DD250591A1 - Verfahren zur herstellung von mehrschichtdiazotypiematerial - Google Patents

Abstract

Die Erfindung hat das Ziel und die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtendiazotypiematerials zu schaffen, mit dem man in einfacher Weise mehrfarbige Kopien von mehrfarbigen Vorlagen und Aequidensitogramme herstellen kann. Die Aufgabe wird geloest, indem man auf einem Schichttraeger nacheinander folgende Begiessloesungen auftraegt: 1. Celluloseacetat, Dichlormethan, Methanol, lichtempfindliches Diazoniumsalz, Kuppler, sonstige Zusaetze 2. Polystyren, Toluen oder Tetrachlormethan 3. Polyvinylbutyral, Ethanol, lichtempfindliches Diazoniumsalz, Kuppler, sonstige Zusaetze, wobei man die Begiessloesungen 2 und 3 alternierend gegebenenfalls wiederholt auftraegt und trocknet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtendiazotypiematerialsfür Mehrfarbkopien und Äquidensitogramme.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bisher bekannten Diazotypiematerialien ergeben ein- bzw. mehrfarbige Kopien von meist einfarbigen Vorlagen. Dabei bereitet das Hersteilen von mehrfarbigen Kopien oft Schwierigkeiten. Bei den bekannten derartigen Materialien handelt es sich in der Mehrzahl der Fälle um Einschichtsysteme. Zur Erzielung verschiedener Farben wird entweder die unterschiedliche Kupplungskinetik der als Kuppler eingesetzten Verbindungen oder die unterschiedliche Zersetzungsgeschwindigkeit verschiedener Diazoniumsalze ausgenutzt (USP 2.542.715; USP 2.542.716). Die Kopierergebnisse sind oft nicht reproduzierbar, da sie stark von den Verarbeitungsbedingungen (Entwicklung) abhängen.

In WP G 03C2542070 wird ein Mehrschichtmaterial mit Gelatinezwischenschichten beschrieben. Neben den dabei auftretenden Haftungsproblemen zwischen Gelatine und synthetischem Polymer ergeben sich eine niedrigere mechanische Belastbarkeit der Schichten und ein kompliziertes Begießregime (Wechsel von Beguß aus nichtwäßrigen Medien und Gelatinebeguß) als Nachteile.

Da bei allen diesen Systemen Diazoniumsalze mit einem Absorptionsmaximum bis ca. 450 nm eingesetzt werden, ist eine farbrichtige Wiedergabe mehrfarbiger Vorlagen von vornherein ausgeschlossen.

Dies ist bisher nur durch Kombination von verschiedenen Verfahren möglich (DE-OS 2137786), von denen nur ein Tei!verfahren auf der Grundlage lichtempfindlicher Diazoniumsalze arbeitet.

In dem DD-WP 148910 sind erstmals Diazoniumsalze beschrieben, deren Absorptionsbande im langwelligen Teil des sichtbaren Spektralbereichs liegt. In Einschichtmaterialien ergibt allerdings auch eine Kombination verschiedenfarbiger Diazoniumsalze keine farbrichtige Wiedergabe, da ihr Kupplungsverhalten nicht einheitlich ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtendiazotypiematerials, mit dem man je nach Zusammensetzung der lichtempfindlichen Schichten Mehrfarbenkopien von mehrfarbigen Vorlagen und Äquidensitogramme herstellen kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Mehrschichtendiazotypiematerial so herzustellen, daß keine Beeinflussung der Schichten untereinander möglich und damit eine Eignung zur Herstellung von Mehrfarbenkopien von mehrfarbigen Vorlagen und Äquidensitogrammen gegeben ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in einem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtendiazotypiematerials, bestehend aus Schichtträger, mindestens 2 lichtempfindlichen Schichten mit Bindemittel, Diazoniumsalz, Kuppler und gegebenenfalls weiteren Zusätzen, die durch Bindemittelzwischenschichten getrennt sind, gelöst, indem man auf einen Schichtträger nacheinander folgende Begießlösungen aufträgt und trocknet:

1 Celluloseacetat, Dichlormethan, Methanol, lichtempfindliches Diazoniumsalz, Kuppler

2 Polystyren.Toluen oderTetrachlormethan

3 Polyvinylbutyral, Ethanol, lichtempfindliches Diazoniumsalz, Kuppler

und gegebenenfalls die Begießlösungen 2 und 3 wiederholt aufträgt und trocknet.

Die Schichtdicken werden im Interesse einer guten Haftbarkeit und schnellen Verarbeitung nicht zu hoch gewählt. Für die Polystyrenschicht sind 0,5—1,0μπη und für die übrigen Schichten 3-5μ.Γη optimal.

Die Polystyrenschicht hat in diesem Verband die Funktion einer diffusionshemmenden, licht-und ammoniakdurchlässigen Zwischenschicht. Bei den anderen Polymerschichten handelt es sich um lichtempfindliche Systeme mit Diazoniumsalzen, Kupplern und Zusätzen.

Die in diesem Schichtverband eingesetzten Diazoniumsalze können im gesamten sichtbaren Spektralbereich absorbieren. Für den kurzwelligen Spektralbereich (350-420 nm) sind monosubstituierte Phenyldiamine in Verbindung mit komplexen Anionen, wie z. B. BF₄" und ZnCI₄ ²"" geeignet. Vorzugsweise werden in diesem Bereich verwendet:

4-N,N-Diethylaminobenzendiazoniumsalz

2,5-Diethoxy-4-morpholinobenzendiazqniumsalz . .

2,5-Dibutoxy-4-morpholinobenzendiazoniumsalz 5-Brom-2-pyrrolidinobenzendiazoniumsalz

Diazoniumsalz, die im mittleren Spektralbereich (500-550 nm) absorbieren und in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, haben folgende allgemeine Struktur:

Θ β

R¹ Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen

R², R³ gleich oder verschieden, Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Ära I ky I mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkyl rest, Hydroxyalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Chloralkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,gemeinsam diezur Vervollständigung eines 5- oder 6-gliedrigen gesättigten heterocyclischen Ringes notwendigen Alkylgruppen der ein weiteres Heteroatom wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff enthalten kann: X~ das Anion der Diazoniumverbindung.

Für den langwelligen Bereich (500-600 nm) sind Diazoniumsalze folgender allmeinen Struktur einsetzbar:

R⁵, R⁴ gleich oder verschieden, Wasserstoff; ei ne Al ky !gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; eine Al koxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Halogen, vorzugsweise Fluor oder Chlor; eine fluorierte Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Cyana I koxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoff atomen, die Trif I uormethy !gruppe

R⁶ Wasserstoff oder Halogen, vorzugsweise Fluor oder Chlor

R⁷, R⁸ ei ne Al ky !gruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoff atomen, Aralky !gruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Alky I rest oder R⁷ und R⁸ bilden gemeinsam einen 5- oder 6-gliedrigen gesättigten heterocyclischen Ring, der ein weiteres Heteroatom wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff enthalten kann

Y eineCarbonylgruppe, eine Estergruppe-COOR⁹, wobei

R⁹ eine Al ky !gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatom en sein kann, eine Sau reamidgruppe-CON R⁷R⁸, eine N itri !gruppe

X® dasAnion derDiazoniumverbindung

Als Farbkuppler sind die üblicherweise eingesetzten substituierten Phenole und Acetessigesterabkömmlinge, wie z. B. Resorcin, Acetoacetanilid, Acetoacetbenzylamid und Cyanessigsäureamide, Naphthole und Pyrazolone sowie substituierte Naphthanilide geeignet.

Die Farbe der jeweiligen Kupplungsprodukte ist abhängig vom eingesetzten Diazoniumsalz. Um eine Vorkupplung zu verhindern, werden den Systemen Stabilisatorsäuren zugesetzt. Verwendung finden beispielsweise Sulfosalicylsäure, p-Toluonsulfonsäure oder Phenylessigsäure. Als Schichtträger kommen wie üblich Kunststoffolien, Papier, Transparentpapier oder Glas zum Einsatz.

Das nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Material kann je nach Zusammensetzung der lichtempfindlichen Schichten für verschiedene Zwecke eingesetzt werden.

Variante A: Material zur Äquidensitometrie

Hierbei enthalten die lichtempfindlichen Schichten Diazoniumsalze, die sich in ihrem Absorptionsverhalten nur um ca. 20nm unterscheiden, also entweder im Blaubereich oder im Grünbereich oder im Rotbereich absorbieren. Es sind Abbildungen unterschiedlicher Grauwerte in verschiedenen Farben möglich. Herstellung und Verarbeitung seien an einem Beispiel erläutert.

Auf der Unterlage befindet sich als 1. lichtempfindliche Schicht ein System aus Diazoniumsalz (Absorption ca. 400 nm) und

Gelbkuppler eingebettet in Celluloseacetat. Darüber wird eine Zwischenschicht aus Polystyren, vergossen aus Tetrachlormethan, aufgetragen. Es folgt eine 2. lichtempfindliche Schicht, bestehend aus dem gleichen Diazoniumsalz und einem Purpurkuppler in Polyvinylbutyral, aus Ethanol vergossen. Darauf ist wieder eine Zwischenschicht aus Polystyren angeordnet. Den Abschluß bildet eine 3. lichtempfindliche Schicht, bestehend aus Diazoniumsalz und Blaukuppler in Polyvinylbutyral, aus Ethanol vergossen. Die Verarbeitung des nach diesem Verfahren hergestellten Materials geschieht nun wie folgt. Auf das Material wird von der Schichtseite her eine einfarbige Vorlage aufbelichtet. Dabei wird zuerst das Diazoniumsalz der obersten lichtempfindlichen Schicht zerstört. Wird der Belichtungsvorgang an dieser Stelle unterbrochen, entsteht nach dem Entwickeln eine schwarze Kopie auf rotem Grund. Belichtet man so lange, bis das Diazoniumsalz in der oberen und mittleren lichtempfindlichen Schicht zerstört ist, erhält man eine schwarze Kopie auf gelbem Grund nach dem Entwickeln. Wird an den belichteten Stellen das Diazoniumsalz in allen drei lichtempfindlichen Schichten zerstört, entsteht nach abgeschlossener Verarbeitung ein schwarzes Bild auf weißem Grund.

Wird auf dieses Material ein Graukeil so aufbelichtet, daß an den hellsten Stellen das Diazoniumsalz in allen lichtempfindlichen Schichten zerstört ist, so werden die Graustufen nach dem Entwickeln, beginnend von der dunkelsten Stufe, in den Farben schwarz, rot, gelb, weiß wiedergegeben. Durch eine andere Schichtanordnung oder durch Belichtung von der Trägerseite her wird eine andere Farbenkombination erreicht

Variante B: Kopie von mehrfarbigen Vorlagen

Bei dieser Variante enthalten die lichtempfindlichen Schichten Diazoniumsalze, die in unterschiedlichen Bereichen des sichtbaren Spektrums absorbieren.

Hiermit sind vor allem gute Zweifarbenkopien möglich. Das Prinzip wird im nachfolgenden Beispiel erläutert. Auf der Unterlage befindet sich die 1. lichtempfindliche Schicht, bestehend aus einem Diazoniumsalz, das bei 500nm absorbiert, und einem substituierten Naphthanilid als Kuppler. Es schließt sich eine Polystyrenzwischenschicht an. Auf diese wird als zweite lichtempfindliche Schicht eine ein im Blaubereich absorbierendes Diazoniumsalz mit einem Gelbkuppler enthaltene Polyvinylbutyra!schicht, vergossen aus Ethanol, aufgebracht. Dieses System wird durch eine mehrfarbige Vorlage belichtet und anschließend entwickelt. Alle Stellen, die auf der Vorlage gelb gefärbt sind, werden gelb wiedergegeben, alle purpurfarbenen Stellen erscheinen purpur.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Mehrschichtendiazotypiematerial hat den Vorteil gegenüber ähnlich aufgebauten Systemen, nur aus synthetischen Polymeren, die sich in organischen Lösungsmitteln lösen, zu bestehen. Das hat ein vereinfachtes Gießregime, eine bessere Haltung und größere mechanische Belastbarkeit zur Folge. Durch Kombination von Diazoniumsalzen, die an verschiedenen Stellen des sichtbaren Spektralbereiches absorbieren, ist nicht nur die Umsetzung verschiedener Grautöne in Farben möglich, sondern auch die Kopie von mehrfarbigen Vorlagen.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

a) Auf substrierte Polyethylenterephthalatfolie wird eine lichtempfindliche Begießlösung folgender Zusammensetzung aufgetragen:

110mg 2,5-Diethoxy-6-morpholinobenzendiazoniumtetrafluoroborat

23mg p-Toluensulfonsäure

60mg 2-Hydroxy-3-naphthoesäure-2'-methylanilid

10g Celluloseacetat-Lösung in CH₂CI₂/CH₃OH (7/1) 10%ig Die Trocknung erfolgt bei 50⁰C. Man erhält einen transparenten Film mit einer Schichtdicke von ca. 5/xm.

b) Auf die unter a) hergestellte Schicht wird eine Begießlösung für die Zwischenschicht aus Polystyren inToluen (3,5%ig) aufgetragen. Nach derTrocknung hat diese Schicht eine Dicke von etwa 1 /um.

c) Darauf wird eine weitere lichtempfindliche Begießlösung folgender Zusammensetzung aufgebracht: 110mg 2,5-Diethoxy-4-morpholinobenzendiazoniumtetrafluoroborat

23mg p-Toluensulfonsäure

92mg Cyanessigsäuremorpholid

10g Polyvinylbutyrallösung in Ethanol (15%ig)

Nach derTrocknung erhält man eine transparente Schicht mit3pim Dicke.

Auf das so hergestellte System wird mit einer Halogenlampe eine mehrfarbige Vorlage aufbelichtet. Nach dem Entwickeln mit NH₃-GaS erhält man eine zweifarbige Kopie. Die gelben Farbtöne der Vorlage werden gelb, die purpurnen Farbtöne purpur wiedergegeben.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 wird folgendes System hergestellt:

a) Als Schichtunterlage findet mit Polyethylenterephthalat substriertes Papier Verwendung. Darauf wird folgende lichtempfindliche Begießlösung aufgetragen:

40 mg 2,5-Dibutoxy-6-piperidinobenzendiazoniumtetrafluoroborat 6mg p-Toluensulfonsäure 15mg 2,3-Dihydroxynaphthalon 10g Celluloseacetat in CH₂CI₂/CH₃OH (7/1) 10%ig

b) Zwischenschicht, wie in Beispiel 1 beschrieben

c) Auf die Zwischenschicht wird folgende lichtempfindliche Begießlösung aufgetragen: 40mg 2,5-Dibutoxy-4-morpholinobenzendiazoniumtetrafluoroborat

6mg p-Toluensulfonsäure

15mg 2-Hydroxy-3-naphthoessigsäure-2'-methylanilid 10g Polyvinylbutyrallösung in Ethanol (15%ig)

Mit einer Halogenlampe wird eine mehrfarbige Vorlage aufbelichtet. Die gelben Farbtöne werden nach dem Entwickeln blau, die purpurnen rot wiedergegeben.

Beispiel 3

Wie in den vorangegangenen Beispielen beschrieben, stellt man das folgende Mehrschichtsystem her.

a) Als Unterlage dient substrierte Polyethylenterephthalatfolie. Darauf trägt man folgende lichtempfindliche Begießlösung auf und trocknet sie: 50mg4'-Diethylamino-a!-Cyanostilben-4-diazoniumtetrafluoroborat

10mg p-Toluensulfonsäure

90mg 2-Hydroxy-3-naphthoesäure-2'-methylanilid

10g Celluloseacetat-Lösung in CH₂CI₂/CH₃OH (7/1) 10%ig

b) Zwischenschicht analog Beispiel 1

c) Auf die Zwischenschicht wird folgende lichtempfindliche Begießlösung aufgebracht und getrocknet: 110mg 2,5 Diethoxy-4-morpholinobenzendiazoniumtetrafluoroborat

23mg p-Toluensulfonsäure

92mg Cyanessigsäuremorpholid

10g Polyvinylbutyrallösung in Ethanl; 15%ig

Nach Aufbelichten einer mehrfarbigen Vorlage und Entwickeln erhält man eine zweifarbige Kopie. Die blauen Farbtöne der Vorlage werden violett, die gelben gelb wiedergegeben.

Beispiel 4

Wie bereits beschrieben, wird folgendes System hergestellt:

a) Die erste lichtempfindliche Begießlösung, auf substrierte Polyethylenterephthalatfolie aufgebracht, hat folgende Zusammensetzung:

60mg 2,5-Diethoxy-4-morpholinobenzendiazoniumtetrafluoroborat

25mg p-Toluensulfonsäure

30 mg Resorcin

10g Celluloseacetat in CH₂CI₂ZCH₃OH (7/1); 10%ig

b) Darauf kommt eine Zwischenschicht, hergestellt aus der Begießlösung aus Polystyren/Tetrachlormethan (3,5%ig), die eine Dicke von ca. 1 /im aufweist.

c) Es wird eine weitere lichtempfindliche Begießlösung folgender Zusammensetzung aufgetragen und getrocknet: 60 mg 2,5-Diethoxy-4-morpholinobenzendiazoniumtetrafluoroborat

25mg p-Toluensulfonsäure

30mg 1 Phenyl-3-methylpyrazol-5-on

10g Polyvinylbutyral in Ethanol (15%ig)

d) Es wird eine weitere Zwischenschicht gemäß b) aufgetragen.

e) Das System wird mit einer 3. lichtempfindlichen Begießlösung abgeschlossen, die sich wie folgt zusammensetzt: 110mg 2,5-Diethoxy-4-morpholinobenzendiazoniumtetrafluoroborat

23mg p-Toluensulfonsäure

60 mg 2-Hydroxy-3-naphthoessigsäure-2'-methylanilid 10g Polyvinylbutyral in Ethanol (15%ig) und getrocknet.

Auf dieses Material belichtet man einen Graukeil auf. Lichtquelle ist eine Quecksilberdampfhöchstdrucklampe HBO 200. Nach der Entwicklung mit NH₃ werden die Graustufen in den Farben schwärzlich, rot, gelb, weiß wiedergegeben. Bringt man bei sonst gleichem Schichtaufbau die unter a) angegebene Schicht an die oberste Stelle, werden nach Auf belichten des Graukeils und Entwickeln die Grautöne in der Farbreihenfolge schwärzlich, blau, purpur, weiß wiedergegeben. Andere Schicht- und damit Farbkombinationen sind möglich.

Aus den angeführten Beispielen geht hervor, daß durch das Auftragen der Polystyrenzwischenschichten keine Vermischung der lichtempfindlichen Schichten auftreten kann. Damit ist eine Farbtrennung bei Verwendung von Diazoniumsalzen unterschiedlicher Empfindlichkeitsbereiche möglich.

Claims (2)

1 Celluloseacetat, Dichlormethan, Methanol, lichtempfindliches Diazoniumsalz, Kuppler

2 Polystyren, Toluen oder Tetrachchlormethan

3 Polyvinylbutyral, Ethanol, lichtempfindliches Diazoniumsalz, Kuppler

und gegebenenfalls die Begießlösungen 2 und 3 alternierend wiederholt aufträgt und trocknet.

1. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtendiazotypiematerials, bestehend aus Schichtträger, mindestens 2 lichtempfindlichen Schichten mit Bindemittel, Diazoniumsalz, Kuppler und gegebenenfalls weiteren Zusätzen, die durch Bindemittelzwischensichten getrennt sind, gekennzeichnet dadurch, daß man auf einen Schichtträger nacheinander folgende Begießlösungen aufträgt und trocknet:

2. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtendiazotypiematerials gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Begießlösungen 1 und 3 verschiedene lichtempfindliche Diazoniumsalze enthalten, die sich in ihrer Lage der Absorptionsbande um mindestens 50nm unterscheiden.