DE1572097A1

DE1572097A1 - Lichtempfindliches Gravierschichtmaterial

Info

Publication number: DE1572097A1
Application number: DE19671572097
Authority: DE
Inventors: Whitbourne Richard J
Original assignee: Keuffel and Esser Co
Current assignee: Keuffel and Esser Co
Priority date: 1966-02-18
Filing date: 1967-02-11
Publication date: 1970-02-19
Also published as: FR1511518A; AT279348B; GB1166724A; BE694123A; CH479897A; NL6702429A

Description

Dr. jur. HANS HARING Reehtsaawalt

KALLB AKTIENGESELLSCHAFT «201 Wieiiiden-Biebrlch Elieln|iuitrieel90-196· Ruf 68 5551

K 1720 A PP-Dr.N.-us 7. Januar 1967

Beschreibung zur Anmeldung von

KEUFPEL & ESSER Company Hoboken, New Jersey, USA

für ein Patent auf

Lichtempfindliches Gravierschichtmaterial

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gravierschichtmaterial, das sich besser beschreiben baw . gravieren läßt und darüber hinaus lichtempfindlich ist, und mit dem auf einfachere und günstigere Weise Zwischenoriginale hergestellt werden können.

Gravierbare Materialien sind bekannt j die aus einem Träger und einer darauf ouf^ebrr.chton Schicht bestehen, dLe r>ich an den pievriinnchton Stullen Leicht mit einem L',e Lehen- odor Gravierstift ent Terror: '''"t. Materialien dieser· Az¹ fc haben auf !run χ Lhr-.-;r ν it;.!.,eit 1 "^r--\ 7s. i-wend-» barkeii- und bequemen IU α ι ihahunr- in Ί-γ ;"'v-iv! i. t^if. -ehnik . BADORiGINAL Q09808/U10

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z.B. in der Kartographie» ein weites Anwendungsgebiet als Zwischenoriginale gefunden. Im Vergleich zu den Verfahren, bei denen Feder und Tinte vervrendet v/erden, werden mit solchen gravierbaren Materialien bei der Herstellung von technischen Zeichnungen, Druckplatten für die Herstellung von Karten usw., eine größere Genauigkeit und höhere Aufladen erreicht.

Die bisher bekannten gravierbaren Materialien bestanden normalerweise aus einem durchsichtigen Trägermaterial, z.B. Pergaminpapier oder einer transparenten Kunststoff-Folie, das auf mindestens einer Seite eine undurchsichtige, gravierbare Schicht trug, deren Haftung auf dem Trägermaterial relativ ferine¹ war. Bei der Verwendung dieses Materials entfernte man Teile der undurchsichtigen Schicht an den Bildstellen, z.B. in Form von Linien, Schraffierungen usw. Ein so hergestelltes Zwischenoriginal stellt ein transparentes Bild auf einem undurchsichtigen Hintergrund dar.

Durch Kontaktbelichtung mit aktinischem Licht unter einem derartigen Zwischenoririnal erh'llt man auf einem lichtempfindlichen Ilaterial eine Reproduktion des gravierten Originals, Solche gravierten I'wischenorivlnalo k"men d iher vorteilhaft bei" fen beirannten f-hotr-T^n·. Inchen

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Reproduktionsverfahren verwendet werden, z.B. im Lichtdruck, und es lassen sich zahlreiche Kopien des gravierten Originals entweder in einer einzigen Farbe oder, wenn man mehrere einander ergänzende gravierte Originale verwendet» in mehreren Farben herstellen.

Eine weitere Portentwicklung betrifft ein gravierbares Material, das die oben angeführten Eigenschaften besitzt und darüberhinaus noch eine lichtempfindliche Schicht aufweist. Dieses Material hat also die bereits dargestellten Vorteile gravierbarer Schichten und kann außerdem auch noch auf photographischem Wege mit Bildeeichen versehen werden. Durch die Verwendung eines solchen Materials läßt sich eine wesentliche Arbeltsersparnis erreichen» So kann man z.B. die grundlegenden Informationen, wie Einzelheiten einer topographischen Karte, auf photographischem Wege aufbringen und das eigentliche Gravieren erst dann vornehmen, wenn für die letzte Fassung der Karte noch neue Merkmale einzutragen sind.

Die zur Zelt auf dem Markt befindlichen Materialien mit einer lichtempfindlichen und einer gravierbaren Schicht weisen einige unerwünschte Eigenschaften auf, die die Verwendbarkeit dieses Materials wesentlich beeinträchtigen. So muß ζ.B» ein gravierbares Material,

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das aus einer Gravierschicht und einer darauf befindlichen lichtempfindlichen Halogensilberschicht besteht, normalerweise sehr vielen Behandlungsgängen unterworfen werden, wie Entwickeln, Umkehren, Ätzen, Waschen, Ausbleichen usw., die alle Zelt kosten und besondere Kenntnisse und Techniken voraussetzen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes gravierbares Material, von dem durch eine einfache photographische Belichtung und einen Entwicklunge-Vorgang weiterkopierbare Zwischenoriginale hergestellt werden können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein mit einer Diazover· bindung lichtempfindlich gemachtes gravierbares Material, das für die Herstellung klarer, genauer photographischer Zwiechenoriginale zur Herstellung weiterer Kopien geeignet ist.

Bei den gravierbaren lichtempfindlichen Materialien der vorliegenden Erfindung werden die aus dem Diazotypieverfahren bekannten positiv arbeitenden Verbindungen verwendet. Wie weiter unten beschrieben, ist es unter geeigneter Verwendung solcher Dlazotypie-Mischungen möglich, durch einfache Belichtung und Entwicklung

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pausfähige Originale herzustellen, die durchaus den Originalen vergleichbar sind, welche nur durch Beschriftung von Hand hergestellt wurden.

Erflndungsgemäß wird ein zum Weiterkopieren geeignetes lichtempfindliches Gravierschichtmaterial vorgeschlagen, das aus einem transparenten Träger und einem darauf haftenden, durch Gravieren entfernbaren überzug aus einer für aktinlsche Strahlen durchlassifr.en Gravierschicht auf der Oberfläche des Trägers und einer eine lichtempfindliche Diazoverbindung.enthaltenden Kopierschicht über der Gravierschicht besteht.

Je nach dem Verwendungszweck der Zwischenoriginale, die man mit dem Material gemäß der vorliegenden Erfindung herstellt, kann die Rückseite des Trägers noch mit einer Schicht versehen sein, die Licht oder aktinisehe Strahlen einer bestimmten Wellenlänge absorbiert. Wenn man z.B . für die Photolithographic vorgesehene Platten verwendet, die für Strahlungen innerhalb eines Wellen-

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längenbereiches um etwa 36OOA sensibilisiert sind, so muß ein für diese Platten geeignetes Original innerhalb dieses Wellenlängenbereiches besonders lichtundurchlässig sein, mit Ausnahme der transparenten Stellen, die dem gewünschten Bild entsprechen. Ein gravierbares

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Material, das für die Herstellung solcher Originale verwendet werden soll, trägt vorzugsv/else auf seiner Rückseite eine Schicht aus einem ultraviolette Strahlen absorbierenden Stoff, der innerhalb des Wellenlängon-

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bereiches um 3o00 A wirksam ist und in Verbindung m/t dem durch die Diazoverbindung erzeugten Farbstoff da. Material so lichtundurchlässig macht, daft auch die damit hergestellte photolithographische Platte einen guten Kontrast aufweist. Ebenso verwendet man einen absorbierenden Stoff, wenn man von einem gravierten Original v/eitere Kopien auf gravierbarem Material herstellen will, das eine Diazotypieschicht trägt, die im Wellenlängenbereich von 3600 A wirksam ist.

Die sich aus dem Aufbringen einer Schicht aus einem absorbierenden Stoff auf das gravierbare Material gemäß der Erfindung ergebenden besonderen Vorteile gelten im Hinblick darauf, daß die gravierbare Schicht transparent »ein oder wenigstens einen erheblichen Anteil der aktinischen Strahlung durchlassen soll, während die Gravierschichten der gewöhnlichen gravierbaren Materialien Im wesentlichen für aktinische Strahlen undurchlässig sind. Die erforderliche bildmäßige LichtundurchlSssigkeit des

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gravierbaren Materials wird durch den Azofarbstoff erzielt, der durch die Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht entsteht. Da die Absorption der auftreffenden aktinischen Strahlen je nach dem entstandenen Azofarbstoff sehr verschieden sein kann, kann es passieren, daß der Anteil der auftreffenden aktinischen Strahlen, der von dem Farbstoff selbst absorbiert wird, nicht ausreicht» um das für die Herstellung einer genauen Kopie, wie man sie z.B. für eine Druckplatte benötigt, erforderliche deutliche Bild aus lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Stellen zu erzeugen. In Fällen, wo damit zu rechnen ist, daß die Absorption des Farbstoffs allein ungenügend sein wird, fügt man dem Material einen geeigneten absorbierenden Stoff zu* Die genaue Lage des absorbierenden Stoffes ist nicht wichtig, jedoch ist es besser, wenn man das Absorptionsmittel als Schicht auf die Oberfläche des Trägers aufbringt, die der Diazoschicht gegenüberliegt, um auf diese Weise die Gefahr zu vermindern, daß durch die Berührung der beiden Schichten unerwartete, nachteilige Wirkungen eintreten.

Die auf die Rückseite der Trägerfolie aufgebrachte Menge an absorbierender Substanz wird eo beiseseen, daß sie noch ausreichende Mengender Strahlung hindurchläßt, jedoch Boll sie zusammen mit dem nach der Entwicklung

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i.iW^W4

In der lichtempfindlichen Schicht entstandenen Azofarbstoff die Strahlen vollständig absorbieren* Die Art und Menge dee «u verwendenden Absorptionsmittel· lässt sich daher durch routinemässIge Versuche in Laboritorium feststellen! wobei san die Art de· entstehenden ÄEofarbstoffee und den Wellenlängenbereich berücksichtigt, der bei der Belichtung angewendet wird, bei der dna gravierbare Material als Vorlage dienen soll.

In den folgenden Beispielen werden bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung dargestellt, die besonders wirkungsvoll sind« wenn das gravierbare Material ttit Strahlen von etwa 3600 % kopiert werden soll« Öie Gewichtseinheit soll 1 g betragen, wenn alt Volumeneinheit 1 ccragewählt wird.

Beispiel 1 Eine Polyäthylenterephthalat-Folie von o_t19 «to Stärke

wurde mit einer ο»0076 mn dicken ^ravierbaren Schicht aus einer Masse der folgenden Zueammensetaung überBogen;

Toluol 21»o

Methylethylketon 27,0 Zitronensäure o»l

wärmehfirtbaree Acrylharz 1,5 (Acryloid AT-50 oder Acryloid AT-51)

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Tallöl-Alkydharz 17,ο Oewichtsteile

Aluminiumstearat 21,3 "

Calciumcarbonat 5 2, ο "

Die getrocknete Gravierschicht war für ultraviolette Strahlen im wesentlichen durchlässig und Hess sich mit den üblichen Instrumenten sauber von dem Trägermaterial entfernen.

Die Gravierschicht wurde anschliessend mit einer o»oo76 mm dicken lichtempfindlichen Schicht der folgenden Zusammensetzung überzogen;
Denaturierter Alkohol 13oo Gewichtsteile Zweisekunden-Cellulose-

acetatbutyrat 4o "

Acrylesterharz als 4o?ige Lösung

in Toluol * 82a "

(Acryloid C-Io-LV)

Methyläthylketon	560	η
Zitronensäure	2o	η
Zinkchlorid	2o	I» "
2-Oxo-hexamethylenirain	2o	η
1,3,5-Resorcylsäure-äthanolamid	25	It
ρ-Diazodiäthylanilin-fluoroborat	36	η
Thioharnstoff	15	η
Stearinsäure	17	Il
Iris-R-Farbstoff (Colour Index Hr. 60 725)	0,	,3 BAD ORIGINAL

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Durch Belichten des getrockneten gravierbaren Materials mit einer Quecksilberhochdrucklampe unter einem Silberhalogenid-Negatlv. und anschließendes Behandeln mit feuchten Ammoniakdämpfen erhielt man ein Duplikatnegativ auf der Gravierschicht. Teile der Farbstoff tragenden Bildstellen auf der Gravierschicht wurden dann mit den gebräuchlichen Schneidwerkzeugen entfernt, wie es in der Kartographie üblich ist. Das so gravierte Material wurde dann als Vorlage benutzt, von der in bekannter Weise eine Diazokopie hergestellt wurde« Die entstandene Kopie war auf allen Linien des als Original verwendeten photographischen Negativs farbetofffrei und darüberhinaua noch an den Stellen, die den eingeritzten Teilen auf der mit dem Material gemäß der Erfindung hergestellten Vorlage entsprachen.

Obgleich das Bild Überall deutlich war, wies die Kopie eine gewisse Schwankung des Kontrastes auf, die sieh in der Klarheit der Linien zeigte. Auch die Dichte des Parbetoffbildes entsprach nicht ganz dem optimalen Wert, was offensichtlich darauf beruhte, daß der Asofarbstoff des Zwischenoriginals nicht ausreichte, um die während der Belichtung auftreffenden Strahlen völlig zu absorbieren und das Parbstoffbild genügend lichtundurchlässig zu machen.

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Deshalbe wurde die Rückseite eine» wie oben aensibilisierten gravierbaren Materials noch mit den folgenden Massen beschichtet und getrocknet:

Hefch^ptthylktton 22o Gewichts%«iIe

Acryltsterhart Löung in Toluol {Acrytoid 8-ft* oder Aoryloid A-21 152

Benaophenon 9

Die auf die Trftgerfolie aufgebrachte Schicht aus, um dit auf sie einwirkende aktinische Strahlung« in diesem Fall ultraviolett«« Licht einer Wellenlänge von etwa 3600 bis 3900 A, um etwa *5 % zu verringern. Eine wie oben hergestellte Diazokople, die man Jedoch von einem Zwischenoriginal auf diesem Material hergestellt hatte, wies ein Farbstoffbild von ausgezeichneter Dichte auf und besass eingeritzte und einkopierte Linien, die alle «lie gleiche Klarheit und aktinische Lichtdurchlässigkeit hatten* Von dem gleichen beschichteten Material konnten auch noch mehrmals ausgezeichnete Zwischenoriginale hergestellt werden* an denen weitere £J2f. Korrekturen durch Gravieren angebracht werden konnten.

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Beispiel 2

Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet, jedoch wurde die Rückseite des Materials mit der folgenden Masse beschichtet:

Methyläthylketon 12ooO Volumteile

Acrylesterharz als

Lösung in Toluol

(Acryloid B-M) 2ooo ⁿ

2,2 ^f, l\, I)' -Tetrahydroxy-

benzophenon ii8o Gewichtsteile

Beispiel 3

Die Rückseite des wie in Beispiel 1 erhaltenen gravierten Materials wurde mit der folgenden Masse statt mit den dort angegebenen Mischungen beschichtet:

Methyläthylketon 3ooo Volumteile

Acrylersterharz als g

Lösung in Toluol .' ftcryloid B-M) 5oo " Gemisch von tetrasubstituierten

Benzophenonen einschliesslich

2,2 '-Dihydroxy-4,il '-dimethoxy-5-

sulfo-benzophenon (Uvinul ^9o) 12o Gewichtsteile

Beispiel fl

Die Rückseite des nach Beispiel 1 erhaltenen Materials wurde mit der folgenden Mischung beschichtet: Methyläthylketon 12ooo Volumteile

Acrylesterharz als 4o#ige Lösung

in Toluol (Acryloid A-21) 2ooo " 2,2',4,J|'-Tetrahydroxy-benzophenon 48ο Gewichtsteile Trlchloressigsäure 8o ⁿ

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Jß

Beispiel 5

Die Rückseite des nach Beispiel 1 erhaltenen gravierten Materials wurde mit der folr,enden Mischung beschichtet: Methyläthylketon loo Volumteile

Acrylesterharz als 'lo^ige Lösung

in Toluol (Acryloid A-21) 6o "

2,4-Dihydroxy-benzophenon 5 Gewichtsteile

Beispiel 6

Die Rückseite des nach Beispiel 1 erhaltenen gravierten Materials wurde mit der folgenden Mischung beschichtet: Methyläthylketon loo Volumteile

Acrylesterharz als 4o55ige Lösung .

in Toluol (Acryloid A-21) 6o "

S-Hydroxy-^-methoxy-benzophenon 5 Gewichtsteile

Beispiel 7

Die Rückseite des nach Beispiel 1 erhaltenen gravierten Materials wurde mit der folgenden Mischung beschichtet; Methyläthylketon loo Volumteile

Aerylesterharz als 4o#ige Lösung

in Toluol (Acryloid A-21) 6o ⁿ

substituiertes Acrylsäurenitril

(Uvinul N-35) 5 Gewichtsteile

Die in den Beispielen 2 bis 7 verwendeten Rückseitenüberzüge absorbieren einen grossen Teil der Strahlung
im Wellenlängenbereich von 3βοο bis 39oo A, so dass
beim Kopieren auf Kopiermaterial oder auf lichtempfindliche Schichten von Druckplatten kontrastreiche Kopien
bzw. Druckbilder erhalten werden.

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Je nachdem, welche besondere farbstoffbildende Mischung verwendet wird, wird die Menge des aktinische Strahlen absorbierenden Mittels am günstigsten so gewählt, daß sie 30 bis 50 % der auftreffenden Strahlung absorbiert. Diese Menge läßt sich leicht durch Versuche feststellen.

Selbstverständlich sind andere Diazoverbindungen und Azofarbstoffe, die normalerweise in der Diazotypie Verwendung finden, ebenso geeignet für die Herstellung des gravierbaren Materials gemäß der Erfindung. So kann man z.B. die folgenden Diazoverbindungen verwenden:

H -(N-Äthyl-N-benzyl)amino-benzoldiazoniumchlorid

(Zinkchloriddoppelsalz)

^-Dimethylamino-benzoldiazoniumchiorid

(Zinkchloriddoppelsalz)

Ji-Diäthylamino-^-methyl-benzoldiazoniumchlorid

CZinkchloriddoppelsalz)

^-(N-Äthyl-li-hydroxyäthyDamino-benzoldiazoniumehlorld

(Zinkchloriddoppelsalz)

Als Azokupplungskomponenten geeignet sind z.B.:

Resorcin

2,2',4,ή»»Tetrahydroxy-diphenyIs ulfid 2-Methyl-resorcin
4-Hexyl-resörein

2,2 ·, ti, k · -Tetrahydroxy-dipheny 1 ^{BAD 0RIÖINAL}

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Es- ist vorteilhaft, der gravierbaren Schicht wärmehärtbare Harze und der lichtempfindlichen Schicht thermoplastische Harze zuzusetzen. Es hat sich gezeigt, dass das wärmehärtbare Harz eine Vermischung der Gravierschieht und der lichtempfindlichen Schicht verhindert und dem Material besonders gute Graviereigenschaften verleiht. Durch das in der lichtempfindlichen Schicht enthaltene thermoplastische Harz wird ein nachträgliches Hartwerden dieser Schicht verhindert und das Eindringen der für die Entwicklung erforderlichen Ammoniakdt'mpfe in die Schicht erleichert.

Erfindungsgemäss wird, wie oben beschrieben, ein teilweise transparentes, mit einer Gravierschicht überzogenes Trägerblatt vorgeschlagen, das ausserdem eine lichtempfindliche Diazoverbindungen enthaltende Schien trägt. Das Graviermaterial kann vor oder nach der Belichtung und Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht graviert werden. Unter dem durch Bildentwicklung und Gravieren erhaltenen Bild kann eine lichtempfindliche lithographische Platte mit Licht des Wellenlängenbereichs von 39oo bis 4l5o S belichtet werden.

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Claims

K 1720 A PP-Dr.N .-us 7-1.1967 Patentansprüche

1. Zum Weiterkopieren geeignetes lichtempfindliches GravierSchichtmaterial, bestehend aus

a) einem transparenten Träger und

b) einem darauf haftenden, durch Gravieren entfernbaren überzug aus

1.) einer für aktlnische Strahlen durchlässigen Gravierschicht auf der Oberfläche des Trägers und

2.) einer eine lichtempfindliche Diazoverbindung enthaltenden Kopierschicht über der Gravierschicht.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravierschicht im wesentlichen aus einem thermoplastischen Bindemittel besteht, in, dem ein feinteiliges Pigment dispergiert 1st.

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3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein Absorptionsmittel für aktinische Strahlung enthält.

¹I. Material nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel in einer transparenten Schicht enthalten ist, die sich auf der Rückseite des Trägers befindet,

5. Material nach Anspruch 1 - *i, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht· außerdem eine Aζokupplungskomponente enthält, die mit der Diazoverbindung einen Farbstoff zu bilden vermag.

6. Material nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß es das Absorptionsmittel in solcher Menge .enthält, daß es zwischen etwa 30 und 50 % der einfallenden aHtinischen Strahlung absorbiert.

7. Material nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht zusätzlich ein thermoplastisches Harz und die Gravierschicht zusätzlich ein wärmehärtbares Harz enthält.

Der Rechtsanwalt:

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