DE3639955A1 - Verfahren zur herstellung fotopolymerisierbarer materialien - Google Patents
Verfahren zur herstellung fotopolymerisierbarer materialienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung foto
polymerisierbarer Materialien die zur Informationsaufzeichnung,
insbesondere als Reproduktionsmaterial, für gedruckte
Schaltungen, Reliefbilder, Druckplatten oder zur Herstellung
von bildmäßig belichteten Oberflächenüberzügen geeignet sind.
Es sind eine Vielzahl von Verfahren zur Herstellung foto
polymerisierbarer Materialien bekannt, bei denen die lichtempfindliche
Schicht aus organischen Lösungsmitteln angetragen
wird.
Der Antrag aus organischen Lösungsmitteln ist damit begründet,
daß viele bei der Fotopolymerisation verwendeten Bindemittel,
z. B. Polyacrylate (verschiedene Copolymere auf Acrylatbasis
in DE-OS 27 57 932, 20 84 080, 22 05 146, US-PS 39 61 961),
Polyamide (DE-OS 29 14 619, 14 47 592, JP-PS 5 60 67 846),
Polyurethane (DE-OS 28 18 455, 29 17 483, 24 05 714),
MSA-Copolymere (DE-OS 19 25 551, US-PS 38 73 319),
Formaldehydharze (DE-OS 29 36 904, EPÜ 10 749), viele der
verwendeten Monomeren, z. B. Acrylester (DE-OS 24 34 912,
US-PS 41 15 232, 35 51,148), Urethanacrylate (DE-OS 23 58 948,
20 64 079, US-PS 40 72 770), Epoxidacrylate (DE-OS 28 41 880,
28 30 143, US-PS 38 32 188), Acrylamide (US-PS 30 81 168,
DE-AS 23 61 041, DE-OS 22 07 209), und viele der verwendeten
Initiatorsysteme, z. B. Benzoin und Benzoinether
(DE-OS 17 69 168, 22 32 365), halogenierte Carbonylverbindungen
(US-PS 40 01 098), Benzophenon und Benzophenonderivate
(DE-OS 19 49 010), Anthrachinone (US-PS 29 51 758, 40 46 127),
Gemische aus Benzophenon und Michler′s Keton (DE-OS 22 16 154),
Farbstoffredoxsysteme (US-PS 30 92 096), Arendiazoniumsalze
in Kombination mit Donatoren (US-PS 36 15 452), Ketone und
Coinitiatoren (DD-PS 1 58 281), und Kombinationen
Benzophenon/Michler′s Keton/Oniumverbindung (DE-WP G 03 C/
2 62 604.1) nur organisch löslich sind.
Die Wahl der eingesetzten Lösungsmittel richtet sich nach
dem verwendeten Bindemittel/Monomer/Initiatorsystem.
Sie müssen mit allen Bestandteilen verträglich sein und
homogene Gemische bilden.
Folgende Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische sind
gebräuchlich:
Alkohole z. B. Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol,
Ketone z. B. Aceton, Methylethylketon, Cyclohexa non;
Ether z. B. Dioxan, Tetrahydrofuran, Diethylether;
Ester z. B. Ethyacetat, Butylacetat
und Gemische dieser Lösungsmittel.
Alkohole z. B. Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol,
Ketone z. B. Aceton, Methylethylketon, Cyclohexa non;
Ether z. B. Dioxan, Tetrahydrofuran, Diethylether;
Ester z. B. Ethyacetat, Butylacetat
und Gemische dieser Lösungsmittel.
Ebenso wird für die Herstellung fotopolymerisierbarer Materialien
auf der Basis von Polyelektrolytkomplexbildung, die
gegenüber den konventionellen Verfahren bedeutende Vorteile
aufweisen, z. B. Sauerstoffunempfindlichkeit (DE-OS 28 16 774,
DD-WP G 03 C/2 61 567.4) und Selbstvisualisierung
(DD-WP G 03 C/2 61 567.4, DD-WP G 03 C/2 66 887.7) bisher nur
der Herstellungsweg über organische Lösungsmittel bzw.
Lösungsmittelgemische beschrieben bzw. vorgeschlagen. Weiterhin
ist eine lichtempfindliche Schicht bekannt, die als
Bindemittel den nur in Wasser löslichen Polyvinylalkohol enthält.
Auch hier wird neben einem wasserlöslichen Monomer
(Tetradecaethylenglycoldimethacrylat) ein nur in organischen
Lösungsmitteln löslicher Monomerenbaustein, (2-Hydroxyethylacrylat)
eingesetzt. Der verwendete Initiator ist ebenfalls
nur organisch löslich. (US-PS 36 30 746, 38 01 328,
38 77 939). Die Herstellung fotopolymerisierbarer Materialien
durch Beschichtung eines Trägers mit organischen Lösungsmitteln
erfordert jedoch explosionsgeschützte Anlagen und
stellt hohe Anforderungen an den Gesundheitsschutz.
Das Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines fotopolymerisierbaren
Materials, welches im wäßrigen Medium entwickelbar
ist, sich durch gute Haftung auf der Unterlage, hohe Randschärfe
und Schleierfreiheit auszeichnet und für die
Herstellung von Aufsicht- und Durchsichtbildern geeignet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur
Herstellung fotopolymerisierbarer Materialien unter Verwendung
eines lichthärtenden Systems zu schaffen, das in Form
einer wäßrigen Lösung auf eine Unterlage aufgebracht werden
kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man
zur Herstellung fotopolymerisierbarer Materialien durch
Aufbringen einer Antragslösung eines lichthärtenden Systems
auf eine Unterlage eine wäßrige Antragslösung eines wasser
antragbaren lichthärtenden Systems bestehend aus
- a) einem Polyelektrolyt der allgemeinen Formel
worin
Mein mit MSA copolymerisierbares Monomeres YO, NR⁵ R¹C₁-C₈-Alkyl R², R³gleich oder verschieden C₁-C₄-Alkyl, R⁴H, CH₃ R⁵H, C₁-C₄-Alkyl Z-C₁-C₆-Alkylen, Hydroxyalkylen n1000 bis 80 000 bedeuten - b) einem dispergierten Initiator oder einem dispergiertem Initiatorsystem und
- c) einem gelösten Coinitiator verwendet.
Erfindungsgemäß wird für die wäßrige Antragslösung vorzugsweise
ein Polyelektrolyt von modifizierten alternierenden
Maleinsäureanhydridcopolymeren verwendet, wobei als Comonomere
alle ethylenisch ungesättigten Verbindungen eingesetzt
werden können, die mit Maleinsäureanhydrid Copolymerisate
bilden, z. B. Olefine, α-Methylstyren, Vinylacetat,
Methylmethacrylat und Alkylvinylether.
Die Modifizierung der Maleinsäureanhydridcopolymeren erfolgt
jeweils durch partielle oder vollständige Hydrolyse und/oder
Umsetzung mit einem aliphatischen Alkohol, vorzugsweise
C₁-C₈ Alkohol, zum Halbester, oder mit einem aliphatischen
Amin, vorzugsweise C₁-C₈ Amin, bzw. Ammoniak zum Halbamid.
Die Modifizierung des Polyelektrolyten kann gleich oder
verschieden erfolgen.
Als Gegenion X⊕ für den Polyelektrolyt werden eine oder
mehrere ethylenisch ungesättigte, additionspolymerisierbare
Verbindungen eingesetzt, die eine primäre, secundäre oder
tertiäre Aminogruppe enthalten, z. B. N,N-Dimethylaminopropylacrylamid,
N,N-Diethylaminoethylacrylamid, N,N-Diethylamino
propylacrylamid, N,N-Dimethylaminoethylacrylat,
N,N-Diethylaminopropyl-ol-2-methacrylat, Tris-(2-acryloyloxy
ethyl)amin, N,N-Dimethylaminopropylmethacrylamid,
N,N-Diethylaminoethylmethacrylamid und Tris-(2-methacryloyl
oxyethyl)amin.
Die wäßrige Antragslösung enthält weiterhin ein dispergiertes
Initiatorsystem, vorzugsweise Michler′s Keton als H-Donator
und Benzophenon als H-Acceptor, wobei das Verhältnis zwischen
H-Donator und H-Acceptor 1 : 3 bis 1 : 10 betragen soll.
Die Dispergierung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Hochsieders.
Dabei können H-Donator und H-Acceptor getrennt
oder zusammen dispergiert werden. Ein weiterer Bestandteil
der wäßrigen Antragslösung ist ein Coinitiator, wobei
vorzugsweise substituierte Arendiazonium- und Bisdiazonium
salze, Oniumverbindungen der V. Hauptgruppe wie z. B.
Phosphoniumsalze, Oniumsalze der VI. Hauptgruppe wie z. B.
Sulfonium- und Seleniumsalze und Oniumsalze der VII. Hauptgruppe
wie z. B. Iodoniumsalze verwendet werden.
Diese wäßrige Antragslösung wird auf die verschiedensten
natürlichen oder synthetischen Unterlagen, wie z. B. Kupfer,
mit Aluminiumoxid abgestrahltes Aluminium, Siliciumwafer,
orientierte Polyesterfolien, Cellulosetriacetatfolie, Glas
oder kaschierte Papiere unter Verwendung der verschiedensten
Antragssysteme, z. B. Rakel, Handgießer, Schleuderbeguß,
Walzenanspülung, Druckanspülung oder Schlitzanspülgießer,
angetragen.
Die verwendeten Schichtdicken richten sich nach dem Anwendungs
zweck. Sie liegen jedoch zwischen 1 und 100 μm.
Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, daß zur Herstellung der fotopolymerisierbaren
Materialien keine explosionsgeschützten Anlagen erforderlich
sind und damit keine besonderen Anforderungen an den
Gesundheitsschutz gestellt werden.
Die Belichtung der erfindungsgemäß hergestellten Schichten
erfolgt mit den in der Reproduktionstechnik gebräuchlichen
Lichtquellen, wie z. B. Xenonhochdrucklampen, Kohlebogenlampen,
Quecksilberhochdrucklampen; aber auch Sonnenlicht ist für die
Belichtung geeignet.
Die bildmäßige Belichtung kann sowohl durch die Unterlage,
asl auch von der fotopolymeren Schichtseite erfolgen.
Zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen und den inhibierenden
Sauerstoff können eine oder mehrere Schutzschichten
über die fotopolymere Schicht aufgebracht werden. Als Schutzschichten
eignen sich besonders solche als Polyvinylalkohol
und Polyvinylpyrrolidon. Eine spezielle Schutzschicht gegen
Sauerstoff ist bei den verwendeten Polyelektrolyten jedoch
nicht erforderlich. Nach der Belichtung der erfindungsgemäß
hergestellten fotopolymerisierbaren Schichten erfolgt eine
Entwicklung mit Wasser. Die notwendige Entwicklungszeit
richtet sich nach Temperatur, Schichtdicke und dem verwendeten
Polysalz. Sie liegt jedoch im allgemeinen zwischen
1 sec und 60 sec.
Die erfindungsgemäß hergestellten fotopolymerisierbaren Schichten
weisen eine hervorragende Lichtempfindlichkeit auf. Das
bedeutet, daß schon nach sehr kurzen Belichtungszeiten die
mechanischen Eigenschaften der bildmäßig gehärteten Schichten
allen Anforderungen einer Entwicklung in hoher Qualität
entsprechen.
Ein Gemisch aus 510 Teilen Poylstyrenmaleinsäuremethylhalbester,
371 Teilen Diethylaminoethylacrylamid und 37 Teilen
Diphenyliodoniumchlorid wird in einem Gemisch bestehend aus
1900 Teilen Ethanol und 3800 Teilen Wasser gelöst.
In diese Lösung wird mit Hilfe eines Dispergators die Lösung
des Initiatorsystems, bestehend aus 90 Teilen Trikresylphosphat,
37 Teilen Benzophenon, 15 Teilen Michler′s Keton und
310 Teilen Methanol eingebracht.
Die Schichten werden auf Cellulosetriacetatfolie (Cellitfolie)
unter Verwendung einer 0,25 mm Rakel gegossen und anschließend
getrocknet. Die Trockenschichtdicke beträgt 10 μm.
Es wird mit einer Quecksilberhochdrucklampe (HBO 500) 2 sec in
einem Abstand von 60 cm bildmäßig durch die Cellitfolie belichtet.
Die Entwicklung erfolgt in Wasser. Es wird ein sehr gutes
Reliefbild erhalten.
Ein Gemisch aus 510 Teilen Poylstyrenmaleinsäuremethylhalbester,
371 Teilen Diethylaminoethylacrylamid, 25 Teilen Gelatine und
37 Teilen Diphenyliodoniumchlorid wird in einem Gemisch bestehend
aus 1900 Teilen Ethanol und 3800 Teilen Wasser gelöst.
In diese Lösung wird das Initiatorsystem bestehend aus 37 Teilen
Benzophenon und 15 Teilen Michler′s Keton, welches in 90 Teilen
Trikresylphosphat und 310 Teilen Methanol gelöst wurde, mit
Hilfe eines Dispergators eingebracht. Die Schichten werden mit
einer Schleuderbegießmaschine auf Cellit-Folie aufgetragen und
anschließend getrocknet. Die Trockenschichtdicke beträgt 8 μm.
Es wird mit einer Quecksilberhochdrucklampe (HBO 500) 3 sec in
einem Abstand von 60 cm bildmäßig belichtet.
Die Entwicklung erfolgt mit Wasser.
Ein Gemisch aus 500 Teilen Poly-α-methylstyrenmaleinsäurebutylhalbester,
247 Teilen Dimethylaminoethylacrylat, 37 Teilen
Diphenyliodoniumhydrogensulfat und 25 Teilen Gelatine wird in
einem Gemisch bestehend aus 1800 Teilen Ethanol und 3900 Teilen
Wasser gelöst. In diese Lösung wird das Initiatorsystem bestehend
aus 37 Teilen Benzophenon, 15 Teilen Michler′s Keton,
welches in 90 Teilen Trikresylphosphat und 310 Teilen Methanol
gelöst wurde, mechanisch eindispergiert.
Die Schichten werden auf Cellit-Folie mit einem Handgießer
aufgetragen und anschließend getrocknet. Die Trockenschichtdicke
beträgt 9 μm.
Es wird im Sonnenlicht 15 sec belichtet. Die Entwicklung erfolgt
mit Wasser.
Ein Gemisch aus 510 Teilen Polystyrenmaleinsäuremethylhalbester,
340 Teilen Dimethylaminopropylacrylamid, 100 Teilen Gelatine
und 75 Teilen Diphenyliodoniumhydrogensulfat wird in einem Gemisch
bestehend aus 1900 Teilen Ethanol und 3800 Teilen
Wasser gelöst.
In diese Lösung wird das Initiatorsystem bestehend aus 75 Teilen
Benzophenon und 15 Teilen Michler′s Keton, welches in 90 Teilen
Trikresylphosphat und 310 Teilen Methanol gelöst wurde, mit
Hilfe eines Dispergators eingebracht.
Die Schichten werden auf mit Aluminiumoxid abgestrahltes Aluminium
unter Verwendung einer 0,15 mm Rakel gegossen und anschließend
getrocknet. Die Trockenschichtdicke beträgt 6 μm. Es wird
mit einer Quecksilberhochdrucklampe (HBO 200) 8 sec in einem
Abstand von 60 cm bildmäßig belichtet.
Die Entwicklung erfolgt in Wasser. Es wird ein gutes Reliefbild
erhalten.
Ein Gemisch aus 500 Teilen Polystyrenmaleinsaäure, die zu 50%
mit Butylamin zum Butylhalbamid und zu 50% mit Butanol zum
Butylhalbester umgesetzt wurde, 309 Teilen Diethylaminoethylacrylamid
und 40 Teilen p-MeO-Benzendiazoniumtetrafluoroborat
wird in einem Gemisch aus 1900 Teilen Ethanol und 3800 Teilen
Wasser gelöst.
In diese Lösung wird das Initiatorsystem bestehend aus 75
Teilen Benzophenon und 15 Teilen Michler′s Keton, welches in
90 Teilen Trikresylphosphat und 310 Teilen Methanol gelöst
wurde, mit Hilfe eines Dispergators mechanisch eingebracht.
Die Schichten werden mit einer Schleuderbegießmaschine auf
Cellit-Folie aufgetragen und anschließend getrocknet.
Die Trockenschichtdicke beträgt 8 μm.
Es wird mit einer Quecksilberhochdrucklampe (HBO 500) 4 sec in
einem Abstand von 60 cm bildmäßig belichtet.
Die Entwicklung erfolgt in Wasser.
Ein Gemisch aus 510 Teilen Polystyrenmaleinsäuremethylhalbester,
340 Teilen Dimethylaminopropylacrylamid und 37 Teilen
Diphenyliodoniumchlorid wird in einem Gemisch bestehend aus
1900 Teilen Ethanol und 3800 Teilen Wasser gelöst.
In diese Lösung wird mit Hilfe eines Dispergators die Lösung
des Initiatorsystems, bestehend aus 90 Teilen Trikresylphosphat,
37 Teilen Benzophenon, 15 Teilen Michler′s Keton und
310 Teilen Methanol eingebracht.
Die Schichten werden auf Cellit-Folie mit einem Handgießer
aufgetragen und anschließend getrocknet. Die Trockenschicht
dicke beträgt 9 μm.
Es wird mit einer Quecksilberhochdrucklampe (HBO 500) 3 sec in
einem Abstand von 60 cm bildmäßig durch die Cellit-Folie belichtet.
Die Entwicklung erfolgt in Wasser.
Es wird ein gutes Reliefbild erhalten.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung fotopolymerisierbarer Materialien
durch Aufbringen einer Antragslösung eines lichthärtenden
Systems auf eine Unterlage, gekennzeichnet
dadurch, daß man eine wäßrige Antragslösung eines
wasserantragbaren lichthärtenden Systems bestehend aus
- a) einem Polyelektrolyt der allgemeinen Formel
worin
Mein mit MSA copolymerisierbares Monomeres YO, N R⁵ R¹C₁-C₈-Alkyl R², R³gleich oder verschieden C₁-C₄-Alkyl, R⁴H, CH₃ R⁵H, C₁-C₄-Alkyl Z-C₁-C₆-Alkylen, Hydroxyalkylen n1000 bis 80 000 bedeuten - b) einem dispergierten Initiator oder dispergiertem Initiatorsystem und
- c) einem gelösten Coinitiator verwendet.
2. Verfahren zur Herstellung fotopolymerisierbarer Materialien
nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,
daß man eine wäßrige Antragslösung bestehend aus
- a) einem Polyelektrolyt von Styrenmaleinsäurehalbester mit tertiären Aminoalkylacryl- bzw. methacrylamiden,
- b) einem dispergierten Initiatorsystem bestehend aus einem H′-Donator und einem H-Acceptor im Verhältnis 1 : 3 bis 1 : 10 und
- c) einem Diphenyliodoniumsalz als Coinitiator verwendet.
3. Verfahren zur Herstellung fotopolymerisierbarer Materialien
nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch,
daß man eine wäßrige Antragslösung, die als dispergiertes
Initiatorsystem Michler′s Keton als H-Donator und Benzophon
als H-Acceptor enthält,
verwendet.
Priority Applications (4)
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DE19863639955 DE3639955A1 (de) | 1986-11-22 | 1986-11-22 | Verfahren zur herstellung fotopolymerisierbarer materialien |
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Publications (1)
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DE (1) | DE3639955A1 (de) |
FR (1) | FR2609189A1 (de) |
GB (1) | GB2198732B (de) |
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- 1986-11-28 CH CH476386A patent/CH669051A5/de not_active IP Right Cessation
- 1986-12-19 GB GB8630359A patent/GB2198732B/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-24 FR FR8618174A patent/FR2609189A1/fr not_active Withdrawn
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |