Гидрофилизованная основа печатных форм для плоской печати и ее получение

 

Изобретение относится к области плоской печати и обеспечивает способ получения подложки печатной формы для плоской печати, который включает приведение основы, например алюминия или пластмассы, в контакт с жидкостью, имеющей рН 9 или выше и содержащей раствор силиката, например раствор силиката натрия, в котором диспергирован материал в виде макрочастиц, например оксида алюминия или оксида титана. При отверждении эта жидкость образует гидрофильный слой на этой основе. Описана также подложка сама по себе. 2 c. и 35 з.п.ф-лы.

Данное изобретение относится к области плоской печати и обеспечивает способ получения подложки печатного элемента для плоской печати, подложку печатного элемента для плоской печати и печатный элемент для плоской печати. Данное изобретение, в частности, хотя и не исключительно, относится к области литографии.

Литографический процесс включает в себя создание поверхности, несущей изображение (печатающей), и поверхности, не несущей изображения (непечатающей), на подложке, по существу на общей плоскости. При использовании таких процессов в полиграфической промышленности поверхности, не несущие изображения, обычно являются гидрофильными, а поверхности, несущие изображение, обычно являются олеофильными. В результате типографские краски на масляной основе отталкиваются от поверхностей, не несущих изображения, после приведения подложки в контакт с водой.

Поверхности, несущие и не несущие изображение, можно создать с помощью процессов, которые включают стадию воздействия излучения на регистрирующий материал на поверхности подложки. Воздействие излучения приводит к различной растворимости регистрирующего материала, соответствующего поверхностям, несущим и не несущим изображения. В процессе проявления более растворимую часть поверхности удаляют, оставляя на подложке рельеф, соответствующий изображению.

Подготовка подложки для нанесения слоя регистрирующего материала должна гарантировать связь этого регистрирующего материала с подложкой. Однако она должна обеспечивать возможность высвобождения растворимого материала изображения в процессе проявления.

Одна из наиболее распространенных подложек, используемых в литографии, включает базовый слой алюминия, который обработан таким образом, чтобы сделать его пригодным для применения. Как правило, алюминиевый слой включает высококачественный алюминий, например сплав 1050, имеющий чистоту по меньшей мере 99,5%. Для подготовки подложки алюминию придают шероховатость, например, электрозернением, анодированием, с последующей обработкой химическими способами, например обработкой водой, раствором фосфатной или силикатной соли или поликарбоновой кислотой.

Печатные формы для литографии, в которых используют обработанный электрозернением и/или анодированный и/или химически обработанный алюминий, описаны, например, в патентной заявке Великобритании 1439127, патентах США 3181461, 3963594, 4052275, 4072589, 4131518, в Европейской патентной заявке 0110417 и японской публикации 20/3956.

Одна из проблем, связанных с известными процессами, заключается в том, что они потребляют значительное количество электрической энергии на стадиях электрозернения и анодирования. Кроме того, эти стадии дают отходы химических веществ, которые следует ликвидировать. К тому же эти процессы, как правило, могут идти лишь с относительно низкой скоростью.

Были предложены многочисленные решения вышеописанных проблем; однако лишь немногие из этих предложений получили промышленное применение.

Например, в публикации РСТ W0 91/12140 описана печатная форма для литографии из металлического алюминия, на который нанесен оксидный слой, полученный из золя окиси циркония.

В патенте США 4457971 описана печатная форма для литографии, включающая основу из алюминия или покрытую алюминием, на которую нанесен керамический слой, содержащий неметаллические неорганические частицы и водоотталкивающую фазу или фазы из продукта дегидратации по меньшей мере одного одноосновного фосфата.

Патент США 4420549 описывает печатную форму для литографии, содержащую основу из алюминия или покрытую алюминием, на которую нанесено керамическое покрытие, содержащее полимерную форму фосфата алюминия или смеси фосфатов алюминия, при этом покрытие по существу не содержит дисперсного вещества.

В патенте США 4542089 описан способ получения фоточувствительной подложки, включающий нанесение гидрофильной керамики на алюминиевую или покрытую алюминием поверхность основы путем нанесения суспензии по меньшей мере одного одноосновного фосфата и неорганических неметаллических частиц по меньшей мере на одну поверхность подложки из алюминия или покрытую алюминием и обжига этой суспензии при температуре по меньшей мере 230^oC в течение достаточно продолжительного времени, чтобы обеспечить в существенной степени полную дегидратацию керамического слоя с образованием гидрофильного керамического покрытия.

Итальянская патентная заявка М194 A000448 описывает печатные формы для литографии, изготовленные путем нанесения коллоидной смеси, включающей фторосиликат, оксид кремния, поливинилиденфторид и диоксид титана, на алюминиевую основу. Полимеризацию фторосиликата осуществляют при 225-300^oC в течение 50-180 с.

Одна из проблем, связанных с вышеупомянутыми процессами, является следствием относительно высокой температуры, необходимой для того, чтобы отвердить и/или полимеризовать покрытие на алюминии. Было обнаружено, что высокие температуры приводят к отжигу алюминиевой основы и снижают ее прочность на разрыв. Кроме того, высокие температуры могут деформировать пластину и придавать ей волнистую структуру. Оба эти эффекта могут вызвать проблемы, когда пластины эксплуатируют на печатном станке.

Другое решение проблемы электрозернения и/или отжига описано в патентной заявке РСТ GB 93/01910. В этом документе описано изготовление печатной формы для литографии путем плазменного напыления порошка Al₂O₃ на лист из алюминиевого сплава.

В качестве альтернативы алюминию в качестве основы можно использовать пластмассы, например полиэфиры. Нанесение покрытий на такие материалы также описано во многих случаях.

Например, в патенте США 4330605 описан принимающий изображение лист для фотолитографии, на который можно нанести изображение с помощью диффузионного процесса переноса соли серебра, который включает покрытие пленки полиэтилентерефталата смесью коллоидного оксида кремния и сухого порошка оксида кремния.

В ЕР 0619524, ЕР 0619525 и ЕР 0620502 также описаны различные покрытия для пленки из полиэтилентерефталата.

Задачей данного изобретения является решение проблем, связанных с известными печатными формами для плоской печати, их частями и способами их получения.

Согласно данному изобретению, предложен способ подготовки подложки печатного элемента для плоской печати, включающий стадию формирования гидрофильного слоя на основе путем контакта основы с жидкостью, включающей раствор силиката, в котором диспергирован материал в виде макрочастиц.

Предпочтительно указанный печатный элемент для плоской печати является печатной формой.

Указанный раствор силиката может содержать раствор любого растворимого силиката, включая соединения, часто называемые жидкими стеклами, метасиликаты, ортосиликаты и сесквисиликаты. Указанный раствор силиката может включать раствор модифицированного силиката, например боросиликата или фосфосиликата.

Указанный раствор силиката может включать один или более, предпочтительно только один силикат металла или неметалла. Силикатом металла может быть силикат щелочного металла. Силикатом неметалла может быть силикат четвертичного аммония.

Указанный раствор силиката может быть образован из силиката, где отношение числа молей кремнийсодержащих частиц, например SiO₂, к числу молей катионных частиц, например частиц металла, находится в пределах от 0,25 до 10, предпочтительно в интервале от 0,25 до примерно 6, более предпочтительно в интервале от 0,5 до 4.

Указанный силикат предпочтительно является силикатом щелочного металла. В этом случае соотношение числа молей SiO₂ к числу молей М₂O в указанном силикате, где М представляет собой щелочной металл, может быть по меньшей мере 0,25, допустимо по меньшей мере 0,5, предпочтительно по меньшей мере 1, более предпочтительно по меньшей мере 1,5. Особенно предпочтительным является случай, когда указанное соотношение составляет по меньшей мере 2,5. Указанное соотношение может быть менее 6, предпочтительно менее 5 и более предпочтительно менее 4.

Предпочтительные силикаты щелочных металлов включают силикаты лития, натрия и калия, причем особенно предпочтительны силикаты лития и/или натрия. Наиболее предпочтителен раствор силиката, содержащий только силикат натрия.

Указанная жидкость может содержать от 2 до 30% масс. силиката (т.е. растворенного твердого силиката натрия), предпочтительно от 5 до 20% масс., более предпочтительно от 8 до 16% масс. Жидкость можно приготовить, используя от 10 до 60% масс. , предпочтительно от 30 до 50% масс., более предпочтительно от 35 до 45% масс. раствора силиката, который содержит от 30 до 40% масс. силиката.

Указанная жидкость может содержать от 5 до 60% масс. материала в виде макрочастиц. Предпочтительно эта жидкость заключает в себе от 10 до 50% масс. , более предпочтительно от 15 до 45% масс., особенно - от 20 до 40% масс. материала в виде макрочастиц.

Отношение массы силиката к массе материала в виде макрочастиц в жидкости предпочтительно находится в интервале от 0,1 до 2, а более предпочтительно - в интервале от 0,1 до 1. Особенно предпочтительным является случай, когда это соотношение находится в интервале от 0,2 до 0,6.

Указанная жидкость может включать более 20% масс., предпочтительно более 30% масс., более предпочтительно более 40% масс., особенно - более 45% масс. воды (включая воду, входящую в указанный раствор силиката). Указанная жидкость может содержать менее 80% масс., предпочтительно менее 70% масс., более предпочтительно менее 65% масс. , особенно - менее примерно 60% масс. воды.

Указанный материал в виде макрочастиц может быть органическим или неорганическим материалом. Органические материалы в виде макрочастиц могут быть представлены латексами. Неорганические материалы в виде макрочастиц могут быть выбраны из оксида алюминия, оксида кремния, карбида кремния, сульфида цинка, оксида циркония, сульфата бария, талька, глин (например, каолин), литопона и оксида титана.

Указанный материал в виде макрочастиц может содержать первый материал, который может иметь твердость выше 8 единиц по модифицированной шкале Мооса (при шкале от 0 до 15), предпочтительно выше 9 и более предпочтительно - более 10 единиц по модифицированной шкале Мооса.

Указанный первый материал может содержать в основном сферические частицы. В другом варианте указанный материал может содержать сплющенные частицы или пластинки.

Указанный первый материал может иметь средний размер частиц по меньшей мере 0,1 мкм, а предпочтительно - по меньшей мере 0,5 мкм.

Указанный первый материал может иметь средний размер частиц менее 45 мкм, предпочтительно менее 20 мкм, более предпочтительно менее 10 мкм.

Распределение частиц по размерам для 95% частиц первого материала может находиться в пределах от 0,01 до 150 мкм, предпочтительно в интервале от 0,05 до 75 мкм, более предпочтительно в интервале от 0,05 до 30 мкм.

Указанный первый материал предпочтительно включает неорганический материал. Указанный первый материал предпочтительно включает оксид алюминия (этот термин включает Al₂O₃ и его гидраты, например Al₂O₃·3H₂O). Предпочтительно указанным материалом является Al₂O₃.

Указанный материал в виде макрочастиц в указанной жидкости может включать по меньшей мере 20% масс., предпочтительно по меньшей мере 30% масс. и более предпочтительно по меньшей мере 40% масс. указанного первого материала. Указанная жидкость может включать от 5 до 40% масс., предпочтительно от 5 до 30% масс., более предпочтительно от 7 до 25% масс., особенно от 10 до 20% масс. указанного первого материала.

Указанный материал в виде макрочастиц может содержать второй материал. Указанный второй материал может иметь средний размер частиц по меньшей мере 0,001 мкм, предпочтительно по меньшей мере 0,01 мкм. Указанный второй материал может иметь средний размер частиц менее 10 мкм, предпочтительно менее 5 мкм и более предпочтительно - менее 1 мкм.

Средние размеры частиц указанных первого и второго материалов соответственно относятся к исходным размерам частиц указанных материалов.

Указанный материал в виде макрочастиц в указанной жидкости может включать по меньшей мере 20% масс., предпочтительно по меньшей мере 30% масс. и более предпочтительно - по меньшей мере 40% масс. указанного второго материала. Указанная жидкость может включать от 5 до 40% масс., предпочтительно от 5 до 30% масс., более предпочтительно от 7 до 25% масс, особенно - от 10 до 20% масс. указанного второго материала.

Указанный второй материал предпочтительно является пигментом. Указанный второй материал предпочтительно является неорганическим. Указанный второй материал предпочтительно является диоксидом титана.

Указанные первый и второй материалы предпочтительно дают мультимодальное, например, бимодальное распределение частиц по размерам. В случае, если жидкость содержит силикат, а указанный материал в виде макрочастиц включает, как описано, первый и второй материалы, соотношение % масс. силиката (например, растворенного твердого силиката натрия) и % масс. указанного первого материала может находиться в интервале от 0,25 до 4, предпочтительно в интервале от 0,5 до 1,5 и более предпочтительно - около 1. Подобным образом соотношение % масс. силиката и % масс. указанного второго материала может находиться в интервале от 0,25 до 4, предпочтительно в интервале от 0,5 до 1,5 и более предпочтительно около 1. Соотношение % масс. первого материала и % масс. второго материала может находиться в интервале от 0,5 до 2, предпочтительно в интервале от 0,75 до 1,5, более предпочтительно - около 1: 1.

Указанный материал в виде макрочастиц может включать третий материал, который предпочтительно применяется для снижения pH раствора силиката. Указанный третий материал может быть коллоидом, соответственно коллоидным оксидом кремния или неорганической солью, возможно фосфатом, при этом предпочтителен фосфат алюминия. Если присутствует третий материал, то доля указанного третьего материала в указанном материале в виде макрочастиц составляет предпочтительно менее 30% масс., более предпочтительно менее 20% масс., а особенно - менее 10 % масс.

Величина pH указанной жидкости может быть выше 9,0, предпочтительно выше 9,5, более предпочтительно - выше 10,0. Особенно предпочтительным является случай, когда pH выше 10,5. Величину pH соответственно контролируют так, чтобы силикат оставался в растворе, а не образовывал гель. Обычно гель образуется, когда pH раствора силиката падает ниже pH 9. Величина pH указанной жидкости предпочтительно ниже 14, более предпочтительно ниже 13. Понятно, что pH жидкости влияет на адгезию гидрофильного слоя к основе. Было обнаружено, что использование жидкости, имеющей указанное выше значение pH, может привести к хорошей адгезии.

Эта жидкость может включать другие компоненты для регулирования ее свойств. Например, жидкость может включать одно или более поверхностно-активных веществ. Указанная жидкость может включать от 0 до 1% масс. поверхностно-активного вещества (веществ). Подходящим классом поверхностно-активных веществ являются анионные сульфаты или сульфонаты. Жидкость может включать вещества, увеличивающие вязкость, для регулирования ее вязкости. Указанная жидкость может включать от 0 до 10% масс., предпочтительно от 0 до 5% масс. вещества (веществ), увеличивающего вязкость. К тому же жидкость может включать диспергирующие агенты для распределения неорганического материала в виде макрочастиц в жидкости. Указанная жидкость может содержать от 0 до 2% масс. диспергирующего агента (агентов). Подходящим диспергирующим агентом может быть гексаметафосфат натрия.

Были предложены гидрофильные слои печатных форм для плоской печати, которые включают органические полимеры, например термопластичные полимеры, для увеличения прочности и/или твердости гидрофильных слоев. Указанная жидкость, используемая в способе по данному изобретению, предпочтительно не содержит термопластичного органического полимерного материала, например поливинилиденфторида или ему подобных.

Указанная жидкость может иметь вязкость менее 100 сП при 20^oC и напряжение сдвига около 200 с^-1 при использовании вискозиметра Mettier Rheomat 180, имеющего схему измерения с двойным зазором. Предпочтительно указанная вязкость должна быть менее 50 сП, более предпочтительно менее 30 сП при измерении, как это упомянуто выше. Особенно предпочтительным является случай, когда вязкость составляет менее 20 сП.

Указанная жидкость может быть нанесена на указанную основу любым подходящим способом, который предпочтительно является неэлектрохимическим.

Указанная жидкость может быть нанесена на обе стороны указанной основы для того, чтобы образовать гидрофильный слой с обеих сторон. Основа с таким слоем на обеих сторонах может быть использована для изготовления двухсторонней литографической печатной формы. В том случае, если такая основа используется для односторонней формы, та сторона пластины, на которую не наносят слой изображения, может быть защищена гидрофильным слоем. Указанную жидкость предпочтительно наносят только на одну из поверхностей указанной основы.

Указанная жидкость может быть нанесена на указанную основу, чтобы образовать гидрофильный слой, имеющий среднюю толщину после сушки менее 20 мкм, предпочтительно менее 10 мкм и, более предпочтительно менее 5 мкм. Особенно предпочтительным является случай, когда средняя толщина составляет менее 3 мкм.

Толщина гидрофильного слоя может быть более 0,1 мкм, предпочтительно более 0,3 мкм и более предпочтительно - более 0,5 мкм.

Указанный материал в виде макрочастиц определяет в указанном гидрофильном слое образования, которые делают указанный слой не плоским, и которые расположены таким образом, что при нанесении слоя изображения поверх указанного гидрофильного слоя соответствующие образования обозначаются на поверхности слоя изображения подобно тому, как это описано в патентной заявке Великобритании GB 2277282, содержание которой включено здесь в виде ссылки.

Данный способ предпочтительно включает операции создания соответствующих условий для удаления воды из жидкости после нанесения жидкости на основу. Эти условия могут включать пассивное или активное удаление воды и могут заключаться в создании потока воздуха над основой и/или в регулировании влажности воздуха, окружающего основу. Предпочтительно данный способ включает стадию помещения основы в нагретую среду. Эта основа может быть помещена в такие условия, чтобы ее температура не превышала 230^oC, предпочтительно чтобы не превышала 200^oC, и более предпочтительно чтобы не превышала 175^oC. Особенно предпочтительным является случай, когда температура основы не превышает 150^oC.

Основа может быть расположена в этой нагретой среде в течение менее чем 180 с, предпочтительно менее чем 120 с, и более предпочтительно менее чем 100 с.

Основа может включать алюминий или его сплав. В этом случае обнаружено, что полезно поместить основу в среду, где температура ниже 230^oC, как описано выше, поскольку при этой температуре отжиг основы незначителен и, следовательно, прочность на разрыв этой основы поддерживается на приемлемом уровне. Более конкретно прочность на разрыв алюминия, измеренная с использованием разрывной машины Hounsfield, может составлять по меньшей мере 100 МПа, предпочтительно по меньшей мере 110 МПа, и более предпочтительно по меньшей мере 120 МПа. Особенно предпочтительным является случай, когда прочность на разрыв составляет по меньшей мере 140 МПа.

Описанную выше жидкость удобно также нанести на основу из пластмассы, например из полиэфира, для того, чтобы обеспечить на ней гидрофильный слой, учитывая тот факт, что данная жидкость требует лишь отверждения при относительно низкой температуре в течение короткого отрезка времени. Как будет оценено далее, отверждение при относительно высокой температуре в течение долгого периода времени может, с другой стороны, отрицательно влиять на свойства пластмассы.

Предполагается, что удаление воды из жидкости, нанесенной на основу, вызывает полимеризацию силиката и удерживание неорганического материала в виде макрочастиц в определенном положении.

Таким образом, следует понимать, что одним из преимуществ способа данного изобретения может быть возможность использования относительно широкого диапазона материалов основы. Например, если материалом основы является алюминий или его сплав, можно использовать металл относительно низкого сорта по сравнению с качеством металла, обычно используемого для литографических печатных форм. Кроме того и/или альтернативно можно использовать металл, который более стоек по отношению, например, к реактивам проявителя. К тому же данный способ можно использовать для нанесения гидрофильного слоя на другие типы материалов основы, например, на другие металлы, фольгированные бумагу и пластмассы.

Материал основы перед нанесением указанного гидрофильного слоя можно предварительно обработать. Если материалом основы является алюминий или алюминиевый сплав, можно предварительно обработать его одним или более обычных способов, используемых для поверхностной обработки алюминия, например очисткой щелочным травлением, кислотным травлением, зернением щеткой, механическим или суспензионным зернением, пескоструем, абразивной очисткой, электроочисткой, обезжириванием растворителями, ультразвуковой очисткой, щелочной очисткой без травления, грунтовкой, дробеструйной обработкой с обдувкой металлической крошкой или дробью и электрозернением. Подробности этих способов приведены в книге "Обработка и очистка поверхности алюминия и его сплавов" S.Wernick, R. Pinner и P.G.Sheasby, опубликованной Finishing Publication Ltd., ASM International, 5 издание, 1987.

Если материал основы предварительно обрабатывают, то предпочтительными способами предварительной обработки являются те, которые придают определенные свойства поверхности материала основы, например те, которые включают очистку, зернение и т.п. Если же на поверхность материала основы наносят покрытие, то это покрытие предпочтительно наносят в виде жидкости.

Предпочтительно указанную жидкость, содержащую раствор силиката, как описано выше, наносят по существу на сухую поверхность указанной основы.

Предпочтительно указанную жидкость наносят непосредственно на материал указанной основы.

Предпочтительно материал основы очищают и/или протравливают перед приведением в контакт с указанной жидкостью. Очистка и/или травление могут достигаться с использованием щелочной жидкости, например, гидроксида натрия, возможно с такими добавками, как глюконат натрия и/или сорбит.

Можно также подвергнуть материал основы очистке от травильного шлама, возможно с использованием азотной кислоты. После такой обработки материал основы следует обмыть и/или просушить перед приведением в контакт с указанной жидкостью.

Способ подготовки подложки предпочтительно включает стадию регулирования pH поверхности гидрофильного слоя, сформированного на указанной основе при контакте этой поверхности с сульфатом алюминия, чтобы этот гидрофильный слой был совместим со слоем изображения.

Данный способ предпочтительно включает стадию создания слоя изображения, возможно непосредственно на указанном гидрофильном слое, таким образом, чтобы гидрофильный слой был расположен между слоем изображения и основой.

Понятие "слой изображения" включает слой, который может впоследствии быть частично удален для того, чтобы обозначить поверхность, которая будет отпечатана, и включает слой, на котором уже обозначена поверхность, которая будет отпечатана.

Слой изображения можно получить на всей поверхности указанного гидрофильного слоя. Он может включать любой известный светочувствительный материал, расположенный так, чтобы образовывать позитивную или негативную форму. Примеры фоточувствительных материалов включают материалы на основе диазоний/диазида, полимеры, которые подвергаются деполимеризации или дополнительной фотополимеризации, и композиции на основе галогенида серебра и желатина. Примеры подходящих материалов описаны в GB 1592281, GB 2031442, GB 2069164, GB 2080964, GB 2109573, EP 0377589, US 4268609 и US 4567131. Предпочтительно светочувствительным материалом является хинон-диазидный материал.

В другом случае указанный слой изображения в форме желаемого изображения для использования в плоской печати можно нанести поверх указанного гидрофильного слоя с помощью такого процесса, как напыление типографской краски или переноса путем лазерного вытравливания. Пример последнего описан в US 5171650.

Упомянутый слой изображения предпочтительно наносят поверх указанного гидрофильного слоя таким образом, чтобы на его поверхности были получены образования, соответствующие образованиям, сформированным в упомянутом гидрофильном слое находящимися в нем макрочастицами. Эти образования могут быть расположены так, чтобы сформировать каналы между фоточувствительным слоем и маской, чтобы между этим слоем и маской мог выходить воздух для снижения времени наложения маски на этот слой перед экспозицией печатной формы.

Данное изобретение распространяется на подложку печатного элемента для плоской печати, которую можно изготовить описанным способом.

Было обнаружено, что подложка, приготовленная данным способом, включает гидрофильный слой, хорошо прилегающий к основе. Если основой является алюминий или сплав, предполагают, что это является следствием формирования силиката алюминия (или по меньшей мере алюмосиликатных связей) на поверхности основы. Таким образом, в данном изобретении предложена подложка, в которой образуются химические связи между материалом основы и гидрофильным слоем, расположенным на материале основы. Кроме того, обнаружено, что при использовании в процессе печати подложка имеет износостойкость, сравнимую с износостойкостью обычных подложек, обработанных электрозернением или анодированием.

Подложка печатной формы для плоской печати предпочтительно включает основу и гидрофильный слой, который содержит материал связующего, полученный (или который может быть получен) из раствора силиката и материала в виде макрочастиц.

Указанный раствор силиката может быть таким, как это описано в любом из приведенных здесь вариантов.

Предполагают, что указанный материал связующего, полученный из раствора силиката описанного типа, содержит чрезвычайно малые трехмерные ионы полимера силиката, несущие отрицательный заряд. Удаление воды из этой системы, как это описано выше, вызывает конденсацию силанольных групп с образованием полимерной структуры, включающей группировки -Si-O-Si-. Соответственно данное изобретение распространяется на подложку печатного элемента для плоской печати, включающей материал связующего, содержащий полимерную структуру, включающую группировки -Si-O-Si-, в которой расположен материал в виде макрочастиц.

Указанный материал в виде макрочастиц может быть таким, как это описано в любом из приведенных здесь утверждений.

Указанный гидрофильный слой состоит из указанного материала в виде макрочастиц предпочтительно на 30-80% масс., более предпочтительно на 40-70% масс.

Указанный материал в виде макрочастиц предпочтительно включает первый материал, как это описано в любом из приведенных здесь утверждений.

Указанный первый материал предпочтительно имеет твердость выше 8 единиц по модифицированной шкале Мооса (при шкале от 0 до 15), предпочтительно выше 9, и более предпочтительно - выше 10 единиц по модифицированной шкале Мооса.

Указанный первый материал в указанном гидрофильном слое может иметь средний размер частиц и/или распределение частиц по размерам, как это описано выше для указанного первого материала, находящегося в указанной жидкости.

Указанный материал в виде макрочастиц на указанной подложке может включать по меньшей мере 20% масс., предпочтительно по меньшей мере 30% масс. , более предпочтительно по меньшей мере 40% масс. указанного первого материала.

Указанный материал в виде макрочастиц предпочтительно включает второй материал, как описано в любом из приведенных здесь утверждений.

Указанный второй материал в указанном гидрофильном слое может иметь средний размер частиц и/или распределение частиц по размерам, как описано выше для указанного второго материала, находящегося в указанной жидкости.

Указанный материал в виде макрочастиц на указанной подложке может включать по меньшей мере 20% масс., предпочтительно по меньшей мере 30% масс. , более предпочтительно по меньшей мере 40% масс. указанного второго материала.

В данном слое соотношение массового процента первого материала и массового процента второго материала может находиться в интервале от 0,5 до 2, предпочтительно в интервале от 0,75 до 1,5, более предпочтительно около 1: 1.

Указанный материал в виде макрочастиц может включать третий материал, как это описано в любом из приведенных здесь утверждений.

Указанный гидрофильный слой предпочтительно не включает термопластичный органический полимерный материал, например поливинилиденфторид и т.п.

Указанный гидрофильный слой предпочтительно имеет среднюю толщину менее 20 мкм, предпочтительно менее 10 мкм, и более предпочтительно - менее 5 мкм.

Указанный гидрофильный слой предпочтительно имеет среднюю толщину более 0,1 мкм, предпочтительно более 0,3 мкм, более предпочтительно - более 0,5 мкм.

Указанный гидрофильный слой может иметь Ra, измеренный посредством измерительного инструмента с острием (Hommelmeter Т2000) с измерительной головкой LV-50, в интервале от 0,1 до 2 мкм, возможно в интервале от 0,2 до 2 мкм, предпочтительно в интервале от 0,2 до 1 мкм, более предпочтительно в интервале от 0,3 до 0,8 мкм, особенно - в интервале от 0,4 до 0,8 мкм.

Указанный гидрофильный слой может включать от 1 до 20 г материала на квадратный метр подложки. Предпочтительно указанный слой содержит от 5 до 15 г, более предпочтительно от 8 до 12 г материала на квадратный метр подложки. Наиболее предпочтительно указанный слой содержит около 10 г материала на квадратный метр.

Указанная основа может представлять собой любой тип основы, обычно используемый для печатных элементов. Например, оно может представлять собой металл, такой как алюминий, сталь, олово или их сплавы; бумагу, покрытую металлом (например, алюминиевой фольгой); пластмассу, такую как полиэфир, или же пластмассу, покрытую металлом. Предпочтительно эта основа является алюминием или его сплавом.

Способ по данному изобретению может быть использован для оптимизации прочности на разрыв алюминия путем снижения/устранения отжига металла в ходе отверждения гидрофильного слоя. Так, основа по данному изобретению имеет прочность на разрыв по меньшей мере 100 МПа, предпочтительно по меньшей мере 110 МПа, и более предпочтительно - по меньшей мере 120 МПа. Особенно предпочтительным является случай, когда прочность на разрыв составляет по меньшей мере 140 МПа.

Кроме того, способ по данному изобретению может свести к минимуму деформацию материала основы в процессе ее подготовки. Например, было найдено, что при использовании описанного способа для алюминиевой основы максимальная высота волны может быть лишь около 2 мм, а максимальное количество волн на метр может быть 3.

Данное изобретение распространяется на печатный элемент для плоской печати, включающий подложку, как это описано выше, и слой изображения поверх гидрофильного слоя подложки.

Предпочтительно материал в виде макрочастиц в гидрофильном слое расположен между поверхностью основы и слоем изображения таким образом, чтобы в результате присутствия материала в виде макрочастиц под этим слоем были получены образования на поверхности слоя изображения.

Указанный слой изображения предпочтительно включает светочувствительный материал, и предпочтительным является хинон-диазидный материал.

Любой признак любого аспекта какого-либо описанного здесь изобретения может быть объединен с любым признаком любого другого описанного здесь изобретения.

Далее данное изобретение будет описано с помощью примеров.

Изготовление печатной формы для литографии.

Пример 1 Операция 1 Подготовка алюминия Лист алюминиевого сплава AA1050 толщиной 0,3 мм был нарезан на куски размером 230 мм на 350 мм при продольном расположении зерен. Затем лист погрузили лицевой поверхностью вверх в раствор гидроксида натрия, растворенного в дистиллированной воде (100 г/л) при комнатной температуре на 60 с, после чего тщательно промыли водой.

Операция 2 Подготовка состава покрытия При данной операции использовали следующие реагенты: - Раствор силиката натрия, имеющий соотношение SiO₂ : Na₂O в интервале от 3,17 до 3,45 (в среднем около 3,3), следующего состава: 27,1 - 28,1% масс. SiO₂, 8,4 - 8,8% масс. Na₂O, остальное - вода, плотностью около 75 градусов Тваделя (^oTw), что эквивалентно 39,5 градусов Боме (^oВе), с удельным весом 1,375. - - Деионизованная вода с удельным сопротивлением 5 МОм·см.

- Порошок Al₂O₃ содержащий оксид алюминия (99,6%) в форме гексагональных пластинок. Средний размер частиц составляет 3 мкм. Этот порошок имеет твердость 9 единиц по шкале Мооса (при шкале твердости 0 - 10).

- Диоксид титана (рутил), с неорганическим покрытием из Al₂O₃, ZnO и ZnPO₄. Средний размер кристаллов составляет 0,23 мкм.

Деионизованную воду (48 г, 24% масс.) и раствор силиката натрия (80 г, 40% масс. ) помещали в 250 мл химический стакан и перемешивали раствор с использованием высокоскоростного миксера Silverson, работающего на максимальной скорости. Затем добавляли порошок диоксида титана (36 г, 18% масс.) порциями приблизительно по 2 г каждые десять с. По окончании добавления жидкость перемешивали еще две минуты. Затем добавляли порошок оксида алюминия (36 г, 18% масс.) порциями приблизительно по 2 г каждые десять с. По окончании добавления жидкость перемешивали еще в течение двух минут. Вязкость жидкости составляла около 10 сП при 20^oC и напряжении сдвига 200 с^-1 при использовании вискозиметра Mettler Rheomat 180 со схемой измерения, включающей двойной зазор.

Операция 3 Нанесение состава покрытия Состав покрытия, приготовленный на операции 2, был нанесен на алюминиевый лист, подготовленный на операции 1, с использованием вращающегося стержневого устройства Мейера для нанесения покрытия (модель К303), в результате чего была получена толщина пленки во влажном состоянии 6 мкм.

Операция 4
Сушка состава
Лист с нанесенным покрытием, подготовленный на операции 3, был помещен в сушильный шкаф при 130^oC на 80 с. Затем пластину извлекли из сушильного шкафа и охлаждали до комнатной температуры.

Операция 5
Обработка после сушки
Высушенный лист, подготовленный на стадии 4, был погружен в сульфат алюминия (0,1М) на тридцать секунд. Затем этот лист был промыт распылением в течение примерно двадцати секунд с использованием водопроводной воды и высушен вентилятором.

Операция 6
Нанесение светочувствительного покрытия
Была изготовлена печатная форма из листа, полученного на операции 5, путем нанесения покрытия из светочувствительного материала типа хинон-диазид/новолачная смола с использованием стержневого устройства Мейера; масса сухого покрытия 2 г/м². Светочувствительный материал сушили при 130^oC в течение 80 с.

Было обнаружено, что печатная форма, полученная на операции 6, имеет эксплуатационные качества, сравнимые с коммерческими печатными формами. Однако преимуществом является то, что ее можно получить с меньшими затратами.

Пример 2
В целом процесс повторял процедуру, описанную в примере 1, за исключением того, что на операции 2 использовали другой состав покрытия. Этот состав был получен путем добавления следующих компонентов к деионизованной воде (40% масс.) в указанной последовательности. После каждого добавления состав подвергали интенсивному перемешиванию.

КОМПОНЕНТ - % масс.

Hombitan LW (торговая марка) - TiO₂ (анатаз) (средний начальный размер частиц 0,2 мкм) - 14,2
Microgrit C3 (торговая марка) - порошок оксида алюминия (средний начальный размер частиц 3 мкм) - 14,2
Раствор силиката натрия - как в примере 1 - 31,2
Было найдено, что эксплуатационные характеристики полученной печатной формы сравнимы с формой, полученной в примере 1.

Пример 3
Процесс повторял процедуру примера 2, за исключением того, что на стадии 2 смешивали следующие компоненты в приведенной ниже последовательности.

КОМПОНЕНТ - % масс.

Деионизованная вода - 21,51
Hombitan LW (торговая марка), как в примере 2 - 14,15
Порошок оксида алюминия, как в примере 2 - 14,15
Раствор полисиликата натрия, имеющий соотношение SiO₂:Na₂O = 5,2:1 и содержащий 22,78% твердого вещества - 50,19
Было найдено, что эксплуатационные характеристики полученной печатной формы сравнимы с формой, полученной в примере 1.

Пример 4
Использовали процедуру примера 2, где на стадии 2 смешивали следующие компоненты в нижеприведенной последовательности.

КОМПОНЕНТ - % масс.

Деионизованная вода - 33,29
Hombitan LW (торговая марка), как в примере 2 - 11,83
Порошок оксида алюминия, как в примере 2 - 11,83
Bindzil 15/500 (торговая марка) - коллоидный оксид кремния, имеющий средний размер частиц 7 нм - 1,1
Полисиликат натрия, как в примере 3 - 41,95
Было найдено, что полученная печатная форма имеет эксплуатационные характеристики, сравнимые с формой, полученной в примере 1, за исключением слабоокрашенных пятен на гидрофильном слое.

Пример 5
Использовали процедуру примера 2, где на стадии 2 смешивали следующие компоненты в нижеприведенной последовательности.

КОМПОНЕНТ - % масс.

Деионизованная вода - 40
Hobitan LW, как в примере 2 - 14,23
Порошок окиси алюминия, как в примере 2 - 13,23
Fabutit 748 (торговая марка) - фосфат алюминия Силикат натрия, как в примере 1 - 31,5
Было найдено, что полученная печатная форма имеет эксплуатационные характеристики, сравнимые с формой, полученной в примере 1.

Внимание читателя привлекается ко всем статьям и документам, связанным с данной заявкой, которые были зарегистрированы параллельно с данным описанием или ранее него и которые этим описанием открыты для публичного ознакомления, и содержание всех этих статей и документов приведено здесь в качестве ссылок.

Все признаки, раскрытые в данном описании (включая любые сопутствующие пункты формулы изобретения, реферат и рисунки), и/или все операции любого способа или процесса, раскрытые таким образом, могут быть объединены в любом сочетании, за исключением таких сочетаний, когда по меньшей мере некоторые из этих признаков и/или операций являются взаимоисключающими.

Каждый из признаков, раскрытых в данном описании (включая любые сопутствующие пункты формулы изобретения, реферат и рисунки), может быть заменен другими признаками, служащими тем же, эквивалентным или сходным целям, если явно не утверждается обратное. Таким образом, если явно не утверждается обратное, любой раскрытый признак является лишь одним примером из общей серии эквивалентных или сходных признаков.

Данное изобретение не сводится к деталям вышеприведенного исполнения (исполнений). Данное изобретение распространяется на любой новый признак или на любую новую комбинацию признаков, раскрытых в этом описании (включая любые сопутствующие пункты формулы изобретения, реферат и рисунки), или на любую новую операцию, или на любую новую комбинацию операций, любого способа или процесса, раскрытую таким образом.

Формула изобретения

1. Способ получения подложки печатного элемента для плоской печати, включающий формирование гидрофильного слоя на подложке путем приведения подложки в контакт с жидкостью, включающей раствор силиката, в котором диспергирован материал в виде макрочастиц, отличающийся тем, что раствор силиката содержит силикат щелочного металла, причем соотношение числа молей SiO₂ к числу молей М₂О в указанном силикате щелочного металла составляет по меньшей мере 2,5, а указанная жидкость содержит 5 - 20 мас.% растворенного твердого силиката щелочного металла.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение числа молей SiO₂ к числу молей М₂О в указанном силикате щелочного металла составляет менее 4.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что силикат щелочного металла является силикатом натрия.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная жидкость содержит 8 - 16 мас.% растворенного твердого силиката щелочного металла.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что соотношение массы силиката к массе материала в виде макрочастиц в жидкости находится в пределах 0,1 - 2.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что соотношение массы силиката к массе материала в виде макрочастиц в жидкости находится в пределах 0,2 - 0,6.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная жидкость содержит более 45 мас.% воды.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанный материал в виде макрочастиц включает первый материал, имеющий твердость выше 8 единиц по модифицированной шкале Мооса ( при шкале от 0 до 15).

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что указанный первый материал имеет средний размер частиц по меньшей мере 0,5 мкм и менее 10 мкм.

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что указанный материал в виде макрочастиц в указанной жидкости включает по меньшей мере 20 мас.% указанного первого материала.

11. Способ по любому из пп.8 - 10, отличающийся тем, что указанный материал в виде макрочастиц в указанной жидкости включает по меньшей мере 40 мас.% указанного первого материала.

12. Способ по любому из пп.8 - 11, отличающийся тем, что указанная жидкость включает 5 - 40 мас.% указанного первого материала.

13. Способ по любому из пп.8 - 12, отличающийся тем, что указанная жидкость включает 10 - 20 мас.% указанного первого материала.

14. Способ по любому из пп.8 - 13, отличающийся тем, что указанный первый материал включает оксид алюминия.

15. Способ по любому из пп.8 - 14, отличающийся тем, что соотношение мас. % растворенного силиката щелочного металла и мас.% указанного первого материала находится в интервале 0,5 - 1,5.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанный материал в виде макрочастиц включает второй материал.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что указанный второй материал имеет средний размер частиц по меньшей мере 0,001 мкм и менее 10 мкм.

18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что материал в виде макрочастиц в указанной жидкости включает по меньшей мере 20 мас.% указанного второго материала.

19. Способ по любому из пп.16 - 18, отличающийся тем, что материал в виде макрочастиц в указанной жидкости включает по меньшей мере 40 мас.% указанного второго материала.

20. Способ по любому из пп.16 - 19, отличающийся тем, что указанная жидкость включает 5 - 40 мас.% указанного второго материала.

21. Способ по любому из пп.16 - 20, отличающийся тем, что указанная жидкость включает 10 - 20 мас.% указанного второго материала.

22. Способ по любому из пп.16 - 21, отличающийся тем, что второй материал является пигментом.

23. Способ по любому из пп.16 - 22, отличающийся тем, что указанный второй материал является диоксидом титана.

24. Способ по любому из пп.16 - 23, отличающийся тем, что соотношение мас. % растворенного силиката щелочного металла и мас.% указанного второго материала находится в интервале 0,5 - 1,5.

25. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что рН указанной жидкости выше 9,0.

26. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная жидкость имеет вязкость менее 100 сантипуаз.

27. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная жидкость включает вещества, увеличивающие вязкость, диспергирующие агенты и/или одно или более поверхностно-активное вещество.

28. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что гидрофильный слой содержит связующий материал, полученный по существу из указанного раствора силиката в указанной жидкости.

29. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанную жидкость наносят на указанную подложку для формирования гидрофильного слоя, имеющего среднюю толщину после сушки менее 20 мкм.

30. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная подложка включает алюминий, или сплав, или пластмассу.

31. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная подложка включает алюминий.

32. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанным печатным элементом для плоской печати является печатная форма для плоской печати.

33. Подложка печатного элемента для плоской печати, включающая основу и гидрофильный слой, который содержит связующий материал, включающий полимерную структуру, состоящую, по существу, из группировок -Si-O-Si-, в которой расположен материал в виде макрочастиц, отличающаяся тем, что связующий материал получен из силиката щелочного металла, где соотношение числа молей SiO₂ к числу молей М₂О в силикате щелочного металла составляет по меньшей мере 2,5.

34. Подложка по п.33, отличающаяся тем, что указанный гидрофильный слой имеет среднюю толщину менее 20 мкм.

35. Подложка по п. 33 или 34, отличающаяся тем, что указанный гидрофильный слой имеет Ra в интервале 0,1 - 2 мкм.

36. Подложка по любому из пп.33 - 35, отличающаяся тем, что указанный гидрофильный слой содержит 1 - 20 г материала на 1 м² подложки.

37. Подложка по любому из пп.33 - 36, отличающаяся тем, что она предназначена для печатной формы для плоской печати.