DE2023083C2

DE2023083C2 - Ätzfähiges Kopiermaterial

Info

Publication number: DE2023083C2
Application number: DE2023083A
Authority: DE
Inventors: Viron V. Caldwell N.J. Jones
Original assignee: Keuffel & Esser Co 07960 Morristown Nj Us
Current assignee: Keuffel & Esser Co 07960 Morristown Nj Us
Priority date: 1969-05-19
Filing date: 1970-05-12
Publication date: 1982-11-11
Also published as: GB1305634A; JPS4945321B1; SE365315B; BE750605A; CH537598A; NL7007202A; US3645732A; CA940759A; FR2048481A5; DE2023083A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein ätzfähiges Kopiermaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ätzfähige Kopiermaterialien zur Herstellung von Bildern bzw. Kopiervorlagen, bestehend aus einem Schichtträger, einer Ät/.schicht aus einem filmbildenden Kunststoff und einer lichtempfindlichen Ätzschutzschicht sind bekannt (US-PS 33 52 728, 39 43 936. 30 67 034. DE-AS 11 78 300).

Die bekannten Kopicrmatcrialien haben den Nachteil, daß entweder die Ätzschutzschicht oder die Ätzschicht nicht haltbar genug ist. dall eine große Anzahl zeitraubender und im wesentlichen in ihrer Reihenfolge unveränderlicher Schritte erforderlich ist. um die notwendige Entwicklung der Ätzschutzschicht und das Ätzen durchzuführen, und daß die Ätzlösungen, sofern es sich nicht um ausgesprochen stark korrodierende, giftige und feuergefährliche Lösungsmittel oder Lösungen handelt, nur begrenzt /u gebrauchen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es. ausgehend von dem bekannten, eingangs bezeichneten Kopiermaterial, dieses so auszubilden, daß die verwendeten Schichten haltbarer sind, schnell und mit wenigen Verfahrensschritten ein Bild geätzt werden kann und daß nur nicht feuergefährliche, nicht korrodierende und nicht giftige Lösungsmittel für die Ät/.lösung benötigt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der rrfindung dadurch, daß das Kopiermaterial eine Ätzschicht aus einem alkohollöslichcn Mischpolyamid von Hexamethylendiamin mit Adipinsäure, Sebacinsäure. Aminocapronsäure, sowie Stibcrinsäiirc und Azelainsäure, erhalten durch Oxidation von Ölsäure und/oder faprolactam oder aus einem methoxymethylierten Polyamid aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin enthält.

Fürdie Herstellung des erfindungsgemäßen Materials wird ein geeigneter Schichtträger, der aus einem biegsamen flächenförmigen Material, also z. B. aus Papier oder einer Kunststoffolie, bestehen kann, mit der s Lösung des alkohollöslichcn Polyamids bzw. Mischpolyamids beschichtet und dann getrocknet, so daß ein zusammenhängender Film entsteht Anschließend wird die Polyamidschicht mit einer Ätzschutzschicht, z. B. einer gefärbten Gravierschicht oder einem Photoresist-

in material gemäß den oben genannten L-S-Patenten, beschichtet. Aufgrund des verhältnismäßig inerten Charakters der Polyamidschicht kann die Ätzschutzschicht aus Lösungen oder Dispersionen aufgebracht werden, in denen wäßrige, aliphatische oder aromatisehe Flüssigkeiten enthalten sind. Bei der Auswahl der filmbildenden Substanz der Ätzschutzschicht muß jedoch berücksichtigt werden, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung als Ätzmittel für ώ- Polyamidschicht zu verwendende Lösung von wäßriger Natur ist

und daß das fertige schützende Ätzschutzschicht-Bild so beschaffen sein muß, daß es in Wasser praktisch unlöslich ist.

Die soeben genannte Einschränkung bei der Auswahl der Substanz für die Ätzschutzschicht darf jedoch nicht 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

ίο beschrieben, zunächst in Wasser löslirh, bilden jedoch nach der Belichtung wasserunlösliche Bildstellen.

Materialien dieser Art sind für die Herstellung der

Ätzschutzschichten besonders geeignet.

Auf der Mischpolyamidschicht wird eine bildmäßige

J5 Ätzschutzschicht erzeugt, indem man die Ätzschutzschicht in geeigneter Weise behandelt, d. h. man ritzt in eine gravierbare Ätzschutzschicht ein Strichbild ein, um die darunterliegende Mischpolyamidschicht freizulegen, oder erzeugt durch Belichtung und Entwicklung in bekannter Weise eine bildmäßig verteilte wasserunlösliche Ätzschutzschicht, die offene oder durchlässige Bereiche aufweist, an denen die Ätzflüssigkeit Zutritt zu der Mischpolyamidschicht hat.

Nach der Herstellung des Ätzschutzschicht-Bildes

4S wird das Material in der Ätzflüssigkeit gebadet. Dabei werden die freigelegten Teile der Mischpolyamidschicht wcggclösi. und es entsteht entweder ein farblich kontrastierendes Bild, wenn die Mischpolyamidschicht eine deutlich gefärbte Substanz enthält, oder ein transparentes Bild, wenn sich die MiscLipolyamidschicht auf einer transparenten Unterlage befindet und Substanzen enthält, die für sichtbares und/oder aktinisches Licht undurchlässig sind.

Die Ätzflüssigkeit, die für die Ätzschichten aus alkohollöülichen Mischpolyamiden oder Polyamiden verwendet wird, ist zweckmäßig nach einer Weiterbildung de;r Erfindung eine wäßrige Lösung von Natriumsalicylat, Chloralhydrat oder Bromalhydrat. Es hat sich gezeigt, daß derartige wäßrige Lösungen besonders wirksam sind und die Polyamidschicht in verhältnismäßig kurzer Zeit lösen; außerdem haben sie den Vorteil, nicht brennbar zu sein.

Das Kopiermaterial gemäß der vorliegenden Erfindung kann für die Herstellung von Kopiervorlagen

hi Verwendung finden, unter denen Flachdruckplatten und andere lichtempfindliche Kopicrmatcrialien für die Kartographie und das graphische Gewerbe belichtet werden. Außerdem kann die Rrfindung auch noch für die

Herstellung der Druckplatten selbst verwendet werden, und zwar bei Verfahren, bei denen von der geätzten Polyamidschicht gedruckt wird, z. B. im Tiefdruck- oder Offsetdruckverfahren.

Errindungsgemäß werden Kopiermaterialien mit Ätzschutzschichten aus Mischpolyamidharzen oder modifizierten Polyamidharzen verwendet, die sehr dauerhafte und gut zusammenhängende Filme bilden, so daß sie auch in relativ dünnen Schichten selbsttragend sind. Es wird in einer Weiterbildung ferner eine Gruppe von Ätzflüssigkeiten vorgeschlagen, die überraschenderweise besonders gut geeignet sind, die Polyamidschichten aufzulösen. Durch die Verwendung dieser Polyamidharze und der neuartigen Ätzlösungen ist 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 vorlegenden Erfindung verwendeten Polyamidharze sind in Alkohol löslich und daher für die Herstellung von Beschichtungsmischungen geeignet, 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. dergl. Wenn das Kopiermateria; z'ir Herstellung von Kopiervorlagen dienen soll, wird ein ransparentcr Träger gewählt, und wenn große Genauigkeit erforderlich ist. wird man eine dirnensionsbcständige 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 fur die Herstellung des erfindungsgemäßen Materials verwendet werden können, gehören unter anderem Mischpolymerisate von Hexamethylendiammoniumadipat. Hcxamethylendiammoniumsebacat und Caprolactam. und andere Mischpolyamide, die in der US-Patentschrift 22 85 009 beschrieben sind. Ebenfalls geeignet sind die alkohollöslichen Polyamide, die bei der Mcthoxymethylierung von polymerisieriem Hexamethylendiammoniumadipat entstehen, wie sie z. B. in den US-Patenten 24 30 910,24 30 929 und 24 30 950 beschrieben sind.

Die mit den oben genannten Polyamidhar/en hergestellten Schichten werden 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 3()"/o Natriurnsalicylat enthält. Der Lösung können noch geringe Mengen, etwa zwischen 2 und 4%, Methanoi, Äthanol. Benzylalkohol oder Furfurylalkohol zugrel/t werden, um die Fließeigenschaften der Ätzlösung /u verbessern. Außer Natriumsalicylatlösung sind auch Vt bis 5O°/oigc wäßrige Losungen von Chloralhydrat oder Bromalhydrat geeignet.

Die selektive Einwirkung der Ätzlösung auf «lie Polyamidschicht wird am einfachsten dadurch erreicht.

daß man eine bildmäßige Ätzschutzschicht verwendet, die in Form von Streifen oder Schablonen, gravierten Schichten oder als auf photographischem Wege hergestellte Photoresistschichi vorliegen kann. Welche Art von Ätzschutzschicht verwendet wird, ist nicht wesentlich. Es kann jedes geeignete wasserunlösliche Material verwendet werden.

Geeignet als Schutzmaterial sind z. B. Polyvinylchlorid-Klebestreifen oder durch ein Sieb aufgebrachte ι 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 Ätzschutzschichten hergestellt werden können, sind z. B. Bichromat-Kolloid-Schichten, Silberhaiogenidschichten und Diazidoverbindungen geeignet Aufgrund ihrer guten Eignung für die Herstellung von Beschichlungsmischungen, weil sie, je nach Wahl, negativ oder positiv arbeiten und nach der Belichtung mit wäßrigen Entwicklern entwickelbar sind, haben sich die in den US-Patenten 30 46 114, 3106 465 und 3148 983 beschriebenen Naphthochif andiazide als besonders vorteilhaft für Photoresistschichten für Kopiermaterial gemäß der vorliegenden Erfindung erwiesen.

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 Streckmiitel, zugesetzt werden.

Beispiel I

Auf eine 0.13 mm dicke biaxial orientierte Polyäthylenterephthalatfolic wurde die folgende Eeschichtungsmasse so aufgetragen, daß die trockene Schicht eine Dicke von 0.013 mm hatte:

alkohollösliches Polyamid
(Hexamcthyiendiammoniumadipat. Hexamethylendiamin»:! iumsebazat
und Caprolactam 40 : 30 ·. 30)
Methanol

i^-Trichlor-äthylen
2,4- Dihydroxy- benzophenon
Solvent Yellow 89
Solvent Red 132
1.2.6-Hexantriol

20 Gewichtsieile

65 Gewichtsteile

120 Gewichtsteile

LOGewichtsteil

I.OGewichtsteil

l.OGewiehtsieil

1,5 Gewichtstcile

Anschließend wurde die folgende Mischung zu 0.005 mm Dicke in trockenem Zustand auf die Polvamidschicht aufgebracht:

Äthylai cut

5-[Naphthochinon-(l,2)-diazid-(2)-sulfonylo\y-(4)]-2-Ii\drox ν -benzophenon
*' dimerisiertes Kolophonium

IÖO.Ö Gewichtsieile

5.0 Gewichtsteile
10.0 Gewichtsteile

D.;is so hergestellte Kcproduktionsmateri.il wurde drei Minuten lang unter dem Negativ einer Strich/eich

nung mit einer 375 Watt-Sonnenlichtlampe in einem Abstand von etwa 15 cm belichtet. Danach wurde das Material einige Minuten in einer Lösung aus

Natriumcarbonat
Wasser

JO₁O Gewichtsteile
100,0 Gewichtsteile

gebadet, um die vom Licht getroffenen Stellen der Photoresistschicht (Ätzschutzschicht) abzulösen. Nach dem Spülen mit klarem Wasser wurde die Schicht mit einem weichen Tuch iiberwischt, das mit einer Lösung aus

Natriumsalicylat

Benzylalkohol

Octylphenoxy-polyälhoxy-

äthanol

Wasser

30,0 Gewichtsteile
3,0 Gewichtsteile

0,05 Gewichtsteile
100,0 Gewichtsteile

getränkt war. Durch diese Behandlung wurde die Polyamidschicht an den offenen Bildstellen der Ätzschufzschicht sauber von der darunterliegenden Polyesterfolie abgelöst. Das auf diese Weise hergestellte Material konnte als Kopiervorlage verwendet werden und stellte eine Kopie der als Original verwendeten 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 umgebenen Schichtbereiche leicht mechanisch von der Folienunterlage entfernen, so daß aklinisch durchlässige »offene Fenster« entstanden. Die gemäß diesem Verfahren hergestellte Vorlage wurde auf hochlichtempfindliches Zweikomponenten-Diazotypiepapier weilerkopiert 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.

Beispiel 2

Man arbeitete gemäß Beispiel 1, ersetzte jedoch das Mischpolyamid durch N-Methoxymethyl-polyhexamethylen-diammoniumadipat (hergestellt durch Ersatz von etwa 35% des vorhandenen Amid-Wasserstoffs durch Methoxymethylgruppen). Wenn man das so hergestellte Material wie in Beispiel 1 belichtete, entwickelte und ätzte, erhielt man eine Reproduktionsvorlage ähnlicher Qualität.

Beispiel ^Ί

Man ersetzte die Atziösung aus Beispiel i 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.

Claims

Patentansprüche:

1. Atzfähiges Kopiermaterial aus einem Schichtträger, einer Ätzschicht aus einem filmbildenden Kunststoff und einer lichtempfindlichen Ätzschutzschicht, dadu/ch gekennzeichnet, daß es eine Ätzschicht aus einem alkohollöslichen Mischpolyamid von Hexamethylendiamin mit Adipinsäure, Sebacinsäure, Aminocapronsäure, sowie Suberinsäure und Azelainsäure, erhalten durch Oxidation von ölsäure und/oder Caprolactam oder aus einem methoxymethylierten Polyamid aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin, enthält.

Z Kopiermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen transparenten Schichtträger und eine opake Ätzschicht enthält, die so dick ist, daß sie als selbsttragende Folie vom Schichtträger abgezogen werden kann.

3. Kopiermaterial nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß es eine Ätzschutzschicht aus einem Naphthochinondiazid enthält.

4. Verfahren zur Herstellung von Bildern, bei dem ein ätzfähiges Kopiermaterial bildmäßig belichtet wird, die löslichen Bildteile entfernt werden und mit einer wäßrigen Lösung geätzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopiermaterial nach Anspruch I und eine wäßrige Lösung von Natriumsalicylai, Chloralhydrat oder Bromalhydrat verwendet wird.