CS247424B1 - Rozpouštědlová směs pro kopolymeriiěaci kyseliny metakrylové s methylmetakrylátem - Google Patents

Abstract

Vynález se týká rozpouštědlové směsi pro kopolymerizaci kyseliny metakrylové s methylmetakrylátem a využití výsledného kopolymeru k přípravě světlocitlivého fotopolymerizovatelného roztoku pro fotomechanickou reprodukci zejména v polygrafickém a elektrotechnickém průmyslu. Směs je složena z 1 až 40 % hmot, cyklohexanonu, 1 až 10 % hmot. ethylacetátu a 50 až 99 % hmot. 2-propanolU, přičemž výsledný kopolymer obsahuje MMA v množství 50 až 95 % váh. a MAA v množství 5 až 50 % váh. a přičemž výsledný fotopolymerizovatelný roztok obsahuje 20 až 30 % hmot. kopolymeru o střední relativní mol. hmotnosti 10 000 až 25 000.

Description

Vynález se týká rozpouštědlové směsi pro kopolymerizaoi kyseliny me ..akrylové s methylmetakrylátem a využití výsledného kopolymeru k přípravě světlooitlivého fotopolymerizovatelného roztoku pro fotomechaniokou reprodukci zejména v polygrafickém a elektrotechnickém průmyslu.

Je známo, že podstatou světlooitlivého fotopolymerizovatelného roztoku jsou nosné polymerní sloučeniny typu kopolymeru MMA-MAA (methylmetakrylát-kyselina metakrylová) o relativně nízké molekulové hmotnosti, např. podle GB pat. č. 1 364 678, US pat. č, 3 474 719, US pat. č. 4 189 323, DOS č. 2 053 683, DOS č. 2 123 702 a dalších.

Kopolyméry MMA-MAA se připravují bud v rozpouštědlovém systému za použití regulátorů relativní molekulové hmotnosti (přenášečů řetězce) např. 1,3,6-oktatrienu - SSSR pat. č.

585 181, n-butyl merkaptanu - DOS č. 2 628 467, nebo ve vodných disperzích za pomoci emulgátorů např. typu C^^-C^g n-alkylsulfátu - US pat. č. 4 357 442, nebo způsobem blokové kopolymerizace bez použití rozpouštědel, kde je využito přenášečů řetězce např. n-dodecyl-merkapta nu - US pat. č. 3 829 531.

Získané kopolyméry jsou více či méně znečištěny bud přenášeči řetězce, nebo použitými emulgátory. V případě blokových kopolymeřů je nutno polymer dodatečně rozpouštět, aby se vytvořil lak.

Předmětem vynálezu je rozpouštědlové směs pro kopolymerizaci MMA-MAA tvořená 1 až 40 % hmot. cyklohexanónu, 1 až 10 % hmot. ethylacetátu a 50 až 99 % hmot. 2-propanolu. Kopolymer v této směsi připravený obsahuje MMA v množství 50 až 95 % hmot. a MAA v množství 5 až 50 i* hmot. a z něho připravený fotopolymerizovatelný roztok obsahuje 20 až 30 % hmot. kopolymeru o střední relativní mol. hmotnosti 10 000 až 25 000.

Rozpouštědlové směs působí jako regulátor relativní molekulové hmotnosti.

Výhodou rozpouštědlové směsi podle vynálezu, zejména pak výsledného kopolymeru je možnost jeho použití k přípravě fotopolymerizovatelného roztoku pro fotomechaniokou reprodukci.

Fotopolymerizovatelný roztok je tvořen 70 až 90 % hmot. směsného rozpouštědla ethylenglykolmonoethyléter i 2-propanol : cyklohexanon v objemovém poměru např. 15 : 4 : 1, dále 5 % až 20 % hmot. kopolymeru MMA-MAA o střední molekulové hmotnosti 10 000 až 25 000, který ve své molekule obsahuje 50 % až 95 i standardních jednotek vzorce:

CH,

- CH,-C² I

COOCHj a 5 4 až 50 S strukturních jednotek vzorce:

CH,

-CH,

COOH

4 až 10 í hmot. výševroucího, alespoň trifunkčního esteru kyseliny akrylové nebo metakrylové, jako složky tvořící po osvětlení trojrozměrnou sít, 0,5 4 až 2 4 hmot. fotoiniciátoru, 0,05 4 až 1 4 hmot. inhibitoru termické polymerace, popřípadě až 0,5 % hmot. antioxidantu a 0,05 až 1 % hmot. organického barviva.

Světlocitlivý roztok lze použít zejména v polygrafickém průmyslu pro výrobu presenzibilovaných negativně pracujících ofsetových tiskových desek na hliníkových podložkách s mech₍a“ nickou, chemickou i elektrochemickou úpravou nebo pro nanášení na Zn, Cu, Cr, Fe povrchy s aplikací např. pro plošné spoje v elektrotechnice. Mechanické, chemické a zejména tiskové vlastnosti světlocitlivé vrstvy, jako je adheze k podložce, výdržnost v tisku, schopnost přenášet tiskovou barvu apod. jsou závislé na kvalitě použitého nosného kopolymeru a monomeru vytvářejícího trojrozměrnou makromolekulám! sít.

Výhodou uvedeného světlocitlivého roztoku je, že po jeho nanesení, např. na tiskové desky, po jeho usušení a po následném převrstvení povlakem zabraňujícím kyslíkovou inhibici ho lze po provedeném osvitu UV zářením přes negativní fotografickou předlohu vyvolávat zředěnými roztoky alkálií, které jsou ekologicky nezávadné. Při vyvolávání dochází k minimálnímu zbobtbání světlem utvrzené vrstvy. Nános kopírovací vrstvy je v rozsahu 1-15 g/m , s výhodou 4-6 g/m^.

Hlavní součástí fotopolymerovatelného roztoku podle vynálezu je kopolymer MM-MAA, který se připraví roztokovou polymerací v rozp. směsi obsahující 2-propanol jako hlavní složku.

Jako sítující složka se přidává do kompozic monomerní ester obsahující 3 až 4 akrylátové skupiny skupiny např. pentaerithritolakrylát, pentaetithritoltetraakrylát a obdobné estery připravené z kyseliny metakrylové. Jako iniciátory fotopolymerací jsou vhodné benzoinové deriváty např. tercbutylbenzoin a benzildimetylketal.

Příklady přípravy kopolymeru MMA-MAA

Příklad 1

Do baňky se vloží 225 g 2-propanolu a 1 g azobisisobutyronitrilu (AIBN). Po 2 hodiny pod Ν^ atmosférou při 80 °C za stálého mícháni se přikapává směs 60 g MMA a 15 g MAA. V 30. a 90. minutě se přidá dalších 2x0,5 g AIBN. Získá se 25% roztok kopolymeru s číslem kyselosti 131 mg KOH/g a viskozitou 7,1 mPa.s, který lze rovnou použít pro přípravu světlocitlivého roztoku.

Příklad 2

Do baňky se vloží 225 g rozp. směsi 2-propanol : cyklohexanonem 4 : 1 hmot. a 1 g AIBN. Po 2 h se přikapává směs 63,75 g MMA a 11,25 g MAA. Během reakce se přidá 2x0,5 g AIBN, číslo kyselosti připraveného kopolymeru je 98 mg KOH/g, viskozita 25% roztoku je 6,51 mPa.s. Použije se.jako u příkladu 1.

Příklad 3

Do baňky se vloží 225 g 2-propanolu a 1 g AIBN. Po 2 h se přidává směs 52,5 g MMA a 22,5 g MAA. Během reakce za podmínek uvedených v příkladu 1 se přidá 2x0,5 g AIBN. Získá se 25% roztok kopolymeru s číslem kyselosti 193 mg KOH/g o viskozitě 8,24 mPa . s.

Příklad 4

Ve směsi 90 ml ethylcellosolve, 10 ml cyklohekanonu se rozpustí 40 g roztoku kopolymeru podle příkladu 1, 10 g pentaerithritoltriakrylátu, ‘,1 g fotoiniciátoru terč. butylbenzoinu,

0,05 g hydrochinonu, 0,5 g krystalové modři.

. Získaným roztokem se ovrství hliníková deska s elektrochemickou úpravou povrchu. Tisková <3§|Bka se dále převrství ochrannou vrstvou polyvinylacetátu. Po vysušení se exponuje zdrojem (Jy? záření přes negativní filmovou předlohu a vyvolá slabě alkalickým roztokem. Tisková forma £§4hydrofilizuje 1% H3PO4 · H.,0. Dosahovaná výška nákladů je 60 000 obratů.

Příklad 5

Ve směsi 90 ml ethylcellosolve se rozpustí 4 ml cyklohexanonu, 40 g roztoku kopolymeru podle příkladu 1, 10 g pentaerythritoltriakrylátu, 1 g fotoiniciátoru benzildimetylketalu, 0,05 g p-metoxifenolu, 0,05 g krystalové modři.

Směs se zpracuje jako v příkladu 4. Dosahovaná výška nákladů je 50 000 obratů.

Příklad 6

Ve směsi 90 ml ethylcellosolve, 10 ml cyklohexanonu se rozpustí 40 g kopolymeru podle příkladu 1, 10 g pentaerithritoltetraakrylátu, 1 g fotoiniciátoru benzildimetylketalu, 0,05 g hydrochinonu, 0,05 g krystalové modři.

Získaný roztok se zpracuje jako v příkladu 4. Dosahovaná výška nákladu je vyšší než 100 000 obratů.

Příklad 7

Světlocitlivý roztok připravený podle příkladu 6 se nanese na měděnou podložku (například kuprexid používaný pro plošné spoje) za pomoci rotační odstředivky při otáčkách 50 až 60 min^-'¹. Po vysušeni se povrch převrství ochrannou vrstvou proti kyslíkové inhibici a po usušení se exponuje zdrojem UV záření. Naexponovaná deska se vyvolává vodným roztokem alkálií. Po vyvolání lze místa nezakrytá vytvrzenou vrstvou leptat běžnými leptacími prostředky na mě3, například FeCl^.

Claims (2)

1. Rozpouštědlová směs pro kopolymerizaci kyseliny metakrylové s methylmetakrylátem vyznačená tím, že se skládá z 1 až 40 % hmot. cyklohexanonu, 1 až 10 % hmot. ethylacetátu a 50 až 99 % hmot.
2. 2-propanolu.