Светочувствительная композиция для изготовления офсетных печатных форм

 

Использование: в полиграфической промышленности и приборостроении. Сущность изобретения: светочувствительная композиция содержит, мас.%: о-нафтохинондиазид 8,7-9,4, ненасыщенное олигомерное соединение 13,9- 14,2, метиловый или изобутиловый эфир бензоина или 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон 0,8-3,5, органический растворитель остальное. Повышается тиражестойкость офсетных печатных форм, сокращается длительность процесса их изготовления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 03 F 7/004

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 о (,Ь р (21) 4872600/04 (22) 11.10,90 (46) 07.01,93. Бюл. ¹ 1 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета и Украинский научно-исследовательский институт полиграфической промышленности (72) Т.А.Юрре, Л.А.Бусыгина, О.М;Луцив, Ю.В.Старченко, Э.Т.Лазаренко, В.С. Карпенко, С.Е. Ка нафоцкая, А.Ф,Маслюк, П,В.Дацко и С.В.Гомон (56) Патент ФРГ N 3337315, кл, G 03 С 1/72, 1983.

ReIchmanic E., WllkIns С.ЧЧ. — Chemistry

of Microelectronic Polymers. Preprint, — ed.—

Vtoo М.S„— Tech. Acs, Lab. IBM, Inc. Dekker

М, - N, — Y, Basel, 1989. — рр.1-65.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1109708, кл. G 03 С 1/68, опублик. 1984.

Изобретение относится к светочувствительным композициям, используемым в полиграфической промышленности и приборостроении.

В современном офсетном формном производстве применяются светочуствительные композиции позитивного и негативного копирования, предполагающие использование в качестве фотоформ (фотошаблонов) либо позитив либо негатив, то есть копирование на негативные копировальные слои производится только с негативных фотоформ по схеме негатив — позитив, а на позитивные копировальные слои только с позитивный фотоформ по схеме позитив— позитив.

„, Ы„„1786464 А1 (54) СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОФСЕТНЫХ

ПЕЧАТНЫХ ФОРМ (57) Использование; в полиграфической промышленности и приборостроении.

Сущность изобретения: светочувствительная композиция содержит, мас.7;; о-нафтохинондиазид 8,7 — 9,4, ненасыщенное олигомерное соединение 13,914,2, метиловый или изобутиловый эфир бензоина или 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон 0,8 — 3,5. органический растворитель остальное, Повышается тиражестойкость офсетных печатных форм, сокращается длительность процесса их изготовления.

Создание светочувствительной композиции, позволяющей изготавливать офсетные печатные формы как по схеме позитив —. позитив, так и позитив — негатив или негатив— позитив значительно расширяеттехнологические возможности формного производства, так как позволяет использовать оба типа фотоформ исходя из одного материала, исключая операции изготовления вторичных фотоформ, сокращая таким образом расход фототехнических материалов.

Известна светочувствительная композиция для изготовления офсетной печатной формы, содержащая смесь о-нафтохинондиазида и новолачной смолы с добавкой соединения из класса ароматических диаэидов общей формулы

1786464

К и где R — Н, О; X — О, $, SOz, СНг, 5 при следующем соотношении компонентов, мас., : о-Нафтохинондиазид

Новолачная смола

4,4-Диазидодифенилсульфид 3,1

Диоксан 76,7

После нанесении указанной светочувствительной композиции на пластину и сушки копировального слоя проводят информаци- 15 онное экспонирование (через фотоформы) ультрафиолетовым излучателем с использованием ртутной лампы, а затем проявляют в 2,5/-ном растворе тетраметиламмониум гидроксила, Получают изображение по схе- 20 ме позитив — позитив. Для получения негативного изображения копировальный слой подвергают вначале информационному экспонированию дальним ультрафиолетом (А =

=200-300 нм), а затем производят сплошное 25 экспонирование интегральным излучением ртутной лампы (Л = 200-700 нм) и псле этого проявляют в растворе тетраметиламмониум гидроксила. В результате такой обработки на подложке формируется изображение по 30 схеме позитив — негатив.

Однако необходимость использования двух источников излучения не только усложняет аппаратурное оформление процесса, но и делает его нетехнологичным. Кроме 35 того, необходимость работы в диапазоне

Л = 200-300 нм требует обязательного использования кварцевых шаблонов, что технически трудно осуществимо в условиях полиграфического производства с размера- 40 ми пластин до 120 х 140 см.

Известна светочувствительная композиция для изготовления офсетных печатных форм способом позитивного и негативного копирования, содержащая о-нафтохинон- 45 диазид, новолачную смолу, органической растворитель, а также целевую добавку— щелочное органическое соединение (например, триэтаноламин, имидазол, моноазолин). 50

Технологический процесс получения печатной формы по схеме позитив — негатив с использованием таких композиций включает следувщие операции: нанесение светочувствительной композиции на 55 металлическую пластину, сушку копировального слоя, информационное экспонирование, термообработку при 100-110 С в течение 30-90 мин, сплошное экспонироваI ! ние и проявление копии в щелочном раство1 ре. Изготовление печатной формы по схеме позитив — позитив включает операции нанесения светочувствительной композиции на пластину, сушку копировального слоя, информационное экспонирование и проявление. Недостатки таких светочувствител ьн ых композиций — незначительная сохраняемость во времени из-за разложения о-нафтохинондиазида в результате взаимодействия с щелочными добавками, а также низкая разрешающая способность слоя и нестабильность процесса обращения.

Наиболее близкой к предложенной является светочувствительная композиция для изготовления офсетных печатных форм, включающая о-нафтохинондиазид, ненасыщенное олигомерное соединение, новолачную смолу и растворитель — диоксан или смесь этилцеллозольва, диметилформамида и ацетона в соотношении 3;2, 1, Технологический процесс получения негативНого изображения, как и в предыдущем случае, включает операции информационного экспонирования, термообработки копии при

120-130 С, сплошного экспонирования и проявления. Отличительной чертой этой композиции является высокая разрешающая способность — 2000 — 2500 л/см при толщине слоя 0,5-0,05 мкм и высокий восход годных структур — 90 — 95 /, что и обеспечивает использование в фото- и электронной литографии при получении полупроводниковых приборов, акустических линий задержки, твердых схем с высокой разрешающей способностью, в радиотехнике и микроэлектронике. Но при использовании этого состава композиции в полиграфии, где для офсетных печатных форм применяют Слой толщиной 3-5 мкм, разрешающая способность слоя составляет 120 — 180 лин/см. Кроме того, технологический процесс с ее использованием включает операцию термообработки, которая должна проводиться в узком интервале температур при создании условий равномерного прогрева всей поверхности формной пластины. бли-! зость рабочей температуры прогрева к интервалу термическог0 разложения производных о-нафтохинондиазида, а также большие форматы офсетных пластин выдвигают дополнительные требования к точности проведения процесса термообработки, которая в условиях полиграфического производства становится определяющим фактором, влияющимМ на износо- и тиражестойкость офсетной печатной формы. Помимо этого, при толщине копировального слоя 4 — 5 мкм время

1786464 термообработки составляет 60 — 100 мин, что с учетом времени сплошного экспонирования составляет около 75% длительности всего технологического процесса изготовления формы.

Цель изобретения — повышение тиражестойкости печатной формы и сокращение длительности процесса ее изготовления.

Цель достигается тем, что светочувствительная композиция, содержащая онафтохинондиазид, новолачную смолу, ненасыщенное олигомерное соединение и растворитель — диоксан или смесь этилцеллозольва, диметилформамида и ацетона в соотношении 3:2:1, дополнительно содержит метиловый или изобутиловый эфир бензоина или 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон при следующем соотношении компонентов, мас.%: о-Нафтохинондиазид 8,7-9,4

Новолачная смола 13,9 — 14,2

Ненасыщенное олигомерное соединение 2,0 — 6,0

Метиловый или изобутиловый эфир бензоина или 2,2-диметокси2-фен ил ацетофенон 0,8 — 3,5

Растворитель Остальное

Все используемые продукты выпускаются промышленностью и отвечают технической документации: о-нафтохинондиазид формулы (1) (светочувствительный компонент продукта №

383), ТУ 6-14-632-86

О

СН3 ! î,-о4З-с он, Ж !

Bt" CHç Ц о-нафтохинондиазид формулы (2) (светочувствительный компонент продукта ¹ 27), ТУ

6 14 548 760

N2

О

N ! . CH г

S02-О Я C >г,0-$0

I 2

CI 3

СН2 (2) -Н3

О - О-C/ii-C !

С 3

0 о-so

О новолачная смола формулы (3) (СФ-010), ГОСТ 18694-80

OH

- сн, сн,где п =5 — 7; мол.м. 730 — 930

10 новолачная смола формулы (4) (пленкообразующий компонент продукта № 383) сн

Снг где и =5 — 6 мол.м. 1300 — 1600 бутилакрилат формулы (5), ТУ 6-09-3682-86

20 C4MgOOCCH = СН2 (5) бесцветная жидкость, мол.м. 128,09; б4 о = 0,56, т.кип, 130 — 134 С олигоэфиракрилат формулы (6) (ТГМ-З), ТУ

6-16-2010-82

25 CH,=Ñ- ОО-(CH CH,O),-CO-C=CH

СНз Сиз(6) олигоуретанметакрилат формулы (7) (ОУМ30 2000Т), ТУ 6-15-975-76

СН снз

CH2=C-COO(CH2) OC0NH i СК

NHCO OC!-! CH

35 (7! где и = 35 — 37, олигоуретанакрилат формулы (8) (ОУМ-2100

ТС), ТУ 6-15-978-76 сн сн, 3

40 (:Hg с-соо(сн, осойн-(cH> унсо(снгсн20) снъ

t ннсо(сн сно сонн (8) 3 метиловый эфир бензоина формулы (9), ТУ

6-14-1518-73

Qii сн — со-Щ (81 ! все, изобутиловый эфир Ьензоина формулы (10), 50 ВТК 168-01-87

©-CH — СО-< ) (18 I !

ОС,Н9

55 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон формулы (1 1), ТУ 6-09-14-2142-83

0С 3

O ño-с-O (ii)

ОС 3

1786464

В качестве растворителей используются диоксан или смесь этилцеллозольва, диметилформамида и ацетона в соотношении

3:2:1 мас.ч.

Нижний предел содержания ненасы- 5 щенного олигомерного соединения и фотоинициатора обусловлен необходимостью эффективного сшивания слоя при получении на подложке негативного изображения.

Верхний предел содержания этих кампо- 10 нентов ограничивается требованием к гомогенности композиции и эффективности ее работы по позитивному механизму.

Содержание о-нафтохинондиазида определяется необходимостью эффективного 15 ингибирования растворения неэкспонированных участков копировального слоя в щелочном проявителе и достаточной гидрофобизацией печатающих элементов.

Предельное значение содержания в 20 композиции основных ее компонентов (онафтохинондиазида, смолы и растворителя) обусловливается также вязкостью раствора и удобством его нанесения на подложку.

При недостаточной вязкости композиция 25 образует на поверхности подложки тонкий неровный слой с микроразрывами и микротрещинами, при избыточной — затруднено получение равномерного покрытия, B примерах приведены составы свето- 30 чувствительных композиций и описаны процессы изготовления офсетных печатных форм способом негативного и позитивного копирования. В качестве подложки используется фольга алюминиевая зерненная по 35

ТЧ 48-21-20-82.

Пример 1 (и).

Последующим растворением исходных продуктов в растворителе готовят светочувствительную композицию следующего со- 40 става, мас. : о-Нафтохинондиазид (продукт М 27, ТУ 6-14-548-76) 8,7

Новолачная смола (СФ-010, ГО СТ 18694-80) 13,9

Олигоуретанметакрилат (СУМ-2000Т, ТУ 6-15-975-76) 2,0 50

Изобутиловый эфир бензоина (ВТК-188-81-87) 0,8

Этилцеллозольв 37,3

Диметилформамид 24,9

Ацетон 124 55

Светочувствительную композицию методом полива наносят в центрифуге РДВ-66 на поверхность алюминиевой фольги при скорости вращения формодержателя 90 об/мин, сушат 4 мин при 70 С и получают светочувствительный слой толщиной 4,0 мкм. Материал экспонируют в контакте с позитивной фотоформой металлогенным источником излучения мощностью 3 кВт в течение 4 мин и проявляют 4%-ным водным раствором метасиликата натрия в течение 3 мин при комнатной температуре. Для упрочнения печатающих элементов пластину с полученным иэображением подвергают сплошному экспонированию в течение 10 мин тем же источником излучения. Получают офсетную печатную форму по схеме позитив — позитив с тиражестойкостью 60000 оттисков.

Пример 1 (н).

Формный материал, покрытый слоем такого же состава и тем же способом, что в примере 1 (п), экспонируют в контакте с негативной фотоформой в течение 15 мин, проводят облучение по всему полю в течение 4 мин и затем проявляют 3 мин в 4 -ном растворе метасиликата натрия. Получают офсетную печатную форму по схеме негатив — позитив с тиражестойкостью 50000 оттисков.

Составы светочувствительных композиций по примерам 1 — 20 и прототипу 21 приведены в табл. 1, Печатные форМы, описанные в примерах с индексом — (и), изготавливались по технологической схвме, приведенной в примере 1(ll) (позитив — позитив), а описанные в примерах с индексом — (н) изготовлены по схеме примера 1 (н) (негатив — позитив);

Свойства офсетных печатных форм приведены в табл. 2.

Из приведенного видно, что предлагаемая светочувствительная композиция позволяет надежно получать офсетные печатные формы как позитивным, так и негативным способом копирования при 100 — ном выходе годных структур.

В изобретении образовавшиеся при информационном экспонировании радикалы в матрице новолачной смолы не приводят к сшивке по двойным связям олигомербм в момент облучения, что и позволяет проявить изображение по схеме позитив - негатив, положительное влияние сказываЬтся в дальнейшем, после вторичного, более hpoдолжительного экспонирования — ynpokxeние полимерной матрицы без нагрева фОрм, Введение указанной целевой добавКи в светочувствительную композицию позволяет использовать копировальный слой для изготовления печатной формы как позитивным, так и негативным способом копирования без проведения операции термообработки. Технологический процесс изготовления печатной формы негативНым

1786464 способом копирования в данном случае включает операции: нанесение светочувствительной композиции на подложку, сушку копировального слоя, информационное экспонирование, сплошное экспонирование по всему полю, проявление в водном щелочном растворе.

0,8-3,5

Остальное

30

50

Составитель Т, Юрре

Техред М,Моргентал Корректор С. Юско

Редактор

Заказ 247 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Светочувствительная композиция для изготовления офсетных печатных форм способом позитивного и негативного копирования, включающая о-нафтохинондиазид, новолачную смолу, ненасыщенное олигомерное соединение и растворитель— диоксан или смесь этилцеллозольва, диметилформамида и ацетона в соотношении

3;2:1, отличающаяся тем, что, с целью повышения тиражестойкости офсетных печатных форм и сокращения длительности процесса их изготовления, она дополнительно содержит метиловый или изобутиловый эфир

5 бензоина или 2,2-диметокси-2-фенилацето1 фенон при следующем соотношении компонентов, мас.7,: о-Нафтохинондиазид 8,7-9,4

Новолачная смола 13,9 — 14,2

10 Ненасыщенное олигомерное соединение 2,0-6,0

Метиловый или изобутиловый эфир

15 бензоина или 2,2-диме1 то к с и-2-фе н илацетофенон

Растворитель