DE1193515B - Xerographisches Verfahren zur Herstellung einer geaetzten Druck- oder Schaltungsplatte - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 41 c

Deutschem.: 15 b-1/01

1193 515
R31029VIb/15b
1. September 1961
26. Mai 1965

Die vorliegende Erfindung betrifft ein xerographisches Verfahren zur Herstellung einer geätzten Druck- oder Schaltungsplatte, bei welchem eine Fläche der Platte mit einer photoleitenden Schicht versehen, auf der Schicht ein Ladungsmuster erzeugt, letzteres mit einem Pulver entwickelt und die nicht entwickelten Teile der photoleitenden Schicht entfernt werden, wobei auf den entwickelten Bereich der Fläche eine gegen den Angriff eines Ätzmittels beständige Harzschicht gebildet wird und anschließend die nicht geschützten Bereiche durch ein Ätzmittel angeätzt werden.

Zum Herstellen von typographischen Druckplatten und gedruckten Schaltungen werden gewöhnlich Photoätzverfahren verwendet. Bei solchen Verfahren wird das zu ätzende Objekt, das gewöhnlich eine Metallplatte oder eine Trägerplatte mit Metallauflage ist, mit einem Photoätzgrund überzogen. Dieser Ätzgrund wird dann durch ein von ultravioletter Strahlung erzeugtes Lichtbild belichtet, gewöhnlich im Kontaktverfahren, bis der belichtete Ätzgrund in den belichteten Bereichen unlöslich oder gehärtet ist. Der nicht belichtete Ätzgrund wird dann weggewaschen und der Gegenstand auf die gewünschte Tiefe geätzt.

Es ist außerdem schon bekannt, typographische Druckplatten auf xerographischem Wege herzustellen. Als Photoleiterschicht wurde hierbei eine Anthrazen- oder Anthrachinonschicht verwendet, auf der in üblicher Weise ein Pulverbild erzeugt und mit einem gewöhnlichen Harzpulver entwickelt wurde. Das Pulverbild wurde dann zur Fixage mit der Photoleiterschicht verschmolzen, und anschließend wurde die Anthrazen- oder Anthrachinonschicht an den nicht vom fixierten Pulverbild bedeckten Stellen durch Erhitzen verdampft, um die nicht vom Pulverbild bedeckten Bereiche freizulegen. Die auf diese Weise freigelegten Bereiche wurden dann in üblicher Weise geätzt.

Es ist außerdem bekannt, zum Entwickeln und Fixieren elektrophotographischer Bilder Entwicklerpulver zu verwenden, die reaktionsfähige Gruppen enthalten, welche mit weiteren reaktionsfähigen Gruppen in der elektrophotographischen Schicht chemisch reagieren, wobei ein sichtbares Bild entsteht. Es ist auf diese Weise möglich, bestimmte Tönungen und/ oder Farben des entwickelten Bildes zu erreichen.

Das obenerwähnte bekannte Verfahren zur Herstellung typographischer Druckplatten läßt hinsichtlich des Auflösungsvermögens zu wünschen übrig, da die Bildstruktur durch das Erhitzen und Verdampfen der Photoleiterschicht in Mitleidenschaft Xerographisches Verfahren zur Herstellung
einer geätzten Druck- oder Schaltungsplatte

Anmelder:
5

Radio Corporation of America,

New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
ίο Dr.-Ing. E. Sommerfeld

und Dr. D. v. Bezold, Patentanwälte,
München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Edward Charles Giaimo jun., Princeton, N. J.;
Louis Joseph Sciambi, Woodbury, N. J.;
Sigurd William Johnson, Camden, N. J.
(V. St. A.)

-

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. September 1960
(53 608, 53 609, 53 706)

gezogen wird. Die erwähnten Entwicklungs- und Fixierverfahren, bei denen chemische Reaktionen zwischen dem Entwicklerpulver und dem Aufzeichnungsträger bzw. der elektrophotographischen Schicht eine Rolle spielen, eignen sich nicht zur Herstellung von Ätzschutzschichten.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein xerographisches Verfahren zur Herstellung einer geätzten Druck- oder Schaltungsplatte angegeben werden, das einfach und billig durchzuführen ist und sich durch ein hohes Auflösungsvermögen auszeichnet.

Ein xerographisches Verfahren zur Herstellung einer geätzten Druck- oder Schaltungsplatte, bei welchem eine Fläche der Platte mit einer photoleitenden Schicht versehen, auf der Schicht ein Ladungsmuster erzeugt, letzteres mit einem Pulver entwickelt und die nicht entwickelten Teile der photoleitenden Schicht entfernt werden, wobei auf den entwickelten Bereichen der Fläche eine gegen den Angriff eines Ätzmittels beständige Harzschicht gebildet wird und anschließend die nicht geschützten Bereiche durch ein Ätzmittel angeätzt werden, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in der photoleitenden Schicht eine bei erhöhter Temperatur katalytisch verletzbare Harzkomponente verwendet

509 577/30

3 4

wird; daß das Entwickeln mit einem Pulver erfolgt, Ladungen dieselben sind, werden die Entwickler-

das einen Vernetzungskatalysator für die Harzkom- teilchen durch die Ladungen abgestoßen und in

ponente enthält; daß das entwickelte Bild erwärmt nicht aufgeladenen Bereichen niedergeschlagen und

wird, bis die Harzkomponente in den vom Ent- bilden so ein umgekehrtes oder negatives Pulverbild,

wicklerpulver bedeckten Bereichen unter dem Einfluß 5 Das Entwicklerpulver kann aus Teilchen aus

des im Entwicklerpulver enthaltenen Katalysators elektroskopischem thermoplastischem Material be-

polymerisiert und daß die nicht polymerisierten Teile stehen, die von weniger als 2 bis über 80 Gewichts-

der die Harzkomponente enthaltenden Schicht heraus- prozent eines katalytischen, das Harz aushärtenden

gelöst werden. Materials enthalten. Das katalytische Material kann

Das verwendete Entwicklerpulver enthält Vorzugs- io in das thermoplastische Material eingebettet sein,

weise Lineolate, Naphthalate, Octoate, Resinate, oder Teilchen oder katalytisches Material kann mit

Stearate oder Tallate des Aluminiums, Cadmiums, dem thermoplastischen Material überzogen werden.

Kobalts, Kupfers, Eisens, Bleis, Mangans oder Zinks. Einige katalytische Pulver haben in und aus sich

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird geeignete reibungselektrische Eigenschaften, um elek-

ein Entwicklerpulver verwendet, das, bezogen auf 15 trostatische Bilder zu entwickeln. Durch Kombination

den Katalysator, 2 bis 80 Gewichtsprozent eines eines Harzes mit einem Katalysator ist es möglich,

thermoplastischen elektroskopischen Harzes enthält. Entwicklerpulver zu erzeugen, dessen reibungselek-

Vorzugsweise wird ein Entwicklerpulver verwendet, trische Eigenschaften in erster Linie durch die Harz-

das aus einer Mischung feinteiliger Harzpartikeln komponente bestimmt sind. Damit kann der Kata-

und feinteiliger Katalysatorpartikeln besteht. 20 lysator ein solcher sein, der vom Standpunkt der

Vorzugsweise wird als Entwickler eine Dispersion Aushärtung gesehen wünschenswerter ist.

von etwa 1 Gewichtsteil thermoplastischer Harz- Viele natürliche und synthetische Harze und

partikeln und etwa 1 bis 4 Gewichtsteilen von Kata- Wachse und andere niedrigschmelzende Stoffe ent-

lysatorpartikeln in einer isolierenden Flüssigkeit halten geeignete thermoplastische Komponenten für

verwendet. 35 die Entwicklerpulver nach der Erfindung. Zum

Vorzugsweise wird ein pigmentiertes, thermo- Beispiel kann irgendeiner der folgenden Stoffe für

plastisches, elektroskopisches Harz verwendet. Kombinationen verwendet werden:

Gemäß einer anderen Weiterbildung wird der . _{Carnauba Wachs}

Katalysator in Pulverform in Mischung mit einem ^1- ^^{arnauDa wa}cßs.

Trägermaterial verwendet. 30 2. Mikrokristallines Erdölwachs, z. B. handels-

Zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung übliche Produkte deren Schmelzpunkt zwischen

wird beispielsweise eine ätzbare Platte, die z. B. aus ^{etwa 76 und 95 c 1κ}&·

Magnesium, Zink oder Kupfer besteht, auf einer 3. Chemisch modifiziertes mikrokristallines Wachs,

Oberfläche mit einem Harzüberzug versehen. Es wird z· B. ein handelsübliches Produkt mit einem

ein solcher Harzüberzug ausgewählt, der eine elektro- 35 Schmelzpunkt zwischen 90 und 93⁰C.

statische Ladung halten kann und der Molekülketten 4. Thermoplastischer Kohlenwasserstoff-Terpen-

enthält, die bei erhöhten Temperaturen in Anwesen- Kunststoff, z. B. ein handelsübliches Produkt,

heit eines geeigneten Katalysators vernetzt werden dessen Schmelzpunkt etwa 135°C beträgt,

können, um auf der Platte ein ausgehärtetes Schutz- 5. Synthetisches Wachs-Octadecenamid, z. B. ein

mittel gegen Ätzung herzustellen. Das Harz ist ferner 40 handelsübliches Produkt mit einem Schmelz-

so ausgewählt, daß es in einem nicht gehärteten p^j^ zwischen 140 und 143⁰C.
Zustand in einem ausgewählten Lösungsmittel löslich

ist, während es gehärtet darin unlöslich ist. Beispiels- Gewünschtenfalls können die erfindungsgemäßen

weise sind folgende Harze zu diesem Zwecke geeignet: Entwicklerteilchen noch Pigmente oder Farbstoffe Vinylharze, Silicone (oder harzartige Polysiloxane), 45 enthalten.

Phenol-Fonnaldehyd-Harze, Polystyrol, Alkydharze, Ein geeignetes braunes Entwicklerpulver kann in

Aminoharze, hohe Styrol-Butadien-Harze sowie ver- der folgenden Weise hergestellt werden:
trägliche Mischungen davon. Derartige Harze können

in Luft getrocknet oder ausgehärtet werden oder Beispiel I
schneller durch Wärme mit einem Katalysator wie 50

Peroxyde oder Lineolate, Naphthalate, Oktoate, 90 g feinteiliges elastisches, thermoplastisches Harz

Resinate, Stearate oder Tallate von Aluminium, aus Polymeren von Styrol, substituiertem Styrol und

Cadmium, Kupfer, Eisen, Blei, Mangan oder Zink. seinen Homologen und 10 g Aluminiumoctoat wer-

Ein latentes elektrostatisches Bild kann auf dem den gründlich durchmischt und in einem Edelstahl-Harzüberzug z. B. dadurch erzeugt werden, daß eine 55 behälter bei 200° C geschmolzen. Das Mischen erfolgt Schablone darübergelegt wird, wonach die Schicht in möglichst kurzer Zeit. Die Schmelze wird dann durch die Schablone hindurch von geladenen Teilchen in einen Messingtrog geschüttet, damit sie auskühlt aufgeladen wird, die z. B. durch eine Anordnung und härtet.

von Drähten, die eine Korona erzeugen, geliefert Die gehärtete Mischung wird dann zerbrochen werden. Das so hergestellte elektrostatische Bild wird 60 und in einer Kugelmühle etwa 20 Stunden lang dann durch fein unterteilte elektroskopische Teilchen gemahlen. Das geschmolzene Pulver wird dann durch entwickelt, z. B. durch thermoplastische Teilchen. ein Sieb mit 0,074 mm lichter Maschenweite gesiebt Wenn die Entwicklerteilchen auf Grund von Rei- und ist dann als Entwicklerpulver verwendbar. Dieses bungselektrizität eine Ladung eines anderen Vor- Pulver erhält eine positive elektrostatische Aufzeichens als die Ladung des elektrostatischen Bildes 65 ladung, wenn es mit Trägerkörnchen oder Eisenaufweisen, werden sie von den Ladungen auf dem pulver vermischt wird. Es kann deshalb ein elektro-Überzug angezogen und bilden darauf ein direktes statisches Bild entwickeln, das durch negative La- und positives Pulverbild. Wenn die Vorzeichen der düngen gebildet ist.

5 6

Sobald das elektrostatische Bild durch die Ent- Diese Schwierigkeiten sind jedoch einfach zu über-

wicklerteilchen entwickelt ist, wird Wärme zugeführt, winden, wenn Lösungen aus Harz und Katalysator um das entwickelte Bild mit dem Harzüberzug zu in folgender Weise bereitet werden:
verschmelzen und um das Harz auszuhärten, das

unter dem Bild liegt. 5 B e i s ρ i e 1 V

Ein Aufheizen auf eine Temperatur von etwa 200 5 „ Aluminiumoktoat

bis etwa 250°C für etwa 1 Minute genügt im all- „„ _Ir , . _'. . , _T , . . ^

gemeinen, um den Überzug aus Harz zu härten und ²⁰S ^{Harz der lm Beis}P^ldI verwendeten Art,

in eine Schutzmasse gegen Ätzung umzuwandeln. ^O g Toluol.

Ein Lösungsmittel für den Überzug wird nun auf 10 Der Katalysator und das Harz werden in dem die Oberfläche der das Bild tragenden Platte auf- Toluol aufgelöst und auf eine Metall- oder Glasgebracht, um die (nicht gehärteten) Bereiche des oberfläche gegossen. Wenn alles Toluol verdampft Überzugs, die kein Bild tragen, zu entfernen, während ist, bleibt eine brüchige Masse aus gründlich durchdiejenigen Bereiche des Überzugs, die ausgehärtet mischtem Harz und Katalysator zurück. Diese Masse wurden, nicht angegriffen werden. Geeignete Lösungs- 15 wird zerbrochen, gemahlen und auf eine gleiche mittel für Silikon-Harzüberzüge sind Methyl-, Äthyl-, Größe wie im Beispiel I ausgesiebt. Pulver aus Pig-Butyl- oder Isoamylalkohole, Diacetone, Toluol und mentfarbstoff, die bis zu mindestens 80% Katalysator Xylol. Wenn das Lösungsmittel nur den Überzug enthalten, können in dieser Weise hergestellt werden, erweicht, kann z.B. ein Lappen aus Baumwolle Nach dem bevorzugten Verfahren gemäß der verwendet werden, der mit dem Lösungsmittel be- 20 Erfindung wird eine ätzbare Platte hergestellt, die feuchtet wird, um die Bereiche der Oberfläche ab- · auf einer Oberfläche einen photoleitenden isolierenden zuwischen, die erweicht wurden. Überzug aufweist, der ein Harz als Bestandteil ent-Nach dem Aushärten des Musters des Überzugs hält. Ein derartiger Überzug enthält photoleitendes und dem Entfernen der Bereiche des Überzugs, die Zinkoxyd, das in einem Bindemittel aus Harz disperkein Bild tragen,, kann die Platte mit einer üblichen 25 giert ist. Die Anforderungen hinsichtlich des Bestand-Ätzlösung geätzt werden. Bei der Herstellung einer teils aus Harz für einen derartigen photoleitenden Druckplatte wird das Ätzen fortgeführt, bis die Überzug sind im wesentlichen dieselben wie diegewünschte Tiefe erreicht ist. Bei der Herstellung jenigen für den isolierenden Überzug aus Harz, der einer gedruckten Schaltung weist die zu ätzende oben beschrieben wurde. Ein derartiger Bestandteil Platte eine Metallschicht auf, die mit einer dielek- 30 aus Harz sollte ein solcher sein, in dem ein fein irischen Basis verbunden ist, und das Ätzen wird unterteilter Photoleiter leicht dispergiert wird und fortgesetzt, bis sämtliches MetaE in den Bereichen, der eine stabile Dispersion in dem schließlichen die kein Bild tragen, von der dielektrischen Basis Überzug gewährleistet. Es ist wichtig, daß das Harz entfernt ist. Aus der vorangegangenen Beschreibung ein guter Isolator ist und daß es Molekülketten aufist ersichtlich, daß die Erfindung in gleicher Weise 35 weist, die in der Anwesenheit eines ausgewählten zur Herstellung von anderen Platten, die keine Druck- Katalysators vernetzt werden können,
platten oder gedruckte Schaltungen sind, verwendbar Beim elektrophotographischen Bearbeiten einer sind. So können z.B. auch Schmuckplatten und Platte, die einen photoleitenden Überzug aufweist, Namensplatten hergestellt werden. ist es üblich, zuerst auf den Überzug eine gleichmäßig Pulver aus Pigmentfarbstoffen können, wie im 40 verteilte elektrostatische Ladung aufzubringen. Eine Beispiel I beschrieben, hergestellt werden, jedoch mit derartige Ladung kann erzeugt werden, indem über verschiedenen Anteilen von Katalysator und Harz. den Überzug eine Einrichtung geführt wird, die eine Pigmentfarbstoffe der folgenden Zusammensetzung Korona erzeugt und die aus einer Anordnung dünner ergeben ebenfalls zufriedenstellende Ergebnisse bei Drähte gebildet ist, die sich auf einem hohen Potential Verfahren gemäß der Erfindung. 45 befinden.

_R . . ₁ Sobald der Überzug aufgeladen ist, wird er ent-

Beispiel Ii sprechend einem Bild belichtet. Die Belichtung kann

2,5 g Aluminiumoktoat, in üblicher Weise durch Kontaktabdruck oder Pro-

97,5 g Harz der im Beispiel I verwendeten Art. jektion erfolgen. Die Belichtung erzeugt auf dem

. 50 Überzug ein latentes elektrostatisches Bild, dessen

öeispiei in aufgeladene Bereiche den dunklen Bereichen des

5 g Aluminiumoktoat, ursprünglichen Lichtbildes entsprechen.

95 g Harz der im Beispiel I verwendeten Art. Das latente elektrostatische Bild kann in ein Pulverbild umgewandelt werden, wie oben beschrieben

B e i s ρ i e 1 IV ₅₅ wurde, oder wahlweise kann die Entwicklung durch 20 g Aluminiumoktoat Entwicklungsverfahren mit Flüssigkeiten bewirkt wer-, _. , · 1 , ' , _x. , a. den. Derartige Verfahren können darin bestehen, daß 100 g elastischer, thermoplastischer Kunststoff aus _{auf das elektrostatische Bild eine Dis}persion gebracht Polymeren des Styrols, substituierten Styrols _{wM dJe dnen feinverteilten} Farbpigmentstoff aus und seinen Homologen (als eine Mischung _{6o thermO}piastischem Harz enthält, das in einer isoaus 60 g eines handelsüblichen Produktes, i_ierenden Flüssigkeit dispergiert ist. Der Farbpigmentdessen Schmelzpunkt etwa 100 C und 40 g _{stoff entMlt dabei wie beschrieben einen} Katalysator, eines handelsüblichen Produktes, dessen _{Geeignete iso}lierende Flüssigkeiten sind z.B. verSchmelzpunkt etwa 135 C betragt). schiedene Kohlenwasserstoffe, Trichlortrinuoräthan Schwierigkeiten haben sich bei der Herstellung 65 oder Dimethylpolysiloxan niedriger Viskosität oder von Pulvern aus Pigmentfarbstoffen gemäß dem Ver- Mischungen davon.

fahren im Beispiel I ergeben, wenn mehr als 10 oder Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird

20 Gewichtsprozent Katalysator verwendet wurden. ein elektrostatisches Bild elektrophotographisch auf

7 8

dem Überzug erzeugt und dann zu einem Pulverbild Dauerhaftigkeit und macht ihn gegenüber den meisten unter Verwendung eines katalytischen Entwickler- Flüssigkeiten unlöslich. Unter gewissen Umständen pulvers entwickelt. Die das Bild tragende Platte wird kann das Aushärten durch Wärme allein erfolgen, dann auf eine Temperatur aufgeheizt, die ausreicht, Um die günstigsten Ergebnisse zu erzielen, wird um ein Vernetzen des Harzes mit Hilfe des kata- 5 jedoch ein katalytisches Härten vorgezogen. Unter lytischen Pulvers zu bewirken. Bei diesem Aufheizen gewissen Umständen ist dies auch notwendig. Bewird das Bindemittel in den Bildbereichen der Platte kannte Verfahren zum Vernetzen oder Härten von in ein Schutzmittel gegen Ätzung umgewandelt. Das Silikonharzen umfassen das Zubereiten einer Lösung restliche lösliche Bindemittel und der Photoleiter in des Silikonharzes in einem Lösungsmittel mit einer den Bereichen, die kein Bild tragen, wird mit einem io kleinen Menge eines Katalysators. Die Unterlage Lösungsmittel entfernt, während der vernetzte Über- wird mit der Lösung überzogen und das Lösungszug unlöslich ist. Die Platte kann nun bis zur ge- mittel aus dem Überzug verdampft. Die überzogene wünschten Tiefe geätzt werden, wobei die gehärteten Unterlage wird dann auf die Härtetemperatur für eine Bereiche des Überzugs ein Schutzmittel gegen die Zeit aufgeheizt, die ausreicht, daß der Katalysator Atzlösung darstellen. 15 ein Vernetzen der Moleküle in dem Harz bewirkt.

Die Erfindung betrifft ferner neue Zusammen- Zusätzlich zu den erwähnten Silikonharzen sind

Setzungen des Entwicklers. Derartige Zusammen- z. B. auch folgende Harze für Überzüge geeignet:

Setzungen enthalten katalytische Teilchen, wie z. B. Vinylharze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Polystyrol,

Metallok-toate oder Stearate, und ein Trägermaterial, Alkydharze, Aminoharze, hohe Styrol-Butadien-Harze

wie z. Bj isolierende Flüssigkeiten. 20 und verträgliche Mischungen davon. Derartige Harze

Im Qegensatz zu bekannten Verfahren zum Aus- werden vorzugsweise durch Wärme und einen Kata-

härten vjsn Harzüberzügen, bei denen der aushärtende lysator gehärtet, obwohl sie auch in Luft oder durch

Katalysator in dem Überzug enthalten ist, vermeiden Wärme allein getrocknet oder gehärtet werden können.

die Verfahren und die Stoffe nach der Erfindung die F i g. 1 zeigt eine Unterlage oder Platte 11 mit

Gefahr eines zufälligen Aushärtens durch Erwärmung 25 einem Überzug 13, der z. B. ungehärtetes harzartiges

oder Alterungserscheinungen. Da, wie hier beschrieben Polysiloxan enthält. Lösungen für Überzüge, die ver-

ist, katalytisqhes Material nur dann in Kontakt mit wendet werden können, um den Überzug 13 her-

dem Überzug gebracht wird, wenn das Aushärten zustellen, sind auf dem Markt erhältlich, z. B. in

erwünscht ist, wird die Gefahr eines zufälligen Aus- Form einer 60% reines Siliconharz in Xylol enthal-

härtens vermieden. Da das katalytische Material 30 tenden Lösung. Jedes übliche Überzugsverfahren kann

leicht auf spezielle Bereiche auf dem Überzug auf- verwendet werden. Sobald die überzogene Platte

gebracht werden kann, um das Aushärten des Harzes getrocknet ist, kann die weitere Bearbeitung erfolgen,

auf diese Bereiche zu beschränken, wird die Gefahr Gemäß der Erfindung wird ein katalytisches Pulver

des Aushärtens des Harzes in ungewünschten Be- wie z. B. Aluminiumoktoat, Aluminiumstearat oder

reichen praktisch ausgeschaltet. . 35 eine Mischung der beiden über die Oberfläche des

Spezielle Beispiele und zusätzliche Vorteile der Überzugs 13 verteilt, wonach die überzogene Unter-Verfahren zum Aushärten von harzartigen Polymeren lage auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die aus- und der verbesserten Entwicklerzusammensetzungen, die reicht, um ein Vernetzen der Kettenmoleküle in dem bei derartigen Verfahren Verwendung finden, werden Überzug 13 aus Polysiloxan hervorzurufen. Eine im folgenden näher beschrieben, wobei Bezug auf 40 Temperatur von etwa 150 bis 200⁰C reicht im alldie Zeichnung genommen wird. gemeinen aus, wenn sie 1 bis etwa 15 Minuten auf-

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer rechterhalten wird. :

Unterlage oder Platte, die einen Überzug aufweist, Neben Aluminiumoktoat oder Aluminiumstearat

von dem zumindest ein Teil nicht gehärtetes Harz gibt es viele andere geeignete Katalysatoren zur

enthält; 45 Bewirkung des Vernetzens der Kettenmoleküle in

F i g. 2 bis 6 zeigen perspektivische Ansichten zur harzartigen Polysiloxanen. Geeignete Pulver können

Erläuterung aufeinanderfolgender Schritte eines be- von metallorganischen Verbindungen, metallorga-

vorzugten Verfahrens zur Herstellung geätzter Platten nischen Salzen usw. ausgewählt werden. Zum Beispiel

entsprechend der Erfindung. kann ein katalytisches Pulyer ausgewählt werden

Entsprechende Elemente sind in der Zeichnung 50 von Lineolaten, Naphthalaten, Oktoaten, Resinaten,

mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Stearaten und Tallaten von Aluminium, Cadmium,

Y^ Kobalt, Kupfer, Eisen, Blei, Magnesium, Mangan

Überzüge _{oder Zmk Ein} Aluminiumoktoatpulver kann einfach

Normalerweise lösliche Harze, die durch Vernetzen von dem gehärteten Überzug 13 mit einem Luftstrom unlöslich gemacht werden können, wurden im großen 55 oder durch Abbürsten entfernt werden. Wenn Alu-Ausmaß als Überzüge für verschiedene Unterlagen miniumstearat verwendet wird, verschmilzt dieses verwendet. Eine Klasse derartiger Harze enthält z. B. mit dem Überzug 13 während des Härtevorgangs harzartige Polysiloxane oder Silikonharze. Allgemein und wird damit ein Teil des gehärteten Überzugs, werden solche Harze in einem geeigneten Lösungs- Unter vielen Katalysatoren, die zur Ausführung der mittel, wie Toluol oder Xylol, aufgelöst. Die Harz- 60 Erfindung verwendet werden können, werden zulösung wird dann auf eine Unterlage wie eine Metall- sätzlich zu dem Aluminiumoktoat und Aluminiumplatte aufgebracht und dann das Lösungsmittel daraus stearat, die bereits erwähnt wurden, folgende vorverdampft, so daß sich ein anhaftender Überzug auf gezogen: Eisendistearat, Kupferstearat, Bleistearat, der Unterlage ergibt. Im ungehärteten Zustand kann Zinkstearat, Magnesiumstearat, Zinkoktoat und Bleiein derartiger Überzug durch viele flüssige Kohlen- 65 oktoat. Alle diese Katalysatoren sind in pulverisierter Wasserstoffe zerstört oder beschädigt werden sowie Form ohne weiteres erhältlich,
durch Säuren und Laugen oder mechanischen Abrieb. Die F i g. 2 bis 7 zeigen ein bevorzugtes Ausfüh-Das Härten eines harzartigen Überzugs erhöht seine rungsbeispiel gemäß der Erfindung zur Herstellung

9 10

geätzter Platten. Gemäß diesem Verfahren wird die F i g. 6 dargestellt ist, indem die überzogene Platte Platte 11 in F i g. 1 mit einem photoleitenden isolie- mit einem Lösungsmittel besprüht wird, das ungerenden Überzug 13 versehen. Der Überzug enthält härtete Teile des Überzugs entfernt, aber die gehärz. B. ein Bindemittel aus harzartigem Polysiloxan, in teten oder teilweise gehärteten Teile des Überzugs dem ein fein unterteilter Photoleiter, wie photo- 5 nicht auflöst. Wo der Überzug in Bildbereichen bis leitendes Zinkoxyd, dispergiert ist. zu einem bemerkenswerten Ausmaß gehärtet wurde,

Eine gleichmäßige elektrostatische Ladung wird kann Toluol oder Xylol aufgesprüht werden, um die auf der Oberfläche des photoleitenden Überzugs 13 Teile des Überzugs, über denen das Bild nicht liegt, aufgebracht, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Eine Korona- zu entfernen. Wenn kein Aushärten oder nicht ausentladungsvorrichtung 15, die wie die Platteil ge- ίο reichendes Aushärten stattfand, besteht ein bevorerdet ist, wird über den photoleitenden Überzug 13 zugtes Lösungsmittel aus etwa gleichen Teilen von geführt. Ein drei- oder viermaliges Überstreichen Äthyl- oder Methylalkohol und Trichlortrifluoräthan. durch die Entladungseinheit 13 genügt im allgemeinen, Andere geeignete Lösungsmittel sind hocharomaum eine intensive gleichmäßige elektrostatische Auf- tische Petroleumprodukte, hydrierte Naphthene, ladung des Überzugs 13 zu ergeben. 15 Methylchloroform, Äthylendichlorid, Methylenchlorid

Bei dem nächsten in_ F i g. 3 dargestellten Schritt oder Stoddard Solvent. Die Lösungsmittel dieser wird der aufgeladene Überzug 13 beispielsweise mit Gruppe sind besonders wirksam, wenn sie in Kombi-Hilfe eines Projektors 15, der ein Bild darauf ent- nation mit Trichlortrifluoräthan und/oder Äthylwirft, belichtet, Überall, wo Licht auf den photo- oder Methylalkohol verwendet werden,
leitenden Überzug 13 fällt, wird die Ladung abge- 20 Wenn man während des Heizvorgangs (F i g. 5) leitet, wodurch ein elektrostatisches Bild auf dem nicht auf ein vollständiges Aushärten des Silikon-Überzug 13 erzeugt wird, das den dunklen Bereichen bindemittels in dem Überzug 13 geachtet hatte, wird des Lichtbilds entspricht. die Platte vorzugsweise erneut erhitzt, nachdem der

Ein Entwicklertrog 20 in F i g. 4 enthält einen Überzug 13 von den Bereichen der Platte entfernt flüssigen Träger, der aus einer isolierenden Flüssig- 25 wurde, die kein Bild tragen. Eine derartige Erhitzung keit niedriger Viskosität, wie beispielsweise Dimethyl- gewährleistet die Vervollständigung der Vernetzung polysiloxan, besteht. Eines der erwähnten kata- der Molekülketten in dem Silikonharz, um dessen lytischen Pulver, wie z. B. Aluminiumoktoat und/oder Unlöslichkeit auf einen maximalen Wert zu bringen. Aluminiumstearat, ist in dem flüssigen Träger disper- Sobald die gewünschten Teile des photoleitenden

giert. Wenn eine Platte, die ein elektrostatisches 3<> Überzugs entfernt sind und der Rest davon unlöslich Bild trägt, in den Behälter eingetaucht wird, wird gemacht wurde, wird die Platte bis auf die gewünschte das katalytische Pulver elektrostatisch von dem Bild Tiefe geätzt, um das in F i g. 7 dargestellte Ergebnis angezogen und haftet elektrostatisch daran. Andere zu erhalten. Die geätzte Platte 11 weist erhabene, Verfahren zum Zuführen flüssiger Entwicklerdisper- nicht geätzte Bildteile auf, die vor der Ätzlösung sionen einschließlich Aufsprühen, Überströmen oder 35 durch eine Schutzmasse geschützt wurden, die das Schwenken der Dispersion über das elektrostatische gehärtete Überzugsmaterial 13' enthält. Das Ätzen Bild können verwendet werden. der Platte kann durch irgendein Verfahren und mit

Bevorzugte Entwicklerdispersionen können durch irgendeinem Lösungsmittel durchgeführt werden, die Dispergieren von katalytischen Pulverteilchen in einer üblicherweise bei der Herstellung von Druckplatten der folgenden Trägerflüssigkeiten hergestellt werden: 40 und geätzten Schaltungen verwendet werden.
(1) Eine Trägerflüssigkeit bestand aus Dimethylpoly- Wenn ein latentes elektrostatisches Bild elektro-

siloxan mit einer Viskosität von 0,6 bis 0,3 cSt und photographisch auf der Schicht erzeugt und mit Trichlortrifluoräthan oder (2) aus unverzweigtem einem Pigmentfarbstoff entwickelt wird, der eine Kohlenwasserstoff mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen Mischung aus thermoplastischen Teilchen und/oder (oder einem Isomer davon) und einem mineralischen 45 katalytischen Teilchen zur Härtung des Harzes entöl niedriger Viskosität. Die folgenden Beispiele hält, wie oben beschrieben wurde, wird das entsollen zur Erläuterung zweier derartiger Dispersionen wickelte Bild durch Wärme mit dem Überzug verdienen: schmolzen, und gleichzeitig wird der Überzug min-Beisoiel VI destens teilweise durch die katalytischen Teilchen

50 gehärtet. Ungehärtetes Uberzugsmaterial wird ent-

5 g Aluminiumoktoat, fernt. Wenn es erwünscht ist, wird der restliche Teil

0,471 Trichlortrifluoräthan, des Überzugs weiterhin gehärtet, um ein Schutzmittel

0,47 1 Dimethylpolysiloxan (Viskosität: 2,0 cSt). gegen Ätzung zu ergeben.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der

Beispiel VII 55 Erfindung wird ein elektrostatisches Bild auf dem

5 g Aluminiumoktoat, Überzug erzeugt und mit einem Pigmentfarbstoff

0 47 1 η-Hexan oder n-Hentan entwickelt, der in dem ausgewählten Lösungsmittel

U-*r/ X 11"XXCACIiI \J\xCi 11"XiCUlCHl₅ -,. ,. , . .._ · 1 1, -r\· ,1* 1 _, n^i ·■% 1

λαττ-κ,· ι··ι rxr· . ·- mi- ™ η , j unlöslich ist. Das entwickelte Pigmentfarbstoffbild

0,47 1 Mineralöl Cyiskositat: 50 bis 60 Sekunden ^ _{dann mit dem über2ug versch}molzen, und das

bayboldt bei 10Ü C). _{6o ausgew}ählte Lösungsmittel wird auf den das Bild

Sobald das elektrostatische Bild mit einem kata- tragenden Überzug aufgebracht, um von der ätzlytischen Pulver entwickelt ist, wird die das Bild baren Platte denjenigen Teil des Überzugs zu enttragende Platte aufgeheizt, wie in F i g. 5 dargestellt fernen, der nicht durch das Pigmentfarbstoffbild ist, um mindestens teilweise den Überzug 13 zu bedeckt ist. Dann wird ein Katalysator auf die Platte härten, der durch das katalytische Pulver bedeckt ist. 65 aufgebracht, der das Aushärten des Materials des Dann wird das Überzugsmaterial, das nicht von Überzugs beschleunigt, im allgemeinen aus einer dem katalytischen Pulver bedeckt war, von der Platte flüssigen Dispersion oder Lösung. Sobald dies erfolgt entfernt. Dies kann einfach erreicht werden, wie in ist, wird die das Bild tragende Platte aufgeheizt, um

11 12

den Überzug auszuhärten und unlöslich zu machen, die kein Bild tragen, während diejenigen Bereiche

der auf der Platte oder dem aufgeschmolzenen Pig- des Überzugs, die das fixierte Bild tragen, unbeein-

mentfarbstoffbild verbleibt, um die Umwandlung in fiußt zurückbleiben. Das Lösungsmittel ist ein Ma-

eine Schutzmasse gegen Ätzung vorzunehmen. terial, das den Überzug leicht auflöst oder erweicht,

Die Erfindung betrifft ferner neue Zusammen- 5 ohne das fixierte Bild anzugreifen. Geeignete Lösungssetzungen flüssiger Entwickler zur Verwendung bei mittel für einen Überzug aus Silikonharz sind Methyl-, den beschriebenen Verfahren. Thermoplastische elek- Äthyl-, Butyl- oder Isoamylalkohole und Diacetone, troskopische Harzteilchen und getrennte katalytische Wenn das Lösungsmittel nur den Überzug erweicht, Pulverteilchen werden in einer isolierenden Flüssig- wird z. B. ein Baumwolltuch verwendet, das mit dem keit dispergiert, um die Entwicklerzusammensetzung io Lösungsmittel befeuchtet ist, mit dem die erweichten herzustellen. Wenn derartige Zusammensetzungen auf Bereiche weggewischt werden. Die Auswahl der Zuein elektrostatisches Bild aufgebracht werden, werden sammensetzung des Überzugs, des Entwicklerpulvers die Harzteilchen und die katalytischen Teilchen und des Lösungsmittels hängt voneinander ab. Dies angezogen und elektrostatisch auf dem Bild gehalten. heißt, daß der Überzug ein dielektrisches filmbil-Nach dem Aufheizen werden die Harzteilchen mit 15 dendes Harz enthalten sollte, das außerdem durch dem Überzug verschmolzen, und die katalytischen ein ausgewähltes Lösungsmittel löslich oder erweichbar Teilchen begünstigen das Aushärten. ist. Das Überzugsmaterial muß ferner Kettenmoleküle

Geeignete Entwicklermaterialien sind z. B. natür- enthalten, die in Anwesenheit eines geeigneten Kata-

liche und synthetische Harze oder Mischungen davon, lysators vernetzbar sind, um eine Schutzmasse gegen

die eine Schutzmasse gegen Lösungsmittel darstellen ao eine Ätzlösung zu ergeben. Das fixierte Pulverbild

und die mit dem Harz des Überzugs verträglich sind. sollte ein Material sein, das durch das Lösungsmittel für den Überzug nicht angegriffen wird.

Beispiel VIII Nach Entfernung der Bereiche des Überzugs, die

kein Bild tragen, wird das verbleibende Uberzugs-

Ein Entwicklerpulver kann in folgender Weise 25 material gehärtet, um ein durch eine Schutzmasse

hergestellt werden: Eine Mischung aus 200 g eines gegen Ätzung überzogenes Muster auf der Platte zu

elastischen thermoplastischen Harzes, das aus Poly- erhalten. Das Aushärten wird durch Anwendung

meren von Styrol, substituiertem Styrol und seinen eines Katalysators auf den auf der Platte verbleibenden

Homologen zusammengesetzt ist und durch ein Sieb Überzug bewirkt. Vorzugsweise erfolgt dies durch

mit 0,074 mm lichter Maschenweite gesiebt wurde, 30 Eintauchen der Platte während einiger Sekunden in

12 g Ruß, 12 g Nigrosingeist S.S.B. (Colour-Index eine Lösung oder Dispersion, die den ausgewählten

Nr. 50415) und 8 g Iosol Schwarz (löslicher schwarzer Katalysator enthält. Obwohl das Überzugsmaterial

Farbstoff) wird gründlich in einem Ausgußgefäß aus durch ein aufgeschmolzenes Pulverbild überdeckt

Edelstahl bei etwa 200° C durchmischt. Das Mischen werden kann, wurde festgestellt, daß der Katalysator

und Heizen sollte in möglichst kurzer Zeit erfolgen. 35 mit dem Überzugsmaterial ausreichend in Berührung

Die Schmelze wird in einen Messingtrog gegossen, gelangt, um die Vernetzung zu begünstigen. Eine

kühlt dort ab und härtet aus. Die gehärtete Mischung derartige Berührung kann sich durch katalytisches

wird dann zerbrochen und in einer Kugelmühle Material ergeben, das den Überzug durch Durch-

20 Stunden lang gemahlen. Das geschmolzene Pulver dringung des überlagerten Pulverbildes erreicht oder

wird dann durch ein Sieb mit 0,074 mm lichter 4° allein durch Eindringen in die Ränder des Musters

Maschenweite gesiebt und ist dann als Entwickler- des Überzugs. Mit vielen Stoffen kann ein Aushärten

pulver verwendungsfertig. Dieses Pulver erhält eine bei üblichen Zimmertemperaturen mit Hilfe eines

positive elektrostatische Aufladung, wenn es mit Katalysators erreicht werden. Es ist jedoch bei fast

Trägerteilchen oder Eisenpulver vermischt wird. Es allen Uberzugsmaterialien möglich, das Aushärten

entwickelt deshalb ein elektrostatisches Bild, das 45 durch Aufheizen der Platte erheblich zu beschleunigen,

aus negativen Ladungen zusammengesetzt ist. wenn das katalytische Material darauf aufgebracht

Sobald das elektrostatische Bild mit dem Ent- wird. Zum Beispiel kann ein Überzugsmuster aus

Wicklermaterial entwickelt ist, wird es dann auf dem harzartigem Polysiloxan in eine Schutzmasse gegen

Harzüberzug fixiert. Wenn das Entwicklerpulver oder Ätzung durch Eintauchen in eine Aluminiumoktoat-

der Überzug einen verhältnismäßig niedrigen Schmelz- 50 lösung während einiger Sekunden umgewandelt wer-

punkt besitzt, kann das Bild durch Erwärmen fixiert den, worauf eine Aufheizung der Platte während etwa

werden, z. B. mit einer Infrarotlampe, um das Pulver einer Minute auf etwa 150 bis 200⁰C erfolgt,

mit dem Überzug zu verschmelzen. Das Pulver wird Die Zusammensetzung eines flüssigen Entwicklers

vorzugsweise gut in den Überzug hinein oder durch enthält thermoplastische Harzteilchen und getrennte

ihn verschmolzen. Schwefel- oder Kunstharzpulver 55 katalytische Pulverteilchen, die in einer isolierenden

können in dieser Weise fixiert werden. Ein anderes Trägerflüssigkeit dispergiert sind. Ein gefärbtes Harz

Verfahren zum Fixieren des Pulverbildes besteht wie das im Beispiel VIII kann verwendet werden oder

darin, daß ein leichter Überzug eines Lösungsmittels andere thermoplastische Stoffe, die in dem ausgewähl-

des Materials des Pulverbildes aufgebracht wird. ten Lösungsmittel für den Überzug nicht unlöslich

Das Lösungsmittel kann die Teilchen des Entwick- 60 sein müssen. Ein katalytisches Pulver wird aus-

lungspulvers erweichen und bewirken, daß sie anein- gewählt, das sich nicht in der Trägerflüssigkeit löst,

ander- und an dem Überzug anhaften. Nach einiger Die Kunststoffteilchen und katalytischen Teilchen

Zeit, vorzugsweise unter Anwendung etwas erhöhter können der Trägerflüssigkeit getrennt zugesetzt

Temperaturen, verdampft das Lösungsmittel aus der werden, aber vorzugsweise werden die Teilchen zu-

Druckunterlage. 65 sammen in einer Kugelmühle gemahlen, bevor sie

Jetzt wird ein Lösungsmittel für den Überzug auf der Trägerflüssigkeit zugesetzt werden, um darin eine

die Oberfläche der das Bild tragenden Platte auf- Dispersion sehr feiner Teilchen zu bilden. In jedem

gebracht, um die Bereiche des Überzugs zu entfernen, Fall sollten für jeden Gewichtsteil Harzteilchen, Vorzugs-

weise 1 bis 4 oder mehr Gewichtsteile katalytischen Materials verwendet werden.

Beispiel IX

4 Gewichtsteile Aluminiumoktoat (oder Aluminiumstearat),

1 Gewichtsteil gefärbtes Harz nach Beispiel VIII.

142 g dieser beiden Materialien werden in einer Kugelmühle zusammen 200 Stunden lang in 0,47 1 Dimethylpolysiloxan (2,0 cSt) gemahlen, um ein Entwicklerkonzentrat zu bilden. Ein derartiges Konzentrat enthält vorzugsweise bis zu 20 Gewichtsprozent der beiden ausgewählten Materialien. Es wird dann eine Trägerlösung folgender Zusammensetzung hergestellt:

1 Volumteil Dimethylpolysiloxan (0,6 bis 3,0 cSt),
1 Volumteil Trichlortrifiuoräthan.

25 ml der Entwicklerzusammensetzung werden dann in 0,95 1 Trägerflüssigkeit gründlich dispergiert, um die flüssige Entwicklerzusammensetzung zu bilden.

Das vorher hergestellte latente elektrostatische Bild auf dem photoleitenden Überzug wird in ein Pulverbild entwickelt, und das letztere wird mit dem photoleitenden Überzug, wie bereits beschrieben wurde, verschmolzen. Mit der obenerwähnten flüssigen Entwicklerzusammensetzung tritt ein Aushärten des Harzes in dem Überzug während des Verschmelzens der Entwicklerteilchen mit dem photoleitenden Überzug auf.

Das Aushärten in der beschriebenen Weise begünstigt die Ergebnisse des weiteren Verfahrens beachtlich. Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung eines Lösungsmittels für das Harz in dem Überzug, mit dem die nicht von einem Bild bedeckten Teile des Überzugs entfernt werden, jede Gefahr des Unterschneidens von Bildbereichen praktisch vermieden wird. Dieses Ergebnis kann erzielt werden, obwohl das Lösungsmittel einen Teil oder alles gefärbte Harz von dem verschmolzenen Bild entfernt.

40

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Xerographisches Verfahren zur Herstellung einer geätzten Druck- oder Schaltungsplatte, bei welchem eine Fläche der Platte mit einer photoleitenden Schicht versehen, auf der Schicht ein Ladungsmuster erzeugt, letzteres mit einem Pulver entwickelt und die nicht entwickelten Teile der photoleitenden Schicht entfernt werden, wobei auf den entwickelten Bereichen der Fläche eine gegen den Angriff eines Ätzmittels beständige Harzschicht gebildet wird und anschließend die nicht geschützten Bereiche durch ein Ätzmittel angeätzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der photoleitenden Schicht eine bei erhöhter Temperatur katalytisch vernetzbare Harzkomponente verwendet wird; daß das Entwickeln mit einem Pulver erfolgt, das einen Vernetzungskatalysator für die Harzkomponente enthält; daß das entwickelte Bild erwärmt wird, bis die Harzkomponente in den vom Entwicklerpulver bedeckten Bereichen unter dem Einfluß des im Entwicklerpulver enthaltenen Katalysators polymerisiert, und daß die nicht polymerisierten Teile der die Harzkomponente enthaltenden Schicht herausgelöst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwicklerpulver verwendet wird, das Lineolate, Naphthalate, Oktoate, Resinate, Stearate oder Tallate des Aluminiums, Cadmiums, Kobalts, Kupfers, Eisens, Bleis, Magnesiums, Mangans oder Zinks enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwicklerpulver verwendet wird, das, bezogen auf den Katalysator, 2 bis 80 Gewichtsprozent eines thermoplastischen, elektroskopischen Harzes enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwicklerpulver verwendet wird, das aus einer Mischung feinteiliger Harzpartikeln und feinteiliger Katalysatorpartikeln besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Entwickler eine Dispersion von etwa 1 Gewichtsteil thermoplastischer Harzpartikeln und etwa 1 bis 4 Gewichtsteilen von Katalysatorpartikeln in einer isolierenden Flüssigkeit verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein pigmentiertes thermoplastisches, elektroskopisches Harz verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in Pulverform in Mischung mit einem Trägermaterial verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1057449, 1072884; USA.-Patentschrift Nr. 2297 691.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 577/30 5.65 © Bundesdruckerei Berlin