EP0246538B1 - Emulsion zur Nachbehandlung von elektrophotographisch hergestellten Flachdruckformen und Verfahren zur Herstellung der Flachdruckplatten - Google Patents

Emulsion zur Nachbehandlung von elektrophotographisch hergestellten Flachdruckformen und Verfahren zur Herstellung der Flachdruckplatten Download PDF

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EP0246538B1
EP0246538B1 EP87106849A EP87106849A EP0246538B1 EP 0246538 B1 EP0246538 B1 EP 0246538B1 EP 87106849 A EP87106849 A EP 87106849A EP 87106849 A EP87106849 A EP 87106849A EP 0246538 B1 EP0246538 B1 EP 0246538B1
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G13/00—Electrographic processes using a charge pattern
    • G03G13/26—Electrographic processes using a charge pattern for the production of printing plates for non-xerographic printing processes
    • G03G13/28—Planographic printing plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/08—Damping; Neutralising or similar differentiation treatments for lithographic printing formes; Gumming or finishing solutions, fountain solutions, correction or deletion fluids, or on-press development

Definitions

  • the present invention relates to an emulsion for the aftertreatment of planographic printing plates produced by electrophotography to improve the print quality.
  • the invention also relates to a method for producing planographic printing plates using the emulsion according to the invention.
  • the basic principle of this electrophotographic process is that a photoconductor layer, which is located on an electrically conductive substrate, is charged, imagewise exposed, developed with liquid or dry toner to form the image, the toner image is fixed by heating and the printing plate is detached by removing the unprotected areas of the image The photoconductor layer is stripped. The resulting offset printing form takes on ink at the toner image areas and water at the exposed areas of the substrate surface.
  • the toner which normally contains a resin which is soluble in organic solvents, swells on prolonged contact with printing ink, becomes sticky and is able to hold dirt particles or can form an uneven, wrinkled surface.
  • a method for improving the print run of fixed electrophotographic printing forms which carry water in the image-free areas is also known (US Pat. No. 3,158,476), in which the image-free, stripped areas are coated with aqueous, colloidal agents and, after the coating has dried, the The printing form surface is treated with varnish containing organic solvents, which dissolves the fixed toner image and the underlying photoconductor layer and only firmly connects to the surface of the substrate at these image points. It is then treated with water, as a result of which the coating on the non-image areas comes off again.
  • an emulsion for the aftertreatment of electrophotographically produced planographic printing plates the characteristic feature of which is that it consists of 25 to 60% of an aqueous phase which contains a phosphonic acid compound and a water-soluble hydrophilizing polymer, and from 40 to 75% of one organic solvent phase, which is a hydrocarbon mixture with at least 20% of aromatic compounds.
  • the emulsion normally contains 25 to 60% aqueous phase. Particularly good results are obtained when 30 to 50% of the aqueous phase is present.
  • the above-mentioned object is achieved by a process for the production of planographic printing plates by electrophotography, in which the electroconductive layer on a support is charged, imagewise exposed and developed with liquid or dry toner, the toner image is fixed by heating and the plate is fixed Removal of the unprotected, non-image-free areas of the photoconductor layer, the characteristic feature of which is that, after stripping, the planographic printing plate is treated with an emulsion consisting of 25 to 60% of an aqueous phase which comprises a phosphonic acid compound and a water-soluble hydrophilizing polymer and 40 to 75% an organic solvent phase, which is a hydrocarbon mixture with at least 20% of aromatic compounds.
  • Examples of phosphonic acid compounds which can be used in the emulsion are vinylphosphonic acid, polyvinylphosphonic acid, vinylphosphonic acid monomethyl ester, aminotris methylenephosphonic acid and diethylenetriaminepenta- (methylenephosphonic acid). Further suitable compounds are described in DE-C 11 34 093. Polyvinylphosphonic acid and aminomethylenephosphonic acids are preferred.
  • the phosphonic acid compound can be used in a concentration of 0.05 to 10%, preferably 0.2 to 4%, in the emulsion.
  • emulsifiers are water-soluble film-forming polymers.
  • suitable substances are gum arabic, dextrin and polyvinyl alcohol.
  • the concentration of the polymer is generally 5 to 30% in the aqueous phase, preferably 10 to 20%.
  • hydrocarbon mixtures which contain at least 20, preferably 70 to 100%, aromatic components are suitable as hydrocarbon mixtures which can be used in the organic phase of the emulsion.
  • aromatic components i.e. alkyl substituted benzenes having about 8 to 15, especially 9 to 13, carbon atoms and higher naphtha compounds can be used.
  • the proportion of harmful components such as trimethylbenzene and propylbenzene should be kept as low as possible and the flash point of the mixture should be above 40 ° C.
  • Other higher-boiling hydrocarbons, in particular naphthenes can be used as non-aromatic constituents.
  • the density of the hydrocarbon mixture can be between 0.85 and 0.95 g / cm3 at 12 ° C, measured according to DIN 51 757, the boiling range between about 150 and 280 ° C.
  • the Kauributanol value according to ASTM D-1133 is generally between 70 and 100.
  • emulsifiers can be used in the treatment of printing plates in the emulsion substances used are present.
  • Polyglycol ethers are particularly suitable as emulsifiers.
  • a solution is applied to a 300 ⁇ m thick substrate made of electrolytically roughened and anodized aluminum, which has been treated with a 0.1% aqueous polyvinylphosphonic acid solution applied and dried to a uniform photoconductor layer with a weight of 5 g / m2.
  • the plate is charged with a corona to approximately -450 V and exposed imagewise in a repro camera with 8 autophot lamps of 500 W each for 25 seconds.
  • the resulting charge image is made with a toner powder developed and the toner image fixed by briefly heating to about 170 to 180 ° C.
  • the photoconductor layer is removed from the non-image areas by treatment with a solution and rinsed with water removed.
  • An emulsion is then applied, which consists of is prepared by presenting the aqueous phase, dissolving the emulsifier therein and adding the hydrocarbon mixture very slowly with vigorous stirring at about 1000 U / m.
  • the emulsion is rubbed over the printing plate (also mechanically). During this process, the toner dissolves and is removed from the plate using a squeegee and roller.
  • the remaining thin gum arabic layer can remain as a protective film on the printing plate if printing is about to take place.
  • an aromatic-rich hydrocarbon B can also be used.
  • the hydrocarbons A and B have the following key figures:
  • the printing forms treated according to the invention show very good print quality even in larger coherent full-tone areas.

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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Emulsion zur Nachbe­handlung von auf elektrophotographischem Weg hergestellten Flachdruckplatten zur Verbesserung der Druckqualität.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckplatten unter Verwendung der erfindungsgemäßen Emulsion.
  • Elektrophotographische Verfahren zur Herstellung von Druck­formen gehören allgemein zum Stand der Technik und sind bei­spielsweise in der DE-B 11 17 391 (= GB-A 944 126), der DE-B 23 22 047 (= GB-A 1 465 927) und der DE-C 25 26 720 (= US-A 4 063 948) beschrieben.
  • Das Grundprinzip dieser elektrophotographischen Verfahren besteht darin, daß eine Photoleiterschicht, die sich auf einem elektrisch leitfähigen Schichtträger befindet, auf­geladen, bildmäßig belichtet, mit Flüssig- oder Trockentoner zum Bild entwickelt, das Tonerbild durch Erhitzen fixiert und die Druckplatte durch Ablösen der ungeschützten bildfreien Bereiche der Photoleiterschicht entschichtet wird. Die erhaltene Offsetdruckform nimmt an den Tonerbild­bereichen Druckfarbe und an den freigelegten Bereichen der Schichtträgeroberfläche Wasser an.
  • Es hat sich nun gezeigt, daß in dieser Weise hergestellte Druckformen dazu neigen, insbesondere in größeren zusam­menhängenden Volltonbereichen, aber auch in Rasterpartien, Stellen aufweisen, von denen die Druckfarbe ungleichmäßig übertragen wird.
  • Bei der Untersuchung der Ursache wurde gefunden, daß ver­mutlich der Toner, der normalerweise ein in organischen Lö­semitteln lösliches Harz enthält, bei längerem Kontakt mit Druckfarbe quillt, dadurch klebrig wird und Schmutzteilchen festzuhalten vermag oder auch eine ungleichmäßige gerunzelte Oberfläche bilden kann.
  • Es ist auch ein Verfahren zur Verbesserung der Druckauflage fixierter, in den bildfreien Bereichen wasserführender, elektrophotographischer Druckformen bekannt (US-A 3 158 476), bei dem man die bildfreien, entschichteten Bereiche mit wäßrigen, kolloidalen Mitteln überzieht und nach dem Trocknen des Überzugs die Druckformoberfläche mit organische Lösemittel enthaltendem Lack behandelt, der das fixierte Tonerbild und die darunterliegende Photoleiter­schicht löst und sich nur an diesen Bildstellen mit der Schichtträgeroberfläche fest verbindet. Anschließend behan­delt man mit Wasser, wodurch sich der Überzug an den bild­freien Bereichen wieder ablöst. Hierdurch kann jedoch keine Druckform zur Verfügung gestellt werden, die den heutigen Ansprüchen gerecht wird, da der aufgebrachte Lack den Rasterpunkt vergrößert und daher kein tonwertgerechtes Abbild der Vorlage gedruckt werden kann. Dieses Verfahren ist zudem sehr aufwendig.
  • Ferner ist aus der DE-A-3 005 695 bekannt, daß man nach dem Entschichten die freigelegten Bereiche des Schichtträgers mit der Lösung eines wasserlöslichen, in Kohlenwasserstofflösemitteln unlöslichen filmbildenden Polymeren und einer Vinylphosphon­säureverbindung überzieht, die Lösung zu einem gleichmäßigen Überzug trocknet und danach den Toner durch Auswaschen mit einem Kohlenwasserstoffgemisch, das mindestens 20% aroma­tische Anteile enthält, von der Photoleiterschicht entfernt.
  • Bei diesem Verfahren müssen jedoch sehr viele Verfahrens­schritte zur Herstellung der druckfertigen Platte durch­laufen werden. So muß z.B. nach dem Entschichten gespült, konserviert und getrocknet, danach die Enttonerungslösung aufgegossen, verrieben und abgerakelt werden, wonach mit Wasser gespült, noch einmal Konservierungslösung aufgebracht und wiederum getrocknet wird. Insgesamt werden für ein solches Verfahren sieben Arbeitsgänge benötigt, was die Druckplattenherstellung technisch aufwendig und damit zeitraubend und kostenintensiv macht.
  • Es stellte sich somit die Aufgabe, eine Emulsion zur Nachbe­handlung von elektrophotographisch hergestellten Flach­druckplatten zu schaffen, um Fehlstellen im Vollton beim Druckbeginn durch Quellung und Beschädigung des Toners mit Druckfarbe zu verhindern. Insgesamt bestand die Aufgabe darin, den Toner vor Druckbeginn im Verarbeitungsprozeß der Druckplatte abzulösen. Gleichzeitig bestand die Aufgabe auch darin, auf die Herstellung der bekannten Überzüge aus filmbildenden wasser­löslichen Polymeren vor dem Enttonern verzichten zu können.
  • Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch eine Emul­sion zur Nachbehandlung von elektrophotographisch herge­stellten Flachdruckformen, deren kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß sie aus 25 bis 60% einer wäßrigen Phase, die eine Phosphonsäureverbindung und ein wasserlösliches hy­drophilierendes Polymeres enthält, und aus 40 bis 75% einer organischen Lösemittelphase, die ein Kohlenwasserstoffge­misch mit mindestens 20% an aromatischen Verbindungen ist, besteht.
  • Ein weiterer erheblicher Vorteil, der sich neben der Lösung der gestellten Aufgabe ergibt, besteht darin, daß man mit der erfindungsgemäßen Emulsion nur etwa 50% der Lösemittel einsetzt, die sonst bei den genannten Ablöseverfahren mit Lösemitteln notwendig sind.
  • Hierdurch ergeben sich erhebliche Einsparungen bei der Druckplattenproduktion, und außerdem ist die Emulsion wesentlich umweltfreundlicher. Die Emulsion enthält nor­malerweise 25 bis 60% an wäßriger Phase. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn 30 bis 50% an wäßriger Phase vorhanden sind.
  • Es stellte sich weiterhin die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckplatten auf elektrophotogra­phischem Wege zu schaffen, das mit wesentlich weniger Ver­fahrensschritten auskommt, somit zeit- und kostengünstiger ist und bei dem die Umweltprobleme durch Verwendung von weniger organischen Lösemitteln verringert sind.
  • Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Ver­fahren zur Herstellung von Flachdruckplatten auf elektropho­tographischem Wege, wobei man die sich auf einem Träger befindliche, elektrisch leitfähige Schicht auflädt, bild­mäßig belichtet und mit Flüssig- oder Trockentoner ent­wickelt, das Tonerbild durch Erhitzen fixiert und die Platte durch Ablösen der ungeschützten bildfreien Bereiche der Pho­toleiterschicht entschichtet, dessen kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß man die Flachdruckplatte nach dem Entschichten mit einer Emul­sion behandelt, die aus 25 bis 60% einer wäßrigen Phase, die eine Phosphonsäureverbindung und ein wasserlösliches hydrophilierendes Polymeres und 40 bis 75% einer orga­nischen Lösemittelphase, die ein Kohlenwasserstoffgemisch mit mindestens 20% an aromatischen Verbindungen ist, besteht.
  • Als in der Emulsion verwendbare Phosphonsäureverbindungen sind z.B. Vinylphosphonsäure, Polyvinylphosphonsäure, Vinylphosphonsäuremonomethylester, Aminotris-methylen­phosphonsäure und Diethylentriamin-penta-(methylen­phosphonsäure) zu nennen. Weitere geeignete Verbindungen sind in der DE-C 11 34 093 beschrieben. Polyvinylphosphon­säure und Aminomethylenphosphonsäuren werden bevorzugt. Die Phosphonsäureverbindung kann in einer Konzentration von 0,05 bis 10, vorzugsweise von 0,2 bis 4%, in der Emulsion angewendet werden.
  • Weitere Bestandteile der Emulsion sind wasserlösliche film­bildende Polymere. Beispiele für geeignete Substanzen sind Gummi arabicum, Dextrin und Polyvinylalkohol. Die Konzentra­tion des Polymeren liegt allgemein bei 5 bis 30% in der wäßrigen Phase, bevorzugt bei 10 bis 20%.
  • Als Kohlenwasserstoffgemische, die in der organischen Phase der Emulsion verwendbar sind, sind handelsübliche technische Gemische geeignet, die mindestens 20, vorzugsweise 70 bis 100%, aromatische Anteile enthalten. Insbesondere höhers­iedende Benzolhomologe, d.h. alkylsubstituierte Benzole mit etwa 8 bis 15, insbesondere 9 bis 13, Kohlenstoffatomen sowie höhere Naphthaverbindungen können verwendet werden. Der Anteil an gesundheitsschädlichen Komponenten, wie Tri­methylbenzol und Propylbenzol, sollte möglichst niedrig gehalten werden und der Flammpunkt des Gemisches oberhalb 40°C liegen. Als nichtaromatische Bestandteile können andere höhersiedende Kohlenwasserstoffe, insbesondere Naphthene, verwendet werden.
  • Die Dichte des Kohlenwasserstoffgemisches kann zwischen 0,85 und 0,95 g/cm³ bei 12°C, gemessen nach DIN 51 757, der Siedebereich zwischen etwa 150 und 280°C liegen. Der Kauri­butanolwert gemäß ASTM D-1133 liegt im allgemeinen zwischen 70 und 100.
  • Weiter können in der Emulsion Emulgatoren, Antischaummittel und sonstige bei der Druckplattenbehandlung ver­ wendete Substanzen vorhanden sein. Als Emulgatoren sind Polyglykolether besonders gut geeignet.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne jedoch auf die aufgeführten Ausführungsformen beschränkt zu sein.
  • In der vorstehenden Beschreibung und den nachfolgenden Bei­spielen bedeuten Prozentangaben, wenn nichts anderes bemerkt wird, immer Gewichtsprozent (Gew.-%). Gt wird als Abkürzung für Gewichtsteil(e) verwendet.
    • Beispiel 1
  • Auf einen 300 µm dicken Schichtträger aus elektrolytisch aufgerauhtem und anodisch oxidiertem Aluminium, der mit einer 0,1%igen wäßrigen Polyvinylphosphonsäurelösung behan­delt wurde, wird eine Lösung aus
    Figure imgb0001
    aufgebracht und zu einer gleichmäßigen Photoleiterschicht mit einem Gewicht von 5 g/m² getrocknet.
  • Die Platte wird mit einer Corona auf etwa -450 V aufgeladen und in einer Reprokamera mit 8 Autophotlampen von je 500 W 25 Sekunden lang bildmäßig belichtet.
  • Das entstandene Ladungsbild wird mit einem Tonerpulver aus
    Figure imgb0002
    entwickelt und das Tonerbild durch kurzes Erwärmen auf etwa 170 bis 180°C fixiert. An den Nichtbildstellen wird die Photoleiterschicht durch Behandeln mit einer Lösung aus
    Figure imgb0003
    und Abspülen mit Wasser entfernt.
  • Daran anschließend wird eine Emulsion aufgetragen, die aus
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
    bereitet wird, indem man die wäßrige Phase vorlegt, den Emulgator darin auflöst und das Kohlenwasserstoffge­misch sehr langsam unter starkem Rühren bei ca. 1000 U/m hinzufügt. Die Emulsion wird über die Druck­platte gerieben (auch maschinell). Bei diesem Vorgang löst sich der Toner auf und wird mittels Rakel und Wal­zen von der Platte entfernt.
  • Die verbliebene dünne Gummi-arabicum-Schicht kann als Schutzfilm auf der Druckplatte bleiben, wenn der Druck in Kürze erfolgt.
    • Beispiel 2
  • Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet jedoch zur Entfernung des Toners eine Emulsion aus
    Figure imgb0006
  • Anstelle dieses Kohlenwasserstoffgemisches kann auch ein aromatenreicher Kohlenwasserstoff B eingesetzt werden.
  • Hierbei haben die Kohlenwasserstoffe A und B folgende Kennzahlen:
    Figure imgb0007
    Die erfindungsgemäß behandelten Druckformen zeigen eine sehr gute Druckqualität auch in größeren zusammenhän­genden Volltonbereichen.

Claims (12)

1. Emulsion zur Nachbehandlung von elektrophotographisch hergestellten Flachdruckformen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 25 bis 60 Gew.-% einer wäßrigen Phase, die eine Phosphonsäureverbindung und ein wasserlösliches hy­drophilierendes Polymeres enthält, und aus 40 bis 75 Gew.-% einer organischen Lösemittelphase, die ein Kohlen­wasserstoffgemisch mit mindestens 20 Gew.-% an aroma­tischen Verbindungen ist, besteht.
2. Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an wäßriger Phase 30 bis 50 Gew.-% und der der or­ganischen Lösemittelphase 70 bis 50 Gew.-% beträgt.
3. Emulsion nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an der Phosphonsäureverbin­dung in der Emulsion 0,05 bis 10,0 Gew.-% beträgt.
4. Emulsion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Phosphonsäureverbindung 0,2 bis 4,0 Gew.-% beträgt.
5. Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des wasserlöslichen hydro­philierenden Polymeren in der wäßrigen Phase 5 bis 30 Gew.-% beträgt.
6. Emulsion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des hydrophilierenden Polymeren in der wäß­rigen Phase 10 bis 20 Gew.-% beträgt.
7. Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösemittelgemisch aromatische Anteile enthält, die höhersiedende Benzolhomologe, ins­besondere alkylsubstituierte Benzole mit 8 bis 15 C-­Atomen, und höhere Naphthaverbindungen sind.
8. Emulsion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammpunkt des Lösemittelgemisches oberhalb von 40°C und der Siedebereich zwischen 150 und 280°C liegt.
9. Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Emulgatoren und/oder Anti­schaummittel enthält.
10. Verfahren zur Herstellung einer Flachdruckplatte auf elektrophotographischem Wege, wobei man die sich auf einem Träger befindliche, elektrisch leitfähige Schicht auflädt, bildmäßig belichtet, mit Flüssig- oder Trocken­toner entwickelt, das Tonerbild durch Erhitzen fixiert und die Platte durch Ablösen der ungeschützten bild­freien Bereiche der Photoleiterschicht entschichtet, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flachdruckplatte nach dem Entschichten mit einer Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 9 be­handelt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Flachdruckplatte mit einem Träger aus Aluminium behandelt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Flachdruckplatte mit einem Träger aus einem elektrolytisch aufgerauhten und anodisch oxidierten Alu­minium behandelt.
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