DE1671645C

DE1671645C -

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Publication number: DE1671645C
Application number: DE19681671645
Authority: DE
Priority date: 1967-03-17
Filing date: 1968-03-15
Publication date: 1973-08-02

Description

Die Erfindung betrifft ein blatt-, platten- oder folienförmiges Material zur elektrophotographischen Herstellung von Flachdruckplatten, bestehend aus einer elektrisch leitenden Unterlage mit einem zweischichtigen Überzug aus pulverförmigem Zinkoxyd in einem harzartigen isolierenden Bindemittel.

Bekanntlich können auf elektrophotographischem Wege Druckplatten für Flachdruckverfahren, z. B. Lithographie, direk* von Originalen, wie Büchern, Schrift; :ücken, Briefen und Zeichnungen, hergestellt werden. Bei einem derartigen Verfahren wird eine Flachdruckplatte indirekt auf einer Papierunterlage durch Abscheidung und Aufschmelzen eines Pulverbildes von einer photoleitenden Platte oder Trommel, die das zu reproduzierende Bild in Form eines mit einem geladenen Pulver bestaubten latenten Bildes trägt, erzeugt. Das geschmolzene Pulver ist oleophil und durch eine Nachbehandlung mit einer benetzenden Lösung zur Präparierung der bildfreien nicht druckenden Bereiche wird die Druckplatte fertiggestellt. Bei einem direkt arbeitenden Verfahren wird eine photoleitfähige Folie, z. B. aus einem Papierträger, der mit einem organischen oder anorganischen Material zur Erhöhung seiner elektrischen Leitfähigkeit behandelt und mit ein;r photoleitenden Substanz, etwa einem gefärbten Zinkoxydpulver, überzogen worden ist, elektrophotographisch mit dem zu reproduzierenden Bild belichtet, z. B. durch Sensibilisierung mittels einer Corona-Entladung und nachfolgende Belichtung der sensibilisieiten Folie durch ein Transparenzbild. Das aufgebrachte latente Bild wird mit einem trockenen oder einem nassen Entwickler zu einem oleophilen sichtbaren Bild umgewandelt. Abschließend erfolgt eine Desensibilisierung und Umwandlung der nicht-abbildenden Bereiche in eine hydrophile Form. Im Einzelnen sei bezüglich der technischen Grundlagen und der bisherigen Entwicklung auf dem Gebiet der Herstellung von Flachdruckplatten auf elektrophotographisclicm Wege auf die USA.-Patentschriften

2 952 536, 2 957 765, 3 001872, 3106158,

3 128 204 und 3 220 830, verwiesen.

Es ist ferner bekannt (USA.-Patentschrift 2 987 395), auf einer elektrisch leitenden Unterlage zwei Zinkoxyd enthaltende Schichten vorzusehen. Dabei unterscheiden sich diese beiden Schichten aber lediglich darin, daß die äußere Schicht scnsibilisierende Farbstoffe, z. B. Eosin oder Methylenblau, enthält, während die untere Schicht solche Farbstoffe nicht aufweist. Was die Grundsubstanzen der beiden Schichten betrifft, kann somit praktisch von übereinstimiuenden Schichten gesprochen werden, da die Zinkoxydanteile und die Bindemittelanteile in den beiden Schichten nicht unterschiedlich sind. Lediglich um die sensibilisierenden Farbstoffe in den äußeren Bereichen der hinsichtlich Zinkoxyd/ Bindemittel im Grunde einheitlichen Schicht anzureichern, werden zwei Schichten aufgetragen. Auf die lithographischen Eigenschaften der aus dem Material herzustellenden Druckplatte hat diese Maßnahme keinen wesentlichen Einfluß.

Es ist auch bekannt (USA.-Patentschrift 3 165 405), bei einem Material für da' Reflex-Kopieren, bei dem Zinkoxydschichten auf einer transparenten, nicht leitenden Unterlage aufgebracht sind, zwei zinkoxydhJtige Schichten mit unterschiedlichen Zinkoxyd- und Bindemittetanteilen vorzusehen. Daljei weist die äußere Schicht einen geringeren Zinkoxyd-Anteil auf als die innere Schicht. Im übrigen behandelt diese Patentschrift das Problem der Sensibilisierung. Für die Herstellung von Druckplatten der hier in Betracht kommenden Art ist das bekannte Material nicht geeignet.

Für die Qualität der aus blatt-, platten- oder folienförmigen Materialien der eingangs angegebenen Art hergestellten Flachdruckplatten und der damit erzeugten Abdrucke sind die Dichte oder Deckung 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, von wesentlicher Bedeutung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein blatt-, platten- oder folienförmiges Material der eingangs angegebenen Art zur elektrophotographischen Herstellung von Flachdruckplatten zu schaffen, das bei einfacher Verarbeitung auf an sich üblichem Wege Flachdruckplatten verbesserter Eigenschaften, insbesondere erhöhter Lebensdauer, guter Dichte des Bildes und Klarheit des Hintergrundes, ergibt.

Gegenstand der Erfindung ist hierzu ein blatt, planen- oder folienförmiges Material zur elektrophotographischen Herstellung von Flachdruckplatten, bestehend aus einer elektrisch leitenden Unterlage mit einem zweischichtigen Überzug aus pulverförmigem Zinkoxyd in einem harzartigen isolierenden Bindemittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Konzentration an Zinkoxyd in der äußeren Schicht größer als die Konzentration an Zinkoxyd in der inneren Schicht ist.

Zur Herstellung einer Flachdruckplatte aus dem vorstehend angegebenen blatt-, platten- oder folienförmigen Material wird die Oberfläche des Zinkoxydüberzugs elektrostatisch sensibilisiert, z. B. mit einer negativen Ladung durch eine Corona-Entladung, und dann wird das sensibilisierte Material der Einwrkung von Licht gemäß der zu reproduzierenden Bildvorlage ausgesetzt. Dies führt zu einem Abfluß der Ladung in den belichteten Bereichen, die den nicht-druckenden Bereichen entsprechen, und läßt geladene Bereiche zurück, die der Bildvorlage entsprechen. Das erzeugte latente Bild wird entwickelt

durch Auftragung eines oleophilen harzartigen Materials, das die Druckfarbe aufnehmenden bilddruckenden Bereiche bei dem Druck mit der Platte bildet, entweder in Form eines trockenen 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- ίο zeichnet werden, sind im Handel erhältlich. Es können Trockentoner und flüssige Entwickler verwendet werden. Geeignete Entwickler sind in den USA.-Patentschriften 2 638416, 2 689 670, 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 them'-ehe Umsetzung in ein hydrophiles Reaktionsprodukt umgewandelt, worauf die Flachdruckmatrize fertig zur Verwendung ist. Geeignete Chemikalien und derartige Stoffe enthaltende Materialien zur Herbeiführung der Umwandlung der Oberfläche des Z'nikoxydüberzugs sind beispielsweise in den USA.-Patertschriften 2 952 536, 2 957 765, 3 001872 und 3106158 beschrieben; a₅ hierzu gehören insbesondere Phosphate, Ferrocyanide, Ferricyanide, Kobalticyanide, Vanadate, Molybdate, Wolframate, Tartrate, Oxalate, Tannate und Citrate.

Geeignete Unterlagtmateri Jien sind Blätter, Platten, Fdien oder Filme /oa genügender Biegsamkeit zur Verarbeitung mit MaschLen, wie sie bei der elektrophotographischen Methode benutzt werden, und zur Verwendung in einer Flachdruckpresse. Sie sollen mindestens in einem geringen Ausmaß elektrisch leitend sein und eine für den beabsichtigten Zweck hinreichende Dimensionsbeständigkeit aufweisen. 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, PoIyityrole, Celluloseacetate, Polyvinylacetate, Polyvinylchloride, Polyäthylene, Polyäthylenterephthalate, Polyamide u. dgl. Materialien, die nicht nennenswert elektrisch leitend sind, können zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit geeigneten Behandlungen unterworfen werden, z. B. durch Imprägnieren oder Überziehen mit organischen oder anorganischen Substanzen verhältnismäßig geringen spezifischen Widerstands. Zu derartigen Substanzen gehören z. B. Mägnesiumbromid und Magnesiumchlorid, aufgetragen alleine aus wäßriger Lösung oder zusammen mit einem Bindemittel, wie Stärke, und organische hydrophile (Kolloide, z. B. Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat und Carboxymethylcellulose. Es ist möglich, die Grundfolie zur Herbeiführung von elektrischer Leitfähigkeit zu behandeln, nachdem 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 eine der vorstehend aufgerührten Substanzen, sowie durch Wärmebehandlung, Epoxyharze u. dgl. Eine Reihe von im Handel erhältlichen zur Verbesserung der Leitfähigkeit behandelten Papieren sind als Unterlagematerialien der Folie brauchbar. Papierunterlagen werden bevorzugt, da sie unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten am günstigsten sind.

Ein Blatt, eine Platte oder eine Folie des gewählten Unterlagematerials wird mit zwei Dispersionen von pulverförmigem Zinkoxyd in harzigen isolierenden Bindemitteln überzogen. Unter »isolierend« ist hierbei zu verstehen, daß das 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, die in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln löslich sind oder die in Form von wäßrigen Dispersionen oder Emulsionen angewendet werden können, z. B. wie in der USA.-Patentschrift 3 128 204 beschrieben. Ein typisches wäßriges Dispersionsbindemittel ist ein im Handel erhältliches Acrylmischpolymerisat. Zu Bindemitteln in organischen Lösungsmitteln gehören z. B. Styrol-Butadien-Mischpolymerisate, Epoxyester, styrolbehandeltes Alkydharz und Alkydharz.

Es wird pulverförmiges Zinkoxyd, vorzugsweise sehr feinteiliges Zinkoxyd hoher Reinheit, wie es nach dem französischen Verfahren hergestellt wird, in dem Bindemittel zur Bildung einer Dispersion verteilt. Zur Bildung des ersten, inneren Zinkoxydüberzugs wird zunächst eine erste Dispersion aufgetragen und getrocknet. Dann wird zur Bildung des zweiten, äußeren Überzugs eine zweite Dispersion mit einer größeren Zinkoxydkonzentration aufgetragen i>nd getrocknet. Es ist möglich und in gewissen Fällen wünschenswert, die beiden Überzüge auf beide Seiten der Grundfolie aufzubringen. Im allgemeinen braucht die Gesamtdicke der beiden überzüge zur Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse nicht größer als etwa 50 Mikron zu sein, gewöhnlich sind zufriedenstellende Ergebnisse mit Überzügen einer Stärke, beide Überzüge zusammengerechnet, im Bereich von etwa 5 bis 15 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 sein, derart, daß der erste Überzug bis herauf zu etwa 80 %> der Gesamtdicke und der zweite Überzug bis herauf zu etwa 90 °/o der Gesamtdicke ausmacht.

Die Konzentration des in dem Bindemittel der Überzüge dispergierten Zinkoxyds, ausgedrückt als Gewichtsverhältnisse, kann in weiten Bereichen geändert werden. In dem inneren 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 inneren Überzug etwa 1:1 bis etwa 5:1 und besonders vorteilhaft etwa 2:1 bis 4:1 betragen. Für den äußeren Überzug liegen die geeigneten Zinkoxydkonzentrationen in Mengenbereichen von etwa 2:1 bis etwa 32: 1, bezogen auf die Bindemittelmenge. Die bevorzugten Konzentrationen liegen zwischen etwa 4: I und etwa 12: 1, wobei die besten Ergebnisse bei gleichzeitig guter Wirtschaftlichkeit bei Mengenverhältnissen von etwa 6: 1 bis 10: I erzielt werden. Die Konzentration im äußeren Überzug sollte vorzugsweise mindestens etwa das anderthalbfache der Konzentration des inneren Überzugs, besonders bevorzugt mindestens etwa das zweifache und vor-

teilhafterweise etwa das zwei- bis etwa vierfache, 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. jene der SuIfophthalrnreihe, der Xanthanreihe und dibasische Säuren, z. B. Phthalsäure und ihre Derivate.

Es kann angenommen werden, daß die im Verhältnis höhere Konzentration an harzartigem isolierenden. Bindemittel in dem inneren 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 elektrophotoeraphischen Verfahren führt, wodurch sich ein dichteres Bild ergibt. Die vergleichsweise höhere Zinkoxydkonzentration in dem zweiten Überzug scheint andererseits eine leichtere Umwa .dlung zu ermöglichen und eine größere Hydrophilität zu schaffen, was zu klareren Hintergründen über längere Benutzungen in der Presse führt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen weiter veranschaulicht, sie ist aber nicht auf diese besonderen Durchführungsformen beschränkt. Die Materialmengen sind in diesen Beispielen in Gewichtsteilen ausgedrückt, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Ein Bogen eines Papiercs mit glatter Oberfläche wurde mit einer ersten Schicht einer Dispersion überzogen, die 160 Teile Zinkoxyd, 100 Teile einer wäßrigen Acrylmischpolymerisatemulsion, 50 Teile Wasser L.id etwa 1 Teil einer lprozentigen wäßrigen Lösung von Bromphenolblau enthielt. Auf den ersten Überzug wurde ein zweiter Überzug auf einer Dispersion aufgebracht, die sich von der vorstehend angegebenen Dispersion dadurch unterschied, daß sie 160 bzw. 50 bzw. 100 bzw. etwa 1 Teil 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 Raumtemperatur angeordnet. Dann wurde die Folie unter Verwendung eines im Handel befindlichen Kopiergeräts, das einen herkömmlichen Entwickler flüssigen Typs verwendet, elektrophoiographisch mit einem Bild belichtet. Danach wurde eine Umwandlung mit einer Ätzlösung herbeigeführt, um die nicht-abbildendcn Gebiete durch Umsetzung mit dem Zinkoxyd an der Oberfläche der überzogenen Schicht hydrophil zu machen. Die Lösung enthielt je 12 Teile Mono- und Diammoniiimphosphal, 2.4 Teile Eisessig, 12 Teile Natriunifcirocyanid. 12 Teile Phosphorsäure. 600 Teile Gummiarabikum und Wasser zur Auffüllung auf 2400 Teile. Von der in dieser Weise hergestellten Druckplatte wurden in einer lithographischen Presse über 300 Kopien hoher Qualität erhalten. Die Kopien hauen dichte Bildanteile und klare Hintergründe.

Ein Bogen, der nur mit der ersten Dispersion überzogen worden war, wurde in sonst gleicher Weise belichtet, entwickelt und zum Drucken verwendet; der Hintergrund der Kopien neigte zum Dunkeln, was ίο eine schlechte Umwandlung und einen verhältnismäßig oleophilen Charakter des nicht büdbildenden Gebiets anzeigt. Ein Bogen, der nur mit der zweiten Dispersion überzogen worden war, ergab Kopien mit weniger dichter Abbildung.

Beispiel 2

Es wurde eine Platte wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei eine erste Dispersion, die 80 Teile eines Alkydharzes (etwa 50"<' Feststoffe), 160 Teile Zinkoxyd, 200 Teile Xylol und eine kleine Menge Bromphenolblau enthielt, und eine zweite Dispersion, die 80 bzw. 320 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.

Beispiel 3

Es wurde die gleiche Platte wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei eine erste Dispersion, die 80 Teile eines Alkydharzes, 160 Teile Zinkoxyd, 200 Teile Xylol und eine kleine Menge Bromphenolblau enthielt, und eine zweite Dispersion, die 80 bzw. 320 bzw. 240 Teile der vorstehend angegebenen Substanzen enthielt, verwendet wurde. Die blatte wurde dann exponiert, entwickelt und auf einer Druckpresse wie im Beispiel 1 verwendet; sie erzeugte Kopien hoher Qualität mil 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, das aus einem überwiegend Vinylacetat enthaltenden Terpolymerisat besteht, 100 Teile Zinkoxyd, 200 Teile Xylol und eine kleine Menge Bromphenolblau enthielt, und eine zweite Dispersion, die 100 bzw. 250 bzw. 240 Teile der vorstehend ange-

So gebenen Substanzen enthielt, verwendet wurde. Die Platte wurde dann exponiert, entwickelt und auf einer Presse wie im Beispie! 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 -schalung der aufgezogenen Schichten hergestellt; demgegenüber neigte eine Folie, die nur mit der zweiten Dispersion überzogen worden war, zum Abblättern nach etwa 50 Kooien.

Claims

Patentansprüche:

1. Blatt-, platten- oder tolienförmiges Material zur elektrophotographischen Herstellung von Flachdruckplatten, bestehend aus einer elektrisch leitenden Unterlage mit einem zweischichtigen Überzug aus pulverförmigem Zinkoxyd in einem harzartigen isolierenden Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß 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 Zink- oxyd in der äußeren Schicht um mindestens 50 % größer als die Konzentration an Zinkoxyd in der inneren Schicht ist.