水滴的尺寸也根據噴嘴結構、噴射壓力和噴水量不同而變化,但優(yōu)選的是10~10000μm,更優(yōu)選100~1000μm。優(yōu)選的是噴管由能耐受高速通過噴管的液體壓力且不會被液體磨損的材料制成。該材料的優(yōu)選實例是黃銅、不銹鋼、陶瓷;特別優(yōu)選陶瓷。
具有噴嘴的噴管可相對鋁合金板傳送方向成45~90度角布置。優(yōu)選的是噴管布置使得每個噴嘴的噴射圖案的長中心線與鋁合金板傳送方向垂直。
從工業(yè)優(yōu)點角度看,清洗時間優(yōu)選的不超過10秒,更優(yōu)選0.5~5秒。(2)用干冰粉清洗為了將干冰粉噴射到鋁合金板兩個表面上進行清洗,可采用例如JP-A 66905/1998中描述的任何公知噴砂裝置。在該裝置中,可在穿過該裝置的鋁合金板兩側排布例如JP-A28901/1998和28902/1998中描述的任何公知的噴管。例如噴管可排布在板傳送方向上。然而優(yōu)選的是它們成45度角排列,使得噴管的噴射圖案可在板交叉方向上覆蓋在板上。噴管與鋁合金板間的距離優(yōu)選的為1~100mm,更優(yōu)選10~50mm。
為制備此處所用的干冰粉,可采用J-UM-A 38104/1995中描述的裝置。噴射氣體可以是N2或空氣。干冰粉的體均粒徑優(yōu)選的為1~1000μm,更優(yōu)選10~100μm。一個噴管的CO2供應量(根據其固體重量)優(yōu)選的為0.1~1kg/min;CO2壓力優(yōu)選的為1~20MPa。鋁合金板上的清洗壓力優(yōu)選的為1~20MPa。<陽極氧化步驟>
在本實施方案的載體制備方法中,優(yōu)選的在表面粗糙化處理后或第二階段處理后對鋁合金板進行陽極氧化,以進一步提高其表面的耐磨性。具體說,將鋁合金板浸入該板作為陽極的電解液中,并在其中電解,通過板的陽極氧化而在其上形成氧化膜。
這樣進行陽極氧化處理后,如果需要,可對鋁合金板上形成的氧化膜親水化處理,或進一步處理以封閉其中存在的微孔。
用于鋁合金板陽極氧化的電解液可以是作為在板上形成多孔氧化膜的任何一種。通常為硫酸、磷酸、草酸、鉻酸或它們的混合物。可根據電解質的類型決定電解液的濃度。
陽極氧化條件不必確定于具體方式,根據所用電解液的類型而不同。電解液的濃度通常可為1~80%(重量);其溫度可為5~70℃;電流密度可為1~60A/cm2;電壓可為1~100V;電解時間可為10~300秒。
在根據其中所用電解液為硫酸水溶液的硫酸法進行陽極氧化的情況下,通常向體系施加直流電流,但也可采用交流電流。通過陽極氧化形成的氧化膜的量可為1~10g/m2,但優(yōu)選1~5g/m2。如果少于1g/m2,包含作為載體的鋁合金板的平版印刷版的印刷耐久性將很差,印刷版的非圖像區(qū)容易被刮傷。如果這樣,油墨將黏附在擦痕上,因此常常在印刷品上引起油墨污染。另一方面,如果氧化膜的量大于10g/m2,氧化膜將在鋁合金板邊緣局部集中。
優(yōu)選的是鋁合金板邊緣形成的氧化膜的量與板中心部分形成的量的差最多為1g/m2。
用于陽極氧化的電解液優(yōu)選硫酸水溶液。其細節(jié)描述在JP-A 128453/1979和45303/1973中。優(yōu)選的是此處所用硫酸水溶液的硫酸濃度為10~300g/l,鋁離子濃度為1~25g/l。更優(yōu)選的是,它通過向濃度為50~200g/l的硫酸水溶液中加入硫酸鋁,從而使鋁離子濃度為2~10g/l來制備。處理中的溶液溫度優(yōu)選的為30~60℃。
在采用直流電流的直流電流方法中,電流密度優(yōu)選的為1~60A/cm2,更優(yōu)選5~40A/cm2。
在鋁合金板(片狀)連續(xù)進行陽極氧化處理的情況下,施加的電流密度的分布優(yōu)選的控制在較低的電流密度,且在起始階段為5~10A/cm2,然后在后續(xù)階段逐步增加并達到30~50A/cm2或更高,以避免將使處理板部分變黃的局部電流集中。在該模式中,理想的是電流密度在以5~15步逐步增加。同樣優(yōu)選的是,每步提供獨立的電源,且施加給鋁合金板的電流密度通過控制獨立電源的電流來適當控制在上述預定的值。對于電源,優(yōu)選沒有導電輥的內液式電源系統。通常陽極為氧化銥或鉛;陰極為鋁。陽極氧化裝置的一個實例描述在日本專利申請178624/1999中。
陽極氧化用硫酸水溶液可含有溶解在鋁合金板中的微量元素。在陽極氧化中,鋁溶解到用于處理的硫酸水溶液中。對于處理過程的控制,必須監(jiān)測處理溶液的硫酸濃度和鋁離子濃度。在該處理中,如果處理溶液硫酸水溶液的鋁離子濃度設置太低,就必須頻繁更換溶液。如果這樣,廢液就增加,且從環(huán)境保護角度看不經濟并帶來麻煩。相反,如果處理溶液的鋁離子濃度設置太高,電解電壓就提高,因電源費用增加而不經濟。
考慮到陽極氧化用處理溶液的硫酸濃度和鋁離子濃度與溶液溫度間的關系,理想的是(i)溶液的硫酸濃度為100~200g/l,更優(yōu)選130~180g/l,鋁離子濃度為2~10g/l,更優(yōu)選3~7g/l,溶液溫度為30~40℃,更優(yōu)選33~38℃,或(ii)溶液的硫酸濃度為50~125g/l,更優(yōu)選80~120g/l,鋁離子濃度為2~10g/l,更優(yōu)選3~7g/l,溶液溫度為40~70℃,更優(yōu)選50~60℃對于進行陽極氧化處理的鋁合金片的電源,可采用通過導電輥將電直接施加給板的直接供電系統,和通過其中的電解液將電間接施加給板的內液式供電系統。
對于直接供電系統,通常采用其中鋁合金板以30m/min或更低的較低線速度傳送的低速低電流密度陽極氧化裝置;對于間接供電系統,通常采用其中鋁合金板以高于30m/min的高線速度傳送的高速高電流密度陽極氧化裝置。
對于間接供電系統,可采用山形或直電池布置,例如Continuous Surface ProcessingTechnology(the General Technology Center of Japan出版,1986年9月30日),第289頁中描述的。高速大電流裝置不適于具有導電輥的間接供電系統,因為會在導電輥與圍繞輥運動的鋁合金板間產生火花。
為避免導電輥打火花和避免鋁合金板變熱,理想的是用與陽極氧化用電解液的組分和溫度相同的電解液噴射通過空氣的導電輥和部分鋁合金板。導電輥可在鋁合金板上面或下面。
在使用兩個或多個陽極氧化池和所有池均根據上述直接供電系統驅動的情況下,此處所用導電輥通常由鋁制成。為延長其壽命,理想的是通過在高溫下對工業(yè)純鋁的鑄輥均質化,從而將其表面的Al-Fe結晶物質轉化成單相Al3Fe,以提高輥的耐磨性來制備,如JP-B 50138/1986中所示。
在板的陽極氧化步驟中向鋁合金板施加大電流。因此在該步驟中,鋁合金板受到來自電流流過裝置中的母棒產生的磁場的洛倫茲力。在這種條件下產生的一個問題是鋁合金板在進行陽極氧化處理時會彎曲。為解決該問題,優(yōu)選采用JP-A 51290/1982中描述的方法。
此外,鋁合金板還受到由通過鋁板的大電流產生的磁場的洛倫茲力,力的方向指向鋁板橫向的中心。因此在該條件下,鋁合金板在陽極氧化處理時往往會彎曲。為解決該問題,理想的是在每個陽極氧化池中提供許多直徑為100~200mm的傳送輥,輥間距為100~3000mm,并成1~15度角重疊,從而避免鋁合金板不會因板受到的洛倫茲力而彎曲。
通過陽極氧化在鋁合金板上形成的氧化膜的量在板橫向上不同。具體說,板邊緣處較大,且沿板周邊形成的氧化膜較厚。帶來的一個問題是鋁合金板不能很好地卷在卷繞裝置上。為解決該問題,對陽極氧化裝置中的處理溶液進行攪拌,例如JP-B 30275/1987和21840/1980中所述。如果用該方法也不能很好地解決該問題,理想的是在板的橫向上以0.1~10Hz的頻率和5~50mm的振幅振動板卷繞裝置。特別優(yōu)選的是將溶液攪拌法和裝置振動法結合以完全解決該問題。
可粗糙化平版印刷版載體用鋁合金板的一個表面或兩個表面。在前者中,板的一個粗糙化表面上涂覆底涂層,并在底涂層上形成光敏層和面層,以完成最終產品(單面平版印刷版前體)。在后者中,板的兩個粗糙化表面上都涂覆底涂層,并在底涂層上形成光敏層和面層,以完成最終產品(雙面平版印刷版前體)。
為有效使用陽極氧化池,必須將其設計成適應兩種工況,一種是僅用于處理板的一個表面,另一個是用于同時處理板的兩個表面。為滿足該要求,理想的是陽極氧化池中的對電極為U形,使池中的待處理鋁合金板能穿過U形對電極。在僅處理這樣設計的池中的鋁合金板一個表面的前一種情況下,板的另一個表面上可形成0.1~1g/m2的氧化膜,這樣形成的氧化膜是為了避免板的另一個表面被擦傷。該板不要求在另一個表面上形成任何厚氧化膜。為解決兩種情況下的節(jié)能問題,優(yōu)選JP-B 58233/1988中描述的池結構,該池這樣特殊設計,即在僅一個表面將被電解的一條金屬板與面向不電解的金屬板另一面的對電極之間設置絕緣材料,當要求對金屬板條兩個表面都電解時,就將絕緣材料從其原有位置移開。在這樣設計的電解池結構中,在前一種情況下,電流不流向金屬板條的絕緣表面,但當在后一種情況下移開絕緣材料時,電流流向板的兩個表面。
在用直流電流進行單面電解的陽極氧化池中,同樣優(yōu)選的是對電極、陰極布置在鋁合金板(例如鋁片形式)上方,聚氯乙烯絕緣板布置在板下方,且各離開板5~20mm距離。
這樣進行陽極氧化處理并在鋁合金板上形成氧化膜后,可對氧化膜進行蝕刻,然后進一步用蒸汽、熱水,或如JP-B 12518/1981中所述含有至少一種選自有機溶劑、胺化合物、有機酸、羥磷酸鹽和硼酸的化合物的熱溶液處理。這樣處理后,鋁合金板更有利于平版印刷版載體。勿容質疑,陽極氧化后的蝕刻處理對本實施方案不是必不可少的。
理想的是用于電解表面粗糙化處理、機械表面粗糙化處理、除污處理、化學蝕刻處理(堿蝕刻處理)、陽極氧化和親水化處理的化學品盡可能回收。
在含有溶解在其中的鋁離子的氫氧化鈉水溶液中,鋁可通過結晶從氫氧化鈉中分離出來。在含有溶解在其中的鋁離子的硫酸水溶液、硝酸水溶液或鹽酸水溶液中,硫酸、硝酸或鹽酸可通過電解或用離子交換樹脂處理再生。
溶解了鋁離子的鹽酸水溶液可通過蒸發(fā)回收酸,如JP-A 282272/2000所述。
對于本實施方案中的表面已粗糙化的鋁合金板的表面特征值,理想的是其用接觸式表面粗糙度計測量的表面因子在下述范圍內。
這些因子包括平均表面粗糙度(Ra);10點平均粗糙度(Rz)—此時將板沿橫向切成預定長度的試樣,沿板橫向畫出平行于橫截面的曲面線的中線但不跨過曲面的直線,該直線垂直方向中五個最高波峰的平均高度與相同方向的五個最低波谷的平均深度的和表示10點平均粗糙度(Rz),單位μm;最大高度(Rmax)—此時橫截面中的最高波峰和最低波谷夾在均平行于與中線平行的直線的兩根直線間,兩根直線間的距離表示最大高度(Rmax),單位μm;平均深度(Rp)—由最高波峰與橫截面中平行于中線的直線間的距離表示;平均峰—峰距離(Sm)—此處表面曲線的波被過濾并用粗糙度計測量,制成預定長度的試樣,測量每個波峰的一點到另一點間的距離,其中一點為一個波峰和相鄰波谷的連線與中線的交點,另一點為下一個波峰和相鄰波谷的連線與中線的交點,將這些數據平均以表示平均峰—峰距離(Sm),以上因子如JIS0601-1982所示。
在本實施方案中,這些因子的優(yōu)選范圍如下Ra為0.3~0.6μm;Rz為2~5μm;Rmax為2~5μm;Rp為0.5~1.5μm;Sm為20~70μm。同樣優(yōu)選的是,基于板的三倍Ra高度的切割深度Cv畫出的Abbot曲線確定的非孔隙率為15~35。同樣優(yōu)選的是,在板的三倍Ra高度的切割深度處每個支承的面積為10~50%,參見JP-A 150353/1987。
同樣優(yōu)選的是,在陽極氧化處理后用Macbeth密度計測量的板的白度為0.14~0.45。
在本實施方案鋁合金板的陽極氧化處理中,任何公知的板狀或線狀鋼質設備、板狀設備、電解電容器,以及平版印刷版連續(xù)生產線中常用的普通金屬輥、樹脂輥、橡膠輥和無紡布輥都可采用。
例如,可根據用于該處理的化學品和將被處理的鋁合金板的表面條件,同時考慮輥的耐腐蝕性、耐磨性、耐熱性和耐化學品性,適當選擇和確定用于制備本實施方案的平版印刷版載體的裝置中的輥(如傳送輥)的材料和表面性能。對于金屬輥,常用鍍硬鉻的輥。對于橡膠輥,可采用天然橡膠、異戊二烯橡膠、丁苯橡膠、丁二烯橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯、丁腈橡膠、丙烯酸橡膠、表氯醇橡膠、聚氨酯橡膠、聚硫橡膠、氟橡膠,以及含有微量添加劑的這些材料。橡膠輥的硬度優(yōu)選的為60~90。
在平版印刷版載體的表面粗糙化處理中,和以下將描述的在載體上形成光敏層并干燥該層的過程中,理想的是在設備、潤滑油和工作罩、儀表及其他工作儀器中不使用含硅材料。因為如果硅成分黏附在待處理的鋁合金板上,將形成0.1~5mm直徑的斑點缺陷,將極大地降低良好產品的產率。另外,同樣理想的是可在該工作環(huán)境中的化妝品、發(fā)膠和印刷品都不含硅。<親水化步驟>
進行上述陽極氧化處理后,鋁合金板非必需地但優(yōu)選地進行親水化(即使其表面親水)。對于親水化處理,優(yōu)選使用堿金屬硅酸鹽(如硅酸鈉溶液),如USP 2714066、3181461、3280734和3902734中所述。在該方法中,具體的是將鋁合金板浸入硅酸鈉水溶液中,或在該溶液中電解。其他優(yōu)選的親水化方法描述在采用氟鋯酸鉀的JP-B 22063/1961,和采用聚乙烯基磷酸的USP 3276868、4153461和4689272中。其中特別優(yōu)選用硅酸鈉水溶液或聚乙烯基磷酸水溶液親水化鋁合金板上的氧化膜的方法。<孔封閉步驟>
在本實施方案中,理想的是在上述陽極氧化處理后對鋁合金板再進行處理,以封閉板上形成的氧化膜中存在的微孔。為了封閉微孔,例如可將板浸入熱水或含有有機或無機鹽的熱溶液中,或暴露在蒸汽浴的蒸汽中。這樣進行微孔封閉處理后,更理想的是以上述方式對板進行親水化。無機鹽包括例如硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽和硝酸鹽;有機鹽包括例如羧酸鹽?!队糜诒緦嵤┓桨傅闹苽浞椒ǖ难b置》
以下描述用于制備平版印刷版用鋁載體的本實施方案制備方法的裝置。
制備該載體的本實施方案制備方法優(yōu)選的包括(1)從裝有多軸轉盤的放卷裝置將卷筒和片狀鋁合金板送入下一處理裝置中,(2)在相應裝置中對該板進行如上機械表面粗糙化、堿蝕刻、酸蝕刻、除污、電化學表面粗糙化、陽極氧化、孔封閉和親水化處理,然后干燥這樣處理后的板,和(3)在裝有多軸轉盤的收卷裝置中將板收卷成盤,或校平該板,然后切成預定長度的片并堆放。如果需要,該方法還可包括在該板的已處理表面形成底涂層、光敏層和面涂層的步驟,和干燥這些層的步驟,這樣完成的平版印刷版前體可在收卷裝置中卷成盤。
同樣優(yōu)選的是,當在本實施方案的制備方法中處理鋁合金板時,用缺陷檢查儀連續(xù)檢查表面缺陷。該方法包括檢查板的表面缺陷和通過在有缺陷板邊緣刻一個記號來標記缺陷板的至少一個步驟。同樣優(yōu)選的是,本實施方案的生產線在板放卷步驟和板收卷步驟中裝有緩沖裝置,該緩沖裝置具有即使當生產線暫停以將完成的板盤卸下生產線時,能保持鋁合金板的傳輸速度始終恒定的功能。同樣優(yōu)選的是,本實施方案的制備方法還包括在板放卷步驟后通過超聲波或電弧焊接鋁合金板的額外步驟。
優(yōu)選的是本實施方案的生產線裝有檢查鋁合金板的輸送位置并校正位置的至少一種裝置。同樣優(yōu)選的是,該生產線裝有減少板拉伸和控制板的輸送速度的至少一種驅動裝置,和控制板拉伸的至少一個浮動輥。
同樣優(yōu)選的是在生產線的每一步中都提供跟蹤裝置。跟蹤裝置檢查在每一步中處理的板是否處于要求的條件下并記錄這些條件;在卷繞已完成的板前,在板邊緣的檢查點處刻上標記?;谶@些標記,可在標記后判斷已完成板是否在要求條件下進行處理。
優(yōu)選的是已完成的鋁合金板沿插入相鄰板之間的紙片而帶靜電,并吸附在紙片上,然后切割和/或截斷成預定長度的片?;诳淘谝淹瓿射X合金板邊緣的標記的信息,理想的是在切割成預定長度的片之前或之后將板分成優(yōu)良板和缺陷板,僅收集優(yōu)良板。
在包括上述放卷步驟的生產線中,根據板的尺寸(厚度、寬度)、板的材料和板的輸送速度,將鋁合金板的理想張力設置在不同條件下是很重要的。例如可使用降低板的張力和控制板的輸送速度的驅動裝置,和控制板的張力的浮動輥,理想的是在生產線中設置許多張力傳感器和張力控制器。張力傳感器的信號反饋給張力控制器,從而適當控制板的張力和板的傳輸速度。通常輸送控制用驅動裝置包括直流電機和主驅動輥的組合。主驅動輥通常由橡膠材料制成。然而當待處理的鋁合金板潮濕時,該輥可由多層無紡織物構成。過渡輥通常由橡膠或金屬制成。然而在鋁合金板滑動到輥上的區(qū)域,過渡輥可單獨連接到電機或減速齒輪上,過渡輥可提供一些輔助驅動裝置,這些裝置在由來自主驅動裝置的信號控制時以恒定速度旋轉。
同樣優(yōu)選的是,本實施方案的平版印刷版載體的表面粗糙度圖譜這樣控制,使其由輸送方向的平均表面粗糙度(R1)與垂直于輸送方向的平均表面粗糙度(R2)之間的差(R1-R2)表示的算術平均表面粗糙度(Ra)不大于輸送方向的平均表面粗糙度(R1)的30%,輸送方向的平均曲率不大于1.5×10-3mm-1,橫向的曲率分布不大于1.5×10-3mm-1,垂直于輸送方向的平均曲率不大于1.5×10-3mm-1,如JP-A 114046/1998所述。
同樣優(yōu)選的是,本實施方案中已通過上述表面粗糙化處理制備的平版印刷版載體用輥直徑為20~80mm、橡膠硬度為50~95度的校正輥校正。這樣校正后,鋁合金板被很好地平整,并得到良好的平版印刷版前體,這些前體可在自動制板機中處理而不會產生曝光偏差問題。與此相關,JP-A 194093/1997公開了測量鋁片固化程度的方法和裝置、校正翹曲的鋁片的方法和裝置,和切割已校正鋁片的裝置。
在連續(xù)制備平版印刷版載體的生產線中,每一步可電氣監(jiān)測其裝置是否以合適的條件驅動,每一步的條件可記錄在跟蹤裝置中,看是否是要求的條件。在連續(xù)生產線中將已完成的鋁合金板卷繞成盤之前,可在板邊緣刻上標記,根據這些標記,判斷已完成的板在標記后是否已在要求條件下處理。因此在切割和收集前,能將已完成板分為良好板和缺陷板,只有良好板能被收集。
在以上述方式進行的鋁合金板表面粗糙化處理中,理想的是監(jiān)測流過生產線的液體的溫度、比重和導電率,以及通過該液體的超聲波傳播速度的至少一個?;诒O(jiān)測數據,確定該液體的組分,通過這些數據的反饋控制和/或前饋控制可保持其濃度始終恒定。
例如,在生產線中流動的酸溶液含有鋁離子,且在該生產線中處理的鋁合金板的成分溶解在工作溶液中。這一點同樣可應用于生產線中流動的堿溶液。因此,為了保持生產線中工作溶液的鋁離子濃度和酸或堿濃度始終恒定,理想的是向工作溶液中斷續(xù)加入水和酸,或水和堿,從而保持生產線中溶液的組分始終恒定。優(yōu)選的是加入工作溶液中的酸或堿的濃度為10~98%(重量)。
為了控制工作溶液的酸或堿濃度,例如優(yōu)選下述方法。
在不同溫度下預先測量用于生產線中的預定濃度的處理溶液的導電率或比重,或通過該溶液的超聲波傳播速度,將相關溫度的數據記錄在表中。在處理鋁合金板的生產線中,監(jiān)測工作溶液的導電率或比重或超聲波通過該工作溶液的傳播速度,將這些數據與數據表中的數據比較,從而得出工作溶液的實時濃度。精確和穩(wěn)定測量超聲波傳播時間的一個實例公開在JP-A235721/1994中?;诔暡▊鞑ニ俣鹊臐舛葴y量系統公開在JP-A 77656/1983中。制備表示與溶液成分相關的物理數據與其成分之間的相互關系的數據表,并確定多成分溶液的每種成分濃度的方法公開在JP-A 19559/1992中。
當將基于超聲波傳播速度的濃度測量方法與監(jiān)測工作液體的導電率和溫度數據的方法結合,并應用于平版印刷版載體用鋁合金板的表面粗糙化處理中時,保證了精確的實時過程控制。采用這些方法,能制備質量穩(wěn)定的產品,且良好產品率提高。不僅上述處理溶液的溫度、超聲波傳播速度和導電率的結合數據,而且處理溶液的其他濃度和與溫度相關的物理性能數據,例如處理溶液的溫度和比重結合的數據、其溫度與導電率的結合數據,或其溫度、導電率與比重的結合數據都可準備在數據表中,根據該數據表,可確定多成分工作溶液的每種成分的實時濃度。當該方法應用于本實施方案的平版印刷版載體用鋁合金板的表面粗糙化處理時,就產生上述相同的結果。
此外,還可監(jiān)測本實施方案的方法中工作溶液的比重和溫度,且這些數據可與先前以上述方式準備的數據表比較,以確定工作溶液的漿料濃度。以這種方式能快速和準確地確定工作溶液的漿料濃度。
超聲波通過處理液體的傳播速度往往受到液體中氣泡的影響。因此理想的是在垂直管中進行測量,其中待測量液體從下面流動到上面。優(yōu)選的是在其中測量超聲波通過液體的傳播速度的垂直管的內壓力為1~10kg/cm2;且超聲波頻率為0.5~3MHz。
此外,處理液體的比重和導電率以及超聲波通過該液體的傳播速度往往受環(huán)境溫度影響。因此,理想的是這些數據的測量在保溫且溫度波動不超過±0.3℃的管中進行。此外,理想的是導電率和比重,或導電率和超聲波傳播速度在相同溫度下測量。因此,特別理想的是在相同管中或在相同流水線中測量這些數據。測量中的壓力波動將導致其內部溫度波動。因此壓力波動應盡可能小。此外,進行測量的管中的流速分布應盡可能小。而且,由于該測量常受到液體中淤渣、雜質和氣泡的影響。因此理想的是預先對液體過濾或脫氣。《平版印刷版載體》<底涂層>
根據本實施方案的制備方法制備的平版印刷版載體在涂覆光敏層以構成平版印刷版前體前,可非必需地涂覆(有機)底涂層。
用于有機底涂層的有機化合物選自例如羧甲基纖維素、糊精、阿拉伯膠;諸如帶有氨基的膦酸(如2-氨乙基膦酸),和其他非必需地被取代的苯基膦酸、萘基膦酸、烷基膦酸、甘油膦酸、亞甲基二膦酸和亞乙基二膦酸的有機膦酸;諸如非必需地被取代的苯基磷酸、萘基磷酸、烷基磷酸和甘油磷酸的有機磷酸;諸如非必需地被取代的苯基次膦酸、萘基次膦酸、烷基次膦酸和甘油次膦酸的有機次膦酸;諸如甘氨酸和β-丙氨酸的氨基酸;以及諸如三乙醇胺氫氯化物的帶有羥基的胺氫氯化物。可兩種或多種這些化合物結合用于該層。
有機底涂層可根據例如以下方法形成。
(a)將上述有機化合物溶于水中,或溶于諸如甲醇、乙醇或甲基乙基酮的有機溶劑中,或溶于這些溶劑的混合溶劑中;將所得溶液涂覆在本實施方案的載體上并干燥;或(b)將上述有機化合物溶于水中,或溶于諸如甲醇、乙醇或甲基乙基酮的有機溶劑中,或溶于這些溶劑的混合溶劑中;將本實施方案的載體浸入所得溶液中,從而使載體吸附有機化合物;用水等清洗載體并干燥,從而在載體上形成預定的有機底涂層。
在方法(a)中,可以任何公知的方式將含有0.005~10%(重量)有機化合物的溶液涂覆到載體上。例如,可用棒涂、旋涂、噴涂或淋涂的方式涂覆。
在方法(b)中,浸泡溶液的有機化合物濃度可為0.01~20%(重量),優(yōu)選的0.05~5%(重量);溶液溫度可為20~90℃,優(yōu)選的25~50℃;浸泡時間可為0.1秒~20分鐘,優(yōu)選的2秒~1分鐘。溶液的pH值可通過加入諸如氨、三乙基胺或氫氧化鉀的堿性物質,或諸如鹽酸或磷酸的酸性物質來控制,可為1~12。為了提高將構成的平版印刷版前體的光敏層的色調可再現性,可向浸泡溶液中加入黃色染料。
干燥后,形成的有機底涂層的量可為2~200mg/m2,優(yōu)選的5~100mg/m2。如果少于2mg/m2或大于200mg/m2,此處最終制備的印刷版的印刷耐久性會變差。<背涂層>
在包含本實施方案的載體的平版印刷版前體的背面(未涂覆光敏層),如果需要,可形成有機聚合物化合物涂層(稱為“背涂層”)。這是為了防止當該該前體堆放時擦傷其他平版印刷版前體的光敏層。
背涂層的基本成分優(yōu)選的為選自玻璃化轉化點不低于20℃的飽和共聚酯樹脂、苯氧基樹脂、聚縮醛樹脂和1,1-二氯乙烯共聚物樹脂的至少一種樹脂。
飽和共聚酯樹脂包含二羧酸單元和二醇單元。用于本實施方案的聚酯的二羧酸單元包括例如諸如鄰苯二甲酸、對苯二酸、間苯二甲酸、四溴苯二甲酸、四氯苯二甲酸的那些芳族羧酸;和諸如己二酸、壬二酸、琥珀酸、草酸、辛二酸、癸二酸、丙二酸和1,4-環(huán)己烷二羧酸的那些飽和脂族二羧酸。
背涂層可非必需地含有任何著色用染料和顏料;硅烷偶合劑、重氮鹽的重氮樹脂有機膦酸、有機磷酸和提高該層與載體的黏附性的陽離子聚合物;普通石蠟、高級脂肪酸、高級脂肪酸酰胺、二甲基硅氧烷的硅化合物、改性二甲基硅氧烷和作為潤滑劑的聚乙烯粉。
背涂層的厚度是當前體堆放時,即使當堆放的相鄰前體之間不存在緩沖板,也能很好地保護其他平版印刷版前體的光敏層不被擦傷的基本厚度。優(yōu)選的為0.01~8μm。如果該厚度小于0.01μm,當前體堆放時背涂層將不能保護前體平版印刷版前體的光敏層被擦傷。然而,如果厚度大于8μm,背涂層將被用于將前體加工成印刷版的化學品溶脹,其厚度會變化。如果這樣,施加到印刷版的印刷壓力將變化,印刷品性能將變差。
可采用各種方法在載體背面涂覆背涂層。例如將背涂層的成分溶解在適當的溶劑中,將所得溶液涂覆在載體背面并干燥;或用這些成分形成乳液,并將所得乳液涂覆在載體背面并干燥;或用這些成分形成膜,并將該膜用粘合劑或加熱粘附在載體上;或用擠出機將這些成分熔融擠出到載體上形成膜。為了保證該層有如上要求的厚度,最優(yōu)選的是將該成分溶解在合適溶劑中,然后將所得溶液涂覆在載體上并干燥的方法。該方法可用的有機溶劑描述在JP-A251739/1987中。一種或多種這些溶劑可單獨或結合用于該方法中。
在構成平版印刷版前體中,載體背面的背涂層和載體正面的光敏層可以任何要求的順序形成。這兩層可同時形成?!镀桨嬗∷媲绑w》在載體上形成下面描述的光敏層以構成本實施方案的平版印刷版前體。當將該前體曝光并顯影時,其表面就形成圖像。具有這樣形成的圖像后,該前體就成為平版印刷版。<[I]含有鄰萘醌二疊氮基磺酸鹽和酚/甲酚混合的酚醛清漆樹脂的光敏層的實施方案>
在本實施方案載體上可形成包含鄰萘醌二疊氮基磺酸鹽和酚/甲酚混合的酚醛清漆樹脂的光敏層。
鄰萘醌二疊氮化合物是鄰醌二疊氮化合物的一種,描述在例如USP 2766118、2767092、2772972、2859112、3102809、3106465、3635709、3647443和許多其他出版物中。這些文獻中公開的所有化合物對本發(fā)明是有利的。
此處特別優(yōu)選使用芳族羥基化合物的鄰萘醌二疊氮基磺酸鹽和鄰萘醌二疊氮基羧酸鹽,和芳族氨基化合物的鄰萘醌二疊氮基氨磺酰和鄰萘醌二疊氮基碳酰胺。尤其是縮合了焦蓓酚和丙酮的鄰萘醌二疊氮基磺酸鹽,如USP 3635709中描述的那些;帶有OH封端的聚酯的鄰萘醌二疊氮基磺酸鹽和鄰萘醌二疊氮基羧酸鹽,如USP 4028111中描述的那些;帶有對羥基苯乙烯的均聚物,或對羥基苯乙烯與其他共單體的共聚物的鄰萘醌二疊氮基磺酸鹽和鄰萘醌二疊氮基羧酸鹽,如BP 1494043中描述的那些;和帶有對氨基苯乙烯與其他共單體的共聚物的鄰萘醌二疊氮基氨磺酰和鄰萘醌二疊氮基碳酰胺是特別好的。
鄰醌二疊氮化合物可單獨使用,但優(yōu)選的是與堿可溶性樹脂結合使用。對于堿可溶性樹脂,優(yōu)選酚醛清漆型酚樹脂。具體的,它們包括酚—甲醛樹脂、鄰甲酚—甲醛樹脂和間甲酚—甲醛樹脂。更優(yōu)選的是將酚樹脂與C3-8烷基取代的酚或甲酚與甲醛的縮合物,如叔丁基酚—甲醛樹脂結合使用,如USP 4028111所述。
為了通過曝光形成可見的圖像,例如可向鄰醌二疊氮化合物中加入鄰萘醌二疊氮基-4-磺酰氯、對二疊氮基二苯基胺與無機陽離子的鹽、三鹵代甲基氧雜二唑化合物,或帶有苯并呋喃的三鹵代甲基氧雜二唑化合物。
光敏層可含有圖像著色劑。帶有圖像著色劑,例如可采用諸如維多利亞藍BOH、結晶紫、油藍的三苯基甲烷染料。其中特別優(yōu)選JP-A 293247/1987中描述的染料。此外,該層可含有作為脂敏感劑的通過C3-15烷基取代的酚,如叔丁基酚、正辛基酚或叔丁基酚與甲醛縮合制備的任何酚醛清漆樹脂,如JP-B 23253/1982中描述的那些;和鄰萘醌二疊氮基-4-或-5-磺酸鹽與這種酚醛清漆樹脂,如JP-A 242446/1986中描述的那些。
為了提高其顯影性能,光敏層還可含有非離子表面活性劑,如JP-A 251740/1987中描述的。上述成分可溶解在能溶解它們的溶劑中,并將所得組合物涂覆在本實施方案的載體上。該溶劑包括例如二氯化乙烯、環(huán)己烷、甲基乙基酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、2-甲氧基乙基乙酸酯、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、甲基乳酸酯、乙基乳酸酯、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、水、N-甲基吡咯烷酮、四氫糠基醇、丙酮、二丙酮醇、甲醇、乙醇、異丙醇、二乙二醇二甲醚。它們可單獨使用或結合使用。<[II]含有重氮樹脂和不溶于水親油聚合物的光敏層的實施方案>
可在本實施方案的載體上形成含有重氮樹脂和不溶于水親油聚合物的光敏層。
重氮樹脂包括例如重氮樹脂的無機鹽,它是對重氮基二苯基胺與甲醛或乙醛縮合的可溶于有機溶劑的反應產物,和六氟磷酸鹽或四氟硼酸鹽;和重氮樹脂的可溶于有機溶劑的有機酸鹽,它是上述縮合物與諸如對甲苯磺酸的磺酸或它的鹽;或諸如苯次膦酸的次膦酸或它的鹽;或諸如2,4-二羥基二苯酮、2-羥基-4-甲氧基二苯酮-5-磺酸的羥基化合物或它的鹽的反應產物,如USP 3300309所述??捎糜诒緦嵤┓桨傅钠渌氐獦渲呛袔в羞x自羧基、磺酸基、次磺酸基、磷氧酸基和羥基的至少一個有機基的芳族化合物的結構單元,和重氮化合物,優(yōu)選的芳族重氮化合物的結構單元的共縮合物。芳環(huán)優(yōu)選的是苯基和萘基。帶有羧基、磺酸基、次磺酸基、磷氧酸基和羥基的至少一個的各種芳族化合物是公知的。此處優(yōu)選使用4-甲氧基苯甲酸、3-氯苯甲酸、2,4-二甲氧基苯甲酸、對苯氧基苯甲酸、4-苯胺基苯甲酸、苯氧基乙酸、苯基乙酸、對羥基苯甲酸、2,4-二羥基苯甲酸、苯磺酸、對甲苯次磺酸、1-萘磺酸、苯基磷酸、苯基膦酸。
對于形成共縮合重氮樹脂的結構單元的芳族重氮化合物,可采用例如JP-B 48001/1974中描述的重氮鹽。特別優(yōu)選的是二苯基胺-4-重氮鹽。它們衍生自4-氨基二苯基胺,包括例如4-氨基二苯基胺、4-氨基-3-甲氧基二苯基胺、4-氨基-2-甲氧基二苯基胺、4’-氨基-2-甲氧基二苯基胺、4’-氨基-4-甲氧基二苯基胺、4-氨基-3-甲基二苯基胺、4-氨基-3-乙氧基二苯基胺、4-氨基-3-β-羥基乙氧基二苯基胺、4-氨基二苯基胺-2-磺酸、4-氨基二苯基胺-2-羧酸、4-氨基二苯基胺-2’-羧酸。特別優(yōu)選的是3-甲氧基-4-氨基-4-二苯基胺和4-氨基二苯基胺。
除共縮合重氮樹脂外的帶有酸基的芳族化合物的其他重氮樹脂是例如與帶有酸基的醛或其乙縮醛化合物縮合的重氮樹脂,如JP-A 18559/1992、163551/1991和253857/1991中描述的那些;它們在這里優(yōu)選采用。用于重氮樹脂的配對陽離子是與重氮樹脂形成穩(wěn)定的鹽并使樹脂溶于有機溶劑中的陽離子。
它們包括諸如癸酸和苯甲酸的有機羧酸;諸如苯基磷酸的有機磷酸;和磺酸。該化合物的典型實例是諸如甲磺酸、氟代鏈烷磺酸(如三氟甲磺酸)、月桂基磺酸、二辛基磺基琥珀酸、二環(huán)己基磺基琥珀酸、樟腦磺酸、甲苯氧基-3-丙磺酸、壬基苯氧基-3-丙磺酸、壬基苯氧基-4-丁磺酸、二丁基苯氧基-3-丙磺酸、二戊基苯氧基-3-丙磺酸、二壬基苯氧基-3-丙磺酸、二丁基氧基-4-丁磺酸、二壬基苯氧基-4-丁磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、米磺酸、對氯苯磺酸、2,5-二氯苯磺酸、磺基水楊酸、2,5-二甲基苯磺酸、對乙酰苯磺酸、5-硝基鄰甲苯磺酸、2-硝基苯磺酸、3-氯苯磺酸、3-溴苯磺酸、2-氯代-5-硝基苯磺酸、丁基苯磺酸、辛基苯磺酸、癸基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、丁氧基苯磺酸、十二烷氧基苯磺酸、2-羥基-4-甲氧基二苯酮-5-磺酸、異丙基萘磺酸、丁基萘磺酸、己基萘磺酸、辛基萘磺酸、丁氧基萘磺酸、十二烷氧基萘磺酸、二丁基萘磺酸、二辛基萘磺酸、三異丙基萘磺酸、三丁基萘磺酸、1-萘酚-5-磺酸、萘-1-磺酸、萘-2-磺酸、1,8-二硝基萘-3,6-二磺酸、二甲基-5-磺基異鄰苯二甲酸酯的脂族和芳族磺酸;含OH-的芳族化合物如2,2’-4,4’-四羥基二苯酮、1,2,3-三羥基二苯酮、2,2’,4-三羥基二苯酮;鹵代-Lewis酸如六氟磷酸、四氟硼酸;全鹵代酸如HclO4、HIO4。然而并不限于這些。其中特別優(yōu)選的是丁基萘磺酸、二丁基萘磺酸、六氟磷酸、2-羥基-4-甲氧基二苯酮-5-磺酸和十二烷基苯磺酸。
用于本實施方案的重氮樹脂可根據所構成單體的摩爾比和縮合條件而具有任何要求的分子量。然而為了有效地用于本實施方案,重氮樹脂優(yōu)選的具有400~100000左右,更優(yōu)選800~8000左右的分子量。
不溶于水的親油聚合物化合物是例如具有以下單體(1)到(17)的任何一種結構單元的共聚物。它們通常具有1000~200000左右的分子量。
(1)帶有OH-的芳族丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和羥基苯乙烯類,如N-(4-羥基苯基)丙烯酰胺、N-(4-羥基苯基)甲基丙烯酰胺、鄰-、間-或對-羥基苯乙烯、鄰-、間-或對-羥基苯基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
(2)帶有OH-的脂族丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯類,如2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥乙基甲基丙烯酸酯、4-羥丁基甲基丙烯酸酯。
(3)不飽和羧酸類如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酐、衣康酸。
(4)(取代的)丙烯酸烷基酯類如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸芐基酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸N-二甲基氨乙酯。
(5)(取代的)甲基丙烯酸烷基酯類如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸芐基酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸N-二甲基氨乙酯。
(6)丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺類,如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-己基甲基丙烯酰胺、N-環(huán)己基丙烯酰胺、N-羥基乙基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-硝基苯基丙烯酰胺、N-乙基-N-苯基丙烯酰胺。
(7)乙烯基醚類如乙基乙烯基醚、2-氯乙基乙烯基醚、羥基乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、苯基乙烯基醚。
(8)乙烯基酯類如乙酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯。
(9)苯乙烯類如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯。
(10)乙烯基酮類如甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、丙基乙烯基酮、苯基乙烯基酮。
(11)烯烴類如乙烯、丙烯、異丁烯、丁二烯、異戊二烯。
(12)N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、4-乙烯基哌啶、丙烯腈、甲基丙烯腈。
(13)不飽和酰亞胺類如馬來酰亞胺、N-丙烯酰丙烯酰胺、N-乙?;谆0?、N-丙酰甲基丙烯酰胺、N-(對氯苯甲?;?甲基丙烯酰胺。
(14)不飽和氨磺酰類,例如諸如N-(鄰氨基磺酰基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(間氨基磺?;交?甲基丙烯酰胺、N-(對氨基磺?;交?甲基丙烯酰胺、N-(1-(3-氨基磺?;?萘基)甲基丙烯酰胺、N-(2-氨基磺酰基乙基)甲基丙烯酰胺的甲基丙烯酰胺類,和帶有上述相同取代基的丙烯酰胺類;和諸如鄰氨基磺?;交谆┧狨?、間氨基磺酰基苯基甲基丙烯酸酯、對氨基磺酰基苯基甲基丙烯酸酯、1-(3-氨基磺?;粱?甲基丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯類,和帶有上述相同取代基的丙烯酸酯類。
(15)在側鏈中帶有可交聯基的不飽和單體,如N-(2-(異丁烯酰氧基)乙基)-2,3-二甲基馬來酰胺、乙烯基肉桂酸酯。該單體可與共聚單體共聚。
(16)酚醛樹脂和諸如聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂的聚乙烯醇縮醛類樹脂,描述在USP 3751257中。
(17)JP-B 19773/1979、JP-A 904747/1982、182437/1985、58242/1987、123452/1987、123453/1987、113450/1988、146042/1990中描述的溶于堿的聚氨酯化合物。
如果需要,可向共聚物中加入任何聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛清漆樹脂和天然樹脂。
為了直接通過曝光得到可見的圖像和在顯影后得到可見的圖像,可向用于本實施方案中光敏層的光敏組合物中加入染料。該染料包括例如三苯基甲烷染料、二苯基甲烷染料、嗪染料、愣秩玖稀(13)前被 劉玖稀(1)嫉 準釗玖蝦洼禎 玖希 湫偷娜縹 嗬 譴BOH(來自Hodogaya Chemical)、油藍#603(來自Orient Chemical)、專利純藍(來自Sumitomo-MikuniChemical)、結晶紫、亮綠、乙基紫、甲基紫、甲基綠、赤蘚紅B、堿性品紅、孔雀綠、油紅、間甲酚紫、若丹明B、金胺、4-對二乙基氨基苯基萘醌、氰基對二乙基氨基苯基-N-乙酰苯胺。這些是褪色成無色,或改變成不同顏色的著色劑的實例。
原本無色但處理后形成顏色的染料用著色劑是無色染料。其實例是伯或仲芳基胺染料,如典型的三苯基胺、二苯基胺、鄰氯苯胺、1,2,3-三苯基弧、萘胺、二氨基二苯基甲烷、p,p’-雙二甲基氨基二苯基胺、1,2-二苯胺基乙烯、p,p’,p”- 三二甲基氨基三苯基甲烷、p,p’-雙二甲基氨基二苯基甲基亞胺、p,p’,p”-三氨基鄰甲基三苯基甲烷、p,p’-雙二甲基氨基二苯基-4-苯胺基萘甲烷、p,p’,p”-三氨基三苯基甲烷。此處特別優(yōu)選采用三苯基甲烷染料、二苯基甲烷染料,更優(yōu)選的是三苯基甲烷染料。尤其優(yōu)選的是維多利亞純藍BOH。
用于本實施方案的光敏層的光敏組合物還可含有其他各種添加劑。優(yōu)選的添加劑是例如烷基醚(如乙基纖維素、甲基纖維素),用于改善組合物的可涂覆性的含氟表面活性劑和非離子表面活性劑(特別優(yōu)選的是含氟表面活性劑);改善組合物的膜的柔韌性和耐磨性的增塑劑(如丁基鄰苯二酰聚乙二醇、檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三(甲苯酯)、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、四氫糠基油酸酯,它們的丙烯酸或甲基丙烯酸低聚物和聚合物,特別優(yōu)選的是磷酸三(甲苯酯));提高膜的圖像區(qū)域的脂敏感性的脂敏感劑(如諸如JP-A 527/1980中描述的苯乙烯—馬來酐共聚物的醇半酯,諸如對叔丁基酚一甲醛樹脂的酚醛清漆樹脂,對羥基苯乙烯的50%脂肪酸酯);穩(wěn)定劑(如磷酸、亞磷酸、有機酸(檸檬酸、草酸、吡啶二羧酸、苯磺酸、萘磺酸、磺基水楊酸、4-甲氧基-2-羥基二苯酮-5-磺酸、酒石酸));和顯影增強劑(如高級醇、酸酐)。
為了在本實施方案載體上形成光敏組合物的光敏層,例如將預定量的重氮樹脂、親油聚合物化合物和非必需的其他各種添加劑溶解在合適的溶劑(如甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、二甲氧基乙烷、二乙二醇一甲醚、二乙二醇二甲醚、1-甲氧基-2-丙醇、甲基溶纖劑乙酸酯、丙酮、甲基乙基酮、甲醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、環(huán)己酮、二噁烷、四氫呋喃、乳酸甲酯、乳酸乙酯、二氯化乙烯、二甲基亞砜、水或它們的混合物)中,以制備光敏組合物用涂覆溶液,將其涂覆在載體上并干燥。所用溶劑可以是單一溶劑,但優(yōu)選的是諸如甲基溶纖劑、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸甲酯的高沸點溶劑與諸如甲醇或甲基乙基酮的低沸點溶劑的混合物。
涂覆在本實施方案載體上的光敏組合物的固體濃度優(yōu)選為1~50%(重量)。[負性IR激光記錄材料]在本實施方案的平版印刷版前體是用IR激光曝光形成圖像的負性型IR激光記錄材料的情況下,其光敏層優(yōu)選的由IR激光曝光的負性光敏材料構成。負性光敏材料的一個優(yōu)選實例包括(A)能在光線下或通過加熱分解放出酸的化合物,(B)在酸存在下起左右的交聯劑,(C)堿可溶性樹脂,(D)IR吸收劑,和(E)通式(R1-X)n-Ar-(OH)m的化合物,其中R1表示帶有6~32個碳原子的烷基或鏈烯基,X表示單鍵或O、S、COO或CONH,Ar表示芳族烴基、脂族烴基或雜環(huán)基,n=1~3,m=1~3。
負性平版印刷版前體的缺點是顯影后容易接受指印,且其圖像區(qū)域的機械強度低。然而由上述優(yōu)選的組合物構成的光敏層克服了該缺點。以下詳細描述負性平版印刷版前體的光敏層的組成成分。
能在光線下或通過加熱分解放出酸的化合物(A)可以是當其用200~500nm光線曝光或在100℃或更高溫度下加熱時釋放酸的化合物。它包括能光分解放出磺酸的化合物,例如諸如日本專利申請140109/1991中描述的氨基磺酸鹽。酸產生劑的優(yōu)選實例是光陽離子聚合引發(fā)劑、光自由基聚合引發(fā)劑,和染料用光褪色或變色劑。優(yōu)選的是圖像記錄光敏組合物中的酸產生劑的量為組合物總固體含量的0.01~50%(重量)。
在酸存在下起作用的交聯劑(B)優(yōu)選的是(i)烷氧基甲基或羥基取代的芳族化合物,(ii)帶有N-羥甲基、N-烷氧基甲基或N-酰氧基甲基的化合物,或(iii)環(huán)氧化合物的任何一種。
堿可溶性附脂(C)包括酚醛清漆樹脂和羥基芳基支鏈的聚合物。
IR吸收劑(D)吸收760~1200nm的IR光,包括可在市場上購買的偶氮染料、蒽醌染料和酞菁染料,以及色標中列出的黑色顏料、紅色顏料、金屬粉末顏料和酞菁顏料。為了提高已處理版的圖像可見性,理想的是向光敏層中加入諸如油黃或油藍#603的圖像著色劑。為了提高該層的柔韌性,可向該層中加入諸如聚乙二醇或鄰苯二甲酸酯的增塑劑。[正性IR激光記錄材料]在本實施方案的平版印刷版前體是用IR激光曝光形成圖像的正性型IR激光記錄材料的情況下,其光敏層優(yōu)選的由IR激光曝光的正性光敏材料構成。正性光敏材料的一個優(yōu)選實例包括(A)堿可溶性聚合物,(B)與堿可溶性聚合物相互作用以降低該聚合物在堿中的溶解度的化合物,和(C)IR吸收化合物。
含有上述優(yōu)選組合物的光敏層的平版印刷版前體的優(yōu)點是該層的非圖像區(qū)域在堿性顯影劑中的溶解度提高,且該層很難被擦傷,且該層圖像區(qū)域的耐堿性良好。因此前體在顯影中的穩(wěn)定性良好。
對于堿可溶性聚合物(A),例如優(yōu)選的是(i)帶有酚羥基的聚合物,如典型的酚樹脂、甲酚樹脂、酚醛清漆樹脂和焦蓓酚樹脂,(ii)通過帶有亞磺酰氨基的聚合反應單體的均聚反應制備的均聚物,或通過該單體與任何其他共單體的共聚反應制備的共聚物,(iii)在分子中帶有活性亞氨基的化合物,如N-(對甲苯磺?;?甲基丙烯酰胺和N-(對甲苯磺?;?丙烯酰胺。
成分(B)是與成分(A)相互作用的化合物,包括例如砜化合物、銨鹽、锍鹽和酰胺化合物。例如,當成分(A)為酚醛清漆樹脂時,成分(B)優(yōu)選的為花青染料。
成分(C)吸收750~1200nm的IR光,且優(yōu)選的具有光—熱轉化功能。具有該功能的化合物的實例是squalilium染料、吡喃鎓鹽染料、碳黑、不溶性偶氮染料和蒽醌染料。這些顏料的尺寸優(yōu)選的為0.01~10μm。加入染料并溶解在諸如甲醇或甲基乙基酮的有機溶劑中,將所得溶液涂覆在鋁合金板上,使板上形成的層的干重達到1~3g/m2。將這樣涂覆的載體干燥。[含有光聚合光聚合物的IR激光記錄材料]對于將通過IR激光曝光處理的負性平版印刷版前體來說,更優(yōu)選的是含有光聚合光聚合物的IR激光記錄材料。
當光敏層由含有光聚合光聚合物的IR激光記錄材料構成時,理想的是在涂覆光敏層前將本實施方案的載體預先涂覆含有帶有反應性官能團的硅化合物的粘結層,如JP-A 56177/1991和320551/1996中所述。粘結層用于提高載體與光敏層之間的粘結性。具體的,將諸如亞乙基四甲氧基硅烷或亞乙基四乙氧基硅烷的硅烷化合物以1~20%(重量)的比例溶解在諸如甲醇或乙醇的溶劑中,并在諸如鹽酸、硝酸、磷酸或硫酸的酸催化劑存在下水解。伴隨著在所得水解產物中形成-Si-O-Si-鍵,該溶液就這樣轉化成溶膠,并將該溶膠涂覆在載體上,形成預定的粘結層。
在該步驟中,理想的是將硅烷化合物在諸如甲醇的合適溶劑中的溶液的粘度控制在0.2mPa.s(0.2厘泊)~2000mPa.s(20泊松),并將形成的粘結層的干重控制在1~100mg/m2。
在粘結層上形成光敏層。光敏層用含有光聚合光聚合物的光敏材料含有可加成聚合的、帶有不飽和鍵的聚合化合物(如可光聚合的亞乙基封端的化合物)。光敏層可含有任何光聚合反應引發(fā)劑、有機聚合物粘合劑、著色劑、增塑劑和熱聚合反應抑制劑。
不飽和烯鍵封端的化合物包括例如不飽和羧酸與脂族多元醇的酯(如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、衣康酸酯、馬來酸酯),和不飽和羧酸與脂族多元胺的酰胺(如亞甲基雙丙烯酰胺、亞二甲苯基雙丙烯酰胺)。
光聚合反應引發(fā)劑包括例如二茂鈦化合物,以及三嗪型、二苯酮型和苯并咪唑型敏化劑。也可使用其他敏化劑如花青染料、部花青染料、愣秩玖蝦拖愣顧厝玖稀將此類光敏組合物涂覆在本實施方案的載體上,并干燥形成干重1~3g/m2的光敏層。這樣制成的負性平版印刷版前體可用IR激光曝光形成圖像。[含有光交聯光聚合物的激光記錄材料]在光敏層中還可使用光交聯光聚合物。
對于光交聯光聚合物,例如優(yōu)選的是JP-A 96696/1977中公開的聚酯化合物;GP 1112277中描述的聚乙烯肉桂酸酯樹脂。更優(yōu)選的是JP-A 78544/1987中描述的馬來酰亞胺支鏈的聚合物。[含有磺酸鹽的IR激光記錄材料]在光敏層中還可使用對IR光線敏感的磺酸鹽化合物。
對于IR敏感的磺酸鹽化合物,例如可使用JP 2704480和2704872中公開的那些。也可使用當暴露在IR激光下時由于IR激光照射生熱而放出磺酸,并變得溶于水的光敏物質;通過溶膠—凝膠轉換而固化苯乙烯磺酸鹽來制備的,且其表面極性通過IR激光照射而改變的光敏物質;和通過IR激光照射而使其疏水表面親水化的光敏物質,如日本專利申請89816/1997、22406/1998和027655/1998中描述的那些。
為了進一步改善含有能加熱放出磺酸的聚合物化合物的光敏層的性能,優(yōu)選的是以下方法(1)將該聚合物化合物與酸或堿產生劑結合,如日本專利申請7062/1998;(2)提供一特定的中間層,如日本專利申請340358/1997;(3)將該聚合物化合物與特定的交聯劑結合,如日本專利申請248994/1997;(4)形成一特定層結構,如日本專利申請43921/1998;(5)采用固體顆粒表面改性技術,如日本專利申請115354/1998。
具有通過利用激光曝光產生的熱而進行光敏層的親水性/疏水性轉化能力的組合物的其他實例是含有Werner配合物且能在加熱下變得疏水的組合物,如USP 2764085;含有特定的糖化物和蜜胺—甲醛樹脂并能通過光線曝光變得親水的組合物,如JP-B 27219/1971;通過加熱模式曝光而變得疏水的組合物,如JP-A 63704/1976;含有能在加熱下通過脫水而變得疏水的聚合物,如鄰苯二酰肼聚合物的組合物,如USP 4081572;具有四唑鹽結構且能在加熱下變得親水的組合物,如JP-B 58100/1991;含有磺酸改性的聚合物且能通過光線曝光變得疏水的組合物,如JP-A 132760/1985;含有酰亞胺前體聚合物且能通過光線曝光變得疏水的組合物,如JP-A 3543/1989;以及含有氟碳聚合物且能通過光線曝光變得親水的組合物,如JP-A74706/1976。
還可提到含有疏水結晶聚合物且能通過光線曝光變得親水的組合物,如JP-A197190/1991;含有受熱時其不溶性支鏈轉化為親水支鏈的聚合物和光—熱轉化劑的組合物,如JP-A 186562/1995;含有微膠囊和三維交聯的親水粘合劑,且能通過光線曝光變得疏水的組合物,如JP-A 1849/1995;進行價異構化或質子轉移異構化的組合物,JP-A 3463/1996;通過加熱進行中間層的相結構變化(相容化),以產生親水性/疏水性變化的組合物,如JP-A141819/1996;通過加熱進行表面形態(tài)學變化和表面親水性/疏水性變化的組合物,如JP-B228/1985。
另一個光敏層用組合物的優(yōu)選實例是能通過利用施加給該層的大功率高密度激光束產生的熱的熱模式曝光而轉化光敏層與載體間的粘結性的組合物。具體的,它包含熱熔化或熱反應性物質,如JP-B 22957/1969。[含有電子照相樹脂的激光記錄材料]本實施方案的平版印刷版前體的光敏層也可以是例如USP 3001872中的含有ZnO的光敏層;或JP-A 161550/1981、186847/1985、238063/1986中的含有電照相樹脂的光敏層。在本實施方案的載體上形成的光敏層的量以干重計可為約0.1~7g/m2,優(yōu)選的約0.5~4g/m2。
電子照相的一個基本發(fā)明公開在JP-B 17162/1962中,此處參照引用。除此之外,JP-A107246/1981和JP-B 36259/1984中公開的方法也參照引用。電子照相樹脂基本由光電導性化合物和粘合劑組成,如果需要也可含有任何公知的顏料、染料、化學敏化劑,和提高樹脂層的敏感性和控制該層敏感的預定波長范圍的其他必須的添加劑。
如果需要,在本實施方案的平版印刷版前體中可提供中間層,以提高載體與光敏層間的粘合性,避免光敏層保留在已顯影的版上,和防止光暈。對于提高上述兩層間粘合性的中間層,通常優(yōu)選吸附鋁的磷酸鹽化合物、胺化合物和羧酸鹽化合物。對于防止光敏層殘留在已顯影版上的中間層,優(yōu)選的是諸如高可溶性聚合物或可溶于水的聚合物的高可溶性物質。對于防止光暈的中間層,優(yōu)選的是染料或紫外線吸收劑。
每種中間層的厚度可以是任何要求的厚度,但必須使得該前體曝光時該中間層均勻粘結到上面覆蓋的光敏層上。通常其干層厚度優(yōu)選的為約1~100mg/m2,更優(yōu)選的約5~40mg/m2。
在光敏層上非必需地提供其表面有獨立的微凹坑的面涂層。面涂層的目的是增強光敏層、平版印刷版前體與粘結在其上用于該前體通過該膜進行接觸曝光的負性圖像膜間的真空粘結性,從而縮短真空制圖時間,并避免在曝光中接觸不充分而不能產生微點。
為了形成面涂層,例如可采用將固體粉末熱熔化在光敏層上的方法,如JP-A 12974/1980,或將濕的聚合物噴涂在光敏層上然后干燥的方法,如JP-A 182636/1983。優(yōu)選的是該面涂層可溶于基本不含有機溶劑的堿性顯影劑中,或可通過顯影劑除去。
除含有電子照相樹脂的激光記錄材料外,對于正性光敏材料和負性光敏材料,以上述方式在載體上形成的光敏層的干重優(yōu)選的為1~3g/m2,更優(yōu)選的1.5~2.5g/m2。
優(yōu)選的是在光敏層上按順序形成公知的面涂層。其干重可為0.001~1g/m2,優(yōu)選的0.005~0.2g/m2。
同樣優(yōu)選的是平版印刷版前體的平均表面粗糙度(Ra-JIS B0601-1994)為0.3~0.6μm,更優(yōu)選的0.35~0.55μm。其L*值優(yōu)選的為50~95,更優(yōu)選的60~90。其ΔEab*優(yōu)選的至多為2,更優(yōu)選的0~1。
此處所稱L*值和ΔEab*在JIS Z8729-1980中定義。
平版印刷版前體的平均表面粗糙度(Ra)、L*值和ΔEab*均指其上還沒有光敏層和其他層的前體的載體的值?!镀桨嬗∷妗穼⑷缟纤鐾ㄟ^在載體上形成光敏層構成的本實施方案的平版印刷版前體用IR激光等曝光,然后用堿性顯影劑等顯影成為平版印刷版。曝光光源可采用700~1200nm的IR激光。在最近的制版和印刷的文獻中,廣泛采用使制版操作合理化和標準化的印刷版用自動顯影機。在本實施方案的制版工藝中,優(yōu)選采用這種自動顯影機。
為了顯影本發(fā)明的已曝光平版印刷版前體,可采用基本上由諸如硅酸鈉或硅酸鉀的堿性硅酸鹽組成的顯影液,如JP-A 62004/1979;和基本上由諸如不帶有自由醛基和酮基且不具還原性的蔗糖或海藻糖的非還原糖組成的顯影劑,如JP-A 305039/1996。
可非必需地向顯影劑中加入諸如氫氧化鉀的任何堿試劑;諸如glycoalcohol—聚乙二醇加成物的顯影穩(wěn)定劑,如JP-A 282079/1994;諸如氫醌的還原劑;諸如1,2-乙二胺的水軟化劑;非離子、陰離子或兩性離子表面活性劑;和JP-B 54339/1991中的聚氧乙烯—聚氧丙烯嵌段共聚物表面活性劑。
在含有堿性硅酸鹽的顯影劑中,SiO2/M2O(M為堿金屬)的摩爾比優(yōu)選的為0.3~3.0。用其顯影,該版表面可黏附上Si。版表面存在的Si的量可通過ESCA測量。表面上的C、Al、O、S、Si和Ca的量分別測量,并用atom.%表示。
Si的量優(yōu)選的為1~25atom.%,更優(yōu)選5~20atom.%。在該范圍內的Si對于IR激光曝光中的抗光暈性是有效的。
另一方面,當采用基本上由非還原糖組成的顯影劑時,必須通過例如硅酸鹽處理使鋁載體表面親水化。同樣在這種情況下,黏附在已顯影的版表面的Si的量優(yōu)選的為1~25atom.%。在本實施方案中,理想的是該前體在自動顯影機中處理??上蝻@影劑中加入具有比顯影機中的顯影劑更高堿性強度的補充液,從而使顯影長時間穩(wěn)定??上蜓a充液中加入陰離子表面活性劑,以很好地分散處理沉積物,并提高已顯影印刷版的圖像部分的油墨親和性。如果需要,也可向補充液中加入消泡劑和水軟化劑。
優(yōu)選的是對平版印刷版的已顯影表面用含有表面活性劑的清洗溶液和含有阿拉伯膠和淀粉衍生物的脂脫敏劑溶液進行后處理。在用含有以固體含量計為5~15%(重量)的阿拉伯膠和淀粉衍生物的溶液作為脂脫敏劑的情況下,用該溶液保護版的已顯影表面,使得涂覆在版上的溶液濕重為1~10ml/m2。版的已顯影表面上的脂脫敏劑的干重優(yōu)選的為1~5g/m2。
在要求以上述方式完成的印刷版具有高水平印刷耐久性的情況下,優(yōu)選的是例如JP-B2518/1986所述進行灼燒。對此將諸如JP-B 28062/1980中公開的均化劑用海綿或脫脂棉,或用自動涂覆機涂覆在印刷版表面。通常涂覆在印刷版上的均化劑的量(干重)為0.3~0.8g/m2。
如上所述,本發(fā)明的平版印刷版前體在圖像曝光后以普通方式顯影,制成其上形成了樹脂圖像的平版印刷版。例如,將具有上述[I]型光敏層的平版印刷版前體在圖像曝光后用USP4259434中所述的堿溶液顯影,從而除去光敏層的已曝光部分,完成預定的平版印刷版。另一方面,將具有上述[II]型光敏層的平版印刷版前體在圖像曝光后用USP 4186006中所述的顯影劑顯影,從而除去光敏層的未曝光部分,完成預定的平版印刷版。此處也可以使用用于正性平版印刷版前體顯影的堿性顯影劑,如JP-A 84241/1984、192952/1982和24263/1987中描述的那些。
表6(單位wt%)
<1>堿蝕刻用噴管將70℃的堿溶液(NaOH27%(重量),鋁離子6.5%(重量))噴在鋁合金板表面進行蝕刻。將在后續(xù)步驟中進行電解粗糙化的鋁合金板表面的溶解程度為6g/m2,而板背面的溶解程度為1g/m2。
預先獲得用于本處理中的堿溶液的NaOH濃度、鋁離子濃度、溫度、比重和導電率的數據。從數據表中的溶液溫度、比重和導電率獲得該裝置中運用的堿溶液的濃度。通過該數據的反饋控制,通過向溶液中加入水和48wt%的NaOH來保持堿溶液的濃度在整個處理時間內保持恒定。
這樣蝕刻后,噴水清洗鋁合金板。水的噴射壓力為2kg/cm2,板的行進速度為30m/min,噴水量為5l/m2。<2>除污然后用鹽酸水溶液對這樣蝕刻的鋁合金板除污。用于除污處理的溶液是用于下一個電解表面粗糙化步驟中的鹽酸水溶液的廢液。其溫度(板在該溫度下處理)為45℃,其鹽酸濃度為7.5g/l。其鋁濃度為5g/l。將該酸溶液噴射在板上達2秒進行除污。然后以與前述步驟相同的方式清洗該板。<3>電解表面粗糙化然后對已除污的鋁合金板在連續(xù)AC電解處理中進行電解表面粗糙化。通過變壓器和電感調節(jié)器將商用60Hz交流電調節(jié)成正弦波AC,并施加到鋁合金板上。施加給作為陽極的鋁合金板的電量QA與施加給反陰極的電量QC的比值QC/QA為1;AC占空比為1。從0到峰值的脈沖上升時間為4.15ms。
采用圖5的電解池單元,其中主電極為碳電極。板穿過圖5中的池10時的比值QC/QA為0.95。通過向鹽酸濃度為7.5g/l的溶液中加入氯化鋁,使鋁離子濃度為5g/l來制備用于該處理的電解液。其溫度為45℃。
鋁合金板的陽極反應和陰極反應的峰值電流密度均為50A/dm2。施加給作為陽極的鋁合金板的總電量為400C/dm2。這樣電解表面粗糙化后,用與前述步驟相同的方式清洗板。
如下控制用于本處理中的鹽酸水溶液的濃度將35wt%的HCl原料和水與施加給該體系的電流成比例加入該溶液中,同時向處理溶液中加入與鹽酸和水的體積相同的酸性電解液,并保持溢流出該體系。另一方面,預先獲得用于本處理的鹽酸水溶液的鹽酸濃度、鋁離子濃度、溫度和導電率的數據,以及超聲波通過該溶液的傳播速度。從數據表中該溶液的溫度和導電率,以及超聲波通過該溶液的傳播速度獲得AC電解池單元中運行的鹽酸水溶液的濃度。通過數據反饋控制,通過向該溶液中加入水和原料鹽酸以保持鹽酸水溶液的濃度在整個處理時間內保持恒定。將從該單元溢出的溶液排出該體系。<4>堿蝕刻用噴管將45℃的堿溶液(NaOH5%(重量),鋁離子0.5%(重量))噴在這樣電解的鋁合金板上進行蝕刻。已在上述步驟中進行電解粗糙化的鋁合金板表面的溶解程度為0.1g/m2,而板背面的溶解程度為0.1g/m2。
預先獲得用于本處理中的堿溶液的NaOH濃度、鋁離子濃度、溫度、比重和導電率的數據。從數據表中的溶液溫度、比重和導電率獲得該裝置中運用的堿溶液的濃度。通過該數據的反饋控制,通過向溶液中加入水和48wt%的NaOH使堿溶液的濃度在整個處理時間內保持恒定。這樣蝕刻后,用與上述步驟相同的方式清洗鋁合金板。<5>除污然后用硫酸水溶液對這樣蝕刻的鋁合金板除污。該溶液的硫酸濃度為300g/l,鋁離子濃度為5g/l。溶液溫度為70℃。將該酸溶液噴射在板上達2秒進行除污。用以下方法控制該裝置中運行的酸溶液的濃度預先獲得用于本處理中的硫酸水溶液的硫酸濃度、鋁離子濃度、溫度、比重和導電率的數據。從數據表中的溶液溫度、比重和導電率獲得該裝置中運用的酸溶液的濃度。通過數據反饋控制,通過向溶液中加入水和50wt%的硫酸使酸溶液的濃度在整個處理時間內保持恒定。這樣除污后,用與上述步驟相同的方式清洗鋁合金板。<6>陽極氧化在含有100g/l硫酸和5g/l鋁離子且溫度為50℃的硫酸水溶液電解液中對已在上述步驟中處理的鋁合金板用施加的直流電流進行陽極氧化。控制陽極氧化條件,使鋁板上形成的氧化膜的量為2.4g/m2。電壓為20V;電流密度為10A/dm2;電解處理時間為30秒。用以下方法控制該裝置中運行的電解溶液的濃度預先獲得用于本處理中的硫酸水溶液的硫酸濃度、鋁離子濃度、溫度、比重和導電率的數據。從數據表中的溶液溫度、比重和導電率獲得該裝置中運用的酸溶液的濃度。通過數據反饋控制,通過向溶液中加入水和50wt%的硫酸使酸溶液的濃度在整個處理時間內保持恒定。這樣進行陽極氧化處理后,用與上述步驟相同的方式清洗鋁合金板。
通過上述處理制備平版印刷版載體。
用掃描電子顯微鏡觀察(×750)。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。實施例3用與實施例1相同的方式制備平版印刷版載體,但在堿蝕刻處理<1>前對鋁合金板進行機械表面粗糙化,且在鹽酸水溶液中的電解表面粗糙化處理中施加給作為陽極的鋁合金板的總電量為50C/dm2。
此時以以下方式對鋁合金板進行機械表面粗糙化。將通過比重為1.12的硅砂懸浮在水中制備的研磨漿懸浮液涂覆在板表面上,并用旋轉尼龍刷輥摩擦板表面。每個尼龍刷輥No.3由6,10-尼龍制成,尼龍毛長度為50mm。尼龍毛密植在直徑300mm的不銹鋼輥整個表面中的孔中。采用三個這種尼龍刷輥。在刷輥下方間隔300mm設置兩個支撐輥(直徑200mm)。在將鋁合金板壓在刷輥上前根據板的占空比控制驅動刷輥的電機的占空比。具體說,將刷輥壓在鋁合金板上,使板粗糙表面的平均表面粗糙度(Ra)能達到0.3~0.4μm(中心值0.35μm)。刷輥旋轉方向與鋁合金板傳送方向相同。這樣進行機械表面粗糙化后,用水清洗鋁板。用如下方法控制用于該處理的研磨漿濃度預先獲得用于該處理的研磨漿的磨料濃度、溫度和比重的數據。從數據表中的溫度和比重值得到在該裝置中運用的研磨漿的濃度。通過數據反饋控制,通過向該漿中加入水和硅砂磨料使研磨漿濃度在整個處理時間內保持恒定。硅砂在使用時被研磨,且其粒徑減小。如果在該處理中一直用這種硅砂微粒,鋁合金板粗糙表面的圖案就會變化。為消除該問題,用旋風除塵器將用于該處理的硅砂磨料微粒從該體系中陸續(xù)除去。在該處理中,研磨漿中硅砂的粒徑保持在1~15μm。用Horiba激光分析儀(LA910)測量用于該處理的研磨漿的體均粒徑為8μm。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。
用以下方法評價它們的適印性印刷測試后,檢查氈布上油墨如何附著和附著程度。這一點表示氈布污染。檢查印刷品的非圖像區(qū)中看到的油墨點的情況。這一點表示印刷品上存在或不存在嚴重油墨沾污。產生很少的氈布污染和很少的油墨沾污的印刷版評價為良好(相同方法用于下文中)。
對于平均表面粗糙度(Ra),根據JIS B 0601-1982用Tokyo Precision Instruments的Surfcom 575A(探針直徑2μmR)分析載體;對于L*值和ΔEab*,分別根據JIS Z 8729-1980和JIS Z 8730-1980用Suga Test Instruments的SM-3-SCH分析。
具體說,用干冰粉清洗的條件如下所用干冰粉的體均粒徑為100μm。每個噴管的CO2供應量(以固體重量計)為0.24kg/min,供應壓力為6MPa。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。該處理的另一個優(yōu)點是與用水清洗處理比較,其廢液顯著減少,且廢液處理費用降低。
用與實施例2相同的方式制備平版印刷版載體,但用干冰粉代替水清洗處理的鋁合金板。
具體說,用干冰粉清洗的條件如下所用干冰粉的體均粒徑為50μm。每個噴管的CO2供應量(以固體重量計)為0.12kg/min,供應壓力為3MPa。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。該處理的另一個優(yōu)點是與用水清洗處理比較,其廢液顯著減少,且廢液處理費用降低。
具體說,用干冰粉清洗的條件如下所用干冰粉的體均粒徑為80μm。每個噴管的CO2供應量(以固體重量計)為0.18kg/min,供應壓力為7MPa。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。證實載體表面被均勻粗糙化,可用作平版印刷版。該處理的另一個優(yōu)點是與用水清洗處理比較,其廢液顯著減少,且廢液處理費用降低。比較例1用與實施例1相同的方式制備平版印刷版載體,但在電解表面粗糙化步驟中向鋁合金板施加梯形波形AC。在本電解表面粗糙化步驟中,施加給作為陽極的鋁合金板的電量QA與施加給作為陰極的電量QC的比值QC/QA為0.85;AC占空比為0.25;從0到峰值的脈沖上升時間為0.05ms。
用掃描電子顯微鏡(×750)觀察這樣制備的載體。在該載體處理表面中有不均勻的又深又大的凹坑,不適于用作平版印刷版。
如上所述,本發(fā)明的本實施方案使采用任何粗糙的平版印刷版載體用鋁合金板成為可能,即使板的合金成分不具體控制,且其提供了從粗糙的鋁合金板穩(wěn)定地和廉價地制備平版印刷版前體的方法;在該方法中制備的平版印刷版載體;和含有該載體的平版印刷版前體。從該前體制備的印刷版良好,不在印刷品上產生嚴重的油墨沾污。第四實施方案本發(fā)明的第四實施方案是提供檢查平版印刷版載體用鋁板的方法。該方法的一個實施例示于圖6A到6C中。
如圖6A所示,從其一端展開鋁板卷盤2,并沿展開板的橫向畫的直線,或沿垂直于卷盤2卷繞方向切段,制備用于檢查的試樣S。試樣S在卷盤2卷繞方向,或在縱向x上的長度為1.5m。然而試樣S的長度不限于此處表示的1.5m,可根據用于該檢查方法的校平臺4中尺寸適當確定。鋁板寬度為1m。然而將檢查的鋁板寬度不限于此處表示的1m。通常鋁板寬度可為0.65~1.6m。
通常試樣S沿垂直于卷盤2放卷方向向內彎曲。因此如圖6B所示,將試樣S外彎曲面朝上放置在校平臺4的檢查面4A上。校平臺4是本實施方案中試樣架的一個實施例,其檢查面4A相當于試樣架的試樣接受面。
在圖6C中,將長矩形重物6與縱向x平行放在試樣S上,沿方向x蓋在試樣S整個長度上。
在本實施方案中,將兩個這種重物6放在試樣S上,使它們互相平行,且每個重物的最外側邊在試樣S的相鄰側邊內側25cm,但每個重物6的最外側邊位置不限于圖解的設置。優(yōu)選的是時每個重物6的最外側邊在試樣S的相鄰側邊內側的0.1w~0.3w,w為試樣S的寬度。
在本實施方案的圖示實施例中,每個重物6的重量為200g。但只要試樣S中心部分能通過重物6緊貼在校平臺4的檢查面4A上,每個重物6的重量就不具體限定。
代替將兩個較窄重物6放在試樣S上,只在試樣S中心部分放置一個較寬重物8,以覆蓋試樣S沿縱向x的整個長度,如圖7所示。此時重物8的寬度優(yōu)選的為0.4w~0.8w,且重物8的長度優(yōu)選的大于試樣S在縱向的長度。同樣優(yōu)選的是重物8的側邊在試樣S側邊內側0.1w~0.3w。
圖8是放置了重物6或重物8的試樣S的側視圖。在試樣S邊緣產生波浪變形的情況下,如圖8所示,邊緣變形s如波浪或正玄曲線般從檢查面4A翹起。邊緣變形s的高度通過檢查面4A與翹起部分的頂部,或邊緣變形s的頂部間的距離表示。為得到距離d,例如將錐度規(guī)插入邊緣變形s與檢查面4A間的縫隙中,插入位置是錐度規(guī)與試樣S的邊緣變形s背面接觸的位置,讀取錐度規(guī)的刻度表示距離d。認為以這種方式在錐度規(guī)上讀取的刻度不大于0.2mm,或者說試樣S的變形以從接觸面4A的高度計不大于0.2mm幾乎不會導致任何板輸送紊亂或印刷失敗,這種程度的板變形在考慮邊緣變形s中忽略。
在對諸如上述的鋁板或鋁片表面粗糙化并進行陽極氧化處理,以制備平版印刷版載體的情況下,就沿與從待處理鋁片上裁斷試樣S的方向垂直的試樣方向上的邊緣變形數量,和所有邊緣變形的總高度和邊緣變形的最大高度而言,理想的是其試樣S滿足以下條件。具體說,在試樣沿縱向的一個側邊上,每1.5m的邊緣變形數量優(yōu)選的不超過5個;所有邊緣變形的總高度優(yōu)選的不超過4mm;邊緣變形的最大高度優(yōu)選的不超過2mm。以試樣S的單位長度1m計,邊緣變形s的優(yōu)選數量為3.334,所有邊緣變形的優(yōu)選總高度為2.666mm。所有邊緣變形s的總高度通過以上述方式測量每個邊緣變形的高度,然后將這樣測量的試樣S沿縱向的預定長度內所有邊緣變形的高度數據相加得到。
就沿縱向x裁斷的長度為1.5m的試樣一個側邊上邊緣變形s的數量、所有邊緣變形的總高度和邊緣變形的最大高度而言,滿足上述條件的鋁板或鋁片特別適合用作平版印刷版載體,因為它在加工成平版印刷版載體和加工成平版印刷版前體時不彎曲,也不涉及任何其他的輸送紊亂。
優(yōu)選的這樣控制鋁板或鋁片的橫截面形狀,即其中心部分厚而周邊區(qū)域薄,如圖9所示。這是為了當卷繞成盤時,避免鋁板或鋁片在緊緊卷繞的邊緣處產生變形。
與此相關,由以下公式定義的值a和值pc優(yōu)選的分別不超過1%和2%。只要不超過該限值,與鋁板或鋁片整個寬度上的平均厚度比較,鋁板或鋁片中心部分的厚度就不會很大,而其周邊區(qū)域的厚度就不會很小。值a和值pc定義如下a=h/c,pc=c/tmax,其中h=tmin-tedge;c=tmax-tmin;tmax=鋁板或鋁片中心部分的最大厚度;tmin=鋁板或鋁片的最小厚度;tedge=鋁板或鋁片邊緣的厚度。第五實施方案本發(fā)明的第五實施方案是提供檢查平版印刷版載體用鋁板的另一種方法。本方法的一個實例示于圖10A到10C中,其中與圖6到8中相同的標號與圖6到8中意義相同。
同樣在第五實施方案的檢查方法中,從其一端展開鋁板卷盤2,并沿展開板的橫向畫的直線,或沿垂直于卷盤2卷繞方向切段,制備用于檢查的試樣S,如圖10A所示。試樣S在鋁板傳送方向x上的長度為1.5m。該步驟與上述第四實施方案的檢查方法相同。
然后用固定裝置10A將試樣S一端固定在膠印機的氈布10表面,其曲面向內,如圖10B所示。
將試樣S伸展卷繞在氈布10上,使其曲面緊貼在氈布10表面,試樣S的其他自由端通過與固定裝置10A相似的固定裝置10B固定在氈布10表面,如圖10C所示。
在第五實施方案的檢查方法中,可在試樣S的縱向x上用加壓輥12覆蓋在試樣中心部分,并扣緊加壓輥12,使試樣S緊貼在氈布10表面上,如圖11所示,以代替如圖10所示的將試樣S拉伸卷繞在氈布10上。例如加壓輥12的結構如下加壓輥12的外徑略小于氈布10的外徑,加壓輥12沿其長度方向切斷,其切邊有一對法蘭12A將加壓輥12固定在試樣S上。用加壓輥12覆蓋試樣S后,通過緊固連接法蘭12A的螺栓12B來扣緊加壓輥12,使試樣S中心部分在加壓輥12內圓周面以下緊貼在氈布10上,如圖11所示。
加壓輥12的長度優(yōu)選的為0.4w~0.8w,w指試樣S的寬度。加壓輥12可由薄且堅韌的金屬板如薄不銹鋼板,或硬的合成樹脂板制成。優(yōu)選的是加壓輥12圍繞在試樣S上,但不達到試樣S邊緣,如圖11所示。
圖12表示試樣S緊貼在氈布10上。如圖12所示,試樣S中心部分嚴密地貼在氈布10表面。但如果試樣S邊緣有波浪狀邊緣變形s,邊緣變形s就象波浪或正弦曲線一樣從氈布10表面翹起。邊緣變形s的高度用氈布10表面與翹起部分頂部,或者說邊緣變形s的頂部間距離d表示。為獲得距離d,例如將錐度規(guī)插入邊緣變形s與氈布10間的縫隙中,插入位置是錐度規(guī)與試樣S的邊緣變形s背面接觸的位置,讀取錐度規(guī)的刻度表示距離d。以這種方式在錐度規(guī)上讀取的不大于0.2mm刻度,或者說以從氈布10表面起的高度計不大于0.2mm的試樣S的變形在考慮邊緣變形s中忽略,其原因與上述第四實施方案中相同。對于試樣S一邊緣縱向x上的預定長度,如1.5m內邊緣變形s的數量、其中所有邊緣變形的總高度和其中邊緣變形的最大高度的優(yōu)選范圍,與第四實施方案相同。
表7(wt%)
簡單說,將該材料分別DC鑄造成鋁錠,倒角然后在550℃下熱處理5小時。溫度降到400℃后,熱軋鋁錠,然后冷軋到2mm厚度,此后在500℃下連續(xù)退火。再冷軋到最終厚度0.24mm,然后用拉伸平整機校平,用切刀縱切成1030m寬的長鋁片。切割時將每個鋁片卷成盤。通過改變輥軋彎曲條件和拉伸平整機的條件改變冷軋條件,制備實施例1、實施例2和比較例1到3的不同鋁片卷。
從每個鋁片卷端部放卷,切成1500mm長平板試樣。根據上述第四實施方案中描述的方法測試邊緣變形s的數量、所有邊緣變形的總高度和邊緣變形的最大高度。此外,每卷切出4m長的試樣板,放在平面上檢查其曲面度。數據示于表8中。
表8
<平版印刷版前體的構成>
然后在放卷時將每個鋁片盤根據下表9所示的方法連續(xù)進行表面粗糙化、陽極氧化和后處理,制成平版印刷版載體。
表9
在蝕刻步驟(1)和(2)中,所用蝕刻液是NaOH濃度為26%(重量)、鋁離子濃度為6.5%(重量)、溫度為65℃的NaOH堿溶液。
在AC電解表面粗糙化步驟中,采用硝酸濃度為1%(重量)、鋁離子濃度為0.5%(重量)的硝酸的酸性電解溶液。
在陽極氧化步驟中,所用電解溶液是15wt%的硫酸水溶液。向鋁板施加直流電流,通過陽極氧化在鋁板上形成氧化膜。然后用20℃的3wt%硅酸鈉水溶液處理鋁板10秒,使其表面親水化,如EP-A 904954第段所述。
在后續(xù)的底涂覆步驟中,將帶有苯乙烯單元的聚合物(該單元的苯環(huán)被任何羧基、季銨基、磷鎓基和膦酸基取代)在甲醇和水中的溶液在80℃下涂覆到已進行親水化處理的鋁板表面15秒,從而在鋁板上形成底涂層,如上述EP-A中相同段落所述。底涂層的干厚度為15mg/m2。
在已根據上述方法制備的長的片狀平版印刷版載體的粗糙表面上涂覆下述的光敏層用涂覆液,將所得平版印刷版前體卷繞成盤,并儲存2周。<光敏層用涂覆液的組分>碳黑分散體 10.0g4-偶氮二苯基胺甲醛縮合六氟磷酸鹽0.5g甲基丙烯酸/丙烯酸2-羥乙酯/甲基丙烯酸芐酯5.0g/丙烯腈自由基共聚物(單體摩爾比15∶30∶40∶15;重均分子量100000)蘋果酸 0.05g含氟表面活性劑(3M的FC-43TM) 0.05g1-甲氧基-2-丙醇80.0g乳酸乙酯 15.0g水 5.0g比較例2的鋁板彎曲嚴重。因此當將其加工成載體和當將該載體加工成平版印刷版前體時會彎曲,不能在生產線中穩(wěn)定輸送。
儲存2周后,放卷時用切刀將每個前體盤邊緣切除,將所得寬度1000mm的前體板用切刀切成800mm長的片。這些就是平版印刷版前體片。
測試每個前體片,測量其每個邊緣(每1000mm)的MD邊緣變形數量、邊緣變形的最大高度和所有邊緣變形的總高度。測量邊緣變形的數量、其最大高度和其總高度的測試根據上述第四實施方案中描述的方法進行,但用具有玻璃檢查面的玻璃平整臺代替圖6到8中所示校平臺4。此外,用表面粗糙度計(Tokyo Precision Instruments的SurfcomTM)測量每個前體片切邊上形成的毛刺高度。數據示于下表10中。
此外,使每個前體片通過下述板輸送測試儀,檢查其是否能平滑通過測試儀。該測試是為了檢查前體片能否平滑通過包含曝光單元的制版裝置和通過顯影裝置,而不在其中纏繞或彎曲。板輸送測試儀的結構如圖13所示。
如圖13所示,板輸送測試儀包括輸送用于測試的前體片的皮帶輸送機A、B和C,和外罩D。其中外罩D是拼裝的,中間的皮帶輸送機B穿過其較低的半邊,前體片由皮帶輸送機B通過其入口D2送入外罩D中,并通過出口D4出來。
簡單說,入口D2和出口D4都是扁平矩形開口;入口D2的尺寸使皮帶輸送機B頂面與入口D2頂部間的距離為例如1mm;出口D4的尺寸使皮帶輸送機B頂面與出口D4頂部間的距離為例如2mm。
用圖13的板輸送測試機根據以下方法測試每塊前體片的輸送能力。
首先啟動皮帶輸送機A、B和C,當它們的驅動速度達到一致時,將待測試前體片放在皮帶輸送機A上。
將皮帶輸送機A上的前體片輸送到皮帶輸送機B上,并進入外罩D,然后穿過外罩并出來。
在該階段,如果前體片沒有任何大的邊緣變形,前體就不會被入口D2頂部和出口D4頂部檔住,不會相對于入口D2和出口D4的側墻滑動,因此能平滑通過外罩D而不產生彎曲。
然而,如果前體片有一些大的邊緣變形,其邊緣變形將被入口D2和/或出口D4的頂部擋住,并相對于入口D2和/或出口D4的側墻滑動,因此前體片通過外罩D會彎曲??梢韵嘈女斍绑w片穿過制版裝置和顯影裝置時會彎曲和纏繞。
根據以下準則測量和評價實施例和比較例的前體片的輸送能力,并分成A~E五檔。測試結果示于表10中。
A在圖8的測試儀中測試,該片即不彎曲也不纏繞。
B在測試機中測試,該片有一定程度的彎曲,但不在測試機中纏繞,是可接受的。
C在測試機中測試,該片明顯彎曲,但不在測試機中纏繞,是可接受的。
D在測試機中測試,該片嚴重彎曲,但不在測試機中纏繞,不能接受。
E在測試機中測試,該片嚴重彎曲并在測試機中纏繞,不能接受。
此外,將每個前體片貼在膠印機氈布上,檢查其怎樣從氈布上翹起和翹起程度。這樣測試后,以A~E五檔評價前體片。測試結果示于表10中。
表10
在第四實施方案的檢查方法中,卷繞鋁片的邊緣變形的可接受水平如下每1.5m的邊緣變形數量至多為5,邊緣變形的最大高度至多為2mm,所有邊緣變形的總高度至多為4mm。在實施例1和2中,當根據該檢查方法測試時,鋁片的邊緣變形數量、邊緣變形的最大高度和所有邊緣變形的總高度都在可接受范圍內,將這些鋁片加工成平版印刷版前體。實施例1和2的前體有很少的小毛刺,它們的輸送穩(wěn)定性和氈布適應性都良好。但在比較例1到3中,當根據該檢查方法測試時,鋁片的邊緣變形數量、其最大高度和其總高度中任何一個超過了可接受的范圍,將這些鋁片加工成平版印刷版前體。比較例1到3的前體都不好,因為它們的輸送穩(wěn)定性和氈布適應性都差。具體說,比較例2的前體盡管其邊緣變形不太大,但有許多大的毛刺,且其輸送穩(wěn)定性差。因為當其移動到下一個輸送帶上時,其毛刺被輸送帶檔住使該前體片彎曲。
由上可見,本發(fā)明第四和第五實施方案的平版印刷版載體用鋁板在進行表面粗糙化和陽極氧化處理時彎曲很小,包含該鋁板載體的平版印刷版前體當其在制版裝置中處理時能在其中穩(wěn)定輸送,且由該前體制成的平版印刷版能與印刷機中的氈布很好地適應。
具體說,在本發(fā)明的第四和第五實施方案中,能使用諸如切削鋁的廉價材料制備平版印刷版載體用鋁板,該鋁板能在對它們進行表面粗糙化、陽極氧化和制版加工的生產線中很好地加工成平版印刷版載體的載體和前體,而沒有任何輸送紊亂或彎曲的麻煩。在將它們加工成平版印刷版的生產線中的這些實施方案中制備的平版印刷版前體的輸送穩(wěn)定性相當好。
盡管對本發(fā)明進行了詳細描述并參照具體實施方案進行了描述,但對于本領域普通技術人員來說,顯然可以進行各種不背離本發(fā)明的精神及范圍的變化和改進。
權利要求
1.平版印刷版用載體的制備方法,包括對鋁板至少一個表面粗糙化的步驟,其中表面粗糙化步驟包括(a)在含有鹽酸作為基本酸成分的鹽酸水溶液中對鋁板表面進行電解預粗糙化的預電解表面粗糙化步驟,(b)用堿溶液與其表面已在前述預電解表面粗糙化步驟中進行電解預粗糙化的鋁板接觸,以蝕刻鋁板的堿蝕刻步驟,(c)將已在前述堿蝕刻步驟中蝕刻的鋁板與硫酸濃度為250~500g/l、鋁離子濃度為1~15g/l、溶液溫度為60~90℃的硫酸水溶液接觸1~180秒,對鋁板除污的除污步驟,和(d)在硝酸水溶液中用施加的交流電流處理已在前述除污步驟中除污的鋁板的電解表面粗糙化步驟。
2.權利要求1中平版印刷版用載體的制備方法,其中表面粗糙化步驟包括在預電解表面粗糙化步驟前用堿溶液接觸鋁板,以蝕刻鋁板的蝕刻步驟。
3.權利要求1中平版印刷版用載體的制備方法,其中表面粗糙化步驟包括在預電解表面粗糙化步驟前對鋁板的至少一個表面進行機械粗糙化的機械表面粗糙化步驟。
4.權利要求1中平版印刷版用載體的制備方法,其中表面粗糙化步驟包括用堿溶液對其表面已在電解表面粗糙化步驟中粗糙化了的鋁板進行蝕刻的第二蝕刻步驟,和通過用硫酸水溶液與已在第二蝕刻步驟中蝕刻過的鋁板接觸,從而對該鋁板除污的最終除污步驟。
5.權利要求4中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁板在電解表面粗糙化步驟中處理后被這樣蝕刻,使鋁板表面溶解0.01~5g/m2。
6.權利要求2中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁板在預電解表面粗糙化步驟中處理前被這樣蝕刻,使鋁板表面溶解1~15g/m2。
7.權利要求1中平版印刷版用載體的制備方法,其中在電解表面粗糙化步驟中使用一種其中帶有向鋁板施加交流電流的對電極的AC電解池,和控制施加給鋁板的交流電流,以使鋁板與對電極間沒有電流通過的休止時間為0.001~0.6s,電流波形上升的脈沖上升時間Tp為0.01~0.3ms。
8.權利要求1中平版印刷版用載體的制備方法,包括一個在其表面已在表面粗糙化步驟中粗糙化了的鋁板表面上形成氧化膜的陽極氧化步驟。
9.權利要求8中平版印刷版用載體的制備方法,其中陽極氧化步驟包括一個使鋁板表面形成的氧化膜親水化的步驟。
10.權利要求8中平版印刷版用載體的制備方法,其中陽極氧化步驟包括一個封閉鋁板表面形成的氧化膜中存在的微孔的步驟。
11.權利要求1中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁板具有95~99.4%(重量)的鋁含量和0.15~1%(重量)的硅含量。
12.權利要求1中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁板具有95~99.4%(重量)的鋁含量和0.1~1.5%(重量)的錳含量。
13.根據權利要求1制備的平版印刷版用載體。
14.平版印刷版前體,包括權利要求13的載體和在載體的粗糙化表面上形成的光敏或熱敏版層。
15.平版印刷版用載體的制備方法,包括對鋁板的至少一個表面粗糙化的步驟,表面粗糙化步驟包括在硝酸根離子濃度和鋁離子濃度各為5~15g/l、銨離子濃度為10~300ppm、浴溫為50~80℃的硝酸水溶液中處理鋁板的AC電解表面粗糙化步驟。
16.權利要求15中平版印刷版用載體的制備方法,其中這樣控制AC電解表面粗糙化步驟,以使施加給作為陽極的鋁板的交流電流的電量QA與施加給作為陰極的鋁板的電量QC的比值QA/QC為0.9~1,電流占空比為0.5,電流頻率為40~120Hz。
17.權利要求15中平版印刷版用載體的制備方法,其中這樣控制在AC電解表面粗糙化步驟中施加給鋁板的交流電流,使電流波形上升的脈沖上升時間Tp為0.01~0.3ms,無電流通過鋁板的休止時間為0.001~0.6s。
18.權利要求15中平版印刷版用載體的制備方法,其中在AC電解表面粗糙化步驟中使用下述AC電解池設備,它包括其中含有硝酸水溶液且能使鋁板通過的電解池,向鋁板施加交流電流的電源,以及布置在電解池內,當鋁板在其中進行電解時面向鋁板的對電極,其中在鋁板與對電極間施加交流電流,從而使鋁板表面被電解粗糙化,和這樣控制AC模式,使其包括至少一次在鋁板與對電極間無交流電流流過的休止時間,且休止時間為0.001~0.6s/次。
19.權利要求15中平版印刷版用載體的制備方法,其中表面粗糙化步驟按以下順序包括將鋁板與堿的水溶液接觸以蝕刻鋁板的第一蝕刻步驟,對這樣蝕刻的鋁板表面進行粗糙化的AC電解表面粗糙化步驟,和再將這樣粗糙化的鋁板與堿的水溶液接觸以蝕刻鋁板的第二蝕刻步驟。
20.權利要求19中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁板在第一蝕刻步驟中溶解1~15g/m2,在第二蝕刻步驟中溶解0.01~5g/m2。
21.權利要求19中平版印刷版用載體的制備方法,其中表面粗糙化步驟包括在第一蝕刻步驟與AC電解表面粗糙化步驟之間將鋁板與酸的水溶液接觸的第一除污步驟,并包括一個在第二蝕刻步驟后再將鋁板與酸的水溶液接觸的第二除污步驟。
22.權利要求19中平版印刷版用載體的制備方法,其中表面粗糙化步驟包括在第一蝕刻步驟前對鋁板的至少一個表面進行機械粗糙化的步驟。
23.權利要求15中平版印刷版用載體的制備方法,其中對至少有一個表面已在表面粗糙化步驟中粗糙化的鋁板進行陽極氧化,以在其粗糙化了的表面上形成氧化膜。
24.權利要求23中平版印刷版用載體的制備方法,其中對已形成氧化膜的鋁板表面進行親水化。
25.權利要求23中平版印刷版用載體的制備方法,其中陽極氧化步驟包括一個封閉鋁板表面形成的氧化膜中存在的微孔的步驟。
26.權利要求15中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁板具有95~99.4%(重量)的鋁含量和0.15~1%(重量)的硅含量。
27.權利要求15中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁板具有95~99.4%(重量)的鋁含量和0.1~1.5%(重量)的錳含量。
28.根據權利要求15制備的平版印刷版用載體。
29.平版印刷版前體,包括權利要求28的載體和在載體的粗糙化表面上形成的光敏或熱敏版層。
30.平版印刷版用載體的制備方法,包括在酸溶液中用施加的交流電流對鋁合金板電解粗糙化的表面粗糙化步驟,和對板進行陽極氧化處理的步驟,其中電解表面粗糙化步驟包括采用一個在波形從波谷(0)上升到波峰前的脈沖上升時間為1.5~6ms的AC波形的步驟。
31.權利要求30中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁合金板的鋁純度為95~99.4%(重量)。
32.權利要求30中平版印刷版用載體的制備方法,其中鋁合金板含有至少五種以下金屬Fe0.3~1.0%(重量),Si0.15~1.0%(重量),Cu0.1~1.0%(重量),Mg0.1~1.5%(重量),Mn0.1~1.5%(重量),Zn0.1~0.5%(重量),Cr0.01~0.1%(重量),和Ti0.03~0.5%(重量)。
33.權利要求30中平版印刷版用載體的制備方法,在電解表面粗糙化步驟之前和/或之后包括以下步驟(1)在堿的水溶液中處理鋁合金板,將鋁板蝕刻到1~15g/m2程度的堿蝕刻步驟;(2)在酸溶液中對已堿蝕刻的鋁合金板除污的除污步驟。
34.權利要求33中平版印刷版用載體的制備方法,其中通過在酸濃度為250~500g/l、鋁離子濃度為1~15g/l的酸溶液中,在60~90℃下處理已堿蝕刻的鋁合金板1~180秒,對該板除污。
35.權利要求33中平版印刷版用載體的制備方法,其中在堿蝕刻步驟中處理鋁合金板前,對其表面進行機械粗糙化。
36.權利要求30中平版印刷版用載體的制備方法,其中在陽極氧化處理后進一步對鋁合金板進行表面孔封閉和/或表面親水化處理。
37.權利要求30中平版印刷版用載體的制備方法,其中在電解粗糙化前活化鋁合金板表面。
38.根據權利要求30制備的平版印刷版用載體。
39.平版印刷版前體,是通過在權利要求38的載體表面依次形成干重為0.001~1g/m2的底涂層、干重為1~3g/m2的正性或負性光敏層和干重為0.001~1g/m2的面涂層而制成。
40.權利要求39的平版印刷版前體,其表面粗糙度(Ra)為0.3~0.6μm,L*值為50~95,ΔEab*不超過2。
41.平版印刷版載體用鋁板,其鋁含量為95~99.4%(重量),并在輥軋工藝中制備,當根據包括以下步驟(a)~(d)的方法測量其縱向(MD)邊緣的變形數量和變形的高度時(a)在與其縱向近似垂直的方向上裁剪鋁板,(b)將這樣裁剪的鋁片放在試樣臺的平面或曲面試樣接收面上,(c)將鋁板壓在試樣臺的試樣接收面上,使圍繞著沿縱向伸展的中心線的鋁片中心部分在沿縱向的鋁片整個長度上緊貼在試樣臺的試樣接收面上,和(d)測量這樣放置在試樣臺上的鋁片每一邊的每單位長度上波狀邊緣變形的數量和每個邊緣變形的高度,滿足其MD邊緣變形數量為每邊每米不超過3.334個、邊緣變形最大高度不超過2mm和所有邊緣變形的總高度不超過2.666mm的條件。
42.權利要求41的平版印刷版載體用鋁板,其中心部分厚而其周邊薄,且這樣控制其橫截面,使由以下公式定義的值a和值pc分別不超過1%和2%a=h/c,pc=c/tmax,其中h=tmin-tedge;c=tmax-tmin;tmax=鋁片中心部分的最大厚度;tmin=鋁片的最小厚度;tedge=鋁片邊緣的厚度。
43.權利要求41的平版印刷版載體用鋁板,其硅含量為0.15~1%(重量)。
44.權利要求41的平版印刷版載體用鋁板,其錳含量為0.1~1.5%(重量)。
45.權利要求41的平版印刷版載體用鋁板,其縱向彎曲度不超過0.3mm/4m。
46.權利要求41的平版印刷版載體用鋁板,其邊緣處毛刺的高度不超過10μm。
47.對權利要求41的鋁板的至少一個表面粗糙化而制備的平版印刷版載體。
48.權利要求47的平版印刷版載體,對其粗糙化表面進行陽極氧化,從而在其上形成氧化膜。
49.檢查平版印刷版載體用鋁板的方法,包括(a)在與鋁板的縱向近似垂直的方向上裁剪輥軋鋁板的步驟,(b)將這樣裁剪的鋁片放在試樣臺的平面或曲面試樣接收面上的步驟,(c)將鋁片壓在試樣臺的試樣接收面上,使圍繞著沿縱向伸展的中心線的鋁片中心部分在沿縱向的鋁片整個長度上緊貼在試樣臺的試樣接收面上的步驟,和(d)測量這樣放置在試樣臺上的鋁片在輥軋方向的每邊每單位長度上波狀邊緣變形的數量和每個邊緣變形的高度的步驟。
50.權利要求49中平版印刷版載體用鋁板的檢查方法,其中試樣臺是試樣接收面為平面的校平臺。
51.權利要求49中平版印刷版載體用鋁板的檢查方法,其中將一個或多個重物放在置于試樣臺的試樣接收面上的試樣的中心部分上,并覆蓋沿縱向的試樣整個長度,且通過這些重物將試樣緊壓在試樣臺的試樣接收面上。
52.權利要求51中平版印刷版載體用鋁板的檢查方法,其中每個重物以這樣的方式放在被檢查的試樣上,即放在試樣上的重物的外側邊在試樣相鄰側邊的內側0.1w~0.3w處,其中w指試樣寬度。
全文摘要
本發(fā)明提供了平版印刷版載體的制備方法,該方法包括將鋁板表面粗糙化的步驟,其中表面粗糙化步驟包括(1)在鹽酸水溶液中對鋁板表面進行電解粗糙化的預電解表面粗糙化步驟,(2)用堿溶液蝕刻鋁板的已粗糙化表面的堿蝕刻步驟,(3)將已蝕刻鋁板與具有預定硫酸濃度和鋁離子濃度的預定溫度的硫酸水溶液接觸1~180秒的除污步驟,和(4)在硝酸水溶液中施加交流電流處理已除污鋁板的電解表面粗糙化步驟。即使是用再生鋁,本發(fā)明也能穩(wěn)定和廉價地生產平版印刷版載體。
文檔編號B41N3/03GK1373048SQ02105
公開日2002年10月9日 申請日期2002年2月20日 優(yōu)先權日2001年2月20日
發(fā)明者西野溫夫, 增田義孝, 澤田宏和, 上杉彰男 申請人:富士膠片株式會社
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