DE1671645A1

DE1671645A1 - Photoleitendes Material

Info

Publication number: DE1671645A1
Application number: DE19681671645
Authority: DE
Inventors: Ken-Ichi Shimazu
Original assignee: Polychrome Corp
Current assignee: Polychrome Corp
Priority date: 1967-03-17
Filing date: 1968-03-15
Publication date: 1971-11-11
Also published as: GB1149605A; US3481271A; DE1671645B2

Description

i EMIL VORWERK 8031GRÖBENZELL/MÖNCHEN,-^. März 1968

eüe Telefon-Nr.

PATENTANWALT Mozartstr.9 · Telefon 08142/6859

Ne

Postscheckkonto ι München 175659 Bank ι Deutsche Bank München, Zweigst

08142/6359

t, Maximilianstr., Kto. 41/36230

P 590/6c3 Di-Y/sw

POLXOHROlViE 00EPORAl¹IOiT,

2 Ashburton Avenue, Tonkers 2, Tfew York -(V*St.A..)

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Photoleitenäes

Material

Die Erfindung betrifft ein Reproduktionsmaterial, das in eine i'lachdruckplatte (planograpliic printing plate) umgewandelt v/erden kann, und insbesondere eine behandelte photoleitende Mutterfolie (inaster sheet), die elektrophoto>graphisch in eine Plachdruckplatte übergeführt werden kann.

Die technische Entwicklung auf dem Gebiet der *

Elektrophotographie hat die Herstellung von Druckplatten für Elachdruckverfahren, z.B. Lithographie, direkt von Originalen, wie Büchern, Schriftstiäten, Briefen und Zeichnungen, möglich gemacht. Bei einem derartigen Verfahren wird eine Flachdruckplatte indirekt auf einer Papierunterlage erzeugt, und zwar durch Abscheidung und Aufschmelzen eines Pulverbil-

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des auf der Unterlage von einer photoleitenden Platte oder Trommel, wobei diese nach. Einwirkung des zu reproduzierenden Bildes ein geladenes latentes Bild trägt, das mit einem geladenen Pulver bestaubt worden ist. Das geschmolzene Pulver ist oleophil und die Platte wird durch eine Nachbehandlung ihrer Oberfläche mit einer benetzenden Lösung, zur Präparierung der nicht abbildenden nicht druckenden Gebiete auf der Platte, für den Druck fertiggestellt. Bei einem direkter arbeitenden Verfahren wird eine mit Photoleitfähig-

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^ Iceit versehene Folie, z.B. eine Folie mit einer Papiergrundlage, die gewöhnlich mit einem organischen oder anorganischen Material zur Erhöhung ihrer elektrischen Leitfähig keit behandelt und mit einer photoleitenden Substanz, etwa einem gefärbten Zinkoxydpulver, überzogen worden ist, elektrophotographisch mit dem zu reproduzierenden Bild belichtet, beispielsweise durch Sensibilisierung des Blatts oder der Folie mit einer Gorona-Entladung und nachfolgende Belichtung der sensibilisierten Folie mit Licht durch ein

k Transparenzbild (image transparency) ο»dgl. Das in dieser Weise auf das Mutterblatt aufgebrachte latente Bild wird zu einem oleophilen sichtbaren Bild umgewandelt oder entwickelt; hierzu stehen zwei gebräuchliche Entwicklungsmethoden zur Verfügung, von denen die eine mit einem trockenen Medium und die andere mit einem nassen Medium arbeitet. Die abschließende Präparierung umfasst eine Desensibilisierung und Umwandlung der nicht-abbildenden (non-image) oleophilen

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photoleitenden Bereiche in eine hydrophile Form-. Bezüglich der technischen Grundlagen und der bisherigen Entwicklung auf dem Gebiet der Herstellung von Flachdruckplatten auf elektrophotographischem Wege sei auf eine Reihe von Patentschriften, insbesondere die USA-Patente 2 952 536, 2 957 765, 3 001 872, 3 106 158, .3 128 204 und 3 220 830, hingewiesen.

Zu den Faktoren, die die Qualität der nach derartigen Methoden hergestellten Flachdruckplatten und der damit erzeugten Abdrucke beeinflussen, gehören die Dichte oder Leckung des Bildes, die im allgemeinen hoch sein soll, die (| Klarheit des Hintergrundes und dessen Freiheit von Tönung, Schattierung oder Dunkelung in den nicht-abbildenden Bereichen, die Leichtigkeit der Entwicklung und Umwandlung, sowie die Lebensdauer in der Presse, d.h. die Haltbarkeit in einer Druckpresse bei dem Druckvorgang. -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Flachdruckplatten auf elektropliotographischem Wege herzustellen, die bessere Eigenschaften als die bisher bekannten Druckrilatten aufv/eisen, insbesondere erhöhte Lebensdauer, gute Dichte des Bildes, Klarheit des Hintergrundes usw.

Gemäß der Erfindung ist ein zur elektrophotojjraphischen Umwandlung in eine Flachdruckplatte geeignetes Seproduktionsmaterial vorgesehen, das eine elektrisch leitende Unterlage, einen ersten photoleitenden überzug, der pulverförmiges Zinkoxyd in einem isolierenden harzartigen Bindemittel enthält, auf der Unterlage und einen zweiten

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photoleitenden Überzug, der pulverförmiges Zinkoxyd In einem isolierenden harzartigen Bindemittel enthält, auf dem ersten Überzug umfasst, wobei die Konzentration an Zinkoxid in dem zweiten Überzug größer ist, als die Konzentration an Zinkoxyd in dem. ersten Überzug.

Bei der Verwendung einer Folie der vorstehend angegebenen Art wird die Oberfläche des Zinkoxydüberzugs mit einer elektrischen Ladung elektrostatisch sensibilisiert, z.B. mit einer negativen Ladung durch eine Corona-Entladung,

" und dann wird die überzogene sensibilisierte Folie der Einwirkung von Licht ausgesetzt; · dies führt zu einem Abfluß der Ladung auf dem Zinkoxydüberzug in den belichteten Bereichen, die den nicht-abbildenden Bereichen entsprechen, und lässt geladene Bereiche zurück, die dem gewünschten. Bild entsprechen» Das erzeugte latente Bild wird entwickelt durch Auftragung eines oleojiiilen harzartigen Materials, das die Druckfarbe aufnehmenden bilddruckenden Bereiche bei dem Druck mit der Platte bildet, entweder in Form eines trockenen

fc geladenen Pulvers oder aus einer Dispersion in einem flüssigen Medium. Zur Erleichterung und Sichtbarmachung des Bildes ist es häufig zweckmäßig, das harzartige Material anzufärben, z.B. mit einem Pigment oder Farbstoff.

Entwicklermaterialien, die häufig als "Toner" be zeichnet werden, sind im Handel erhältlich, z«B. ein Trocken toner (Gat. No. 32-430, Chas. Bruning Company) und ein flüssiger Entwickler (Microstatic, SCM Corporation). Weitere Entwickler sind in den USA-Patentschriften 2 638 4-16, 2 689-670,

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2 907 674, 3 058 914, 3 128 204 und 3 220 830 beschrieben.

Danach wird die Oberfläche des oleophilen Zinkoxydüberzugs in den nicht-abbildenden Gebieten durch chemische Umsetzung in ein hydrophiles Eeaktionsprodukt umgewandelt, worauf die Flachdruckmatrize fertig zur Verwendung ist. Geeignete Chemikalien und derartige Stoffe enthaltende Materialien zur Herbeiführung der Umwandlung der Oberfläche des Zirikoxydüberzugs sind beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 952 536» 2 957 765, 3 001 872 und 5 106 beschriebenj hierzu gehören insbesondere Phosphate, Ferrocyanide, Ferricyanide, Kobalticyanide, Vanadate, Molybdate, Wolframate, Tartrate, Oxalate, Tannate und Citrate.

Geeignete Unterlagematerialien sind Blätter, Bögen, Folien oder Filme von genügender Biegsamkeit zur Verarbeitung mit Maschinen, wie sie bei der elektrophotographischen Methode benutzt werden, und zur Verwendung in einer Flachdruckpresse» Sie sollten mindestens in einem ge-, ringen Ausmaß elektrisch leitend/sein und eine für den beabsichtigten Zweck hinreichende Dimensionsbeständigkeit auf v/eisen. Zu derartigen Unterlagematerialien gehören Metalle, wie Stahl, Kupfer und Aluminium, Faserstoffe·, wie Papier, gewebte Textilien, gewirkte Textilien und Filze, sowie harzartige Materialien und Kunststoffe, z.B. Polyester, Polycarbonate, Polystyrole, Celluloseacetate, Polyvinylacetate, Polyvinylchloride, Polyäthylene, Polyäthylenterephthalate, Polyamide u.dgl.- Materialien, die nicht nennenswert

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elektrisch leitend sind, können zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit geeigneten Behandlungen unterworfen werden, z_oB. durch Imprägnieren oder Überziehen mit organischen oder anorganischen Substanzen verhältnismäßig geringen spezifischen Widerstands. Zu derartigen Substanzen, gehören z*B. Magnesiumbromid und Magnesiumchlorid, aufge-" tragen alleine aus wäßriger Lösung oder zusammen mit einem Bindemittel, wie Stärke, und organische hydrophile Kolloide, z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat und Garboxymethyl-P cellulose* Es ist möglich, die Grundfolie zur Herbeiführung von elektrischer Leitfähigkeit zu behandeln, nach^dem sie mit den beiden Zinkoxyddispersionen überzogen worden ist. Die Dimensionsbeständigkeit der Unterlagematerialien kann ebenfalls durch überziehen oder Imprägnieren mit geeigneten Materialien verbessert werden, in gewissen Fällen durch ein:g£ der vorstehend aufgeführten Substanzen, sowie durch Wärmebehandlung, Epoxyharze Uodgl. Eine Eeihe von im Handel erhältlichen zur Verbesserung der Leitfähigkeit behandelten. Papieren sind als Unterlagematerialien der Folie brauchbar (typische Papiere dieser Art werden von der Weyerhaeuser Paper Company und der International Paper Company vertrieben), Papierunterlagen werden derzeit bevorzugt, da sie unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten am günstigsten erscheinen.

Ein Blatt, Bogen oder eine Folie des gewählten Unterlagematerials wird mit zwei Dispersionen von pulver-* f örmigem Zinkoxyd in harzigen isolierenden Bindemitteln überzogen» Unter "isolierend" ist hierbei zu verstehen, daß das

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Bindemittel im wesentlichen elektrisch nichtleitend ist; dies unterstützt die Zurückhaltung der Ladung auf der Oberfläche des Zinkoxydüberzugs. Zu geeigneten Bindemitteln gehören filmbildende natürliche und synthetische Harze, Kunststoffe oder harzähnliche Materialien (resinoids), die im Wasser oder in organischen Lösungsmitteln löslich sind oder die in !Form von wäßrigen Dispersionen oder Emulsionen angewendet werden können, a.B. wie in der USA-Patentschrift 3 128 204 beschrieben. Ein typisches wäßriges Dispersionsbindemittel ist ein im Handel erhältliches Acrylmischpolymeri- . M sat (Hycar Ho. 1300x72 der B.ü¹. Goodrich Company). Zu Bindemitteln in organischen Lösungsmitteln gehören z.B. Styrol-Butadien-Mischpolymerisate (Pliolite S-5 und B—7» G-oodyear Tire and Rubber Company), Epoxyester (Epotuf 38-4-01, Reichhold Chemical Corporation), styrolbehandeltes Alkydharz (Gellokyd 6016x, Gellomer Corporation) und Alkydharz (Arotap 2200-X-50, ADM Chemicals Company).

Es wird pulverförmiges Zinkoxyd, vorzugsweise sehr feinteiliges Zinkoxyd hoher Reinheit, wie es nach dem Pranzö-

sichen Verfahren hergestellt wird, in dem Bindemittel zur ^ Bildung einer Dispersion verteilt. Zur Bildung des ersten Zinkoxydüberzugs wird zunächst eine, erste Dispersion aufgetragen und getrocknet. Dann wird zur Bildung des zweiten Überzugs eine zweite Dispersion mit einer größeren Zinkoxydkonzentration aufgetragen und getrocknet. Es ist möglich und in gewissen Fällen wünschenswert, die beiden Überzüge auf

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beide Seiten der Grundfolie aufzubringen. Im allgemeinen V braucht die Gesamtdicke der beiden Überzüge zur .Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse nicht größer als etwa 50 Mikron au sein, gewöhnlich sind zufriedenstellende Ergebnisse mit Überzügen einer Stärke* beide "Überzüge zusammengerechnet, im Bereich von etwa 5 bis Ij? Mikron erzielbar« Der bevorzugte Dickebereich beträgt etwa 8 bis 12 Mikron. Zweckmäßig, ist die Dicke der beiden Einzelüberzüge etwa gleich, sie kann aber auch innerhalb beträchtlicher Bereiche verschieden seift, derart* daß der erste Überzug bis herauf zu etwa 80 % der Gesamtdicke und der zweite Überzug bis herauf zu etwa 90 % der.Gesamtdicke ausmacht. ;

Die Konzentration des in dem Bindemittel der Überzüge dispergierten Zinkoxyds, ausgedrückt als Gewichtsteilverhältnisse, kann in weiten Bereichen geändert werden. In dem ersten Überzug können Zinkoxydkonzentrationen in Mengenverhältnissen von etwa 1 : 10 bis etwa 8:1, bezogen auf das Bindemittel, Anwendung finden. Vorzugsweise sollte die Konzentration an Zinkoxyd in dem ersten Überzug etwa 1 : 1 bis etwa 5 : 1 und besonders vorteilhaft etwa 2 : 1 bis 4· ; 1 betragen. IFür den zweiten Überzug liegen die geeigneten Zinkoxydkonzentrationen in Mengenbereichen von etwa 2 :·1 bis etwa 52 : 1, bezogen auf die Bindemittelmenge. Die bevorzugten Konzentrationen liegen zwischen etwa 4- : 1 und etwa 12 ; 1, wobei die besten Ergebnisse bei gleichzeitig guter Wirtschaftlichkeit bei Mengenverhältnissen von etwa 6 j 1 bis 10 : 1 erzielt werden. Die Konzentration im zweitem Über-

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sollte vorzugsweise mindestens etwa das anderthalbfache der Konzentration des ersten Überzugs, besonders bevorzugt mindestens etwa das zweifache und vorteilhafterweise etwa das 2- bis etwa 4-fache, betragen.

Sofern gewünscht, kann ein Sensibilisierungsmittel in den Zinkoxyd-Harzbinder-Überzug einverleibt werden, um die photoelektrische Empfindlichkeit des Überzugs für die elektrophotographische Verarbeitung zu verbessern. Zu derartigen Sensibilisierungsmitteln gehören Farbstoffe_% z.B. ^ene der Sulfophthalinreihe, der Xanthanreihe und dibasische Säuren, ζ,Β. Phthalsäure und ihre Derivate,

Es kann angenommen werden, daß die im Verhältnis höhere Konzentration an harzartige© isolierenden Bindemittel in dem ersten Überzug eine bessere Bindung mit dem Unterlagematerial herbeiführt, was die Lebensdauer der Platte in der Presse erhöht, und außerdem zu einem größeren Aufbau von elektrostatischer Ladung,bei dem elektrophc-tographischen Verfahren fuhrt» wodurch sich ein dichteres Bild ergibt*'Die

e höhere ZÜÄkoxydkonaentratioa in. dem zweiten scheint andererseits eine leichtere umwandlung zu ermöglichen und eine größere Hydrophilität zu schaffen» was zu klarere» Bkötergründen über längere Benutzungen in der Presse führt, i

⁵ Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen weiter veranschaulicht, sie ist ab$r nicht auf di^se besonderen Durchfiihrungsformen beschränkt* Die Materialmengen sind

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in diesen Beispielen in Gewichtsteilen ausgedrückt, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Ein Bogen eines Papieres mit glatter Oberfläche wurde mit einer ersten Schicht einer Dispersion überzogen, die 160 Teile Zinkoxyd (Photox 80.1 der New Jersey Zinc Co.)» 100 !Teile einer wäßrigen Acrylmischpolymerisatemulsion (Hycar 1800x72), 50 Teile Wasser und etwa 1 Teil einer 1 #igen wäßrigen Lösung von Bromphenolblau enthielt. Auf den

fe ersten Überzug wurde ein zweiter Überzug aus einer Dispersion aufgebracht _t die sich von der vorstehend angegebenen Dispersion dadurch unterschied, daß sie 160 bzw. 50 bzw« 100 bzw* etwa 1 Seile der vorstehend angegebenen Substanzen enthielt. Jeder Dispersionsüberzug wurde unter Infrarotlampen getrocknet und der überzogene Bogen wurde dann etwa 5 Stunden in einer Dunkelkammer von 50 % relativer Feuchtigkeit und , Sauffitemperatur angeordnet. Dann wurde die SOlie unter Verwendung eines im Handel befindlichen Kopiergeräts (Modell 44 SCM "Geronastat¹')» das einen herkömmlichen Entwickler flüssi-

" gen Typs verwendet, elektrophotographisch. mit einem Bild belichtet. Danach wurde eine Umwandlung mit einer Itzlösung hertegeführt* um die nicht-abbzüdenden Gebiete durch umsetzung mit dem Zinkoxyd an der Oberfläche der überzogenen Schicht hydrophil au machen. Die Lösung enthielt je 12 !eile Mono- und Diammoniumphosphat, 2,4 (Delle Eisessig, 12 Teile Natriumferrocyenid, 12 Teile Phosphorsäure, 600 Teile Gummiarabikum

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und Wasser zur Auffüllung auf 2400- feile« Ton der in dieser V/eise hergestellten Brnckplatte wurden in einer lithographischen Presse über 300 Kopien hoher Qualität erhalten· Me Kopien hatten dichte Bildanteil® und klare Hintergründe«

Ein Bogea,. ■ der- nur mit der ersten Dispersion überzogen-worden war* Wide in sonst gleicher Weise ,"beliebtet, entwickelt und zum Brüsken--verwendet; der Hintergrund der" Kopien neigte zum Dunkeln, was eine schlechte Umwandlung und einen verhältnismäßig oleophilen Gharakter des nicht bildbildenden Gebiets anzeigt« Ein Bogen, der nur mit der zweiten " Dispersion überzogen worden war_s ergab Kopien mit weniger dichter Abbildung.

Beispiel 2

Es wurde eine Platte wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei eine erste Dispersion, die SO Teile eines Älkydharzes (etwa 50 % Feststoffe j Hb. "6055; der Oellomer Corporation),. 160 Teile Zinkoxyd (Photox 801), 200 Teile Xylol und eine kleine Menge Bromphenolblau enthielt, und eine zweite Dispersion, die 80 bzw, 520 bzw. 240 Teile der vorstehend angegebenen " Substanzen enthielt, verwendet wurde. Die Platte wurde dann exponiert, entwickelt und auf einer Presse wie im Beispiel 1 ' verwendet; sie ergab Kopien hoher Qualität von hoher Bilddichte und klaren Hintergründen.

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Beispiel 3

Es wurde die gleiche Platte wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei eine erste Dispersion, die 80 Teile eines Alkydharzes (Fo. 6016 der Cellomer Corporation), 160 Teile Zinkoxyd (Photox 801), 200 Teile Xylol und eine kleine Menge Bromphenolblau enthielt, und eine zweite Dispersion, die 80 bzw. 320 bzw» 24-0 Teile.der vorstehend angegebenen Substanzen enthielt, verwendet wurde. Die Platte wurde dann exponiert,' entwickelt und auf einer Druckpresse wie im Beispiel 1 verwendet; si.e erzeugte Kopien hoher Qualität mit hoher Bilddichte und klaren Hintergründen«

Beispiel 4-

Es wurde eine Platte wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei eine erste Dispersion, die 100 Teile eines Harzes (No. 13EE57 der Stein-Hall Company of New Yor<c), das wahrscheinlieh aus einem überwiegend Vinylacetat enthaltenden Terpolymerisat besteht, 100 Teile Zinkoxyd (Photox 801), 200 Teile Xylol und eine kleine Menge Bromphenolblau enthielt, und eine zweite Dispersion, die 100 bzw. 250 bzw. 24-0 Teile der vorstehend angegebenen Substanzen enthielt, verwendet wurde. Die Platte wurde dann exponiert, entwickelt und auf einer Presse wie im Beispiel 1 verwendet; sie erzeugte Kopien hoher Qualität mit dichtem Bild und klarem Hintergrund» Es wurden über 250 Kopien auf der Presse ohne irgendeine Ablösung oder -schälung der aufgezogenen Schichten hergestellt} demgegenüber neigte eine Folie, die nur mit der zweiten Dispersion überzogen worden war, zum Abblättern nach etwa 50 Kopien.

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Claims

Patentansprüche

1. Blatt-, platten- oder folienförmiges Material, das zur elektrophotographischeη Umwandlung in eine E¹IaChdruckplatte geeignet ist und eine elektrisch leitende Unterlage mit einem überzugaus pulverförmiger Zinkoxyd in einem harzartigen isolierenden Bindemittel umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus zwei übereinander M liegenden Schichten besteht und die Konzentration an"Zinkoxyd in der äußeren Schicht größer als die Konzentration an Zinkoxyd in der inneren Schicht ist,

2, Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Zinkoxyd in der äußeren Schicht um mindestens 50 % großer als die der inneren Schicht ist.

3· Flachdruckplatte mit einem Material gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der äußeren Schicht Bildbereiche, die ein oleophi- i les harzartiges Material umfassen, und nicht-abbildende Bereiche, die ein hydrophiles Reaktionsprodukt von Zinkoxyd umfassen, befinden.

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