Медный физический проявитель

 

МЕДНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙПРОЯВИТЕЛЬ , включающий сульфат меди, сульфат кадмия, калий-натрий виннокислый,: едкий натр, поверхностно-активное вещество, формальдегид и воду, о тличающийся тем,что, с целью повышения стабильности проявителя при хранении, в качестве поверхностно-активного вещества он содержит соединение общей формулы ( р()гп2Н , i i где 5-10, Цо 2i 18 37 i при следующем соотношении компонентов, г/л: (Л Сульфат меди.10-100 Сульфат кадмия0,5-24,0 Калий-натрий виннокислый40-170 Едкий натр10-56 Поверхностно-активное вещество формуэо лы 10,2-5,0 4;ih Формальдегид3,7-92,5 ВодаДо 1 л рН проявителя12,0-14,0 :о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

MQWM_#_I8

РЕСПУБЛИК

09) 111) А

3 СОЗС524

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlNf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

40-170

10-56

0,2-5 0

3,7-92,5

До1л

12,0-14,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ЙЗОБРЕТЕНИЙ И OfÍPÛÒÈÉ (21) 3439667/23-04 (22) 12.03.82 (46) 07.04.84. Бюл. В 13 (72) Л.С. Цыбульская, Т.В. Гаевская, В.В. Свиридов, А.Е. Фролов, В.В. Бочаров, П.А. Кудряшов и А.Ф. Лунин (71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университе та им. В.И.Ленина (53) 771.5(088.8) (56) 1. Свиридов В.В. и др. Исследование закономерностей стабилизации растворов физических проявителей.

Тезисы докладов. Всесоюзная конференция по процессам усиления в фото- графических системах регистрации информации. Минск, 1981, с. 199.

2. Авторское свидетельство СССР

В 951226, кл. С 03 С. 5/24, опублик.

29.07.82 (прототип). (54)(57) МЕДНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРОЯВИТЕЛЬ, включающий сульфат меди, сульфат кадмия, калий-натрий виннокислый, едкий натр, поверхностно-активное вещество, формальдегид и воду, о тл и ч а ю шийся тем,что, с целью повышения стабильности проявителя при хранении, в качестве поверхностно-активного вещества он содержит соединение общей формулы (Ha@),M

g N>aqua),н К У н м м- н ьЙ, з где m<+m2= 5-10, R = С10 Н21 С18 Н3Т, при следующем соотношении компонентов, Е

O г/л:

Сульфат меди . 10-100

Сульфат кадмия 0,5-24,0 С.

Калий-натрий виннокислый

Едкий натр

Поверхностно-активное вещество формулы 1

Формальдегид

Вода рН проявителя!

084713 (СгН О) т1К Ж,наО)т,н

М М э

Я В

Изобретение относится к медным физическим проявителям, которые используются для получения медных изображений на бессеребряных светочувствительных фотоматериалах в таких областях техники, как, например, фотоселективная металлизация диэлектриков> получение фотошаблонов для фотолитографических процессов и др.

Известен медный физический прояви- 10 тель, включающий сульфат меди, калий-натрий виннокислый, триэтаноламин, едкий натр, формальдегид, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду. В качестве ПАВ может быть использована смесь катионоактивного и неионогенного ПАВ, например смесь алкилтриметиламмоний хлорида и эпамина 06 (!).

Недостатком указанного проявителя уп является то, что полученное на материале медное изображение обладает низкой сохранностью.

Наиболее близким к предлагаемому является медный физический прояви- 25 тель, включающий сульфат меди, сульфат кадмия, калий-натрий виннокислый, едкий натр, поверхностно-активное вещество - эпамин 06 (смесь,дихлоргидринного производного полиэтилен- ЗО гликоля и продукта конденсации дихлоргидринного производного полиэтиленгликоля с диэтилентриамином), формальдегид и воду (2).

Данный пРоявитель позволяет полу- чать изображения, устойчивые при хранении, проявляет различные центры скрытого изображения: палладиевые, медные, серебряные. Однако проявитель стабилен лишь в течение 24 ч, что затрудняет его практическое использование.

Цель изобретения — повышение стабильности проявителя при хранении, Поставленная цель достигается тем, что медный физический проявитель, включающий сульфат меди, сульфат кадмия, калий-натрий виннокислый, едкий натр, ПАВ, формальдегид и воду, в качестве ПАВ содержит соединение формулы где m<+rл = 5 — 10, R = С@ Н„-ф Н, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат меди 10-100

Сульфат кадмия 0 5-24,0

Калий-натрий виннокислый 40-170

Едкий натр 10-56

ПАВ 1 формулы 0,2-5,0

Формальдегид 3,,-92,5

Вода До 1 л

РН проявителя 12,0-14,0

Стабильность раствора предлагаемого состава 48-50 ч при высокой сохранности проявленного изображения.

Ипользуемый ПАВ формулы 1 представляет собой пастообразное вещество, .светло-желтого цвета, является смесью веществ с числом групп окиси этилена

m +m - =5-10 и алкильными радикалами

Й с длиной цепи С о -Cgg . По примерам

1, 5 и 7 смесь специально не разделялась.

Как показывают проведенные исследования, стабильность проявителя без введения поверхностно-активного вещества составляет 30-60 мин в присутствии алкилтриметиламмоний хлорида (АТМ) и бис-гидроксидиметиламмоний хлорида (АБДИ) увеличивается до

5-6 ч, при введении эпамина — от 6 до 24 ч, а с введением ПАВ формулы 1 оксиэтилированного 2,4-k,k-метилалкил. амина-6-диэтаноламина-симм-триазина) до 48-50 ч с достижением чувствительности обрабатываемых фотослоев

-4

4 ° 10 Дж/см при высокой сохранности проявленного изображения.

В табл. 1 приведены известные и предлагаемые составы проявителей.

Составы готовят следующим образом.

Сульфат меди, сульфат кадмия, триэтаноламин, калий-натрий виннокислый, едкий натр растворяют отдельно в определенном объеме воды, охлаждают до комнатной температуры, после чего последовательно смешивают растворы.

Общий объем раствора должен быть не менее 700 мл. В приготовленный таким образом раствор вводят определенноеколичество поверхностно-активного вещества (эпамин 06, алкилтриметилам-. .моний хлорид, ПАВ формулы 1 или комбинацию двух ПАВ (катионного и неионогенного), в последнюю очередь 37 ный водный раствор формалина, объем доводят до 1 л, РН раствора 12-14.

40-170

10-56

3 1084

Содержание вещества в растворах проявителей может колебаться в значительных пределах, г/л:

Сульфат меди 10-100 i

Сульфат кадмия 0,5-24,0

Калий-натрий виннокислый

Едкий натр

Поверхностно-активное вещество или 10 смесь катионоактив.ного ПАВ с неионогенным в соотношении

1:1 (АТИ, АБД N эпамин, симм-триазин, АТИ+зпамин 06) 0,2-5,0

Формальдегид 3,7-92,5 рН 12-14

Вода До 1 л

В приготовленном таким образом 20 проявителе проявляют Pd-содержащие

f фотослои. Под стабильностью физического проявителя понимают период времени от момента введения в состав проявителя восстановителя — формаль- 25 дегида (в присутствии каталитической поверхности) до его явного разложения, сопровождающегося выделением меди в объеме раствора и изменением окраски от темно-фиолетовой до голу30 бой, что соответствует убыли восстанавливаемого реагента (Cu ) íà SOX.

Через определенные промежутки време» ни работы медного физического прОяви* теля в нем проявляют предварительно

35 проэкспонированные УФ-светом Р -содержащие фотослои на непрозрачной основе и оценивают их фотографические характеристики — оптическую плотность и светочувствительность, сохранность 40 проявленного изображения во времени.

Сохранность проявленного изображения оценивают по степени регрессии - чем больше последняя, тем меньше сохранность. Степень регрес- 45 сии находят по уменьшению максимальной оптической плотности фотослоев (их выцветанию) во времени, при хранении фотослоев в обычных, комнатных условиях.

Во всех примерах используют бессеребряный светочувствительный PJсодержащий материал, приготовленный следующим образом. Фильтровальную бумагу "Синяя лента" или "Зеленая 55 лента" пропитывают в течение 30 с в светочувствительном растворе, для приготовления которого испольПример 5. Готовят, как указано выше проявитель следующего состава, г/л:

Сульфат меди

Сульфат кадмия

0 5

713 4 зуют смесь 0,02 И растворов щавелевой кислоты (Н С О1 2Н О) н хлористого палладия в соотношении 100:3.

Содержание палладия в слое 7.10 г/см .

Пропитанные фотобумаги отжимают между листами фильтровальной. бумаги и сушат в темноте 1,5-2 ч на воздухе.

Затем их экспонируют, полным спектром ртутно-кварцевой лампы ДРТ-375 с интенсивностью полного светового потока 1 х 1(Г Цж/см с от 1 с до 10 мин и проявляют в течение 2-5 мин при

20 С в растворе проявителя для получения видимого изображения на фото" материале.

Пример 1. Сульфат меди 35 г, сульфат кадмия 3,6 г, калий-натрий виннбкислый 150 г, едкий натр 50 r стабилизирующая добавка — катионоактивное вещество формулы 1 (m<+m<=

5-10, R " С4ОН „-С48 Н ) в количестве 2 г/л, формальдегид 37 r, вода до 1 л, рН = 13,5-13,7. Проявитель готовят, как указано выше с введением предлагаемого поверхностноактивного вещества. В полученном проявителе при 20 С проявляют PJ-coО держащие фотослои сразу же после

его приготовления, спустя 6:24 и 48 ч.

Пример 2. Проявитель по примеру 1 однако в качестве стаби лиэирующей добавки вводят ПАВ формулы с m +m< = 5 и R = С Н 4 в количестве 2 г/л и проявляют в нем Pd— содержащие фотослои сразу после приготовления проявителя, спустя 6, 24 и

48 ч.

Пример 3. Проявитель по примеру 1, однако в качестве поверхностно-активного вещества используют

ПАВ формулы 1 с m<+m< 7, R = С14 Н у в количестве 2 г/л и проявляют в нем

РД-содержащие фотослои на непрозрачной основе сразу после приготовления проявителя, спустя 6, 24 и 48 ч.

Пример ;4. Проявитель по примеру 1 однако используют ПАВ формулы 1 с ш4+ш 10 и R . С,18 Hjg в ко личестве 2 г/л и проявляют в нем

PJ-содержащие фотослои сразу после приготовления проявителя, спустя

6, 24 и 50 ч.

1084713

Калий-натрий виннокислый 40

Едкий натр 10

ПАВ формулы 1 как в примере о,г 5

Формальдегид З,7

Вода До 1 л рН 1г,о о

В полученном проявителе при 20 С проявляют Р "содержащие фотослои !

О на непрозрачной -основе сразу после его приготовления и спустя 24 ч. Следует отметить, что в данном проявите ле мала скорость проявления.

Пример б. Все как в примере

5, однако ПАВ формулы 1 имеет ш<+ш

7 ик Сцй

Hp и и е р 7. Готовят., как указано выше, проявитель следующего состава, г/л:

Сульфат меди 100

Сульфат кадмия 24

Калий-натрий винно- кислый 170

Едкий нату 56

ПАВ формулы 1 5

Формальдегид . 92,5

Вода, До1л рВ 14

Используют ПАВ, общей структурной Зо формулы, как в примере 1.

В полученной проявителе Р3-содер.жащие фотослои сразу после приготовления проявителя и спустя 12 ч. Ско-) рость проявления в проявителе указан. M ного состава очень высокая, стабиль. кость проявителя уменьшается.

I.

П р .и м е р 8. Все как в примере

7, однако ПАВ формулы 1 ииеет ш, +ш

7 и R- СИНА.

Пример 9 (прототип). Прояви тель по прщчеру 1, однако в состав его в качестве стабилизирующей добавки введен неиногенный ПАВ эпамин 45

06 (смесь дшхлоргидринного производства полиэтиленгликоля 5-15 вес.X.

НОСН СНС1(С Н О) СНС1СН ОН, где И 10-12, и продукта конденсации дихлоргидринного производства полиэтиленгликоля с диэтилентриамином

85-95 вес.Х

1Hz сн -cH -NH-сн -сн -Ян-О-сн снг (Сг Н,10)ПСНгС1СНОН, гДе И = 10-12) в количестве 2 г/л. В полученном растворе проявляют Я-сoдepжащиe фотослои сразу после приготовления проявителя и спустя 24 ч, Пример 10. Проявитель по примеру 1, однако в состав его в качестве стабилизирующей добавки вводят катноноактивное вещество— алкилтриметиламмоний. хлорнд общей структурной формулы с

СН 1- - н

Ъ

СП.

rAe Ri СрHZ< С14н у,.в количестве

2 г/л. В полученном растворе прояв" ляют.P)-содержащие фотослон сразу после приготовления проявителя и спустя 6 ч (проявитель 2, табл.1).

Проявитель стабилен 5-6 ч, после чего разлагается.

Пример 11 (аналог). Сульфат меди 35 г/л, триэтаноламин 5 г/л, калий-натрий виннокислый 150 г/л, едкий натр 50 г/л, комбинация катионоактивного ПАВ - алкилтриметиламмоний хлорида общей структурной формулы ВК(СНу) С1, где R C1o Н 1 -С а Ну с неионогенным ПАВ-эпамином 06 (смесь дихлоргидринного производного полиэтиленгликоля 5-15 вес.@

НОСН СНС1(СгН О) СНС1СН Он гдето 10-12, и продукта конденсации дихлоргидринного производного полиэтиленгликоля с диэтилентриамином

85-95 sec.X

МНгСН СН HHCHqCHz ЯНОСН СН (С Н О)п

СН С1СНОЙ, где 5=10-12, смешанйых в соотношении 1: 1), общее количество смеси 2 г/л. В полученном растворе проявляют Р3 -содержащие фотослои сразу после приготовления проявителя, спустя 24 ч и 48-50 ч. Оценивают фотографические характеристики (S

D ) и устойчивость проявленного иэображения. Следует отметить, что при высокой стабильности проявителя ! (48-50 ч) обработанные в данном составе фотослои характеризуются низкой сохранностью проявленного изображения.

Пример 12. Проявитель по примеру Н,. однако в состав раствора вводят сульфат кадмия для повышения сохранности проявленного изображения.

В полученном растворе проявляют РДсодержащие фотослои сразу после приготовления проявителя, спустя

15 и 24 ч. Оценивают фотографические характеристики и сохранность проявленного. изображения. Следует отметить, что при.получении устойчивого изоб1084713 ражения, которое достигнуто за счет введения сульфата кадмия,, стабильность проявителя уменьшается и составляет 20-30 ч.

Результаты испытаний медных физических проявителей по примерам приве дены в табл.2.

Таблица т

Проявитель

Компоненты

Пример 11

Пример 9

Предлагаемый по примерам

Пример 10

Пример 12

I J

35 35 35 35 35 10 . 100

3,6, 3,6 0,5

3,6 3,6

Калий-натрий виннокислый

150 40

150 150 150 150

170

10

50. 50

50

Едкий натр

Эпамин 06

Алкилтриметиламмоний хлорид

0,2

ПАВ формулы 1

Формальдегид

37 37 37, 37

92,5

3,7

Т а б л и ц а .2

48-50

1,0

5-6

0,8

Сульфат меди

Сульфат кадмия

Триэтаноламин

5 10-4

8 -10

14 10

Как следует из приведенных примеров, предлагаемый проявитель обладает .более высокой стабильностью при хра нении и незначительной регрессией проявленного изображения .(5-6Х в течение года в комнатных условйях) .

1084713

10 терисзаки

4 10-

5 ° 10

48-50

5-6

-8 ° 10 4

13 10

1,0

48

0,8

5-6

48-50

14 ° 10

10-4

48-50

5 ° 10 б

7 ° 10

1,0

0,8

5-6

1,0

48-50

0,7

5-6

48-50

1,0.0

0,7

0-4

5-6

30

0,8

5-6

0,8

5-6

13 10

5 10

0.7

О

14 10

0,7

4 ° 10-4

6 10

8 .10-а

13 .10"4

5 10

- 4

5 10

15 "10

10 10

4. 10" 4

10 10

4" 10

ПРодолжение табл. 2 енъ регрессии арочного иэобрааекин ранении Фотослоеа инатных услдвияа ение года, Х

10847! 3 о40-50

48-50

1,0

48-50

5-7

7 ° 10"

15

1,0

14 10

0,8

Составитель А. Круглов

Редактор В. Петраш Техред С.Легеза Корректор В. Синицкая

Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1993/40

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2-10

6» 10

12 ° 10

4 1.0

12 Продолжение табл. 2