DE102005021346A1 - Adjustable layer (reversibly adjusted from hydrophobic to hydrophilic condition), useful e.g. in printing plate surfaces, comprises oxide of e.g. titanium; heteroanalogous carbonyl compounds; and carbonyl compounds formed as polymer - Google Patents

Adjustable layer (reversibly adjusted from hydrophobic to hydrophilic condition), useful e.g. in printing plate surfaces, comprises oxide of e.g. titanium; heteroanalogous carbonyl compounds; and carbonyl compounds formed as polymer Download PDF

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Abstract

Adjustable layer (I), which can be adjusted reversibly from hydrophobic condition to hydrophilic condition, comprises at least an oxide (II) of titanium, zirconium, tungsten, zinc, cobalt, manganese, bismuth, niobium, copper, chromium, nickel, vanadium or iron; at least a heteroanalogous carbonyl compound (III) and/or at least a carbonyl compound formed as polymer. An independent claim is also included for a method for reversing (I) comprising applying at least a carbonyl compound and/or at least a heteroanalogous carbonyl compound on the surface of (I) for hydrophobic treatment, which takes place by adsorption of the carbonyl compound(s) and/or heteroanalogous compounds, applying energy with the hydrophobic treatment and/or directly after the hydrophobic treatment where the energy effects the hydrophobic layer so that by desorption of the absorbed carbonyl compound(s) and/or heteroanalogous carbonyl compound(s) (I) is adjusted completely or locally in the hydrophilic condition.

Description

Die Erfindung betrifft eine schaltbare Schicht, die reversibel von einem hydrophoben Zustand in einen hydrophilen Zustand versetzt werden kann. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren, um diese Schicht reversibel von einem hydrophoben Zustand in einen hydrophilen Zustand zu versetzen.The The invention relates to a switchable layer which is reversible from a hydrophobic state can be put in a hydrophilic state can. The invention further relates to a method for this layer reversible from a hydrophobic state to a hydrophilic state to move.

Schaltbare Schichten finden bisher insbesondere in Form der Oberfläche von Druckplatten im Rahmen von Druckprozessen Verwendung. Bekannt ist ein Prozess zur Herstellung einer photokatalytisch wirksamen amphiphilen Schicht, die durch Aufbringen eines Photokatalysators auf ein Substrat und durch Photoaktivierung dieser Schicht erzeugt wird (US-Patent 5939194). Diese Schicht kann mittels UV-Bestrahlung in den hydrophilen Zustand überführt werden. Das Umschalten vom hydrophilen in den hydrophoben Zustand erfolgt durch Lagerung über einen Zeitraum von mehreren Tagen in der Dunkelheit. Bei Einsatz von TiO2 als Photokatalysator sind Randwinkel eines Wassertropfens auf dieser Schicht zwischen 0° und ca. 60 ° einstellbar. Der TiO2-Schicht kann vorteilhaft folgende Zusätze enthalten: Silber, Eisen, Kupfer und Platinmetalle. Nachteilig sind bei dieser schaltbaren Schicht die relativ geringe Hysterese von ca. 60° und insbesondere die lange Zeitdauer, die für den Schaltvorgang zwischen dem hydrophilen und dem hydrophoben Zustand nötig ist.Switchable layers have hitherto been used in particular in the form of the surface of printing plates in the context of printing processes. A process is known for producing a photocatalytically active amphiphilic layer which is produced by applying a photocatalyst to a substrate and by photoactivating this layer (US Pat. No. 5,939,194). This layer can be converted into the hydrophilic state by means of UV irradiation. Switching from the hydrophilic to the hydrophobic state is accomplished by storage over a period of several days in the dark. When TiO 2 is used as the photocatalyst, contact angles of a drop of water on this layer can be adjusted between 0 ° and about 60 °. The TiO 2 layer may advantageously contain the following additives: silver, iron, copper and platinum metals. A disadvantage of this switchable layer, the relatively low hysteresis of about 60 ° and in particular the long period of time that is necessary for the switching between the hydrophilic and the hydrophobic state.

Im US-Patent 6318264 wird die Verwendung einer photokatalytisch wirksamen Schicht als schaltbare Schicht in einer Druckmaschine und einem damit realisierbaren Druckprozess vorgeschlagen. Dabei besteht die photokatalytisch wirksame Schicht vorteilhaft aus TiO2, die auch mit Fremdatomen dotiert sein kann oder aus anderen Oxiden der 4. Hauptgruppe des Periodensystems. Der hydrophobe Zustand wird bei diesen Schichten durch Lagern in dunkler, trockener Umgebung eingestellt. Das Umschalten in den hydrophilen Zustand erfolgt durch UV-Bestrahlung. Bei diesen Schichten wird im hydrophoben Zustand einen N2O-Randwinkel von ca. 70° erreicht.US Pat. No. 6,318,264 proposes the use of a photocatalytically active layer as a switchable layer in a printing press and a printing process that can be realized therewith. In this case, the photocatalytically active layer advantageously consists of TiO 2 , which may also be doped with impurities or of other oxides of the 4th main group of the periodic table. The hydrophobic state in these layers is adjusted by storing in a dark, dry environment. Switching to the hydrophilic state is carried out by UV irradiation. In these layers, an N 2 O contact angle of about 70 ° is achieved in the hydrophobic state.

Im US-Patent 6564713 wird eine Methode zur Herstellung und Wiederverwendung einer Druckplatte, die einen Photokatalysator enthält, beschrieben, wobei hydrophobe Bildpunkte auf der Druckplatte durch das Auftragen einer Flüssigkeit erzeugt werden, welche organische Verbindungen enthält. Der Einsatz der genannten organischen Verbindungen hat den Vorteil, dass im Vergleich zu reinen Photokatalysator-Oberflächen eine stärkere Hydrophobie erreicht werden kann. Die organischen Verbindungen können durch die Einstrahlung von Licht photokatalytisch oxidiert und von der Oberfläche der Druckplatte entfernt werden, wenn das Licht eine größere Energie besitzt als sie der Bandlücke des Photokatalysators entspricht. Das bedeutet, dass die Zersetzung der organischen Verbindung auf einer TiO2-Oberfläche durch UV-Licht mit einer Wellenlänge kürzer als 390 nm erfolgen kann. Durch die Zersetzung und Entfernung der auf der Druckplatte befindlichen organischen Verbindungen mittels der genannten hochenergetischen Strahlung werden die hydrophoben Bildpunkte von der Druckplatte entfernt und die Druckplatte auf diese Weise regeneriert.U.S. Patent No. 6,564,713 discloses a method of making and reusing a printing plate containing a photocatalyst, wherein hydrophobic pixels are formed on the printing plate by the application of a liquid containing organic compounds. The use of said organic compounds has the advantage that a stronger hydrophobicity can be achieved compared to pure photocatalyst surfaces. The organic compounds can be photocatalytically oxidized by the irradiation of light and removed from the surface of the printing plate, if the light has a greater energy than the band gap of the photocatalyst corresponds. This means that the decomposition of the organic compound on a TiO 2 surface can be effected by UV light having a wavelength shorter than 390 nm. As a result of the decomposition and removal of the organic compounds present on the printing plate by means of the high-energy radiation, the hydrophobic pixels are removed from the printing plate and the printing plate is regenerated in this way.

Nachteilig an dem in US-Patent 6564713 beschriebenen Prozess ist die nicht ausreichende Geschwindigkeit der Entfernung der organischen Verbindungen von der Druckplatte mittels photokatalytischer Oxidation. Das ist gleichbedeutend mit einer nicht ausreichenden Geschwindigkeit des Umschaltens vom hydrophoben in den hydrophilen Zustand. Die Ursache für dieses Verhalten liegt darin, dass es sich bei der Oxidation von organischen Verbindungen an der Oberfläche von Photokatalysatoren um eine relativ komplizierte Reaktion unter Beteiligung mehrerer Moleküle handelt, bei dem auch der zeitabhängige Transport der Reaktionsteilnehmer über Diffusionsprozesse eine wichtige Rolle spielt. Bei dem im US-Patent 6564713 beschriebenen Prozess werden die auf der Druckplatte befindlichen organischen Verbindungen bei der Regenerierung der Druckplatte zu den Reaktionsprodukten Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Das ist das Ergebnis eines photokatalytischen Oxidationsprozesses unter Mitwirkung von Hydroxylradikalen und Luftsauerstoff.adversely this is not the case with the process described in US Pat. No. 6,564,713 sufficient rate of removal of the organic compounds from the printing plate by photocatalytic oxidation. This is synonymous with an insufficient speed of Switching from the hydrophobic to the hydrophilic state. The cause for this Behavior is that it is the oxidation of organic Connections on the surface of photocatalysts by a relatively complicated reaction Involvement of multiple molecules in which also the time-dependent transport of the reactants via diffusion processes plays an important role. In U.S. Patent 5,664,713 Process become the organic compounds on the printing plate in the regeneration of the printing plate to the reaction products Carbon dioxide and water oxidizes. That's the result of a photocatalytic Oxidation process involving hydroxyl radicals and atmospheric oxygen.

Die in EP 1020304 A2 dargestellte erfinderische Lösung beruht auf der Erkenntnis, dass die Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, bei mäßiger Erwärmung (bis ca. 200°C) langsam in einen hydrophoben Zustand übergeht, während bei deutlich höherer Temperatur (oberhalb ca. 300°C) eine zunehmende Hydrophilie beobachtet wird. In EP 1020304 A2 wird deshalb eine schaltbare Schicht für den Einsatz im Druckprozess vorgeschlagen, die mittels Temperaturbehandlung in einem Temperaturbereich von 50 bis 250°C hydrophobiert und mittels Temperaturbehandlung bei Temperaturen im Bereich von 250 bis 700°C hydrophiliert wird. Eine solche Schicht kann aus den photokatalytisch wirksamen Materialien TiO2, ZnO oder SrTiO3 bestehen. Während der Temperaturbehandlung der schaltbaren Schicht in dem Temperaturbereich, bei dem sich ein hydrophober Zustand einstellt, kann die Gasatmosphäre, die im Kontakt mit der schaltbaren Schicht steht, den Dampf einer organischen Verbindung enthalten. Die Anwesenheit einer gasförmigen organischen Verbindung bei der genannten Temperaturbehandlung bewirkt, dass eine erhöhte Hydrophobie erreicht wird. Als geeignete Verbindungsklassen der organischen Verbindungen werden in EP 1020304 A2 genannt: Aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Karbonsäuren, Alkohole, Ether, Amine und organische Siliziumverbindungen. Die vor teilhaft einsetzbaren organischen Verbindungen besitzen lange Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 40 Kohlenstoffatomen. Es ist bekannt, dass sich das wasserabweisende Verhalten einer festen Oberfläche erhöht, wenn sich solche Verbindungen auf dieser Oberfläche ablagern. Dieser Effekt wird in EP 1020304 A2 genutzt, um den hydrophilen Zustand der schaltbaren Schicht zu verstärken, der durch die Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich zwischen 50 und 250°C erreicht wird. Der hydrophobe Zustand ist bei diesen Schichten nicht allein durch die Wirkung der eingesetzten organischen Verbindungen erreichbar. Um bei den schaltbaren Schichten nach EP 1020304 A2 eine ausreichende Hydrophobie zu erreichen, ist deshalb die Temperaturbehandlung im genannten Temperaturbereich zwischen 50 und 250°C notwendig, wobei die notwendige Temperatur über einen relativ langen Zeitraum aufrecht erhalten werden muss. Das ist verbunden mit einem relativ großen Zeitbedarf von einigen Minuten für den Umschaltvorgang vom hydrophilen in den hydrophoben Zustand. Das bedeutet, dass für jeden Punkt des zu erzeugenden Bildes die entsprechende Fläche auf der schaltbaren Schicht mehrere Minuten auf der zur Hydrophobierung notwendigen Temperatur gehalten werden muss. Insbesondere beim Einsatz von fokussierter IR-Strahlung oder Laserstrahlung für die Wärmeerzeugung führt das aufgrund der mit diesen Wärmequellen verbundenen kleinen gleichzeitig heizbaren Fläche zur Minderung der Wirtschaftlichkeit des Einsatzes dieser schaltbaren Schicht im Druckprozess. Ein weiterer Nachteil dieser Schichten ist die für einige Einsatzgebiete nicht ausreichende maximale Hydrophobie, die durch einen relativ niedrigen maximalen Wasserrandwinkel von ca. 50° gekennzeichnet ist. Das kann insbesondere beim Einsatz von Oberflächen mit erhöhter Rauheit zu einer nicht ausreichenden Wasserabweisung führen, da bei rauen Schichten aufgrund der Oberflächenstruktur eine erhöhte Neigung zur Wasserbenetzung besteht, die durch die Hydrophobie der Oberfläche kompensiert werden muss.In the EP 1020304 A2 illustrated inventive solution based on the finding that the surface of a layer containing a photocatalyst, with moderate heating (up to about 200 ° C) slowly merges into a hydrophobic state, while at significantly higher temperature (above about 300 ° C) an increasing hydrophilicity is observed. In EP 1020304 A2 Therefore, a switchable layer is proposed for use in the printing process, which is hydrophobicized by means of temperature treatment in a temperature range of 50 to 250 ° C and hydrophilized by means of temperature treatment at temperatures in the range of 250 to 700 ° C. Such a layer may consist of the photocatalytically active materials TiO 2 , ZnO or SrTiO 3 . During the temperature treatment of the switchable layer in the temperature range in which a hydrophobic state is established, the gas atmosphere in contact with the switchable layer may contain the vapor of an organic compound. The presence of a gaseous organic compound in the said temperature treatment causes increased hydrophobicity to be achieved. Suitable classes of compounds of the organic compounds are described in EP 1020304 A2 called: Aliphatic and aromatic hydrocarbons, carboxylic acids, alcohols, ethers, amines and organic silicon compounds. The before geous usable organic compounds have long hydrocarbon radicals having up to 40 carbon atoms. It is known that the water-repellent behavior of a solid surface increases as such compounds deposit on this surface. This effect is in EP 1020304 A2 used to enhance the hydrophilic state of the switchable layer, which is achieved by the heat treatment in a temperature range between 50 and 250 ° C. The hydrophobic state of these layers can not be achieved solely by the action of the organic compounds used. To look at the switchable layers EP 1020304 A2 To achieve a sufficient hydrophobicity, therefore, the temperature treatment in the temperature range between 50 and 250 ° C is necessary, the necessary temperature must be maintained over a relatively long period of time. This is associated with a relatively large amount of time of a few minutes for the switching from the hydrophilic to the hydrophobic state. This means that for each point of the image to be generated, the corresponding area on the switchable layer must be kept at the temperature required for the hydrophobization for several minutes. In particular, when using focused IR radiation or laser radiation for heat generation leads due to the associated with these heat sources small simultaneously heatable surface to reduce the efficiency of the use of this switchable layer in the printing process. Another disadvantage of these layers is the insufficient for some applications maximum hydrophobicity, which is characterized by a relatively low maximum water edge angle of about 50 °. This can lead to inadequate water repellency, in particular when using surfaces with increased roughness, because with rough layers due to the surface structure there is an increased tendency to water wetting, which must be compensated by the hydrophobicity of the surface.

Ein entscheidender Nachteil des gegenwärtigen Standes der Technik von wiederbeschreibbaren Druckplatten unter Verwendung von organischen Verbindungen zur Hydrophilierung der Druckplattenoberfläche ist die unzureichende Stabilität des hydrophoben Schaltzustandes während eines laufenden Druckjobs. Das zeigt sich darin, dass ursprünglich farbführende Punkte mit fortschreitender Nutzungsdauer der Druckplatte wasserbenetzbar und damit farbabweisend werden.One crucial disadvantage of the current state of the art rewritable printing plates using organic compounds for hydrophilization of the printing plate surface is the insufficient stability of the hydrophobic Switching state during a running print job. This is reflected in the fact that originally color-leading points water wettable with progressive service life of the printing plate and to be color-repellent.

Ursache dieser Erscheinung ist eine nicht ausreichende Nassfestigkeit der Bindung der im gegenwärtigen Stand der Technik angewandten hydrophobierenden Moleküle auf der TiO2-Oberfläche.The cause of this phenomenon is insufficient wet strength of the binding of the hydrophobicizing molecules used in the current state of the art on the TiO 2 surface.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, das Umschalten einer schaltbaren Schicht sowohl vom hydrophilen in den hydrophoben Zustand als auch vom hydrophoben in den hydrophilen Zustand wesentlich zu beschleunigen, die Stabilität der Schaltzustände entscheidend zu verbessern und einen großen Schaltbereich zu ermöglichen.task It is therefore the object of the present invention to switch over one switchable layer from both the hydrophilic state to the hydrophobic state as well as from the hydrophobic to the hydrophilic state significantly speed up the stability of the switching states crucial to improve and allow a large switching range.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalen des 1. und des 9. Anspruchs gelöst.According to the invention Problem solved by the features of the 1st and the 9th claim.

Die erfindungsgemäße schaltbare Schicht ist vorteilhaft als Bestandteil von Druckmaschinen im Rahmen von Druckprozessen einsetzbar. Darüber hinaus kann eine Anwendung bei der Strukturierung von Oberflächen, z.B. im Forschungsgerätebau, Herstellung analytischer Instrumente und in der Elektronik erfolgen.The Switchable according to the invention Layer is advantageous as part of printing machines in the frame can be used by printing processes. In addition, an application can in the structuring of surfaces, e.g. in research equipment construction, production analytical instruments and electronics.

Nachfolgend soll die Ausführung der Erfindung näher beschrieben werden.following should the execution closer to the invention to be discribed.

Zur Herstellung der Schicht:For the production of the layer:

Für die Herstellung der schaltbaren Schicht werden Oxide der Elemente Ti, Zr, W, Zn, Co , Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V und Fe angewendet. Ergänzend könne auch Zusätze von Al2O3, Y2O3, CeO2, Nb2O3, MoO3, B2O3, P2O5, PbO und SiO2 eingetragen werden, wobei auch Verbindungen von zwei oder mehr dieser Oxide eingeschlossen werden können.For the production of the switchable layer, oxides of the elements Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V and Fe are used. In addition, it is also possible to add additives of Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , CeO 2 , Nb 2 O 3 , MoO 3 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , PbO and SiO 2 , and also compounds of two or more These oxides can be included.

Vorteilhaft können zur Herstellung der schaltbaren Schicht Zusätze verwendet werden, die bei Temperaturbehandlung eine Glasphase bilden, welche in der Schicht als Binder wirksam ist. Bei Temperaturen oberhalb der Erweichungstemperatur der Glasphase entstehen damit Schichten mit besonders hoher mechanischer Festigkeit. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz niedrigschmelzender Glas-Fritten. Solche Fritten haben typische Glastemperaturen im Bereich von 500 bis 700°C und bestehen zum Beispiel aus Blei-Borosilicat oder Blei-Zink-Borosilicat. Niedrigschmelzende bleifreie Fritten werden beispielsweise im US-Patent 4312951 vorgeschlagen. Diese bestehen beispielsweise aus den Oxiden von Alkalimetallen, Zn, Al, B, P, Si, Ti und enthalten Fluorverbindungen. Ebenfalls vorteilhaft einsetzbar sind niedrigschmelzende Glaszusammensetzungen auf Basis von Zinkphosphat, dem u.a. Alkali- und Erdalkalimetalloxide zugesetzt werden können. Mit diesen Gläsern sind Glastemperaturen unterhalb 450°C erreichbar.Advantageous can For the preparation of the switchable layer additives are used which, when subjected to heat treatment form a glass phase which acts as a binder in the layer is. At temperatures above the softening temperature of the glass phase This results in layers with particularly high mechanical strength. Particularly advantageous is the use of low-melting glass frits. Such Frits have typical glass transition temperatures in the range of 500 to 700 ° C and persist for example, lead borosilicate or lead-zinc borosilicate. Fusible Lead-free frits are proposed, for example, in US Pat. No. 4,312,951. These consist, for example, of the oxides of alkali metals, Zn, Al, B, P, Si, Ti and contain fluorine compounds. Also advantageous Low-melting glass compositions based on of zinc phosphate, which i.a. Added alkali and alkaline earth metal oxides can be. With these glasses Glass temperatures below 450 ° C can be reached.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schichten können beispielhaft folgende Methoden angewandt werden: Plasmaspritzen, Sol-Gel-Technologie, ANOF-Verfahren, Elektrophorese. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Sol-Gel-Technologie mit an deren Herstellungsverfahren zu verbinden. Durch diese Kombination ist es möglich, die Oberflächenbeschaffenheit der Schichten gezielt einzustellen und damit an den jeweiligen Anwendungsfall optimal anzupassen.For the preparation of the layers according to the invention, by way of example, the following methods plasma spraying, sol-gel technology, ANOF method, electrophoresis. It has proven to be advantageous to combine the sol-gel technology with their manufacturing process. This combination makes it possible to set the surface properties of the layers in a targeted manner and thus optimally adapt them to the respective application.

Diese derart hergestellten Schichten sind hydrophil.These layers produced in this way are hydrophilic.

Zur Hydrophobierung:For hydrophobization:

Um eine anwendungsfähige schaltbare Schicht zu erhalten, muss diese in einen reversiblen Zustand versetzt werden, der das Umschalten ermöglicht. Hierzu wird diese Schicht in einen hydrophoben Zustand versetzt. Das erfolgt durch das Aufbringen von einer oder mehreren organischen Verbindungen.Around an application To obtain switchable layer, this must be in a reversible state be offset, which allows switching. For this purpose, this layer in a hydrophobic state. This is done by applying of one or more organic compounds.

Es wurde gefunden, dass die Stabilität des hydrophoben Zustandes, der durch das Aufbringen einer hydrophobierenden Verbindung auf die schaltbare Schicht entsteht, im Vergleich zum gegenwärtigen Stand der Technik entscheidend verbessert werden kann, wenn an Stelle der bisher verwendeten hydrophobierenden Einzelmoleküle, die jeweils eine funktionelle Gruppe enthalten, die zur Adsorption an einer TiO2-Oberfläche geeignet ist, hydrophob modifizierte Polymere (amphiphile Polymere oder Polymertenside) eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um Block- oder Pfropfcopolymere, die hydrophile Gruppen und einen Anteil an hydrophoben Gruppen besitzen.It has been found that the stability of the hydrophobic state, which results from the application of a hydrophobicizing compound to the switchable layer, can be decisively improved in comparison to the current state of the art if, in place of the previously used hydrophobicizing single molecules, each one functional group contained, which is suitable for adsorption on a TiO 2 surface, hydrophobically modified polymers (amphiphilic polymers or polymer surfactants) are used. These are block or graft copolymers which have hydrophilic groups and a proportion of hydrophobic groups.

Als besonders vorteilhaft hat sich die Vernetzung von auf der schaltbaren Schicht adsorbierten hydrophobierenden Makromoleküle zu einem zusammenhängenden „hydrophobierenden Polymerfilm" erwiesen.When The networking of the switchable has been particularly advantageous Layer adsorbed hydrophobizing macromolecules to a related "hydrophobic Polymer film proven.

Überraschend zeigte sich, dass die durch das Aufbringen der organischen Verbindungen erreichte Hydrophobierung noch deutlich verstärkt werden kann, wenn während des Aufbringens der organischen Verbindungen oder unmittelbar danach eine Bestrahlung der schaltbaren Schicht mittels UV-Strahlung oder einer Kombination von UV-Strahlung und IR-Strahlung erfolgt oder wenn auf die schaltbare Schicht eine elektrische Entladung oder ein Plasma einwirkt. Im Vergleich zu einer reinen IR-Bestrahlung, wie sie in EP 1020304 zur Verstärkung der Hydrophobie vorgeschlagen wird, wird bei Anwendung von UV-Strahlung oder einer Kombination von UV-Strahlung und IR-Strahlung in wesentlich kürzerer Zeit (bis zu wenigen Sekunden) eine erhöhte Hydrophobie der Oberfläche der schaltbaren Schicht erreicht.Surprisingly, it has been shown that the hydrophobization achieved by applying the organic compounds can be significantly enhanced if, during the application of the organic compounds or immediately thereafter, irradiation of the switchable layer by means of UV radiation or a combination of UV radiation and IR radiation takes place or when acting on the switchable layer, an electrical discharge or a plasma. Compared to a pure IR irradiation, as in EP 1020304 is proposed to enhance the hydrophobicity, an increased hydrophobicity of the surface of the switchable layer is achieved in a much shorter time (up to a few seconds) when using UV radiation or a combination of UV radiation and IR radiation.

Bei den organischen Verbindungen handelt es sich um Carbonylverbindungen oder heteroanaloge Carbonylverbindungen.at The organic compounds are carbonyl compounds or heteroanalogous carbonyl compounds.

Es zeigte sich, dass Carbonsäurehalogenide und Aldehyde besonders vorteilhaft zur Hydrophobierung der erfindungsgemäßen schaltbaren Schichten einsetzbar sind. Das steht in Übereinstimmung mit der Reihenfolge der Reaktivität der Carbonylverbindungen. Es wurde gefunden, dass diejenigen Carbonylverbindungen, bei denen die Carbonylgruppe eine besonders hohe Reaktivität besitzt, besonders gut dazu geeignet sind, in geringer Menge eine starke Hydrophobierung der erfindungsgemäßen schaltbaren Schichten zu bewirken.It showed that carboxylic acid halides and Aldehydes particularly advantageous for hydrophobing the switchable invention Layers are used. This is in accordance with the order the reactivity the carbonyl compounds. It has been found that those carbonyl compounds, in which the carbonyl group has a particularly high reactivity, are particularly well suited to, in small quantities a strong Hydrophobization of the switchable layers according to the invention cause.

Heteroanaloge Carbonylverbindungen sind so ausgebildet, dass der Sauerstoff der Carbonylgruppe durch ein Heteroatom ersetzt ist. Dabei handelt es sich hier um Verbindungen mit einer Thiocarbonylgruppe, einer Azomethingruppe oder einer Nitrilgruppe.Straight Analog Carbonyl compounds are designed so that the oxygen of the Carbonyl group is replaced by a heteroatom. It is These are compounds with a thiocarbonyl group, an azomethine group or a nitrile group.

Heteroanaloge Carbonylverbindungen können auch so ausgebildet sein, dass der Kohlenstoff der Carbonylgruppe durch ein Heteroatom ersetzt ist. Dabei handelt es sich hier um Verbindungen mit einer Nitrosogruppe, einer Nitrogruppe oder einer Sulfogruppe.Straight Analog Carbonyl compounds can also be designed so that the carbon of the carbonyl group replaced by a heteroatom. This is about Compounds with a nitroso group, a nitro group or a Sulfo group.

Überraschend zeigte sich, dass bereits bei Einsatz einer sehr geringen Menge dieser Verbindungen eine im Vergleich zum Stand der Technik deutlich größere Verstärkung der Hydrophobie der schaltbaren Schicht erreicht wird.Surprised showed that already when using a very small amount These compounds in comparison to the prior art significantly greater gain of Hydrophobicity of the switchable layer is achieved.

Wahrscheinliche Ursache für dieses Verhalten der Carbonylverbindungen ist die hohe Reaktivität der Carbonylgruppe, die in deren starken Polarität und leichten Polarisierbarkeit begründet ist. Die Carbonylverbindungen lassen sich in der folgenden Reihe mit abnehmender Reaktivität einordnen: Carbonsäurehalogenide, Aldehyde, Ketone, Ester, Carbonsäureamide, Carbonsäuren.probable Cause for this behavior of the carbonyl compounds is the high reactivity of the carbonyl group, in their strong polarity and justified slight polarizability is. The carbonyl compounds can be found in the following series with decreasing reactivity to classify: Carboxylic acid halides, Aldehydes, ketones, esters, carboxylic acid amides, Carboxylic acids.

Der Prozess des Umschaltens vom hydrophoben in den hydrophilen Zustand mittels Desorption der adsorbierten organischen Verbindungen kann in einer minimalen Zeit erfolgen, wenn nicht mehr als die zur Hydrophobierung gerade ausreichende Menge an organischer Substanz auf die schaltbare Schicht aufgebracht wird.Of the Process of switching from the hydrophobic to the hydrophilic state by desorption of the adsorbed organic compounds can in a minimum of time, if not more than that for hydrophobing just enough amount of organic matter on the switchable layer is applied.

Die zur Hydrophobierung gerade ausreichende Menge an organischer Substanz steht sehr wahrscheinlich im unmittelbaren Zusammenhang mit der Zahl von nicht abgesättigten reaktiver Zentren auf der Oberfläche der schaltbaren Schicht.The for the hydrophobing just enough amount of organic matter is very likely directly related to the Number of unsatisfied reactive centers on the surface the switchable layer.

Das Vorhandensein von nicht abgesättigten reaktiven Ti-Ionen auf TiO2-Oberflächen, die als schaltbare Schicht Verwendung finden, wird als Ursache für die starke Hydrophilie dieser Oberflächen betrachtet. Eine deutliche Änderung der Hydrophilie einer schaltbaren Schicht sollte insbesondere dann zu erwarten sein, wenn es gelingt, die für die Hydrophilie verantwortlichen Zentren gezielt auszuschalten. Wahrscheinlich sind die erfindungsgemäß eingesetzten Carbonylverbindungen im Gegensatz zu bisher verwendeten organischen Verbindungen zur spezifischen Adsorption an den genannten reaktiven Zentren der schaltbaren Schicht geeignet. Damit wird die Anlagerung von Wasser an diese Zentren verhindert.The presence of unsatisfied reactive Ti ions on TiO 2 surfaces, which are used as a switchable layer, is considered to be the cause of the strong hydrophilicity of these surfaces. A significant change in the hydrophilicity of a switchable layer should be expected, in particular, if it is possible to deliberately switch off the centers responsible for the hydrophilicity. In contrast to previously used organic compounds, the carbonyl compounds used according to the invention are probably suitable for specific adsorption on the reactive centers of the switchable layer mentioned. This prevents the accumulation of water to these centers.

Im Unterschied zu üblichen hydrophobierenden Substanzen, wie zum Beispiel Ölen und Fetten, die nicht zur spezifischen Adsorption an den genannten reaktiven Zentren geeignet sind und einen mehr oder weniger geschlossenen Film auf der gesamten damit benetzten Oberfläche bilden, wird bei der spezifischen Adsorption von dazu geeigneten organischen Verbindungen die gewünschte hydrophobierende Wirkung mit einer minimalen adsorbierten Stoffmenge erzielt.in the Difference to usual hydrophobic substances, such as oils and fats that are not specific adsorption at said reactive centers suitable are and a more or less closed film on the whole with it wetted surface form in the specific adsorption of suitable organic compounds the desired hydrophobic effect with a minimum adsorbed amount of substance achieved.

Ein Überschuss an organischen Verbindungen auf der schaltbaren Fläche, der unvermeidlich ist, wenn organische Verbindungen eingesetzt werden, die nicht zur spezifischen Adsorption geeignet sind, führt zu Verzögerungen beim Zurückschalten in den hydrophilen Zustand, da eine vollständige Wasserbenetzung der Schicht erst erreicht wird, wenn die organische Verbindung von deren Oberfläche beseitigt ist. Es ist deshalb von Vorteil, wenn die Konzentration der organischen Verbindung in der zum Aufbringen genutzten Lösung sehr gering ist. Typisch sind Konzentrationen von unter 1 %.A surplus on organic compounds on the switchable surface, the is unavoidable when organic compounds are used which are not suitable for specific adsorption leads to delays when switching back in the hydrophilic state, as a complete water wetting of the layer is achieved only when the organic compound is removed from its surface is. It is therefore advantageous if the concentration of organic Connection in the solution used for applying is very low. Typical are Concentrations below 1%.

Die organischen Verbindungen werden als Bestandteil einer Lösung in einer sehr geringen Menge aufgebracht. Vorteilhaft besitzt das Lösungsmittel einen hohen Dampfdruck bei Raumtemperatur, so dass die in geringer Menge aufgebrachte Lösung schnell eindampft, wobei ein dünner Film der in der Lösung enthaltenen organischen Verbindung auf der Oberfläche der schaltbaren Schicht entsteht. Vorteilhaft kann die Bildung eines dünnen Filmes aus den genannten organischen Verbindungen durch eine kurzzeitige leichte Erwärmung bis ca. 100°C unterstützt werden. Nach Entstehung dieses Filmes ist das Umschalten in den hydrophoben Zustand beendet.The Organic compounds are considered as part of a solution in a very small amount applied. Advantageously, the solvent has a high vapor pressure at room temperature, so that in small quantity applied solution quickly evaporated, being a thinner Movie in solution contained organic compound on the surface of the switchable layer arises. Advantageously, the formation of a thin Film from the said organic compounds by a short-term slight warming up to approx. 100 ° C supports become. After the emergence of this film switching is in the hydrophobic state ended.

Im hydrophoben Zustand sind bei den erfindungsgemäßen Schichten H2O-Randwinkel bis 110° und darüber (bei glatten Schichten) bzw. von bis 140° (bei rauen Schichten) erreichbar.In the hydrophobic state, H 2 O contact angles of up to 110 ° and above (in the case of smooth layers) or of up to 140 ° (in the case of rough layers) can be achieved in the layers according to the invention.

Zur Hydrophilierung:For hydrophilization:

Im Unterschied zu bekannten schaltbaren Schichten, bei denen das Umschalten vom hydrophoben in den hydrophilen Zustand durch Einwirkung von UV-Strahlung erfolgt, wobei die UV-Strahlung eine größere Energie besitzt als sie der Bandlücke des in der Schicht vorhandenen Photokatalysators entspricht, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Schicht das Umschalten vom hydrophoben in den hydrophilen Zustand durch Einwirkung von IR-Strahlung oder durch die Anwesenheit eines Plasmas oder durch eine elektrische Entladung. Es zeigte sich, dass die Umschaltzeit direkt von der eingebrachten Energiemenge, bezogen auf die Flächeneinheit, abhängig ist und bei Einsatz leistungsfähiger Energiequellen Werte im Bereich von Sekundenbruchteilen erreichen kann. Die Ursache dafür liegt sehr wahrscheinlich darin begründet, dass bei dem erfindungsgemäßen Prozess das Umschalten vom hydrophoben in den hydrophilen Zustand durch die Desorption der auf der Oberfläche der schaltbaren Schicht adsorbierten organischen Verbindungen erfolgt. Dabei handelt es sich um einen Prozess, der mit einer großen Geschwindigkeit verlaufen kann. Der Desorptionsprozess wird thermisch aktiviert oder durch Molekülschwingungen der adsorbierten organischen Verbindungen ausgelöst, die durch IR-Strahlung angeregt werden.in the Difference to known switchable layers, where the switching from the hydrophobic to the hydrophilic state by the action of UV radiation occurs, with the UV radiation providing greater energy owns as the bandgap of the in the layer corresponding photocatalyst corresponds takes place in the inventive layer the switching from the hydrophobic to the hydrophilic state Exposure to IR radiation or the presence of a plasma or by an electrical discharge. It turned out that the Switching time directly from the amount of energy applied, based on the area unit, dependent is more powerful and in use Energy sources achieve values in the range of fractions of a second can. The cause is most likely due to the fact that in the process according to the invention the switching from the hydrophobic to the hydrophilic state the desorption of on the surface of the switchable layer adsorbed organic compounds takes place. It is a process that is going at a great speed can. The desorption process is activated thermally or by molecular vibrations The adsorbed organic compounds are triggered by IR radiation be stimulated.

Vorteilhaft ist die Anwendung von fokussierter IR-Strahlung. Es hat sich ebenfalls gezeigt, das durch selektive IR-Absorption eine besonders hohe Umschaltgeschwindigkeit erreicht werden kann, d.h. bei Anwendung von IR-Strahlung mit der Wellenlänge, bei der eine bevorzugte IR-Absorption durch die organische Verbindung erfolgt, die an der Schichtoberfläche adsorbiert ist.Advantageous is the application of focused IR radiation. It has too shown that by selective IR absorption a particularly high switching speed can be achieved, i. when using IR radiation with the Wavelength, in the case of a preferred IR absorption by the organic compound takes place, which is adsorbed on the layer surface.

Eine weitere Möglichkeit der Energiezuführung zum Zwecke der Desorption besteht in der Applikation eines Plasmas oder durch eine elektrische Entladung.A another possibility the energy supply for the purpose of desorption is the application of a plasma or by an electrical discharge.

Die Regenerierung der Schicht durch Überführung der gesamten Schicht in einen hydrophilen Zustand erfolgt mittels Wärmeeinwirkung, zum Beispiel mittels Bestrahlung der gesamten Oberfläche mit fokussierter IR-Strahlung, wodurch die Temperatur im obersten Bereich der wiederbeschreibbaren Schicht kurzzeitig bis ca. 500°C erreichen kann. Die so behandelte Oberfläche weist einen Wasserrandwinkel von 0° auf und kann durch erneutes Beschichten mit einer Carbonylverbindung wiederum durch Desorption hydrophobiert werden und steht somit für eine weitere Anwendung zur Verfügung.The Regeneration of the layer by transfer of the entire layer in a hydrophilic state by means of heat, For example, by irradiation of the entire surface with focused IR radiation, reducing the temperature in the uppermost range reach the rewritable layer briefly to about 500 ° C. can. The surface treated in this way has a water edge angle of 0 ° and can by renewed Coating with a carbonyl compound again by desorption be hydrophobic and thus stands for a further application to Available.

Anwendungsbeispiele:Application examples:

Die erfindungsgemäße Lösung ist zur Realisierung von Druckprozessen anwendbar. Das betrifft insbesondere die Herstellung und den Betrieb von wieder benutzbaren Druckplatten für den Offset-Druck unter Anwendung von Wasser.The inventive solution applicable for the realization of printing processes. This applies in particular the manufacture and operation of reusable printing plates for the Offset printing using water.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Lösung auch zur Strukturierung von Oberflächen in einer solchen Weise genutzt werden, dass die strukturierten Oberflächen zur Herstellung von Druckplatten für den wasserfreien Druckprozess eingesetzt werden können.Furthermore the solution according to the invention can also for structuring surfaces be used in such a way that the structured surfaces for Production of printing plates for the anhydrous printing process can be used.

Ein derartiger Anwendungsfall wird nachfolgend beschrieben:
Ein anodisiertes Aluminiumblech wird mittels Plasmaspritzen mit TiO2 beschichtet. Anschließend wird mittels Laminar-Flow Coating TiO2-Sol aufgebracht, dass nach einem bekannten Verfahren aus Titanisopropoxid durch Hydrolyse und partielle Kondensation hergestellt wurde. Anschließend erfolgt eine Temperung für 2 Stunden bei 550°C. Die getemperte Schicht hat einen Wasserrandwinkel von 0°. Die so erhaltene Schicht wird mit einer 0,1 % wässrigen Lösung einer mittels N-Octylamin modifizierten Polyacrylsäure (M w 60000g/mol), bei der der Anteil der modifizierten Monomereinheiten bei 30% liegt, benetzt, getrocknet und anschließend für einen Zeitraum von 30 Sekunden unter Anwendung eines Quecksilber-Mitteldruckstrahlers mit einer Kombination von UV- und IR-Strahlung bestrahlt. Danach beträgt der Wasserrandwinkel der Schicht 128°. Anschließend erfolgt die lokale Bestrahlung der Schicht mittels IR-Laserimpulsen mit einer Intensität unterhalb der Ablationsschwelle. Die Laserbestrahlung erfolgt auf eine solche Weise, dass damit die Flächen abgerastert werden, auf der die Entstehung von farbabweisenden Bereichen gewünscht ist. Dadurch werden die gewünschten Bildinformationen übertragen. Nach der Laserbestrahlung liegt der Wasserrandwinkel auf den bestrahlten Flächen bei 0°.Such an application is described below:
An anodized aluminum sheet is coated with TiO 2 by plasma spraying. Subsequently, by laminar flow coating TiO 2 sol applied that was prepared by a known method of titanium isopropoxide by hydrolysis and partial condensation. This is followed by an annealing for 2 hours at 550 ° C. The tempered layer has a water edge angle of 0 °. The layer thus obtained is wetted with a 0.1% aqueous solution of an N-octylamine-modified polyacrylic acid (M w 60000 g / mol) in which the proportion of modified monomer units at 30%, dried and then for a period of 30 Irradiated using a medium pressure mercury radiator with a combination of UV and IR radiation. Thereafter, the water edge angle of the layer is 128 °. Subsequently, the local irradiation of the layer by means of IR laser pulses with an intensity below the ablation threshold. The laser irradiation is carried out in such a way that the surfaces are scanned, on which the formation of ink-repellent areas is desired. This will transmit the desired image information. After the laser irradiation, the water edge angle on the irradiated areas is 0 °.

Die so hergestellten Druckplatten können auf einen geeigneten Träger aufgespannt und im Druckprozess unter Verwendung von Wasser als Befeuchtungsmittel eingesetzt werden.The so prepared printing plates can on a suitable carrier clamped and in the printing process using water as Humidifying be used.

Die Regenerierung der Druckplatten erfolgt (nach der Reinigung der Druckplatte) mittels Bestrahlung der gesamten Oberfläche mit fokussierter IR-Strahlung, wodurch die Temperatur im obersten Bereich der wiederbeschreibbaren Schicht kurzzeitig ca. 500°C erreicht. Die so behandelte Oberfläche weist einen Wasserrandwinkel von 0° auf und kann nach erneuter Befeuchtung mit einer wässrigen Lösung einer hydrophob modifizierten Polyacrylsäure, Trocknung und UV- und IR-Bestrahlung wiederum durch Lasereinwirkung mit Bildinformationen versehen und im Druckprozess eingesetzt werden.The Regeneration of the printing plates takes place (after cleaning the printing plate) by irradiating the entire surface with focused IR radiation, causing the temperature in the top of the rewritable Layer briefly approx. 500 ° C reached. The surface thus treated has a water edge angle from 0 ° to and may, after rewetting with an aqueous solution of a hydrophobically modified Polyacrylic acid, drying and UV and IR irradiation again by laser action with image information provided and used in the printing process.

Die erfindungsgemäße Lösung ist aber nicht nur für die Anwendung im Zusammenhang mit Druckprozessen von Bedeutung, sondern es gibt eine große Zahl von Möglichkeiten, die erfinderische Lösung zu Strukturierung von Oberflächen auf der Grundlage von Benetzbarkeitsunterschieden anzuwenden. Die Anwendung der erfinderischen Lösung ist insbesondere zur effektiven Strukturierung von großen Oberflächen oder bei der Herstellung von großen Stückzahlen von Teilen mit strukturierter Oberfläche vorteilhaft. Ein Beispiel ist die Herstellung von strukturierten Oberflächen, die das Sammeln und den gerichteten Transport von Flüssigkeiten entlang definierter Wege ermöglichen (fluid control films; capillary channels). Solche Strukturen werden im US-Patent 6531206 beschrieben und können zum Beispiel in Analysensystemen oder bei der Kapillarelektrophorese eingesetzt werden.The inventive solution but not only for the application in connection with printing processes of importance, but there is a big one Number of ways the innovative solution too Structuring of surfaces based on wettability differences. The application the inventive solution is in particular for the effective structuring of large surfaces or in the production of large numbers advantageous for parts with a structured surface. An example is the production of textured surfaces, collecting and the directed transport of liquids allow along defined paths (fluid control films; capillary channels). Such structures will be in US Patent 6531206 and may be used, for example, in analytical systems or used in capillary electrophoresis.

Beispiele für weitere Anwendungsbereiche der erfindungsgemäßen Lösung sind die Herstellung von Elektrolumineszenz-Systemen, die Herstellung von Geräten für bioanalytische und molekularbiologische Untersuchungen, die Strukturierung von elektronischen Komponenten und die Herstellung von strukturierten elektrisch leitfähigen Filmen, sowie die Strukturierung von Metallfolien.Examples for further Areas of application of the solution according to the invention are the production of Electroluminescent systems, the production of equipment for bioanalytical and molecular biology studies, the structuring of electronic components and the production of structured electrically conductive Films, as well as the structuring of metal foils.

Ein weiterer Anwendungsfall, die Herstellung von Cu-Leitbahnen auf einem keramischen Substrat, wird nachfolgend beschrieben:
Ein keramisches Substrat wird mittels Tauchen und Ziehen mit einem ZnO-Sol, das nach einem bekannten Verfahren durch alkalische Hydrolyse von Zn-Acetat hergestellt wurde, beschichtet.Another application, the production of Cu interconnects on a ceramic substrate, is described below:
A ceramic substrate is coated by dipping and drawing with a ZnO sol prepared by a known method by alkaline hydrolysis of Zn acetate.

Anschließend erfolgt eine Temperung bei 800°C für 30 Minuten. Die dabei entstehende ZnO-Schicht ist 200 nm dick und weist einen Wasserrandwinkel von 0° auf.Then done an annealing at 800 ° C for 30 Minutes. The resulting ZnO layer is 200 nm thick and has a water edge angle of 0 °.

Die ZnO-Schicht wird mit einer Lösung von 0,1 % Hexadecansäurechlorid in Hexan benetzt und bei Raumtemperatur getrocknet. Der Wasserrandwinkel der Schicht beträgt in diesem Zustand 90°. Anschließend erfolgt eine lokale Bestrahlung der Schicht mittels IR-Laserimpulsen mit einer Intensität unterhalb der Ablationsschwelle. Die La serbestrahlung erfolgt auf eine solche Weise, dass damit die Flächen abgerastert werden, auf der die Entstehung von Cu-Leitbahnen gewünscht ist.The ZnO layer is filled with a solution of 0.1% hexadecanoic acid chloride wetted in hexane and dried at room temperature. The water edge angle the layer is in this condition 90 °. Subsequently a local irradiation of the layer takes place by means of IR laser pulses with an intensity below the ablation threshold. The La ser irradiation occurs on such Way that with it the surfaces be scanned on the formation of Cu interconnects is desired.

Nach der Laserbestrahlung liegt der Wasserrandwinkel auf den bestrahlten Flächen bei 0°.To the laser irradiation is the water edge angle on the irradiated surfaces at 0 °.

Im Anschluss daran wird die Schicht mit einer wässrigen Lösung benetzt, in der sich ein Material befindet, dass zur katalytischen Aktivierung der stromlosen Abscheidung von Kupfer geeignet ist. Ein geeignetes Material wird im US-Patent 6680273 beschrieben. Daran anschließend erfolgt die stromlose Abscheidung von Kupfer nach einem bekannten Verfahren. Eine detaillierte Beschreibung der stromlosen Kupferabscheidung findet sich ebenfalls im US-Patent 6680273. Dabei kommt es nur auf den Flächen zur Kupferabscheidung, auf denen die Einwirkung der Laserstrahlung erfolgte.Subsequently, the layer with egg wetted aqueous solution in which a material is that is suitable for the catalytic activation of electroless deposition of copper. A suitable material is described in U.S. Patent 6,680,273. This is followed by the electroless deposition of copper by a known method. A detailed description of the electroless copper deposition can also be found in US Pat. No. 6,680,273. It only occurs on the surfaces for copper deposition, on which the action of the laser radiation took place.

Claims (12)

Schaltbare Schicht, die reversibel von einem hydrophoben Zustand in einen hydrophilen Zustand versetzt werden kann, bestehend aus – mindestens einem Oxid von einem der Elemente Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V oder Fe, – mindestens einer heteroanalogen Carbonylverbindung und/oder – mindestens einer als Polymer ausgebildeten Carbonylverbindung.Switchable layer, reversible from a hydrophobic Condition can be put into a hydrophilic state, consisting out - at least an oxide of one of the elements Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V or Fe, - at least a heteroanalogous carbonyl compound and / or - at least a carbonyl compound formed as a polymer. Schaltbare Schicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerketten der Carbonylverbindung(en) miteinander vernetzt sind.Switchable layer according to Claim 1, characterized in that the polymer chains of the carbonyl compound (s) crosslink with one another are. Schaltbare Schicht, die reversibel von einem hydrophoben Zustand in einen hydrophilen Zustand versetzt werden kann, bestehend aus – mindestens einem Oxid von einem der Elemente Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V oder Fe, – mindestens einer heteroanalogen Carbonylverbindung und/oder – mindestens einer als Säurehalogenid oder als Aldehyd ausgebildeten Carbonylverbindung.Switchable layer, reversible from a hydrophobic Condition can be put into a hydrophilic state, consisting out - at least an oxide of one of the elements Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V or Fe, - at least a heteroanalogous carbonyl compound and / or - at least one as an acid halide or carbonyl compound formed as aldehyde. Schaltbare Schicht nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Schicht ein Gemisch von mindestens zwei Oxiden der Elemente Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V oder Fe enthält.Switchable layer according to claim 1 or 3, characterized characterized in that the switchable layer is a mixture of at least two oxides of the elements Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Contains Ni, V or Fe. Schaltbare Schicht nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der heteroanalogen Carbonylverbindung der Sauerstoff der Carbonylgruppe durch ein Heteroatom ersetzt ist.Switchable layer according to claim 1 or 3, characterized in that in the case of the hetero-analogous carbonyl compound the Oxygen of the carbonyl group is replaced by a heteroatom. Schaltbare Schicht nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als heteroanalogen Carbonylverbindung Verbindungen mit einer Thiocarbonylgruppe, einer Azomethingruppe oder einer Nitrilgruppe eingesetzt werden.Switchable layer according to claim 1 or 3, characterized characterized in that as hetero-analogous carbonyl compound compounds with a thiocarbonyl group, an azomethine group or a nitrile group be used. Schaltbare Schicht nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der heteroanalogen Carbonylverbindung der Kohlenstoff der Carbonylgruppe durch ein Heteroatom ersetzt ist.Switchable layer according to claim 1 or 3, characterized in that in the case of the hetero-analogous carbonyl compound the Carbon of the carbonyl group is replaced by a heteroatom. Schaltbare Schicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen mit einer Nitrosogruppe, einer Nitrogruppe oder einer Sulfogruppe eingesetzt werden.Switchable layer according to Claim 7, characterized that compounds having a nitroso group, a nitro group or a sulfo group can be used. Verfahren zum Umschalten einer schaltbaren Schicht, die reversibel von einem hydrophoben Zustand in einen hydrophilen Zustand versetzt werden kann, wobei – die schaltbare Schicht mindestens ein Oxid oder ein Gemisch von mindestens einem Oxid von einem der Elemente Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V oder Fe enthält, – zur Hydrophobierung der schaltbaren Schicht mindestens eine Carbonylverbindung und/oder mindestens eine heteroanaloge Carbonylverbindung auf die Oberfläche der schaltbaren Schicht aufgebracht wird, – die Hydrophobierung der schaltbaren Schicht durch Adsorption der Carbonylverbindung(en) bzw. der heteroanalogen Carbonylverbindung(en) erfolgt, – mit der Hydrophobierung und/oder unmittel nach der Hydrophobierung ein Energieeintrag erfolgt, – in die nunmehr hydrophobe Schicht ein Energieeintrag erfolgt, so dass – durch Desorption der adsorbierten Carbonylverbindung(en) bzw. der heteroanalogen Carbonylverbindung(en) die schaltbare Schicht vollständig oder lokal begrenzt in den hydrophilen Zustand versetzt wird.Method for switching a switchable layer, reversible from a hydrophobic state to a hydrophilic state Condition can be offset, where - the switchable layer at least an oxide or a mixture of at least one oxide of one of the elements Ti, Zr, W, Zn, Co, Mn, Bi, Nb, Cu, Cr, Ni, V or Fe, - for hydrophobing the switchable layer at least one carbonyl compound and / or at least one hetero - analogous carbonyl compound on the surface of switchable layer is applied, - hydrophobization of switchable Layer by adsorption of the carbonyl compound (s) or the heteroanalogen Carbonyl compound (s) takes place, - with the hydrophobing and / or an energy input takes place immediately after the hydrophobization, - in the now a hydrophobic layer is an energy input, so that - by Desorption of the adsorbed carbonyl compound (s) or heteroanalogen Carbonyl compound (s) the switchable layer completely or locally limited in the hydrophilic state is added. Verfahren zum Umschalten einer schaltbaren Schicht nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezuführung mittels IR-Strahlung und/oder mittels UV-Strahlung erfolgt.Method for switching a switchable layer according to claim 9, characterized in that the energy supply means IR radiation and / or by means of UV radiation. Verfahren zum Umschalten einer schaltbaren Schicht nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezuführung durch die Applikation eines Plasmas erfolgt.Method for switching a switchable layer according to claim 9, characterized in that the energy supply by the application of a plasma takes place. Verfahren zum Umschalten einer schaltbaren Schicht nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezuführung durch eine elektrische Entladung erfolgt.Method for switching a switchable layer according to claim 9, characterized in that the energy supply by an electrical discharge takes place.
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EP2236289A3 (en) * 2009-04-01 2013-06-05 Xerox Corporation Imaging member

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7841278B2 (en) 2006-12-20 2010-11-30 Heidelberger Druckmaschinen Ag Method and apparatus for treating a re-imageable printing form, machine for processing printing material and method for treating a surface making contact with printing material
DE102007005815A1 (en) 2007-02-06 2008-08-07 Maschinenfabrik Wifag Method for illustrating printing plate in offset printing machine, involves applying thermosetting coating material on hydrophobic surface of printing plate, in which coating material is hardened by irradiation or drying process
EP2090429A1 (en) 2008-02-13 2009-08-19 WIFAG Maschinenfabrik AG Imaging of an offset printing plate
EP2236289A3 (en) * 2009-04-01 2013-06-05 Xerox Corporation Imaging member

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