DE69110892T2

DE69110892T2 - Einschicht-trockene lichtempfindliche zusammensetzung für behandlung und anstrichverfahren.

Info

Publication number: DE69110892T2
Application number: DE69110892T
Authority: DE
Inventors: Walter Hertler
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1991-08-07
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2011-08-08
Also published as: JPH06500645A; WO1992002855A1; DE69110892D1; EP0543881A1; EP0543881B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Verwendung von Licht, um in einem Film die bildweise Bildung von Klebrigkeit zu bewirken, ist als Phototackifizierung bekannt. Das in den belichteten Bereichen erzeugte Bild kann sichtbar gemacht werden, indem man Tonerteilchen auf die Oberfläche aufträgt. Die Tonerteilchen haften selektiv an den klebrigen Bereichen auf einer Oberfläche, wodurch sie die Grundlage für negativ arbeitende Farbmaterialien für die Graphikindustrie liefern. Beispiele für Materialien, die bei der Bestrahlung direkt klebrig werden, sind selten. Die meisten negativ arbeitenden Systeme erfordern einen getrennten Naßentwicklungsschritt. Die vorliegende Erfindung erzeugt eine klebrige Oberfläche, indem sie ein Verfahren verwendet, das von der Fähigkeit eines Gemischs mischbarer Polymere abhängt, sich photochemisch so zu verändern, daß sich eine Mikrophasentrennung eines klebrigen Polymers von einem nichtklebrigen Polymer ergibt, und keinen getrennten Naßentwicklungsschritt erfordert.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine phototackifizierbare Zusammensetzung, die sich als Beschichtung auf einem Substrat eignet und aus einem optisch durchsichtigen Gemisch aus zwei oder mehr Polymeren, von denen eines oder mehrere zu einer säurekatalysierten chemischen Reaktion befähigt sind, und einer lichtempfindlichen Verbindung, die bei Belichtung mit aktinischer Strahlung eine starke Säure bildet, besteht. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Auftragen einer solchen Zusammensetzung auf einen Träger und zum Tonen der bildweise belichteten Zusammensetzung auf dem Träger. Die hier beschriebenen Zusammensetzungen eignen sich im Graphikbereich zur Herstellung negativer Bilder einschließlich der Verwendung als Beschichtungen für negativ arbeitende tonbare lichtempfindliche Elemente, für Farbtrennungen und zur Herstellung vielfarbiger Bilder von Vorlagen.

Technischer Hintergrund

Lichtempfindliche Elemente werden auf vielen Gebieten einschließlich der photographischen Reproduktion als Reproduktionsmittel verwendet. Die vorliegende Erfindung gründet ihre Reproduktionsfähigkeiten auf die Unterschiede in den Haftungseigenschaften zwischen bildweise belichteten und unbelichteten Bildbereichen.
U.S. 4,356,252 lehrt ein lichtempfindliches Element, das sich zur Herstellung von Parbprobeabzügen eignet und einen Träger umfaßt, der eine Schicht einer negativ arbeitenden tonbaren lichtbildgebenden Zusammensetzung trägt, die wenigstens ein organisches polymeres Bindemittel, einen Photosensibilisator, der bei Belichtung mit aktinischer Strahlung eine Säure bildet, und wenigstens eine Acetalverbindung umfaßt, wobei das polymere Bindemittel weichgemacht wird. U.S. 4,294,909 lehrt ein Verfahren zur Herstellung negativ tonbarer Bilder, das das bildweise Belichten eines lichtempfindlichen Elements, das eine Schicht aus einer negativ arbeitenden tonbaren Bildzusammensetzung wie in U.S. 4,356,252 trägt, umfaßt. Das Prinzip ist in U.S. 4,356,252 und U.S. 4,294,909, daß die durch Licht erzeugte Säure die (feste) nichtpolymere(n) Acetalverbindung(en) zersetzt und die resultierenden flüssigen Produkte das Bindemittel weichmachen, so daß Tg gesenkt wird und das Bindemittel genügend klebrig wird, daß es getont werden kann. Diese Patente unterscheiden sich von der vorliegenden Erfindung, die ihre Klebrigkeit als Ergebnis einer klebrigen Polymerschicht erreicht, die in der Zusammensetzung zugegen ist und durch die Anwesenheit eines nichtklebrigen Polymers, das mit dem klebrigen Polymer mischbar ist, maskiert wird. Bei Einwirkung von Säure, die durch Belichtung des Elements mit aktinischer Strahlung erzeugt wird, wird die Klebrigkeit des klebrigen Polymers "demaskiert".
U.S. 4,263,385 offenbart ein tonbares phototackifizierbares System auf der Basis lichtinduzierter Zersetzung eines Polyacetylensulfons.
U.S. 4,876,172 offenbart phototackifizierbare Teilchen, die auf der Bestrahlung eines Photosäurebildners beruht, die zur Depolymerisation von säurelabilem Polyphthalaldehyd führt.
U.S. 3,563,738 offenbart ein Reproduktionsmaterial, das eine erste klebrige Komponente und eine lichtempfindliche Komponente, die bei Belichtung mit aktinischer Strahlung die Warmaktivierbarkeit und die thermischen Eigenschaften der ersten Komponente verändert, miteinander kombiniert.
U.S. 4,683,190 offenbart ein Verfahren zum Senken der Viskosität von Beschichtungslösungen, die einen Thixotropie bewirkenden Füllstoff für die Herstellung lichtempfindlicher Reproduktionsmaterialien enthalten.
U.S. 4,346,162 offenbart ein Nichtsilber-Reproduktionselement zur Herstellung negativ tonbarer Bilder, das einen Träger umfaßt, der eine Schicht einer lichtempfindlichen Zusammensetzung trägt, die wenigstens ein thermoplastisches Bindemittel und wenigstens eine Thioverbindung umfaßt.
Das GB-Patent Nr. 1,429,082 offenbart ein Verfahren zum Bilden eines Bilds durch Verwendung der Klebrigkeit einer Schicht aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk des verschlechternden Typs, die durch Belichten mit aktinischer Strahlung induziert wird. Die Klebrigkeit wurde durch bildweises Belichten der Kautschukschicht induziert.
GB 2,111,233 B offenbart ein Verfahren zur Bildung eines Kathodenstrahlenleuchtschirms, insbesondere ein Verfahren, um zu bewirken, daß Teilchen an der klebrigen Oberfläche haften. Eine lichtempfindliche Zusammensetzung wird durch eine Schattenmaske ultravioletter Strahlung ausgesetzt und wird klebrig. Leuchtstoffteilchen kleben auf einem Teil der nach oben gerichteten klebrigen Oberfläche.
EPA Nr. 0 303 266 offenbart trockene nichtelektroskopische Toner und ein Verfahren für ihre Verwendung, umfassend pigmentierte organische Harze, die mit einer organofunktionell substituierten Fluorkohlenstoffverbindung behandelt werden, und ihre Verwendung zum Tonen lichtempfindlicher Elemente mit klebrigen Bereichen.
DE 3806515 C1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Metallpulvern zur Verwendung als Toner für adhäsive Muster auf keramischen Substraten.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine phototackifizierbare Zusammensetzung bereitzustellen, die bei Bestrahlung zu einem klebrigen Polymer führen kann.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine phototackifizierbare Zusammensetzung bereitzustellen, die bei Bestrahlung zu einem klebrigen Polymer führen kann, ohne einen getrennten Naßentwicklungsschritt zu benötigen
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zum Erzeugen von Klebrigkeit als Ergebnis von Veränderungen der Mischbarkeit von Polymerphasen bereitzustellen.
Im Einklang mit den obigen Zielen stellt diese Erfindung eine Beschichtungszusammensetzung zur Verwendung auf einem Substrat bereit, umfassend ein optisch durchsichtiges Gemisch von zwei oder mehr Polymeren mit einer lichtempfindlichen Verbindung, die bei bildweiser Belichtung mit aktinischer Strahlung eine starke Säure bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Gemischs folgendes umfaßt
(a) wenigstens ein erstes Polymer, das klebrig ist, weil es eine Glasübergangstemperatur Tg unterhalb Raumtemperatur besitzt;
(b) wenigstens ein zweites Polymer, das ein Tg ausreichend weit oberhalb Raumtemperatur besitzt, so daß das Gemisch aus dem (den) ersten und dem (den) zweiten Polymer(en) bei Raumtemperatur nicht klebrig ist;
(c) eine Komponente, die bei Belichtung mit aktinischer Strahlung eine Säure erzeugt; und daß
(d) das (die) zweite(n) Polymer(e) funktionelle Gruppen hat (haben), die empfindlich gegenüber katalytischen Mengen einer Säure sind, so daß die Reaktion funktioneller Gruppen in Gegenwart der Säure ein Polymer mit Carbonsäuregruppen oder Phenolgruppen ergibt, wobei das resultierende Polymer mit dem klebrigen Polymer in dem Gemisch nicht mischbar ist.
Damit die Erfindung durchführbar ist, muß (müssen) das (die) klebrige(n) Polymer(e) mit niedrigem Tg in dem (den) säurelabilen Polymer(en) ausreichend löslich sein, so daß eine optisch durchsichtige nichtklebrige Beschichtung erhalten werden kann.
Die Erfindung betrifft auch ein mit der obigen Zusammensetzung beschichtetes Substrat und ein Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzung auf einem Träger sowie ein Verfahren zum Tonen der Zusammensetzung auf dem Träger.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Diese Erfindung besteht aus einer Beschichtung (auf einem Substrat, vorzugsweise Polyesterfilm, z.B. Mylar ) aus einem optisch durchsichtigen Gemisch von zwei oder mehr Polymeren (wenigstens einem Polymer mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur Tg, unter Raumtemperatur und einem zweiten mit einem hohen Tg) mit einer lichtempfindlichen Verbindung, die bei bildweiser Belichtung mit aktinischer Strahlung eine starke Säure ergibt.
Es wurde gefunden, daß bestimmte Polymere mit niedrigem Tg klebrig sind und Polymere mit hohem Tg und daran gebundenen säurelabilen Gruppen nichtklebrig sind. Durch Vermischen von beiden kann ein nichtklebriger optisch durchsichtiger Film hergestellt werden. Es wurde gefunden, daß, wenn in dem Film eine Quelle für durch Licht erzeugte Säure vorhanden ist (typischerweise ungefähr 2%), die Säure mit dem Polymer mit hohem Tg reagiert und dadurch bewirkt, daß dieses mit dem klebrigen Polymer mit niedrigem % nicht mischbar wird. Man glaubt, daß Oberflachenklebrigkeit auftritt, weil sich das klebrige Material mit niedrigem Tg zur Oberfläche des Films bewegt. Die Oberfläche ist somit mit einem Material versehen, das Tonerteilchen selektiv anziehen kann.
Beispiele für Polymere mit niedrigem Tg, d.h. unterhalb Raumtemperatur, sind Poly-2-phenylethylacrylat (PPEA) und Poly-3-phenyl- 1-propylacrylat (PPPA). Das Polymer mit niedrigem Tg muß mit dem (den) säurelabilen Polymer(en) mit höherem Tg ausreichend mischbar sein, so daß eine optisch duchsichtige, nichtklebrige Beschichtung erhalten wird. Die klebrigen (Co-)Polymere mit einem Tg unterhalb Raumtemperatur können nach jedem bekannten Polymerisationsverfahren, zumbeispieladditionspolymerisation, Kondensationspolymerisation oder Ringöffnungspolymerisation, hergestellt werden und müssen in gewissem Maße in den säurelabilen Polymeren löslich sein, so daß eine optisch durchsichtige Beschichtung des Polymergemischs erhalten werden kann. Die Anteile der Polymere in dem Gemisch werden so eingestellt, daß das Gemisch bei Raumtemperatur klebrigkeitsfrei und optisch durchsichtig gehalten wird. Zum Beispiel ergibt ein tertiäres Gemisch aus 25% Polytetrahydro-2-pyranylmethacrylat (PTHPMA), 25% Polytetrahydro-2- pyranylacrylat (PTHPA) und 50% klebrigem Poly-2-phenylethylacrylat (PPEA) bei Raumtemperatur einen nichtklebrigen, optisch durchsichtigen Film. In Gegenwart einer durch Licht erzeugten starken Säure bilden PTHPMA und PTHPA Polymethacrylsäure bzw. Polyacrylsäure, die mit dem klebrigen PPEA nicht mischbar sind. Das klebrige PPEA bildet eine getrennte Phase und kann Tonerteilchen anziehen.
Typischerweise ist der Tg-Wert des Gemischs höher als der des klebrigen Polymers und niedriger als der des säurelabilen Polymers.
Vorzugsweise beträgt das Molekulargewicht des (der) klebrigen Polymers (Polymere) weniger als 30000 g/mol.
Die säurelabile Gruppe des säurelabilen Polymers mit hohem Tg ist ein Acetalester, t-Butylester, t-Butoxycarbonyloxyderivat eines Phenols oder ein Acetalether eines Phenols. Vorzugsweise beträgt das Molekulargewicht des (der) säurelabilen (Co-)Polymers (Polymere) weniger als etwa 30000 g/mol.
Die säurebildende Komponente der Zusammensetzung dieser Erfindung ist eine Substanz, die bei Belichtung mit aktinischer Strahlung eine Säure bildet. Wenn sie durch aktinische Strahlung aktiviert wird, liefert die säurebildende Komponente die Säure, die die Zersetzung der säurelabilen Gruppen in dem polymeren Material katalysiert. Beispiele für Verbindungen und Gemische, die als Säurequellen verwendet werden können, sind Diazonium-, Phosphonium-, Sulfonium- und Iodoniumsalze (im allgemeinen zugegen in Form von Salzen mit komplexen Halogenometallat-Ionen, wie Tetrafluoroborat, Hexafluoroantimonat, Hexafluoroarsenat und Hexafluorophosphat); Halogenverbindungen; o-Chinondiazidsulfochloride; Organometall/Organohalogen-Kombinationen; o-Nitrobenzylester starker Säuren, z.B. Toluolsulfonsäure; N-Hydroxyamid- und -imidsulfonate; und vorzugsweise Diphenyl-3-(9-anthryl)-1- propylsulfoniumhexafluoroantimonat.
Es kann wünschenswert sein, einen Sensibilisator zu dem System hinzuzugeben, um die spektrale Empfindlichkeit an die verfügbare Wellenlänge der aktinischen Strahlung anzupassen. Ob dies notwendig ist, hängt von den Anforderungen des Systems und dem speziellen eingesetzten lichtempfindlichen Säurebildner ab. Zum Beispiel können lichtempfindliche Säurebildner, die auf Wellenlängen unter 300 nm ansprechen, durch Einschluß polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffsensibilisatoren, wie Perylen, Pyren und Anthracen, gegenüber längeren Wellenlängen sensibilisiert werden.
Die zur Entwicklung von Klebrigkeit nach dem Belichten mit aktinischer Strahlung erforderliche Zeit wird in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Beschichtung variieren. Je nach der Säurestärke oder der Natur der säurelabilen funktionellen Gruppe kann es notwendig sein, die Beschichtung nach der Belichtung zu erwärmen, um die Tackifizierung zu induzieren.
Die hier beschriebenen Beschichtungen mit den lichtempfindlichen Polymergemischen können nach jeder Standardtechnik einschließlich Walzenbeschichtung, Auslängen einer Lösung, Extrusion oder durch Schleuderbeschichten mit einer Lösung hergestellt werden.
Die oben beschriebene lichtempfindliche Zusammensetzung kann auf verschiedene Trägermaterialien einschließlich Papier, Pappe, Metallblechen, Holz, Glas und Filmen oder Fasergeweben natürlicher oder synthetischer Polymere, jedoch nicht auf diese beschränkt, aufgetragen werden. Der Träger kann transparent oder undurchsichtig sein. Die Beschichtung kann mit oder ohne eine Schutzfilmbeschichtung zum Schutz der lichtempfindlichen Beschichtung aufgetragen werden. Es ist auch möglich, weitere nichtlichtempfindliche Schichten oder Komponenten aufzunehmen, z.B. eine Lichthofschutzschicht oder Lichthofschutzbestandteile. Die Lichthofschutzschicht würde sich unter der lichtempfindlichen Schicht befinden, oder in der Beschichtung könnten Lichthofschutzverbindungen eingeschlossen sein.
Die Komponenten der lichtempfindlichen Schicht werden entweder als Lösung in flüchtigen Lösungsmitteln oder ohne Verwendung von Lösungsmitteln auf den Träger aufgetragen. Zu den Lösungsmitteln zur Verwendung auf Trägern gehören 2-Butanon, Aceton, Methylenchlorid, Tetrahydrofuran und Ethylacetat. Zu den Auftragungen, bei denen kein Lösungsmittel erforderlich ist, gehören Kalandrieren und Extrudieren. Bei Belichtung mit aktinischer Strahlung wandelt die durch das Licht freigesetzte Säure die säurelabilen Polymere rasch zu Carbonsäure- oder Phenolpolymeren um, die mit dem klebrigen Polymer nicht mischbar sind. Man glaubt, daß, wenn eine Mikrotrennung der Phasen erfolgt, die klebrige Phase in den belichteten Bereichen sich vielleicht zur Oberflache des Films bewegt und dadurch eine tonbare Oberfläche schafft.
Die Konzentration der nichtflüchtigen Komponenten der Beschichtungslösung kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, hängt jedoch von dem Beschichtungsverfahren und der für die verschiedenen Anwendungszwecke gewünschten Dicke ab.
Um die bildweise belichtete lichtempfindliche Schicht zu tonen, können pulverisierte Farbstoffe und/oder Pigmente vieler verschiedener Typen verwendet werden. Zum Beispiel sind anorganische oder organische Pigmente sowie lösliche organische Farbstoffe geeignet. Die einzelnen Farbstoffteilchen können zum Zwecke der verbesserten Handhabung mit einer Schutzschicht aus einem geeigneten polymeren Material versehen werden. Geeignete Toner werden zum Beispiel in den U.S.-Pat. Nr. 3,060,024, 3,620,726 und 3,909,282 beschrieben.
Der Tonvorgang wird entweder manuell, z.B. mit Hilfe eines Wattebausches, oder mit einer speziellen Auftragungsvorrichtung durchgeführt. Das Bild kann in diesem Fall direkt auf dem Träger, der die lichtempfindliche Schicht trägt, erzeugt werden. Falls gewünscht, kann das getonte Bild auch durch Laminieren auf ein anderes Material übertragen werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die lichtempfindliche Schicht vor der Belichtung auf den endgültigen Träger übertragen und dort belichtet und getont. Je nach der Wahl des Trägermaterials können nichttransparente sowie transparente Bilder erzeugt werden. Zur Herstellung mehrfarbiger Bilder werden mehrere Bilder, die in den einzelnen Farben getont sind, übereinander aufgetragen oder laminiert.
Die Belichtung der lichtempfindlichen Schicht erfolgt unter Verwendung von Strahlungsquellen. Zu den ultravioletten Quellen gehören Kohlelichtbögen, Quecksilberdampflampen, fluoreszierende Lampen mit speziellen, im Ultravioletten emittierenden Leuchtstoffen, Argonglühlampen, Elektronenblitzgeräte und Photolampen. Direktes Schreiben mit geeigneten Lasern ist ebenfalls geeignet. Die Menge der für eine befriedigende Reproduktion erforderlichen Strahlung ist eine Funktion der Natur und Konzentration des Photosäurebildners und gegebenenfalls der Sensibilisatoren in der lichtempfindlichen Schicht, des Typs der verwendeten Strahlungsquelle und des Abstands zwischen der Strahlungsquelle und der Oberfläche der Schicht. Im allgemeinen liegen die Belichtungszeiten bei Verwendung von kommerziellen Standardstrahlungsquellen in einem Bereich von 4 Sekunden bis 2 Minuten.

Beispiele

Beispiel 1

Phototackifizierung einer Beschichtung aus einem 50:35:15-Gemisch aus Poly-2-phenylethylacrylat, Polytetrahydro-2-pyranylmethacrylat und Polytetrahydro-2-Pyranylacrylat

Eine Lösung wurde hergestellt, indem man 1,96 g Poly-2-phenylethylacrylat [Mn = 15200, Mw = 25900, Mw/Mn = 1,64] , 1,4 g Polytetrahydro-2-pyranylmethacrylat [Mn = 6570, Mw = 8650, Mw/Mn = 1,32], 0,6 g Polytetrahydro-2-pyranylacrylat [Mn = 19500, Mw = 33700, Mw/Mn = 1,73] und 0,08 g Diphenyl-3-(9-anthryl)-1-propylsulfoniumhexafluoroantimonat ("DPAS") in 17,64 g 2-Butanon löste. Die Lösung wurde auf 50% Feststoffe konzentriert und mit einer Rakel (0,025 mm; 1 mil) auf Mylaro -Polyesterfilm (0,18 mm; 7 mil) aufgetragen. Nach dem Trocknen wurden die Beschichtungen durch einen Stouffer-Neutraldichtestufenkeil (Stouffer Graphic Arts Ecuipment Co., South Bend, IN 46617) unter Verwendung eines Du-Pont-PC-130-Druckers, der eine 5000-W-Hochdruckquecksilberlampe enthielt, mit 50, 100, 200 und 400 mJ/cm² (integriert zwischen 300 und 400 nm) belichtet. Unmittelbar nach der Belichtung war keine Klebrigkeit zu sehen, und mit schwarzem Toner erfolgte keine Tonung. Nach 2,5-tägiger Lagerung im Dunkeln wurden die Beschichtungen in den belichteten Bereichen klebrig, und eine Auftragung von schwarzem Toner auf den mit 50 mJ/cm² belichteten Film führte zu einer vollen Tonung der ersten 13 Stufen (was einer Dichte von 0,65 entspricht). Nicht belichtete Bereiche blieben klar und durchsichtig. Bei dem mit 200 mJ/cm² belichteten Film wurden 32 Stufen getont (was einer Dichte von 1,56 entspricht). Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC) einer Probe eines ähnlich mit 400 mJ/cm² belichteten Beschichtungsmaterials zeigte einen Tg-Wert von 1ºC mit einem zweiten möglichen Tg-Wert bei 199ºC. Unter 200ºC gab es keine Endotherme, was darauf hinweist, daß in dem Polymer keine Tetrahydropyranylestergruppen geblieben waren. DSC einer ähnlichen Beschichtung, die kein DPAS enthielt und die nicht belichtet worden war, zeigte einen Tg-Wert von 9,8ºC.

Beispiel 2

Phototackifizierung einer Beschichtung aus einem 2:1:1-Gemisch aus Poly-2-phenylethylacrylat, Polytetrahydro-2-pyranylmethacrylat und Polytetrahydro-2-pyranylacrylat

Eine Lösung von 0,49 g Poly-2-phenylethylacrylat [Mn = 15500, Mw = 24700, Mw/Mn = 1,6, Tg = 2ºC], 0,245 g Polytetrahydro-2- pyranylmethacrylat [Mn = 6570, Mw = 8650, Mw/Mn = 1,32], 0,245 g Polytetrahydro-2-pyranylacrylat [Mn = 19500, Mw = 33700, Nw/Mn = 1,73] und 0,02 g DPAS in 2-Butanon mit 50% Feststoffen wurde mit einer Rakel (0,025 mm; 1 mil) auf Mylar -Polyesterfilm (0,18 mm; 7 mil) aufgetragen und getrocknet. Die Beschichtung wurde durch einen UGRA Plate Control Wedge 1982 (der konzentrische Kreise in einem Abstand von 4 bis 70 um, einen Keil mit kontinuierlicher Tonung und Licht-und-Schatten-Halbtonkontrollraster enthielt) mit der Lichtquelle von Beispiel 1 mit 100 mJ/cm² belichtet. Nach Entfernen des Films aus der Belichtungsvorrichtung wurden in den belichteten Bereichen Schleier und Klebrigkeit beobachtet. Als das Bild mit schwarzem Toner abgerieben wurde, haftete der Toner an den belichteten Bereichen, so daß man ein negatives Bild erhielt. Vier Stufen wurden getont, was einer Empfindlichkeit von 25 mJ/cm² entspricht. Die Punktretention betrug von 2%- bis 97%- Punkte. Die Auflösung der Linien und Zwischenräume betrug 6 um.

Beispiel 3

Phototackifizierung einer Beschichtung aus einem 2:1:1-Gemisch aus Poly-2-phenylethylacrylat. Polytetrahvdro-2-pyranylmethacrylat und Polytetrahydro-2-pyranylacrylat mit kommerziellem Photosäurebildner

In der Zusammensetzung von Beispiel 2 wurde das DPAS durch 0,06 g UVI 6974 (Union Carbide; eine 50%ige Lösung gemischter Salze von Triarylsulfoniumhexafluoroantimonat) ersetzt. Die Beschichtungen wurden mit einem Mylar -Polyesterfilm (0,025 mm; 1 mil) abgedeckt, um eine Photoadhäsion an der Photomaske zu verhindern. Die Beschichtungen wurden dann durch den UGRA-Keil von Beispiel 2 mit der Lichtquelle von Beispiel 2 mit 100 und 200 mJ/cm² belichtet. Nach Kühlen auf -78ºC wurde die 1-mil-Mylar -Schutzfolie entfernt. Nach Erwärmen auf Raumtemperatur (29ºC) wurden die Beschichtungen auf Klebrigkeit und Schleier hin untersucht. Die Beschichtung, die mit 100 mJ/cm² belichtet worden war, zeigte in den belichteten Bereichen Schleier, war jedoch nicht klebrig genug, um Toner anzunehmen. Die Beschichtung, die mit 200 mJ/cm² belichtet worden war, zeigte bildweise Schleierbildung und konnte getont werden. Das resultierende getonte negative Bild zeigte keine Stufen. Die Punktretention betrug von 50%- bis 2%-Punkte. Kontrollbeschichtungen mit der Zusammensetzung von Beispiel 2 (mit DPAS), die in ähnlicher Weise durch Mylar -Deckfolien (0,025 mm; 1 mil) belichtet wurde, wurden getont. Die mit 100 mJ/cm² belichtete Beschichtung zeigte 7 Schritte (was einer Empfindlichkeit von 9 mJ/cm² entspricht), 10% bis 96% Punktretention und 6 jim Linien und Zwischenräume. Die mit 200 mJ/cm² belichtete Beschichtung zeigte 9 Schritte (was einer Empfindlichkeit von 9 mJ/cm² entspricht), 20% bis 98% Punktretention und 6 um Linien und Zwischenräume.

Experiment A

Herstellung von Poly-3-phenyl-1-propylacrylat

Zu einer gerührten Lösung von 50,4 g (50 ml, 0,37 mol) 3-Phenyl- 1-propanol und 40,9 g (57 ml, 0,404 mol) Triethylamin in 350 ml Dichlormethan, die in einem Eis/Wasser-Bad gekühlt wurde, gab man 35,6 g (32 ml, 0,393 mol) Acrylylchlorid mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die Temperatur 24ºC nicht überschritt. Das Gemisch wurde 15 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, und eine kleine Menge Phenothiazin wurde hinzugefügt. Dann wurden 5 ml Wasser hinzugefügt, und das Gemisch wurde 30 Minuten gerührt. Das Gemisch wurde nacheinander mit 3% Salzsäure, Wasser, 5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck entfernt, was 58,64 g 3-Phenyl-1-propylacrylat ergab.
Eine Lösung von 58,64 g (0,308 mol) 3-Phenyl-1-propylacrylat und 0,2 g Azobis(isobutyronitril) in 450 ml entgastem Ethylacetat wurde 5 Stunden zum Rückfluß erhitzt. Dann wurden 0,2 g Azobis(isobutyronitril) hinzugefügt, und es wurde weitere 5 Stunden am Rückfluß gehalten. Nach einer letzten Behandlung mit 0,2 g Azobis(isobutyronitril) und anschließendem 5-stündigem Rückfluß zeigte die NMR-Analyse 14% restliches Monomer. Das Produkt wurde in Methanol ausgefällt und viermal mit Methanol aus Dichlormethan umgefällt, was 29 g Poly-3-phenyl-1-propylacrylat als klebriges Harz ergab. Differential-Scanning-Kalorimetrie zeigte einen Tg-Wert von -11,7ºC. Gel-Permeations-Chromatographie zeigt Mn = 8420, Mw = 13900, Mw/Mn = 1,65.

Beispiel 4

Phototackifizierung einer Beschichtung aus einem 2:1:1-Gemisch aus Poly-3-phenyl-1-propylacrylat Polytetrahydro-2-pyranylacrylat und Polytetrahydro-2-pyranylmethacrylat

In der Zusammensetzung und Vorgehensweise von Beispiel 2 wurden die 0,49 g Poly-2-phenylethylacrylat durch 0,49 g Poly-3-phenyl- 1-propylacrylat ersetzt. Belichtung mit 100 mJ/cm² führte zu einem klebrigen Bild, das gut Toner annahm, was ein getontes negatives Bild mit größerer optischer Dichte als in Beispiel 2 ergab. Die Belichtung mit 100 mJ/cm² führte zur Tonung von 8 der Neutraldichtestufen, was einer Empfindlichkeit von 6 mJ/cm² entsprach. Diese Belichtung reproduzierte die 98%-Löcher und die 4-um-Linien/Abstände.
Obwohl hier bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, wird vorausgeschickt, daß die Erfindung nicht auf die genauen hier offenbarten Konstruktionen beschränkt sein soll, und es wird weiterhin vorausgeschickt, daß das Recht auf alle Änderungen, die in den Umfang der Erfindung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert wird, vorbehalten bleibt.

Claims

1. Beschichtungszusammensetzung zur Verwendung auf einem Substrat, umfassend ein optisch durchsichtiges Gemisch von zwei oder mehr Polymeren mit einer lichtempfindlichen Verbindung, die bei bildweiser Belichtung mit aktinischer Strahlung eine starke Säure bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Gemischs folgendes umfaßt:

(a) wenigstens ein erstes Polymer, das klebrig ist, weil es eine Glasübergangstemperatur Tg unterhalb Raumtemperatur besitzt;

(b) wenigstens ein zweites Polymer, das ein Tg ausreichend weit oberhalb Raumtemperatur besitzt, so daß das Gemisch aus dem (den) ersten und dem (den) zweiten Polymer(en) bei Raumtemperatur nicht klebrig ist;

(c) eine Komponente, die bei Belichtung mit aktinischer Strahlung eine Säure erzeugt; und daß

(d) das (die) zweite(n) Polymer(e) funktionelle Gruppen hat (haben), die empfindlich gegenüber katalytischen Mengen einer Säure sind, so daß die Reaktion funktioneller Gruppen in Gegenwart der Säure ein Polymer mit Carbonsäuregruppen oder Phenolgruppen ergibt, wobei das resultierende Polymer mit dem klebrigen Polymer in dem Gemisch nicht mischbar ist.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem klebrigen ersten Polymer um Poly-2-phenylethylacrylat oder Poly-3-phenyl-1-propylacrylat handelt.

3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, wobei es sich bei dem klebrigen ersten Polymer um Poly-2-phenylethylacrylat handelt.

4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, wobei es sich bei dem klebrigen ersten Polymer um Poly-3-phenyl-1-propylacrylat handelt.

5. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Molekulargewicht des (der) klebrigen ersten Polymers (Polymere) kleiner als 30000 g/mol ist.

6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die säurelabile Gruppe des (der) zweiten Polymers (Polymere) mit dem hohen Tg aus einem Acetalester, t-Butylester, t-Butoxycarbonyloxyderivat eines Phenols und einem Acetalether eines Phenols ausgewählt ist.

7. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das (die) säurelabile (n) zweite(n) Polymer(e) aus Polytetrahydro-2-pyranylmethacrylat und Polytetrahydro-2-pyranylacrylat ausgewählt ist (sind)

8. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Molekulargewicht des (der) säurelabilen zweiten Polymers (Polymere) kleiner als 30000 g/mol ist.

9. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die Polymere nach einem Verfahren hergestellt sind, das aus Additionspolymerisation, Kondensationspolymerisation und Ringöffnungspolymerisation ausgewählt wurde.

10. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei der Tg-Wert des Gemischs höher als der des (der) klebrigen ersten Polymers (Polymere) und niedriger als der des (der) säurelabilen zweiten Polymers (Polymere) ist.

11. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die säurebildende Komponente aus Diazonium-, Phosphonium-, Sulfonium- und Iodoniumsalzen, Halogenverbindungen, o-Chinondiazidsulfochloriden, Kombinationen aus metallorganischen und halogenhaltigen organischen Verbindungen und o-Nitrobenzylestern starker Säuren ausgewählt ist.

12. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei der säurebildenden Komponente um Diphenyl-3-(9-anthryl)-1propylsulfoniumhexafluoroantimonat handelt.

13. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 in einem Lösungsmittel, das aus 2-Butanon, Aceton, Methylenchlorid, Tetrahydrofuran und Ethylacetat ausgewählt wird.

14. Strahlungsempfindliches Element, das einen Träger umfaßt, der eine Schicht aus einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 trägt.

15. Element gemäß Anspruch 14, wobei der Träger aus Papier, Pappe, Metallblechen, Holz, Glas, Filmen oder Fasergeweben natürlicher Polymere und Filmen oder Fasergeweben synthetischer Polymere ausgewählt ist.

16. Element gemäß Anspruch 14, wobei eine zusätzliche nichtlichtempfindliche Schicht auf den Träger aufgetragen wird.

17. Element gemäß Anspruch 14, wobei die zusätzliche nichtlichtempfindliche Schicht eine Lichthofschutzbeschichtung ist, die sich unter der lichtempfindlichen Schicht befindet.

18. Verfahren zur Erzeugung einer tonbaren Oberfläche, das den Schritt des Bestrahlens eines Elements gemäß einer der Ansprüche 14 bis 17 unter Bildung einer Säure umfaßt, was die klebrige tonbare Oberflache ergibt.

19. Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei die klebrige tonbare Oberfläche mit Tonerteilchen getont wird, die an der klebrigen Oberfläche haften.