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DE60315772T2 - Flachdruckplattenvorläufer - Google Patents

Flachdruckplattenvorläufer Download PDF

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Publication number
DE60315772T2
DE60315772T2 DE60315772T DE60315772T DE60315772T2 DE 60315772 T2 DE60315772 T2 DE 60315772T2 DE 60315772 T DE60315772 T DE 60315772T DE 60315772 T DE60315772 T DE 60315772T DE 60315772 T2 DE60315772 T2 DE 60315772T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrophilic
compound
printing plate
water
plate precursor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE60315772T
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English (en)
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DE60315772D1 (de
Inventor
Sumiaki Yamasaki
Hiroshi Tashiro
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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Priority claimed from JP2002259950A external-priority patent/JP3857631B2/ja
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
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Application granted granted Critical
Publication of DE60315772T2 publication Critical patent/DE60315772T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1041—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by modification of the lithographic properties without removal or addition of material, e.g. by the mere generation of a lithographic pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/03—Chemical or electrical pretreatment
    • B41N3/036—Chemical or electrical pretreatment characterised by the presence of a polymeric hydrophilic coating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

  • HINTEGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen Flachdruckplattenvorläufer, und spezifischer einen Flachdruckplattenvorläufer, der mit Laserstrahlen auf Grundlage von digitalen Signalen bildweise rasterbelichtet werden kann und der eine überlegene Empfindlichkeit und Anfleckbeständigkeit besitzt.
  • BESCHREIBUNG VERWANDTER TECHNIKEN
  • Der Flachdruck ist ein Druckverfahren, bei dem ein Plattenelement verwendet wird, das einen lipophilen Bereich, der Tinte aufnimmt, und einen tintenabstoßenden Bereich (hydrophilen Bereich), der keine Tinte aufnimmt, sondern Anfeuchtwasser aufnimmt, aufweist. Derzeit werden fotoempfindliche Flachdruckplattenvorläufer (PS-Platten) beim Flachdruck weit verbreitet verwendet.
  • Als eine von den PS-Platten ist eine Platte praktisch und weit verbreitet verwendet worden, worin eine fotoempfindliche Schicht auf einem Träger, wie z.B. einer Aluminiumplatte, gebildet ist. Solch eine PS-Platte wird bildweise belichtet und entwickelt, um die fotoempfindliche Schicht im Nicht-Bildbereich zu entfernen, und das Drucken wird durchgeführt, indem die Hydrophilität der Trägeroberfläche und die Lipophilität der fotoempfindlichen Schicht im Bildbereich ausgenutzt wird. Bei solch einem Plattenelement muss die Trägeroberfläche hochgradig hydrophil sein, um ein Anflecken des Nicht-Bildbereiches zu vermeiden.
  • Konventionell sind der hydrophile Träger oder die hydrophile Schicht, die bei Flachdruckplattenvorläufern verwendet werden, im allgemeinen anodisierte Aluminiumträger oder anodisierte Aluminiumträger, die mit Silikat behandelt sind, um deren Hydrophilität weiter zu erhöhen. Ferner wurde aktiv nach hydrophilen Trägern oder hydrophilen Schichten geforscht, bei denen solche Aluminiumträger verwendet werden. Es sind ein Träger, der mit einem Grundierungsmittel aus Polyvinylphosphonsäure behandelt ist, und eine Technik, bei der ein Polymer mit einer Sulfonsäuregruppe als Grundierungsschicht für eine fotoempfindliche Schicht verwendet wird, bekannt. Darüber hinaus ist auch eine Technik vorgeschlagen worden, bei dem Polyvinylbenzoesäure oder dgl. als Grundierungsschicht verwendet wird.
  • In Bezug auf eine hydrophile Schicht sind in dem Fall, dass kein Metallträger, wie z.B. ein Aluminiumträger, sondern ein flexibler Träger, wie z.B. ein PET(Polyethylenterephthalat)-Träger oder ein Celluloseacetatträger, verwendet wird, die folgenden Techniken bekannt: eine Technik, in der auf einem PET-Träger eine hydrophile Schicht gebildet wird, die ein hydrophiles Polymer enthält, und diese mit hydrolysiertem Tetraalkylorthosilikat gehärtet wird (siehe z.B. Patentdokument 1 (offengelegte japanische Patentanmeldung ( JP-A) Nr. 8-272087 )), und eine Technik, in der eine hydrophile Schicht gebildet wird, die eine Phasen-Trennungsstruktur aufweist, die sich aus zwei Phasen zusammensetzt, nämlich einer Phase mit einem hydrophilen Polymer als Hauptkomponente und einer Phase mit einem hydrophoben Polymer als Hauptkomponente (siehe z.B. Patentdokument 2 ( JP-A Nr. 8-292558 )), und andere Techniken.
  • Diese hydrophilen Schichten besitzen eine höhere Hydrophilität als konventionelle hydrophile Schichten, und sie stellen Flachdruckplatten bereit, mit denen zum Beginn der Druckoperationen Drucksachen hergestellt werden können, die keine Flecken aufweisen. Wenn jedoch das Drucken wiederholt wird treten Probleme auf, wie z.B. dass sich die hydrophile Schicht ablöst oder dass die Hydrophilität hiervon sich über die Zeit verringert. Somit war es erwünscht, Flachdruckplattenvorläufer zu entwickeln, die sogar unter harscheren Druckbedingungen in der Lage sind, eine große Anzahl von Drucksachen herzustellen, die keine Flecken aufweisen, ohne dass sich die hydrophilen Schichten der Flachdruckplatten von ihren Trägern ablösen oder dass sich die Hydrophilität ihrer Oberflächen verringert. Unter praktischen Gesichtspunkten ist es erforderlich, die Hydrophilität in der vorliegenden Situation weiter zu erhöhen.
  • In Bezug auf Druckplatten für Computer-auf-Platte-Systeme (computer-to-plate systems), die sich in den letzten Jahren bemerkenswert entwickelt haben, wurde viel Forschung betrieben. Insbesondere wurden entwicklungsfreie Flachdruckplattenvorläufer, die in eine Druckmaschine zum Drucken eingesetzt werden, ohne dass sie nach dem Belichten entwickelt werden, erforscht, um die Druckverarbeitung effizienter zu gestalten und die Probleme mit der Entsorgung von flüssigen Abfällen zu lösen. Im Ergebnis sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden.
  • Eines der Verfahren zum Entfernen des Entsorgungsschrittes ist ein Verfahren, dass als Entwicklung auf der Maschine bezeichnet wird, welches einen Schritt zum Montieren eines belichteten Druckvorläufers auf einen Zylinder einer Druckmaschine; und einen Schritt zum Zuführen von Anfeuchtwasser und Tinte hierzu, während der Zylinder gedreht wird, wodurch der Nicht-Bildteil des Druckvorläufers entfernt wird, umfasst. D.h., dies ist ein Verfahren, in dem der Druckvorläufer belichtet wird; dann die Platte, wie sie ist, in eine Druckmaschine eingesetzt wird; und die Entwicklung während des normalen Druckprozesses vervollständigt wird.
  • Es ist notwendig, dass ein Flachdruckplattenvorläufer, der für solch eine Entwicklung auf der Maschine geeignet ist, eine fotoempfindliche Schicht aufweist, die in Anfeuchtwasser und einem Tintenlösungsmittel löslich ist, und dass er ferner gute Handhabbarkeitseigenschaften in einem hellen Raum besitzt, die ihn dazu geeignet machen, auf einer Druckmaschine entwickelt zu werden, die sich in einem hellen Raum befindet.
  • Als Druckplattenvorläufer, bei dem kein Entwicklungsschritt notwendig ist, ist ein nicht-verarbeiteter Druckplattevorläufer bekannt, bei dem eine vernetzte hydrophile Schicht auf einem Träger gebildet ist, wobei die vernetzte Schicht ein mikroeingekapseltes, wärmeschmelzbares Material enthält (siehe z.B. Patentdokument 3 ( WO Nr. 94/23954 )). Bei diesem Druckplattenvorläufer kollabieren die Mikrokapseln durch die Wirkung der Wärme, die in dem mit einem Laser belichteten Bereich gebildet wird, und dann schmilzt das lipophile Material in den Kapseln heraus, so dass die Oberfläche der hydrophilen Schicht hydrophob gemacht wird. Dieser Druckplattenvorläufer muss nicht entwickelt werden, jedoch ist die Hydrophilität oder die Haltbarkeit der hydrophilen Schicht, die auf dem Träger abgeschieden ist, unzureichend, was zu einem Problem führt, dass, wenn das Drucken unter Verwendung der Platte wiederholt wird, die Nicht-Bildteile der Drucksachen allmählich stärker angefleckt werden.
  • EP 1 057 622 A1 beschreibt einen Lithographiedruckplattenvorläufer, der einen Träger umfasst, auf dem eine Schicht vorgesehen ist, die ein hydrophiles, Medium umfasst, worin die ein hydrophiles Medium umfassende Schicht einen Hydrophobisierungsvorläufer mit einer hydrophilen Oberfläche und ein Licht/Wärme-Umwandlungsmittel, das als solches oder zumindest auf der Oberfläche hydrophil ist, enthält.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gemacht worden ist, um die vorstehend erwähnten verschiedenen Probleme zu lösen, einen negativen Flachdruckplattenvorläufer bereitzustellen, der mit einer hydrophilen Schicht versehen ist, die eine hohe Hydrophilität und überlegene Haltbarkeit aufweist, wodurch er besonders überlegene Druckfleckenbeständigkeit und Druckbeständigkeit besitzt.
  • Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Flachdruckplattenvorläufer bereitzustellen, der mittels Rasterbelichtung auf Grundlage von digitalen Signalen verarbeitet werden kann und der durch eine einfache Wasserentwicklungshandlung verarbeitet werden kann, nachdem ein Bild gebildet worden ist, oder der zum Drucken in eine Druckmaschine eingesetzt werden kann, ohne einer besonderen Entwicklung unterzogen zu werden.
  • Um die vorstehend erwähnten Aufgaben zu lösen, haben die Erfinder Forschungen durchgeführt. Als Ergebnis wurde gefunden, dass die vorstehend erwähnten Probleme gelöst werden können, indem ein fotothermales Umwandlungsmittel und eine Verbindung, die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, jeweils unabhängig in eine hydrophile Schicht eingearbeitet werden, die eine vernetzte Struktur aufweist, die aus einem organisch/anorganischen Komposit besteht, das ein spezifischen hydrophiles Polymer umfasst. Somit wurde ein erster Aspekt der Erfindung vollendet.
  • D.h., der erste Aspekte der Erfindung besteht in einem Flachdruckplattenvorläufer, umfassend einen Träger und eine hydrophile Schicht, die auf oder über dem Träger gebildet ist, die eine hydrophile Pfropfkette aufweist und die ferner eine vernetzte Struktur aufweist, die durch Hydrolysieren oder Polykondensieren eines Alkoxids eines Elements, das aus Si, Ti, Zr und Al ausgewählt ist, gebildet ist, worin die hydrophile Schicht ein fotothermales Umwandlungsmittel (A) und eine Verbindung (B), die zum Bilden eines hydrophoben Oberflächenbereichs durch Erwärmen oder Bestrahlung mit Strahlung fähig ist, umfasst, und die fotothermale Umwandlungsverbindung (A) ist nicht in der Verbindung (B) enthalten.
  • Solch eine hydrophile Schicht, die eine hydrophile Pfropfkette aufweist und die ferner eine vernetzte Struktur, die durch Hydrolysieren oder Polykondensieren eines Alkoxids eines Elements, das aus Si, Ti, Zr und Al ausgewählt ist, gebildet ist, aufweist, umfasst eine hydrophile Polymerverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (1) repräsentiert wird: Allgemeine Formel (1):
    Figure 00060001
  • In der Formel (1) repräsentieren R1, R2, R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, m ist 0, 1 oder 2, n ist eine ganze Zahl von 1 bis 8, x und y sind Werte, die x + y = 100 erfüllen, und das Verhältnis von x:y liegt im Bereich von 100:0 bis 1:99. L1, L2 und L3 repräsentieren jeweils unabhängig eine Einfachbindung oder eine organische Verknüpfungsgruppe, und Y1 und Y2 repräsentieren jeweils unabhängig -N(R7)(R8), -OH, -NHCOR7, -COR7, -CO2M oder -SO3M, worin R7 und R8 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen repräsentieren und M ein Wasserstoffatom, Alkalimetall, Erdalkalimetall oder Onium repräsentiert.
  • Das vorstehende hydrophile Polymer, das in der hydrophilen Schicht enthalten ist, umfasst eine Polymereinheit, die durch die strukturelle Einheit (i) repräsentiert wird, und optional eine Polymereinheit, die durch die strukturelle Einheit (ii) der allgemeinen Formel (1) repräsentiert wird, wobei das hydrophile Polymer ferner an einem Ende der Polymereinheit eine Silankupplungsgruppe umfasst, die durch die strukturelle Einheit (iii) der Formel (1) repräsentiert wird.
  • Die hydrophile Schicht gemäß dem vorliegenden Aspekt kann gebildet werden, indem eine hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung hergestellt wird, die eine hydrophile Polymerverbindung, die durch die allgemeine Formel (1) repräsentiert wird, umfasst, und die bevorzugt eine vernetzende Komponente umfasst, die durch die folgende allgemeine Formel (2) repräsentiert wird, die Zusammensetzung auf eine Trägeroberfläche aufgetragen wird und die aufgetragene Zusammensetzung getrocknet wird.
  • Allgemeine Formel (2)
    • (R7)m-X-(OR8)4-m worin R7 und R8 jeweils unabhängig eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe repräsentieren, X Si, Al, Ti oder Zr repräsentiert, und m eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist.
  • Der Mechanismus, der die Wirkung des vorliegenden Aspekts der Erfindung verursacht, ist nicht geklärt, jedoch wird das Folgende angenommen: In der hydrophilen Schicht, die auf oder über dem Träger gebildet ist, die eine hydrophile Pfropfkette aufweist und die ferner eine vernetzte Struktur aufweist, die durch Hydrolysieren oder Polykondensierens eines Alkoxids eines Elements, das aus Si, Ti, Zr und Al ausgewählt ist, gebildet ist, liegen die hydrophilen funktionellen Gruppen, die im Zustand der Pfropfkette eingeführt sind, bevorzugt an der Oberfläche der hydrophilen Schicht vor, und sie sind in einem freien Zustand, und ferner wird eine organisch/anorganische Kompositbeschichtung mit einer hochdichten vernetzten Struktur durch die Hydrolyse oder Polykondensation des Metallalkoxids gebildet; daher wird die hydrophile Schicht zu einem Film mit einer hohen Hydrophilität und hoher Festigkeit.
  • Spezifisch wird der vorstehend beschriebene Effekt wie folgt angenommen: wenn eine hydrophile Beschichtungs-Lösungszusammensetzung, die eine durch die allgemeine Formel (1) repräsentierte hydrophile Polymerverbindung umfasst, hergestellt und aufgetragen wird, um eine hydrophile Schicht zu bilden, besitzt die hydrophile Schicht eine vernetzte Struktur aus Si(OR)4, die durch Wechselwirkung zwischen den Silankupplungsgruppen der hydrophilen Polymerverbindung gebildet wird; daher kann eine hohe Druckbeständigkeit durch die feste vernetzte Struktur realisiert werden; und ferner ist eine Einheit mit einer hydrophilen Gruppe in der hydrophilen Polymerverbindung an dem anderen Ende der linearen Hauptkette positioniert; daher besitzt die Einheit eine hohe Beweglichkeit, so dass die Zuführ- und Abflussraten von Anfeuchtwasser, das zum Zeitpunkt des Druckens zugeführt oder abgeführt wird, hoch sind, wodurch Flecken in Nicht-Bildteilen effektiv durch die hohe Hydrophilität vermieden werden, und somit können hoch qualitative Bilder erzeugt werden. Durch die Zugabe der vernetzenden Komponente, die durch die allgemeine Formel (2) repräsentiert wird, zu der hydrophilen Beschichtungs-Lösungszusammensetzung verursacht die Wechselwirkung zwischen der Silankupplungsgruppe und der vernetzenden Komponente, dass die Dichte der vernetzten Struktur höher wird. Auf Grundlage solcher Verbesserungen bezüglich der Filmfestigkeit kann eine höhere Druckbeständigkeit erwartet werden.
  • Darüber hinaus sind im vorliegenden Aspekt ein fotothermales Umwandlungsmittel und eine Verbindung, die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, in die hydrophile Schicht eingearbeitet, wodurch in der Matrix der hydrophilen Polymerverbindung Partikel der Verbindung, die einen hydrophilen Oberflächenbereich bilden können, wie z.B. thermisch schmelzbare hydrophobe Partikel, in einem erwärmten Bereich oder einem mit Strahlung bestrahlten Bereich geschmolzen werden und aneinander anhaften. Als Ergebnis wird ein hydrophober Bereich gebildet, so dass ein Bild durch Rasterbelichtung mit einem Laserstrahl oder dgl. für eine kurze Zeitspanne gebildet werden kann. Die ursprünglich hydrophile Schicht fungiert somit als eine bilderzeugende Schicht.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist das fotothermale Umwandlungsmittel nicht in der Verbindung, die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, beinhaltet (eingekapselt), und das Mittel und die Verbindung sind unabhängig in der hydrophilen Oberfläche dispergiert; daher sind der Infrarotabsorber und die Verbindung, die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, nicht exzessiv nahe zu einander. Somit wird ein hydrophober Bereich in verlässlicher Weise gebildet, ohne dass die Verbindung, die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, durch die Wärme zersetzt wird, sogar wenn die Wärme mit einer sehr hohen Temperatur nahe zu dem fotothermalen Umwandlungsmittel durch Laserbelichtung mit einer hohen Belichtungsmenge gebildet wird. Als Ergebnis enthält der somit gebildete hydrophobe Bereich keine Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, die aus der thermischen Zersetzung resultiert, und der hydrophobe Bereich wird fest und stark gebildet. Entsprechend wird die Bildung von Defekten des Bildteiles aufgrund der Eliminierung von jeglicher hydrophober Komponente während des Druckens unterdrückt, und es kann eine höherer Druckbeständigkeit erwartet werden.
  • Da darüber hinaus die Nicht-Bildteile durch die hydrophile Schicht, die wie vorstehend beschrieben solch eine hohe Filmfestigkeit aufweist, eine überlegene Hydrophilität beibehalten, kann der Vorläufer durch eine einfache Wasser-Entwicklungshandlung verarbeitet werden, oder er kann direkt in eine Druckmaschine eingesetzt und verarbeitet werden, ohne irgendeinen Entwicklungsprozess zu erfordern.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Der erfindungsgemäße Flachdruckplattenvorläufer wird genau mittels der folgenden ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Der Flachdruckplattenvorläufer der vorliegenden Ausführungsform ist ein Flachdruckplattenvorläufer, der einen Träger und eine hydrophile Schicht umfasst, die auf dem Träger gebildet ist und eine vernetzte Struktur aus einem organisch/anorganischen Komposit aufweist, das ein spezifisches hydrophiles Polymer umfasst, wobei die hydrophile Schicht ein fotothermales Umwandlungsmittel (A) und eine Verbindung (B), die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, indem sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt wird, umfasst, und die hydrophile Schicht weist selbst bilderzeugende Funktionen auf.
  • Die entsprechenden Elemente des Flachdruckplattenvorläufers der vorliegenden Ausführungsform werden nachstehend im Detail beschrieben.
  • [HYDROPHILE SCHICHT]
  • Die hydrophile Schicht weist in der vorliegenden Ausführungsform eine hydrophile Pfropfkette auf, und sie weist eine vernetzte Struktur auf, die durch Hydrolysieren und Polykondensieren eines Alkoxids eines Metalls, das aus Si, Ti, Zr und Al ausgewählt ist, gebildet ist. Die hydrophile Schicht, die solch eine vernetzte Struktur aufweist, kann geeigneterweise unter Verwendung einer Verbindung mit der vorstehend beispielhaft genannten Metallalkoxidstruktur und einer hydrophilen funktionellen Gruppe, die die hydrophile Pfropfkette bilden kann, hergestellt werden. Von den Metallalkoxiden sind Alkoxide von Silicium angesichts der Reaktivität und ihrer leichten Verfügbarkeit bevorzugt. Spezifisch können bevorzugt Verbindungen verwendet werden, die als Silankupplungsverbindungen verwendet werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird die vernetzte Struktur, die wie vorstehend beschrieben durch Hydrolysieren und Polykondensieren eines Metallalkoxids gebildet ist, nachstehend entsprechend den Umständen als Sol-Gel-vernetzte Struktur bezeichnet werden.
  • Die hydrophile Schicht, die die freie hydrophile Pfropfkette und die Sol-Gel-vernetzte Struktur aufweist, umfasst ein hydrophiles Polymer, das nachstehend im Detail beschrieben wird.
  • Im Folgenden werden die entsprechenden Aufbaukomponenten der hydrophilen Schicht gemäß der vorliegenden Ausführungsform und ein Verfahren zur Herstellung der hydrophilen Schicht im Detail beschrieben werden.
  • (1. Makromolekulare Verbindung, die durch die allgemeine Formel (1) repräsentiert wird.)
  • Allgemeine Formel (1)
    Figure 00120001
  • Die Polymerverbindung, die durch die allgemeine Formel (1) repräsentiert wird, ist ein hydrophiles Polymer, das endständig eine Silankupplungsgruppe aufweist, und es wird nachstehend entsprechend den Umständen als spezifisches hydrophiles Polymer bezeichnet werden.
  • In der allgemeinen Formel (1) repräsentieren R1, R2, R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen. Die Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen ist bevorzugt eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele der Alkylgruppe umfassen Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, s-Butyl-, t-Butyl-, Isopentyl-, Neopentyl-, 1-Methylbutyl-, Isohexyl-, 2-Ethylhexyl-, 2-Methylhexyl- und Cyclopentylgruppen. Diese Kohlenwasserstoffgruppen können ferner einen Substituenten aufweisen.
  • Bevorzugte Beispiele von jedem von R1, R2, R3, R4, R5 und R6 umfassen ein Wasserstoffatom und Methyl- und Ethylgruppen.
  • L1, L2 und L3 repräsentieren jeweils eine Einfachbindung oder eine organische Verknüpfungsgruppe. Die organische Verknüpfungsgruppe ist eine mehrwertige Verknüpfungsgruppe aus nicht-metallischen Atomen, und sie besteht bevorzugt aus 1 bis 60 Kohlenstoffatomen, 0 bis 10 Stickstoffatomen, 0 bis 50 Sauerstoffatomen und 1 bis 100 Wasserstoffatomen und 0 bis 20 Schwefelatomen. Spezifischere Beispiele der Verknüpfungsgruppe umfassen Gruppen, die aus irgendeiner der folgenden strukturellen Einheiten oder aus irgendeiner Kombination dieser Einheiten bestehen.
  • Figure 00130001
  • Y1 und Y2 repräsentieren jeweils unabhängig -N(R7)(R8), -OH, -NHCOR7, -COR7, -CO2M oder -SO3M, worin R7 und R8 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen repräsentieren, M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder ein Onium repräsentiert. Bei -N(R7)(R8) können R7 und R8 miteinander verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Der gebildete Ring kann ein Heteroring sein, der ein Heteroatom enthält, wie z.B. ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder ein Stickstoffatom.
  • R7 und R8 repräsentieren jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen. Beispiele der Kohlenwasserstoffgruppe umfassen Alkyl- und Arylgruppen. Lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppen mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen sind bevorzugt. Spezifische Beispiele hiervon umfassen Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, s-Butyl-, t-Butyl-, Isopentyl-, Neopentyl-, 1-Methylbutyl-, Isohexyl-, 2-Ethylhexyl-, 2-Methylhexyl- und Cyclopentylgruppen.
  • Diese Kohlenwasserstoffgruppen können ferner einen Substituenten aufweisen. Wenn die Alkylgruppe einen Substituenten aufweist, weist die substituierte Alkylgruppe eine Struktur auf, worin der Substituent und eine Alkylengruppe miteinander verbunden sind. Als Substituent kann irgendeine einwertige, nicht-metallische atomare Gruppe, außer Wasserstoff, verwendet werden. Bevorzugte Beispiele hiervon umfassen Halogenatome (-F, Br, -Cl und -I); und die folgenden Gruppen oder konjugierten Basengruppen: Hydroxyl, Alkoxy, Aryloxy, Mercapto, Alkylthio, Arylthio, Alkyldithio, Aryldithio, Amino, N-Alkylamino, N,N-Diarylamino, N-Alkyl-N-arylamino, Acyloxy, Carbamoyloxy, N-Alkylcarbamoyloxy, N-Arylcarbamoyloxy, N,N-Dialkylcarbamoyloxy, N,N-Diarylcarbamoyloxy, N-Alkyl-N-arylcarbamoyloxy, Alkylsulfoxy, Arylsulfoxy, Acylthio, Acylamino, N-Alkylacylamino, N-Arylacylamino, Ureido, N'-Alkylureido, N',N'-Dialkylureido, N'-Arylureido, N',N'-Diarylureido, N'-Alkyl-N'-arylureido, N-Alkylureido, N-Arylureido, N'-Alkyl-N-alkylureido, N'-Alkyl-N-arylureido, N',N'-Dialkyl-N-alkylureido, N',N'-Dialkyl-N-arylureido, N'-Aryl-N-Alkylureido, N'-Aryl-N- Arylureido, N',N'-Diaryl-N-alkylureido, N',N'-Diaryl-N-arylureido, N'-Alkyl-N'-aryl-N-alkylureido, N'-Alkyl-N'-aryl-N-arylureido, Alkoxycarbonylamino, Aryloxycarbonylamino, N-Alkyl-N-alkoxycarbonylamino, N-Alkyl-N-aryloxycarbonylamino, N-Aryl-N-alkoxycarbonylamino, N-Aryl-N-aryloxycarbonylamino, Formyl, Acyl, Carboxyl, Alkoxycarbonyl, Aryloxycarbonyl, Carbamoyl, N-Alkylcarbamoyl, N,N-Dialkylcarbamoyl, N-Arylcarbamoyl, N,N-Diarylcarbamoyl, N-Alkyl-N-arylcarbamoyl, Alkylsulfinyl, Arylsulfinyl, Alkylsulfonyl, Arylsulfonyl, Sulfo (-SO3H)- und konjugierte Basengruppen hiervon (als Sulfonat bezeichnet), Alkyoxysulfonyl, Aryloxysulfonyl, Sulfinamoyl, N-Alkylsulfinamoyl, N,N-Dialkylsulfinamoyl, N-Arylsulfinamoyl, N,N-Diarylsulfinamoyl, N-Aryl-N-arylsulfinamoyl, Sulfamoyl, N-Alkylsulfamoyl, N,N-Dialkylsulfamoyl, N-Arylsulfamoyl, N,N-Diarylsulfamoyl, N-Alkyl-N-arylsulfamoyl, Phosphon (-PO3H2) und konjugierte Basengruppen hiervon (nachstehend als Phosphonat bezeichnet), Dialkylphosphon (-PO3(Alkyl)2), Diarylphosphon (-PO3(Aryl)2), Alkylarylphosphon (-PO3(Alkyl)(aryl)), Monoalkylphosphon (-PO3H(Alkyl)) und konjugierte Basengruppen hiervon (nachstehend als Alkylphosphonat bezeichnet), Monoarylphosphon (-PO3H(Aryl)) und konjugierte Basengruppen hiervon (nachstehend bezeichnet als Arylphosphonat), Phosphonoxy (-OPO3H4) und konjugierte Basengruppen hiervon (nachstehend als Phosphonatoxy bezeichnet), Dialkylphosphonoxy (-OPO3(Alkyl)2), Diarylphosphonoxy (-OPO3(Aryl)2), Alkylarylphosphonoxy (-OPO3(Alkyl(aryl)), Monoalkylphosphonoxy (-OPO3H(Alkyl)) und konjugierte Basengruppen hiervon (nachstehend als Alkylphosphonatoxy bezeichnet), Monoarylphosphonoxy (-OPO3H(Aryl)) und konjugierte Basengruppen hiervon (nachstehend als Arylphosphonatoxy bezeichnet), Morpholino, Cyano, Nitro, Aryl, Alkenyl und Alkinyl.
  • Spezifische Beispiele der Alkylgruppen in diesen Substituenten sind die gleichen Alkylgruppen wie vorstehend beschrieben. Spezifische Beispiele der Arylgruppen hierin umfassen Phenyl-, Biphenyl-, Naphthyl-, Tolyl-, Xylyl-, Mesityl-, Cumenyl-, Chlorphenyl-, Bromphenyl-, Chlormethylphenyl-, Hydroxyphenyl-, Methoxyphenyl-, Ethoxyphenyl-, Phenoxyphenyl-, Acetoxyphenyl-, Benzoyloxyphenyl-, Methylthiophenyl-, Phenylthiophenyl-, Methylaminophenyl-, Dimethylaminophenyl-, Acetylaminophenyl-, Carboxyphenyl-, Methoxycarbonylphenyl-, Ethoxyphenylcarbonyl-, Phenoxycarbonylphenyl-, N-Phenylcarbamoylphenyl-, Phenyl-, Cyanophenyl-, Sulfophenyl-, Sulfonatphenyl-, Phosphonphenyl- und Phosphonatphenylgruppen. Beispiele der Alkenylgruppe hierin umfassen Vinyl-, 1-Propenyl-, 1-Butenyl-, Cinnamyl- und 2-Chlor-1-ethylengruppen. Beispiele der Alkinylgruppe hierin umfassen Ethinyl-, 1-Propinyl-, 1-Butinyl- und Trimethylsilylethinylgruppen. Beispiele von G1 in der Acylgruppe (G1CO-) hierin umfassen Wasserstoff und die gleichen Alkyl- und Arylgruppen wie vorstehend beschrieben.
  • Von diesen Substituenten sind Halogenatome (-F, Br, -Cl und -I) und Alkoxy-, Aryloxy-, Alkylthio-, Arylthio-, N-Alkylamino-, N,N-Dialkylamino-, Acyloxy-, N-Alkylcarbamoyloxy-, N-Arylcarbamoyloxy-, Acylamino-, Formyl-, Acyl-, Carboxyl-, Alkoxycarbonyl-, Aryloxycarbonyl-, Carbamoyl-, N-Alkylcarbamoyl-, N,N-Dialkylcarbamoyl-, N-Arylcarbamoyl-, N-Alkyl-N-arylcarbamoyl-, Sulfo-, Sulfonato-, Sulfamoyl-, N-Alkylsulfamoyl-, N,N-Dialkylsulfamoyl-, N-Arylsulfamoyl-, N-Alkyl-N-arylsulfamoyl-, Phosphon-, Phosphonato-, Dialkylphosphon-, Diarylphosphon-, Monoalkylphosphon-, Alkylphosphonat-, Monoarylphosphon-, Arylphosphonat-, Phosphonoxy-, Phosphonatoxy-, Aryl- und Alkenylgruppen bevorzugt.
  • Die Alkylengruppen in der substituierten Alkylgruppe kann ein zweiwertiger organischer Rest sein, der durch Entfernen von irgendeinem Wasserstoffatom an Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe von der vorstehend erwähnten Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen erhalten wird. Bevorzugte Beispiele hiervon umfassen lineare Alkylengruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, verzweigte Alkylengruppen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und zyklische Alkylengruppen mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte und spezifische Beispiele der substituierten Alkylgruppe, die durch Kombinieren des Substituenten mit der Alkylengruppe erhalten werden, umfassen Chlormethyl-, Bromethyl-, 2-Chlorethyl-, Trifluormethyl-, Methoxymethyl-, Methoxyethoxyethyl-, Allyloxymethyl-, Phenoxymethyl-, Methylthiomethyl-, Tolylthiomethyl-, Ethylaminoethyl-, Diethylaminopropyl-, Morpholinopropyl-, Acetyloxymethyl-, Benzoxyloxymethyl-, N-Cyclohexylcarbamoyloxyethyl-, N-Phenylcarbamoyloxyethyl-, Acetylaminoethyl-, N-Methylbenzoylaminopropyl-, 2-Oxyethyl-, 2-Oxypropyl-, Carboxypropyl-, Methoxycarbonylethyl-, Allyloxycarbonylbutyl-, Chlorphenoxycarbonylmethyl-, Carbamoylmethyl-, N-Methylcarbamoylethyl-, N,N-Dipropylcarbamoylmethyl-, N-(Methoxyphenyl)carbamoylethyl-, N-Methyl-N-(sulfophenyl)carbamoylmethyl-, Sulfobutyl-, Sulfonatbutyl-, Sulfamoylbutyl-, N-Ethylsulfamoylmethyl-, N,N-Dipropylsulfamoylpropyl-, N-Tolylsulfomoylpropyl-, N-Methyl-N-(phosphonphenyl)sulfamoyloctyl-, Phosphonbutyl-, Phosphonathexyl-, Diethylphosphonbutyl-, Diphenylphosphonpropyl-, Methylphosphonbutyl-, Methylphosphonatbutyl-, Tolylphosphonhexyl-, Tolylphosphnathexyl-, Phosphonoxypropyl-, Phosphonatoxybutyl-, Benzyl-, Phenethyl-, α-Methylbenzyl-, 1-Methyl-1-phenylethyl-, p-Methylbenzyl-, Cynnamyl-, Allyl-, 1-Propenylmethyl-, 2-Butenyl-, 2-Methylallyl-, 2-Methylpropenylmethyl-, 2-Propinyl-, 2-Butinyl- und 3-Butinylgruppen.
  • M repräsentiert ein Wasserstoffatom; ein Alkalimetall, wie z.B. Lithium, Natrium oder Kalium; ein Erdalkalimetall, wie z.B. Calcium oder Barium; oder ein Onium, wie z.B. Ammonium, Jodonium oder Sulfonium.
  • Spezifische Beispiele des erfindungsgemäßen hydrophilen Polymers sind nachstehend angegeben. Erfindungsgemäß ist jedoch das spezifische hydrophile Polymer nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Figure 00190001
  • Figure 00200001
  • Figure 00210001
  • Das erfindungsgemäße hydrophile Polymer kann durch Radialpolymerisieren einer ungesättigten Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (3) repräsentiert wird, und/oder einer ungesättigten Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (4) repräsentiert wird, mit einer Silanverbindung, die eine Mercaptogruppe enthält und die folgende allgemeine Formel (5) repräsentiert wird, synthetisiert werden.
  • Figure 00220001
  • Die Silanverbindung (5), die eine Mercaptogruppe enthält, besitzt die Fähigkeit zum Kettentransfer. Daher kann in der Radikalpolymerisation ein Polymer synthetisiert werden, das endständig an seiner Hauptkette eine eingeführte Silankopplungsgruppe aufweist.
  • In den vorstehend erwähnten Formeln (3), (4) und (5) sind R1 bis R6, L1, L2, L3, Y1, Y2 und m wie in der Formel (1) definiert. Diese Verbindungen sind käuflich erhältlich und können auch leicht synthetisiert werden.
  • (ART DER REAKTION)
  • Die Art der Reaktion, wenn die durch die allgemeine Formel (5) repräsentierte Silanverbindung (5), die eine Mercaptogruppe enthält, mit der/den ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, radikalisch umgesetzt wird, ist nicht besonders beschränkt. Bevorzugt wird z.B. eine lösungsmittelfreie Reaktion, eine Reaktion in Lösung, eine Suspensionsreaktion (Emulsionsreaktion) oder irgendeine andere Reaktion in der Gegenwart eines Radikalstarters oder unter Bestrahlung mit Licht aus einer Hochdruck-Quecksilberlampe durchgeführt. Die Polymerisationsart kann auch zweckabhängig geeignet aus einer chargenartigen Weise (batch) (Beispiele hiervon umfassen Reaktionsweisen mit separater Zugabe und Weisen mit sukzessiver Zugabe), eine halbkontinuierlichen Weise und einer kontinuierlichen Weise ausgewählt werden. Die Weise mit separater Zugabe, die als separate Einbringungsweise bezeichnet werden kann, der ungesättigten Verbindung(en), oder die Weise mit sukzessiver Zugabe, die als Inkrementweise bezeichnet werden kann, der ungesättigten Verbindung(en) ist eine besonders bevorzugte Polymerisationsweise, da die Homopolymerisation der ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, effektiv unterdrückt wird. Es ist bekannt, dass wenn z.B. die durch die allgemeine Formel (5) repräsentierte Mercaptogruppe-haltige Silanverbindung mit der/den ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, (in einem Molverhältnis von 1/1) radikalpolymerisiert wird, ein Homopolymer oder Homopolymere der ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, in Abhängigkeit von den Polymerisationstemperaturbedingungen in einem Anteil von etwa 10 Massen% gebildet werden kann/können, wenn diese Verbindung in einem einzelnen Schritt radikalpolymerisiert werden. Wenn andererseits die separate Zugabeweise verwendet wird, um diese Verbindungen radikalisch zu polymerisieren, z.B. in drei separaten Schritten, kann die Menge des/der Homopolymer(e), das/die aus den ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder (4) repräsentiert wird/werden, gebildet wird/werden, leicht unter den gleichen Polymerisationstemperaturbedingungen auf einen Anteil von etwa weniger als 10 Massen% gedrückt werden.
  • (UMSETZUNGSVERHÄLTNIS)
  • Das Umsetzungsverhältnis der ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, zur Mercaptogruppe-haltigen Silanverbindung, die durch die allgemeine Formel (5) repräsentiert wird, ist nicht besonders beschränkt. Die Umsetzungsmenge der ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, je Mol der Mercaptogruppenhaltigen Silanverbindung, die durch die allgemeine Formel (5) repräsentiert wird, wird bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 50 mol eingestellt. Falls die Umsetzungsmenge außerhalb dieses Bereichs ist, tritt leicht eine Nebenreaktion auf, so dass sich die Ausbeute der hydrolysierbaren Silanverbindung verringern kann. Entsprechend wird die Umsetzungsmenge der ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, je Mol der Mercaptogruppen-haltigen Silanverbindung, die durch die allgemeine Formel (5) repräsentiert wird, stärker bevorzugt im Bereich von 1 bis 45 mol, darüber hinaus bevorzugt von 5 bis 40 mol, eingestellt.
  • Das Umsetzungsverhältnis zwischen den ungesättigten Verbindungen, die durch die allgemeinen Formeln (3) und (4) repräsentiert werden, ist auch nicht besonders beschränkt. Die Umsetzungsmenge der ungesättigten Verbindung, die durch die allgemeine Formel (3) repräsentiert wird, wird vorzugsweise im Bereich von 100 bis 1 mol, stärker bevorzugt 100 bis 5 mol, je 100 mol der Gesamtmenge der ungesättigten Verbindungen, die durch die allgemeinen Formeln (3) und (4) repräsentiert werden, eingestellt.
  • (RADIKALSTARTER)
  • Der Radikalstarter ist bevorzugt ein Radikalstarter vom Azotyp oder ein organisches Peroxid, und stärker bevorzugt ein Radikalstarter vom Azotyp. Spezifische und bevorzugte Beispiele des Radikalstarters vom Azotyp umfassen 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexan-1-carbonitirl), 2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobis(2-methylvaleronitril), 1-[(1-Cyano-1-methylethyl)azo]formamid, 2-Phenylazo-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril, Dimethyl-2,2'-azobis(2-methylpropionat), 2,2'-Azobis[2-methyl-N-[1,1-bis(hydroxymethyl)-2-hydroxyethyl]propionamid], 2,2'-Azobis[2-methyl-N-[1,1-bis(hydroxymethyl)ethyl]propionamid], 2,2'-Azobis[2-methyl-n-(2-hydroxyethyl)propionamid], 2,2'-Azobis[2-(5-methyl-2-imidazolin-2-yl)propan]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(2-imidazol-2-yl)propan]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(4,5,6,7-tetrahydro-1H-1,3-diazepin-2-yl)propan]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl)propan]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(5-hydoxy-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl)propan]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propan]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan], 2,2'-Azobis(2-methyl-N-phenylpropionamidin)dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[N-(4-chlorphenyl)-2-methylpropionamidin]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[N-(4-hydroxyphenyl)-2-methylpropionamidin]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-methyl-N-(phenylmethyl)propionamidin]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-methyl-N-(2-propenyl)propionamidin]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[N-(2-hydroxyethyl)-2-methylpropionamidin]dihydrochlorid. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
  • Die zuzugebende Menge des Radikalstarters wird vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 20 Gew.-Teile, stärker bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-Teile und darüber hinaus stärker bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen, je 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge der ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, und der Mercaptogruppe-haltigen Silanverbindung, die durch die allgemeine Formel (5) repräsentiert wird, eingestellt.
  • (REAKTIONSTEMPERATUR)
  • Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders beschränkt, wenn die durch die allgemeine Formel (5) repräsentierte Mercaptogruppen-haltige Silanverbindung mit der/den ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, umgesetzt wird. Beispielsweise beträgt die Temperatur bevorzugt -50 bis 200°C. Wenn die Rektionstemperatur niedriger als -50°C ist, kann sich die Reaktivität zwischen diesen Komponenten bemerkenswert verringern. Wenn andererseits die Reaktionstemperatur höher als 200°C ist, ist die Art des verwendbaren Lösungsmittels stark eingeschränkt, oder es tritt leicht eine Nebenreaktion auf. Entsprechend beträgt die Reaktionstemperatur bevorzugt 0 bis 100°C, stärker bevorzugt 30 bis 100°C. Wenn in der Erfindung als ungesättigte Verbindung eine ungesättigte Verbindung verwendet wird, bei der die Radikalpolymerisationsgeschwindigkeit der Verbindung selbst groß ist, wie z.B. bei Acrylsäure, ist es am stärksten bevorzugt, die Reaktionstemperatur auf einen Wert von 30 bis 70°C einzustellen. Bei solch einer Reaktionstemperatur wird die Homopolymerisation der ungesättigten Verbindung effektiver unterdrückt, ohne die Reaktionsgeschwindigkeit zu verringern.
  • (REAKTIONSZEIT)
  • Die Reaktionszeit, die in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur und anderen Faktoren veränderlich ist, beträgt unter Berücksichtigung der zuverlässigen Vervollständigung der Reaktion und des Ereichens einer ausreichend hohen Produktivität bevorzugt 0,5 bis 1.000 Stunden, stärker bevorzugt 1 bis 24 Stunden.
  • (LÖSUNGSMITTEL)
  • Wenn die durch die allgemeine Formel (5) repräsentierte Mercaptogruppen-haltige Silanverbindung mit der/den ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel 3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, umgesetzt wird, ist es bevorzugt, ein Lösungsmittel zu verwenden, um diese Komponenten homogen miteinander reagieren zu lassen. Beispiele des Lösungsmittel umfassen Ethyllactat, Methylethylketon, Cyclohexanon, Dimethylsulfoxid, Ethylenglycolmonobutyletheracetat, Diethyldiglycol, Methylpropylenglycol, Diacetonalkohol, Methoxypropylacetat, Diethylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycolmonoethyletheracetat, Ethyl-3-ethoxypropionat, Diethylenglycoldimethylether, N,N-Dimethylacetoamid, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Methyl-3-methoxypropionat, 2-Heptanon, Toluol, Tetrahydrofuran, Dioxan, Chloroform, Hexan, Methanol und Ethanol. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Die Verwendungsmenge des Lösungsmittels wird bevorzugt im Bereich von 1 bis 10.000 Gew.-Teilen, stärker bevorzugt im Bereich von 50 bis 1.000 Gew.-Teilen, und darüber hinaus stärker bevorzugt im Bereich von 50 bis 800 Gew.-Teilen, je 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge der durch die allgemeine Formel (5) repräsentieren Mercaptogruppe-haltigen Silanverbindung und der ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, eingestellt.
  • (REAKTIONSATMOSPHÄRE)
  • Wenn die durch die allgemeine Formel (5) repräsentierte Mercaptogruppe-haltige Silanverbindung mit der/den ungesättigten Verbindung(en), die durch die allgemeine Formel (3) und/oder die allgemeine Formel (4) repräsentiert wird/werden, umgesetzt wird, ist die Art der Reaktionsatmosphäre nicht besonders beschränkt. Z.B. ist es bevorzugt, die Luft innerhalb des Reaktionssystems mit Stickstoff heraus zu spülen oder das Reaktionssystem einer Behandlung zur Entfernung von Sauerstoff mit Ultraschallwellen zu unterziehen, und anschließend diese Verbindungen radikalisch zu polymerisieren. Dies ist so, weil es möglich ist, die Bildung von Disulfidverbindungen, die aus der Kupplungsreaktion zwischen den Mercaptogruppen resultieren, effektiv zu unterdrücken, wenn die Radikalreaktion auf solch eine Weise in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt wird. Anders ausgedrückt wird das Ablaufen einer Kupplungsreaktion zwischen den Mercaptogruppen, welche in vielen Fällen zu einer Verfärbung führt, effektiv vermieden, so dass eine hydrolysierbare Silanverbindung mit hoher Transparenz erhalten werden kann. Wenn Wasser in der Reaktionsatmosphäre in dem Reaktionssystem vorhanden ist, tritt ferner das Problem auf, dass die Hydrolyse der Alkoxygruppe(n) beim Schritt der Radikalreaktion leicht spontan fortschreitet. Insbesondere wenn ein hydrolysierbares Silan mit einer Carboxygruppe einer Radikalreaktion unterzogen wird, schreitet die Hydrolyse der Alkoxygruppe(n) leicht in der Gegenwart von auch nur einer geringen Menge Wasser voran. Wenn das Ausgangsmaterial bei der Verwendung in flüssiger Form vorliegt, wird daher das Ausgangsmaterial bevorzugt einer Entwässerungsbehandlung mit einem Entwässerungsmittel, wie z.B. einem Molekularsieb, Calciumhydrid oder Magnesiumsulfat, unterzogen. Alternativ wird bedarfsabhängig das Ausgangsmaterial vorher in der Gegenwart solch eines Trocknungsmittels unter Stickstoff destilliert.
  • Das Molekulargewicht des hydrophilen Polymers, das verwendet wird, um die hydrophile Schicht in der vorliegenden Ausführungsform zu bilden, ist nicht besonders beschränkt. Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht beträgt bevorzugt 1.000 bis 100.000, stärker bevorzugt 1.000 bis 50.000, und darüber hinaus stärker bevorzugt 1.000 bis 30.000.
  • (2. Vernetzungskomponente, repräsentiert durch die allgemeine Formel (2))
    • (R7)m-X-(OR8)4-m
  • Die durch die allgemeine Formel (2) repräsentierte Vernetzungskomponente ist eine Verbindung, die in ihrer Struktur eine polymerisierbare funktionelle Gruppe aufweist und die als Vernetzungsmittel dient, und sie wird mit dem spezifischen hydrophilen Polymer polykondensiert, um einen festen oder starken Beschichtungsfilm mit einer vernetzten Struktur zu bilden.
  • In der allgemeinen Formel (2) repräsentiert R7 ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Arylgruppe, R8 repräsentiert eine Alkyl- oder Arylgruppe, X repräsentiert Si, Al, Ti oder Zr und m ist eine ganze Zahl von 0 bis 2.
  • Wenn R7 und R8 jeweils eine Alkylgruppe repräsentieren, beträgt die Anzahl der Kohlenstoffatome hierin bevorzugt 1 bis 4. Die Alkyl- oder Arylgruppe kann einen Substituenten aufweisen, und Beispiele des Substituenten, der eingeführt werden kann, umfassen ein Halogenatom, eine Aminogruppe und eine Mercaptogruppe.
  • Diese Verbindung ist bevorzugt eine Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, die ein Molekulargewicht von 1.000 oder kleiner besitzt.
  • Spezifische Beispiele der Vernetzungskomponente, die durch die allgemeine Formel (2) repräsentiert wird, werden nachstehend angeführt. Erfindungsgemäß ist die Vernetzungskomponente jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Wenn X Si ist, d.h., wenn Silicium in der hydrolysierbaren Verbindung enthalten ist, umfassen spezifische Beispiele der Vernetzungskomponente Trimethoxysilan, Triethoxysilan, Tripropoxysilan, Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetrapropoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Propyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diethyldiethoxysilan, γ-Chlorpropyltriethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltriethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenyltripropoxysilan, Diphenyldimethoxysilan und Diphenyldiethoxysilan.
  • Unter diesen Beispielen sind besonders bevorzugte Beispiele Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Diphenyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan usw.
  • Wenn X Al ist, d.h., wenn Aluminium in der hydrolysierbaren Verbindung enthalten ist, umfassen spezifische Beispiele der Vernetzungskomponente Trimethoxyaluminat, Triethoxyaluminat, Tripropoxyaluminat und Tetraethoxyaluminat.
  • Wenn X Ti ist, d.h., wenn Titan in der hydrolysierbaren Verbindung enthalten ist, umfassen spezifische Beispiele der Vernetzungskomponente Trimethoxytitanat, Tetramethoxytitanat, Triethoxytitanat, Tetraethoxytitanat, Tetrapropoxytitanat, Chlortrimethoxytitanat, Chlortriethoxytitanat, Ethyltrimethoxytitanat, Methyltriethoxytitanat, Ethyltriethoxytitianat, Diethyldiethoxytitianat, Phenyltrimethoxytitanat und Phenyltriethoxytitanat.
  • Wenn X Zr ist, d.h., wenn Zirkonium in der hydrolysierbaren Verbindung enthalten ist, umfassen spezifische Beispiele der Vernetzungskomponente Zirkonate, die den vorstehend erwähnten Verbindungen, die beispielhaft für die titanhaltigen Komponenten genannt sind, entsprechen.
  • (3. Herstellung der hydrophilen Schicht)
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die hydrophile Schicht gebildet werden, indem eine hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung hergestellt wird, die das spezifische hydrophile Polymer enthält, die Zusammensetzung auf einen geeigneten Träger aufgetragen wird und dann die aufgetragene Zusammensetzung getrocknet wird. Wenn die hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung hergestellt wird, ist es bevorzugt, dass der Prozentanteil des spezifischen hydrophilen Polymers 10 % oder mehr und weniger als 50 Massen% beträgt, bezogen auf deren Feststoffgehalt. Wenn der Gehalt 50 Massen% oder mehr beträgt, neigt die Filmfestigkeit dazu, geringer zu sein. Wenn der Gehalt weniger als 10 Massen% beträgt, verschlechtern sich die Beschichtungseigenschaften, so dass die Wahrscheinlichkeit groß wird, dass der Beschichtungsfilm reißt. Somit sind beide dieser Fälle nicht bevorzugt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform, worin die Vernetzungskomponente zu der hydrophilen Beschichtungslösungszusammensetzung zugegeben wird, beträgt die zuzugebende Menge der Vernetzungskomponente bevorzugt 5 % oder mehr, stärker bevorzugt 10 % oder mehr, der Silankupplungsgruppen in dem spezifischen hydrophilen Polymer. Die Obergrenze der zuzugebenden Menge der Vernetzungskomponente ist nicht besonders beschränkt, falls die Komponente ausreichend mit dem hydrophilen Polymer vernetzt werden kann. Wenn jedoch zu viel von der Vernetzungskomponente zugegeben wird, kann dies zu solch einem Problem führen, dass die gebildete hydrophile Oberfläche durch die Vernetzungskomponente, die nicht an der Vernetzung teilnimmt, klebrig wird.
  • Das spezifische hydrophile Polymer, das endständig eine Silankupplungsgruppe aufweist, wird in einem Lösungsmittel, bevorzugt zusammen mit der Vernetzungskomponente, gelöst, und dann wird die Lösung ausreichend gerührt, wodurch die vermischte(n) Komponente(n) hydrolisiert und polykondensiert wird/werden. Als Ergebnis wird eine organisch/anorganische Komposit-Sollösung als erfindungsgemäße hydrophile Beschichtungslösung hergestellt. Dies ermöglicht es, eine hydrophile Oberflächenschicht mit hoher Hydrophilität und hoher Filmfestigkeit zu bilden. Um die Hydrolyse- und Polykondensationsreaktion zum Zeitpunkt der Herstellung der organisch/anorganischen Komposit-Sollösung zu fördern, ist es bevorzugt, zusammen einen sauren Katalysator oder einen basischen Katalysator zu verwenden. Es ist zwingend notwendig, einen Katalysator zu verwenden, um die praktisch bevorzugte Reaktionseffizienz zu erhalten.
  • Als Katalysator wird eine saure oder eine basische Verbindung so wie sie ist oder in einer Form, worin sie in einem Lösungsmittel, wie z.B. Wasser oder Alkohol, gelöst ist, verwendet (nachstehend entsprechend als saurer Katalysator oder als basischer Katalysator bezeichnet). Die Konzentration der sauren oder der basischen Verbindung in dem Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt und kann geeignet in Abhängigkeit von den Eigenschaften der verwendeten sauren oder basischen Verbindung, einer gewünschten Menge des Katalysators usw. ausgewählt werden. Wenn die Konzentration des Katalysators hoch ist, besteht ein Trend, dass die Geschwindigkeit der Hydrolyse oder der Polykondensation groß wird. Wenn jedoch ein basischer Katalysator in einer hohen Konzentration verwendet wird, kann in der Sollösung eine Niederschlagsbildung herbeigeführt werden. Wenn der basische Katalysator verwendet wird, beträgt daher dessen Konzentration bevorzugt 1 N oder kleiner, bezogen auf dessen Konzentration in Wasser.
  • Die Art des sauren Katalysators oder des basischen Katalysators ist nicht besonders beschränkt. Wenn es notwendig ist, einen Katalysator in hoher Konzentration zu verwenden, ist es ratsam, einen Katalysator aus Elementen zu verwenden, die kaum in der getrockneten Beschichtung verbleiben.
  • Spezifische Beispiele des sauren Katalysators umfassen halogenierten Wasserstoff, wie z.B. Salzsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, schweflige Säure, Wasserstoffsulfid, Perchlorsäure, Wasserstoffperoxid, Kohlensäure, Carbonsäuren, wie z.B. Ameisensäure und Essigsäure, substituierte Carbonsäuren, worin R bei den Carbonsäuren der strukturellen Formel RCOOH mit einem Fremdelement oder einem Substituent substituiert ist, und Sulfonsäuren, wie z.B. Benzolsulfonsäure. Beispiele des basischen Katalysators umfassen ammoniakalische Basen, wie z.B. Ammoniakwasser, und Amine, wie z.B. Ethylamin und Anilin.
  • Die hydrophile Beschichtungslösung kann hergestellt werden, indem ein hydrophiles Polymer mit einer endständigen Silankupplungsgruppe (und bevorzugt eine Vernetzungskomponente) in einem Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol, gelöst wird (werden), falls gewünscht, der vorstehende Katalysator zu der Lösung zugegeben wird und die Lösung gerührt wird. Die Reaktionstemperatur beträgt bevorzugt Raumtemperatur bis 80°C. Die Reaktionszeit (d.h., die Zeit, für die das Rühren fortzusetzen ist) beträgt bevorzugt 1 bis 72 Stunden. Dieses Rühren unterstützt die Hydrolyse und Polykondensation der zwei Komponenten, um eine organische/anorganische Komposit-Sollösung zu erhalten.
  • Als Lösungsmittel, das bei der Herstellung der hydrophilen Beschichtungs-Lösungszusammensetzung verwendet wird, die das hydrophile Polymer umfasst und bevorzugt die Vernetzungskomponente umfasst, kann irgendein Lösungsmittel, in dem diese Komponenten gelöst oder dispergiert werden können, ohne besondere Beschränkung verwendet werden. Bevorzugte Beispiele hiervon umfassen wässrige Lösungsmittel, wie z.B. Methanol, Ethanol und Wasser.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Herstellung der organisch/anorganischen Komposit-Sollösung (hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung) zum Bilden der hydrophilen Oberfläche gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Sol-Gel-Verfahren verwendet. Das Sol-Gel-Verfahren wird im Detail in veröffentlichten Dokumenten beschrieben, wie z.B. Sumio SAKUHANA "Science of Sol-Gel Method", veröffentlicht von Agne Shofu Co., Ltd. in 1988, und Ken HIRASHIMA "Technique for Forming a Functional Thin Film by The Most Advace Sol-Gel Methods", veröffentlicht von Soso Gijutsu Center in 1992. Die in diesen Dokumenten beschriebenen Verfahren können bei der Herstellung der hydrophilen Beschichtungslösungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden.
  • In der hydrophilen Beschichtungslösungszusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform können verschiedene Additive in Übereinstimmung mit ihrem Zweck verwendet werden, außer wenn die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform beeinträchtigt werden. Z.B. kann ein Tensid hierzu zugegeben werden, um die Homogenität der Beschichtungslösung zu verbessern.
  • Die wie vorstehend beschrieben hergestellte hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung wird auf ein Träger-Grundmaterial aufgetragen und dann getrocknet, wodurch die hydrophile Schicht gebildet werden kann. Die Filmdicke der hydrophilen Schicht kann geeignet ausgewählt werden. Die Menge des aufgetragenen Films nach dem Trocknen beträgt im allgemeinen 0,5 bis 5,0 g/m2, bevorzugt 1,0 bis 3,0 g/m2. Wenn diese Menge weniger als 0,5 g/m2 beträgt, wird die hydrophile Wirkung nicht ausreichend ausgeübt. Wenn die Menge mehr als 5,0 g/m2 beträgt, neigen die Empfindlichkeit und die Filmfestigkeit dazu, sich zu verschlechtern. Somit sind diese zwei Fälle nicht bevorzugt.
  • [(B) Verbindung, die einen hydrophilen Oberflächenbereich bilden kann, indem sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt wird]
  • Die Verbindung mit einer bilderzeugenden Funktion, die zu der hydrophilen Schicht zugegeben wird, ist eine Verbindung in einer Feinpartikelform, die in der Lage ist, einen hydrophoben Bereich in der hydrophilen Schicht zu bilden, indem sie erwärmt oder Strahlung ausgesetzt wird. Bevorzugte Beispiele hiervon umfassen wärmeschmelzbare hydrophobe Partikel und wärmeschmelzbare wasserdispergierbare Partikel.
  • Insbesondere besitzen die wasserdispergierbaren Partikel hydrophile Partikeloberflächen; wenn die Partikel in die hydrophobe Schicht eingeführt werden, kann daher eine hohe Anfleckbeständigkeit in den Nicht-Bildteilen gezeigt werden. Somit sind die wasserdispergierbaren Partikel für die Erfindung stärker bevorzugt.
  • (B-1. Wärmeschmelzbare hydrophobe Partikel)
  • Beispiele der wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel umfassen Polystyrolpartikel, die in EP 816070 beschrieben sind, und hydrophobe Partikel, die in Mikrokapseln eingekapselt sind, die in WO 94/23954 beschrieben sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel, die Partikel einer bilderzeugenden Komponente, die in der hydrophilen Schicht enthalten ist, sind, durch die Wärme geschmolzen und aneinander angehaftet, die durch Erwärmen oder Bestrahlung mit einem Infrarotstrahlungslaser gebildet wird, so dass hydrophobe Bereiche (Tinten-aufnehmende Bereiche: Bildteile) gebildet werden. Die wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel bestehen aus einer hydrophoben organischen Verbindung.
  • Der Schmelzpunkt der hydrophoben organischen Verbindung (Schmelz- und Anhaftungstemperatur) beträgt bevorzugt 50 bis 200°C, da Partikel mit einem Schmelzpunkt in diesem Bereich durch herkömmliches Erwärmen rasch geschmolzen und angehaftet werden. Wenn der vorstehend erwähnte Schmelzpunkt niedriger als 50°C ist, besteht die Möglichkeit, dass die Partikel der hydrophoben organischen Verbindung in einer nicht wünschenswerten Weise durch die Wirkung der Wärme in dem Schritt zum Trocknen des Beschichtungsfilms oder anderen Schritten im Verfahren zur Herstellung des Vorläufers oder durch die Wirkung von Umgebungstemperaturen oder anderen Faktoren bei der Lagerung erweicht oder geschmolzen werden. Der vorstehend erwähnte Schmelzpunkt der hydrophoben organischen Verbindung beträgt bevorzugt 80°C oder höher.
  • Unter Berücksichtigung der Stabilität über die Zeit beträgt der Schmelzpunkt stärker bevorzugt 100°C oder höher. Je höher der Schmelzpunkt ist, desto besser ist die Stabilität. Jedoch beträgt unter Berücksichtigung der Aufzeichnungsempfindlichkeit und der Handhabbarkeit der Schmelzpunkt wünschenswerterweise 200°C oder niedriger.
  • Spezifische und bevorzugte Beispiele der hydrophoben organischen Verbindung, die die wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel aufbaut, umfassen Harze, wie z.B. Polystyrol, Polyvinylchlorid, Methylpolymethacrylat, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylonitril, Polyvinylcarbazol, Copolymere hiervon und Mischungen hiervon; aliphatische Wachse, wie z.B. Polyolefinwachse (z.B. Paraffinwachs, Mikrowachs, Polyethylenwachs und Polypropylenwachs), Stearinsäureamid, Linolensäureamid, Laurylsäureamid, Myristylsäureamid, Palmitinsäureamid, Ölsäureamid; höhere aliphatische Säuren, wie z.B. Stearinsäure, Tridecansäure und Palmitinsäure.
  • Als bilderzeugende Komponente, die in die hydrophile Schicht in der vorliegenden Ausführungsform eingearbeitet ist, sind angesichts der Bilderzeugungsfähigkeit unter den vorstehend erwähnten Partikeln der hydrophoben organischen Verbindung wärmeschmelzbare hydrophobe Partikel bevorzugt, die leicht schmelzen und sich durch Wärme aneinander anhaften und sich zusammenschließen. Angesichts der Vermeidung einer Verschlechterung der Hydrophilität sind Partikel besonders bevorzugt, die hydrophile Oberflächen aufweisen und leicht in Wasser dispergiert werden können.
  • Die Hydrophilität der Oberflächen der wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel wird als ausreichend angesehen, wenn der Kontaktwinkel (von Wassertröpfchen in Luft) in Bezug auf einen Film, der hergestellt ist durch Auftragen von nur den wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikeln auf einen Träger und Trocknen der Partikel bei einer Temperatur, die niedriger als deren Verfestigungstemperatur ist, kleiner wird als der Kontaktwinkel (eines Wassertröpfchens in Luft) in Bezug auf einen Film, der hergestellt ist durch Auftragen von nur den wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikeln auf einen Träger und Trocknen der Partikel bei einer Temperatur, die höher als die Verfestigungstemperatur ist. Partikel mit solch einer Hydrophilität sind bevorzugt.
  • Um die Hydrophilität der Oberflächen der wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel in solch einen bevorzugten Zustand zu versetzen, wird vorgeschlagen, ein hydrophiles Polymer oder Oligomer, wie z.B. Polyvinylalkohol oder Polyethylenglycol, oder eine hydrophile Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht an die Oberflächen der wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel zu adsorbieren. Jedoch ist das Verfahren, um die Oberflächen der wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel hydrophil zu gestalten, nicht auf dieses Verfahren beschränkt, und es können verschiedene bekannte Verfahren zum hydrophilen Gestalten einer Oberfläche eingesetzt werden.
  • Die mittlere Partikelgröße der wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel beträgt bevorzugt 0,01 bis 20 μm, stärker bevorzugt 0,05 bis 2,0 μm, und am stärksten bevorzugt 0,1 bis 1,0 μm. Wenn die mittlere Partikelgröße zu groß ist, besteht die Neigung, dass die Auflösung schlecht ist. Wenn die mittlere Partikelgröße zu klein ist, besteht die Möglichkeit, dass sich die Langzeitstabilität verschlechtern kann.
  • Die zuzugebende Menge der wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel beträgt bevorzugt 30 bis 98 %, stärker bevorzugt 40 bis 95 Massen% der festen Bestandteile in der hydrophilen Schicht.
  • (B-2. wasserdispergierbare Partikel)
  • Die wasserdispergierbaren Partikel der vorliegenden Ausführungsform, die als Bildaufzeichnungskomponente verwendet werden und die in der Lage sind, einen hydrophoben Oberflächenbereich zu bilden, indem sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt werden, sind hydrophobe Polymerpartikel, worin benachbarte Partikel verschmelzen und aneinander anhaften, indem sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt werden, so dass der hydrophobe Oberflächenbereich gebildet werden kann. Diese Partikel sind Partikel, die eine hohe Wasserdispergierbarkeit besitzen, da ihre Oberflächen hydrophil gestaltet sind.
  • Spezifisch sind die wasserdispergierbaren Partikel bevorzugt Partikel, die erhalten werden durch Auflösen eines hydrophoben Polymers mit einer durch die folgenden allgemeinen Formel (6) repräsentierten strukturellen Einheit in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel; Dispergieren der Lösung in eine Wasserphase, die ein hydrophiles Harz mit einer durch die folgende allgemeine Formel (1) oder (7) repräsentierten strukturellen Einheit und/oder Partikel eines Oxids von zumindest einem Element, das ausgewählt ist aus den Elementen in den Gruppen 2 bis 15 des Periodensystems, enthält, um so Öltröpfchen zu formen; und dann Entfernen des Lösungsmittels von den Öltröpfchen. Allgemeine Formel (6)
    Figure 00390001
  • In der Formel (6) repräsentieren R1, R2, R3 und R4 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, m ist 0, 1 oder 2, Z repräsentiert eine Gruppe, die ausgewählt ist aus den Folgenden
    Figure 00400001
  • Worin R9 eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen repräsentiert, R10 eine Alkylengruppe mit 5 oder weniger Kohlenstoffatomen oder einen zweiwertigen organischen Rest, worin eine Mehrzahl von kettenartigen Kohlenstoffatomgruppen miteinander durch ein Kohlenstoffatom oder durch ein Stickstoffatom verbunden sind, repräsentiert, und n ist eine ganze Zahl von 0 bis 4. Allgemeine Formel (1)
    Figure 00400002
    Allgemeine Formel (7)
    Figure 00410001
  • Die allgemeine Formel (1) repräsentiert eine Polymerverbindung mit einer durch die strukturelle Einheit (iii) repräsentierten Silankupplungsgruppe endständig an einer durch die strukturelle Einheit (i) repräsentierten Polymereinheit und optional einer durch die strukturelle Einheit (ii) repräsentierten Polymereinheit. In der Formel (1) repräsentieren R1, R2, R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen, m ist 0, 1 oder 2, x und y sind Werte, die die Gleichung x + y = 100 erfüllen, und das Verhältnis x:y liegt im Gereicht 100:0 bis 1:99. L1, L2 und L3 repräsentieren jeweils unabhängig eine Einfachbindung oder eine organische Verknüpfungsgruppe, und Y1 und Y2 repräsentieren jeweils unabhängig -N(R7)(R8), -OH, -NHCOR7, -COR7, -CO2M oder -SO3HM, worin R7 und R8 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen repräsentieren, und M ein Wasserstoffatom, ein Alklimetall, ein Erdalkalimetall oder ein Onium repräsentiert.
  • In der allgemeinen Formel (7) repräsentieren R1, R2, R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen, m ist 0, 1 oder 2, x und y sind Werte, die die Gleichung x + y = 100 erfüllen, und das Verhältnis x:y liegt im Bereich von 99:1 bis 50:50. L1 und L2 repräsentieren jeweils unabhängig eine Einfachbindung und eine organische Verknüpfungsgruppe, und Y1 und Y2 repräsentieren jeweils unabhängig -N(R7)(R8), -OH, -NHCOR7, -COR7, -CO2M oder -SO3M, worin R7 und R8 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen repräsentieren, und M ein Wasserstoffatom, ein Alklimetall, ein Erdalkalimetall oder ein Onium repräsentiert.
  • (B-3. Hydrophobes Polymer)
  • Das hydrophobe Polymer, das in der vorliegenden Ausführungsform als bilderzeugende Komponente verwendet wird, ist ein hydrophobes Polymer, das in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel gelöst werden kann, und es ist ein Polymer mit einer strukturellen Einheit, die eine durch die allgemeine Formel (6) repräsentierte organische Siliciumgruppe enthält.
  • Dieses eine organische Siliciumgruppe enthaltende Polymer kann erhalten werden durch Homopolymerisieren eines Monomers mit einer ungesättigten Doppelbindung, das in die durch die allgemeine Formel (6) repräsentierte strukturelle Einheit umgewandelt werden kann, oder durch Copolymerisieren dieses Monomers mit einem Monomer, wie z.B. einem auf Styrol-, Acryl-, Vinyl- oder Olefin-basierenden Monomer. Das eine organische Siliciumgruppe enthaltende Polymer in der vorliegenden Ausführungsform kann ein Polymer sein, worin die eine organische Siliciumgruppe enthaltende strukturelle Einheit willkürlich in dessen Molekül eingeführt ist, oder es kann ein Polymer sein, worin die strukturelle Einheit endständig an dem Molekül eingeführt ist.
  • Spezifische Beispiele des Monomers mit einer ungesättigten Doppelbindung, das in die durch die allgemeine Formel (6) repräsentierte strukturelle Einheit umgewandelt werden kann, die eine organische Siliciumgruppe enthält, umfassen Styrylethyltrimethoxysilan, 4-Trimethoxysilylstyrol, 3-(N-Stryrylmethyl-2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltris-(β-methoxyethoxy)silan, Allyltrimethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, Allyltriacetoxysilan, Vinylmethyldimethoxysilan, Vinyldimethylmethoxysilan, Vinylmethyldiethoxysilan, Vnyldimethylethoxysilan, Vinylmethyldiacetoxysilan, Vinyldimethylacetoxysilan, Vinylisobutyldimethoxysilan, Vinyltriisopropoxysilan, Vinyltributoxysilan, Vinyltrihexyloxysilan, Vinylmethoxydihexyloxysilan, Vinyldimethoxyoctyloxysilan, Vinylmethoxydioctyloxysilan, Vinyltrioctyloxysilan, Vinylmethoxydilauroxysilan, Vinyldimethoxylauroxysilan, Vinylmethoxydioleyloxysilan, Vinyldimethoxyoleyloxysilan, 3-(Meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilan, 3-(Meth)acryloxyloxypropyltriethoxysilan, 3-(Meth)acrylamidpropyltrimethoxysilan, 3-(Meth)acrylamidpropyltriethoxysilan, 3-(Meth)acrylamidpropyltri(β-methoxyethoxy)silan, 2-(Meth)acrylamid-2-methylpropyltrimethoxysilan, 2-(Meth)acrylamid-2-methylethyltrimethoxysilan, N-(2-Meth)acrylamidethyl)-aminopropyltrimethoxysilan, 3-(Meth)acrylamidpropyltriacetoxysilan, 2-(Meth)acrylamidethyltrimethoxysilan, 1-(Meth)acrylamidmethyltrimethoxysilan, 3-(Meth)acrylamidpropylmethyldimethoxysilan, 3-(Meth)acrylamidpropyldimethylmethoxysilan, 3-(N-Methyl-(meth)acrylamid)propyltrimethoxysilan, 3-((Meth)acrylamidmethoxy)-3-hydroxypropyltrimethoxysilan, 3-((Meth)acrylamidmethoxy)propyltrimethoxysilan, Dimethyl-3-(meth)acrylamidpropyl-3-(trimethoxysilyl)propylammoniumchlorid, Dimethyl-2-(meth)acrylamid-2-methylpropyl-3-(trimethoxysilyl)propylammoniumchlorid.
  • Beispiele des Monomers, dass als Copolymerisationskomponente, die das erfindungsgemäße hydrophobe Polymer aufbaut, zusammen mit dem Monomer mit einer ungesättigten Doppelbindung, das in die durch die allgemeine Formel (6) repräsentierte strukturelle Einheit, die die organische Siliciumgruppe enthält, umgewandelt werden kann, verwendet werden kann, umfassen die Monomere, die unter den folgenden Punkten (a) bis (k) beschrieben werden:
    • (a) Acrylsäureester, deren Beispiele umfassen Acrylsäureester, die einen Substituenten aufweisen können, wie z.B. Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Amylacrylat, Hexylacrylat, Cyclohexylacrylat, Octylacrylat, Phenylacrylat, Benzylacrylat, 2-Chlorethylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat, Glycidylacrylat, N-Dimethylaminoethylacrylat, o-, m- und p-Hydroxyphenylacrylat,
    • (b) Methacrylsäureester, deren Beispiele Methacrylsäurester umfassen, die einen Substituenten aufweisen können, wie z.B. Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Butylmethacrylat, Amylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Octylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Chlorethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 4-Hydroxybutylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, N-Dimethylaminoethylmethacrylat, o-, m- und p-Hydroxyphenylmethacrylat,
    • (c) Acrylamide und Methacrylamide, deren Beispiele Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N-Ethylacrylamid, N-Ethylmethacrylamid, N-Hexylacrylamid, N-Hexylmethacrylamid, N-Cyclohexylacrylamid, N-Cyclohexylmethacrylamid, N-Hydroxyethylacrylamid, N-Hydroxyethylmethacrylamid, N-Phenylacrylamid, N-Phenylmethacrylamid, N-Benzylacrylamid, N-Benzylmethacrylamid, N-Nitrophenylacrylamid, N- Nitrophenylmethacrylamid, N-Ethyl-N-phenylacrylamid, N-Ethyl-N-phenylmethacrylamid, N-(4-Hydroxyphenyl)acrylamid und N-(4-Hydroxyphenyl)methacrylamid umfassen,
    • (d) Vinylether, deren Beispiele Ethylvinylether, 2-Chlorethylvinylether, Hydroxyethylvinylether, Propylvinylether, Butylvinylether, Octylvinylether und Phenylvinylether umfassen,
    • (e) Vinylester, deren Beispiele Vinylacetat, Vinylchloracetat, Vinylbutyrat und Vinylbenzoat umfassen,
    • (f) Sytrole, deren Beispiele Styrol, α-Methylstyrol, Methylstyrol, Chlormethylstyrol und o-, m- und p-Hydroxystyrol umfassen,
    • (g) Vinylketone, deren Beispiele Methylvinylketon, Ethylvinylketon, Propylvinylketon und Phenylvinylketon umfassen,
    • (h) Olefine, deren Beispiele Ethylen, Proyplen, Isobutylen, Butadien und Isopren umfassen,
    • (i) N-enthaltende Monomere, deren Beispiele N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcarbazol, 4-Vinylpyridin, Acrylnitril und Methacrylnitril umfassen,
    • (j) ungesättigte Sulfonamide, deren Beispiele Acrylamide, wie N-(o-Aminosulfonylphenyl)acrylamid, N-(m-Aminosulfonylphenyl)acrylamid, N-(p-Aminosulfonylphenyl)acrylamid, N-[1-(3-aminosulfonyl)naphthyl]acrylamid und N-(2-Aminosulfonylethyl)acrylamid; Methacrylamide, wie N-(o-Aminosulfonylphenyl)methacrylamid, N-(m-Aminosulfonylphenyl)methacrylamid, N-(p-Aminosulfonylphenyl)methacrylamid, N-[1-(3- Aminosulfonyl)naphthyl]methacrylamid und N-(2-Aminosulfonylethyl)methacrylamid; ungesättigte Sulfonamide von Acrylsäurestern, wie z.B. o-Aminosulfonylphenylacrylat, m-Aminosulfonylphenylacrylat, p-Aminosulfonylphenylacrylat und 1-(3-Aminosulfonylphenylnaphthyl)acrylat; und ungesättigte Sulfonamide von Methyacrylsäureestern, wie z.B. o-Aminosulfonylphenylmethacrylat, m-Aminosulfonylphenylmethacrylat, p-Aminosulfonylphenylmethacrylat und 1-(3-Aminosulfonylphenylnaphthyl)methacrylat umfassen und
    • (k) ungesättigte Säureanhydride, deren Beispiele Itaconsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, 2,3-Dimethylmaleinsäureanhydrid und 2-Chlormaleinsäureanhydrid umfassen.
  • In dem erfindungsgemäß verwendeten hydrophoben Polymer beträgt der Prozentanteil der durch die allgemeine Formel (6) repräsentierten strukturellen Einheit, die die organische Siliciumgruppe enthält, bevorzugt 0,01 bis 100 mol%, stärker bevorzugt 0,05 bis 90 mol%, und am stärksten bevorzugt 0,1 bis 80 mol%. Wenn der Prozentanteil der strukturellen Einheit, die die organische Siliciumgruppe enthält, weniger als 0,01 mol% beträgt, wird die vorteilhafte Wirkung der Erfindung nur schlecht ausgeübt.
  • Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht der organischen Polymerverbindung, die aus diesen Monomeren erhalten wird, beträgt bevorzugt 500 bis 500.000, und das zahlengemittelte Molekulargewicht hiervon beträgt bevorzugt 200 bis 60.000.
  • Im folgenden werden spezifische Beispiele des Polymers, das eine organische Siliciumgruppe enthält, welche als hydrophobes Polymer, das in der Erfindung verwendet wird, bevorzugt sind, veranschaulicht. Jedoch ist das Polymer nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Figure 00470001
  • Figure 00480001
  • (Mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel)
  • Spezifische Beispiele des nicht mit Wasser mischbaren Lösungsmittels, das bei der Herstellung des hydrophoben Polymers verwendet werden kann, umfassen Chlormethan, Dichlormethan, Ethylacetat, Methylethylketon (MEK) Trichlormethan, Kohlenstofftetrachlorid, Ethylenchlorid, Trichlorethan, Toluol, Xylol, Cyclohexanon und 2-Nitropropan. Jedoch ist das Lösungsmittel nicht auf diese Beispiele beschränkt, und in der Erfindung kann irgendein Lösungsmittel verwendet werden, das das hydrophobe Polymer lösen kann und das mit Wasser nicht mischbar ist. Von den beispielhaft genannten Lösungsmitteln sind Dichlorethan und MEK besonders nützlich. Diese sind beim Schritt zum Entfernen des Lösungsmittels von den Ölschichtpartikeln durch Verdampfung besonders bevorzugt, wodurch bei der Herstellung des hydrophoben Polymers die Polymerpartikel rasch gehärtet werden.
  • (Wasserlösliches Harz)
  • In dieser Erfindung ist es erforderlich, dass das hydrophobe Polymer wasserdispergierbar ist, d.h., dass dessen Oberfläche hydrophil ist. Wenn solch ein hydrophobes Polymer mit Oberflächenhydrophilität hergestellt wird, indem, wie vorstehend beschrieben, Öltröpfchen in einer Wasserphase dispergiert werden, ist es bevorzugt, ein wasserlösliches Harz in der Wasserphase einzuarbeiten. Erfindungsgemäß wird als hydrophile Schicht eine Substanz mit einer vernetzten Struktur verwendet, die durch Hydrolysieren und Polykondensieren einer Alkoxidverbindung gebildet ist, die ein Element enthält, das aus Si, Ti, Zr und Al ausgewählt ist; daher ist es stärker bevorzugt, ein wasserlösliches Harz zu verwenden, das eine Wechselwirkung mit der hydrophilen Schicht erzeugen kann.
  • Um die Oberfläche des hydrophoben Polymers hydrophil zu machen und die Wechselwirkung zwischen der Oberfläche und der hydrophilen Schicht zu fördern, ist das erfindungsgemäß verwendete wasserlösliche Harz bevorzugt ein wasserlösliches Harz, das eine durch die allgemeine Formel (1) oder (7) repräsentierte strukturelle Einheit aufweist. Dieses Harz ist ein wasserlösliches Harz, das eine organische Siliciumgruppe endständig oder an dessen Seitenkette aufweist. In dem wasserlöslichen Harz mit einer durch die allgemeine Formel (7) repräsentierten strukturellen Einheit beträgt von den zwei strukturellen Einheiten der Prozentanteil der strukturellen Einheit, die an deren Seitenkette eine organische Siliciumgruppe aufweist, angesichts von dessen Wasserlöslichkeit bevorzugt 0,01 bis 20 mol%, stärker bevorzugt 1 bis 15 mol%.
  • Nachstehend werden spezifische Beispiele des wasserlöslichen Harzes, das eine durch die allgemeine Formel (1) oder (7) repräsentierte strukturelle Einheit aufweist, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, angeführt. Jedoch ist das Harz nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Figure 00510001
  • Figure 00520001
  • Der Prozentanteil des wasserlöslichen Harzes, das verwendet wird, wenn die erfindungsgemäßen wasserdispergierbaren Partikel hergestellt werden, beträgt im allgemeinen 1 bis 25 Massen%, bevorzugt 2 bis 15 Massen%, der Komponenten der Wasserphase.
  • (Katalysator)
  • In der Erfindung kann in dem Prozess zur Herstellung der wasserdispergierbaren Partikel ein saurer Katalysator oder ein basischer Katalysator verwendet werden, um die Hydrolyse oder die Polykondensationsreaktion einer organischen Siliciumgruppe zu fördern, die in der strukturellen Einheit, die in dem hydrophoben Polymer enthalten ist und die durch die allgemeine Formel (6) repräsentiert wird, oder der strukturellen Einheit, die als hydrophiles Harz in der Wasserphase enthalten ist und die durch die allgemeine Formel (1) oder (7) repräsentiert wird, vorliegt. Die Art des sauren Katalysators oder des basischen Katalysators ist nicht besonders beschränkt. Wenn es notwendig ist, den Katalysator in hohen Konzentrationen zu verwenden, ist es bevorzugt, einen Katalysator aus einem Element zu verwenden, das nach der Herstellung der feinen Partikel kaum zurückbleibt.
  • Spezifische Beispiele des sauren Katalysators umfassen Wasserstoffhalogenide, wie z.B. Salzsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, schweflige Säure, Wasserstoffsulfid, Perchlorsäure, Wasserstoffperoxid, Kohlensäure, Carbonsäuren, wie z.B. Ameisensäure und Essigsäure, substituierte Carbonsäuren, in denen Wasserstoff in R der strukturellen Formel RCOOH substituiert ist, und Sulfonsäuren, wie z.B. Benzolsulfonsäure. Beispiele des basischen Katalysators umfassen Ammoniak und Amine, wie z.B. Ethylamin und Anilin. Der Katalysator wird zu der Wasserphase so wie er ist oder in gelöstem Zustand in einem Lösungsmittel, wie z.B. Wasser oder Alkohol, zugegeben.
  • Die Konzentration des zugegebenen Katalysators ist nicht besonders beschränkt. Wenn die Konzentration hoch ist, neigt die Hydrolyse oder die Polykondensation dazu, rasch abzulaufen. Wenn jedoch der basische Katalysator in hohen Konzentrationen verwendet wird, kann eine Niederschlagsbildung in der dispergierten Lösung herbeigeführt werden, was zu einem nicht wünschenswerten Effekt auf die Dispersionsstabilität der Öltröpfchen führt. Somit ist es gewünscht, dass die Konzentration des basischen Katalyators 1 N oder kleiner beträgt.
  • (Tensid)
  • In der Erfindung ist es in dem Verfahren zur Herstellung der wasserdispergierbaren Partikel bevorzugt, ein Tensid zu der Wasserphase zuzugeben, um die Dispersionsstabilität der Öltröpfchen zu verbessern. Beispiele des in diesem Fall verwendeten Tensids umfassen nicht-ionische Tenside, anionische Tenside, kationische Tenside, wie z.B. in JP-A Nr. 2-195356 beschrieben, fluorhaltige Tenside und amphotere Tenside, beschrieben in JP-A Nrn. 59-121044 und 4-13149 .
  • Spezifische Beispiele des nicht-ionischen Tensids umfassen Polyoxyethylenalkylether, wie z.B. Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylencetylether und Polyoxyethylenoleylether; Polyoxyethylenalkylarylether, wie z.B. Polyoxyethylennonylphenylether; Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockcopolymere; Komposit-Polyoxyalkylenalkylether, worin eine aliphatische Gruppe mit 5 bis 24 Kohlenstoffatomen an die Hydroxylgruppe an einem Ende eines Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockcopolymers Ether-gebunden ist; Komposit-Polyoxyalkylenalkylarylether, worin eine Alkyl-substituierte Arylgruppe an die Hydroxylgruppe an einem Ende eines Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockcopolymers Ether-gebunden ist; aliphatische Säuresorbitanester, wie z.B. Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonostearat, Sorbitantristearat, Sorbitanmonopalmitat, Sorbitanmonooleat, Sorbitantrioleat; und aliphatische Säure-Polyoxyethylensorbitanester, wie z.B. Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat, Polyoxyethylensorbitanmonostearat, Polyoxyethylensorbitantristearat und Polyoxyethylensorbitantrioleat.
  • Spezifische Beispiele des anionischen Tensids umfassen Alkylsulfonsäuren, Arylsulfonsäuren, aliphatische Carbonsäuren, Alkylnaphthalinsulfonsäuren, Materialien, worin eine Alkylnaphthalinsulfonsäure oder eine Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd kondensiert ist, aliphatische Sulfonsäuren mit 9 bis 26 Kohlenstoffatomen, Alkylbenzolsulfonsäuren und Polyoxyethylen-haltige Schwefelsäure und Polyoxyethylen-haltige Phosphorsäuren, wie z.B. Laurylpolyoxyethylenschwefelsäure, Cetylpolyoxyethylensulfonsäure und Oleylpolyoxyethylenphosphonsäuren.
  • Spezifische Beispiele des kationischen Tensids umfassen Laurylaminacetat, Lauryltrimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid und Alkylbenzyldimethylammoniumchlorid.
  • Spezifische Beispiele des fluorhaltigen Tensids umfassen Perfluoralkylcarbonsäuren, Perfluoralkylphosphorsäureester, Perfluoralkyltrimethylammoniumsalze, Perfluoralkylbetaine, Perfluroalkylaminoxid und Perfluoralkyl-EO-Addukte.
  • Spezifische Beispiele des amphoteren Tensids umfassen Alkylcarboxybetaine, Alkylaminocarbonsäuresalze, Alkyldi(aminoethyl)glycine, Alkylpolyaminoethylglycin-Salzsäuresalze, 2-Alkyl-N-carbonxyethyl-N- hydroxyethylimidazolinum-Betaine und Tenside vom N-Tetradecyl-N,N-betain-Typ (z.B. Amorgen K (Handelsmarke), hergestellt von Daiichi Chemical Industry Corporation).
  • Besonders bevorzugt sind anionische, nicht-ionische und amphotere Tenside, von denen spezifische Beispiele umfassen Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockcopolymere, Alkylsulfonsäuren, aliphatische Carbonsäuren, Alkylbenzolsulfonsäuren, Polyoxyethylen-haltige Schwefelsäure, Materialien, in denen eine Alkylnaphthalinsulfonsäure oder eine Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd kondensiert ist, Alkylcarboxybetaine und Alkylaminocarbonsäuren.
  • Wie vorstehend beschrieben ist es durch die Verwendung des hydrophoben Polymers und des wasserlöslichen Polymers mit einer spezifischen organischen Siliciumgruppe möglich, wasserdispergierbare Partikel von zufriedenstellender Qualität zu erhalten, und in einer Kombination hiervon mit einem Harz, das die hydrophile Schicht mit Bildaufzeichnungsfunktion bildet, z.B. mit einem Sol-Gel-umwandelbaren Bindemittelharz, kann die organische Siliciumgruppe direkt chemisch an die Matrix des Bindemittelharzes durch die thermische Reaktivität der organischen Siliciumgruppe gebunden werden; daher kann ein Film mit überlegener mechanischer Festigkeit und guter Abriebbeständigkeit erhalten werden. Auf die gleiche Weise können die wasserdispergierbaren Partikel in einem bestrahlten Bereich, in dem diese fotoempfindliche Schicht mit Laserstrahlen bestrahlt wird, so dass er in einen hydrophoben Bereich umgewandelt wird, eine homogene Schicht in dem Zustand bilden, das die Partikel chemisch an das Bindemittelharz gebunden sind. Folglich kann ein Bildbereich mit überlegener Abriebbeständigkeit gebildet werden.
  • (Oxid- oder Hydroxid-Feinpartikel)
  • Um die physikalischen Oberflächeneigenschaften des hydrophoben Polymers zu verbessern, wenn in der Erfindung die wasserdispergierbaren Partikel hergestellt werden, ist es akzeptabel, ein Oxid oder ein Hydroxid von zumindest einem Element, das ausgewählt ist aus Elementen in den Gruppen 2 bis 15 des Periodensystems, in einer Form von Feinpartikeln zu der Wasserphase anstelle des wasserlöslichen Harzes oder zusätzlich zu dem wasserlöslichen Harz zuzugeben. Diese Feinpartikel werden auf den Oberflächen der hydrophoben Partikel adsorbiert, um dazu beizutragen, die Oberfläche hydrophil und wasserdispergierbar zu machen.
  • Spezifische und bevorzugte Beispiele des Elements umfassen Magnesium, Titan, Zirkonium, Vanadium, Chrom, Zink, Aluminium, Silicium, Zinn und Eisen. Besonders bevorzugt sind Silicium, Titan, Aluminium und Zinn.
  • Die Oxid-Feinpartikel oder die Hydroxid-Feinpartikel des vorstehend erwähnten Elements können in der Form eines Oxid-Kolloids oder Hydroxid-Kolloids verwendet werden. Die Partikelgröße der Feinpartikel beträgt allgemein etwa 0,001 bis 1 μm, bevorzugt 5 bis 40 nm, und am stärksten bevorzugt 10 bis 30 nm.
  • Diese Kolloid-dispergierten Lösungen sind käuflich von Nissan Chemical Industries, Ltd. oder anderen Firmen erhältlich.
  • Die Zugabe dieser Verbindungen ermöglicht es, die Oberflächenhydrophilität des resultierenden hydrophoben Polymers zu verbessern und wasserdispergierbare Partikel mit weiter verbesserter Dispersionsstabilität in Wasser zu erhalten. Wenn die Partikel als Aufzeichnungsschichtkomponente eines Flachdruckplattenvorläufers verwendet werden, kann somit die Anfleckbeständigkeit in den Nicht-Bildbereichen verbessert werden.
  • Die Herstellung der wasserdispergierbaren Partikel auf Grundlage der Verwendung der vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien kann durch wohlbekannte Handlungen durchgeführt werden. D.h., zunächst werden die folgenden hergestellt: eine Ölphasenlösung, worin das hydrophobe Polymer in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel gelöst ist, und eine Wasserlösung, die das wasserlösliche Harz und/oder die Oxid- oder Hydroxyid-Feinpartikel von zumindest einem Element, das ausgewählt aus den Elementen in den Gruppen 2 bis 15 des Periodensystems, enthält, und dass optionale Komponenten (z.B. das vorstehend erwähnte Tensid und den sauren oder basischen Katalysator), falls notwendig, enthält. Danach werden die zwei Lösungen vermischt, und es wird eine Emulgier/Dispergier-Maschine, wie z.B. ein Homogenisator, verwendet, um das Resultierende gründlich zu rühren und zu mischen, z.B. bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von etwa 12.000 U/min für 10 bis 15 Minuten, wodurch die Öltröpfchen in der Wasserphase emulgiert und dispergiert werden.
  • Als nächstes wird die resultierende emulgierte Dispersion erwärmt und gerührt, um das Lösungsmittel zu verdampfen, wodurch ein Produkt erhalten wird, bei dem die gewünschten wasserdispergierbaren Partikel in Wasser dispergiert sind. Wenn dieses Produkt in die hydrophile Schicht eingearbeitet wird, wird die Einarbeitung so durchgeführt, dass das Produkt in der Wasserphase dispergiert ist, oder so, dass das Produkt als Partikel zugegeben wird, nachdem die Wasserphase entfernt worden ist.
  • Die mittlere Partikelgröße der wasserdispergierbaren Partikel beträgt bevorzugt 0,01 bis 20 μm, stärker bevorzugt 0,05 bis 2,0 μm, und am stärksten bevorzugt 0,1 bis 1,0 μm. Wenn die mittlere Partikelgröße zu groß ist, neigt die Auflösung dazu, verschlechtert zu sein. Wenn die mittlere Partikelgröße zu klein ist, besteht die Möglichkeit, dass sich die Langzeitstabilität verschlechtert.
  • Die zuzugebende Menge der wasserdispergierbaren Partikel beträgt bevorzugt 30 bis 98 Massen%, stärker bevorzugt 40 bis 95 Massen%, der festen Bestandteile in der hydrophilen Schicht.
  • [FOTOTHERMALES UMWANDLUNGSMITTEL (A)]
  • Wenn Bilder auf dem erfindungsgemäßen Flachdruckplattenvorläufer mittels eines Infrafortlasers oder dgl. aufgezeichnet werden, ist es zum Erhalt eine guten Empfindlichkeit der Aufzeichnung erforderlich, ein fotothermales Umwandlungsmittel (A) zu verwenden, um die Fotoenergie in thermische Energie umzuwandeln. Das fotothermale Umwandlungsmittel (A) kann zu irgendeiner der Schichten zugegeben werden, die den Flachdruckplattenvorläufer aufbauen, solange das Mittel (A) nicht in der Verbindung (B) enthalten ist, die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, indem sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt wird. Es ist bevorzugt, das Mittel (A) zu der hydrophilen Schicht zuzugeben, die auch als bilderzeugende Schicht fungiert. Zusätzlich kann das Mittel (A) zu dem Träger des Vorläufers, dessen Oberflächenschutzschicht oder ggf. einer dünnen Schicht, die zwischen der hydrophilen Schicht und dem Träger gebildet werden kann, zugegeben werden.
  • Der Ausdruck "das fotothermale Umwandlungsmittel (A) ist in der Verbindung (B) enthalten, die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, indem sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt wird" repräsentiert das Folgende, wenn die wasserdispergierbaren Partikel als Beispiel genommen werden: wenn die wasserdispergierbaren Partikel hergestellt werden, wird ein Farbstoff oder ein Pigment mit fotothermaler Umwandlungsfähigkeit zu dem hydrophoben Harz oder dgl. zugegeben, das eines der Ausgangsmaterialien der wasserdispergierbaren Partikel ist, so dass das fotothermale Umwandlungsmittel zu den Partikeln selbst, die einen hydrophoben Bereich bilden können, zugegeben wird, und das Erste ist mit dem Letzteren integriert. Für die vorliegende Ausführungsform der Erfindung ist es erforderlich, dass das fotothermale Umwandlungsmittel (A) separat oder unabhängig von der Verbindung (B) zu der hydrophilen Schicht zugegeben wird. Der vorstehende Zustand, dass "das fotothermale Umwandlungsmittel (A) in der Verbindung (B) enthalten ist" umfasst nicht einen Zustand, in dem das fotothermale Umwandlungsmittel (A), zugegeben in dem Zustand, dass es in der Matrix der hydrophilen Schicht gelöst oder dispergiert ist, in Kontakt mit der Partikeloberfläche der Verbindung (B) steht.
  • Die Art des fotothermalen Umwandlungsmittels, das in dem Flachdruckplattenvorläufer der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden kann, ist nicht besonders beschränkt. Somit kann jegliche Substanz verwendet werden, die Licht absorbieren kann, wie z.B. UV-Licht, sichtbares Licht, Infrarotlicht oder weißes Licht, um so die Lichtenergie in Wärme umzuwandeln. Bevorzugte Beispiele hiervon umfassen Metall; Metalloxide, -nitride und -sulfide; Pigmente; und Farbstoffe.
  • Beispiele des Metalls und der Metallverbindungen umfassen Metalle und Metallverbindungen, die ausgewählt sind aus den Metallen Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Mo, Ag, Au, Pt, Pd, Rh, In, Sn und W, sowie Metallverbindungen hiervon, und welche zu Partikeln geformt werden und in der hydrophilen Schicht dispergiert werden können. Von diesen Beispielen sind Metallfeinpartikel von Eisen, Silber, Platin, Gold und Palladium bevorzugt.
  • Andere bevorzugte Beispiele sind TiOx (X = 1,0 bis 2,0), SiOx (x = 0,6 bis 2,0), AlOx (x = 1,0 bis 2,0) und Metallazidverbindung, wie z.B. Azidverbindungen von Kupfer, Silber und Zinn.
  • Jedes der vorstehend erwähnten Metalloxide, -nitride und -sulfide kann durch bekannte Verfahren erhalten werden. Viele von ihnen sind käuflich unter Handelsnamen erhältlich, wie z.B. Titan schwarz, Eisen schwarz, Molybdän rot, Emerald grün, Cadmium rot, Kobalt blau, Berliner blau (Preußisch blau) und Ultramarin.
  • Beispiele des Pigments, das in der hydrophilen Schicht der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist, umfassen einfache Nicht-Metallpartikel, wie z.B. Ruß, Graphit und Knochenschwarz (bone black), und verschiedene organische und anorganische Pigmente, sowie die vorstehend erwähnten Metallverbindungen und Metalle. Vom Standpunkt der vorteilhaften Wirkung der Erfindung ist es bevorzugt, als Pigmente und verschiedene Feinpartikel solche zu verwenden, die leicht in Wasser dispergiert werden können und Oberflächenhydrophilität aufweisen.
  • Es können auch fotothermisch umwandlungsfähige Färbematerialien (Farbstoffe) verwendet werden. Es ist bevorzugt, als Färbemittel solche Färbemittel zu verwenden, die einen optischen Absorptionsbereich innerhalb des Bereichs der spektroskopischen Wellenlängen des Bestrahlungslichts, das bei der Bilderzeugung verwendet wird, aufweisen, und die leicht in Wasser gelöst werden können.
  • Bevorzugte Färbematerialien, die in der Form von festen Feinpartikeln vorliegen und die färbende Eigenschaften und Molekül-Dispergierbarkeit aufweisen, sind als Infrarotabsorber bekannt. Spezifische Beispiele hiervon umfassen Polymethinfarbstoffe, Cyaninfarbstoffe, Squaryliumfarbstoffe, Pyryliumfarbstoff, Diimmoniumfarbstoffe, Phthalocyaninverbindungen, Triarylmethanfarbstoffe und Metalldithiolen. Von diesen Farbstoffen sind Polymethinfarbstoffe, Cyaninfarbstoffe, Squaryliumfarbstoffe, Pyryliumfarbstoffe, Diimmoniumfarbstoffe und Phthalocyaninverbindungen stärker bevorzugt. Angesichts der Einfachheit der Synthese sind Polymethinfarbstoffe, Cyaninfarbstoffe und Phthalocyaninverbindungen am stärksten bevorzugt. Vom Standpunkt der Anfleckbeständigkeit in den Nicht-Bildbereichen ist es bevorzugt, dass der vorstehend erwähnte Farbstoff ein wasserlöslicher Farbstoff ist, der in einem Molekül hiervon eine wasserlösliche Gruppe, wie z.B. eine Sulfonsäuregruppe, eine Carbonsäuregruppe oder eine Phosphonsäuregruppe, aufweist.
  • Spezifische Beispiele des Farbstoffs (d.h., des Infrarotabsorbers), der als fotothermales Umwandlungsmittel in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, sind nachstehend angegeben. Jedoch ist der Farbstoff nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Figure 00630001
  • Figure 00640001
  • Der prozentuale Gehalt des fotothermalen Umwandlungsmittels muss eine Menge sein, die ausreicht, um das äußere der wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel oder der wasserdispergierbaren Partikel durch die Wärme, die als Ergebnis der Lichtabsorption des fotothermalen Umwandlungsmittels generiert wird, zu schmelzen und anzuhaften, um die Partikel hydrophob zu machen, und der Gehalt kann in einem weiten Bereich von 2 bis 50 Massen% aller festen Bestandteile ausgewählt werden. Wenn die Menge weniger als 2 Massen% beträgt, ist die generierte Wärmemenge unzureichend, so dass die Empfindlichkeit dazu neigt, sich zu verschlechtern. Wenn die Menge 50 Massen% oder größer beträgt, besteht die Möglichkeit, dass sich die Filmfestigkeit verringert, insbesondere wenn das verwendete fotothermale Umwandlungsmittel ein festes Mittel, wie z.B. ein Pigment ist.
  • [Andere Komponenten]
  • Beim Flachdruckplattenvorläufer der vorliegenden Ausführungsform werden als Bildaufzeichnungskomponente Partikel der Verbindung (B), die in der Lage ist, einen hydrophoben Oberflächenbereich zu bilden, indem sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt wird, verwendet, wobei typische Beispiele hiervon die wärmeschmelzbaren hydrophoben Partikel und die wasserdispergierbaren Partikel, die in der hydrophoben Schicht enthalten sind, umfassen, und dann werden diese Partikel im belichteten Bereich geschmolzen und aneinander angehaftet, so dass hydrophobe Bereiche gebildet werden. Für verschiedene Zwecke, wie z.B. die Verbesserung der Empfindlichkeit und der physikalischen Festigkeit der Aufzeichnungsschicht, der Verbesserung der Dispergierbarkeit der Komponenten, die die entsprechende Schicht aufbauen, und deren Beschichtungseigenschaft, der Verbesserung der Druckfähigkeit des Vorläufers und der Einfachheit der Plattenherstellungsarbeiten, ist es akzeptabel, zu der hydrophilen Schicht bekannte Additive, anorganische Feinpartikel, hydrophile Polymerverbindungen, Tenside, Färbemittel und andere Verbindungen zuzugeben, solang die erfindungsgemäße Wirkung nicht beeinträchtigt wird. Diese werden nachstehend beschrieben.
  • (Tensid)
  • Das Tensid, das in der hydrophilen Schicht verwendet wird, kann das gleiche Tensid sein, wie es bei der Herstellung der wasserdispergierbaren Partikel verwendet werden kann.
  • Um die Komponenten der Aufzeichnungsschicht zu dispergieren, können die folgenden Tenside sowie die vorstehend erwähnten Tenside bevorzugt verwendet werden: Tenside mit einer Perfluoralkylgruppe, anionische Tenside mit irgendwelchen von Carbonsäure-, Sulfonsäure-, Sulfat- und Phosphatgruppen, kationische Tenside, wie z.B. aliphatische Amine und tertiäre Ammoniumsalze, amphotere Tenside vom Betain-Typ und nichtionische Tenside, wie z.B. aliphatische Ester von Polyoxyverbindungen, Tenside vom kondensierten Polyalkylenoxid-Typ und Tenside vom kondensierten Polyethylenimin-Typ.
  • Der Anteil des vorstehend erwähnten Tensids von allen festen Inhaltsstoffen der Aufzeichnungsschicht beträgt bevorzugt 0,05 bis 15 Massen%, stärker bevorzugt 0,1 bis 5 Massen%.
  • (Färbemittel)
  • In der hydrophilen Schicht, die in der vorliegenden Ausführungsform eine Bildaufzeichnungsfunktion besitzt, kann ein Farbstoff, der eine große Absorption im sichtbaren Lichtbereich aufweist, als Färbemittel eines Bildes verwendet werden, um die Bildteile und die Nicht-Bildteile klar voneinander zu unterscheiden, nachdem Bilder erzeugt worden sind. Spezifische Beispiele umfassen Ölgelb #101, Ölgelb #103, Ölpink #312, Ölgrün BG, Ölblau BOS, Ölblau #603, Ölschwarz BY, Ölschwarz BS und Ölschwarz T-505, von denen jedes von Orient Chemical Industries, Ltd., hergestellt wird; und Victoria rein blau, Kristallviolett (CI42555), Methylviolett (CI42535), Ethylviolett, Rhodamin B (CI14517), Malachitgrün (CI42000), Methylenblau (CI52015) und Farbstoffe, beschrieben in JP-A Nr. 62-293247 . Es können auch Phthalocyaninpigmente, Azopigmente, Titanoxid und andere Pigmente bevorzugt verwendet werden. Die hiervon zuzugebende Menge beträgt 0,01 bis 10 Massen% aller festen Inhaltsstoffe in der hydrophilen Schicht.
  • [Wärmeisolationsschicht]
  • Bei dem Flachdruckplattenvorläufer der vorliegenden Ausführungsform ist es bevorzugt, eine Wärmeisolationsschicht zwischen dem Träger und der hydrophilen Schicht, die eine Bildaufzeichnungsfunktion besitzt, zu bilden. Die Wärmeisolationsschicht wird nachstehend beschrieben.
  • Die Wärmeisolationsschicht, die als unterliegende Schicht der hydrophilen Schicht gebildet wird, ist eine Schicht mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit und besitzt eine Funktion zum Unterdrücken der thermischen Diffusion in den Träger. Die Wärmeisolationsschicht kann ein fotothermales Umwandlungsmittel enthalten. In diesem Fall trägt dieses Mittel zur Verbesserung der Aufzeichnungsempfindlichkeit bei, wenn das Mittel Wärme durch Bestrahlung mit Licht generiert, und sie unterstützt die Verbindung (B), die in der hydrophilen Schicht enthalten ist, beim Bilden eines hydrophoben Oberflächenbereichs. Solch eine Wärmeisolationsschicht enthält ein organisches oder anorganisches Harz.
  • Das organische oder anorganische Harz, das in der Wärmeisolationsschicht verwendet werden kann, kann aus einem weitern Bereich von hydrophilen oder hydrophoben Harzen ausgewählt werden. Beispiele des hydrophoben Harzes umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyamid, Acrylsäureharz, Vinylchloridharz, Vinylidenchloridharz, Polyvinylbutyralharz, Nitrocellulose, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polycarbonat, Polyurethan, Polystyrol, Vinylchlorid/Vinylalkohol-Copolymer, Vinylchlorid/Vinylharz/Maleinsäure-Copolymer, Vinylchlorid/Acrylat-Copolymer, Polyvinylidenchlorid und Vinylidenchlorid/Acrylonitril-Copolymer.
  • In dieser Wärmeisolationsschicht kann das hydrophobe Harz auch in der Form einer wässrigen Emulsion verwendet werden. Die wässrige Emulsion ist eine suspendierte wässrige Lösung des hydrophoben Polymers, worin feine Harzpartikel und ein optionales Schutzmittel zum Dispergieren und Stabilisieren der Partikel in Wasser dispergiert sind.
  • Spezifische Beispiele der wässrigen Emulsion, die verwendet werden kann, umfassen Vinylpolymerlatizes (wie z.B. Latizes vom Polyacrylat-Typ, Vinylacetat-Typ und Ethylen/Vinylacetat-Typ), konjugierte Dien-Polymerlatizes (wie z.B. Latizes vom Methylmetharylat/Butadien-Typ, Styrol/Butadien-Typ, Acrylonitril/Butadien-Typ und Chloropren-Typ), und Polyurethanharze.
  • Spezifische Beispiele des hydrophilen Harzes umfassen Polyvinylalkohol (PVA), modifizierte PVAs, wie z.B. Carboxymodifizierter PVA, Stärke und Derivate hiervon, Cellulosederivate, wie z.B. Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Ammoniumalginat, Polyacrylsäure, Polyacrylsäuresalze, Polyethylenoxid, wasserlösliche Urethanharze, wasserlösliche Polyesterharze, Polyhydroxyethylacrylat, Polymere vom Polyethylenglycoldiacrylat-Typ, N-Vinylcarbonsäureamidpolymere, Kasein, Gelatine, Polyvinylpyrrolidon, Vinylacetat/Krotonsäure-Copolymer, Styrol/Maleinsäure-Copolymer und andere wasserlösliche Harze.
  • Wenn das vorstehend erwähnte hydrophile Harz in der Wärmeisolationsschicht verwendet wird, ist es angesichts der Verbesserung der Filmeigenschaften der Schicht bevorzugt, dass das zu verwendende Harz vernetzt und gehärtet ist. Als Vernetzungsmittel für die Vernetzung kann ein bekanntes Vernetzungsmittel, das für das verwendete hydrophile Harz eingerichtet ist, geeignet eingesetzt werden.
  • Das in der Wärmeisolationsschicht verwendete anorganische Harz besteht bevorzugt aus einer anorganischen Matrix, die durch Sol-Gel-Umwandlung gebildet ist. Das System, das bevorzugt in der vorliegenden Ausführungsform eingesetzt werden kann und mit dem eine Sol-Gel-Umwandlung erreicht werden kann, ist ein Polymer, in dem bindende Gruppen, die an mehrwertige Elemente gebunden sind, eine Netzwerkstruktur durch Sauerstoffatome bilden, wobei die mehrwertigen Elemente auch nicht-gebundene Hydroxylgruppen und Alkoxygruppen aufweisen, und diese werden vermischt, um eine harzähnliche Struktur zu erzeugen. Wenn die Alkoxygruppen und die Hydroxylgruppen in einer relativen großen Menge vorliegen, befindet sich das System in einem Sol-Zustand. Mit dem Fortschreiten der entwässernden Kondensation wird die Netzwerkharzstruktur fester.
  • Das anorganische Harz besitzt die Eigenschaft, dass sich der Hydrophilitätsgrad seiner Harztextur verändert, d.h., sein Hydrophilitätsgrad verändert sich als Ergebnis des Bindens eines Teils der Hydroxylgruppen an die festen feinen Partikel und des Modifizierens der Oberflächen der festen feinen Partikel. Beispiele des mehrwertigen Bindungselement der Verbindung, die die Hydroxylgruppen oder Alkoxygruppen aufweist, mit dem eine Sol-Gel-Umwandlung erreicht werden kann, umfassen Aluminium, Silicium, Titan und Zirkonium. Diese Elemente können in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden.
  • Insbesondere ist das Harz, das die Wärmeisolationsschicht aufbaut, vom Standpunkt der Adhäsion an die hydrophile Schicht, die bilderzeugende Funktion besitzt, bevorzugt ein hydrophile Harz.
  • Wenn ein fotothermales Umwandlungsmittel in die Wärmeisolationsschicht eingearbeitet wird, ist es möglich, als fotothermales Umwandlungsmittel das gleiche fotothermale Umwandlungsmittel zu verwenden, wie es der vorstehend erwähnten hydrophilen Schicht verwendet wird.
  • Der prozentuale Gehalt des fotothermalen Umwandlungsmittels in der Wärmisolationsschicht kann über einen weiten Bereich von 2 bis 95 Massen% der festen Inhaltsstoffe der Schicht eingestellt werden. Wenn der Gehalt 2 Massen% der weniger beträgt, ist die generierte Wärmemenge unzureichend, und die Wirkung von dessen Zugabe ist nicht erkennbar. Wenn der Gehalt 95 Massen% oder mehr beträgt, verringert sich die Filmfestigkeit.
  • Zu der Wärmeisolationsschicht können Verbindungen mit verschiedenen Funktionen, wie z.B. anorganische Feinpartikel und ein Tensid, sowie das vorstehend erwähnte Harz und das fotothermale Umwandlungsmittel, zugegeben werden, um die physikalische Festigkeit der Wärmeisolationsschicht, die Dispergierbarkeit der Komponenten miteinander, die die Schicht aufbauen, deren Beschichtungseigenschaft und die Adhäsion der Wärmeisolationsschicht an die hydrophile Schicht, die Bildaufzeichnungsfunktion besitzt, und andere Eigenschaften zu verbessern.
  • (Anorganische Feinpartikel)
  • Bevorzugte Beispiele der anorganischen Feinpartikel, die zu der Wärmeisolationsschicht zugegeben werden können, umfassen Partikel aus Silika, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, Magnesiumcarbonat, Kalziumalginat und Mischungen hiervon. Sogar, wenn diese Partikel keine fotothermale Umwandlungsfähigkeit besitzen, tragen sie zur Verstärkung des Films, der Verstärkung der Grenzflächenhaftung, indem sie die Oberfläche rau machen, und durch andere Wirkungen bei.
  • Die mittlere Partikelgröße der anorganischen Feinpartikel beträgt bevorzugt 5 nm bis 10 μm, stärker bevorzugt 10 nm bis 1 μm. Wenn die mittlere Partikelgröße innerhalb dieses Bereichs liegt, sind die wasserdispergierbaren Partikel und die Metallpartikel des fotothermalen Umwandlungsmittels stabil in dem Bindemittelharz dispergiert, so dass die Filmfestigkeit der Wärmeisolationsschicht in ausreichendem Maße beibehalten wird. Als Ergebnis können Nicht-Bildbereiche gebildet werden, die nicht leicht Druckflecken verursachen und bezüglich der Hydrophilität überragend sind.
  • Solche anorganischen Feinpartikel können leicht als käuflich erhältliche kolloidale Silikadispersionen und andere erhalten werden.
  • Der prozentuale Anteil der anorganischen Feinpartikel in der Wärmeisolationsschicht beträgt bevorzugt 1,0 bis 70 Massen%, stärker bevorzugt 5,0 bis 50 Massen%, aller festen Bestandteile in der Wärmeisolationsschicht.
  • [WASSERLÖSLICHE SCHUTZSCHICHT]
  • Die Oberfläche der hydrophilen Schicht des erfindungsgemäßen Flachdruckplattenvorläufers, die Oberfläche, die Bildaufzeichnungsfunktion besitzt, ist hydrophil; daher könnte, wenn der Vorläufer in der Form eines hergestellten Produkts transportiert oder gelagert wird oder vor seiner praktischen Verwendung gehandhabt wird, die Oberfläche der hydrophilen Schicht durch die Wirkung der Umgebung hydrophob gemacht werden, durch die Temperatur und Feuchtigkeit beeinträchtig werden, oder durch mechanische Verletzungen oder Flecken beeinträchtig werden. Um dies zu vermeiden, ist es bei dem vorliegenden Flachdruckplattenvorläufer bevorzugt, eine wasserlösliche Oberflächenschutzschicht zu bilden, die im wesentlichen aus wasserlöslichem Polymer besteht.
  • Da die wasserlösliche Schutzschicht durch Anfeuchtwasser im Anfangsstadium des Druckens gelöst oder entfernt wird, ist ein Schritt zum Entfernen der Schicht nicht notwendig, und die Schicht verursacht keine Verschlechterung der Entwicklungsfähigkeit auf der Maschine des Vorläufers.
  • Im folgenden werden Komponenten beschrieben, die in der wasserlöslichen Schutzschicht enthalten sind.
  • Die wasserlösliche Schutzschicht enthält ein wasserlösliches Polymer. Dies fungiert als Bindemittelharz (schichtformende Komponente) für die wasserlösliche Schutzschicht. Beispiele des wasserlöslichen Polymers umfassen Polymere, die in ausreichendem Maß hydrophile funktionelle Gruppen enthalten, wie z.B. eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe und eine basischen Stickstoff enthaltende Gruppe.
  • Spezifische Beispiele des Polymers umfassen Polyvinylalkohol (PVA), modifizierte PVAs, wie z.B. Carboxy-modifizierte PVS, Gummiarabikum, wasserlösliche Sojabohnen-Polysaccaride, Polyacrylamid und Copolymere hiervon, Acrylsäure-Copolymere, Vinylmethylether/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, geröstetes Dextrin, Enzym-zersetztes Dextrin, Enzym-zersetztes verethertes Dextrin, Stärke und Derivate hiervon, Cellulosederivate, wie z. B. Carboxymethylcellulose, Carboxyethylcellulose, Methylcellulose und Hydroxyethylcellulose, Kasein, Gelatine, Polyvinylpyrrolidon, Vinylacetat/Krotonsäure-Copolymer, Styrol/Maleinsäure-Copolymer, Alginsäure und Alkalimetallsalze, Erdalkalimetallsalze und Ammoniumsalze hiervon, Polyacrylsäure, Poly(ethylenoxid), wasserlösliche Urethanharze, wasserlösliche Polyesterharze, Polyhydroxyethylacrylat, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol und N-Vinylcarbonsäureamidpolymer.
  • Besonders bevorzugt sind Polyvinylalkohol (PVA), modifizierte PVAs, wie Carboxy-modifiziertes PVS, Gummiarabikum, Polyacrylamid, Polyacrylsäure, Acrylsäure-Copolymer, Polyvinylpyrrolidon und Alginsäure und Alklimetallsalze hiervon. Diese können einzeln oder in Form einer Mischung von zwei oder mehreren hiervon zweckabhängig verwendet werden.
  • Der prozentuale Gehalt des wasserlöslichen Polymers in der Beschichtungslösung für die wasserlösliche Schutzschicht beträgt im allgemeinen 3 bis 25 Massen%, bevorzugt 10 bis 25 Massen%.
  • Die wasserlösliche Schutzschicht kann verschiedene Tenside, sowie das vorstehend erwähnte wasserlösliche Polymer enthalten. Die verwendbaren Tenside sind anionische Tenside oder nicht-ionische Tenside, und sie sind die gleichen, wie sie in der hydrophilen Schicht verwendet werden. Der prozentuale Gehalt des Tensids beträgt bevorzugt 0,01 bis 1 Massen%, stärker bevorzugt 0,05 bis 0,5 Massen%, aller festen Inhaltsstoffe in der wasserlöslichen Schutzschicht.
  • Falls notwendig, kann diese Beschichtungslösung für die Schutzschicht als Benetzungsmittel einen niederen mehrwertigen Alkohol neben den vorstehenden erwähnten Komponenten enthalten, wie z.B. Glycerin, Methylenglycol oder Triethylenglycol. Die Verwendungsmenge des Benetzungsmittels beträgt allgemein 0,1 bis 5,0 Massen%, bevorzugt 0,5 bis 3,0 Massen%, der Schutzschicht.
  • Es kann ein Konservierungsmittel oder dgl. zu der Beschichtungslösung für die Schutzschicht zugegeben werden. Z.B. kann Benzoesäure, ein Derivat hiervon, Phenol, Formalin, Natriumdehydroacetat oder eine andere Verbindung in einer Menge von 0,005 bis 2,0 Massen% zugegeben werden.
  • Es kann ein Antischaummittel zu der Beschichtungslösung zugegeben werden. Bevorzugte Beispiele des Antischaummittels umfassen organische Silikonverbindungen. Die Zugabemenge beträgt bevorzugt 0,0001 bis 0,1 Massen%.
  • Es kann ein fotothermales Umwandlungsmittel zu der wasserlöslichen Schutzschicht zugegeben werden. In diesem Fall wird die Empfindlichkeit für das thermische Schmelzen/Anhaften während der Bestrahlung mit Licht der Partikel in der hydrophilen Schicht mit Bildaufzeichnungsfunktion weiter verbessert. Somit können bevorzugte Ergebnisse erhalten werden. Es kann solch ein fotothermales Umwandlungsmittel in der wasserlöslichen Schutzschicht verwendet werden, wie es in der Wärmeisolationsschicht verwendet wird. Die bevorzugt zuzugebene Menge hiervon ist auch die gleiche wie in der Wärmeisolationsschicht.
  • [Träger]
  • Im folgenden wird ein Träger beschrieben, auf oder über dem die hydrophile Schicht mit Bildaufzeichnungsfunktion angeordnet ist.
  • Als Träger wird eine dimensional stabile Platte verwendet. Beispiele des Trägers, der in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden kann, umfassen Papier, Kunststoff (wie z.B. Polyethylen, Polypropylen oder Polystyrol)-laminierte Papiere, Metallplatten (wie z.B. Aluminium-, Zink-, Kupfer-, Nickel- und Edelstahlplatten), Kunststofffolien (wie z.B. Cellulosebiacetat, Cellulosetriacetat, Cellulosepropionat, Celluloseacetat, Celluloseacetatlacktat, Cellulosenitrat, Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polystyrol, Polypropylen, Polycarbonat und Polyvinylacetatfolien) und Papiere oder Kunststofffolien, auf den ein wie vorstehend beschriebenes Metall laminiert oder gasabgeschieden ist.
  • Der Träger in dem Flachdruckplattenvorläufer ist bevorzugt eine Polyesterfolie, eine Aluminiumplatte oder eine SUS-Stahlplatte, die nicht leicht korrodiert, und er ist stärker bevorzugt eine Aluminiumplatte, da sie eine überlegene dimensionale Stabilität aufweist und relativ kostengünstig ist.
  • Bevorzugte Beispiele der Aluminiumplatte umfassen eine reine Aluminiumplatte und Legierungsplatten, die aus Aluminium als Hauptkomponente und einer sehr kleinen Menge von unterschiedlichen Elementen besteht. Eine Kunststofffolie, auf der Aluminium laminiert oder gasabgeschieden ist, kann verwendet werden. Die unterschiedlichen Elemente, die in den Aluminiumlegierungen enthalten sind, sind Silicium, Eisen, Mangan, Kupfer, Magnesium Chrom, Zink, Wismut, Nickel, Titan usw. Der prozentuale Gehalt der unterschiedlichen Elemente in der Legierung beträgt höchstens 10 Massen%. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine besonders bevorzugte Aluminiumplatte eine reine Aluminiumplatte; jedoch kann eine geringe Menge der unterschiedlichen Elemente in der Platte enthalten sein, da vollständig reines Aluminium vom Standpunkt der Raffinationstechnik nicht leicht hergestellt werden kann. Kurz gesagt, ist die in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Aluminiumplatte nicht bezüglich ihrer Zusammensetzung spezifiziert. Somit können konventionelle Aluminiumplatten, die bisher bekannt oder verwendet wurden, eingesetzt werden.
  • Die Dicke des Trägers, der in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, beträgt etwa 0,05 bis 0,6 mm, bevorzugt 0,1 bis 0,4 mm, und am stärksten bevorzugt 0,15 bis 0,3 mm.
  • Die Aluminiumplatte kann einer Oberflächenaufraubehandlung unterzogen werden. Falls gewünscht, wird die Aluminiumplatte spezifisch einer Entfettungsbehandlung, z.B. mit einem Tensid, einem organischen Lösungsmittel oder einer wässrigen alkalischen Lösung, vor der Oberflächenaufraubehandlung unterzogen, um Walzöl von der Oberfläche zu entfernen. Die Aufraubehandlung der Aluminiumplattenoberfläche wird mittels verschiedener Verfahren durchgeführt, wovon Beispiele ein mechanisches Oberflächenaufrauverfahren, ein Verfahren, in dem die Oberfläche elektrochemisch gelöst und aufgeraut wird, und ein Verfahren, in dem die Oberfläche selektiv auf chemische Weise gelöst wird, umfassen. Die mechanische Oberflächenaufraubehandlung, die verwendet werden kann, kann ein bekannte Verfahren sein, wie z.B. ein Kugelpolierverfahren, ein Bürstenpolierverfahren, ein Strahlpolierverfahren oder ein Bürstenscheibenpolierverfahren. Das chemische (d.h., das selektive Auflösungs-) Verfahren ist ein Verfahren, in dem die Aluminiumplatte in eine gesättigte wässrige Lösung eines Aluminiumsalzes einer Mineralsäure eingetaucht wird, wie in JP-A Nr. 54-31187 beschrieben. Das elektrochemische Oberflächenaufrauverfahren kann ein Verfahren sein, in dem die Oberflächenaufrauung in einem Elektrolyten, der eine Säure, wie z.B. Salzsäure oder Salpetersäure, enthält, mittels eines Wechselstroms oder eine Gleichstroms durchgeführt wird. Ferner kann auch ein elektrolysierendes Oberflächenaufrauverfahren unter Verwendung einer gemischten Säure eingesetzt werden, wie in JP-A Nr. 54-63902 offenbart.
  • Von diesen Oberflächenaufrauverfahren ist ein Oberflächenaufrauverfahren bevorzugt, in dem die mechanische Oberflächenaufrauung und die elektrochemische Oberflächenaufrauung kombiniert werden, wie in JP-A Nr. 55-137993 beschrieben, da die Haftkraft von ölempfindlichen Bildern an den Träger groß ist.
  • Die Oberflächenaufrauung durch das vorstehend erwähnte Verfahren wird bevorzugt auf solch eine Weise durchgeführt, dass die Zentrallinien-Oberflächenrauigkeit (Ra) der Oberfläche der Aluminiumplatte 0,3 bis 1,0 μm beträgt.
  • Die Aluminiumplatte, deren Oberfläche aufgeraut ist, wird einer Alkaliätzbehandlung mit einer wässrigen Lösung von Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid oder dgl., und einer Neutralisationsbehandlung, falls notwendig, unterzogen. Danach wird, falls gewünscht, die Aluminiumplatte einer Anodisierungsbehandlung unterzogen, um die Verschleißfestigkeit zu verbessern.
  • Der in der Anodisierungsbehandlung der Aluminiumplatte verwendete Elektrolyt kann irgendeiner sein, der aus verschiedenen Elektrolyten ausgewählt wird, die auf der Aluminiumplatte einen porösen Oxidfilm bilden können. Beispiele von allgemein verwendeten Elektrolyten umfassen Schwefelsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure, Chromsäure oder eine gemischte Säure hiervon. Die Konzentration des Elektrolyten kann geeignet in Abhängigkeit von der Art des Elektrolyten bestimmt werden.
  • Die Behandlungsbedingungen für die Anodisierung können nicht festgelegt werden, da die Bedingungen in Abhängigkeit von dem verwendeten Elektrolyten variieren; jedoch sind die folgenden Bedingungen im allgemeinen geeignet: eine Elektrolytkonzentration von 1 bis 80 Massen%, eine Lösungstemperatur von 5 bis 70°C, eine Stromdichte von 5 bis 60 A/dm2, eine Spannung von 1 bis 100 V und eine Elektrolysezeit von 10 Sekunden bis 5 Minuten.
  • Die Menge des gebildeten Oxidfilms beträgt bevorzugt 1,0 bis 5,0 g/m2, stärker bevorzugt 1,5 bis 4,0 g/m2. Wenn die Menge weniger als 1,0 g/m2 beträgt, ist die Druckbeständigkeit unzureichend, oder es werden leicht Beschädigungen gebildet.
  • Von diesen Anodisierungsbehandlungen sind ein Verfahren, in dem die Anodisierung bei einer hohen Stromdichte in Schwefelsäure durchgeführt wird, beschrieben in GB Nr. 1,412,768 , und ein Verfahren, in dem die Anodisierung in Phosphorsäure als Elektrolysebad durchgeführt wird, beschrieben in US Nr. 3,511,661 , besonders bevorzugt.
  • [PLATTENHERSTELLUNG UND DRUCKEN]
  • Bei dem Flachdruckplattenvorläufer der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bild durch Wärme erzeugt. Spezifisch wird eine direkte Bildaufzeichnung mittels eines Thermo-Aufzeichnungskopfes, der Belichtung mit einem rasternden Infrarotlaser, eine Belichtung mit einem Blitz mit hoher Leuchtkraft aus einer Xenon-Entladungslampe, eine Belichtung mit einer Infrarotlampe oder irgendeine andere Handlung verwendet. Bevorzugt ist die Belichtung mit einem Halbleiterlaser, der Infrarotstrahlen einer Wellenlänge von 700 bis 1.200 nm emittiert, oder mit einem Feststoff-Infrarotlaser mit hoher Leistung, wie z.B. einem YAG-Laser.
  • Der Flachdruckplattenvorläufer der vorliegenden Ausführungsform kann mit einem Laser mit einer Laserleistung von 0,1 bis 300 W bestrahlt werden. Wenn ein Pulslaser verwendet wird, ist es bevorzugt, mit einem Laser mit einer Spitzenleistung von 1.000 W, bevorzugt 2.000 W, zu bestrahlen. Bezüglich der Belichtungsmenge in diesem Falle beträgt die Oberflächen-Belichtungsintensität, bevor das Licht durch die Druckbildsignale moduliert wird, bevorzugt 0,1 bis 10 J/cm2, stärker bevorzugt 0,3 bis 1 J/cm2.
  • Wenn der Träger transparent ist, kann die hydrophile Schicht (d.h., die Aufzeichnungsschicht) durch den Träger von der Rückseite des Trägers belichtet werden.
  • In den belichteten Bereichen werden die Partikel der Verbindung, die die hydrophobe Oberflächenbereiche dadurch bilden kann, dass sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt wird, z.B. die wasserdispergierbaren Partikel, die in der hydrophilen Schicht dispergiert sind, geschmolzen und aneinander angehaftet, um hydrophobe Bereiche zu bilden. Diese Verbindung weist eine hydrophile Oberfläche auf, und sie weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine organische Siliciumgruppe zum Generieren einer Wechselwirkung mit einem Element, wie z.B. Silicium, in der Alkoxidverbindung in der hydrophilen Schicht auf. Somit haftet die Verbindung auf einer Seite eng an die hydrophile Schicht an, wodurch tintenaufnehmende Bereiche (d.h., Bildteile) auf der anderen Seite gebildet werden. In den nicht-belichteten Bereichen werden die hydrophoben Partikel mit Oberflächenhydrophilität, wie z.B. die wasserdispergierbaren Partikel, leicht sogar durch eine geringe Menge Wasser entfernt, so dass die hydrophile Schicht freigelegt wird. Als Ergebnis fungiert die hydrophile Schicht, die eine vernetzte Struktur aufweist, als Anfeuchtwasser-aufnehmende Bereiche mit hoher Hydrophilität, die als nicht-belichtete Teile dienen.
  • Von dem bildweise belichteten Flachdruckplattenvorläufer der vorliegenden Ausführungsform werden die Komponenten in den nicht-belichteten Teilen sogar durch wenig Wasser entfernt; daher kann der Vorläufer auf einer Druckmaschine montiert werden, ohne einer besonderen Behandlung unterzogen zu werden, wie z.B. einer Entwicklungsbehandlung mit einer flüssigen Entwicklungslösung, so dass nur Tinte und Anfeuchtwasser ausreichen, um das Drucken durch eine gewöhnliche Prozedur durchzuführen.
  • Der vorliegende Flachdruckplattenvorläufer wird auf einen Druckerzylinder gesetzt und mit einem Laser aus einer Laservorrichtung, die auf dem Drucker montiert ist, belichtet. Danach werden in dem Zustand, in dem der Vorläufer so eingesetzt ist, wie er ist, Tinte und Anfeuchtwasser verwendet, um mit dem Vorläufer durch eine gewöhnliche Prozedur ein Bild zu drucken.
  • Da der Flachdruckplattenvorläufer in der vorliegenden Ausführungsform eine hydrophile Schicht aufweist, die bezüglich der Haltbarkeit und Hydrophilität überlegen ist, kann eine große Anzahl von Drucksachen mit überlegener Bildqualität, worin deren Nicht-Bildteile nicht angefleckt sind, sogar unter harschen Druckbedingungen hergestellt werden.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend genauer durch die folgenden Beispiele beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • [SYNTHESE EINES SPEZIFISCHEN HYDROPHILEN POLYMERS (1-1)]
  • In einen 500-ml-Dreihalskolben wurden 50 g Acrylamid, 3,4 g Mercaptopropyltrimethoxysilan und 220 g Dimethylacetamid gegeben, und dann wurden hierzu unter einem Stickstofffluss bei 65°C 0,5 g 2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) zugegeben. Diese Temperatur wurde gehalten, während die Lösung für 6 Stunden gerührt wurde. Danach wurde das Reaktionssystem auf Raumtemperatur gekühlt. Die Lösung wurde in 2 l Ethylacetat gegossen. Der ausgefallene Feststoff wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen, um ein hydrophiles Polymer (1) zu erhalten. Die Masse des Polymers nach dem Trocknen betrug 52,4 g. Die GPC (mit Polystyrol als Standard) zeigte, dass das resultierende Polymer ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 3.000 besaß, und die 13C-NMR (DMSO-d6) zeigte, dass das Polymer ein Polymer (1-1) mit der Struktur der beispielhaft genannten Verbindung 1 und mit einer endständigen Trimethoxysilylgruppe (50,0 ppm) war.
  • [SYNTHESE DER WASSERDISPERGIERBAREN PARTIKEL 1 BIS 10]
  • [SYNTHESEBEISPIEL 1]
  • Als Ölsphasenkomponente wurde die folgende Lösung hergestellt: eine Lösung von 30,0 g eines hydrophoben Polymers (PI-1, beschrieben in der vorliegenden Beschreibung), 45,0 g MEK und 0,5 g eines anionischen Tensids Pionine A41C (hergestellt von Takemoto Oil & Fat). Als Wasserphasenkomponente wurde die folgende Lösung hergestellt: eine Lösung aus 4,2 g eines wasserlöslichen Harzes (WII-1, beschrieben in der vorliegenden Beschreibung) und 259,8 g Wasser. Die zwei wurden vermischt und dann gerührt und dann heftig bei 12.000 U/min in einem Homogenisator für 10 Minuten gemischt. Auf diese Weise wurde eine emulgierte Dispersion erhalten, in der Öltröpfchen in der Wasserphase dispergiert waren. Als nächstes wurde die emulgierte Dispersion in einen Edelstahltop eingeführt und bei 40°C für 3 Stunden gerührt, um die Lösungsmittelkomponenten zu entfernen, wodurch die wasserdispergierbaren Partikel 1 mit einer mittleren Partikelgröße von 0,24 μm erhalten wurden.
  • [SYNTHESEBEISPIEL 2]
  • Als Ölphasenkomponente wurde die folgende Lösung hergestellt: eine Lösung aus 30,0 g eines hydrophoben Polymers (PI-1, beschrieben in der vorliegenden Beschreibung), 45,0 g MEK und 0,5 g eines anionischen Tensids Pionine A41C (hergestellt von Takemoto Oil & Fat). Als Wasserphasenkomponente wurde die folgende Lösung hergestellt: eine Lösung von 60 g SNOWTEX C (hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) und 259,8 g Wasser. Die zwei wurden vermischt und dann bei 12.000 U/min in einem Homogenisator für 10 Minuten gerührt und gründlich vermischt. Auf diese Weise wurde eine emulgierte Dispersion erhalten, in der Öltröpfchen in der Wasserphase dispergiert waren. Als nächstes wurde die emulgierte Dispersion in einen Edelstahltopf eingebracht und bei 40°C für 3 Stunden gerührt, um die Lösungsmittelkomponenten zu entfernen, wodurch die wasserdispergierbaren Partikel 2 mit einer mittleren Partikelgröße von 0,21 μm erhalten wurden.
  • [SYNTHESEBEISPIEL 3 BIS 10]
  • Die wasserdispergierbaren Partikel 3 bis 10 wurden auf die gleiche Weise wie in Synthesebeispiel 1 oder 2 hergestellt, außer dass das hydrophobe Polymer, das wasserlösliche Harz, die Oxidpartikel und das Tensid, die in Synthesebeispiel 1 oder 2 verwendet wurden, entsprechend durch die in Tabelle 1 beschriebenen Ausgangsmaterialien ersetzt wurden.
  • Die in den Synthesebeispielen 1 bis 10 erhaltenen wasserdispergierbaren Partikel enthielten kein fotothermales Umwandlungsmittel, wie aus ihren Ausgangsmaterialien ersichtlich. TABELLE 1
    Synthesebeispiel der wasserdispergierbaren Partikel Hydrophobes Polymer Oxidpartikel Wasserlösiches Harz Tensid Mittlere Partikelgröße (μm)
    3 PI-1 – WII-2 Pionine A41C 0,327
    4 PI-2 SNOWTEX C Pionin A41C 0,21
    5 PI-4 – WII-2 Pionin A41C 0,35
    6 PI-1 Titanoxid-Sol Pionin A41C 0,22
    7 PI-1 Aluminiumoxid-Sol Pionin A41C 0,27
    8 PI-1 Emarl NC WII-1 Pionin A41C 0,20
    9 PI-1 Titan oxid-Sol WII-1 Pionin A41C 0,38
    10 PI-3 Aluminiumoxid-Sol WII-1 Emarl NC 0,35
  • Die Details der Materialien und der Produkte, die in der Tabelle genannt sind, sind wie folgt:
    • Titanoxid-Sol: STS-01, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.
    • Aluminiumoxid-Sol: Aluminiumoxid-Sol 510, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.
    • Emarl NC: Anionisches Tensid, hergestellt von Kao Corporation
  • [SYNTHESEBEISPIEL 11]
  • Als Ölphasenkomponente wurde die folgende Lösung hergestellt: eine Lösung aus 4 g Celluloseacetatpropionat, 1,5 g Infrarot-absorbierender Farbstoff I und 38 ml Dichlormethan. Als Wasserphasenkomponente wurde die folgende Lösung hergestellt: eine Lösung aus 30 ml Rudox kolloidales Silika, hergestellt von Dupont Co. Ltd., 3 ml Methylaminoethanol/Adipinsäure-Copolymer und einer Phthalsäure-Pufferlösung (pH: 4). Die zwei wurden vermischt und dann in einem Homogenisator für 10 Minuten bei 12.000 U/min gerührt und gründlich vermischt. Auf diese Weise wurde eine emulgierte Dispersion erhalten, in der Öltröpfchen in der Wasserphase dispergiert waren. Als nächstes wurde die emulgierte Dispersion in einen Edelstahltopf eingebracht und bei 40°C für 3 Stunden gerührt, um die Lösungsmittelkomponenten zu entfernen, wodurch die wasserdispergierbaren Partikel 11 erhalten wurden, die eine mittlere Partikelgröße von 0,30 μm aufwiesen und den Infrarotstrahlung-absorbierenden Farbstoff umfassten.
  • Figure 00840001
  • [BEISPIELE 1 BIS 10 UND VERGLEICHSBEISPIEL 1]
  • [BEISPIELE 1 BIS 10]
  • (Bildung einer hydrophilen Schicht)
  • Die folgenden Komponenten wurden in homogener Form vermischt und bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt, um die Hydrolyse durchzuführen, wodurch eine Sol-hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung 1 erhalten wurde. (Hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung 1)
    spezifisches hydrophiles Polymer (1-1) 21 g
    Tetramethoxysilan [Vernetzungskomponente] 62 g
    Ethanol 470 g
    Wasser 470 g
    Wässrige Salpetersäurelösung (1 N) 10 g
  • (Bildung einer bilderzeugenden Schicht)
  • Danach wurde die hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung 1 verwendet, um die folgende Beschichtungslösung 1 zum Bilden der hydrophilen Schicht mit bilderzeugender Fähigkeit herzustellen. Die Beschichtungslösung 1 wurde auf einen Korona-behandelten Polyethylenterephthalat-Folienträger auf solch eine Weise aufgetragen, dass die Menge der aufgetragenen Lösung nach dem Trocknen 3 g/m2 betrug. Das Resultierende wurde erwärmt und bei 100°C für 10 Minuten getrocknet, um einen Flachdruckplattenvorläufer 1 zu erhalten. (Beschichtungslösung 1 zum Bilden der hydrophilen Schicht)
    Die vorstehend erwähnte hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung 1 660 g
    Jede der wasserdispergierbaren Partikel 1 bis 10 (10 Massen%) 200 g
    Infrarotstrahlung absorbierender Farbstoff II (die folgende Verbindung) 5 g
  • Infrarotstrahlung absorbierender Farbstoff II
    Figure 00860001
  • [VERGLEICHSBEISPIEL 1]
  • (Bildung einer bilderzeugenden Schicht)
  • Die hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung 1 wurde verwendet, um die folgende Beschichtungslösung 2 zum Bilden einer hydrophilen Schicht mit bilderzeugender Fähigkeit herzustellen. Die Beschichtungslösung 1 wurde auf einen Korona-behandelten Polyethylenterephthalat-Folienträger auf solch eine Weise aufgetragen, dass die Menge der aufgetragenen Lösung nach dem Trocknen 3 g/m2 betrug. Das Resultierende wurde erwärmt bei 100°C für 10 Minuten getrocknet, um einen Flachdruckplattenvorläufer 11 zu erhalten. (Beschichtungslösung 2 zum Bilden einer hydrophilen Schicht)
    Die vorstehend erwähnte hydrophile Beschichtungslösungszusammensetzung 1 660 g
    Wasserdispergierbare Partikel 11 (10 Massen%) 200 g
  • [BEWERTUNG DER FLACHDRUCKPLATTENVORLÄUFER]
  • Die Kontaktwinkel (eines Wassertröpfchens in Luft) in Bezug auf die Oberflächen der resultierenden hydrophilen Schichten, die bilderzeugende Fähigkeiten besitzen, auf den Trägern wurden mit einer Messvorrichtung CA-Z, hergestellt von Kyowa Interface Science Co., Ltd., gemessen. Die Kontaktwinkel betrugen 7 bis 9° und es wurde bewiesen, dass alle Vorläufer überlegene Hydrophilität besaßen.
  • Jeder der resultierenden Flachdruckplattenvorläufer 1 wurde mit einem Laser aus einem Trendsetter 3244 VFS, hergestellt von CREO, belichtet, auf dem eine Infrarotstrahlung-Halbleiterlaser-Vorrichtung vom wassergekühlten Typ mit 40 W montiert war, und dies unter den folgenden Bedingungen: eine äußere Oberflächentrommel-Umdrehungszahl von 100 U/min., eine Druckplattenenergie von 500 mJ/cm2 und eine Auflösung von 2.400 dpi. Auf diese Weise wurden Bildbereiche auf der belichteten Oberfläche gebildet.
  • Die Kontaktwinkel (eines Wassertröpfchens in Luft) in Bezug auf die belichteten Oberflächen wurde mit einer Messvorrichtung CA-Z, hergestellt von Kyowa Interface Science Co., Ltd., gemessen. Die Kontaktwinkel waren auf 90 bis 115° erhöht, und es wurde bewiesen, dass hydrophobe Bereiche (tintenaufnehmende Bereiche) gebildet worden waren.
  • Nach der Belichtung wurde jeder der Flachdruckplattenvorläufer auf den folgenden Drucker gesetzt, ohne entwickelt worden zu sein, und zum Drucken verwendet.
  • Der verwendete Drucker war ein Drucker SOR-M, hergestellt von Heidelberg Co., Ltd. Als Anfeuchtwasser wurde IF 201 (2,5 %) oder IF 202 (0,75 %), die von Fuji Photo Film Co., Ltd., hergestellt worden waren, verwendet. Als Tinte wurde GEOS-Sumi (Handelsname, hergestellt von Dainippon Ink und Chemicals, Incorporated) verwendet. Zum Beginn des Druckens wurde in jedem Fall unmittelbar hoch qualitative Drucksachen erhalten. Danach wurde das Drucken fortgeführt. Die Anzahl der Drucksachen, bis unmittelbar bevor die Bildteile blass und fleckig wurden, wurde als Druckbeständigkeitszahl definiert. Je höher die Druckbeständigkeitszahl, desto besser ist die Druckbeständigkeit. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammen mit den Kontaktwinkeln der Oberfläche der Bildteile und der Oberfläche der Nicht-Bildteile gezeigt. TABELLE 2
    Kontaktwinkelwert Druckbeständigkeitszahl
    Nicht-Bildteile Bildteile
    Beispiel 1 8° 110° 20.000
    Beispiel 2 8° 105° 19.000
    Beispiel 3 7° 90° 16.000
    Beispiel 4 9° 115° 18.000
    Beispiel 5 8° 110° 17.000
    Beispiel 6 8° 108° 19.000
    Beispiel 7 7° 95° 22.000
    Beispiel 8 8° 103° 21.000
    Beispiel 9 6° 90° 17.000
    Beispiel 10 8° 109° 18.000
    Vergl.-Beispiel 1 7° 100° 10.000
  • Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, waren die erfindungsgemäßen Flachdruckplattenvorläufer in sowohl der Hydrophobität der Bildteile als auch der Hydrophilität der Nicht-Bildteile überragend. Darüber hinaus ergeben diese Drucksachen mit hoch qualitativen Bildern, ohne dass sie irgendeiner Entwicklung unterzogen worden waren, unmittelbar zum Beginn des Druckprozesses, und ferner wurde bei ihnen eine hohe Druckbeständigkeit realisiert.
  • Andererseits wurde mit dem Flachdruckplattenvorläufer des Vergleichsbeispiels 1 (bei dem die wasserdispergierbaren Partikel 11 verwendet wurden, in denen der Farbstoff, der ein fotothermales Umwandlungsmittel war, in der Verbindung enthalten war, die einen hydrophoben Oberflächenbereich bilden kann, indem sie erwärmt oder mit Strahlung bestrahlt wird) gedruckt, ohne dass er entwickelt worden war, um so Drucksachen mit hoch qualitativen Bildern unmittelbar zum Beginn des Druckens zu erhalten. Jedoch wurde beim Fortführen des Druckprozesses beobachtet, dass die Bildteile sich teilweise ablösten, so dass sich eine schlechtere Druckbeständigkeit als in den entsprechenden Beispielen zeigte.

Claims (17)

  1. Flachdruckplattenvorläufer, umfassend: einen Träger; und eine hydrophile Schicht, die auf oder über dem Träger angeordnet ist und eine hydrophile Pfropfkette und eine vernetzte Struktur, die durch zumindest eines von Hydrolysieren oder Polykondensieren eines Alkoxids eines Elements, das aus Si, Ti, Zr und Al ausgewählt ist, gebildet ist, enthält, worin die hydrophile Schicht ein fotothermales Umwandlungsmittel (A) und eine Verbindung (B), die in der Lage ist, eine hydrophobe Oberfläche durch zumindest eines von Erwärmen oder Bestrahlen mit Strahlung zu bilden, umfaßt, und die fotothermale Umwandlungsverbindung (A) nicht in einer Weise vorliegt, die mit der Verbindung (B) ganzheitlich ist, was daraus resultieren würde, daß man die Verbindung (A) zu der Verbindung (B) zugibt, wenn die Verbindung (B) hergestellt wird, sondern in einer Weise unabhängig von der Verbindung (B) und in der hydrophilen Schicht verteilt vorliegt, und worin die hydrophile Schicht eine hydrophile Polymerverbindung umfaßt, die eine Polymereinheit, die durch die folgende strukturelle Einheit (i) repräsentiert wird, und gegebenenfalls eine Polymereinheit, die durch die folgende strukturelle Einheit (ii) repräsentiert wird, der folgenden allgemeinen Formel (1) umfaßt, wobei die hydrophile Polymerverbindung ferner eine Silankupplungsgruppe, repräsentiert durch die folgende strukturelle Einheit (iii) der folgenden allgemeinen Formel (1), endständig an der Polymereinheit, umfaßt: allgemeine Formel (1)
    Figure 00910001
    worin R1, R2, R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen repräsentieren, m ist 0, 1 oder 2, n ist eine ganze Zahl von 1 bis 8, x und y sind Werte, die die Beziehung x + y = 100 erfüllen, und das Verhältnis von x:y ist im Bereich von 100:0 bis 1:99, L1, L2 und L3 repräsentieren jeweils unabhängig eine Einfachbindung oder eine organische Verknüpfungsgruppe, und Y1 und Y2 repräsentieren jeweils unabhängig -N(R7)(R8), -OH, -NHCOR7, -COR7, -CO2M oder -SO3M, worin R7 und R8 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen repräsentieren und M ein Wasserstoffatom, Alkalimetall, Erdalkalimetall oder Onium repräsentiert.
  2. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 1, worin die hydrophile Schicht gebildet ist durch: Auftragen einer hydrophilen Beschichtungslösungszusammensetzung, die die hydrophile Polymerverbindung, die durch die allgemeine Formel (1) repräsentiert wird, und eine Vernetzungskomponente, die durch die folgende allgemeine Formel (2) repräsentiert wird, umfaßt, auf eine Oberfläche des Trägers; und dann Trocknen der Zusammensetzung: allgemeine Formel (2) (R7)m-X-(OR8)4-m worin R7 und R8 jeweils unabhängig eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe repräsentieren, und X repräsentiert Si, Al, Ti oder Zr, und m ist eine ganze Zahl von 0 bis 2.
  3. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 1, worin die hydrophile Polymerverbindung unter Verwendung einer ungesättigten Verbindung, die durch zumindest eine der folgenden allgemeinen Formeln (3) oder (4) repräsentiert wird, und einer Silanverbindung, die eine Mercaptogruppe aufweist und durch die allgemeine Formel (5) repräsentiert wird, so daß radikalpolymerisiert wird, synthetisiert ist:
    Figure 00920001
    worin R1 bis R6, L1, L2, L3, Y1, Y2 und m wie in der Formel (1) definiert sind.
  4. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 3, worin die zum Zeitpunkt der Radikalpolymerisation zugegebene Menge des Radikalinitiators 0,001 bis 20 Gew.Teile in Bezug auf 100 Gew.Teile der Gesamtmenge der ungesättigten Verbindung, die durch zumindest eine der allgemeinen Formeln (3) oder (4) repräsentiert wird, und der Silanverbindung, die die Mercaptogruppe aufweist durch die allgemeine Formel (5) repräsentiert wird, beträgt.
  5. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 4, worin der Radikalinitiator ein Radikalinitiator vom Azotyp oder ein organisches Peroxid ist.
  6. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 2, worin die Vernetzungsverbindung, die durch die allgemeine Formel (2) repräsentiert wird, eine polymerisierbare funktionelle Gruppe in einer Struktur hiervon aufweist und mit der hydrophilen Polymerverbindung mittels der funktionellen Gruppe polykondensiert ist, wodurch ein fester Beschichtungsfilm mit einer vernetzten Struktur gebildet wird.
  7. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 2, worin in der hydrophilen Beschichtungslösungszusammensetzung der Anteil der Vernetzungskomponente mindestens 5 mol% in Bezug auf die Silankupplungsgruppe in der hydrophilen Polymerverbindung beträgt.
  8. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 1, worin die Verbindung (B) wärmeschmelzbare hydrophobe Partikel umfaßt.
  9. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 1, worin die Verbindung (B) wasserdispergierbare Partikel umfaßt.
  10. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 9, worin die wasserdispergierbaren Partikel aus einem hydrophoben Polymer hergestellt sind, das eine strukturelle Einheit aufweist, die eine organische Siliciumgruppe umfaßt, repräsentiert durch die folgende allgemeine Formel (6):
    Figure 00940001
  11. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 10, worin eine Oberfläche des hydrophoben Polymers hydrophil ist.
  12. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 1, worin eine wasserlösliche Oberflächenschutzschicht, die ein wasserlösliches Polymer als Hauptkomponente enthält, auf der hydrophilen Schicht angeordnet ist.
  13. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 1, worin die Verbindung (B) wasserdispergierbare Partikel umfaßt, die durch Copolymerisieren eines hydrophilen Makromonomers und eines hydrophoben Monomers erhalten werden.
  14. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 13, worin die wasserdispergierbaren Partikel Feinpartikel vom Radialkern-Koronatyp umfassen, worin Ketten des hydrophilen Makromonomers strahlenförmig miteinander verbunden sind, um eine Außenseite der Partikel zu bilden; und das hydrophobe Monomer polymerisiert wird, um Kerne auf der Innenseite der Partikel zu bilden.
  15. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 13, worin das Molverhältnis zwischen dem hydrophilen Makromonomer und dem hydrophoben Monomer in den wasserdispergierbaren Partikeln, welche das Copolymer des hydrophilen Makromonomers und des hydrophoben Monomers sind, 1:50 bis 1:200 beträgt.
  16. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 13, worin das Molekulargewicht der wasserdispergierbaren Partikel im Bereich von 5.000 bis 100.000 beträgt.
  17. Flachdruckplattenvorläufer gemäß Anspruch 13, worin die Partikelgröße der wasserdispergierbaren Partikel im Bereich von 0,15 bis 1,5 μm beträgt.
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