Фотополімеризаційноздатна композиція для виготовлення трафаретних друкарських форм, що проявляються водними розчинами

ДЛЯ ГЛУЖГБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ N і » СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19). (И) '-I І (505 С 03 F 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ТЕНИЯ (21) 4684945/04 (22) 27.04.89 (71) Украинский научно-исследовательский институт полиграфической промышленности с экспериментальным производством и вычислительным центром (72) Б.С.Шур, И.М.Тучапский, М.В.Тымчишин, М.С.Руденко, А.Ф.Остапчук и Т,О.Белая (53) 77 і.5(088.8) (56) Авторское сридетельство СССР № 1538741, кл, G 03 С 1/68, (непубп.) ( 5 ' * ) ФОТОПОЛИМЕРИЯУЮЩАЯСЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАФАРЕТНЫХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ, ПРОЯВЛЯЕМЫХ ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ (57) Изобретение касается фотоматериалов, в частности Аотополимеризующейся композиции для изготовления трафаретчых печатных форм, проявляемых водными растворами. IIель - улучшение сохраняемости композиции. Для этого используют состав, включающий, мас.ч. олигоэфиромалеинат 100* стирол или О^-метилстирол 20-30; (мет)акриловую кислоту 8-15*, олигоэтиленгликольди (мет)акрилат 15-25; фотоинициатор (метиловый или изобутиловый эфир бен зоина, или 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон) 1-6; ингибитор термической полимеризации (гидрохинон, 2,6-дитрет.бутил-п-крезол, N-нитрозодифениламин) 0,03-0,1, N-нитрозодибениламин 0,03-0,1, иодид калия 0,01 0,1, о-фосфорную кислоту 0,3—0,8. Используемый олигоэфнрпагрилат имеет структуру: Н £o-C(O)-CH«CH-C(O)3-q £()(^£с(о)сн , б, в, г - моль ные доли реагентов,т.е. а = 0,4, б - 1,1, в = 0,6,' г - 0,02, и в-сред нестатистическая степень полимеризации , а олигоэтиленгликольди(мет)акри лат имеет структуру: С где R = Н или СН 3 ,т = 3 или 4. Эта композиция обладает более высокой сохраняемостью (в 1,3-1,Я р а з ) , что снижает количество брака на 15-40%. 3 табл. 00 Изобретение относится к светочувствительным материалам, в частности фотополимеризующимся композициям, предназначенным для изготовления трафаретных форм, используемых в приборостроении и радио электронике. Целью изобретечич является увеличение сохраняемости композиции. П р И к е р Ы 1-13. А. гозфирмалеината формулы Т. 16-91 СИНТАЗ—ОДИ ' В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, нисходящим холодильником, системой подачи инертного газа, загружают 39,2 мас.ч. малеинового ангидрида, 88,9 мас.ч. фталеього ингидрида, 116,7 мас.ч. дизтилеигликоля, 45,0 мас.ч. полиэтилен гликоля со средней м.м.1500. R течение 3 ч температуру подни О 1646408 6 ч. Кислотное число олигоэфирмалеината 42. . мают до 200+2°С и -выдерживают реакционную смесь при этой температуре (I) Н(ОСО-СН=СН-СО) 4-0(CH.),,0(CHj где a, b, с, d - мольные доли реагентов; п - среднестатистическая степень полимеризации, причем а =0,4 b = 1,1; с = 0,6; d = 0,02; п = 34. Б. Приготовление фотополимеризующейся ^КОМПОЗИЦИИ, . І . 5 і 10 В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, загружают олигоэфирмалеинат формулы I, полученный по методике А, олигоэтиленгликольди(мет) акрилат формулы II I _ , • . °"^Г С °- С ( к > = с н г 3,4. где R ; Н, СН % m R СН смесь виниловых мономеров, состояюадую из стирола или^-метилстирола и (мет)акриловой кислоты,' фотоинициатор, выбранный из ряда: метиловый эфир бензоина, изобутиловый эфир бен- 20 эоина, 2,2~диметокси-2-фенилацетофенон, ингибитор термической полимеризации, выбранный из ряда: гидрохинон , 2,6-дитретбутил-п-крезолІ М-нитрозопроизводное-(П-нитродифе- - 25 йиламин), йодид калия и о~фосфор.ную кислоту. Количество загружаемых компонентов в мас.ч. представлены в табл.1. Реактор помещают в водяную баню и 30 перемешивают содержимое при 6Q+2 С до образования гомогенного раствора. Полученную композицию фильтруют через слой капроновой ткани и используют для изготовления и исследования 35 (трафаретных форм, как описано й методиках В," Г, Д, Е. В. Определение сохраняемости фотополимеризующейся композиции. 40 Сохраняемость композиции характеризуют продолжительностью выдержки композиции при температуре 60+ • +.1°С в термостате до момента повышения вязкости в два раза, определяе45 мой на вискозиметре Хепплера при 60+0,1 Й С. . Г. Определение оптимальной про- ' должительностн копирования и воспроизводимости элементов тест-объекта. Для испытаний используют трафарет- 50 ные формы на металлической сетке № 0040-0064 (ТУ 14-41-507-74). В качестве источника актиннчного излучен и я при экспонировании используют панель ламп ЛУФ-80 (10 ламп). Тест:55 объект содержит пять одинаковых по- • лей, содержащих непрозрачные штрихи переменной ширины от 50 до 200 мкм (II), и сетку с шириной непрозрачных линий 100 мкм. Технологический процесс изготовления трафаретной формы с использованием фотополимеризующейся композиции включает следующие операции: закрепление трафаретной сетки на раму под углом 22°» установку трафаретной рамы с натянутой сеткой на стеклянную пластину с прикатанной на ее поверхности полиэтилентєрефталатной пленкой толщиной 10-12 мкм; нанесение композиции на сетку; укладку фотоформы эмульсионным слоем на композицию; разравнивание композиции под фотоформой с помощью ракеля', облучение под лампами ЛУФ-80 на расстоянии 150 мм от источника излучения; проявление полученной трафаретной формы в кювете в 1%-ном водном растворе карбоната натрия, сушку и термообработку При 120+2°С в течение 20 мин. Для определения оптимальной продолжительности копирования при из— " готовлений трафаретных форм облучение проводят ступенчато, перекрывая с помощью шибера соответствующие поля фотоформы. Оптимальную продолжительность копирования определяют : минимальной продолжительностью (N поля), при котором не наблюдается отслаивание фотополимеризующегося слоя от сетки. ' . Воспроизводимость элементов тестобъекта на трафаретной форме определяют по ширине штриха тест-объекта, воспроизводимого на модельной трафаретной форме при оптимальной продолжительности копирования и общей толщине трафаретной формы в пределах 70-100 мкм. Д. Определение тиражестойкости трафаретных форм. Дпя определения тиражестойкости используют модельную трафаретную : °' 6 1646408 форму, полученную по методике Г. С мой композиции по сравнению с протоизготовленных форм на трафаретной типной. машине получают оттиски красками J В стеклянный реактор f снабженный серии СТ 3,5. Визуально при помощи с мешалкой, термометром и системой лупы 7 -10 оценивают качество подвода инертного газа, загружают воспроизведения элемента шириной 80100 мас.ч. олигоэфирмалеината, полу100 мкм на оттиске. Тиражестойкость ченного по методике А. Раствор устаопределяют количеством оттисков, восновлен в масляную баню, снабженную производимых без визуально различи10 электронагревателем и системой авм а искажений по сравнению с первым томатического поддержания темпераоттиском. туры. Поднимают температуру реакци0 Е. Определение устойчивости траонной массы до (90.+2) С и вводят тетфаретных форм к ацетону. раэтиламмониййодид (катализатор) в На держателе макетного устрой- . 15 количестве 0,4 мас.ч. и эпоксидную ства закрепляют образец трафаретдиановую смолу марки ЭД-20 (ср. ной формы, погруженный в кювету с мол.м.390) в количестве 30 мас.ч. .; ;'с :' .; ацетоном и мягкую волосяную щетку, Реакционную массу выдерживают 3 ч содержащую возвратно-поступательпри (90+2)°С, после чего вводят тер20 моингибитор-гидрохинон в количестве ные движения по поверхности формы. Образец периодически извлекают из 0,05 мас.ч. и метакриловую кислоту в ацетона и визуально оценивают наколичестве 7,0 мас.ч. Температуру личие повреждений на поверхности. реакционной массы поднимают до 100+^ Мерой устойчивости является продол+*2°С и проводят синтез в течение жительность (в часах) выдержки фор- 25 1,5 ч. Получают 137 мас.ч. олигоэфирмы в ацетоне до начала отслаивания эпоксиметакрилата (продукт А ) . копировального слоя от сетки. Готовят композицию в соответствии Готовят фотополимеризующуюся комс методикой Б, загружая в стеклянный позицию в соответствии с методикой реактор 100 мас.ч. олигоэфирмалеината, Б. Состав композиции приведен в З" полученного по методика А, 300 мас.ч. табл.1, а свойства композиций и траолигоэфирэпоксиметакрилата (продукт ; фаретных форм - в табл.2. •>• A ) s 15 мас.ч. метакриловой кислоты, Как следует из приведенных при25 мас.ч. стирола, ТО мас.ч. триэтимеров 1-9, изменение композиционного ленгликольдиметакрилата, 4 мас.ч. соста.ва в предложенных пределах су35 2>2-диметокси~2-фенилацетофенона, """А щественно не сказывается на техноло0,04 мас.ч. гидрохинона и 0,09 мас.ч. гических характеристиках, композиции N-нитрозодифениламина. Определяют и трафаретных форм на ее основе. технологические характеристики комПримеры 10—11 иллюстрируют, что позиции и трафаретных форм по метонедостаточное и избыточное содержа40 дикам В,Г, Д, Е. Данные испытаний ние йодида калия в композиции приприведены в табл.2. водит в первом случае к ухудшению Из приведенных данных видно, что воспроизводимости элементов тесттрафаретные формы,, изготовленные по объекта, а во-втором - к существенпрототипу, хуже воспроизводят эленому снижению светочувствительностиs 45 менты тест-объекта, а композиция по проявляющейся в увеличении оптимальпрототипу имеет более низкую сохраняного времени копирования. емость. Примеры 12-13 показывают, что П р и м е р ы 15-19. Указанные снижение о-фосфорной кислоты в компримеры иллюстрируют влияние краси— позиции ниже предложенных вызывает 5® телен на технологические характеухудшение сохраняемости композиции, ристики композиции и трафаретных форм. снижение тиражестойкости и устойчиГотовят пять образцов композиций вости форм к ацетону» а избыточное весом по 100 г каждый по примеру 2, содержание о-фосфорной кислоты в методика Б. В каждый образец добавкомпозиции практически не влияет на 55 ляют определенное количество красисохраняемость композиции, снижает телей и тщательно перемешивают метиражестойкость форм. ханической мешалкой в течение 60 мин. , П р и м е р 14. Указанный пример Образцы композиции подвергают исиллюстрирует преимущества заявляепытаниям по методикам В, Г, Д, Е. 1646408 Данные по составу приведены в Из приведенных данных следует, что табл.3, а результаты испытаний - в предлагаемая композиция обладает табл.2. более высокой сохраняемостью (в 1,3П р и м е р 20. Следующий при5 1,8 раз), что соответственно на 15мер иллюстрирует влияние добавок 40% снижает процент брака. о-фосфориой кислоты и йодида калия Использование заявляемого изобрена показатели композиции и трафатения позволит: ретных форм на ее основе. снизить процент брака при изгоГотовят композицию по примеру 10 товлении трафаретных форм, 2, методика Б. Отличие состоит в создать условия для централизотом, что в композицию не вводят ванного производства и поставки пото-фосфорную кислоту и йодид калия. ребителям композиции. : • Результаты испытаний приведены в табл.2, откуда следует, что при этом '5 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я значительно снижается воспроизведение элементов тест-объекта, тираже— 1. Фотополимеризующаяся композистойкость, устойчивость форм к ацеция для изготовления трафаретных тону и сохраняемость композиции при печатных форм, проявляемых водными 60 С, хотя и несколько увеличивается 20 растворами, содержащая , ' светочувствительность, что сказываолигоэфирмалеинат структурной форется на снижении оптимальной продолмулы (I) . жительности копирования. н(осо-сн-сн-со) а -[о(сн 1 ) 1 о)сн г ) г ^(осо-с б н 4 -со^о^(сн ь сн г о^-н, (і) где а, Ь, с, d - мольные доли реагентов, п - среднестатистическая степень полимеризации, причем а = 0,4; b = ЇО = 1,1;с = 0,6; d = 0,02; n = 34; сн I (мет)акриловую кислоту, стирол или е^-метилстирол, олигоэтиленгликольди(мет)акрштат формулы I I (II) Олигоэтиленгликольди где R : Н , С Н Э , m : 3; 4; (мет)акрилат формулы II 15-25 фотоинициатор, выбранный из ряда: 35 Фотоинициатор из вышет метиловый эфир бензоина, изобутиловый указанного ряда 1-6 эфир бензоина; 2,2-диметокси-2-фенилИнгибитор термической ацетофенон; полимеризации из вышеингибитор термической полимеризауказанного ряда 0,03-0,10 ции, выбранный из ряда: гидрохинон, 40 N-нитрозодифениламин 0,03-0,10 2,6-дитретбутил-п-крезол, N-нитрозоЙодид калия 0,01-0,02 дифениламин, о т л и ч а ю щ а я с я о-Фосфорная кислота 0,3-0,8 тем, что, с целью улучшения сохраняемости, она дополнительно содержит 2. Композиция по п.1, о т л и ч айодид калия и о-фосфорную кислоту 45 ю щ а я с я тем, что, с целью визупри следующих соотношениях компоненализации изображения, она дополнитов, мас.ч.: 'f • • тельно содержит краситель, выбранОлигоэфирмалеинат ный из ряда: эозин, эозин А, эритроформулы I 100 50 эин, метиленовый голубой, метиленоСтирол или