NL8005451A - Werkwijze voor het verduurzamen van fotogevoelige harslagen. - Google Patents

Description

u.o. 29505 1

Werkwijze voor het verduurzamen van fotogevoelige harslagen,

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verduurzamen van fotogevoelige harslagen en heeft meer in het bijzonder betrekking op een werkwijze voor het verduurzamen van fotogevoelige harslagen met ultraviolet licht • 5 opgewekt door een flitsontladingslamp.

Er zijn nauwelijks meer dan tien jaar verstreken sinds de aandacht voor het eerst werd gericht op fotogevoelige harsen. Set gebruik ervan is echter opmerkelijk gestegen als gevolg van voortgaande ontwikkelingspogingen, te be-10 ginnen met de aanvankelijke toepassing van fot©graverende materialen terwijl het toepassingsgebied nu tevens omvat drukinkt, bekledingssamenstellingen, hechtmiddelen en andere industrieële producten.

Ze worden toegepast in de vorm van vellen, films, pa-15 tronen en letters en worden verduurzaamd vanuit de vloeibare in de vaste toestand door betraling met ultraviolet licht. Chemisch gezien gaat het bij dit proces om fotopoly-merisatie van materialen met een laag molecuul gewicht geïnduceerd door ultraviolet licht maar in sommige gevallen 20 wordt ook gesproken van "drogen" als het gaat om verf en drukinkt.

In conventionele processen wordt een kwikontladings-lamp, of een gemengde metaaldampontladingslamp, een modificatie van de kwikontladingslamp waarin een deel van het 25 kwik is vervangen door andere metalen, gebruikt als bron van ultraviolet licht. Deze lampen hebben echter te lijden van de volgende nadelen: 1) Er zijn in het algemeen enkele minuten, zelfs bij de meest geavanceerde types nog enkele tientallen seconden 30 nodig on de tota'al gewenste hoeveelheid licht te genereren nadat de lamp is ingeschakeld. Dit resulteert in een slechte werkingsgraad.

2) Het is bekend, om, teneinde deze moeilijkheid te overwinnen, de lamp onder te brengen in een behuizing 35 voorzien van een sluiter waarbij het verduurzamen wordt uitgevoerd door het intermitterend openen van de sluiter. De gecompliceerde structuur van deze behuizing, de lastige hantering ervan en de onnodige vermogensconsumptie zijn na- 80 05 45 1 %

* V

2 delen die aan de^e werkwijze kleven.

5) teneinde op efficiënte wijze licht uit te stralen in het golflengtegebied dat effectief is voor fotopolyme-risatie moet de balonwand altijd worden gehandhaafd op een 5 hoge temperatuur teneinde een hoge dampdruk van het metaal op ieder tijdstip te verzekeren. Als gevolg daarvan is de levensduur van de lamp over het algemeen kort. Vanwege de grote hoeveelheid geproduceerde warmte gecombineerd met de langere vereiste bestralingstijd kan een scherpere produc-10 tie van afbeeldingen fysisch worden beïnvloed of worden beïnvloed door een thermochemische reactie die tesamen met de fotochemische reactie plaats vindt, bijvoorbeeld wanneer het gaat om letters en patronen die samengesteld zijn uit fijne lijntjes.

15 De uitvinding heeft nu ten doel een nieuwe werkwijze te verschaffen voor het verduurzamen van fotogëvoelige harslagen, welke werkwijze niet te lijden heeft van de bovengenoemde nadelen. De uitvinding verschaft daartoe een werkwijze voor het verduurzamen van fotogevoelige harslagen met 20 een piek in de fotogevoeligheid in het golflengtegebied niet hoger dan 4500? teneinde vaste lagen te vormen gebruikmakend van een flitsontladingslamp waarvan de glazen balon gevuld is met een ijl gas als belangrijkste component waarbij de energiedichtheid Q van de straling (in joule/ 25 cm^.msec) wordt bestuurd in het gebied van 0,1£Q<450. De energiedichtheid Q van de straling wordt uitgedrukt in de volgende formule: Q = J/(§ D2Lt) waarin J: de elektrische ingangsenergie van de emissie 30 (joule) D: inwendige diameter van de flitsontladingslamp (cm) L·:· flitsontladingsafstand (cm) * t: pulsbreedte op 1/3 van de piek-piek-waarde van de stroomgolfvorm 55 P: de cirkelconstante.

Verder heeft de uitvinding ten doel een werkwijze te verschaffen voor het verduurzamen van fotogevoelige harslagen met een hofdpiek in de fotogevoeligheid in het golflengtegebied van niet meer dan 450θϋ gebruikmakend van een 40 flitsontladingslamp waarvan de glazen balon gevuld is met 80 05 45 1 3 een ijl gas als hoofde omponent, waarbij de pulsbreedte t (op 1/3 van de piekhoogte) van het door de flitsontladings-lamp gegenereerde flitslicht wordt bestuurd in het gebied van 0,05 (msec) £th4 (msec).

5 Kort gezegd wordt de uitvinding gekenmerkt door het gebruik van een flitsontladingslamp als bron van ultraviolet licht, welke flitsontladingslamp een koude lichtbron vormt die in staat is om direct de totale gewenste hoeveelheid licht te produceren waarbij de geëmitteerde energie 10 van de betreffende flitsontladingslamp behoorlijk kan worden bestuurd.

Flitsontladingslampen worden reeds voor diverse industriële toepassingen gebruikt. Het is echter aangetoond dat ze met succes kunnen worden gebruikt als middel voor het 15 verduurzamen van fotogevoelige harslagen, zoals blijkt uit de uitvinding, alhoewel onder bepaalde omstandigheden, waarvoor een gedetailleerd en uitgebreid onderzoek nodig was.

De uitvinding belichaamt het resultaat van dit onderzoek.

Figuur 1 toont schematisch een inrichting voor het 20 uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 2 illustreert schematisch de configuratie van een flitsontladingslamp die gebruikt wordt volgens de uitvinding alsmede de voedingsschakeling daarvoor.

Figuur 1 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van de uit-25 vinding waarin een inktlaag 2 is gedrukt op een acrylische plaat tot een dikte van ongeveer 20 micron en wordt verduurzaamd met behulp van een flitsontladingslamp 4 met een daaraan aangrenzende spiegel 3· Figuur 2 illustreert een voorkeursconfiguratie van de genoemde flitsontladingslamp 30 4· en de daarmee verbonden voedingsschakeling. Het referen- tiecijfer 3' illustreert het steunframe voor een inwendig * reflecterend oppervlak teneinde op efficiënte wijze het flitslicht naar het te bestralen artikel te geleiden met een minimum verlies, het referentiecijfer 5 duidt een gla-35 zen balon aan, het referentiecijfer 6 staat voor een metalen kap waarmee de uiteinden van de balon luchtdicht worden afgesloten, nummer 7 is een kathode, nummer 8 is een anode, L is de ontladingsafstand en D is de inwendige diameter van de balon. De voedingsschakeling voor het starten van 40 de flitsontladingslamp 4 bevat een hoogspanningsgenerator 80 05 45 1 * 4 HV welke is aangesloten via de laadweerstand E, de ont-laadcondensator 0 en de trekkerschakelaar SW, en een trek_ ken elektrode 9 die verbonden is met de genoemde hoog-spanningsgenerator HV. Als de trekkerschakelaar SW geslo-5 ten is voor het aanbieden van een hoge elektrische potentiaal aan de flitsontladingslamp en voor het ioniseren van het in de balon aanwezige gas, dan zal de in de ontlaad-condensator geaccumuleerde elektrische lading worden ontladen waardoor de lamp een lichte flits uitzendt.

10 De inkt 2 is een offset-drukinkt met een fotogevoe- lige hoofdpiek in het golflengtegebied van niet meer dan 4500$, bijvoorbeeld "Toka TJV-Cure BF" (van Toka Shikiso Kagaku Kogyo). Deze inkt kan direct worden verduurzaamd door bestraling met ultraviolet licht van de flitsontla-15 dingslamp zonder enig nadelig thermisch effect. In een voorbeeld werd een laag met figuren, symbolen, letters en dergelijke gedrukt met een dikte van ongeveer 20 micron en direct verduurzaamd teneinde een voldoende vaste laag te verkrijgen na bestraling onder de volgende omstandigheden: 20 ontladingslengte D « 26 cm, binnendiameter van de balon D = 0,8 cm, druk van de xenon-gaslading » 200 mm Hg, ge-emitteerde energie J = 800 joule (leidend tot een stra-lingsenergiedichtheid Q => 20,4), en een flitslicht-puls-breedte t = 3 msec. Een aantal flitsontladingslampen met 25 verschillende balondiameters van tenminste 0,3 cm en met verschillende ontlaadafstanden van tenminste 3 cm werden gefabriceerd en de glazen balons ervan werden gevuld met xenon of andere ijle gassen, of een mengsel ervan. Soortgelijke experimenten als in het bovenstaande beschreven 30 werden uitgevoerd, gebruikmakend van deze lampen bij verschillende Q-waarden variërend in het gebied van 0,01 tot 600. Door deze experimented werd aangetoond dat indien Q minder is dan 0,1, dan wordt een gedeelte van de inktlaag niet verduurzaamd. Indien anderzijds Q groter is dan 450 35 dan worden er belletjes aangetroffen in de verduurzaamde inktlaag. De eerstgenoemde moeilijkheid kan worden toegeschreven aan de onvoldoende hoeveelheid ultraviolet licht in het golflengtegebied van niet meer dan 4500$, terwijl de laatste moeilijkheid kan worden toegeschreven aan de over-40 matig grote hoeveelheid energie die binnen een bepaalde 80 05 45 1 4- 5 tijdsduur wordt geëmitteerd. In elk geval kunnen slechts bevredigende resultaten worden "bereikt in het gebied van 0,1^450.

In een andere reeks van experimenten, waarin t werd 5 gevarieerd in het gebied van 0,01 tot 6 werd aangetoond dat-indien t kleiner is dan 0,05 dan wordt een deel van de inktlaag niet verduurzaamd, terwijl indien t groter is dan 4 dan worden anderzijds belletjes aangetroffen in de verduurzaamde inktlaag. De eerstgenoemde moeilijkheid is waar-10 schijnlijk te wijten aan de onvoltooide voortgang van de foto-geïnduceerde radicale polymerisatie vanwege de onvoldoende belichtingstijd; in het laatste geval is het echter in tegendeel waarschijnlijk dat de polymerisatie negatief wordt beïnvloed door warmte vanwege de toegenomen hoeveelheid 15 warmtestraling (7000I of meer) gecombineerd met het effect van de pulsbreedte. In elk geval kunnen slechts bevredigende resultaten worden bereikt binnen het gebied van 0,05 <t<4.

Uit het bovenstaande blijkt dat de uitvinding betrek-20 king heeft op een werkwijze voor het verduurzamen van foto-gevoelige harslagen teneinde een bevredigende vaste film te verkrijgen vrij van de nadelen die bij conventionele werkwijzen niet verdeden kunnen worden, gebruikmakend van een flitsontladingslamp als bron van ultraviolet licht, hetgeen 25 een koude lichtbron vormt die in staat is om direct de totaal gewenste hoeveelheid licht te produceren waarbij de door deze flitsontladingslamp uitgestraalde energie behoorlijk kan worden geregeld hetgeen van grote waarde is in praktische toepassingen.

80 05 45 1

Claims (2)

1. Werkwijze voor het verduurzamen van f otogevoelige harslagen met een fotogevoelige hoofdpiek in het golf-lengtegehied van niet meer dan 4500A, gekenmerkt 5 door het gebruik van een flitsontladingslamp waarvan de glazen balon gevuld is met een ijl gas als hoofdcomponent waarbij de stralingsenergiedichtheid Q van het door deze flitsontladingslamp gegenereerd licht wordt geregeld in het gebied van 0,1_$_450. 10

2. Werkwijze voor het verduurzamen van fotogevoelige harslagen volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de pulsbreedte t van het door de flitsontladingslamp uitgestraalde flitslicht wordt geregeld in het gebied van 0,05 (msec) wte4 (msec). ✓Jij * * Kt He * * * * * * * 1 80 05 45 1