DE1262774B - Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G03f

Deutsche KL: 57 d-2/01

Nummer: 1262 774

Aktenzeichen: K 47122IX a/57 d

Anmeldetag: 30. Juni 1962

Auslegetag: 7. März 1968

Man stellt Kopien auf elektrophotographischem Wege bekanntlich dadurch her, daß man ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial elektrostatisch auflädt, dann dieses durch eine Vorlage im Kontaktverfahren oder auf episkopischem Wege belichtet, das dadurch entstandene elektrostatische Bild durch Bestäuben mit einem Harzpulver sichtbar macht und anschließend beispielsweise durch Erwärmen fixiert, wobei das Harzpulver wischfest auf der Unterlage verankert wird. Das hierzu verwendete elektrophotographische Material besteht aus einem Schichtträger und der darauf aufgebrachten photoelektrisch leitenden Isolierschicht, die aus einer photoelektrisch leitenden Substanz, dem Photoleiter, besteht oder diesen enthält.

Man hat schon aus solchen auf elektrophotographischem Wege gewonnenen Kopien Flachdruckformen dadurch hergestellt, daß man sie mit einem Lösungsmittel behandelte. Dabei wird durch das Lösungsmittel an den bildfreien Stellen die aufgetragene Schicht von dem Träger entfernt, und die freigelegten Stellen werden — sofern erforderlich — durch geeignete Maßnahmen wasserführend gemacht und die Bildstellen mit fetter Farbe eingefärbt; dadurch entstehen Druckformen zur Herstellung von Flachdrucken. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß durch das Lösungsmittel in erheblichem Maße auch die bildtragenden Stellen der Kopierschicht mit abgelöst werden, so daß nur Flachdruckformen mit unbefriedigenden Eigenschaften erhalten werden.

Es wurden auch schon lithographische Druckplatten dadurch hergestellt, daß der Träger mit einer Schicht eines hydrophilen Stoffes und darauf mit einer Photoleiterschicht überzogen wurde und nach Herstellen eines fixierten Bildes nur die Photoleiterschicht abgelöst wurde. Hierbei wirkt es sich nachteilig aus, daß zuerst eine hydrophile Schicht und dann erst der Photoleiter aufgebracht werden muß. Außerdem muß bei der Herstellung von Druckformen die hydrophile Schicht an den bildfreien Stellen freigelegt werden. Diese Schicht neigt aber dazu, beim Ablösen der Photoleiterschicht feine Teilchen dieser Schicht festzuhalten, so daß häufig Bilder beim Drucken erhalten werden, die nicht grundfrei sind, d. h. an diesen Stellen Farbspuren zeigen.

Zur Herstellung einer wasserführenden Oberfläche an den bildfreien Stellen einer photoelektrisch leitenden anorganischen Isolierschicht wurden auch schon wasserlösliche Salze zweiwertiger Metalle der Gruppen I, II, IV und VIII des periodischen Systems vorbeschrieben, z. B. Zinkacetat in einer wäßrig-Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen

Anmelder:

Kalle Aktiengesellschaft,

6202 Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 190-196

Als Erfinder benannt:

Dr. Erwin Lind, 6201 Auringen

alkoholischen Lösung oder eine Mischung von Zirkonylacetat und Natriumacetat in Butanol, Formaldehyd und Wasser; durch die Behandlung mit diesen Salzlösungen erhält man jedoch ebenso keine grundfreien Bilder.

Auch mit Essigsäure, Weinsäure oder Zitronensäure versetzte Lösungen von Hexacyanoeisensäuren wurden schon für die Umwandlung einer elektrophotographischen Kopie in eine Flachdruckform genannt. Die so behandelten Schichten haben jedoch den Nachteil, daß sie nach wenigen Drucken schon zur Tonbildung neigen und ganz allgemein nur eine geringe Druckauflage zulassen, da die Wirkung dieser eben erwähnten Mischung zu unspezifisch ist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen durch Hydrophilierung der bildfreien Stellen einer photoelektrisch leitenden, anorganische und gegebenenfalls kleinere Anteile organischer Photoleiter enthaltenden Isolierschicht, auf der durch elektrophotographische Methoden ein Bild erzeugt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß man das Bild mit einer wäßrigen Lösung behandelt, in welcher auf 100 Gewichtsteile Wasser 1 bis 5 Gewichsteile mindestens einer Borsäure und/oder mindestens eines Salzes einer Borsäure, ferner 5 bis 20 Gewichtsteile mindestens einer von den hydrophilen, hochmolekularen, organischen Säuren, welche Polymerisationsprodukte der Vinylphosphonsäure oder der substituierten oder nicht substituierten Acrylsäure oder Methacrylsäure sind, und übliche bekannte Zusätze enthalten sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den bisher bekannten Verfahren, die den gleichen Zweck verfolgen, den Vorteil, daß man dadurch vollkommen grundfreie Druckbilder erhält. Ferner

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sind damit wesentlich höhere Druckauflagen als bisher Die Herstellung der Elektrokopien erfolgt in an zu erzielen. Die Bildstellen, die mit Harzpulver be- sich bekannter Weise dadurch, daß man das im vordeckt sind, bleiben bei der vorliegenden Behandlung anstehenden beschriebene Elektrokopiermaterial an hydrophob und können fette Farbe annehmen. Die einer Aufladevorrichtung mittels einer Coronaent-Hydrophilierung mit der erfindungsgemäßen Lösung 5 ladung auflädt und dann das aufgeladene Elektroerfolgt sehr leicht und schnell, so daß eine fixierte kopiermaterial bildmäßig unter einer Vorlage im elektrophotographische Kopie nur in eine Offset- Kontakt belichtet. Ebenso kann das Material durch druckmaschine eingespannt und mit der Lösung über- episkopische Projektion oder direkt in einer Kamera wischt zu werden braucht, um sofort druckfertig zu belichtet werden. Anschließend wird das latente sein. ίο elektrostatische Bild mit einem üblichen angefärbten

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es Harzpulver, das gegebenenfalls auch in einer nicht

weiterhin möglich, die Zeit zwischen Hydrophilierung leitenden Flüssigkeit suspendiert sein kann, in be-

und dem Beginn des eigentlichen Druckvorganges kannter Weise entwickelt und das sichtbar werdende

auszudehnen, ohne daß eine neue zusätzliche Be- Bild beispielsweise durch Erwärmen mit einem In-

feuchtung — wie bislang ■—■ notwendig wird. 15 frarotstrahler bei etwa 100 bis 170° C, vorzugsweise

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren einge- 130 bis 160° C, oder durch Behandeln mit Lösungs-

setzten Hydrophilierungslösungen zeichnen sich durch mitteldämpfen fixiert. Man erhält so wischfeste Bilder,

unbegrenzte Haltbarkeit und leichte Herstellung aus. Zur Umwandlung der nach dem eben beschrie-

Bei der Handhabung im technischen Maßstab im benen elektrophotographischen Verfahren gewon-Betrieb erweist es sich als sehr vorteilhaft, daß das 20 nenen Bilder in Flachdruckformen werden diese mit vorliegende Hydrophilierungsmittel keinerlei haut- einer wäßrigen Lösung der oben gekennzeichneten angreifende Wirkung besitzt und keinen unange- Zusammensetzung, die im folgenden noch näher benehmen oder schädlichen Geruch oder Dämpfe ent- schrieben wird, in Berührung gebracht. Dieses Instehen läßt. Ferner ist es unnötig, bei der Lagerung berührungbringen kann beispielsweise durch einbesondere Schutzmaßnahmen, etwa braungefärbte 25 faches Überwischen, z. B.' mit einem getränkten Flaschen oder sonstige Mittel zur Verhinderung von Wattebausch, oder auch durch Eintauchen in die Licht- und Wärmeeinwirkungen anzuwenden. Hydrophilierungslösung oder direkt nach dem Ein-

AIs anorganische Verbindungen, die als Photoleiter spannen der Folie in eine Offsetdruckmaschine durch

im vorliegenden Verfahren benutzt werden können, Überwischen der Oberfläche mit einem getränkten

werden beispielsweise genannt: Die photoleitenden 30 Schwamm erfolgen. In einzelnen Fällen hat es sich

Oxyde, Sulfide, Selenide, Telluride und Jodide von als vorteilhaft erwiesen, die zu hydrophilierende

Zink, Wismut, Molybdän, Blei, Antimon und Cad- Schicht mit dem erfindungsgemäßen Hydrophilie-

mium. Außerdem können Mischungen mehrerer der rungsmittel mehrmals, gegebenenfalls unter Andrük-

genannten Photoleiter angewendet werden. Auch ken oder Reiben, zu überwischen.

Mischungen von kleineren Anteilen organischer 35 Als Borsäuren im erfindungsgemäßen Sinne wer-

Photoleiter mit den obenerwähnten anorganischen den genannt: Orthoborsäure, die durch die Formel

Photoleitern sind im vorliegenden Fall geeignet. Die H₃BO₃ symbolisiert wird, Metaborsäure mit dei

besten Ergebnisse werden mit Zinkoxyd erzielt. Formel HB₂, ferner sind auch Polyborsäuren, ins-

AIs organische photoleitende Verbindungen werden besondere Tetra- und Pentaborsäuren, die im allge-

die in der Elektrophotographie verwendbaren ver- 40 meinen nur in Form ihrer Salze darstellbar sind, für

standen, beispielsweise seien genannt: Oxdiazole, den erfindungsgemäßen Zweck einsetzbar. Diese

Oxazole, Triazole und hochmolekulare organische Säuren ergeben in wäßriger Lösung Orthoborsäure,

photoleitende Verbindungen, wie Poly-N-vinylcarbazol die auch durch Lösen von Borsäureanhydrid B₃O₃ in

oder Poly-C-vinylcarbazol. - Wasser darstellbar ist.

Die genannten Photoleiter können auch zusammen 45 Als Kationen für die Salze der genannten Säuren mit harzartigen Bindemitteln auf dem leitfähigen kommen z. B. in Frage: die Kationen von Alkali-Schichtträger aufgebracht sein. Als solche Harze metallen, wie Natrium und Kalium, Erdalkalien, wie werden natürliche oder synthetische Harze, beispiels- Kalzium und Magnesium, sofern die Salze dann noch weise Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinyl- Wasserlöslichkeit besitzen. Die besten Ergebnisse alkohole, Polystyrol, Polykondensate, wie Phthalat- 5° werden mit Ammonium als Kation erzielt. Im Gegenharze, Alkydharze, Maleinatharze, Silikonharze, satz zu den in wäßriger Lösung, wie erwähnt, nicht Ketonharze, Cumaronharze. Indenharze, mit KoIo- als solche vorliegenden Polyborsäuren sind deren phonium modifizierte Phenolharze, ferner abgewan- Salze, namentlich die Alkalisalze und die Ammoniumdelte Naturstoffe, wie Celluloseester und -äther, ver- salze der Tetraborsäure für den erfindungsgemäßen wendet. Diese genannten Photoleiterschichten können 55 Zweck mit gutem Erfolg anwendbar. Ebenso sind die weitere übliche bekannte Zusätze, wie Aktivatoren, Salze der Metaborsäure, beispielsweise das Natrium-Sensibilisatoren, Füllstoffe und Pigmente, enthalten. metaborat und Perborate, wie Natriumperborat, in

Als Schichtträger für die photoelektrisch leitenden wäßriger Lösung gut brauchbar.

Isolierschichten können besonders Folien aus Me- Auch Mischungen, bestehend aus den genannten

tallen, wie Aluminium, Zink, Kupfer, Messing, Ver- ^6o Säuren untereinander und Mischungen dieser Säuren

wendung finden. Auch andere in der Elektrophoto- mit Salzen oder Salze untereinander bringen gute

graphie verwendete Träger, wie Papier oder metall- Ergebnisse.

bedampfte oder metallkaschierte Papier- oder Kunst- Als übliche bekannte Zusätze für die beim erfin-

stoffolien, sind möglich. Die Papiere können ferner dungsgemäßen Verfahren eingesetzte Lösung werden

mit einem gegen organische Lösungsmittel resistenten 65 Feuchthaltemittel, Netz- und Quellungsmittel und

leitfähigen Vorstrich versehen sein, beispielsweise hydrophile filmbildende Substanzen verstanden.

wie er in den USA.-Patentschriften 2 534 650, Ferner können organische Lösungsmittel in einer

2 681 617 oder 2 559 610 beschrieben ist. Menge bis zu 10 Gewichtsprozent zugemischt werden.

Als Feuchthaltemittel werden beispielsweise mehrbasische Alkohole, wie Glykol, Polyglykole, Glycerin, Polyglycerin und Sorbit, genannt. Der Zusatz der genannten Feuchthaltemittel soll das zu rasche Austrocknen der mit dem erfindungsgemäßen Hydrophilierungsmittel behandelten Schicht, d. h. der hydrophilierten Schicht, verhindern.

Als Netz- und Quellungsmittel werden niedere einbasische Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol oder mono-verätherte zweiwertige Alkohole, z.B. Methylglykol, Äthylglykol oder mono- verätherte und veresterte zweiwertige Alkohole, z. B. Methylglykolacetat, verwendet. Diese Netz- und Quellmittel sollen die Eigenschaften der zu hydrophilierenden Schicht dahingehend modifizieren, daß sie durch die Borsäuren bzw. deren Salze wirkungsvoller beeinflußt werden kann.

Als Substanzen, die einen hydrophilen Film auf der Photoleiterschicht bilden, werden solche Substanzen verstanden, wie sie in der Drucktechnik für Konservierungszwecke verwendet werden. Dies sind z. B. Gummiarabicum, Alginsäuren, Alginate und Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon.

Als zusätzliche organische Lösungsmittel, die in kleinen Mengen der wäßrigen Lösung zugegeben werden können, seien vor allem mit Wasser mischbare Äther und Ketone, z. B. Butanon, genannt.

Die bevorzugten Mengenverhältnisse der einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Hydrophilierungslösungen werden wie folgt angegeben, wobei einem Volumteil von 1 ml ein Gewichtsteil von 1 g entspricht. Auf 100 Volumteile Wasser werden zugesetzt: An Borsäuren vorzugsweise 1 bis 4 Gewichtsteile und, falls zusätzlich Salze der genannten Borsäuren angewendet werden, vorzugsweise 1 bis 3 Gewichtsteile; an Salzen der genannten Borsäuren vorzugsweise 1 bis 4 Gewichtsteile und, falls die Salze in Mischung mit den eben genannten Säuren angewendet werden, vorzugsweise 1 bis 3 Gewichtsteile; an hydrophilen organischen hochpolymeren Säuren vorzugsweise 7 bis 12 Gewichtsteile. Feuchthaltemittel werden im allgemeinen in einer Menge zwischen 10 und 50 Volumteilen, vorzugsweise 20 bis 30 Volumteilen, Netz- und Quellungsmittel bis 10 Volumteilen, vorzugsweise 5 bis 8 Volumteilen zugefügt; an Substanzen, die einen hydrophilen Film bilden, werden vorzugsweise zwischen 1 und 5 Gewichtsteile verwendet. Die Menge des Lösungsmittels, das mit Wasser mischbar ist, ist nicht sehr kritisch. Im allgemeinen bringen Zusätze bis 10 Gewichtsprozent noch gute Ergebnisse.

Die Mischungen können auf übliche und bekannte Weise hergestellt werden. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, zuerst die hydrophile, organische, hochpolymere Säure in Wasser zu lösen und die anderen Bestandteile dieser Lösung zuzusetzen.

Bei den Mengenangaben der folgenden Beispiele entspricht 1 Volumteil von 1 ml einem Gewichtsteil von 1 g.

Beispiel 1

In 100 Volumteilen Wasser werden 10 Gewichtsteile Polyvinylphosphonsäure gelöst und dieser Lösung 5 Gewichtsteile Ammoniumtetraborat, 20 Volumteile Triglykol, 10 Volumteile Methylglykolacetat und 3 Gewichtsteile Gummiarabicum zugegeben. Die so erhaltene flüssige Mischung wird mit Hilfe eines Wattebausches auf eine photoelektrisch leitende, anorganische Photoleiter enthaltende Isolierschicht, die ein fixiertes Bild trägt, durch mehrmaliges Uberwischen aufgebracht. Man kann dieses elektrophotographische Material sodann in einer Offsetdruckmaschine einspannen und davon drucken. Die so erhaltenen Drucke zeichnen sich durch bevorzugte Randschärfe und Grundfreiheit aus. Auch bei größeren Druckauflagen zeigt sich keine Abnahme der Qualität des Druckbildes.

Beispiel 2

In 100 Volumteilen Wasser werden 5 Gewichtsteile Polyvinylphosphonsäure gelöst. Zu dieser Lösung gibt man 2 Gewichtsteile Orthoborsäure, Gewichtsteile Natriumtetraborat, 30 Volumteile Triglykol, 12 Volumteile n-Propanol und 2 Gewichtsteile Gummiarabicum. Mit dieser Lösung wird wie im Beispiel 1 verfahren. Es lassen sich mit einer mit dieser Lösung hydrophilierten Druckfolie hohe Druckauflagen bei hervorragender Qualität des Druckbildes erzeugen.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen durch Hydrophilierung der bildfreien Stellen einer photoelektrisch leitenden, anorganische und gegebenenfalls kleinere Anteile organischer Photoleiter enthaltenden Isolierschicht, auf der durch elektrophotographische Methoden ein Bild erzeugt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß man das Bild mit einer wäßrigen Lösung behandelt, in welcher auf 100 Volumteile Wasser 1 bis 5 Gewichtsteile mindestens einer Borsäure und/oder mindestens eines Salzes einer Borsäure, ferner 5 bis 20 Gewichtsteile mindestens einer von den hydrophilen, hochmolekularen, organischen Säuren, welche Polymerisationsprodukte der Vinylphosphonsäure oder der substituierten oder nicht substituierten Acrylsäure oder Methacrylsäure sind, und übliche bekannte Zusätze enthalten sind, wobei 1 Volumteil von 1 ml einem Gewichtsteil von 1 g entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die als Borsäure Orthoborsäure enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die als Salz einer Borsäure Ammoniumtetraborat enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die als hydrophile, hochmolekulare, organische Säure Polyvinylphosphonsäure enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die als Zusätze auf 100 Volumteile Wasser 10 bis 50 Volumteile Feuchthaltemittel enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die als Zusätze auf 100 Volumteile Wasser 5 bis 10 Volumteile Netz- und Quellungsmittel enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die als Zusätze auf 100 Volumteile Wasser 1 bis 5 Gewichtsteile hydrophile, filmbildende Substanzen enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird,

die ein organisches, mit Wasser mischbares Lösungsmittel in einer Menge bis zu 10 Gewichtsprozent enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die 1 bis 4 Gewichtsteile Borsäure bzw. deren Salze enthält, für den Fall, daß nur Borsäure bzw. Salze allein verwendet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die 1 bis 3 Gewichtsteile Borsäure bzw. deren Salze enthält, für den Fall, daß eine Mischung von Borsäure mit ihren Salzen verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die 7 bis 12 Gewichtsteile an hydrophilen, organischen, hochpolymeren Säuren enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die 20 bis 30 Volumteile Feuchthaltemittel enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die 5 bis 8 Volumteile Netz- und Quellmittel enthält.

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