DE2023083A1 - Lichtempfindliches aetzfaehiges Kopiermaterial - Google Patents
Lichtempfindliches aetzfaehiges KopiermaterialInfo
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Description
Beschreibung
zur Anmeldung der
KEUPPEL & ESSER COMPANY Morristown, New Jersey, USA
betreffend
Lichtempfindliches ätzfähiges Kopiermaterial
Lichtempfindliches ätzfähiges Kopiermaterial
Seit langem sind Verfahren zur Herstellung von Bildern bekannt, bei denen man ganz allgemein eine bildmäßig
verteilte Schutzschicht (Resist) auf einer Unterlage
verwendet, die durch ein geeignetes Mittel aufgelöst oder geätzt werden kann, während dieses Mittel auf das
Material der Schutzschicht wenig oder gar nicht einwirkt In der Glasätztechnik werden z. B. seit langer Zeit
bildmäßig verteilte Wachsschichten verwendet, die
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auf den Glasgegenstand oder die Glasplatte aufgebracht werden, worauf mit Flußsäure geätzt wird.
Es wurden auch biegsame Folien mit Ätzschutzschichten entwickelt, die für die Herstellung von Bildern und
Kopiervorlagen verwendet werden können.
Es sind viele verschiedene Materialien für die Her-™
stellung von Schutzschichten bekannt, die je nach der gewünschten Anwendung entweder mechanisch
graviert oder mit photographischen Mitteln zu bildmäßig verteilten Schutzschichten verarbeitet
werden. Typische Schutzschichten, wie sie allgemein verwendet werden, sind z. B. die Gravierschichten
(USA-Patent 3 352 728) und die lichtempfindlichen Photoresist-Schichten, wie sie z. B. in den USA-Patentschriften
2 943 936 (Bichromat-Kolloid-Schichten)
φ und 3 067 031I (Silberhalogenidschichten) beschrieben
sind.
Zu den wichtigsten Nachteilen der bisher bekannten Materialien und Verfahren zur Erzeugung von Bildern
gehört es, daß entweder die Schutzschichten oder die ätzfähigen Schichten nicht haltbar genug sind,
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daß eine große Anzahl zeitraubender und im wesentlichen in ihrer Reihenfolge unveränderlicher Schritte
erforderlich ist, um die notwendige Entwicklung der Schutzschicht und das Ätzen durchzuführen, und daß
die Ätzlösungen, sofern es sich nicht um stark korrodierende, giftige und feuergefährliche Lösungsmittel
oder Lösungen handelt, nur begrenzt zu gebrauchen sind,
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Material und ein Verfahren zur Bilderzeugung vorzuschlagen, wobei die Nachteile der bisher bekannten
Materialien und Verfahren vermieden werden. Insbesondere soll schnell und mit wenigen Verfahrensschritten ein geätztes Bild in einer Polymerschicht
erzeugt werden, wobei nur nichtbrennbare, wäßrige
Ätzlösungen benötigt werden.
Erfindungsgemäß wird ein lichtempfindliches ätzfähiges
Kopiermaterial vorgeschlagen, das aus einer Unterlage, einer ersten Schicht aus einem filmbildenden alkohollöslichen
Polyamid und einer darüberliegenden lichtempfindlichen
Ätzschutzschicht besteht.
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Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Materials wird ein geeigneter Träger, der aus einem biegsamen
flächenförmigen Material, also z. B. aus Papier oder einer Kunststoffolie, bestehen kann, mit einer
Lösung eines alkohollöslichen Polyamids oder Mischpolyamids beschichtet und dann getrocknet, so daß
ein zusammenhängender Film entsteht. Anschließend wird die Polyamidschicht mit einer Schicht aus
irgendeiner bekannten Resist-Mischung, z. B. einer gefärbten Gravierschicht oder einem Photoresistmaterial
gemäß den oben genannten Patenten, beschichtet. Aufgrund des verhältnismäßig inerten
Charakters der Polyamidschicht kann die Resistschicht aus Lösungen oder Dispersionen aufgebracht werden,
in denen wäßrige, aliphatische oder aromatische Flüssigkeiten enthalten sind. Bei der Auswahl der
filmbildenden Substanz der Resistschicht muß jedoch berücksichtigt werden, daß die gemäß der vorliegenden
Erfindung als Ätzmittel für die Polyamidschicht zu verwendende Lösung von wäßriger Natur ist und daß das
fertige schützende Resist-Bild so beschaffen sein muß, daß es in Wasser praktisch unlöslich ist.
Die soeben genannte Einschränkung bei der Auswahl der Substanz für die Resistschicht darf jedoch nicht
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so verstanden werden, daß Materialien, die aus wäßrigen Lösungen aufgebracht werden, von vornherein
ungeeignet für die Herstellung des Bebilderungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung
seien. So sind z. B. gewisse Photoresist-Materialien, wie weiter unten beschrieben, zunächst in' Wasser
löslich, bilden jedoch nach der Belichtung wasserunlösliche Bildstellen. Materialien dieser Art sind
für die Herstellung der Schutzschichten gemäß der vorliegenden Erfindung besonders geeignet.
Erfindungsgemäß wird auf der Polyamidschicht eine
bildmäßige Resistschicht erzeugt, indem man die Resistschicht in geeigneter Weise behandelt, d. h.
man ritzt in eine"gravierbare Resistschicht ein
Strichbild ein, um die darunterliegende Polyamidschicht freizulegen, oder erzeugt durch Belichtung
und Entwicklung in bekannter Weise eine bildmäßig verteilte wasserunlösliche Resistschicht, die offene
oder durchlässige Bereiche aufweist, an denen die Ätzflüssigkeit Zutritt zu der Polyamidschicht hat.
Nach der Herstellung des Resistbilds wird das Material in der Ätzflüssigkeit.gebadet. Dabei
werden die freigelegten Teile der Polyamidschicht
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weggelöst, und es entsteht entweder ein farblich kontrastierendes Bild, wenn die Polyamidschicht
eine deutlich gefärbte Substanz enthält, oder ein transparentes Bild, wenn sich die Polyamidschicht
auf einer transparenten Unterlage befindet und Substanzen enthält, die für sichtbares und/oder aktinisches
Licht undurchlässig sind.
Die Ätzflüssigkeit, die erfindungsgemäß für die
Schichten aus alkohollöslichen Mischpolyamiden oder Polyamiden verwendet ifirdj, ist eine wäßrige . Lösung
von Natriums alleylafe s C&loralhjpdrafc ©der Bromalhyd^at
Es ist gefunden wordens daß derartige wäßrige" Lösungen
besonders wirksam sind und die Polyamidschicht in verhältnismäßig kurzer Zeit lösenι außerdem haben
sie den Vorteil, nicht brennbar zu sein.
Das Bebilderungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung
kann für die Herstellung von Kopiervorlagen Verwendung finden, unter denen Flachdruckplatten und
andere lichtempfindliche Kopiermaterialien für die Kartographie und das graphische Gewerbe belichtet
werden. Außerdem kann die Erfindung auch noch für die Herstellung der.Druckplatten selbst verwendet
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werden, und zwar bei Verfahren, bei denen von der '
geätzten Polyamidschicht gedruckt wird, z. B. im Tiefdruck- oder Offsetdruckverfahren.
Erfindungsgemäß werden in erster Linie Kopiermaterialien
mit Schichten aus Mischpolyamidharzen oder modifizierten Polyaraidharzen verwendet, die sehr dauerhafte und gut
zusammenhängende Filme bilden, so daß sie auch in relativ dünnen Schichten selbsttragend sind. Es wird
ferner eine Gruppe von Ätζflüssigkeiten vorgeschlagen,
die überraschenderweise besonders gut geeignet sind, die Polyamidschichten aufzulösen. Durch die Verwendung
dieser Polyamidharze und der neuartigen Ätzlösungen ist gemäß der Erfindung ein ätzfähiges Kopiermaterial
geschaffen worden, bei dessen Verarbeitung und Herstellung nur wäßrige Mischungen und Lösungen angewendet
werden. Die Verwendung wäßriger Flüssigkeiten hat natürlich den besonderen Vorteil, daß sie nicht feuergefährlich
sind, keine giftigen Dämpfe bilden und daß sie sehr billig sind.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyamidharze
sind in Alkohol löslich und daher für die Herstellung von BeSchichtungsmischungen geeignet,
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welche keine leicht entzündlichen aromatischen Lösungsmittel enthalten. Aus diesen Mischungen hergestellte
Filme sind fest genug, um in Dicken von weniger als 0,025 mm selbsttragend zu sein, und
lassen sich bei Verwendung einer geeigneten Unterlage leicht von deren Oberfläche abziehen.
Die alkoholische Lösung des Polyamids läßt sich leicht auf jede geeignete Unterlage aufbringen,
also z. B. auf Glasplatten oder auf biegsame Träger, wie Papier oder Folien aus Celluloseacetat, Polyester,
Polycarbonat u. dgl. Wenn das Kopiermaterial zur Herstellung von Kopiervorlagen dienen soll, wird
ein transparenter Träger gewählt, und wenn große Genauigkeit erforderlich ist, wird man eine dimensionsbeständige
Unterlage wählen. Polyesterfolien sind für diesen Zweck besonders geeignet. Sie weisen außerdem
die glatten, undurchlässigen Oberflächen auf, von denen die nicht abgeätzten Teile der Polyamidschicht
leicht abgezogen werden können.
Zu den alkohollöslichen Mischpolyamiden, die für die Herstellung des erfindungsgemäßen Materials verwendet
werden können, gehören unter anderem Mischpolymerisate
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von Hexamethylendiammoniumadipat, Hexamethylendiammoniumsebacat
und Caprolactam, und andere Mischpolyamide, die in der USA-Patentschrift
2 285 009 beschrieben sind. Ebenfalls geeignet sind die alkohollöslichen Polyamide, die bei der
Methoxymethylierung von polymerisiertem Hexamethylendiammoniumadipat
entstehen, wie sie z. B. 'in den USA-Patenten 2 430 910, 2 430 929 und
2 430 950 beschrieben sind.
Erfindungsgemäß werden die mit den oben genannten Polyamidharzen hergestellten Schichten an bestimmten
Stellen geätzt, vorzugsweise bis auf die Unterlage, um so das gewünschte Muster oder Bild zu erzeugen.
Eine Ätzlösung, die sich für die vorliegende Erfindung eignet, ist z. B. eine wäßrige Lösung, die
20 bis 30 % Natriumsalicylat enthält. Der Lösung
können noch geringe Mengen, etwa zwischen 2 und 4 %,
Methanol, Äthanol, Benzylalkohol oder Furfurylalkohol zugesetzt werden, um die Fließeigenschaften der Ätzlösung
zu verbessern. Außer Natriumsalicylatlösung sind auch 35 bis 50 jSige wäßrige Lösungen von Chloral·
hydrat oder Bromalhydrat geeignet.
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Die selektive Einwirkung der Ätzlösung auf die Polyamidschicht
wird am einfachsten dadurch erreicht, daß man eine bildmäßige Schutzschicht verwendet,
die in Form von Streifen oder Schablonen, gravierten Schichten oder als auf photographischem Wege hergestellte
Photoresistschicht vorliegen kann. Welche ' ~ Art von ^^hiit'ZSChicht verwendet wird, ist nicht
wesentlich. Es kann jedes geeigne1ie^wässei»uTnilösliche
Material verwendet werden.
Geeignet als Schutzmaterial sind z. B. Polyvinylchlorid-Klebestreifen
oder durch ein Sieb aufgebrachte Polymerfarben; Schichten, die ein pigmentiertes Vinylharz,
Acrylharz oder Alkydharz enthalten und in die ein Bild eingraviert ist, sind besonders geeignet für
kartographische Zwecke und bei der Reproduktion technischer Zeichnungen, wo Originalzeichnungen oder Verbesserungen
an Zeichnungen direkt auf dem Original gemacht werden sollen.
Als Photoresistmaterialien, mit deren Hilfe von Originalzeichnungen
oder Kunstwerken bildmäßige Schutzschichten hergestellt werden können, sind z. B. Bichromat-Kolloid-Schichten,
Silberhalogenidschichten und Diazidoverbindungen
geeignet. Aufgrund ihrer guten Eignung für die
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Herstellung von Beschichtungsmischungen , weil sie,.je
nach Wahl, negativ oder positiv arbeiten und nach der
Belichtung mit wäßrigen Entwicklern entwickelbar sind, haben sich die in den USA-Patenten 3 046 114, 3 106 465
und 3 148 983 beschriebenen Naphthochinondiazide als besonders vorteilhaft für Photoresistschichten gemäß
der vorliegenden Erfindung erwies etf. ^
Färbende Materialien der verschiedensten Arten, wie z. B. Farbstoffe und Pigmente, können der Polyamidschicht
zugesetzt werden. Die Undurchlässigkeit für aktinische Strahlen kann gewünschtenfalls durch Zusatz
verschiedener lichtabsorbierender Substanzen verbessert werden. Außerdem können den Schichten die üblichen
Zusätze, z. B. Weichmacher oder Streckmittel, zugesetzt werden.
Auf eine 0,13 mm dicke biaxial orientierte Polyäthylenterephthalatfolie
wurde die folgende Beschichtungsmasse
so aufgetragen, daß die trockene Schicht eine Dicke von 0,013 mm hatte:
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alkohollösliches Polyamid 20 Gewichtsteile (Hexamethylendiammoniumadipat,
Hexamethylendianimoniumsebazat
und Caprolactam 40 : 30 : 30)
und Caprolactam 40 : 30 : 30)
Methanol
1,1,2-Trichlor-äthylen 2, J|-Dihydroxy-b enzophenon
Solvent Yellow 89 Solvent Red 132
1,2,6-Hexantriol
1,2,6-Hexantriol
65
120
120
.1.0 1.0 1.0 1,5
Anschließend wurde die folgende Mischung zu 0,005 mm Dicke in trockenem Zustand auf die Polyamidschicht
aufgebracht:
Äthylacetat
5-[Naphthochinon-(1,2)-diazid-(2)-sulfonyloxy-(4)]-2-hydroxy-benzophenon
dimerisiertes Kolophonium
100,0 Gewichtsteile 5,0
10,0 «
Das so hergestellte Reproduktionsmaterial wurde drei Minuten lang unter dem Negativ einer Strichzeichnung
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mit einer 375 Watt-Sonnenlichtlampe in einem Abstand
von etwa 15 cm belichtet. Danach wurde das Material einige Minuten in einer Lösung aus
Natriumcarbonat 10,0 Gewichtsteile
Wasser 100,0 "
gebadet, um die vom Licht getroffenen Stellen der Photoresistschicht abzulösen. Nach dem Spülen mit
klarem Wasser wurde die Schicht mit einem weichen
Tuch überwischt, das mit einer Lösung aus
Natriumsalicylat 30,0 Gewichtsteile
Benzylalkohol 3,0 "
Octylphenoxy-polyäthoxy- 0,05 " äthanol
Wasser 100,0 "
getränkt war. Durch diese Behandlung wurde die
Polyamidschicht an den offenen Bildstellen der Resistschicht sauber von der darunterliegenden PoIyesterfolie
abgelöst. Das auf diese Weise hergestellte Material konnte als Kopiervorlage verwendet werden
und stellte eine Kopie der als.Original verwendeten
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negativen Strichzeichnung dar, die aus transparenten
Linien und für aktinische Strahlen undurchlässigem Hintergrund bestand. Darüber hinaus ließen sich
nach Belieben Teile der für-aktinische Strahlen
undurchlässigen, von den Bildlinien umgebeneen Schichtbereiche leicht mechanisch von der Folienunterlage
entfernen, so daß aktinisch durchlässige "offene Fenster" entstanden.
Die gemäß diesem Verfahren hergestellte Vorlage wurde
auf hochlichtempfindliches Zweikomponenten-Diazotypiepapier weiterkopiert und ergab in einem handelsüblichen Reproduktionsgerät mit einer Quecksilber-Hochdrucklampe
bereits bei einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 0,6 m pro Minute klare Bilder.
Man arbeitete gemäß Beispiel 1, ersetzte jedoch das Mischpolyamid durch N-Methoxymethyl-polyhexamethylendiammoniumadipat
(hergestellt durch Ersatz von etwa 35 % des vorhandenen Amid-Wasserstoffs durch Methoxymethylgruppen).
Wenn man das so hergestellte Material
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wie in Beispiel 1 belichtete, entwickelte und ätzte,
erhielt man eine Reproduktionsvorlage ähnlicher
Qualität.
Man ersetzte die Ätzlösung aus Beispiel 1 durch wäßrige Lösungen, die einmal 50 % Chloralhydrat
und einmal 50 % Bromalhydrat enthielten. Die so
hergestellte Kopiervorlage war mit der gemäß Beispiel 1 erhaltenen Vorlage vergleichbar.
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Claims (5)
- PatentansprücheLichtempfindliches ätzfähiges Kopiermaterial, bestehend aus einer Unterlage, einer ersten Schicht, aus einem filmbildenden alkohollöslichen Polyamid und einer darüberliegenden lichtempfindlichen Ätzschutzschicht.
- 2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage aus einer für aktinisches Licht transparenten Folie besteht und die Polyamidschicht für aktinische Strahlen undurchlässig und so stark ist, daß sie als selbsttragender Film von der Unterlage abgezogen werden kann.
- 3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid ein Mischpolymerisat aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure, Sebacinsäure, Aminocapronsäure oder ölsäureoxydationsprodukten und Caprolactam oder ein methoxymethyliertes Polymerisat von Hexamethylendiammoniumadipat ist·- 17 -009848/16 27
- 4. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht ein Naphthochinondiazid enthält.
- 5. Verfahren zur Herstellung von Bildern, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Material gemäß Anspruch 1 bildmäßig belichtet, die belichtete Ätzschutzschicht entwickelt und auf die freigelegten Stellen der Polyamidschicht eine wäßrige Lösung von Natriumsalizylat, Chloralhydrat oder Bromalhydrat aufträgt.ο i' j
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