DE1811209B2

DE1811209B2 - Verfahren zur herstellung von druckformen auf elektrophotographischem wege

Info

Publication number: DE1811209B2
Application number: DE19681811209
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr 6201 Auringen Lind
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1968-11-27
Filing date: 1968-11-27
Publication date: 1977-09-08
Also published as: SU475762A3; DE1811209A1; DE1811209C3; NL6917245A; AT292035B; IL33419A0; FR2024337A1; SE341129B; GB1274296A; BE742146A; IL33419A; ES373913A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Druckformen auf elektrophotographischem Wege.

Es sind bereits Verfahren zum Herstellen von Druckformen auf elektrophotographischem Wege bekannt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß auf einem metallischen Träger eine photoieitfähige Schicht aufgebracht wird, die Schicht im Dunkeln elektrostatisch xs aufgeladen und dann bildmäßig belichtet wird. Das auf der Photoleiterschicht entstandene elektrostatische Ladungsbild wird anschließend mit einem Toner entwickelt. Durch eine Wärmebehandlung werden dann die dem Original entsprechenden Stellen der Schicht, auf denen der Toner sich niedergeschlagen hat, gegen die Einwirkung einer als Lösungsmittel auf die Schicht wirkenden Flüssigkeit resistent gemacht. Eine sich anschließende Behandlung mit der lösenden Flüssigkeit bewirkt ein Freilegen des Trägermaterials an den Stellen, die den bildfreien Bereichen des Originals entsprechen. Bei Verwendung von Aluminium als Trägermaterial erhält man eine Flachdruckform, bei Verwendung von Zink oder Magnesium erhält man nach einem sich noch anschließenden Ätzprozeß so Hochdruckformen. Diese bereits bekannten Verfahren und Materialien arbeiten in der Regel positiv.

In der Elektrophotographie sind auch Negativ-Kopierverfahren bekannt. Sie beruhen darauf, daß man zur Entwicklung des latenten Ladungsbildes einen Toner verwendet, der im gleichen Sinne elektrostatisch geladen ist wie die aufgeladenen nicht belichteten Stellen der Photoleiterschicht. Die Tonerteilchen werden von den geladenen Stellen abgestoßen, und es entsteht ein zum Original negatives Bild. Dieses do Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß große Bildflächen nicht originalgetreu wiedergegeben werden können. Die vom Positiv-Kopierprozeß her bekannte Methode zur Volltonentwicklung mittels einer Hilfselektrode führt beim Negativprozeß nicht zum Erfolg. (15 Gerade aber bei der Herstellung von Druckformen werden hinsichtlich Qualität und originalgetreuer Wiedergabe hohe Ansprüche gestellt.

Aus der DT-AS 10 71 478 ist weiter ein Verfahren zur Hersteilung von Druckformen auf elektrophotographischem Wege bekannt, bei welchem zunächst auf bekannte Weise ein Tonerbild erzeugt wird und durch das Tonerbild hindurch in einer darunterliegenden Bindemittel-Chromat-Schicht ein Reliefbild durch Vernetzung des Bindemittels und Verminderung der Löslichkeit in einem Lösungsmittel hergestellt wird. Das erhaltene photopolymere Reliefbild, das für Druckzwecke entweder weiterverarbeitet oder in dieser Form direkt verwendet wird, stellt ein Negativ der Vorlage

Dieses Verfahren wird jedoch nicht den Anforderungen der Technik gerecht, da bereits die Herstellung des Ausgangsmaterials die zweimalige Beschichtung erfordert und das Weglösen nicht zu einwandfrei gestochen scharfen Druckplatten führt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein negativ arbeitendes Verfahren zur Herstellung von Druckformen auf elektrophotographischem Wege, das z. B. bei der Rückvergrößerung von Mikrofilmnegativen direkt auf eine Druckplatte eingesetzt werden kann oder bei der Herstellung von Mehrmetall- und Kupfertiefdruckplatten brauchbar ist, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Druckformen auf elektrophotographischem Wege gelöst, bei dem auf einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial ein Tonerbild erzeugt wird, das für aktinische Strahlung undurchlässig ist, hierauf mit aktinischer Strahlung total belichtet wird und die vom Toner bedeckten Bereiche der Schicht weggelöst werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, das in der photoleitfähigen Schicht einen zur Photopolymerisation befähigten Photoleiter aus der Gruppe der Vinyloxazole und Vinylcarbazol enthält. In bevorzugter Ausführungsform wird ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, das in der photoleitfähigen Schicht zusätzlich ein Bindemittel enthält, das in alkalischen Lösungsmitteln löslich isl.

Im Anschluß an das beschriebene Verfahren kann — nach dem Weglösen der photoleitfähigen Schicht — die Druckplatte geätzt werden.

Die Kopierschicht kann beispielsweise heterocyclische organische Verbindungen der allgemeinen Formel

R₁-C
R, —C

-N

Il

C-CH=CH₂

enthalten, in der Ri Phenyl und Dialkylaminophenyl und R₂ Phenyl und Chlorphenyl bedeuten.

Verbindungen dieser Art sind in der DT-PS 11 20 875 beschrieben. Es kommen jedoch auch noch andere Verbindungen in Frage, die gleichzeitig photoleitend und photopolymerisierbar sind, nämlich Vinylcarbazol.

Zwar ist aus J. D. Roberts, M. C. Caserio: »Basic Principles of Organic Chemistry«, W. A. Benjamin Inc., 1964, New York, Amsterdam, Seiten 1107 bis Uli, bekannt, daß Olefine, d.h. Verbindungen mit einer Vinylgruppe, unter Lichteinwirkung zur Photopolymerisation geeignet sind, wodurch eine Erhöhung des Molekulargewichts und Veränderung der Löslichkeitseigenschaften bewirkt wird. Die Photopolymerisationsreaktionen äthylenisch ungesättigter Verbindungen bedürfen jedoch in der Regel eines Photoinitiators.

Eine Photopolymerisationsreaktion der erfindungs-

gemäß verwendeten Photoieiter war nicht ohne weiteres zu erwarten, da die Verbindungen aufgrund ihrer Fluoreszenz aus dem angeregten Zustand ohne chemische Reaktion wieder in den Grundzustand übergehen.

Die Herstellung der Druckplatten erfolgt in an sich bekannter Weise unter Verwendung von Bindemitteln, Sensibilisatoren und anderen bekannten Zusätzen, wie dies beispielsweise in der vorgenannten Patentschrift beschrieben ist. Es wird zweckmäßigerweise ein Bindemittel gewählt, das in wäßrig alkalischen Lösungsmitteln löslich ist, ζ B. Mischpolymerisate aus Styrol und Maleinsäureanhydrid.

Kopierschichten der oben beschriebenen Art können je nach Verwendungszweck auf die verschiedensten Trägermaterialien aufgebracht werden.

Zur Herstellung von Flachdruckformen eignen sich besonders Aluminiumfolien, aber auch speziell vorpräparierte Papiere und Kunststoffolien. Die photoleitfähige Schicht kann jedoch auch auf einen Kupferzylinder zur Herstellung einer Tiefdruckform aufgebracht werden. Auch Bi- und Trimetallplatten, wie sie auf dem Drucksektor üblich sind, können mit der oben beschriebenen photoleitfähigen Schicht versehen werden.

Die photoleitfähige Schicht wird dann nach den in der Elektrophotographie üblichen Verfahren elektrostatisch aufgeladen, episkopisch oder diaskopisch belichtet und mit einem gut abdeckenden, schwarzen Toner entwickelt. Das Tonerbild braucht für die weitere Verarbeitung nicht fixiert zu werden.

Die auf diese Weise bebilderte photoleitfähige Schicht wird dann einer Nachbelichtung unterworfen. An den vom Toner nicht bedeckten Stellen der photoleitfähigen Schicht tritt Polymerisation der in der photoleitfähigen Schicht vorhandenen photopolymerisierbaren Verbindung ein. Damit wird eine Differenzierung in der Löslichkeit zwischen den nachbelichteten und den vom Toner abgedeckten Bereichen der photoleitfähigen Schicht erzielt.

Die Nachbelichtung wird mit den in der Reproduktionstechnik üblichen Lichtquellen wie Kohlenbogenlampen, Xenonlampen, Quecksilberhochdrucklampen usw. durchgeführt. Die Dauer der Nachbelichtung richtet sich nach Intensität und Abstand der Lichtquellen und beträgt maximal 1 —2 Minuten.

Das Tonerbild und die darunterliegende photoleitfähige Schicht werden dann mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt. Die Art des Lösungsmittels riciitet sich nach dem in der photolehfähigen Schicht vorliegenden Bindemittel. Die bei der Nachbelichtung photopolymerisierten Stellen der photoleitfähigen Schicht sind unlöslich. Das erhaltene sichtbare Bild stellt ein Negativ zum Original dar.

Im Falle der Verwendung von Kupfer oder Mehrmetallplatten als Trägermaterial ist zur Herstellung der entsprechenden Druckform noch ein Metallätzprozeß erforderlich. Es hat sich gezeigt, daß das durch Photopolymerisation erhaltene Bild hervorragend resistent ist gegen die in der Praxis üblichen Ätzmittel für diesen Prozeß.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, auf schntile und elegante Weise Druckformen herzustellen, die ein negativ arbeitendes System voraussetzen.

Beispiel I

Auf ein durch Bürstung oberflächlich aufgerauhtes Aluminiumband wird eine Lösung von 5,76 Gewichtsteilen 2-Vinyl-4-(4'-diäthylaminophenyl)-5-(2'-chIorphenyl)-oxazol, 2,47 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid und 0,02 Gewichtsteilen Rhodamin FB (C, 1. 45 170) in 73,10 Gewichtsteilen Methylglykol, 18,30 Gewichtsteilen Butylacetat und 0,35 Gewichtsteilen Methanol maschinell aufgetragen. Die Schichtdicke soll 4 —5 um betragen. Die gut getrocknete Schicht wird mit Hilfe einer Coronavorrichtung auf 300 V negativ aufgeladen.

ίο Die aufgeladene Platte wird an einem Vergrößerungsgerät normaler Ausführung belichtet. Die Belichtungszeit richtet sich naturgemäß nach Lichtquelle, Dichte der Vorlage, Blende und Vergrößerungsmaßstab. Dient als Vorlage beispielsweise ein 36-mm-Mikrofilmnegativ einer technischen Zeichnung und wird eine Vergrößerung auf DIN A 4 gewählt, so liegt sie in der Größenordnung von 60 Sekunden bei Blende 11 und einer 150-W-Glühbirne als Lichtquelle. Das durch die Belichtung entstandene latente Ladungsbild wird in bekannter Weise mit einem Gemisch aus Eisenpulver und einem positiv geladenen Ruß-Pigment (Toner) entwickelt, wie es in der Elektrophotographie üblich ist. Für die Entwicklung benutzt man eine Magnetwalze, die gegebenenfalls mit einigen Volt einer Hilfsspannung zur grundfreien Volltonentwicklung betrieben wird.

Nach der Entwicklung wird die Platte an einer mit 15 A;,ip betriebenen Kohlenbogenlampe 2 Minuten im Abstand von 50 cm nachbelichtet.
Die vom Toner bedeckten Bereiche der Schicht

_K> werden weggelöst mit einer Lösung von 2,41 Gewichtsteilen Natriummetasilikat in 17,70 Gewichtsteilen Äthylenglykol, 11,28 Gewichtsteilen Glycerin, 14,35 Gewichtsteilen Methanol und 54,26 Gewichtsteilen Wasser. Man erhält ein positives Bild aus photopolymerisierten, oleophilen Bildbereichen auf einer wasserführenden Aluminiumfolie, von dem gedruckt werden kann.

Beispiel 2

Eine Trimetallplatte, bestehend aus einer verkupferten und verchromten Aluminiumfolie wird mit der in Beispiel 1 beschriebenen Lösung eines subst. Vinyloxazols beschichtet. Die Schicht wird gut getrocknet und im Dunkeln elektrostatisch negativ aufgeladen. Die aufgeladene Platte wird in der Kassette einer Reproduktionskamera befestigt. Als Vorlage dient ein Positiv. Die Platte wird auf übliche Weise belichtet, wobei die Belichtungszeit in der Größenordnung von 30 see liegt, was jedoch von Lichtquelle, Vorlage, Blende und Maßstabsverhältnis abhängig ist. Es wird weiter verfahren, wie in Beispiel 1 beschrieben. Nach dem Entfernen der nicht polymerisierten Photoleiterschicht erhält man ein zum Original negatives Bild aus photopolymerisiertem Vinyloxazol auf einer wasserführenden Chromschicht. Mit einer handelsüblichen Ätze

ss wird nun die Chromschicht an den nicht abgedeckten Bildteilen entfernt, so daß die darunterliegende Kupferschicht hervortritt. Nach Beendigung des Ätzvorganges wird die photopolymerisierte Schicht mit einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise Ace-

fio ton, entfernt. Man erhält ein positives Bild von oleophi'em Kupfer, von dem gedruckt werden kann. Die Druckauflagen sind sehr hoch.

Beispiel 3

(>s Anstelle der in Beispiel 2 beschriebenen Trimetallplatte kann mit gleich gutem Erfolg auch eine Bimetallplatte auf Basis Chrom-Messing verwendet werden. Die Belichtung kann auch im Kontaktverfahren

mit einer Filmvorlage erfolgen. Verwendet man eine 100-Watt-Glühbirne im Abstand von 60 cm, so beträgt die Belichtungszeit 2 Sekunden. Die Entwicklung des durch Belichtung der aufgeladenen Platte entstandenen latenten Ladungsbildes wird mit einer Dispersion von Ruß in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff vorgenommen, wobei jedoch gewährleistet sein muß, daß die dispergierten Rußteilchen eine positive Ladung besitzen. Es können die im Handel befindlichen Produkte dieser Art verwendet werden. Ansonsten wird verfahren, wie in Beispiel 2 beschrieben.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Druckformen auf elektrophotographischem Wege, bei dem auf einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial ein Tonerbild erzeugt wird, das für aktinische Strahlung undurchlässig ist, hierauf mit aktinischer Strahlung total belichtet wird und die vom Toner bedeckten Bereiche der Schicht weggelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektro- ι ο photographisches Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, das in der photoleitfähigen Schicht einen zur Photopolymerisation befähigten Photoleiter aus der Gruppe deir Vinyloxazole und Vinylcarbazol enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, das in der photoleitfähigen Schicht zusätzlich ein Bindemittel enthält, das in alkalischen Lösungsmitteln löslich ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Weglösen der Schicht zusätzlich geätzt wird.