DE2660103C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Farbkorrektursystem für Mehrfarbenbildproduktion, welches die
Möglichkeit der Änderung der Größe der Rasterpunkte aufweist. Das neue Farbkorrektursystem basiert auf
neuen photopolymerisierbaren Materialien, die zur Anfertigung von neuen, punktätzbaren, ein UiId enthaltenden
Masken verwendet werden können, die sich insbesondere für die Anfertigung von Kopien und für
verwandte Zwecke eignen. Masken werden bei der bildmäßigen Belichtung anderer lichtempfindlicher
Materialien mit aktinischer Strahlung verwendet.
In der photomechanischen Technik wird eine Maske, die ein für aktinische Strahlung undurchlässiges Bild
enthält, für die Anfertigung von Druckformen beliebiger Art verwendet. Ohne Rücksicht darauf, ob es sich
um Hochdruck oder Flachdruck handelt, ist das Herstellungsverfahren im wesentlichen das gleiche. Eine
Metallplatte (oder in gewissen Fällen eine Kunststoffplatte) wird mit einem lichtempfindlichen, ein Resist
bildenden Material beschichtet und durch die Maske mit aktinischer Strahlung belichtet. Nach der Belichtung
wird die Platte in einem Lösungsmittel behandelt, das das unbelichtete Material entfernt, wobei ein
Resistbild zurückbleibt, das die mit dem Resist bedeckten Bereiche der Metallplatte gegen die zum Ätzen der
Platte verwendete Säure (im Falle von Hochdruck) oder gegen die Verschiedenen hydrophilen Überzüge, d;c im
Flachdruck verwendet werden, schützt.
Zu diesem Zweck muß das Bild in der Maske größtmöglichen Kontrast aufweisen und z. B. in den Bildbereichen
vollständig undurchsichtig schwarz und in den unbelichteten Bereichen vollständig transparent
(schleierfrei) sein. Für solche Masken wird ein als »Lithofilm« bekannter Film (oder Filme verschiedener
Hersteller, deren Handelsbezeichnung die Silbe »Lith« enthält) verwendet. Diese Filme sind gewöhnlich mit
Silberhalogenidemulsionen beschichtet, die äußerst scharfe Bilder mit hoher Dichte und hohem Kontrast
ergeben. Sie werden in der graphischen Technik zur Herstellung von Linien- und Rasterbildern und in Lichtsetzsystemen
verwendet. Die charakteristische Kurve eines Lithofilms hat einen steii ansteigenden, geradlinigen
Teil und ein sehr kurzes Kurvenschwanzstück. Wenn ein Lithofilm durch ein Raster belichtet und
entwickelt wird, enthält er ein aus Punkten bestehendes Bild. Die Punkte entsprechen den Bereichen des Films
unter den transparenten Bereichen des Rasters und bestehen aus belichtetem und entwickeltem Material.
Bei Halogensilber-Lithofilmen kann die Größe dieser Punkte durch »Punktätzen« verkleinert werden. Das
Punktätzen verringert die Größe oder »ätzt« die Rasterpunkte, wodurch die Tonwerte des Bildes verändert
werden. Bei Halogensilberfilrnen geschieht dies chemisch
durch Behandlung der Filme mit einem »SiJberlösungsmittel«. Dieses Verfahren wird in der Lithographie
angewandt, wenn die Tonwerte oder Farbstärke während der photographischen Stufen und nicht auf der
Druckform verändert werden müssen. Seine Bedeutung wird durch die Verfahren zur Farbkorrektur weiter
veranschaulicht.
Wenn die Prozeß-Farbkorrektur Teil der täglichen Arbeit eines Lithographiebetriebes ist, ist häufig Korrekturarbeit
in einem gewissen Umfang notwendig, um die Farben im Original genau zu reproduzieren. Ein
typisches Verfahren erfordert das Anfertigen eines Satzes von drei oder vier Farbauszugsnegativen, und von
diesen Negativen wird ein Satz von Rasterpositiven angefertigt. Diese beiden Arbeitsgänge werden von
einem Farbkameramann durchgeführt, und in einer späteren Phase werden die Rasterpositive dem Punktätzer
zur Korrektur übergeben.
Beim Punktätzen werden die Punkte des Rasterpositivs chemisch behandelt, um ihre Größe in ausgewählten
Bereichen zu verringern. Nach einem gewissen Zeitpunkt ist der Punktätzer überzeugt, daß die von ihm
durchgeführte Arbeit die notwendige Farbkorrektur bei der Reproduktion ergibt. Er übergibt das korrigierte
Positiv an jemand, der davon ein Kontaktrasternegativ für die Druckformenherstellung anfertigt. Diese Arbeit
wird häufig vom Kontaktkopierer durchgeführt. Zuweilen wird, wenn eine Tiefätzplatte erforderlich ist,
zunächst ein Kontaktrasternegativ und dann von diesem Negativ ein Kontaktrasterpositiv angefertigt. Der
Grund für diese anscheinend doppelte Arbeit liegt darin, daß ein Bild mit einem Punkt, der für die Belichtung
zur Druckformenherstellung genügend optisch dicht ist, erforderlich ist. Diese Art von Punkt ist als
»harter« Punkt bekannt. Der Punktätzprozeß verringert die optische Dichte von Halogensilberpunkten und
erfordert daher die zusätzliche Maßnahme der Bildung von harten Punkten. Es besteht ein Bedürfnis für eine
als Lithofilm geeignete verbesserte Maske, mit der harte Punkte gebildet werden, und bei der der Aufwand
und die Umstände des Arbeitens unter Rotlicht wie bei
Δ rf
■" ; T
muß jedoch die Eigenschaft der Punktätzbarkeit aufweisen, um die Farbtonkorrektur vornehmen zu
können.
Es wurde von der Anmelderin gefunden, daß man ein photopolymerisierbares Aufzeichnungsmaterial mit
einem Schichtträger, auf den eine photopolymerisierbare Schicht aufgebracht ist, die die äußere Schicht des
Materials darstellt oder an eine abziehbare Deckfolie
oder an eine Deckschicht angrenzt, die wenigstens teilweise
in einem Entwicklerlösungsmittel für die photopolynierisierbare
Schicht löslich oder von diesem Lösungsmittel durchdringbar ist und die phoiopolymerisierbare
Schicht UV-Licht absorbierende Verbindungen enthält, herstellen kann, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die photopolymerisierbare Schicht eine optische Dichte im aktinischen Bereich von wenigstens 3,0 und
eine Dicke von nicht mehr als 0,015 mm hat. Dieses photopolymerisierbare Aufzeichnungsmaterial sowie
ein Verfahren zur Bildreproduktion durch Belichten und Entwickeln eines photopolymerisierbaren Aufzeichnungsmaterials
sind Gegenstand der DE-AS 26 51 864.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein auf diesem Aufzeichnungsmaterial basierendes Farbkorrektursystem
für Mehrfarbenbildreproduktion mit der Möglichkeit der Änderung der Größe der Rasterpunkte
in wenigstens zwei Farbauszügen. Hs iü dadurch
gekennzeichnet, daß die rasterätzbaren Farbauszüge unter Verwendung eines photopolymerisierbaren Aufzeichnungsmaterials
hergestellt worden sind, das eine photopolymerisierbare Schicht einer optischen Dichte
im aktinischen Bereich von wenigstens 3,0 und eine Dichte von nicht mehr als 0,015 mm auf einem transparenten
Schichtträger enthält.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauszüge in ihrer eigenen
Farbe sichtbar eingefärbt sind und bei Übereinanderlegen im durchscheinenden Bild das zu erwartende
Druckergebnis zeigen.
Vorzugsweise hat die photopolymerisierbare Schicht eine Dicke von nicht mehr als 0,01 mm und eine optische
Dichte von wenigstens 4,0 im Bereich von 350 bis 400 mm.
In einer besonderen Ausführungsform ist in das Aufzeichnungsmaterial
eine nichtlichtempfindliche Harzzwischenschichi eingebettet, die den Bereich des lichtempfindlichen
Materials begrenzt.
In dem erfindungsgemäßen Farbkorrektursystem ersetzen photopolymerisierbare Materialien die teueren
Silberhalogenidmaterialien für die Herstellung photographischer Masken. Dieses photopolymerisierbare
Material weist eine charakteristische Kurve auf, die für lithographische Anwendungen geeignet ist und Bilder
ergibt, deren Tonwerte durch Punktätzen ohne wesentlichen Verlust der Bilddichte korrigiert werden können.
Die Materialien zeichnen sich durch schnelle Verarbeitbarkeit, Eignung für Handhabung unter hellem Licht
und die Bildung von Rasterpunktbildern aus, die schärfer und leichter mit stark vermindertem Arbeitsaufwand
in der Größe verkleinert werden können als die Punkte von Halogensilberlithofilmen.
Das erfindungsgemäß verwendete photopolynerisierbare
Aufzeichnungsmaterial wird unter Bezugnahme auf die Abbildung ausführlich beschrieben.
Fig. 1 ist ein schematischer (nicht maßstabsgerechter) Querschnitt eines belichteten und entwickelten
Materials gemäß der Erfindung mit den auf dem Träger verbliebenen belichteten Bereichen, deren Ränder
durch Entwicklung unterschniiten worden siiid.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf belichtete und entvvikkelte
Materialien und zeigt das aus belichtetem, undurchsichtigem Photopolymerem bestehende Bild
oder Muster von Rasterpunkten. Fig. 2A weist 60%ige Punkte auf, deren Ecken sich schneiden, wodurch
Löcher begrenzt werden. Fig. 2B stellt 10%ige Punkte Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines
belichteten und entwickelten Materials gemäß der Erfindung mit belichteten Bereichen, deren unterschnittene
Ränder entfernt worden sind.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 2 dargestellten belichteten und entwickelten Materialien mit entfernten
unterschnittenen Rändern und veranschaulicht die verringerte Größe der Rasterpunkte des belichteten
photopolymeren Bildes.
Der Erfindung liegt die Entwicklung des Verfahrens des »Ätzens« von belichteten Bereichen (insbesondere
von Rasterpunkten) von photopolymerisierbarem Material und die Feststellung zugrunde, daß photopolymerisierbare
Materialien, die für dieses Verfahren geeignet sind, durch Verwendung einer photopolymerisierbaren
Schicht herstellbar sind, die sehr dünn, d. h. nicht dicker als 15 μ (0,015 mm) ist und eine solche
Menge an Materialien erhält, die aktinische Strahlung absorbieren, daß die optische Didiie der Schicht iiii
(gesamten) aktinischen Bereich wenigstens 3,0 beträgt. Durch bildmäßige Belichtung mit aktinischer Strahlung
beispielsweise im Bereich von 350 bis 400 nm entstehen in der photopolymerisierbaren Schicht gehärtete Bereiche,
die den durchsichtigen Bereichen der Schablone oder der Transparentvorlage, durch die das Material
belichtet wird, entsprechen. Die Entwicklung der Materialien nach der Belichtung erfolgt vorzugsweise durch
Herauswaschen der unbelichteten Bereiche aus dem Träger mit einem Lösungsmittel für die unbelichteten
Bereiche. Durch fortgesetzte Einwirkung des Lösungsmittels während der Entwicklung werden die belichteten,
gehärteten Bereiche unterschnitten (d. h. es wird Material unter den Rändern der gehärteten Bereiche
entfernt), da die hohe optische Dichte der Schicht einen Gradienten im Polymerisationsgrad oder im Grad der
Härtung durch die Dicke der Schicht verursacht, wobei der höchste Grad der Polymerisation oder Härtung an
der Oberfläche der Schicht vorliegt. Die verbleibenden Bildbereiche bestehen aus einer gehärteten oberen
Haut, die auf einem weicheren, darunterliegenden Material ruht, das einen geringeren Grad der Polymerisation
oder Härtung aufweist. Der Träger der photopolymerisierbaren Materialien trägt die belichteten Bereiche
der entwickelten Maske und schützt in Kombination mit der abstreifbaren Deckschicht gegen Inhibierung
durch Sauerstoff bei der Belichtung.
Photopolymerisierbare Materialien sind für die Schicht besonders gut geeignet, weil sie mit Lösungsmitteln
in den unbelichteten Bereichen herausgewaschen und leicht unterschnitten werden können. Die bevorzugten
Materialien bestehen daher aus einem transparenten Träger, einer transparenten Deckschicht und
einer einzelnen photopolymerisierbaren Schicht einer Dicke von nicht mehr als 15 μ zwischen dem Träger und
dem Deckblatt oder der Deckschicht. Diese photopolymerisierbare Schicht enthält
a) eine äthylenisch ungesättigte Verbindung, die ein Hochpolymeres durch eine durch freie Radikale
initiierte, sich kettenförmig fortpflanzende AdditioriSpG!y~crisaticr.
zu bilden vermag, in ein^r
Menge von 10 bis 30 Gew.-%,
b) ein organisches polymeres Bindemitte! in einer lJenge von 10 bis 60 Gew.-%,
c) ein freie Radikale bildendes Initiatorsystem für die Additionspolymerisation, das durch aktinische
Strahlung aktivierbar ist, in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-% und
d) ein aktinische Strahlung absorbierendes Material in einer solchen Konzentration, daß der photopolymerisierbaren
Schicht eine optische Dichte von wenigstens 3,0 über den Spektralbereich von 350
bis 400 nm verliehen wird.
Besonders bevorzugt werden Materialien, die eine Dicke von nicht mehr als 10 μ haben, und deren
photopolymerisierbare Schicht eine optische Dichte von wenigstens 4,0 hat.
Für ein besonders bevorzugtes Material gemäß der Erfindung werden die polymeren Bindemittel so
gewählt, daß die unbelichtete photopolymerisierbare Masse ir. überwiegend wäßrigen Lösungen, z. B. verdünnten
wäßrigen alkalischen Lösungen, löslich ist, aber nach Belichtung mit aktinischer Strahlung relativ
unlöslich darin wird. Im allgemeinen werden diese Voraussetzungen durch carboxylierte Polymerisate, z. B.
Vinyladditionspolymerisate, die freie Carboxylsäuregruppen enthalten, erfüllt, jedoch können die verschiedensten
Bindemittel verwendet werden, wie sie bisher für photopolymerisierbare Massen, bei denen eine Entwicklung
in wäßrigen Entwicklern nicht erforderlich ist, verwendet werden.
Die photopolymerisierbaren Materialien sind insofern sehr vielseitig, als sie als Lithomasken und als
»Photomasken« verwendet werden können. Eine Maske, die sich zum Kontaktkopieren in der Lithographie
eignet, läßt sich mit diesen Materialien leicht herstellen, indem beispielsweise das Material mit einem
Raster durch das Deckblatt oder die Deckschicht belichtet, das Deckblatt abgezogen oder die Deckschicht
teilweise oder vollständig aufgelöst und dann das Material durch Herauswaschen der unbelichteten Bereiche
entwickelt wird, wobei eine geeignete punktätzbare Maske auf der Trägerfolie zurückbleibt. Natürlich würden
bei dieser Anwendung Farbstoffe oder Pigmente, z. B. kolloidaler Kohlenstoff, der photopolymerisierbaren
Schicht zugesetzt, so daß das Bild sowohl im Ultraviolettbereich als auch im sichtbaren Bereich des Spektrums
opak würde.
Es ist auch möglich, eine geeignete »Photomaske« für die Verwendung beim Belichten von Photoresists
u. dgl. nach einem etwas anderen Verfahren herzustellen. In diesem Fall kann beispielsweise die photopolymerisierbare
Schicht auf einem temporären Träger nach dem Abziehen des Deckblatts oder nach vollständigem
oder teilweisem Entfernen der Deckschicht auf einen maßhaltigen und starren Träger, z. B. optisches Glas,
laminiert werden. Nach dem Laminieren und Belichten wird der temporäre Träger entfernt, und durch Entwikkeln
der photopolymerisierbaren Schicht mit einem Lösungsmittel wird die Photomaske auf dem starren
Träger erhalten. Bei dieser Anwendung kann die Schicht Farbstoffe oder Pigmente enthalten, die wenigstens
über den gesamten Bereich von 350 bis 400 nm absorbieren. Die Photomaske kann somit in einem Teil
des sichtbaren Bereichs des Spektrums im wesentlichen durchlässig, aber im aktinischen Bereich (d. h. in dem
zur Auslösung der Photopolymerisation verwendeten Bereich des Spektrums) im wesentlichen undurchlässig
sein.
Für die Verwendung als Litho-Maske wird das Material durch einen Raster belichtet und entwickelt. Wenn
Tonwerte im Bild korrigiert werden sollen, wird die Entwicklung fortgesetzt, um die Rasterpunkte im Bild
zu unterschneiden und die Größe der Punkte zu verringern. Wenn die Entwicklung so weit durchgeführt wird,
daß Unterschneiden stattfindet, muß die Schicht sehr dünn sein, so daß die Punkte in den Lichterbereichen
durch den Ätzprozeß nicht vollständig entfernt werden. Wenn die Schicht zu dick ist, sind kleine Punkte, die aus
einer photogehärteten Kappe bestehen, die nicht mehr als ein Drittel der Dicke der Schicht aufweist und auf
einer langen Säule von löslichem, unbelichteten! Material ruht, äußerst brüchig und brechen leicht ab.
Die photopolymerisierbare Schicht muß eine genügende optische Dichte haben, um mit einer sehr dünnen Schicht ein als Maske geeignetes undurchsichtiges Bild erzeugen zu können. Wenn die Rasterätzung durchgeführt werden soll, ist eine hohe optische Dichte auch erforderlich, um einen Gradienten im Polymerisationsgrad auszubilden.
Die photopolymerisierbare Schicht muß eine genügende optische Dichte haben, um mit einer sehr dünnen Schicht ein als Maske geeignetes undurchsichtiges Bild erzeugen zu können. Wenn die Rasterätzung durchgeführt werden soll, ist eine hohe optische Dichte auch erforderlich, um einen Gradienten im Polymerisationsgrad auszubilden.
In photopolymerisierbaren Massen wird das Molekulargewicht wenigstens einer Komponente der Masse
durch Belichtung mit aktinischer Strahlung erhöht, wodurch eine Änderung der Theologischen und thermisehen
Eigenschaften der belichteten Bereiche hervorgerufen wird und die belichteten Bereiche relativ weniger
löslich in Lösungsmitteln als die unbelichteten Bereiche gemacht werden, wodurch ein mit Lösungsmitteln entwickelbares
Bild entsteht. Die photopolymerisierbaren Massen für den Zweck der Erfindung enthalten
gewöhnlich einen Photoinitiator, einen Absorber für aktinische Strahlung, der das Material im aktinischen
Bereich opak macht, ein polymerisierbares Monomeres und ein polymeres Bindemittel. Diese Bestandteile werden
nachstehend ausführlich beschrieben.
a) Der Photoinitiator
Die photopolymerisierbare Masse enthält ein organisches, freie Radikale bildendes System, das durch aktinische
Strahlung aktivierbar ist und die Polymerisation der äthylenisch ungesättigten Verbindung auslöst und
anschließend die Reaktion nicht beendet. Das freie Radikale bildende System sollte wenigstens eine Komponente
enthalten, die eine aktive Strahlungsabsorptionsbande mit einem molaren Extinktionskoeffizienten
von wenigstens etwa 50 im Bereich von etwa 300 bis 500 nm hat. Unter »aktiver Strahlungsabsorptionsbande«
ist eine Strahlungsbande zu verstehen, die die Bildung der freien Radikale bewirkt, die zur Auslösung
der Polymerisation notwendig sind. Das freie Radikale bildende System kann aus einer oder mehreren Verbindungen
bestehen, die direkt freie Radikale liefern, wenn sie durch Strahlung aktiviert werden. Es kann
auch aus mehreren Verbindungen bestehen, von denen eine freie Radikale bildet, nachdem sie durch einen
Sensibilisator, der durch die Strahlung aktiviert wird, hierzu veranlaßt worden ist.
Als Photoinitiatoren eignen sich für die Zwecke der Erfindung beispielsweise
aromatische Ketone, z. B.
Benzophenon, Michler's Keton (4,4'-Bis-
(dimethylamino)benzophenon),
4,4'-Bis(diäthyIamino)benzophenon,
4-Methoxy-4' -dimethylaminobenzophenon,
2-Äthylanthrachinon, Phenanthrachinon,
und andere aromatische Ketone,
4-Methoxy-4' -dimethylaminobenzophenon,
2-Äthylanthrachinon, Phenanthrachinon,
und andere aromatische Ketone,
Benzoin, Benzoinäther, z. B.
Benzoinmethyläther, Benzoinäthyläther und
Benzoinphenyläther, Methylbenzoin,
Äthylbenzoin,
Benzoinphenyläther, Methylbenzoin,
Äthylbenzoin,
und andere Benzoine,
und 2,4,5-Triarylimidazoldimere, z. B. das
2-(o-Chlorphenyl)-4,5-diphenylimidazoldimere,
2-(o-Chlorphenyl-4,5-(m-methoxyphenyl)-
2-(o-Chlorphenyl-4,5-(m-methoxyphenyl)-
imidazoldimere,
2-(o-Fluorphenyl)-4,5-diphenylimidazoldimere,
2-(o-Methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazoldimere, 2-(p-Methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazol-
2-(o-Methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazoldimere, 2-(p-Methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazol-
dimere,
2,4-Di(p-methoxyphenyl)-5-phenylimidazoldi-
2,4-Di(p-methoxyphenyl)-5-phenylimidazoldi-
mere,
2-(2,4-Dimethoxyphenyl)-4,5-diphenyl-
2-(2,4-Dimethoxyphenyl)-4,5-diphenyl-
imidazoldimere,
2-(p-Methylmercaptophenyl)-4,5-diphenyl-
2-(p-Methylmercaptophenyl)-4,5-diphenyl-
imidazoldirnere, is
und ähnliche Verbindungen,
die in der US-PS 34 79 185, in der GB-PS 10 47 569 und in der US-PS 37 84 557 beschrieben werden.
Besonders vorteilhaft als Initiatoren sind die 2,4,5-Triarylimidazoldimeren
(auch als Hexaaryldiimidazole bekannt). Diese Dimeren werden mit einem freie Radikale
bildenden Elektronendonator, z. B. 2-Mercaptobenzoxazol, Leukokristallviolett oder Tris(4-diäthylamino-2-methylphenyl)-methan
verwendet. Sensibilisatoren wie Michlers Keton können zugesetzt werden. Verschiedene Energietransportfarbstoffe, z. B. Bengalrosa
und Eosin Y können ebenfalls verwendet werden. Weitere Beispiele geeigneter Initiatoren werden in der
US-PS 27 60 863 genannt. In anderen brauchbaren Systemen werden ein Triarylimidazoldimeres und ein
freie Radikale bildender Elektronendonator mit oder ohne Verwendung einer Sensibilisatorverbindung verwendet,
wie in der US-PS 34 79 185 beschrieben. Eine weitere brauchbare Gruppe von Initiatoren bilden die in
der US-PS 34 27 161 beschriebenen Gemische.
Das freie Radikale bildende System wird in einer genügenden Konzentration verwendet, um die Polymerisation
auszulösen. Diese Konzentration beträgt gewöhnlich etwa 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise etwa
2 bis 12 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse.
b) Absorber für aktinische Strahlung
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Außer dem Photoinitiatorsystem können Verbindungen, die wirksam die aktinische Strahlung absorbieren,
die für die meisten photopolymerisierbaren Massen wenigstens im Bereich von 350 bis 400 nm liegt, in der
Schicht in verhältnismäßig hohen Konzentrationen vorhanden sein, um eine sehr opake Maske zu erhalten und
einen Polymerisationsgradienten auszubilden, der für die Unterätzung des Bildes erforderlich ist. Ein solcher
Gradient ergibt sich in diesen Massen durch eine optische Dichte von wenigstens 3,0 in der Schicht über
wenigstens den Spektralbereich von 350 bis 400 nm. Gemische von aktinische Strahlung absorbierenden
Photoinitiatorsystemen, Farbstoffen und Pigmenten werden häufig verwendet, um Licht im sichtbaren und
aktinischen Bereich zu absorbieren und eine optische Dichte von wenigstens 3,0 in diesem gesamten Bereich
oder wenigstens über den Bereich von 300 bis 500 nm einzustellen. Als Beispiele von Ultraviolettfarbstoffen,
UV-Absorbern und anderen Farbstoffen, die für die
Zwecke der Erfindung verwendet werden können, seien genannt:
2,2'-Dihydroxy-4-methoxy-benzophenon
4-Dodecyloxy-2-hydroxybenzophenon 2,4-Dihydroxybenzophenon Hydroxyphenylbenzotriazol
2(2'-Hydroxy-5'-methoxyphenyl)benzotriazol Resorcin-monobenzoat 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon
2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxy-benzophenon 2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon 2-Hydroxy-4-methoxy-benzophenon-5-sulfonsäure
(auch das Natriumsalz dieser Verbindung) Äthyl-Z-cyan-S.S-diphenylacrylat
2-Äthylhexyl-2-cyan-3,3-diphenylacrylat Luxol® Orange GRL Color Index Nr.
(Solvent Orange) Luxol® Orange. GS Color Index Nr.
(Solvent Orange) Luxol® Orange R Color Index Nr.
(Solvent Orange) Plasto® Orange M Color Index Nr.
(Solvent Orange) Plasto® Orange RS Color Index Nr.
(Solvent Orange) Grasol® Fast Orange 2RN Color Index Nr.
(Solvent Orange) Oil Orange Color Index Nr. 12
(Solvent Yellow Nr. 14) Sudan Orange RA 2RN Index Nr. 12
(Solvent Yellow Nr. 14) Luxol® Yellow G Color Index Nr.
(Solvent Yellow) Luxol® Yellow T Color Index Nr.
(Solvent Yellow) Plasto® Yellow GR Color Index Nr.
(Solvent Yellow) Plasto® Yellow MGS Color Index Nr.
(Solvent Yellow) Oil Yellow 3G Color Index Nr.
(Solvent Yellow) Oil Yellow N Color Index Nr.
(Solvent Yellow) Sudan Yellow Color Index Nr.
(Solvent Yellow) Luxol® Fast Blue AR Color Index Nr.
(Solvent Blue)
Luxol® Fast Black L Color Index Nr.
Luxol® Fast Black L Color Index Nr.
(Solvent Black)
Primrose Yellow Color Index Nr. 77
Primrose Yellow Color Index Nr. 77
(Pigment)
Chrome Yellow Light Color Index Nr. 77
Chrome Yellow Light Color Index Nr. 77
(Pigment)
Chrome Yellow Medium Color Index Nr. 77 (Pigment)
Chrome Yellow Medium Color Index Nr. 77 (Pigment)
Dispergiertes Mangandioxyd Toluidine Yellow GW Color Index Nr. 71
(Pigment)
Molybdate Orange Color Index Nr. 77 (Pigment)
Molybdate Orange Color Index Nr. 77 (Pigment)
Dalamar Yellow Color Index Nr. 11 741 (Pigment) Green Gold Color Index Nr. 12 775 (Pigment)
Graphtol Yellow Color Index Pigment Yellow
Nr. 61
Graphtol Orange Color Index Pigment Orange Nr. 13
Graphtol Orange Color Index Pigment Orange Nr. 13
Kolloidaler Kohlenstoff wird als Pigment besonders bevorzugt.
Um in einer dünnen Schicht eine optische Dichte von wenigstens 3,0 über den gesamten Bereich von 350 bis
400 nm zu erzielen, ist häufig ein hoher Anteil an Farbstoffen und/oder Pigmenten erforderlich. Dieser
Anteil liegt gewöhnlich zwischen 15 und 40 Gew.-% der photopolymerisierbaren Schicht.
Wenn das Material als Maske nur für eine begrenzte Zahl von Belichtungen mit UV-Strahlung dienen soll,
genügt eine hohe Konzentration des Photoinitiators allein (0% Farbstoffe und/oder Pigmente), um die
erforderliche optische Dichte zu erzielen. Vorzugsweise sind jedoch zur Herstellung einer für viele Belichtungen
geeigneten Maske UV-stabile Farbstoffe und/oder Pigmente in hohen Konzentrationen vorhanden.
c) Das Monomere
Man ist nicht auf die Verwendung bestimmter polymerisierbarer
Monomerer beschränkt. Es ist lediglich erforderlich, daß das Monomere äthylenisch ungesättigt
und additionspolymerisierbar ist. Eine große Zahl von brauchbaren Monomeren ist verfügbar. Diese Monomeren
sind im allgemeinen durch eine oder mehrere endständige äthylenische Gruppen gekennzeichnet. Als
Beispiele geeigneter Monomerer seien genannt: die verschiedenen Vinyl- und Vinylidenmonomeren, z. B.
Vinylcarboxylate, ct-Alkylacrylate, α-substituierte
Acrylsäuren und ihre Ester, Vinylester, Vinylkohlenwasserstoffe, Ester von Acrylsäuren und α-substituierten
Acrylsäuren mit Polymethylenglykolen und Ätheralkoholen, die in den US-PS 27 60 863 und
27 91 504 beschrieben sind, die verschiedenen Verbindungen, die in der US-PS 29 27 022 beschrieben werden,
insbesondere diejenigen mit mehreren additionspolymerisierbaren äthylenischen Bindungen, insbesondere
wenn sie als endständige Bindungen vorhanden sind, und vorzugsweise diejenigen, in denen wenigstens
eine und vorzugsweise die meisten dieser Bindungen mit einem doppelt an Kohlenstoff oder an Heteroatome,
wie Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel gebundenen Kohlenstoffatomen konjugiert sind, Ester von
Pentaerythritverbindungen der in der US-PS 32 61 686 beschriebenen Art und Verbindungen der in der US-PS
33 80 831 beschriebenen Art, z. B. das Reaktionsprodukt von Trimethyiolpropan, Äthylenoxyd und Acrylsäure
und Methacrylsäure.
Die Konzentration des oder der verwendeten Monomeren beträgt normalerweise etwa 7,5 bis 35 Gew.-%,
vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtfeststoffe der Masse.
d) Das Bindemittel
Das verwendete Bindemittel ist ein organisches polymeres Material, das vorzugsweise bei 50° C fest ist. Das
Bindemittel muß mit dem polymerisierbaren Monomeren und mit dem Polymerisationsinitiatorsystem verträglich
sein. Es kann häufig zweckmäßig sein, daß das Bindemittel thermoplastisch ist, jedoch ist dies nicht
erforderlich. Das Bindemittel kann zu dem gleichen allgemeinen Typ wie das verwendete polymerisierbare
Monomere gehören und kann darin löslich sein und von ihm plastifiziert werden.
Zahlreiche, sowohl thermoplastische als auch nicht thermoplastische geeignete Bindemittel werden in der
US-PS 30 60 023 genannt, z. B. Celluloseether oder -ester, Polyalkylenäther, Kondensationspolymerisate
von Glykolen mit zweibasischen Säuren, Polymerisate und Copolymerisate von Vinylestern, Acrylsäuren und
Estern, Polyvinylalkohol, Cellulose und Phenolharze. Weitere Bindemittel einschließlich einer Anzahl von
Vinylidenpolymerisaten werden in den US-PS 27 60 863 und 27 91 504 genannt. Ferner eignen sich als Bindemittel
die in der GB-PS 8 26 272 beschriebenen n-Methoxymethylpolyhexamethylenadipinsäureamid-Gemische,
die Polyester-, Polyacetal- oder gemischten PoIyesteracetalgemische
die in der US-PS 28 92 716
ίο beschrieben werden, die schmelzbaren Polyvinylalkoholderivate
der US-PS 29 02 365, die schmelzbaren Gemische von ausgewählten, in organischen Lösungsmitteln
und in Basen löslichen Cellulosederivate, die in den US-PS 29 02 365 und 29 27 022 beschrieben werden,
die in der US-PS 29 02 710 beschriebenen Polyvinylacetale mit extralinearen Vinylidengruppen, die in
der US-PS 29 72 540 beschriebenen linearen Polyamide mit extralinearen N-Acrylyloxymethylresten und die in
der US-PS 30 24 180 beschriebenen 1,3-Butadiene. Das Bindemittel oder Bindemittelgemisch macht gewöhnlich
10 bis 60 Gew.-% der photopolymerisierbaren Schicht aus.
Besonders bevorzugt als Bindemittel werden saure, polymere organische Verbindungen, da die damit erhaltene
photopolymerisierbare Masse in ausschließlich wäßrigen alkalischen Lösungsmitteln, die frei von organischen
Lösungsmitteln sind, entwickelt werden kann. Dies ist vorteilhaft, da organische Lösungsmittel teuer
und gefährlich in bezug auf Giftigkeit und/oder Entflammbarkeit
sind und durch Mangel an Petrochemikalien knapp werden können und Luft und Wasser verunreinigen
können.
Eine Klasse von filmbildenden Bindemitteln, die in wäßrigen alkalischen Medien löslich und in den Massen
gemäß der Erfindung geeignet sind, bilden die Vinyladditionspolymeren,
die freie Carbonsäuregruppen enthalten und aus 30 bis 94 Mol-% eines oder mehrerer
Alkylacrylate und 70 bis 6 Mol-% eines oder mehrerer α,/9-äthylenisch ungesättigter Carbonsäuren, vorzugsweise
aus 61 bis 94 Mol-% von zwei Alkylacrylaten und 39 bis 6 Mol-% einer α,/3-äthylenisch ungesättigten Carbonsäure
hergestellt werden. Als Alkylacrylate für die Herstellung dieser polymeren Bindemittel eignen sich
beispielsweise Methylacrylat, Äthylacrylat, Propylacry-
lat, Butylacrylat, Methylmethacrylat, Athylmethacrylat
und Butylmethacrylat. Geeignete a.yS-äthyleniscb ungesättigte
Carbonsäuren sind beispielsweise Acrylsäure und Methacrylsäure. Bindemittel dieses Typs einschließlich
ihrer Herstellung werden in der DE-OS 23 20 849 beschrieben.
Die Vorteile der Verwendung von sauren Bindemitteln können auch erzielt werden durch Wahl eines vorgebildeten,
verträglichen makromolekularen polymeren Bindemittels, das ein Copolymerisat von 1) einem
Vinylmonomeren vom Styroltyp und 2) einem ungesättigten, Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren ist
und ausführlich in der GB-PS 13 61 298 beschrieben wird.
Eine weitere bevorzugte photopolymerisierbare Masse wird unter Verwendung eines vorher gebildeten,
verträglichen makromolekularen polymeren Bindemittelgemiches erhalten, dessen Komponenten aus zwei
ausgewählten Klassen genommen werden. Die in der BE-PS 8 28 237 beschriebene Verwendung der Gemisehe
macht organische Lösungsmittel zum Entwickeln überflüssig. Es handelt sich um Gemische von zwei
Typen von Bindemitteln. Der erste Typ wird vorzugsweise aus einem Copolymerisat von Vinylacetat und
Crotonsäure, einem Terpolymeren von Äthylacrylat, Methylmethacrylat und Acrylsäure und Celluloseacetatsuccinat
ausgewählt. Der zweite Typ wird vorzugsweise aus Toluolsulfonamidformaldehyd, einem Copolymerisat
von Methylmethacrylat und Methacrylsäure, einem Terpolymeren von Methylmethacrylat, Äthylacrylat
und Hydrogenmaleat, einem Terpolymeren von Vinylchlorid, Vinylacetat und Maleinsäure, einem
Copolymerisat von Styrol und Maleinsäureanhydrid und einem Terpolymeren von Methylmethacrylat,
Äthylacrylat und Methacrylsäure ausgewählt.
Photopolymerisierbare Materialien können hergestellt werden, indem die photopolymerisierbaren Massen
aus Lösungsmitteln auf Trägermaterialien nach üblichen Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Als
Trägermaterialien eignen sich beispielsweise Folien aus Hochpolymeren, die als Folien aus geschmolzenen
Polymerisaten gegossen werden, z. B. aus Polyamiden wie Polyhexamethylensebacinsäureamid und Polyhexamethylenadipinsäureamid,
aus Polyolefinen, z. B. Polypropylen, aus Polyestern, z. B. Polyäthylenterephthalat
und Polyäthylenterephthalatisophthalat, aus Vinylpolymerisaten, z. B. Vinylacetalen Vinylidenchlorid/
Vinylchlorid-Copolymerisaten, Polystyrol und Polyacrylnitril, und aus Cellulosederivaten wie Celluloseacetat,
Celluacetobutyrat und Zellglas. Besonders bevorzugt als Trägermaterial werden Polyäthylenterephthalatfolien
der in den US-PS 26 27 088 und 27 79 684 beschriebenen Art mit oder ohne die in der erstgenannten
Patentschrift beschriebene Deckschicht. Auf das Trägermaterial kann eine Harzzwischenschicht oder
Substratschicht oder eine andere Schicht aufgebracht sein, die löslich oder unlöslich sein kann und für die
Zwecke der Erfindung als Teil des Trägermaterials angesehen wird. Die Gesamtdicke der photopolymerisierbaren
Schicht und einer etwa vorhandenen löslichen Präparation oder Zwischenschicht sollte 15 μ nicht
überschreiten. Unter »löslich« ist Löslichkeit in einem Lösungsmittel, in dem die photopolymerisierbare
Schicht entwickelt werden kann, zu verstehen. Bevorzugt werden lösliche Zwischenschichten einer Dicke
von nicht mehr als 5 μ.
Auch nach dem Abdampfen des Lösungsmittels sind viele der aus den vorstehend genannten verschiedenen
Komponenten hergestellten photopolymerisierbaren Schichten etwas weich, zäh oder klebrig. Um die Lagerung
und Handhabung zu erleichtern und das Material gegen Sauerstoffinhibierung während der Belichtung zu
schützen, wird eine abziehbare Deckfolie oder Deckschicht aufgebracht, die entweder aus einer vorher
gegossenen Folie oder einer zusätzlichen Schicht besteht. Die Deckfolie ist nicht lichtempfindlich und
kann vollständig von der gesamten photopolymerisierbaren Schicht in einem Arbeitsgang, d. h. durch Abziehen
entfernt werden. Zweckmäßige und geeignete Materialien für eine Deckfolie, die mechanisch abziehbar
ist, sind die verschiedenen im Handel erhältlichen Polyethylenterephthalat- und Polypropylenfolien. Es
ist auch möglich, polymere Materialien, z. B. Polyvinylalkohol und Gelatine, in Lösung auf die photopolymerisierbare
Schicht zu gießen, wobei nach der Entfernung des Lösungsmittels eine trocknete Deckschicht zurückbleibt,
die in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung wenigstens teilweise im Lösungsmittel für die polymerisierbare
Schicht löslich oder für dieses Lösungsmittel durchlässig ist. Einige Deckschichten werden in der US-PS
34 58 311 beschrieben.
Bei der praktischen Durchführung einer Ausführungsform wird ein Material mit einer ein Bild erzeugenden
photopolymerisierbaren Schicht wie folgt hergestellt: Eine Schicht einer hier beschriebenen photopolymerisierbaren
Masse wird auf eine geeignete Trägerfolie aufgebracht. Nach dem Trocknen der photopolymerisierbaren
Schicht wird auf ihre Oberfläche eine abziehbare Deckfolie oder eine Deckschicht aufgebracht.
Die photopolymerisierbare Masse wird vorzugsweise in einer solchen Menge aufgebracht, daß die
ίο trockene Schicht eine Dicke von etwa 5,1 μ (50 mg/
dm2) hat. Als Trägerfolien eignen sich die verschiedensten Folien aus Hochpolymeren, z. B. Polyamiden,
Polyolefinen, Polyestern, Vinylpolymerisaten und Celluloseestern. Die Trägerfolien können eine Dicke von 6
bis 203 μ oder mehr haben. Wenn durch die Trägerfolie vor ihrer Entfernung belichtet werden soll, muß sie
natürlich einen wesentlichen Anteil der auf sie auftreffenden aktinischen Strahlung durchlassen. Wenn die
Trägerfolie vor der Belichtung entfernt wird, gelten diese Beschränkungen nicht. Wenn das Trägermaterial
auf der Schicht bleiben soll wie im Falle einer Lithomaske, muß es transparent sein. Besonders gut geeignet
als Trägermaterial ist eine transparent Polyäthylenterephthalatfolie einer Dicke von etwa 102 μ. Geeignete
abziehbare Deckfolien können aus der gleichen vorstehend beschriebenen Gruppe von Hochpolymeren ausgewählt
werden und können eine Dicke haben, die im gleichen weiten Bereich liegt. Wenn durch die Deckfolie
oder Deckschicht belichtet werden soll, muß diese für aktinische Strahlung durchlässig sein. Eine etwa
13 μ dicke Deckfolie aus Polyäthylenterephthalat ist besonders gut geeignet. Die vorstehend beschriebenen
Trägerfolien und Deckfolien gewähren der photopolymerisierbaren Schicht guten Schutz. Die Deckschichten
wurden vorstehend ebenfalls beschrieben. Auf die Trägerfolien und/oder Deckfolien können nach Wunsch
andere Schichten, z. B. eine Halogensilber-Emulsionsschicht, aufgebracht sein.
Die photopolymerisierbaren Schichten haben vorzugsweise eine Dicke von weniger als 15,2 μ, ζ. Β. 10 μ. Besonders bevorzugt wird eine Dicke von 5.1 bis 7,7 μ. Die optische Dichte der Schicht, die das Ergebnis der Lichtabsorption des Strahlungsabsorbers, des Photoinitiatorsystems und aller anderen Materialien in der Schicht ist, beträgt wenigstens 3,0, vorzugsweise wenigstens 4,0. Eine Schicht mit einer optischen Dichte von 3,0 im aktinischen Bereich absorbiert 99,9% der einfallenden aktinischen Strahlung, während eine Schicht, die eine optische Dichte von 4,0 hat, 99,99% absorbiert.
Die photopolymerisierbaren Schichten haben vorzugsweise eine Dicke von weniger als 15,2 μ, ζ. Β. 10 μ. Besonders bevorzugt wird eine Dicke von 5.1 bis 7,7 μ. Die optische Dichte der Schicht, die das Ergebnis der Lichtabsorption des Strahlungsabsorbers, des Photoinitiatorsystems und aller anderen Materialien in der Schicht ist, beträgt wenigstens 3,0, vorzugsweise wenigstens 4,0. Eine Schicht mit einer optischen Dichte von 3,0 im aktinischen Bereich absorbiert 99,9% der einfallenden aktinischen Strahlung, während eine Schicht, die eine optische Dichte von 4,0 hat, 99,99% absorbiert.
Das erfindungsgemäß verwendete photopolymerisierbare Aufzeichnungsmaterial wird belichtet, und nach
der Belichtung entwickelt, z. B. durch Herauswaschen der unbelichteten, ungehärteten löslichen Teile der
photopolymerisierbaren Schicht auf der Seite der Schicht, die belichtet wurde mit einem geeigneten
Lösungsmittel. Dies kann durch Aufsprühen, durch Eintauchen unter Bewegung, Bürsten oder Reiben
erfolgen, wobei das gewünschte gefärbte, gehärtete.
unlösliche Bild zurückbleibt. Das Ergebnis ist ein Resistbild mit genügender Lichtundurchlässigkeit im
aktinischen Bereich, um als Zwischenelement. »Master« (Vorlage) oder Maske für die weitere Belichtung
von lichtempfindlichen Massen verwendet werden zu können. Das Resistbild kann direkt als Maske verwendet
oder »geätzt« werden, wobei unter »ätzen« das chemische Unterätzen und die anschließende Entfernung
der Ränder der Bildbereiche zu verstehen ist.
Wenn die Bildbereiche in Form von Punkten vorliegen, wird dieser Prozeß als
>■ Punktätzung« oder »Rasterätzung« bezeichnet.
Das Entwicklerlösungsmittel ist eine Flüssigkeit, in der die unbelichteten Bereiche genügend löslich sind, s
um vom Schichtträger entfernt zu werden, und in der die belichteten Bereiche relativ unlöslich sind. Das
gewählte Entwicklerlösungsmittel hängt daher von der photopolymerisierbaren Masse ab. Beispielsweise kann
das zum Auftragen der photopolymerisierbaren Masse verwendete Lösungsmittel verwendet werden. Schwach
saure photopolymerisierbare Massen können zweckmäßig mit Lösungsmittelgemischen entwickelt werden,
wie in der US-PS 34 75 171 beschrieben. Die bevorzugten, mit Wasser entwickelbaren photopolymerisierbaren
Massen werden mit wäßrigen Basen, d. h. wäßrigen Lösungen von wasserlöslichen Basen in Konzentrationen,
die im allgemeinen im Bereich von 0,01 bis 10 Gew.-% liegen, entwickelt.
Als Basen für die Entwicklung eignen sich beispielsweise die Alkalimetallhydroxyde, z. B. Lithium-,
Natrium- und Kaliumhydroxyd, die basisch reagierenden Alkalisalze von schwachen Säuren, z. B. Lithium-,
Natrium- und Kaliumcarbonat und -bicarbonat, Ammoniumhydroxyd und tetrasubstituierte Ammoniumhydroxyde,
z. B. Tetramethyl-, Tetraäthyl-, Trimethylbenzyl- und Trimethylphenylammoniumhydroxyd, Sulfoniumhydroxyde,
z. B. Trimethyl-, Diäthylmethyl-, Dimethylbenzyl- und Sulfoniumhydroxyde und ihre basischen
löslichen Salze, z. B. die Carbonate, Bicarbonate und Sulfide, Alkaliphosphate und -pyrophosphate, z. B.
Natrium- und Kaliumtriphosphat und Natrium- und Kaliumpyiophosphate, tetrasubstituiertes (vorzugsweise
vollständig alkylsubstituiertes) Phosphonium-, Arsonium- und Stiboniumhydroxyd, z. B. Tetramethylphosphoniumhydroxid.
Die gleichen Lösungsmittel würden sich auch für den Rasterätzprozeß eignen, bei dem der teilweise gehärtete
Punkt unterätzt und dann durch mechanischen Abrieb in der Größe verkleinert wird.
Die verwendungsgemäß eingesetzten photopolymerisierbaren Materialien machen die Verwendung von Silber
in Lithofilmen vollständig überflüssig, wodurch große Vorteile in bezug auf Kosten und Handhabung
erzielt werden. Darüber hinaus haben die Materialien erhöhte Kratzfestigkeit und zeigen keine Schleifspuren,
die Masken vom Silbertyp unbrauchbar machen. Vorteilhafterweise können Farbstoffe und Farbmaterialien,
die der Schicht zugesetzt werden, so geregelt werden, daß gerade die optische Dichte erreicht wird, die für die
Anfertigung weiterer Kopien erforderlich ist. Wenn der Techniker für die Anfertigung einer Kopie mehr als
eine Maske benötigt, ist der transparente Bildtyp unter dem während der Belichtung verwendeten Dunkelkammerlicht
deutlich sichtbar, so daß vollkommen paßgerechte Montage möglich ist. Ein wichtiger wirtschaftlicher
und technischer Vorteil besteht darin, daß die Verwendung der Materialien und die Anwendung der
Verfahren weniger Handhabune der photopolymerisierbaren
Materialien für die Anfertigung von Masken ω erfordert und daß die Materialien der Rasterätzung
zugänglich sind.
Der Ätzprozeß kann durchgeführt werden, indem so lange entwickelt wird, bis eine wesentliche Unterätzung
der belichteten Bereiche stattgefunden hat, worauf die Größe der belichteten Bereiche durch Entfernung von
Material von den Rändern ihrer Oberflächen (d. h. von den mit aktinischer Strahlung belichteten Oberflächen)
verkleinert wird.
Bei der Anfertigung von Masken für die Belichtung von Lithoplatten wird gewöhnlich eine belichtete und
entwickelte Maske hergestellt und dann von einem Farbprüfer untersucht, der bestimmt, ob eine Tonwertkorrektur
erforderlich ist. Dies kann geschehen, indem tatsächlich eine Lithoplatte (»Maschinenrevision«)
angefertigt wird, die Rasterpunkte mit einem Densitometer gemessen und die Farben im Original mit Farbchips,
die auf Punktgröße gebracht worden sind, mit einem speziellen FarbkorrekturfUm (wie in der US-PS
36 49 268) oder nach einer beliebigen anderen Methode der Farbwertkorrektur verglichen werden. Wird
beschlossen, daß eine Tonwertkorrektur gewünscht wird, kann die Maske punktgeätzt werden, indem sie in
die Entwicklermaschine zurückgegeben wird, die mit Sprühdosen oder anderen Mitteln, die die mechanische
Einwirkung für die Punktätzung oder Rasterätzung ausüben, versehen ist. Das Ausmaß der Punktätzung ist
proportional der Länge der Zeit in der Entwicklermaschine, so daß der Prozeß der Tonwertkorrektur
durch Punktätzung sehr leicht kontrolliert werden kann. Anstatt die für die Korrektur verwendete Maske in die
Entwicklermaschin; zurückzugeben, kann eine neue Maske angefertigt und einfach während einer längeren
Zeit entwickelt werden, die so bemessen wird, daß eine punktgeätzte Maske mit Tonwertrichtigkeit erhalten
wird. Bei jeder Alternative besteht das Verfahren gewöhnlich aus einer Verkleinerung der Punkte um
wenigstens 5% zwischen der für die Korrektur verwendeten Maske und der abschließend punktgeätzten
Maske. Gebräuchlicher ist eine Verkleinerung um 10% oder mehr mit Hilfe des Punktätzprozesses. Wie die
Beispiele zeigen, kann bei den Materialien gemäß der Erfindung eine Verkleinerung der Punkte um 75% oder
mehr erreicht werden.
Wenn entschieden wird, daß nur ein Teil des Bildes auf der Maske einer Tonwertkorrektur bedarf, kann das
Entwicklerlösungsmittel allein auf diesen Bereich aufgebracht werden, worauf mit einem nassen Kissen
gerieben oder Entwicklerlösung aufgesprüht wird, um nur in diesem Bereich die Punktätzung vorzunehmen.
Wenn ein Material dieser Art durch einen Raster belichtet und dann entwickelt wird, besteht das Bild
darauf aus normalerweise quadratischen Rasterpunkten aus polymerem Material. Es wird festgestellt, daß quadratische
Punkte einer Größe von 50% oder mehr sich an den Ecken berühren und hierdurch klare
>-Löcher« in der Masse begrenzen. Die Rasterätzung solcher großen
Punkte kann daher als Vergrößerung der Löcher angesehen werden. Die Vergrößerung der Löcher ergibt sich
jedoch durch Verkleinerung der belichteten polymeren Punkte.
In allen Fällen hat die Rasterätzung einen weniger opaken polymeren belichteten Bereich auf der Maske
und daher eine Verringerung der Gesamtdichte des Bildes aufgrund größerer Abstände zwischen den opaken
polymeren belichteten Bereichen zur Folge. Die Abbildungen veranschaulichen den Effekt der Rasterätzung
auf große und kleine Punkte. Fig. 1 icigt ein
Punktbild, das unterätzt, jedoch keinem physikalischen Abrieb zur Verkleinerung der Punkte unterworfen worden
ist. Fig. 2A zeigt 60%ige Punkte vor dem Ätzen,
und Fig. 2B zeigt 10%ige Punkte vor der Rasterätzung. Fig. 3 zeigt ein Punktbild, das noch nicht
geätzt worden ist. Die Oberflächen der Punkte sind abgebrochen und die Punkte hierdurch verkleinert worden.
Fig. 4A zeigt das Punktbild von Fig. 2A nach
der Punktätzung. Die Punkte sind durch mechanischen Abrieb verkleinert und hierdurch die Öffnungen zwischen
ihnen vergrößert worden. Fig. 4B zeigt die Punkte von Fig. 2B nach der Punktätzung, die ihre
Größe verkleinert hat.
Es werden die Punktätzung oder Rasterätzung hauptsächlich bei der Anwendung von lithographischen
Druckformen angewendet, wo eine Maske von mehreren Farbauszugsmasken ist und die Verkleinerung der
Größe der belichteten Bereiche (Punkte) in einem solchen Maße vorgenommen wird, daß ein mit den Masken
(auf einer lithographischen Platte oder einem Farbkorrekturfilm) erzeugtes Gesamtfarbbild die gleiche
Tonwertabstimmung wie das Originalfarbbild hat. Die Materialien sind für dieses Verfahren geeignet und stellen
hierbei einen neuen und verbesserten Ersatz für Silberhalogenid-Lithomasken dar.
Es werden zwei oder mehr farbcodierte Photomasken zur Belichtung von lichtempfindlichen Druckformen
verwendet, welche die Grundfarben Gelb, Purpur, Cyan und gewöhnlich auch Schwarz drucken und hierbei
die Vorlage farbwertrichtig wiedergeben. Vorzugsweise sind die Masken selbst in diesen Farbtönen
gefärbt und ermöglichen hierdurch eine einfache und schnelle Farbkorrektur.
Farbcodierte Photomasken erfüllen die vorstehend genannten Voraussetzungen in bezug auf optische
Dichte und Dicke, d. h. sie haben eine optische Dichte im gesamten aktinischen Bereich von wenigstens 3,0
und eine Dicke von nicht mehr als 15 μ. Die hohe optische Dichte wird erreicht, indem Ultraviolett-Absorber
der photopolymerisierbaren Schicht in verhältnismäßig hohen Konzentrationen zugesetzt werden.
Jede Schicht wird außerdem im sichtbaren Bereich des Spektrums mit transparenten Farbstoffen oder Pigmenten,
die den später zu verwendenden Druckfarben, im allgemeinen Gelb, Purpur, Cyan und Schwarz, entsprechen,
gefärbt.
In der Praxis wird zur Anfertigung farbwertrichiiger Drucke von einer Transparentvorlage auf der gelben
Photomaske ein Rasterbild der gelben Komponente, auf der Purpur-Photomaske die Purpurkomponente,
auf der Cyan-Photomaske die Cyankomponente und gewöhnlich auf einer Photomaske die graue bis
schwarze Komponente der Transparentvorlage aufgenommen. Nach der Belichtung und Entwicklung werden
die Photomasken mit den aufgenommenen Bildern paßgerecht übereinander montiert, wodurch beispielsweise
bei Betrachtung mit durchfallendem Licht ein volles Farbkorrekturbild der Vorlage erhalten wird.
Wenn die Farbwiedergabe befriedigend ist, wird jede Teilfarben-Photomaske zum Belichten einer positiv
arbeitenden lichtempfindlichen Druckform verwendet, die, wenn sie verarbeitet und mit einer Druckfarbe, die
im Farbton der Farbe der Photomaske entspricht, eingefärbt wird, Drucke dieser Farbe ergibt. Durch Übereinanderdrucken
von Druckplatten, die von jeder der Masken mit dem gelben Bild, Purpurbild, Cyanbild und
schwarzen Bild gewonnen und entsprechend eingefärbt wurden werden fiirbwcrtrichti°c Mchrfyrhpnrlrurkr
der Transparentvorlage erhalten.
In anderen Fällen kann nach dem paßgerechten Übereinandermontieren der farbcodierten Teilfarben-Photomasken
für die Korrektur festgestellt werden, daß die Gesamtfarbaufnahnie entweder insgesamt oder in
gewissen Bereichen zu gelb oder zu rot usw. ist. In diesem Fall wird die Teilfarben-Photomaske, die der zu
starken Farbe entspricht, durch Punktätzen entweder insgesamt oder örtlich korrigiert. Nach der Punktätzung
werden die farbcodierten Teilfarben-Photomasken wieder paßgerecht, übereinandermontiert und erneut
geprüft. Weitere Korrekturen können erforderlich sein und werden vorgenommen, bis mit den übereinandermontierten
farbcodierten Masken die gewünschte farbwertrichtige Wiedergabe erhalten wird. Wenn das
Mehrfarbenbild einwandfrei ist. wird dann jede Maske zur Belichtung einer lichtempfindlichen Druckform verwendet.
Die farbcodierten Photomasken ergeben, wenn sie paßgerecht übereinandermontiert werden, ein sehr einfaches
und zweckmäßiges Korrektursystem. Die vorstehende Beschreibung gilt nur für positiv arbeitende lichtempfindliche
Druckplatten. Wenn negativ arbeitende Druckplatten belichtet werden sollen, ist eine zusätzliche
Verarbeitungsstufe erforderlich. Jede farbgekennzeichnete Maske wird verwendet, um einen negativen
Kontaktlithofilm anzufertigen, der dann zur modulierenden Belichtung der Druckplatte verwendet wird.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen typische erfindungsgemäß verwendete photopolymerisierbare
Massen, die ein photopolymerisierbares Monomeres und ein polymeres Bindemittel enthalten.
Eine Beschichtungsmasse wurde aus Lösungen der folgenden Bestandteile hergestellt:
Menge
Feststoffe
a) Methylenchlorid als
Lösungsmittel
Lösungsmittel
b) Methanol als Lösungsmittel
c) Copolymerisat von Methylmethacrylat
(90 Mol-%) und
Methacrylsäure (10 Mol-%),
Molekulargewichtsbereich
etwa 30.000 bis 50.000
Molekulargewichtsbereich
etwa 30.000 bis 50.000
d) Polymethylmethacrylat,
hohes Molekulargewicht,
hohes Molekulargewicht,
Inherent Viscosity 0,9
e) 2,2'-Bis-(2-chlorphenyl)-4,4',
5,5 '-tetraphenylbiimidazol
5,5 '-tetraphenylbiimidazol
f) 4,4'-Bis(dimethylamin)benzophenon (Michlers Keton)
g) Mischester von Triäthylen-
glykoldicaproat und
Diacrylat, Brechungsindex
1,4460 bei 25° C
h) Trimcthylolpropantriacrylat
i) 2-Mercaptobenzothiazol
j) Grasol Fast Orange 2RN,
h) Trimcthylolpropantriacrylat
i) 2-Mercaptobenzothiazol
j) Grasol Fast Orange 2RN,
CI. Solvent Orange 33
(Gemisch von
Solvent Red 30. CI. 27291
üfld DiCyclohcXyiaminsalze π
eines Bisazodisulfosaure-Farbstoffs)
433,7 0
47,3 0
49,7 40,17
49,7 40,17
2.6
2,11
8,2 6,60
3,2 2,58
3,2 2,58
1,42
33,3 26,97
1.2 0,96
23,7 19,19
*) in der Schichlmassc
Nach gutem Mischen wurde ein Teil der in dieser
Weise hergestellten photopolymerisierbaren Masse auf die Präparation oder Zwischenschicht einer 0.18 mm
dicken klaren Folie aus Polyalkylenterephthalat geschichtet, die auf die in Beispiel IV der US-PS
27 79 684 der Anmelderin hergestellt worden war und eine Zwischenschicht aus unlöslichem Harz nur an einer
Seite enthielt. Nach dem Trocknen mit Heißluft hatte die trockene photopolymerisierbare Schicht eine Dicke
von etwa 7,6 μ und eine optische Dichte von 4 über den Spektralbereich von 300 bis 500 nm, gemessen mit
einem registrierenden Cary-Spektrophotometer. Das erhaltene Produkt wurde mit einer abziehbar en Deckfolie
in Form einer 12,7 μ dicken, klaren, biaxial orientierten und heißfixierten Polyäthylenterephthalatfolie
zusammenlaminiert, wobei ein mehrschichtiges Material erhalten wurde. Dieses Material wurde dann
15 Sekunden bildmäßig durch die Deckfolie und ein daraufgelegtes SUberbild-Transparent mit einem opaken
Bild, das eine gedruckte Schaltung simulierte, mit einer Schwarzlicht-Leuchtstofflampe mit UV-reicher
Strahlung in einem üblichen Vakuumrahmen belichtet. Die Lichtquelle enthielt neun eng angeordnete 24-W-Lampen
von hoher Leistung. Diese Lichtquelle hatte einen Abstand von 7,6 cm zum photopolymerisierbaren
Material. Nach der Belichtung wurde die Deckfolie abgezogen und die Schicht durch Herauswaschen der
unbelichteten, nicht polymerisierten Teile der Schicht unter Verwendung einer überwiegend wäßrigen Lösung
eines Lösungsmittels für das unbelichtete Material der Schicht mit folgender Zusammensetzung entwickelt:
Natriumcarbonatmonohydrat 35 g
Diäthylenglykolmonobutyläther 226,5 g
Destilliertes Wasser 3290 g
Nach dem Entwickeln mit dieser Lösung, Wässern und Trocknen an der Luft enthielt der erhaltene Film
ein orangefarbenes, polymeres, UV-absorbierendes Bild, das für sichtbares Licht durchlässig war, jedoch im
Spektralbereich von 300 bis 500 nm eine optische Dichte von 4 hatte. Dieses Material mit dem aufgezeichneten
Bild, ein genaues Abbild des Silberbildes der Transparentvorlage, eignete sich als Vorlage, Schablone
oder Maske für die Anfertigung gedruckter Schaltungen unter Anwendung und Verwendung des Verfahrens
und der Materialien, die in der US-PS 34 69 982 beschrieben werden.
Ein weiteres Verbundmaterial, das in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt worden war, wurde 30
Sekunden mit der vorstehend beschriebenen kompakten Schwarzlichtquelle durch die Deckfolie und durch
einen als Vorlage dienenden 59er Raster mit harten Punkten belichtet. Nach dem Abziehen der Deckfolie
wurden die unbelichteten Bereiche herausgewaschen, indem das Material 90 Sekunden in den vorstehend
beschriebenen Entwickler bei 23° C getaucht, das Material zum Abbruch der Entwicklung in Wasser
getaucht und dann zur Punktätzung und zur Entfernung von restlichem unbelichteten! Material mit einem mit
Entwickler vollgesogenen Kissen gerieben wurde. Die Durchlässigkeitsdichte der Hintergrundbereiche ist mit
S;lbcrha!o"er.idfi!rr.ep. ver"!e:chbsr 1Q 05 uritsr Verwendung
eines Blaufilters). In dieser Weise wurde auf der Trägerfolie ein Bild erhalten, das aus polymeren Punkten
bestand, deren Größe von der den Rasterwerten entsprechenden Größe verkleinert war. Es wäre auch
möglich gewesen, das Material in einer Maschine, die mit Reibelementen versehen ist, zu entwickeln.
Durch Verwendung eines schwachen Entwicklers wird der Entwicklerspielraum, d. h. die Menge, mit der
die Entwicklungszeit ohne wesentlichen Effekt verändert werden kann, verbessert. Durch Eintauchen in
Wasser wird die Wirkung des Entwicklers schnell beendet und das Erfordernis eines weiten Entwicklerspielraums
weitgehend ausgeschaltet. Nach dem Eintauchen in Wasser kann das Material mit einem mit Wasser
befeuchteten Kissen zur Entfernung von Material, das zwar nicht gelöst, jedoch lose auf dem Material verblieben
ist, gerieben werden.
Ein weiteres mehrschichtiges Material, das in der oben beschriebenen Weise hergestellt worden war,
wurde der Rasterätzung wie folgt unterworfen: Die verwendete Ätzlösung war ähnlich zusammengesetzt
wie der Entwickler, enthielt jedoch zusätzlich Octylphenoxypolyäthoxyäthanol
als oberflächenaktive Verbindung und ein Verdickungsmittel (Cellulosegum). Der Prüfling wurde zuerst 10 Sekunden in die Ätzlösung
getauchi, herausgenommen und (auf einer waagerechten Oberfläche) unterschiedlich lange liegengelassen
und anschließend in Wasser getaucht und dann mit einem mit Entwickler vollgesogenen Kissen gerieben.
Die gesamte Ätzdauer und die zugehörige Punktäquivalenz sind nachstehend angegeben:
Ätzdauer - Punktäquivalenz
(Tauchzeit + Liegezeit) (Punkt-Äquivalenz)
Sekunden
20
40
80
120
92
84
73
63
54
84
73
63
54
Mikrodensitometer-Messungen
Messungen wurden in zwei geätzten Bereichen des Tonumfanges vorgenommen. Der erste Bereich war ein
90%iger Testbereich, der auf eine 60%ige Punktgröße verkleinert worden war. Dieser Bereich ist durch einen
hauptsächlich geschlossenen Hintergrund mit kreisrunden klaren Öffnungen, die in einem gleichmäßigen
Muster verteilt sind, gekennzeichnet. Durch das Ätzen
wurden größere Öffnungen gebildet, die kreisrund bleiben.
Der andere Bereich, der für den niedrigen Tonbereich bis zu 50%igen Punkten charakteristisch ist,
besteht aus einem regelmäßigen Muster von Punkten. Die Ergebnisse der Abtastungen mit dem Mikrodensitometer
sind nachstehend genannt:
Ursprüngliche Punktgröße
Element
Element
Geätzte Punktgröße
Ätzdauer, Sekunden
Verminderung der Dichte des
Materials
Ätzdauer, Sekunden
Verminderung der Dichte des
Materials
Dies vsra"sch2ü!icht daß die Tonwcrtc drastisch verändert
werden können, ohne die obere Dichte (top density) stark zu beeinträchtigen.
Reproduktion von 59er Rastern
Die Punkt-Äquivalenzen oder Punktgrößen des entwickelten Prüflings vor dem Ätzen im 5%-93%-Bereich
90 | 45 |
Öffnung | Punkt |
60 | 10 |
100 | 60 |
6% | 20% |
des Tonwertuir.fanges sind nachstehend genannt:
Silberhalogenid-Vorlage mit | Reproduktion auf |
harten Punkten, Punktgröße in % *) | Photopolymei em, |
Punktgröße in % | |
5 | 5 |
10 | 9 |
23 | 21 |
34 | 33 |
43 | 41 |
54 | 55 |
65 | 65 |
77 | 76 |
83 | 84 |
93 | 95 |
*) Da das Photopolymersystem negativ arbeitet, stellen diese Zahlen die erwarteten Werte dar, die aus dieser Vc-lage erhalten
werden.
Diese Werte zeigen, daß die Extreme des Tonwertumfanges
(5% bis 93%) gleichzeitig reproduziert wurden.
Belichtungsspielraum
Belichtungszeit | Photopolymermaske | 41 | A | 68 | 91 |
(Sekunden) | Pnnktgröße | 48 | 94 | ||
5 | 6 29 | 50 | 96 | ||
10 | 9 34 | 54 | 97 | ||
20 | 9 35 | 98 | |||
40 | 9 39 | ||||
80 | 9 39 | ||||
Belichtungszeit | Silberhalogenidmaske | ||||
(Sekunden) | Punktgröße | ||||
gering) | 33 | 53 | • B | 93 | |
10 | 7 | 34 | 54 | 94 | |
20 | 7 | 37 | 59 J | 96 | |
40 | 7 | 40 | 63 | 97 | |
80 | 7 | 44 | 72 | 99*) | |
160 | 9 | ||||
der 50%igcn Punkt
chung von 10 bis 40 Sekunden (A und B) festzustellen ist, ein Zeichen für den gleichen Belichtungsspielraum
für die Photopolymermaske und die Silberhalogenidmaske. Hierdurch wird veranschaulicht, daß die Materialien
gemäß der Erfindung, die kein Silberhalogenid enthalten, äquivalente sensitOinetrische Eigenschaften
für die Verwendung als Kontakt-Lithomasken wie die bekannten Silberhalogenidmasken aufweisen.
Dieses. Beispiel veranschaulicht verschiedene Verwendungen
der Materialien als Masken. Eine Beschichtungsmasse, die jedoch zusätzlich 42,5 g Basischblau 7
(C. I. 42 595) enthielt, wurde auf die in Beispiel 1
ίο beschriebene Weise hergestellt. Bei gleichem Herstellungsverfahren
des Materials, mit der gleichen Belichtungsvorrichtung und unter Anwendung des in
Beispiel 1 beschriebenen Entwicklungsverfahrens wurde ein photographisches Silberhaolgenid-Negativtestbild
als Vorlage während der Belichtung verwendet. Das erhaltene schwarze, polymere Positivbild, das eine
Dicke von 7,6 μ hatte und mit einer optischen Dichte von mehr als 3.0 im Bereich von 300 bis 500 nm absorbierte,
wurde als Maske für die Belichtung der folgenden lichtempfindlichen Materialien verwendet:
In der folgenden Tabelle wird der Belichtungsspielraum von Photopolymerproben, die in der oben
beschriebenen Weise hergestellt und entwickelt wurden, ohne Ätzung mit einer Silberhalogenid-Lithokontaktmaske
verglichen. Ein Prüfling wurde unterschiedlich lang belichtet, und vier Prüfbereiche wurden zur
Bestimmung der Punktgröße ausgemessen.
35
40
45
(obere Dichte bei dieser Belichtung zu
Der kritischste Bereich in beiden Fällen liegt im der 50%igcn Punkte, wc cir.e 12%ige Abwei1.
Eine photopolymere Druckplatte der in der US-PS 34 58 311 beschriebenen Art wurde durch diese
Maske 45 Sekunden aus einem Abstand von 91,4 cm unter einem Kohlelichtbogen belichtet.
Das Linien- und Rasterbild wurde mit dem in der US-PS 34 58 311 beschriebenen Entwickler entwikkelt,
wobei eine geeignete Druckform erhalten wurde.
Ein »klebriges« Photopolymersystem, wie es in der US-PS 36 49 268 beschrieben wird, wurde hergestellt
und auf eine harzsubstrierte PoIyäthylenterephthalatfolie in einer Dicke von
0,01 mm nach dem Trocknen geschichtet. Auf diese Schicht wurde eine 19 μ dicke Polyäthylenterephthalatfolie
laminiert. Das Material wurde 15 Sekunden mit einer Xenon-Bogenlampe aus 46 cm Abstand belichtet. Das durch das Härten des klebrigen
Polymeren in dem belichteten Bereich entstandene Bild wurde nach dem Abziehen der
Polyäthylenterephthalat-Deckfolie durch Einstäuben in üblicher Weise mit einem trockenen Farbstoff,
der an den klebrigen Teilen haften blieb, entwickelt. Dieses Material wird in der US-PS
33 07 943 beschrieben. Das erhaltene farbige Bilü wurde durch Laminieren bei 110° C gestrichenes
Papier übertragen, wobei eine ausgezeichnete Positivkopie der Photomaske erhalten wurde.
3. Ein mäßig gering empfindlicher ortho-empfindlieher Silberhalogenidfilm wurde 10 Sekunden mit der Photopolymermaske unter Verwendung einer üblichen Glühlampe von 100 W und 20 V (General Electric) aus einem Abstand von 135 cm durch ein Neutralfilter der Dichte 0,6 und ein Wratten-Filter Nr. 47 belichtet. Das Bild wurde in einem üblichen Multiprozeß-Entwickler (Melol-Hydrochinon) entwickelt und anschließend in der dem Fachmann bekannten Weise in einem üblichen photographischen Fixierbad fixiert, gewässert und getrocknet. Ein Schwarz-Weiß-Bild mit sehr hoher Auflösung W'.irdf" erhalten.
3. Ein mäßig gering empfindlicher ortho-empfindlieher Silberhalogenidfilm wurde 10 Sekunden mit der Photopolymermaske unter Verwendung einer üblichen Glühlampe von 100 W und 20 V (General Electric) aus einem Abstand von 135 cm durch ein Neutralfilter der Dichte 0,6 und ein Wratten-Filter Nr. 47 belichtet. Das Bild wurde in einem üblichen Multiprozeß-Entwickler (Melol-Hydrochinon) entwickelt und anschließend in der dem Fachmann bekannten Weise in einem üblichen photographischen Fixierbad fixiert, gewässert und getrocknet. Ein Schwarz-Weiß-Bild mit sehr hoher Auflösung W'.irdf" erhalten.
65
Eine schwarze photopolymerisierbare Schicht ähnlich der in Beispiel 1 beschriebenen wurde aus den folgenden
Bestandteilen hergestellt:
Bestandteile (von Beispiel 1) | Gewichtsprozent |
Bindemittel (c) | 38,20 |
Photoinitiator (e) | 5,92 |
Photoinitiator (f) | 2,34 |
Weichmacher (g) | 1,30 |
Monomeres (h) | 24,50 |
Kettenüberträger (i) | 0,87 |
Orangefarbstoff (j) | 13,10 |
Luxol Fast Black L | 13,8 |
(C. I. Solvent Black 17) |
Diese Materialien wurden in einem Methylenchlorid-2-Äthoxyäthanol-Gemisch
(Volumenverhältnis 7:3) in einer solchen Menge gelöst, daß eine Beschichtungslösung
mit 20% Feststoffen erhalten wurde. Diese Lösung wurde auf eine polymere Trägerfolie in einer
Menge von 95 bis 100 mg/dm2 geschichtet, wobei eine getrocknete photopolymerisierbare Schicht mit einer
Dicke von 10 μ und einer optischen Dichte von mehr als 3,0 erhalten wurde.
Die 0,1 mm dicke Trägerfolie aus Polyäthlyenterephthalat in diesem Beispiel war mit einer 5,1 μ dicken
löslichen Zwischenschicht, die eine Modifikation der in der US-PS 34 43 950 beschriebenen Zwischenschicht
war, substriert. Diese Modifikation bestand im wesentlichen darin, daß zwei saure Terpolymere im Gewichtsverhältnis von etwa 1,2:8,01:1 (Präparation der US-PS
34 43 950 zu erstem Polymerisat zu zweitem Polymerisat), wobei das erste Polymerisat aus Äihylacrylat
(56%), Methylmethacrylat (37%) und Acrylsäure (7%) und das zweite Polymerisat aus 66% Methylmethacrylat,
29% Äthylacrylat und 5% Methacrylsäure bestand, der im vorstehend genannten Patent beschriebenen
Zwischenschicht zugesetzt wurden.
Nach Beendigung der Herstellung des Materials durch Auflaminieren der in Beispiel 1 beschriebenen
Deckfolie auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde das Material durch Vorlagen mit harten und
weichen Punkten belichtet. Die Belichtung erfolgte für 30 Sekunden mit einer pulsierenden 2500-W-Xenonlampe
aus einem Abstand von 43 cm. Nach dem Abziehen der Deckfolie wurde das schwarze Bild entwickelt.
Es wurde gefunden, daß der in Beispiel 1 beschriebene Entwickler mit Eintauchen für 30 Sekunden bei 27° C
gut arbeitete. Eine Entwicklungsmaschine wird verwendet, die einen Entwicklungsabschnitt und einen Wässerungsabschnitt
aufweist. Nach dem Eintauchen in ein Entwicklerbad wird der Film durch eine Spriihwässeningszone
transportiert, in der nicht nur entwickelte Matrix entfernt, sondern auch restlicher Entwickler verdünnt
und unwirksam gemacht wird. Das Material wird dann getrocknet. Das Eintauchen dauert 30 Sekunden
und das Wässern in der zweiten Stufe ebenfalls 30 Sekunden. Gute Reproduktion der harten und weichen
Punkte wurde erreicht. Das Maskenbild konnte, falls gewünscht, der Rasterätzung unterworfen werden.
Eine brauchbare schwarze, mit einem ausschließlich wäßrigen alkalischen Entwickler entwickelbare photopolymerisierbare
Masse wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
a) Lösungsmittel (a) von Beispiel 1 720 g
b) Lösungsmittel (b) von Beispiel 1 80 g
c) Terpolymeres von 56% Äthylacrylat, 15,2 g 37% Methylmethacrylat und 7% Acrylsäure,
Molekulargewicht etwa 260.000,
Säurezahl 76 bis 85
Säurezahl 76 bis 85
d) 1:1-Copolymerisat von Styrol und 25,1 g
Maleinsäureanhydrid, mit Isopropyl-
alkohol teilweise verestert, Molekulargewicht etwa 1700, Säurezahl etwa 270
e) Photoinitiator (e) von Beispiel 1 5,3 g
f) Photoinitiator (f) von Beispiel 1 2,1 g
g) Kettenüberträger (i) von Beispiel 1 0,8 g h) Triäthylenglykoldimethacrylat 12,0 g
i) Farbstoff (j) von Beispiel 1 20,0 g j) blauer Farbstoff von Beispiel 2 4,0 g
(C. I. 42595)
k) nichtionogener oberflächenaktiver Fluor- 0,3 g kohlenstoff »FC-430« (Minn. Mining
and Mfg. Corp.), 10%ige Lösung in
CH2Cl2
and Mfg. Corp.), 10%ige Lösung in
CH2Cl2
Diese Beschichtungslösung wurde mit einer Rakel als 7,6 μ dicke Schicht mit einer optischen Dichte von mehr
als 3,0 im Bereich von 300 bis 500 nm auf den in Beispiel 3 beschriebenen Schichtträger mit Präparationsschicht
aufgetragen. Die Herstellung des Materials wurde durch Laminieren auf die in Beispiel 1 beschriebene
Weise bei 75° C abgeschlossen. Das Endprodukt wurde 1 Minute durch eine Rastervorlage mit einei
Xenon-Lampe belichtet. Durch Entwickeln für 15 Sekunden mit einer 4% igen wäßrigen Natriumcarbonatlösung
bei 27° C wurde eine genaue Positivkopie dei Vorlage erhalten, die zur Anfertigung weiterer Kopien
verwendet werden konnte.
Die folgende photopolymerisierbare Masse wurde füi
die Verwendung mit einem reinen organischer Lösungsmittel als Entwickler hergestellt:
a) Methylenchlorid 1000 g
b) 2-Äthoxyäthanol 100 g
c) Polymethylmethacrylat, Molekular- 70 g
gewicht etwa 30.000
gewicht etwa 30.000
d) Polymethylkmethacrylat, Molekular- 40 g
gewicht etwa 100.000
gewicht etwa 100.000
e) Photoinitiator (e) von Beispiel 1 15,6 g
f) Photoinitiator (f) von Beispiel 1 6,3 g
g) Triäthylenglykoldiacetat 17 g
h) Monomeres (h) von Beispiel 1 70 g
i) Farbstoff Q) von Beispiel 1 37,2 g j) Tris(4-diäthylamino-o-tolyl)methan 3,1 g k) 4,4',4"-Methyliden-tris(N,N- 0,63 g
h) Monomeres (h) von Beispiel 1 70 g
i) Farbstoff Q) von Beispiel 1 37,2 g j) Tris(4-diäthylamino-o-tolyl)methan 3,1 g k) 4,4',4"-Methyliden-tris(N,N- 0,63 g
dimethylanilin), Leuco Crystal Violet
Diese Masse wurde mit einer auf 0,101 mm einge stellten Rakel auf den in Beispiel 1 beschriebene:
Schichtträger in einer solchen Menge aufgetragen, dal eine 13 μ dicke getrocknete Schicht mit einer optische]
Dichte von mehr als 3,0 erhalten wurde. Die in Bei
spiel 1 beschriebene Deckfolie wurde zur Bildung des Materials bei 100° C auf die lichtempfindliche Schicht
laminiert. Das Material wurde 2 Minuten durch ein Transparent mit der in Beispiel 1 beschriebenen
Schwarzlichtquelle belichtet. Nach dem Abziehen der Deckfolie wurde ein schwarzes Bild durch Entwickeln
mit aufgesprühtem Methylchloroform (9 Sekunden) und anschließendes Wässern und Trocknen erhalten.
Der erhaltene Film eignete sich für die Verwendung als Maske.
Menge g |
Feststoffe | |
Methanol | 160 | |
Lösungsmittel (a) von Beispiel 5 | 6928 | |
Bindemittel (c) von Beispiel 5 | 351,6 | 22,60 |
Bindemittel (d) von Beispiel 5 | 233,3 | 14,99 |
Copolymerisat von Methyl- | 58,7 | 3,77 |
methacrylat und Gamma-Meth- | ||
acryloxypropyltrimethoxysilan | ||
(siehe US-PS 37 58 306) | ||
Photoinitiator (f) von Beispiel 5 | 2,42 | 0,0156 |
Benzophenon | 11,2 | 0,72 |
Weichmacher (g) von Beispiel 5 | 98,5 | 6,33 |
Monomeres (h) von Beispiel 5 | 410 | 26,35 |
Farbstoff (i) von Beispiel 5 | 389 | 25,0 |
Diese Lösung enthielt etwa 13,7% Feststoffe und wurde auf eine 25 μ dicke, klare, biaxial orientierte und
heißfixierte Polyäthylenterephthalatfolie geräkelt. Nach dem Trocknen wurde auf die Folie eine 25 μ dicke
Polyäthylenfolie laminiert, um die gebildete UV-absorbierende Schicht zu schützen, die nach dem Trocknen
eine Dicke von etwa 7,6 μ hatte.
Diese UV-absorbierende Schicht, die eine optische Dichte von mehr als 3,0 im Bereich von 300 bis 500 nm
hatte, wurde anschließend auf ein 7,6 x 10,2 cm großes Projektor-Diadeckglas übertragen, das vorher durch
Spülen mit Lösungsmitteln gut gereinigt worden war.
Die Übertragung erfolgte durch Abziehen der Polyäthylen-Deckfolie und Laminieren der UV-Schicht auf
die Glasplatte durch erhitzte Walzen bei 100 bis 120° C mit einer Geschwindigkeit von etwa 183 cm/Min.
Die photopolymerisierbare Schicht wurde dann 10 Sekunden aus 41 cm mit einer 1000-W-Quarzjodidlampe
durch ein Negativ belichtet, das ein Standard-Prüfbild enthielt, das eine elektronische gedruckte
Schaltung nachahmte. Die Polyäthylenterephthalatfolie wurde abgezogen und das erhaltene Bild durch Besprühen
mit Methylchloroform für 10 Sekunden entwickelt und anschließend mit Wasser besprüht. Das erhaltene
orangefarbene Bild wurde durch Aufblasen von Druckluft getrocknet. Das bei diesem Versuch verwendete
Lösungsmittel iöste die ungehärteten Teile des Photoresists und hinterließ eine geeignete positive Maske auf
einem starren Glasträger, die sich zur Anfertigung von Photoresists mit einer Lichtempfindlichkeit zwischen
300 und 500 nm eignet.
Eine orangefarbene photopolymerisierbare Masse, die die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 4
hatte, jedoch eine für Sauerstoff undurchlässige Deckschicht aufwies, wurde aus den folgenden Bestandteilen
hergestellt:
Die folgende photopolymerisierbare Masse, die mit derjenigen von Beispiel 5 verwandt ist, veranschaulicht
ein anderes Initiatorsystem und die Herstellung einer Photomaske auf Glas.
Komponente von Beispiel 4
Menge g
Feststoffe
363,0 | 17,96 |
41,4 | 29.69 |
15,8 | 6,21 |
26,2 | 2,46 |
5,5 | 0,94 |
2,2 | 14,30 |
0,83 | 28,36 |
12,6 | 0,08 |
25,0 | |
0,7 | |
Lösungsmittel (a)
Lösungsmittel (b)
Bindemittel (c)
Bindemittel (d)
Lösungsmittel (b)
Bindemittel (c)
Bindemittel (d)
Photoinitiator (e)
Photoinitiator (f)
Kettenüberträger (g)
Monomeres (h)
Photoinitiator (f)
Kettenüberträger (g)
Monomeres (h)
Farbstoff (i)
Oberflächenaktive
Verbindung (k)
Verbindung (k)
Diese Beschichtungslösung wurde auf den in Beispiel 3 beschriebenen Schichtträger in einer solchen Menge
aufgetragen, daß die Schicht nach dem Trocknen ein Gewicht von 80 bis 90 mg/dm2 und eine Dicke von etwa
7,6 μ hatte. Eine Sauerstoffsperrschicht, die vorher auf die in Beispiel 1 beschriebene Deckfolie aufgetragen
worden war, wurde dann auf die lichtempfindliche Schicht laminiert. Die Sperrschicht, die ein Trockengewicht
von 6 bis 10 mg/dm2 hatte, war eine Modifikation der in der US-PS 34 58 311, Beispiel 1, beschriebenen
wäßrig-alkoholischen Lösung von Polyvinylalkohol (mittlere Viskosität, zu 99% verseift), die 2% Polyoxyäthylen
als oberflächenaktive Verbindung enthielt. Die Modifikation bestand darin, daß zum Polyvinylalkohol
im Verhältnis von 5 : 1 ein Copolymerisat von Vinylpyrrolidon und Vinylacetat (89 : 11) gegeben wurde.
Eine 15% ige Lösung dieses Copoiymerisats in Äthanol
hat eine Viskosität zwischen 38 und 44 cS bei 24° C. Um gute Benetzbarkeit sicherzustellen, enthielt die
Sperrschicht außerdem eine geringe Menge eines Tensids der folgenden Struktur:
CH2 - CH3 O
(C8F17 - SO2 - N — CH2 — C - ΟΘ) Κ®
Nach dem Abziehen der Deckfolie bleibt die entfernbare Sauerstoffsperrschicht auf der lichtempfindlichen
Schicht. Das Material wird dann durch eine Transparentvorlage 30 Sekunden mit der in Beispiel 1
beschriebenen Schwarzlichtquelle belichtet. Ein orangefarbenes Bild der Vorlage, das sich als Photomaske
eignet, wurde durch Entwickeln für 80 Sekungen bei 20° C durch Eintauchen in einen Entwickler, der 2,33%
Natriumbicarbonat und 0,67% Natriumcarbonat in destilliertem Wasser enthielt, anschließendes Wässern,
Reiben mit einem mit Wasser befeuchteten Kissen und anschließendes Trocknen erhalten. Der Entwickler entfernte
die Sauerstoffsperrschicht und dann die unbelichteten Bereiche der photopolymerisierbaren Schicht. Die
folgenden Werte zeigen, daß durch Fortsetzung der Entwicklung für längere Zeit Ätzung des Strichbildes
stattfindet.
Entwicklung und | Linienbreite | Linienbreite, μ |
Tauchzeit, Sek. | 124 (unter | |
40 | entwickelt) | |
124 | ||
45 | 119 | |
50 | 117 | |
55 | 111 | |
60 | Vorlage: Klarer Abstand von 124 μ. | |
Linienbreite der | Beispiel 8 | |
10
20
Dieses Beispiel veranschaulicht die Notwendigkeit hoher optischer Dichten zur Erzielung der Rasterätzbarkeit.
Vier photopolymerisierbare Massen wurden auf die in Beispiel 7 beschriebene Weise hergestellt. Die
Masse A ist mit der in Beispiel 7 beschriebenen Masse identisch. Die Massen B bis D variieren wie folgt:
Beispiel 9
Teil A
Teil A
Dieses Beispiel veranschaulicht ein photopolymerisierbares,
mit Wasser entwickelbares, ein Pigment enthaltendes lithographisches System mit Kontaktempfindlichkeit.
Die folgende Dispersion mit 10% Feststoffen in Methylenchlorid wurde hergestellt:
Feststoffe
in Gew.-%
in Gew.-%
16,4
30,3
5,8
2,3
0,09
5,8
2,3
0,09
27,2
1,7
1,7
16,4
a) Bindemittel (c) von Beispiel 4
b) Bindemittel (d) von Beispiel 4
c) Photoinitiator (e) von Beispiel 4
d) Photoinitiator (f) von Beispiel 4
e) Tensid (k) von Beispiel 4
f) Monomeres (h) von Beispiel 1
g) Weichmacher (g) von Beispiel 1
h) Kolloidaler Kohlenstoff
h) Kolloidaler Kohlenstoff
Zusammensetzung der Massen
in Gramm
in Gramm
30
CH2CL2
CH3OH
Michlers Keton
Farbstoff
Optische Dichte
300 bis 500 μηι
CH3OH
Michlers Keton
Farbstoff
Optische Dichte
300 bis 500 μηι
363
41
41
2,2
25,0
25,0
340,8 318
37,9
1,65
1,65
20,0
3
3
35,3
1,1
15,0
15,0
279,3
31
0,55
6,25
1
31
0,55
6,25
1
Nach der Belichtung auf die in Beispiel 7 beschriebene Weise durch eine Vorlage mit Linien von 125 μ
Abstand wurde die Verringerung der Linienbreiten mit längeren Belichtungszeiten gemessen, wobei der in Beispiel
7 beschriebene Entwickler verwendet und das dort beschriebene Verfahren angewendet wurde. Die folgenden
Ergebnisse wurden erhalten:
Entwicklungszeit Linienbreite, μ
(Sekunden) ABCD
118 | 120 | 117 | 120 |
114 | 119 | 118 | 120 |
112 | 114 | 112 | 120 |
109 | _ | 117 | 120 |
108 | 112 | 120 |
Zur Herstellung der Beschichtungsmasse der genannten Zusammensetzung werden die Komponenten (b) bis
(g) unmittelbar im Lösungsmittel gelöst. Die Komponenten (a) und (h) werden getrennt in CH2Cl2 gemischt
und zur Erzielung einer kleinen Teilchengröße in der Sandmühle gemahlen, worauf die anderen Komponenten
dieser Dispersion zugesetzt werden. Viele Ruße können verwendet werden. Bei dem hier beschriebenen
Versuch wurde Furnace-Ruß mit einer Teilchengröße von etwa 75 nm verwendet. Die gut gemischte
Beschichtungsmasse wurde dann auf den in Beispiel 3 beschriebenen Schichtträger in einer solchen Menge
geschichtet, daß eine Schicht mit einer Dicke im trockenen Zustand von 5 μ und einer optischen Dichte von
mehr als 3,0 im Bereich von 300 bis 500 nm erhalten wurde. Auf dieses Material wurde die in Beispiel 1
beschriebene Deckfolie laminiert. Das Material wurde dann durch eine Rastervorlage 30 Sekunden mit einer
Lampe (1000 W, Wolframjodid) aus einem Abstand von 1 m von der photopolymerisierbaren Schicht belichtet.
Nach dem Abziehen der Deckfolie wurde durch Entwickeln des Films für 45 Sekunden bei Raumtemperatur
mit einem wäßrigen Entwickler, der je 2% Na2CO3 und NaHCO3 enthielt, und anschließendes
Wässern und Trocknen ein schwarzes Bild gewonnen. Ferner wurden die erhaltenen positiven Rasterpunkte
durch Bestreichen des Films mit dem gleichen Entwickler für 30 Sekunden punktgeätzt. Mit diesem Film wird
somit ein geeignetes lithographisches Material für die Anfertigung weiterer Kopien erhalten.
40
45
Die Ergebnisse zeigen, daß bei der Masse A (Beispiel 7)
mit einer optischen Dichte von 4 über den Bereich von 300 bis 500 nm Rasterätzung (Linienätzung) in
einem regelmäßigen Muster möglich ist. Rasterätzung ist auch bei der Masse B (optische Dichte 3), aber
weniger leicht möglich. Mit der Masse C (optische Dichte 2) wurden etwas erratische Ergebnisse erhalten,
jedoch ist mit ihr offensichtlich keine Rasterätzung möglich. Die Masse D (optische Dichte 1) ist bis zum
Boden deutlich stabilisisert, vermutlich polymerisiert, und daher überhaupt nicht ätzbar (unterätzbar).
55 Teil B
Materialien ähnlich den in Teil A beschriebenen wurden verwendet, um die Punktätzung oder Rasterätzung,
wie sie in der graphischen Technik durchgeführt wird, zu veranschaulichen. Eine Vorlage (Maske) mit einem
Positivbild wurde mit den Elementen für jede der vier Grundfarben (Purpur, Cyan, Gelb und Schwarz), die
normalerweise für die Anfertigung von Platten für den Mehrfarbendruck verwendet werden, angefertigt. Diese
Materialien wurden unter Verwendung der in Beispiel 9 beschriebenen Vorrichtung belichtet und in der in Beispiel
3 beschriebenen Entwicklungsmaschine mit der in den Beispielen 10 bis 12 beschriebenen Entwicklerlösung
entwickelt, wobei vier punktätzbare Masken erhal-
ten wurden. Von diesen Masken wurden eine volle Farbaufnahme auf Farbkorrekturfilm angefertigt (wie
in der US-PS 36 49 268 beschrieben), um einen Druck in der Presse zu simulieren. Bei der Prüfung der Korrekturaufnahme
wurde festgestellt, daß in allen Teilen des Bildes die gelbe Farbe zu stark war und ein Bereich
»zu rot« erschien. Um diese Probleme zu korrigieren, müßte das gelbe Positivbild »flachgeätzt« (alle Punkte
im Bild um einen geringen Prozentsatz verkleinert) und das purpurfarbene Positivbild »örtlich geätzt« (die
Punkte in dem zu roten Bereich um einen erheblichen Anteil verkleinert) werden.
Um dies zu erreichen, wurden Kopien von den Gelbund Purpurmasken unter Verwendung der gleichen
Belichtungs- und Entwicklungsverfahren angefertigt (die Positivmasken wurden auf Zwischenaufnahme mit
Negativbildern kopiert, von denen dann positive Aufnahmen der Originale angefertigt wurden). Das erhaltene
gelbe Duplikat wurde dann erneut mit dem Doppelten der normalen Entwicklungszeit durch die Entwicklungsmaschine
geführt. Dies diente dazu, eine Punktätzung aller Punkte auf dem Bild vorzunehmen.
Als Beispiele des Ausmaßes der Verkleinerung der Größe (Deckung) verschiedener Punkte (59er Raster)
seien genannt:
Punktgröße in der ursprünglichen
Maske
Maske
Punktgröße in der geätzten Maske
92,1% 35% 2,3%
CCl2FCClF2
Poly-n-butylmethacrylat mit einer
Inherent-Viscosity von 0,53 in einer Lösung, die 0,25 g Polymerisat in
50 ml CHCl3 enthielt, gemessen bei 20° C unter Verwendung eines
Cannon-Fenske-Viskosimeters
Tris-(4-diäthylamino-o-toly)-methan C. I. Solvent Blue 36
Cannon-Fenske-Viskosimeters
Tris-(4-diäthylamino-o-toly)-methan C. I. Solvent Blue 36
240 g
10
30
Messungen der Veränderung der Oberflächengröße der Punkte unter Vergrößerung wurden mit der Änderung
der integrierten Dichte für einen gegebenen Bereich verglichen. Diese Messungen bestätigten, daß
die Änderung der integrierten Dichte insgesamt ein Ergebnis der Änderung der Punktfläche und nicht einer
Verringerung der Dichte innerhalb des Punktes war.
Das Duplikat des positiven Magentabildes wurde dann örtlich geätzt. Der zu ätzende Bereich wurde
visuell festgestellt, und der Rest des Bildes wurde durch Aufstreichen einer »staging«-Lösung geschützt, die die
folgenden Bestandteile enthielt:
50
15 g 0,5 g 0,3 g
Nachdem die Stufe getrocknet war, wurde der bezeichnete Bereich geätzt, indem der gesamte Film 10
bis 20 Sekunden in eine Lösung von 65% Butylcarbitol, 17,5% Äthylenglykol und 17,5 Vol.-% Wasser getaucht
und dann durch Aufsprühen von Wasser gespült wurde. Die Punktgröße wurde gemessen und der Prozeß wiederholt,
bis die richtige Punktgröße erreicht war. In diesem Fall wurden die 40%igen Punkte auf 10%ige
Punkte verkleinert, und auch hier war keine Verringerung der Dichte innerhalb des Punktes festzustellen,
wenn dies durch Vergleich der integrierten Dichte und
55
Punktgröße geprüft wurde. Der Film wurde mit Heißluft getrocknet, und die Stufe wurde durch gründliches
Abwischen mit Lösungsmittel (CCl2FCClF2) entfernt,
worauf getrocknet wurde.
Ein weiteres vollständiges Farbbild wurde aus der Cyanmaske und der schwarzen Maske sowie der geätzten
gelben Maske und der geätzten Purpurmaske angefertigt. Hierbei wurde bestätigt, daß die erforderliche
Farbkorrektur erreicht worden war. Diese Masken können somit zum Belichten von photopolymerisierbaren
Druckplatten verwendet werden, die ihrerseits in der Presse die Mehrfarbendrucke mit der farbwertrichtigen
Wiedergabe liefern.
15 Beispiele 10 bis 12
Die Versuche dieser Beispiele sind ähnlich wie die in Beispiel 9 beschriebenen Versuche, veranschaulichen
jedoch die Verwendung mehrerer Monomerer und anderer Photoinitiatoren. Photopolymerisierbare Beschichtungsmassen,
die etwa 15% Feststoffe in CH2Cl2
enthielten, wurden aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Menge in Gramm
10 11 12
10 11 12
a) Bindemittel (c) von Beispiel 4
b) Bindemittel (d) von Beispiel 4
c) Photoinitiator (e) von Beispiel 4
d) Photoinitiator (f) von Beispiel 4
e) Tensid (k) von Beispiel 4
f) Monomeres (h) von Beispiel 1
g) Kolloidaler Kohlenstoff
h) Monomeres (h) von Beispiel 4
i) Phenanthrenchinon
j) Benzoinmethyläther
i) Phenanthrenchinon
j) Benzoinmethyläther
20,0 | 10,8 | 10,8 |
38,7 | 19 | 19 |
11,4 | - | - |
2,8 | - | - |
0,5 | 1,0 | 1,0 |
2,3 | 2,0 | 2,0 |
16,4 | 7.2 | 7,2 |
22,1 | 9,8 | 9,8 |
_ | 1,5 |
Wie in Beispiel 9 wurden der Kohlenstoff und das Bindemittel (a) durch Mahlen fein dispergiert und die
anderen Bestandteile dieser Dispersion zugesetzt. Dann wurden die gut gemischten Schichtmassen getrennt auf
den in Beispiel 3 beschriebenen Schichtträger geschichtet. Auf die Schicht wurde die in Beispiel 1 beschriebene
Deckfolie laminiert. Die Dicke der trockenen Schicht von Beispiel 10 betrug 4 μ und die der Schichten
von Beispiel 11 und 12 etwa 7,6 μ. Die Folie von Beispiel 10 hatte eine optische Dichte im sichtbaren
Bereich von 3,0 und im Bereich von 300 bis 500 nm eine optische Dichte von 4,0. Die Filme der Beispiele 11 und
12 hatten Dichten über 4.0 sowohl im sichtbaren Bereich als auch im UV-Bereich des Spektrums.
Der Film von Beispiel 10 wurde 20 Sekunden auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise, jedoch bei einem
Abstand von 153 cm zwischen Lichtquelle und Probe belichtet. Die Folien der Beispiele 11 und 12 wurden 10
Minuten mit einer Xenon-Lampe unter Verwendung der in Beispiel 4 beschriebenen Vorrichtung belichtet.
Nach dem Abziehen der Deckfolie wurde der Film von Beispiel 10 in der in Beispiel 3 beschriebenen
Entwicklungsmaschine 5 Sekunden bei 27° C entwikkelt,
wobei als Entwickler eine Lösung von 4.6 a NaHCO3 und 27,4 g Na2CO3 ■ H2O in 1 Liter Wasser
verwendet wurde. Anschließend wurde durch Aufsprü-
hen von Wasser gewässert und getrocknet. Das erhaltene Filmbild war eine genaue Wiedergabe der Rastervorlage.
Die »harten« Punkte zeigten scharfe Kanten und waren rasterätzbar.
D;e Filme der Beispiele 11 und 12 wurden in einer Schale (15 Sekunden, 24° C) in einer wäßrigen Lösung
entwickelt, die 2% Na2CO3 und 1% NaHCO3 enthielt.
Nach dem Wässern und Trocknen wurden Teile der Filme mit dem aufgenommenen Bild selektiv unter Verwendung
einer wäßrigen Lösung, die 0,4% Na2CO3 und
0,4% NaHCO3 enthielt, punktgeätzt, wobei die Punktgröße um etwa 5 bis 10% verkleinert wurde.
Beispiele 13 und 14
Die beiden folgenden Versuche, die ebenfalls auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise durchgeführt wurden,
veranschaulichen andere Bindemittel, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind. Beschichtungsmassen,
die die folgenden Bestandteile in CH2Cl2/2-Äthoxyäthanol
enthielten, wurden hergestellt:
Menge (% | Feststoffe) |
13 | 14 |
46,7 | _ |
7,5 | 7,5 |
2,1 | 2,5 |
0,1 | 0,1 |
20,0 | 26,0 |
18,0 | 17,6 |
5,2 | _ |
46,5
Bei spiel Kl. |
Optische Dichte (O.D.-Einheiten) Obere Dichte Gesamtdichte, 50% ige Punkte |
nach dem Ätzen |
vor dem Ätzen |
nach dem Ätzen |
vor dem Ätzen |
3,5 3,0 |
0,27 0,30 |
0,21 0,18 |
|
13 14 |
3,5 3,0 |
Beispiele | 15 und 16 | |
Die nachstehend beschriebenen beiden Versuche, bei denen brauchbare orangefarbene Photomasken ähnlich
denen von Beispiel 4 hergestellt wurden, veranschaulichen die Verwendung von anderen Farbstoffen.
Beschichtungsmassen der folgenden Zusammensetzung wurden hergestellt:
Bestandteile von Beispiel 4
Menge in Gramm
15 16
25
30
35
40
a) Bindemittel (c) von Beispiel 4
b) Photoinitiator (e) von Beispiel 4
c) Photoinitiator (f) von Beispiel 4
d) Netzmittel (k) von Beispiel 4
e) Monorneres (h) von Beispiel 4
f) Kolloidaler Kohlenstoff
g) Copolymerisat von 90%
Methylmethacrylat und 10%
Methacrylsäure, Molekulargewicht etwa 50.000
Methylmethacrylat und 10%
Methacrylsäure, Molekulargewicht etwa 50.000
h) Hochmolekulares Tetrapolymeres von 30% Methylmethacrylat,
25% Butylacrylat,
30% Acrylnitril und 15%
Methacrylsäure
30% Acrylnitril und 15%
Methacrylsäure
Nach dem Mahlen, Mischen, Beschichten und Laminieren
auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise wurden die beiden Filme in der in Beispiel 9 beschriebenen
Belichtungsvorrichtung 15 bzw. 10 Sekunden belichtet. Der Film von Beispiel 13 hatte eine Dicke von 6,3 μ und
eine optische Dichte von mehr als 3, während der Film von Beispiel 14 eine Dicke von 5,1 μ und eine optische
Dichte von mehr als 3 hatte. Nach der Entwicklung auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise (pH 10,3, 29° C,
10 bis 15 Sekunden) wurden die Rasterbilder der getrockneten Filme rastergeätzt. Die Ätzlösung war mit
dem Entwickler identisch, jedoch mit 3 Teilen Wasser verdünnt. Zum Ätzen wurden Teile des Films mit Klebstreifen
geschützt, worauf der ungeschützte Bereich mit einem mit Ätzlösung vollgesogenen Kissen (Raumtemperatur)
sachte abgewischt und dann mit Wasser gespült und getrocknet wurde. Natürlich könnte dieses Ätzen
wiederholt werden, bis der gewünschte Effekt erreicht ist. Wie die folgenden Werte zeigen, war bei beiden
Filmen Rasterätzung ohne Verlust der oberen Dichte (d. h. der Dichte der Punkte) möglich. Die Verringerune
der Gesamtdichte (sichtbare Dichte) der Materialien läßt die Punktätzung (d. h. Verkleinerung der
Größe der Punkte des Bildes) erkennen.
Lösungsmittel (a) | 81 | 81 |
Lösungsmittel (b) | 9 | 9 |
Bindemittel (c) | 1,58 | 1,58 |
Bindemittel (d) | 2,62 | 2,62 |
Photoinitiator (e) | 0,55 | 0,55 |
Photoinitiator (f) | 0,22 | 0,22 |
Kettenüberträger (g) | 0,08 | 0,08 |
Monomeres (h) | 1,26 | 1,26 |
Netzmittel (k) | 0,07 | 0,07 |
Farbstoff A*) | 0,9 | 0,9 |
Farbstoff B*) | 0,5 | - |
Farbstoff C*) | 1,75 | 1,75 |
Farbstoff D *) | - | 0,5 |
*) Die Farbstoffe A bis D sind sämtlich in Lösungsmitteln löslich und bestehen aus Dicyclohexylaminsalzen von sauren Farbstof
fen. Der Farbstoff A ist Solvent Rer< 30, C. I. 27291, dei
Farbstoff C ist das Salz von Tartrazin, C. I. 19140; der Färb stoff D ist das Salz von C. I. 19135; der Farbstoff B ist das SaI;
des sauren Farbstoffs, der durch Diazotierung und Kupplunj
von 2-Amino-5-chlorbenzolsulfonsäure an 3-Methyl-l-(2,5 dichlor-4-dulfophenyl)-pyrazolon gebildet wird.
Die beiden Beschichtungslösungen wurden auf die it Beispiel 4 beschriebene Weise aufgetragen, laminier
und belichtet. Die trocknen Schichten hatten eil Gewicht von 118 bis 125 mg/dm2 und eine Dicke voi
10 μ. Beide Schichten wurden 3 Minuten belichtet Nach dem Abziehen der Deckfolie wurde mit eine
wäßrigen Lösung, die 2% Natriumbicarbonat um 0,67% Natriumcarbonat enthielt, 2 Minuten bei 21° (
entwickelt. Nach dem Wässern und Trocknen hatte da orangefarbene Bild eine optische Dichte von mehr als
im Bereich voa jüö bis 5öö nm.
Mit Kohlenstoff pigmentierte photopolymerisierbar Schichten sind empfindlich gegen Sauerstoff und mü;
sen während des Belichtens gegen Luftsauerstoi geschützt werden. Dies geschieht häufig durch Verwer
dung einer dünnen abziehbaren Folie, die auf die Phc
topolymerschicht laminiert wird. Der Schutz kann auch
erreicht werden durch Überziehen der Photopolymerschicht mit einer Lösung eines eine Schutzschicht bildenden
Polymerisats, das an der Photopolymerschicht (nach dem Verdunsten des Lösungsmittels) haftenbleibt, guten
Sauerstoffschutz gewährt und im Entwicklerlösungsmittel entfernbar ist. Ein Beispiel einer solchen Deckschichtlösung
wird nachstehend genannt:
Denaturierter Alkohol
wurde eine Schutzschichtmasse der folgenden Zusammensetzung erhalten:
Wasser | 1240 g 10 |
Polyvinylalkohol (zu 98 bis 99% | |
verseift, niedrige Viskosität) | 200 g |
Copolymerisat von | |
Vinylpyrrolidon und Vinylacetat | |
(60 : 40, mittleres Molekulargewicht) | 24,4 g 15 |
Äthylcellosolve | 24,6 g |
Oberflächenaktives Polyoxyäthylen | |
C8H17H O V- 0(CH2CH2O)^0 H | 2,3 g 20 |
Polyvinylalkohol
Destilliertes Wasser
Oberflächenaktives Polyoxyäthylen
Äthylcellosolve
Äthylalkohol
Kolloidales Siliciumdioxyd
17,3 g
Zum Überziehen einer Schicht ähnlich der in Teil A von Beispiel 9 beschriebenen wurde eine 3,5% Feststoffe
enthaltende Lösung aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
Wasser | 683 g 30 |
Deckschichtlösung der vorstehenden | |
Zusammensetzung | 210 g |
Vorstehend genanntes Netzmittel | |
(10%ige wäßrige Lösung) | 5,4 ml |
Blaues Pigment (Inmont Blue 3G) | 1,8 g 35 |
55
500 g Polyvinylalkohol (zu 98 bis 98,8% verseift, niedrige Viskosität) wurden zu 5000 g destilliertem
Wasser gegeben. Das Gemisch wurde 2 Stunden bei 85° C gehalten. 100 g Lösung wurden mit 262 g destilliertem
Wasser, 18 g des in Beispiel 17 beschriebenen oberflächenaktiven Polyoxyäthylens (10%ige wäßrige
Lösung), 10 g Äthylcellosolve und 10 g Äthylalkohol gemischt. Zu 100 g dieses Gemisches wurden 2,7 g
einer 30% igen kolloidalen Siliciumdioxyddispersion, die Teilchen im Größenbereich von 12 bis 15 ΐημ und
30 g destilliertes Waser enthielt, gegeben. Hierbei
65 2,25 g 122,50 g 0,45 g 2,50 g 2,50 g 2,70 g
Diese Lösung wurde auf Materialien ähnlich den in Teil A von Beispiel 9 beschriebenen, jedoch ohne
Deckfolie, mit Hilfe einer Strangpreßdüse aufgetragen. Das beschichtete Material wurde bei 93° C getrocknet.
Bei drei Überzügen betrug das Gewicht der getrockneten Schicht 9,2, 15,0 bzw. 24,1 mg/dm2. Diese drei
Filme wurden dann mit dem Vergleichsfilm, der eine ähnliche Zusammensetzung wie der in Teil A von Beispiel
9 beschriebene Film hatte (mit oberer Schutzfolie), verglichen. Die beiden Materialien mit den Sauerstoffschutzschichten
und niedrigeren Schichtgewichten zeigten eine geringere Lichtempfindlichkeit als die Vergleichsprobe.
Ferner wurden diese beiden Filme schnell durch die Atmosphäre beeinträchtigt (die Deckschicht
verlor ihren Glanz und zeigte Risse). Das Material mit dem höchsten Gewicht der Deckschicht zeigte jedoch
gute Stabilität bei gleicher Lichtempfindlichkeit und gleichem Punktumfang wie bei der Vergleichsprobe.
Die in Beispiel 10 beschriebene photopolymere Masse wurde zur Herstellung eines photopolymerisierbaren
Materials, das ebenfalls in Beispiel 10 beschrieben wird, verwendet.
Die Deckfolie wurde abgezogen. Mit einer auf 0,05 mm eingestellten Rakel wurde die vorstehend
genannte Schutzschichtlösung unmittelbar auf die photonolymerisierbare Schicht aufgebracht und der Trocknung
überlassen. Das Schichtgewicht dieser Deckschicht betrug 10,0 mg/dm2.
Das mit der Deckschicht versehene Material wurde auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise belichtet und
entwickelt. Hierbei wurde festgestellt, daß das mit Deckschicht versehene Material und ein Material mit
Deckfolie wie in Beispiel 10 im wesentlichen die gleiche Empfindlichkeit (innerhalb einer Stufe mit einem Keilfaktor
von yi) hatten.
Die folgenden Prüfungen wurden durchgeführt, um die Haftfestigkeit der Deckschicht zu ermitteln.:
A. Gravimetrisch
Eine Probe des mit der Schutzschicht versehenen Films wurde einer bildmäßigen Gesamtbelichtung (10
Sekunden) unterworfen. Es wurde gefunden, daß nur 9,0 mg/dm2 der Schutzschicht von dieser Probe abgelöst
werden konnten (im Vergleich zu 10,0 mg/dm2 beim unbelichteten Film). Dies zeigt, daß 10% der Schutzschicht
in den belichteten Bereichen bleiben.
B. Röntgenfluoreszenz
Die vorstehenden gravimetrischen Daten stimmen gut mit der Röntgenfluoreszenzanalyse überein, die
ergibt, daß die belichteten und verarbeitenden Bildbereiche 12% des ursprünglich im rohen Material vorhandenen
Siliciumdioxyds zurückhalten.
C. Mikroskopie mit abtastendem
Elektronenstrahl (SEM)
Elektronenstrahl (SEM)
Einen weiteren Nachweis dafür, daß Schutzschichtmaterial auf belichteten und verarbeiteten Filmen
zurückbleibt, bringt die Untersuchung mit dem abtastenden Elektronenmikroskop. SEM-Untersuchungen
von Filmen mit Schutzschichten auf Basis von Polyvinylalkohol, die 1 bis 4% Siliciumdioxydteilchen einer
Größe von 4 μ enthielten, ergaben, daß eine erhebliche Anzahl dieser Teilchen auf belichteten und verarbeite-
60
In einem 11,4-1-Emulsionsbehälter gibt man 4500 g
destilliertes Wasser und 100 g dekationisierte Gelatine. Das Gemisch läßt man 15 Minuten bei Raumtemperatur
einweichen und erhitzt dann 30 Minuten auf 52 bis 55° C. Das Gemisch wird auf 35 bis 39° C gekühlt. Die
folgenden Bestandteile werden zugesetzt:
50 g Äthanol
50 g Äthylcellosolve
50 ml einer 10%igen wäßrigen Lösung des in Beispiel
17 beschriebenen Netzmittels
75 g Methylmethacrylat (66%)/Äthylacrylat (29%)/
75 g Methylmethacrylat (66%)/Äthylacrylat (29%)/
Acrylsäure (5%) (30% Feststoffe in Wasser)
600 ml Mucochlorsäure, 2%ige wäßrige Lösung
600 ml Mucochlorsäure, 2%ige wäßrige Lösung
Diese Lösung wird auf die Oberfläche einer photopolymerisierbaren Schicht des in Beispiel 10 beschriebenen
photopolymerisierbaren Materials in einer solchen Menge geschichtet, daß die trockene Schicht ein
Gewicht vonl 10 mg/dm2 hat. Die Gelatineschicht wird
bei 110° C getrocknet.
Zwei Proben der Schicht von 1 dm2 werden von der Vorderseite und Rückseite je eine Minute auf die in
Beispiel 10 beschriebene Weise belichtet, worauf die Gewichte der Proben ermittelt wurden. Die folgenden
Ergebnisse wurden erhalten:
Probe Nr.
Gewicht, g
1,4347
1,4393
1,4393
Die Proben 1 und 2 werden auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise verarbeitet. Nach dem Trocknen
werden die beiden Proben erneut gewogen. Die folgenden Ergebnisse werden erhalten:
Probe Nr.
Ursprüngliches Gewicht 1,4347 1,4393
Gewicht nach der Verarbeitung 1,4339 1,4386
Gewichtsverlust 0,0008 0,0007
Gewichtsverlust 0,0008 0,0007
Der durchschnittliche Gewichtsverlust beträgt 0,75 mg/dm2. Dieses Beispiel veranschaulicht, daß etwa 92,5
Gew.-% gehärtete Gelatine auf der photopolymerisierten Oberfläche eines photopolymerisierbaren Materials
zurückbleiben. Die unbelichtete, nicht polymerisierte photopolymerisierbare Schicht und ihre Gelatinedeckschicht
werden während der Verarbeitung vollständig entfernt.
Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von farbgekennzeichneten Photomasken gemäß der Erfindung,
die sich sowohl als alternative Farbkorrektursysteme als auch für die Herstellung von Druckplatten für
den Mehrfarbendruck eignen.
Drei Beschichtungslösungen, die jeweils die folgenden Bestandteile enthielten, wurden hergestellt:
Zu jeder einzelnen Lösung wurde außerdem 1,0 g eines der folgenden Farbstoffe gegeben:
CI Solvent Red 86
CI Solvent Yellow 91
CI Solvent Yellow 91
CI Solvent Blue 48
Jede dieser drei Lösungen wurde dann mit einer Rakel auf die in Beispiel 3 beschriebene Trägerfolie und
Zwischenschicht geschichtet. Nach dem Trocknen mit Heißluft hatten die trockenen Schichten ein Gewicht
von etwa 150 mg/dm2 und eine Dicke von etwa 0,01 mm. Auf jede photopolymerisierbare Schicht
wurde dann eine dünne Sauerstoffschutzschicht im wesentlichen auf die in Beispiel 18 beschriebene Weise
aufgetragen. Die erhaltenen drei erfindungsgemäßen Materialien absorbierten sämtlich stark im gesamten
SpektraJbereich von 300 bis 400 nm. Die optischen
Dichten variierten von 3,0 bis 3,2. Die maximale Absorption im sichtbaren Teil des Spektrums lag bei
675 und 6.Ή) nm für den Cyanfilm, bei 560 und 450 nm für den Magentafilm und bei 470 nm für den gelben
Film.
Jedes farbige Material wurde dann auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise, jedoch 90 Sekunden durch das
seiner Farbe, d. h. Purpur, Gelb und Cyan, entsprechende Farbauszugs-Rasternegativ belichtet. Durch
Entwicklung (15 Sekunden) mit einer wäßrigen Lösung (pH 10,4) von 1,5% Kaliumcarbonat und 1,5% Kaliumbicarbonat
bei 29° C mit anschließendem Wässern in warmem Wasser (38° C) und Trocknen wurde jeweils
ein genaues Bild der Rastervorlage (ein Magentabild, ein Gelbbild und ein Cyanbild) erhalten.
Der Cyanfilm wurde der Punktätzung unterworfen, indem der exponierte Film 30 Sekunden bei 29° C im
vorstehend genannten Entwickler gehalten und anschließend mit warmem Wasser von 38° C besprüht
wurde. Nach dem Trocknen ergab die Messung eine Verkleinerung der Punktgröße von einem 50% igen
Punkt auf einen 45%igen Punkt ohne jeden Verlust von Dichte innerhalb eines Punktes. In der gleichen Weise
können die gelben Filme und Magentafilme punktgeätzt werden.
Komponenten von Beispiel 4 | Menge in Gramm |
Lcsun-srr.itte! ,„Λ | 81 |
Lösungsmittel (b) | "4 |
Photoinitiator (e) | 1,0 |
Photoinitiator (f) | 0,1 |
Bindemittel (c) | 4,1 |
Bindemittel (d) | 6,6 |
Monomeres (h) | 3,2 |
Netzmittel (k) | 0,04 |
UV-Absorber (2,2'-Dihydroxy- | 1,0 |
4-methoxy-benzophenon |
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Farbkorrektursystem für Mehrfarbenbildreproduktion mit Möglichkeit der Änderung der Größe
der Rasterpunkte in wenigstens zwei Farbauszügen, dadurch gekennzeichnet, daß die rasterätzbaren
Farbauszüge unter Verwendung eines photopolymerisierbaren Aufzeichnungsmaterials hergestellt
worden sind, das eine photopolymerisierbare Schicht einer optischen Dichte im aktinischen
Bereich von wenigstens 3,0 und eine Dicke von nicht mehr als 0,015 mm auf einem transparenten Schichtträger
enthält.
2. Farbkorrektursystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauszüge in
ihre;· eigenen Farbe sichtbar eingefärbt sind und bei Ubereinanderlegen im durchscheinenden Bild das zu
erwartende Druckergebnis zeigen.
3. Farbkorrektursystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die photopolymerisierbare
Schicht eine Dicke von nicht mehr als 0,01 mm und eine optische Dichte von wenigstens 4,0 im
Bereich von 350 bis 400 nm hat.
4. Farbkorrektursystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das
Aufzeichnungsmaterial eine nicht lichtempfindliche Harz-Zwischenschicht eingebettet ist, die den
Bereich des lichtempfindlichen Materials begrenzt.
Family
ID=
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