DE1597786C3

DE1597786C3 - Ätzfeste lichtempfindliche Kopierschicht

Info

Publication number: DE1597786C3
Application number: DE19671597786
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr. 6200 Wiesbaden; Reichet Maximilian Karl Dr. 6202 Wiesbaden Endermann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1967-10-09
Filing date: 1967-10-09
Publication date: 1976-02-19

Description

Die Erfindung betrifft eine ätzfeste, lichtempfindliche Kopierschicht, die zur Herstellung von Druckformen für die photomechanische Reproduktion geeignet ist.

Es ist bekannt, zur Herstellung lichtempfindlicher Kopierschichten als lichtempfindliche Substanzen Naphthochinon-(l,2)-diazide und deren Derivate zu verwenden. Derartige Schichten sind z. B. in den deutschen Patentschriften 854 890, 938 233 und 1 062 247 beschrieben. Dort werden sowohl Naphthochinon-(l,2)-diazide-(2) als auch die Naphthochinon-(l,2)-diazide-(l) beschrieben, insbesondere solche, die im Molekül eine Sulfonsäureestergruppe oder eine Sulfonsäureamidgruppe enthalten.

Es ist ferner aus der deutschen Patentschrift 1 195 166 bekannt, bestimmte Naphthochinondiazidsulfonsäureester in Verbindung mit säurefesten, alkalilöslichen Kondensationsharzen vom Typ der nicht härtbaren Phenol-Formaldehyd-Novolake zur Herstellung ätzfester Kopierschichten für die photomechanische Reproduktion zu verwenden. Die Herstellung der genannten Sulfonsäureester und Sulfonsäureamide erfolgt in der Weise, daß man die Sulfonsäurehalogenide — insbesondere die Chloride — mit den gewünschten Aminen oder Hydroxyverbindungen umsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine ätzfeste positiv arbeitende, gut lagerfähige Kopierschicht zu entwickeln, die einfach hergestellt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer ätzfesten lichtempfindlichen Kopierschicht, die mindestens ein säurefestes alkalilösliches Kondensationsharz vom Typ des nicht härtbaren Phenol-Formaldehyd-Novolaks und als lichtempfindliche Substanz mindestens ein Naphthochinone,2)-diazidsulfonsäurederivat enthält, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie als lichtempfindliche Substanz mindestens ein Naphthochinon-( 1,2)-diazidsulf onsäurehalogenid enthält.

Von den erfindungsgemäß zu verwendenden SuI-fonsäurehalogeniden werden der besonders leichten Zugänglichkeit wegen vor allem die Sulfonsäurechloride bevorzugt.

Die Diazidgruppe des Naphthochinone l,2)-diazids kann in bekannter Weise in 1- oder in 2-Stellung stehen. Auf Grund ihrer besseren Lichtempfindlichkeit und der leichteren Zugänglichkeit werden jedoch in bekannter Weise die Derivate des Naphthochinon-(l,2)-diazids-(2) stark bevorzugt.

Die erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Kopierschichten enthalten als weiteren Bestandteil ein Kondensationsharz vom Typ des Phenol-Formaldehyd-Novolaks, wie es bereits in der deutschen Patentschrift 1 195 166 beschrieben worden ist. Das Gewichtsverhältnis von lichtempfindlicher Substanz zu Kondensationsharz liegt dabei im allgemeinen zwischen 1:3 und 1:6, vorzugsweise zwischen 1:3 und 1:4.

Die ätzfesten lichtempfindlichen Kopierschichten vorliegender Erfindung sind in ihren Eigenschaften, z. B. in ihrer Lagerfähigkeit, mit den bekannten Schichten, z. B. denjenigen der deutschen Patentschrift 1 195 166 vergleichbar. Sie haben jedoch diesen gegenüber den Vorteil der erheblich einfacheren Herstellung, da die erfindungsgemäß verwendeten lichtempfindlichen Naphthochinone 1,2)-diazidsulf onsäurehalogenide Zwischenprodukte für die Herstellung der bekannten und bisher für den gleichen Zweck verwendeten lichtempfindlichen Diazoverbindungen sind. Obwohl Vertreter der erfindungsgemäß zu verwendenden Sulfonsäurehalogenide als chemische Verbindungen bereits seit mehr als 30 Jahren bekannt sind, ist ihre Verwendung in ätzfesten lichtempfindlichen Kopierschichten nicht beschrieben worden.

Der Vorzug der einfachen Zugänglichkeit gilt naturgemäß insbesondere für die sehr einfach herzustellenden und verhältnismäßig beständigen Sulfonsäurechloride. Es können jedoch in Fällen, in denen an die Haltbarkeit der Beschichtungslösungen keine allzu hohen Anforderungen gestellt werden, auch die entsprechenden Sulfonsäurebromide verwendet werden.

Als Träger für die erfindungsgemäßen Kopierschichten lassen sich mit besonderem Vorteil Metallplatten und Metallfolien verwenden, z. B. solche aus Aluminium, Bronze, Chrom, Kupfer, Magnesium, Messing, Silber, Stahl oder Zink sowie Bimetall- und Trimetallfolien, z. B. aus Kupfer-Stahl, Aluminium-Kupfer, Aluminium-Kupfer-Chrom. Ferner kann man Schichtträger aus elektrisch nicht leitenden Kunststoffen verwenden, die mit metallischen Schichten kaschiert oder mit Metallen bedampft worden sind. Hierfür sind insbesondere Folien aus transparenten Kunststoffen, z. B. biaxial gereckte und wärmefixierte Polyesterfolien geeignet.

Die Herstellung des Kopiermaterials mit den darauf haftenden erfindungsgemäßen Kopierschichten geht in an sich bekannter Weise vor sich. Man löst das Naphthochinon-diazid-sulfonsäurehalogenid oder ein Gemisch von entsprechenden Sulfonsäurehalogeniden und das säurefeste alkalilösliche Harz in einem organischen Lösungsmittel und trägt die Lösung, welche die beiden wesentlichen Bestandteile enthält, nach einer der in der Beschichtungstechnik üblichen Methoden, z. B. durch Aufschleudern, Antragen mittels Walzen usw., auf den an der Oberfläche gerei-

nigten Schichtträger auf und trocknet sie anschließend. Als Lösungsmittel zur Herstellung der Beschichtungslösungen eignen sich beispielsweise GIykolmonomethyläther oder Glykolmonoäthyläther, aliphatische Ester, wie Essigester oder Butylacetat, aliphatische Ketone, wie Methyl-isobutyl-keton oderi Aceton, oder Gemische derartiger Lösungsmittel.

Ferner können zur besseren Erkennbarkeit der in der Schicht erhaltenen Bilder die Kopierschichten mit geeigneten Farbstoffen, welche sich durch eine niedrige UV-Lichtabsorption auszeichnen, in bekannter Weise angefärbt werden. Der Farbstoff wird vorteilhaft bereits der lichtempfindlichen Beschichtungslösung zugesetzt. Geeignete Farbstoffe sind z. B. Methylviolett BB (Schultz, Farbstofftabellen, 7. Auflage, Bd. I [1931], S. 327, Nr. 738), Rosanilin-Hydrochlorid (a. a. O., S. 324, Nr. 780), Methylenblau (a. a. O., S. 449, Nr. 1038), Patentblau V (a. a. O., S. 349, Nr. 826), Sudanblau II (Color-Index, Solvent Blue 35, Vol. II, S. 2883).

Die erfindungsgemäßen ätzfesten Kopierschichten können zur Herstellung von Druckformen für die Chemigraphie sowie von kopierten Schaltungen verwendet werden. Sie können sowohl nach dem Mehrstufenätzverfahren als auch nach dem Einstufenätzverfahren verarbeitet werden. Sie arbeiten ebenso wie die Schichten gemäß Patentschrift 1 195 166 positiv und gestatten damit eine vereinfachte Herstellung und qualitätsmäßige Verbesserung von Druckformen für den Hoch- und Tiefdruck.

Beispiel 1

Man löst 3 g Naphthochinon-(l,2)-diazid-(2)-5-sulfonsäurechlorid und 10 g m-Kresol-Formaldehyd-Novolak in einem Gemisch aus 80 cm³ Glykolmonoäthyläther und 20 cm³ Butylacetat, setzt 0,5 g Sudanblau II hinzu, filtriert die Lösung und beschichtet damit einen rotierenden Kupferzylinder mittels einer Spritzdüse. Man trocknet die auf den Zylinder aufgetragene Schicht, belichtet sie unter einer negativen photographischen Vorlage und entfernt die vom Licht getroffenen Anteile der Schicht durch Überwischen mit einem Wattebausch, der mit einer etwa 10 bis 15%igen Trinatriumphosphatlösung getränkt ist.

Der so behandelte Kupferzylinder wird mit Wasser und schließlich mit etwa 2 bis 3%iger Essigsäure Übergossen, um die alkalisch reagierenden Reste der Entwicklerlösung zu beseitigen. Nach erneutem Abspülen mit Wasser wird mit Warmluft getrocknet. Die freigelegte Kupferfläche wird mit Eisen-III-chloridlösung von 40° Be, die eine Temperatur von 20° C besitzt, bis zur gewünschten Tiefe geätzt. Man erhält eine Druckform für den Tiefdruck, welche sich nach dem üblichen Verchromen für das Bedrucken von Klarsichtfolien hervorragend eignet.

Beispiel 2

Man löst 3 g Naphthochinone l,2)-diazid-(2)-4-sulfonsäurechlorid und 10 g m-Kresol-Formaldehyd-Novolak in 100 ecm Glykolmonoäthyläther und setzt 0,5 g Methylviolett BB hinzu. Man filtriert die Lösung und beschichtet mit ihr auf einer Schleuder eine saubere, polierte Zinkplatte. Die aufgetragene Schicht wird mit heißer Luft getrocknet. Zur Herstellung des Klischees belichtet man die Schichtseite der Zinkplatte unter einem Diapositiv und behandelt die belichtete Schicht mit einem Wattebausch, welcher mit einer etwa 2,5°/oigen wäßrigen Trinatriumphosphatlösung, die noch 10 bis 15 Volumprozent Glykolmonoäthyläther enthält, getränkt ist. Die.vom Licht getroffenen Schichtteile werden dabei von der Zink-5 oberfläche entfernt, während die Teile, welche während der Belichtung unter der Vorlage geschützt waren, als Restbild auf dem metallischen Träger zurückbleiben. Nach dem Spülen der entwickelten Platte mit Wasser wird in einem Steinzeugtrog, welcher Schaufelräder besitzt, mit verdünnter 7- bis 8°/oiger Salpetersäure nach dem üblichen Mehrstufenätzverfahren tief geätzt. Man erhält ein für den Buchdruck sehr gut geeignetes Klischee.

An Stelle einer Zinkplatte kann man mit gleich gutem Ergebnis eine Platte aus Magnesium verwenden. Ebenso kann man die Ätzung nach dem Einstufenverfahren durchführen.

Beispiel 3

Man löst 3 g Naphthochinon-(l,2)-diazid-(2)-5-sulfonsäurechlorid und 10 g m-Kresol-Formaldehyd-Novolak in einem Gemisch aus 80 cm³ Glykolmonomethyläther und 20 cm³ Butylacetat, setzt 0,5 g Rosanilin-Hydrochlorid (Schultz, Farbstofftabellen,

7. Auflage [1931] I. Band, S. 324, Nr. 780) zu, filtriert die Lösung und beschichtet damit eine glatt polierte Kupferplatte. Nach der Belichtung unter einem photographischen Negativ wird die belichtete Schicht mit einem Wattebausch behandelt, welcher mit einer etwa 2,5%igen wäßrigen Trinatriumphosphatlösung, die noch 10 bis 15 Volumprozent Glykolmonoäthyläther enthält, getränkt ist. Dabei werden die vom Licht getroffenen Teile der Schicht von der Kupferplatte entfernt. Die dadurch bildmäßig freigelegte Kupferfläche wird nun bei 20 bis 22° C mit einer Eisenchloridlösung von 40 Be geätzt. Man erhält eine für den Tiefdruck hervorragend geeignete Druckform.

Beispiel 4

Man löst 3 g Naphthochinon-(l,2)-diazid-(2)-4-sulfonsäurechlorid und 10 g m-Kresol-Formaldehyd-Novolak in 100 cm³ Glykolmonoäthyläther, setzt 0,5 g Methylviolett BB (Schultz, Farbstofftabellen, 7. Auflage, I. Band [1931], S. 327, Nr. 783) hinzu, filtriert dieJLösung und beschichtet damit eine Trimetallfolie aus Aluminium, Kupfer und Chrom. Nach der Belichtung unter einem photographischen Negativ werden die vom Licht getroffenen Anteile der belichteten Schicht mit einer 2,5°/oigen wäßrigen Trinatriumphosphatlösung, die noch etwa 10 bis 15 Volumprozent Glykolmonoäthyläther enthält, mittels eines Wattebausche entfernt. Anschließend wird die Platte mit fließendem Wasser gespült, mit Warmluft getrocknet und dann geätzt. Die Ätzung für Chrom erfolgt mittels eines Gemische aus Calciumchlorid, Salzsäure und Glycerin nach USA.-Patent 2 687 345, wobei die unter der Chromschicht befindliche Kupferfläche nicht angegriffen wird. Man erhält eine Druckform für den Offsetdruck, bei der die Druckelemente aus Kupfer bestehen, während die nicht druckende Fläche aus Chrom besteht.

Beispiel 5

Man löst 3 g Naphthochinone,2)-diazid-(2)-5-sulfonsäurechlorid und 10 g m-Kresol-Formaldehyd-Novolak zu 100 cm³ in Glykolmonomethyläther, setzt 0,5g Patentblau V (Schultz, Farbstoffta-

bellen, 7. Auflage, Bd. I [1931], S. 349, Nr. 826) hinzu, filtriert die Lösung und beschichtet damit eine Alumirrium-Kupfer-Bimetallfolie in bekannter Weise auf der Schleuder. Nach der Belichtung unter einem Diapositiv werden die vom Licht getroffenen Anteile der belichteten Schicht durch Behandlung mit einer etwa 2,5%igen wäßrigen Trinatriumphosphatlösung, die 10 bis 15 Volumprozent Glykolmonoäthyläther enthält, mit Hilfe eines Wattebauschs entfernt. Die freigelegte Kupferfläche wird dann mit einer Eisennitratlösung, welche 160 g Fe(NOs)S · 9 H2O in 100 cm³ Wasser enthält, weggeätzt. Man erhält eine Druckform für den Offsetdruck, mit welcher hohe Auflagen erhalten werden. An Stelle von Aluminium-Kupfer kann mit gleich gutem Ergebnis eine Bimetallfolie aus Stahl-Kupfer verwendet werden.

Beispiel 6

Man arbeitet wie in Beispiel 5, verwendet aber als Schichtträger eine Kupferfolie von etwa 30 bis 70 μ Dicke, die auf eine elektrisch isolierende Kunststoffolie kaschiert ist. Nach der Belichtung unter einem Diapositiv und Entfernen der vom Licht getroffenen Anteile der Schicht mit einer 2,5%igen wäßrigen Trinatriumphosphatlösung, welche etwa 10 bis 15 Volumprozent Glykolmonoäthyläther enthält, wird die das Bild tragende Seite der Unterlage mit fließendem Wasser gewaschen, mit Heißluft getrocknet und die freigelegte Kupferfläche bei Raumtemperatur mit Eisenchloridlösung von 40° Be weggeätzt. Man erhält eine »kopierte Schaltung«.

An Stelle einer auf den isolierenden Kunststoff kaschierten Metallfolie kann eine transparente oder mattierte Kunststoffolie, die durch Metallbedampfung im Vakuum mit einem Metallspiegel (Dicke beispielsweise etwa 1 μ) versehen ist, als Schichtträger mit gleich gutem Ergebnis verwendet werden.

Beispiel 7

Man arbeitet wie in Beispiel 4, jedoch unter Verwendung einer Aluminiumfolie als Schichtträger. Nach Belichtung unter einer Vorlage, zum Beispiel einem Diapositiv, und Entfernen der vom Licht getroffenen Anteile der Schicht durch Behandeln mit einer 2,5%igen wäßrigen Trinatriumphosphatlösung, welche etwa 10 bis 15 Volumprozent Glykolmonoäthyläther enthält, wird die Aluminiumfolie mit fließendem Wasser gewaschen und mit Heißluft getrocknet. Das Bild wird anschließend durch Tamponieren mit einer l,7%igen Phosphorsäure fixiert. Nach dem Einfärben von Hand oder in einer Offsetdruckmaschine ist die Druckfolie für den Druckprozeß fertig.

Beispiele

Man löst 1,5 g Naphthochinon-(l,2)-diazid-(2)-4 sulfonsäurechlorid, 1,5 g Naphthochinon-(l,2)-diazid-(2)-5-sulfonsäurechlorid und 10 g m-Kresol-Formaldehyd-Novolak in 100 cm³ Glykolmonoäthyläther, setzt 0,5 g Methylviolett BB hinzu, filtriert die Lösung und beschichtet damit eine Aluminiumfolie. Nach der Belichtung unter einer Vorlage, zum Beispiel einem photographischen Negativ, und Entfernen der vom Licht getroffenen Anteile der Schicht durch Behandeln mit einer 2%igen Trinatriumphosphatlösung, welche etwa 10 bis 15 Volumprozent Glykolmonoäthyläther enthält, wird die Aluminiumfolie mit fließendem Wasser gewaschen und mit Heißluft getrocknet. Zunächst wird die das Bild tragende Seite der Folie zur Herstellung eines gleichmäßig schwarz gefärbten Ätzbilds auf Aluminium bei Raumtemperatur 1 bis 2 min lang angeätzt, indem sie mit einem Wattebausch, der mit einer Lösung der folgenden Zusammensetzung getränkt ist (Ätzlösung I), überwischt wird:

297,0 g Calciumchlorid
255,6 g Eisen-III-chlorid (techn.)
132,0 cm³ konzentrierte Salzsäure (techn.)

7,9 cm³ 8O°/oige Salpetersäure
Wasser bis zu 1 Liter Lösung

Ohne die Folie mit Wasser zu spülen, wird dann mit einer Lösung folgender Zusammensetzung (Ätzlösung II) noch etwa 2 min weitergeätzt.

450,0 g Calciumchlorid
55,0 g Eisen-III-chlorid (techn.)
12,0 cm³ 8O°/oige Salpetersäure (techn.)
24,0 cm³ konzentrierte Salzsäure (techn.)
7,5 g CuCh · 2 H2O

Wasser bis zu 1 Liter Lösung

Es entsteht ein gleichmäßig schwarz gefärbtes, umgekehrtes Ätzbild der benutzten Vorlage, welches als Farbträger in einer Offsetdruckmaschine verwendet werden kann, nachdem nach dem Ätzen die vom Licht nicht getroffenen und auf der Folie verbliebenen Anteile der Schicht zunächst mit einem Lösungsmittel, z. B. Glykolmonoäthyläther, abgelöst und anschließend das freigelegte Aluminium durch Tamponieren mittels--eines geeigneten Hydrophilierungsmittels wasserführend gemacht sind. Eine weitere Verbesserung der Leistung dieser so hergestellten Druckplatte kann man erreichen, wenn man nach dem Ätzen das Ätzbild in bekannter Weise lackt und anschließend die nicht belichteten Stellen entfernt.

Claims

Patentansprüche:

1. Ätzfeste lichtempfindliche Kopierschicht, die mindestens ein säurefestes alkalilösliches Kondensationsharz vom Typ des nicht härtbaren Phenol-Formaldehyd-Novolaks und als lichtempfindliche Substanz mindestens ein Naphthochinon-(l,2)-diazidsulfonsäurederivat enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie als lichtempfindliche Substanz mindestens ein Naphthochinon-(l ,2)-diazidsulf onsäurehalogenid enthält.

2. Kopierschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Naphthochinone,2)-diazidsulfonsäurehalogenid ein Naphthochinon-(l,2)-diazidsulfonsäurechlorid ist.

3. Kopierschicht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als lichtempfindliche Substanz ein Naphthochinon-(l,2)-diazid-(2)-sulfonsäurehalogenid enthält.

4. Kopierschicht nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Naphthochinon-(l,2)-diazidsulf onsäurehalogenid zu Phenol-Formaldehyd-Novolak zwischen 1:3 und 1:6 liegt.