DE1543721C

DE1543721C - 1.2-Naphthochinondiazid(-2)-4-sulfonsäureester des p-Cumylphenols und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1543721C
Authority: DE
Inventors: Oskar Prof. Dr.; Uhlig Fritz Dr.; 6202 Wiesbaden-Biebrich; Schäfer Heinz 6200 Wiesbaden Süs
Original assignee: Kalle AG, 6202 Wiesbaden Biebrich
Publication date: 1972-11-16

Description

Es ist bekannt, Naphthochinondiazidsulfonsäureester herzustellen, indem man Naphthochinondiazidsulfonsäurechlorid mit einem Phenol in einem geeigneten Lösungsmittel kondensiert. Die dabei erhaltenen Ester sind lichtempfindliche Verbindungen, von denen viele als lichtempfindliche Substanz von lichtempfindlichem Material für die Herstellung von Reproduktionen auf photomechanischem Wege brauchbar sind und einige praktische Bedeutung erlangt haben.

Man weiß auch z. B. aus der deutschen Patentschrift 865 860, daß es zweckmäßig ist, für lichtempfindliches Material für die Herstellung von Druckplatten solche Ester herzustellen, bei denen der Phenolrest im Vergleich zum eigentlichen Phenol ein hohes Molekulargewicht, etwa das Doppelte oder ein Mehrfaches davon hat. Als nachteilig hat sich zwar herausgestellt, daß von solchen verhältnismäßig hochmolekularen Estern mit den meisten gebräuchlichen Lösungsmitteln Lösungen von nur geringem Gehalt an dem Ester hergestellt werden können, doch nimmt man diesen Nachteil meist in Kauf, da die chemische Beanspruchung des Materials, das die lichtempfindlichen Ester enthält, bei seiner Verarbeitung zur Druckplatte und auch später beim Drucken mit der aus dem Material hergestellten Druckplatte offenbar eine gewisse Schwerlöslichkeit des Esters erforderlich macht, wenn man auf einen langen Gebrauch der Druckplatte Wert legt.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1007 773 ist auch bekannt, die lichtempfindliche Substanz als Naphthochinondiazidsulfonsäure in Form eines Amids herzustellen, dessen Aminogruppe mit einer aus Kolophonium gewinnbaren Abietylgruppe substituiert ist, um eine in einfachen organischen Lösungsmitteln lösliche lichtempfindliche Substanz zu erhalten. Dieses lichtempfindliche Naphthochinondiazidsulfonsäureamid findet praktische Anwendung, doch ist die Löslichkeit selbst dieser Substanz noch relativ beschränkt. Auch ist sie für Material zum Herstellen solcher Druckplatten, mit denen höhere Druckauflagen ausgeführt werden sollen, weniger geeignet, weil die Druckplatten sich zu schnell abnutzen.

Es wurde nun gefunden, "wie man zu einer lichtempfindlichen Naphthochinondiazidverbindung kommt, welche sich in größerer Menge als die bisher bekannten lichtempfindlichen Verbindungen dieses Typs in organischen Lösungsmitteln lösen läßt, aber trotz ihrer guten Löslichkeit für das Herstellen solchen lichtempfindlichen Materials zur Herstellung von Druckplatten geeignet ist, die hohe Auflagen ermöglichen.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein neuer Naphthochinondiazidsulfonsäureester, nämlich der 1,2 - Naphthochinondiazid (-2) - 4 - sulfonsäureester des Cumylphenols der Formel

CH₃

in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels kondensiert.

SO,—O

35 Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Naphthochinondiazidsulfonsäure-. esters des Cumylphenols, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in an sich bekannter Weise 1,2-Naphthochinondiazid(-2)-4-sulfonsäurechlorid mit p-Cumylphenol der Formel

HO

y ν

CH,

in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels kondensiert.

Das Verfahren wird analog zu den bekannten Verfahren durchgeführt, bei denen man Naphthochinone diazidsulfonsäurechlorid mit einem Phenol umsetzt. Man verwendet die gleichen Lösungsmittel, vorzugsweise mit Wasser verdünnte Lösungsmittel, beispielsweise Dioxan, Aceton, Methanol oder Äthanol und gibt als Kondensationsmittel die bekannten, alkalisch wirkenden Substanzen zu, beispielsweise Alkalihydroxyd. Das bei der Kondensation als Phenolkomponente zu verwendende Cumylphenol ist bekannt. Man erhält es beispielsweise als Nebenprodukt bei der Herstellung von Phenol durch Zersetzung von Isopropylbenzolperoxiden in Gegenwart von sauren Katalysatoren. Die Gewinnung des dabei als Nebenprodukt anfallenden Cumylphenols ist in der USA.-Patentschrift 2 750 426 beschrieben.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Esters zur Herstellung eines lagerfähigen lichtempfindlichen

Materials zur Herstellung von Reproduktionen auf photomechanischem Wege kann man von seiner guten Löslichkeit Gebrauch machen, indem man durch Verwendung einer höher konzentrierten Lösung mit weniger Lösungsmittel auskommt oder indem man mit einem einzigen Auftrag der Lösung eine Schichtdicke erzielt, die man bisher nur mit zwei oder mehr Auftragen erreichen konnte. Der Cumylphenolester gibt beispielsweise mit Methylglykol bei 20⁰C Lösungen von mindestens 15% Gehalt.

In der Praxis werden bisweilen die für die Beschichtung vorgesehenen Sensibilisierungslösungen erst Wochen nach der Herstellung verwendet, vor allem dann, wenn es sich um spezielle Anfertigungen handelt, die durch Dritte vorgenommen werden. In diesem Fall kommen die gebrauchsfertigen Lösungen in den Handel. Die in ihnen vorhandene Diazoverbindung soll eine gute Beständigkeit gegen das Lösungsmittel aufweisen. Oft würde man es auch vorziehen, sie in Form konzentrierter Lösungen, die vor dem Gebrauch verdünnt werden, zu verschicken. Der Naphthochinondiazidsulfonsäureester, welcher nach dem Verfahren der Erfindung erhalten wird, ist von hoher Beständigkeit und ist im Vergleich zu lichtempfindlichen Naphthochinondiazidverbindungen von vergleichbar guter Brauchbarkeit besser löslich.

Wegen ihrer guten Löslichkeit und hervorragenden Lagerfähigkeit in organischen Lösungsmitteln eignet sich die Verbindung besonders gut für die Herstellung von Photoschablonen, die besonders dicke Schichten erfordern, z. B. für die Herstellung kopierter Schaltungen. Auch zeigt vorsensibilisiertes Material mit Metall, beispielsweise Aluminium oder Zink, als Unterlage ebenso wie mit einer Unterlage aus Papier oder Kunststoff-Folien, bei der Verwendung dieser Verbindung in der lichtempfindlichen Schicht eine ausgezeichnete Lagerfähigkeit. Auch in Verbindung mit mehrschichtigen Unterlagen, wie Mehrmetall-Schichtträgern oder mit Aluminium, Kupfer, Silber. Chrom oder anderen Metallen durch Kaschieren oder Aufdampfen im Vakuum mit einer metallischen Schicht versehenen Kunststoff-Folien wird die neue Verbindung mit Vorteil als lichtempfindliche Substanz verwendet.

Ein weiterer Vorteil ist es, daß bei dem Verfahren zur Herstellung der neuen Verbindung ein einheitliches Endprodukt entsteht. Im Gegensatz dazu stehen die Verfahren, bei denen man als Phenolkomponente eine solche mit mehreren veresterbaren Hydroxylgruppen verwendet, aber nicht alle zu verestern · wünscht. Diese Verfahren bevorzugt man bisher, um eine hohe Gebrauchsdauer der hergestellten Druckplatten zu erzielen. Den Nachteil, daß es schwierig ist, solche partiell veresterten Verbindungen mit konstanter Zusammensetzung herzustellen und das damit verbundene Risiko, Produkte von nicht genau vorherbestimmbaren photomechanischen Eigenschaften zu erhalten, mußte man dabei in Kauf nehmen.

Beispiel 1

ίο Man löst 540 g 2-Diazo-l-naphthol-4-sulfonsäurechlorid in 4,5 1 Dioxan und gibt dazu im Verlauf von 3 Stunden unter Rühren bei Zimmertemperatur (etwa 20⁰C) eine Lösung von 424 g p-Cumylphenol und 80 g Ätznatron in 1,4 1 Wasser und 0,5 1 Dioxan. Die Temperatur steigt auf etwa 30⁰C an. Dann rührt man noch 2 Stunden weiter. Der entstandene Ester fällt teilweise aus. Durch Zugabe von 3 1 Eiswasser wird in Lösung befindlicher Ester auch noch ausgefällt. Man saugt das Rohprodukt ab. Zur Reinigung wird der Nutschenrückstand mit 1,5 1 Äthanol 1 Stunde bei 65⁰C Innentemperatur gut durchgeführt, wobei der Ester praktisch ungelöst bleibt. Anschließend läßt man unter Rühren erkalten (auf etwa 2O⁰C) und saugt ab. Zur Entfernung noch anhaftender Flüssigkeit wird der Rückstand unter einer Spindelpresse abgepreßt und bei etwa 40° C getrocknet. Nach dem Umkristallisieren des Rohproduktes durch Lösen in einem Gemisch von Aceton mit Äthanol und Fällen mit heißem Wasser erhält man blaßgelbe Kristalle vom Schmelzpunkt 133° C unter Zersetzung. Ausbeute: 790 g = 89% der Theorie. Von dem erhaltenen Ester lassen sich beispielsweise 7 g in einem Gemisch aus 57 ecm Äthylglykolacetat, 7 ecm Butylacetat und 7 ecm Xylol zusammen mit 9 g eines Propylenglykol-1,1-Maleinsäure-Isophthalsäurepolyesters mit einer Säurezahl von 30 bis 40 und mit 9 g eines parasubstituierten Alkylphenol - Formaldehyd - Kondensates ohne weiteres lösen. Diese Lösung ist viele Monate lagerfähig. Sie kann bei Bedarf unverdünnt oder nach entsprechender Verdünnung mit dem angegebenen Lösungsmittelgemisch angewendet werden.

Bisher bekannte o-Naphthochinondiazidsulfonsäureester oder -amide, die als lichtempfindliche Substanzen brauchbar sind, lassen sich nicht in so hoch konzentrierten Lösungen herstellen. Beispielsweise sind von dem im letzten Absatz von Beispiel 2 der deutschen Patentschrift 865 860 beschriebenen Ester der o-Naphthochinondiazid-5-sulfonsäure und von dem im Beispiel 1 der deutschen Auslegeschrift 1 007 773 beschriebenen Amid dieser Säure in dem angegebenen Lösungsmittelgemisch von 71 ecm, selbst bei Weglassen der 9 g des Propylenglykol-Maleinsäure-Isophthalsäure-Polyesters, nur weniger als 1,9 g löslich.

Claims

Patentansprüche:

1. l,2-Naphthochinondiazid-(2)-4-sulfonsäureester des Cumylphenols der Formel

IO

2. Verfahren zur Herstellung von 1,2-Naphthochinondiazid - (2) - 4 - sulfonsäureester des Cumylphenols nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise 1,2-Naphthochinondiazid-(2)-4-sulfonsäurechlorid mit p-Cumylphenol der Formel

CH,