Слоистый пластик с повышенной светочувствительностью для флексографических печатных плат с инфракрасным абляционным слоем
Владельцы патента RU 2612846:
НИХОН ДЕНШИ СЕЙКИ КО., ЛТД. (JP)
ЗЭ ОСАКА ПРИНТИНГ ИНК МФГ КО., ЛТД. (JP)
Изобретение относится к области флексографии и касается светочувствительного слоистого пластика, предназначенного для изготовления флексографических печатных плат. Пластик состоит из опорного слоя, слоя светочувствительной смолы, инфракрасного абляционного слоя и защитной пленки. Светочувствительная смола включает в себя термоэластопласт, полимеризуемый ненасыщенный мономер и инициатор фотополимеризации. Инфракрасный абляционный слой включает в себя модифицированный полиолефин и поглощающий инфракрасное излучение материал. Модифицированный полиолефин включает в себя, по меньшей мере, один полимер, выбранный из группы, включающей в себя полиолефин, модифицированный хлором и/или малеиновой кислотой. Технический результат заключается в повышении прочности пластика, увеличении растворимости и восприимчивости к инфракрасному излучению. 7 з.п. ф-лы. 1 ил. 4 табл.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001]
Настоящее изобретение описывает светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат, который может использоваться при изготовлении печатных плат путем прямого нанесения на них оцифрованного на компьютере изображения с помощью инфракрасного лазера без использования негативной пленки. В частности, настоящее изобретение описывает светочувствительный слоистый пластик, включающий в себя инфракрасный абляционный слой, который можно удалить инфракрасным лазером, причем пластик обладает выдающимися свойствами, а именно: образует плотную мембрану, устойчив к царапинам, клеится к слою светочувствительной смолы, легок в обращении при изготовлении печатных плат, восприимчив к нанесению изображений инфракрасным лазером, растворим во флексографическом проявителе, обладает повышенной чувствительностью к инфракрасному лазеру.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
Известны светочувствительные слоистые пластики для флексографических печатных плат, которые, как правило, имеют опорный слой, состоящий из полиэфирной пленки и т.д., а также расположенный поверх него слой из светочувствительной смолы, включающий в себя термоэластопласт, полимеризуемый ненасыщенный мономер и инициатор фотополимеризации.
В частности, флексографические платы из такого рода пластиков изготавливаются следующим способом: сначала вся поверхность слоя из светочувствительной смолы подвергается ультрафиолетовому облучению через опорный слой (задняя экспозиция) для получения тонкой и равномерно застывшей поверхности. Затем на слой накладывается негативная пленка, которую накрывают вакуумным листом для того, чтобы пленка пристала к поверхности слоя. После этого через негативную пленку на слой из светочувствительной смолы наносится изображение (объемная экспозиция). Наконец, необлученные участки смолы смываются проявителем-растворителем, в результате чего получается необходимое изображение, т.е. рельеф, который впоследствии становится флексографической печатной платой.
[0003]
На этом этапе поверх слоя из светочувствительной смолы наносится т.н. наволочный, или защитный, слой, который мягко соединяет негативную пленку со светочувствительной смолой, чтобы без усилий выдавить образовавшуюся между ними воздушную прослойку. Кроме того, этот шаг позволяет избежать повреждений негативной пленки при отделении ее от слоя из светочувствительной смолы после объемной экспозиции.
[0004]
С другой стороны, также известны способы изготовления флексографических печатных плат из светочувствительных слоистых пластиков, а также методы прямого нанесения на платы оцифрованного на компьютере изображения без использования негативной пленки. В частности, подобный метод получения необходимого изображения подразумевает выборочное удаление слоя, который образуется на слое из светочувствительной смолы, чувствителен к неинфракрасному излучению, может быть удален инфракрасным лазером и не пропускает неинфракрасное излучение (инфракрасный абляционный слой), посредством инфракрасного лазера, запрограммированного на оцифрованное на компьютере изображение. Такой метод изготовления печатных плат также называется LAMS (лазерная абляционная маска).
[0005]
После нанесения изображения на инфракрасный абляционный слой можно применять стандартные методы изготовления печатных плат. Другими словами, задняя экспозиция производится со стороны опорного слоя, а объемная экспозиция - со стороны изображения, нанесенного инфракрасным лазером, с использованием стандартного экспонирующего оборудования, после чего изображение проявляется, и в результате получается флексографическая печатная плата.
[0006]
Такой способ изготовления печатных плат выгоднее, чем известный способ с использованием негативной пленки, поскольку не допускает искажений в плате, вызванных попаданием инородных тел в пространство между негативной пленкой и слоем из светочувствительной смолы ввиду плохого закрепления пленки на поверхности слоя. Кроме того, отсутствует необходимость изготавливать негатив всякий раз, когда нужно изменить изображение, так как оцифрованное изображение можно изменять на компьютере. Более того, величина спроса и предложения на негативную пленку значительно снизилась в последние годы в связи с переходом на оцифрованные изображения, из-за чего все труднее обеспечивать непрерывные поставки такой пленки по приемлемым ценам. Таким образом, в данном отношении метод LAMS (лазерная абляционная маска), не требующий использования негативных пленок, оказывается предпочтительнее. Еще одно преимущество такого способа изготовления печатных плат состоит в большей надежности закрепления по сравнению с известным способом с использованием негативной пленки, что ведет к повышению качества печати и воспроизводимости рельефного изображения.
[0007]
Например, в патентном документе 1 описывается инфракрасный абляционный слой, в котором связующий полимер, используемый в совокупности с поглощающим инфракрасное излучение материалом или материалом, не пропускающим неинфракрасное излучение, оказывается несовместим как минимум с одним низкомолекулярным веществом в составе слоя из светочувствительной смолы. В частности, к таким связующим полимерам относятся: полиамид, поливиниловый спирт, привитой сополимер поливинилового спирта/полиэтиленгликоль и их сочетания.
[0008]
Однако использование инфракрасного абляционного слоя, содержащего вышеуказанные полимеры, имеет недостатки, вызванные низкой совместимостью одного из полимеров с низкомолекулярным веществом в составе слоя из светочувствительной смолы. Например, необходимость использовать сочетание инфракрасного абляционного слоя и слоя из светочувствительной смолы, недостаточно совместимых между собой, может привести к плохой склеиваемости между слоями. В этом случае инфракрасный абляционный слой может частично отделиться от слоя из светочувствительной смолы или частично остаться на защитной пленке при отделении этой пленки перед лазерной печатью и инфрокрасный абляционный слой мог бы оторваться удерживаясь застрявшим на покрывающей пленке. Кроме того, слабополярные растворители на основе лигроинового растворителя, которые в основном используются в качестве проявителей печатных плат для цифровой флексографии, плохо совместимы с вышеуказанными полимерами. Таким образом, возникает проблема, что инфракрасный абляционный слой может не раствориться при проявке и прилипнуть к плате или валику проявочного устройства.
[0009]
В патенте документе 2 описано, что как минимум один из термопластичных полимеров в составе слоя из светочувствительной смолы является сополимером моновинил-замещенного ароматического углеводорода и конъюгированного диена. Также в нем описано, что для достижения максимальной склеиваемости между инфракрасным абляционным слоем и слоем из светочувствительной смолы следует в абляционном слое использовать связующий полимер - сополимер моновинил-замещенного ароматического углеводорода и конъюгированного диена с добавленным водородом или без него. Таким образом можно препятствовать удалению инфракрасного абляционного слоя при отделении защитной пленки, а также расширить ассортимент используемых проявителей.
[0010]
Однако гибкость такого инфракрасного абляционного слоя в светочувствительном слоистом пластике для флексографических печатных плат, описанного в патенте 2, оставляет желать лучшего, т.к. в процессе изготовления печатных плат на этом слое будут постоянно возникать трещины и небольшие складки. Кроме того, защитная пленка сильно пристает к абляционному слою, что требует больших усилий при отделении пленки и усложняет процесс изготовления, особенно плат большого размера. Более того, отделять защитную пленку следует постепенно, в связи с чем на поверхности инфракрасного абляционного слоя могут оставаться следы от пленки, а при случайном отделении светочувствительной смолы на соответствующем слое могут возникать царапины.
[0011]
В патентном документе 3 описано, что как минимум один из термопластичных полимеров в составе слоя из светочувствительной смолы является сополимером моновинил-замещенного ароматического углеводорода и конъюгированного диена. Также в нем описан способ добавления полиэфирного полиола среднечисловой молекулярной массой в пределах 300-10000 в количестве 1-20% от массы, молекулярный остаток которого содержит гидроксильную группу, к сополимеру моновинил-замещенного ароматического углеводорода и конъюгированного диена, используемому в качестве связующего полимера в составе инфракрасного абляционного слоя.
[0012]
Однако вышеназванный полиэфирный полиол обладает относительно сильной полярностью и оттого плохо сочетается со слабополярными растворителями на основе лигроинового растворителя, которые в последнее время используются в качестве проявителей печатных плат для цифровой флексографии. Таким образом, возникает проблема, что инфракрасный абляционный слой может не раствориться при проявке и прилипнуть к плате или валику проявочного устройства. Кроме того, такой инфракрасный абляционный слой обладает относительно низкой чувствительностью к инфракрасному излучению, ввиду чего для абляции может потребоваться инфракрасный лазер с высокой энергией излучения.
[0013]
С другой стороны, в патенте документе 4 раскрывается улучшенная гибкость инфракрасного абляционного слоя и повышенная чувствительность к инфракрасному лазеру, достигаемые посредством использования светочувствительных печатных элементов, содержащих в составе абляционного слоя алифатический диэфир. Однако добавление в этот слой пластификаторов вроде алифатического диэфира может привести к снижению плотности мембраны, образуемой абляционным слоем, ослаблению устойчивости к царапинам или постепенному вымыванию пластификатора из слоя. Кроме того, в данном патенте никак не раскрыт способ, который упрощал бы отделение защитной пленки от инфракрасного абляционного слоя.
[0014]
Как видно, число соединений, которые можно использовать в составе инфракрасного абляционного слоя, велико, и потому было непросто подобрать соединение, которое обладало бы необходимыми свойствами, а именно: образовывало бы плотную мембрану, было бы устойчиво к царапинам, клеилось бы к слою светочувствительной смолы, было бы легко в обращении при изготовлении печатных плат, восприимчиво к нанесению изображений инфракрасным лазером, растворимо во флексографическом проявителе, обладало бы повышенной чувствительностью к инфракрасному лазеру.
Предшествующие документы
[0015]
Патентный документ 1: Tokkaihei8-305030
Патентный документ 2: Tokkaihei11-153865
Патентный документ 3: Патент №4590142 (Япония)
Патентный документ 4: Tokkai2001-80225
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0016]
Настоящее изобретение представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат, который может использоваться при изготовлении печатных плат путем прямого нанесения на них оцифрованного на компьютере изображения с помощью инфракрасного лазера и без использования негативной пленки. В частности, настоящее изобретение описывает светочувствительный слоистый пластик, включающий в себя инфракрасный абляционный слой, который можно удалить инфракрасным лазером, причем пластик обладает выдающимися свойствами, а именно: образует плотную мембрану, устойчив к царапинам, клеится к слою светочувствительной смолы, легок в обращении при изготовлении печатных плат, восприимчив к нанесению изображений инфракрасным лазером, растворим во флексографическом проявителе, обладает повышенной чувствительностью к инфракрасному лазеру.
[0017]
Для достижения вышеозначенного технического результата авторы настоящего изобретения провели всестороннюю исследовательскую работу и пришли к следующему:
[0018]
Изобретение по п. 1 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат, состоящий из: опорного слоя (А); слоя из светочувствительной смолы (В) поверх опорного слоя (А), включающего в себя термоэластопласт, полимеризуемый ненасыщенный мономер и инициатор фотополимеризации; инфракрасного абляционного слоя (С) поверх слоя из светочувствительной смолы (В), который можно удалить инфракрасным лазером и который не пропускает неинфракрасное излучение; а также защитной пленки (D) поверх инфракрасного абляционного слоя (С), причем этот слой (С) состоит из модифицированного полиолефина (c1) и поглощающего инфракрасное излучение материала (с2), причем модифицированный полиолефин (c1) содержит по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, включающей в себя полиолефин, модифицированный хлором и/или малеиновой кислотой.
[0019]
Изобретение по п. 2 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, причем модифицированный полиолефин (c1) содержит по меньшей мере один полимер, выбранный из полимерной группы, включающей в себя хлорполипропилен, малеинхлорполипропилен, хлорполипропиленакриловый сополимер, малеинпропилен, хлорполиэтилен и хлорэтиленвинилацетатный сополимер.
[0020]
Изобретение по п. 3 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по пп. 1 или 2, причем модифицированный полиолефин (c1) является хлорполиолефином с содержанием хлора 3-70%, малеинполиолефином с содержанием малеиновой кислоты 0,5-10%, или малеинхлорполиолефином с содержанием хлора 3-70% и содержанием малеиновой кислоты 0,5-10%.
[0021]
Изобретение по п. 4 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-3, причем средневесовая молекулярная масса (Mw) модифицированного полиолефина (c1) составляет 5000-250000.
[0022]
Изобретение по п. 5 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-4, причем температура размягчения модифицированного полиолефина (cl) составляет от 40°C до 300°C.
[0023]
Изобретение по п. 6 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-5, причем содержание поглощающего инфракрасное излучение материала (с2) находится в пределах 10-70% от массы инфракрасного абляционного слоя (С).
[0024]
Изобретение по п. 7 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-6, причем опорный слой (А) представляет собой полиэфирную пленку.
[0025]
Изобретение по п. 8 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-7, причем защитная пленка (D) представляет собой полиэфирную пленку.
Технический результат изобретения
[0026]
Изобретение по п. 1 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат, в котором инфракрасный абляционный слой (С) состоит из модифицированного полиолефина (c1) и поглощающего инфракрасное излучение материала (с2), причем модифицированный полиолефин (c1) содержит по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, включающей в себя полиолефин, модифицированный хлором и/или малеиновой кислотой.
В отношении светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат, который может использоваться при изготовлении печатных плат путем прямого нанесения на них оцифрованного на компьютере изображения с помощью инфракрасного лазера и без использования негативной пленки, настоящее изобретение по п. 1 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографической печатной платы, включающий в себя инфракрасный абляционный слой, который может быть удален инфракрасным лазером, причем пластик обладает следующими свойствами: прекрасные механические свойства, устойчив к царапинам, клеится к слою светочувствительной смолы, легок в обращении при изготовлении печатных плат, восприимчив к нанесению изображений инфракрасным лазером, растворим во флексографическом проявителе, обладает повышенной чувствительностью к инфракрасному лазеру.
[0027]
Изобретение по п. 2 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, причем модифицированный полиолефин (c1) содержит по меньшей мере один полимер, выбранный из полимерной группы, включающей в себя хлорполипропилен, малеинхлорполипропилен, хлорполипропиленакриловый сополимер, малеинпропилен, хлорполиэтилен и хлорэтиленвинилацетатный сополимер.
Настоящее изобретение по п. 2 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат, включающий в себя инфракрасный абляционный слой, который можно удалить инфракрасным лазером, причем пластик обладает следующими свойствами: обладает улучшенными механическими параметрами, устойчив к царапинам, клеится к слою светочувствительной смолы, легок в обращении при изготовлении печатных плат, восприимчив к нанесению изображений инфракрасным лазером, растворим во флексографическом проявителе, обладает повышенной чувствительностью к инфракрасному лазеру.
[0028]
Изобретение по п. 3 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по пп. 1 или 2, причем модифицированный полиолефин (c1) является хлорполиолефином с содержанием хлора 3-70%, малеинполиолефином с содержанием малеиновой кислоты 0,5-10%, или малеинхлорполиолефином с содержанием хлора 3-70% и содержанием малеиновой кислоты 0,5-10%.
Настоящее изобретение по п. 3 формулы способно придать светочувствительному слоистому пластику для флексографических печатных плат следующие свойства: формуемость, устойчивость к нагреву, химическому воздействию и царапинам, гибкость, клейкость к слою светочувствительной смолы и растворимость во флексографическом проявителе.
[0029]
Изобретение по п. 4 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-3, причем средневесовая молекулярная масса (Mw) модифицированного полиолефина (c1) составляет 5000-250000.
Настоящее изобретение по п. 4 формулы способно придать светочувствительному слоистому пластику для флексографических печатных плат следующие свойства: формуемость, устойчивость к нагреву, химическому воздействию и царапинам, а также гибкость, тем самым предотвращая возможные механические повреждения инфракрасного абляционного слоя (С), такие как трещины, царапины и небольшие складки.
[0030]
Изобретение по п. 5 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-4, причем температура размягчения модифицированного полиолефина (c1) составляет от 40°C до 300°C.
Настоящее изобретение по п. 5 формулы обеспечивает светочувствительному слоистому пластику для флексографических печатных плат следующие свойства: формуемость, устойчивость к нагреву и царапинам, а также гибкость, тем самым предотвращая увеличение вязкости инфракрасного абляционного слоя (С).
[0031]
Изобретение по п. 6 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-5, причем содержание инфракрасного поглощающего материала (с2) находится в пределах 10-70% от массы инфракрасного абляционного слоя (С).
Настоящее изобретение по п. 6 формулы способно обеспечить инфракрасному абляционному слою (С) хорошее соотношение чувствительности к печати посредством инфракрасного лазера, способности не пропускать неинфракрасное излучение, формуемости, механических параметров, устойчивости к нагреву и царапинам, а также гибкости.
[0032]
Изобретение по п. 7 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому та пп. 1-6, причем опорный слой (А) представляет собой полиэфирную пленку.
Настоящее изобретение по п. 7 формулы способно обеспечить светочувствительному слоистому пластику для флексографических печатных плат достаточную стабильность размеров, жесткость и устойчивость к нагреву.
[0033]
Изобретение по п. 8 формулы представляет собой светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по любому из пп. 1-7, причем защитная пленка (D) представляет собой полиэфирную пленку.
Настоящее изобретение по п. 8 формулы способно придать защитной пленке (D) большую жесткость и стабильность размеров, тем самым предотвращая нанесение царапин и пятен на слой из светочувствительной смолы (В) и инфракрасный абляционный слой (С) при хранении и использовании светочувствительного слоистого пластика для изготовления флексографических печатных плат.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИЛАГАЕМЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0034]
На Фиг. 1 изображено строение светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат согласно настоящему изобретению, включающего в себя опорный слой (А) (напр., полиэфирная пленка), слой из светочувствительной смолы (В), инфракрасный абляционный слой (С) и защитную пленку (D) (напр., полиэфирная пленка).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0035]
Далее следует описание наилучших вариантою осуществления настоящего изобретения (далее именуемое «вариант осуществления»), включая предпочтительные варианты, однако перечисленными вариантами изобретение не ограничивается. Очевидно, что необходимые изменения и переделки изобретения, не выходящие за рамки изобретения и описанных ниже вариантов осуществления, основанных на знаниях специалистов в данной области, охватываются настоящим изобретением.
[0036]
Описанный в данном изобретении светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат (именуемый далее как «описанный пластик») состоит из опорного слоя (А); слоя из светочувствительной смолы (В) поверх опорного слоя (А); инфракрасного абляционного слоя (С) поверх слоя из светочувствительной смолы (В); а также защитной пленки (D) поверх инфракрасного абляционного слоя (С).
[0037]
Например, описанный пластик состоит из опорного слоя (А); слоя из светочувствительной смолы (В) поверх опорного слоя (А); инфракрасного абляционного слоя (С) поверх слоя из светочувствительной смолы (В), прикрепленного своей противоположной стороной к опорному слою (А); а также защитной пленки (D) поверх инфракрасного абляционного слоя (С), прикрепленного противоположной стороной к слою из светочувствительной смолы (В).
[0038]
На Фиг. 1 показан вариант осуществления описанного пластика, который состоит из опорного слоя 10; слоя из светочувствительной смолы 20 поверх опорного слоя 10; инфракрасного абляционного слоя 30 поверх слоя из (светочувствительной смолы 20, прикрепленного своей противоположной стороной к опорному слою 10; а также защитной пленки 40 поверх инфракрасного абляционного слоя 30, прикрепленного своей противоположной стороной к слою из светочувствительной смолы 20. Таким образом, пластик, изображенный на Фиг. 1 имеет структуру 10-20-30-40.
[0039]
<Опорный слой (А)>
Например, опорный слой (А) может состоять из полиэфирной или полиолефиновой пленки, в частности, полиэтилена или полипропилена. Полиэтилен является предпочтительным, поскольку обладает отличной стабильностью размеров, жесткостью и устойчив к нагреву. Как правило, толщина опорного слоя (А) составляет 75-300 мкм. Использовать можно как прозрачную полиэтиленовую пленку, так и матовый полиэтилен или полиэтилен с эффектом поглощения инфракрасного излучения для контроля над длительностью задней экспозиции.
[0040]
Далее, чтобы улучшить сцепку опорного слоя (А) и слоем из светочувствительной смолы (В), между ними при необходимости можно поместить клеящий слой. Клеящая основа, используемая для формирования клеящего слоя, помимо прочего, может состоять, например, из акрилового, эпоксидного, полиэфирного или полиуретанового клея, если он будет способствовать лучшей сцепке опорного слоя (А) и слоя из светочувствительной смолы (В). Клеящая основа может состоять из одного или комбинации из двух и более компонентов. Также, для улучшения сцепки клеящего слоя и опорного слоя (А), клеящий слой может быть нанесен после обработки коронным разрядом поверхности опорного слоя (А), если это необходимо.
[0041]
<Слой из светочувствительной смолы (В)>
Слой из светочувствительной смолы это слой, который будет подвергаться неинфракрасному облучению, которое выборочно задерживается инфракрасным абляционным слоем (С), который удаляется посредством инфракрасного лазера в соответствии с формой, основанной на информации об изображении.
[0042]
Состав слоя из светочувствительной смолы может быть любым. Главный критерий: хорошее качество печати на материалах для печати, таких как картон и нежесткая пластиковая пленка. В настоящем изобретении данный слой состоит из термоэластопласта, полимеризуемого ненасыщенного мономера и инициатора фотополимеризации.
[0043]
Например, в качестве термоэластопласта может применяться сополимер моновинил-замещенного ароматического углеводорода, такого как стирол, и конъюгированного диена, такого как бутадиен и изопрен. В частном случае осуществления изобретения это может быть блок-сополимер с чередованием стирол-бутадиен-стирол, блок-сополимер с чередованием стирол-изопрен-стирол и блок-сополимер с чередованием стирол-изопрен/бутадиен-стирол. Термоэластопласт может состоять из одного или двух и более компонентов.
[0044]
Содержание термоэластопласта в слое из светочувствительной смолы (В), как правило, составляет 30,0-95,0 массовых долей, при этом предпочтительное содержание 40,0-90,0 массовых долей на 100 массовых долей. При указанном содержании термоэластопласта можно получить более качественную флексографическую печатную плату, которая будет сохранять форму при хранении, легка в обращении при подготовке, высокую воспроизводимость изображения и длительность использования платы при печати.
[0045]
В качестве полимеризуемого ненасыщенного мономера может применяться сложный эфир, например: акриловая кислота, метакриловая кислота, фумаровая кислота и малеиновая кислота, производные акриламида и метакриламида, сложный аллиловый эфир, стирол и его производные, а также N-замещенные малеинимидные соединения. В частности, поляризуемым ненасыщенным мономером могут быть диакрилат и диметакрилат алкандиолов, таких как этандиол, пропандиол, бутандиол, гександиол, нонандиол; диакрилат и диметакрилат, таких как диэтиленгликоль, дипропиленгликоль и полиэтиленгликоль; триметакрилат триметилолпропана, диметакрилат диметилолтрициклодекана, метакрилат изоборнила, метакрилат феноксиполиэтиленгликоля, тетраметакрилат пентаэритрита, диакрилфталат; эфир диэтилфумарата, эфир дибутилфумарата, эфир диоктилфумарата, эфир дистеарилфумарата, эфир бутилоктилфумарата, эфир дифенилфумарата, эфир дибензилфумарата, эфир бис(3-фенилпропил)фумарата, эфир дилаурилфумарата, эфир дибегенилфумарата; эфир дибутилмалеината, эфир диоктилмалеината; N,N'-гексаметиленбисакриламид и метакриламид; триаллилизоцианурат; винилтолуол; дивинилбензол; и N-лаурилмалеинимид. Полимеризуемый ненасыщенный мономер может состоять из одного компонента или комбинации двух или более компонентов.
[0046]
Содержание полимеризуемого ненасыщенного мономера в слое из светочувствительной смолы (В), как правило, составляет 1,0-30,0 массовых долей и предпочтительное содержание 1,0-15,0 массовых долей на 100 массовых долей. При указанном содержании полимеризуемого ненасыщенного мономера можно получить более качественную флексографическую печатную плату, которая будет пригодна к многократному использованию и будет обладать воспроизводимостью изображения, а также устойчива к чернилам и химическому воздействию.
[0047]
Выбор инициатора фотополимеризации не ограничен и определяется лишь возможностью инициировать полимеризацию полимеризуемого ненасыщенного мономера в ответ на неинфракрасное облучение, а также зависит от физических свойств используемого слоя из светочувствительной смолы (В). Например, в качестве инициатора фотополимеризации может применяться ароматический кетон, например бензофенон, бензойный эфир, например бензилдиметилкеталь, бензоинметиловый эфир, бензоинэтиловый эфир и бензоинизопропиловый эфир, α-гидроксикетон, α-аминокетон, эфир оксима, а также соединения оксида ацилфосфина. Инициатор фотополимеризации может состоять из одного компонента или комбинации двух и более компонентов.
[0048]
Содержание инициатора фотополимеризации в слое из светочувствительной смолы (В), как правило, составляет 0,1-10,0 массовых долей и предпочтительное содержание 1,0-5,0 массовых долей на 100 массовых долей слоя из светочувствительной смолы (В). При указанном содержании полимеризуемого ненасыщенного мономера можно получить более качественную флексографическую печатную плату, с улучшенным временем экспозиции при подготовке и пригодна к многократному воспроизведению изображения.
[0049]
В зависимости от требуемых свойств в состав слоя из светочувствительной смолы можно внести одну или несколько добавок, таких как: пластификатор, стабилизатор обработки, жидкий каучук, ингибитор термополимеризации, сенсибилизатор, красящее средство, поглотитель ультрафиолета, антиореольное средство, средство против озонового разложения, неорганический наполнитель и антипирен.
[0050]
Получить слой из светочувствительной смолы (В) можно разными способами. Например, его можно сформировать из состава светочувствительной смолы, включающего в себя термоэластопласт, полимеризуемый ненасыщенный мономер и инициатор фотополимеризации. В частности, при использовании вышеуказанных компонентов материалы можно растворить в подходящем растворителе, например, хлороформе, тетрахлорэтилене, метилэтилкетоне или толуоле. Растворитель затем испаряется путем выливания его в отливную форму, которую можно использовать напрямую как плату из светочувствительной смолы. Также материалы можно смешивать в месильной машине или роликовой мельнице без использования растворителя, а затем отлить в форме в плату из светочувствительной смолы, придав ей нужную толщину с помощью экструдера, пресса или машины для инжекционного формования.
Толщина слоя из светочувствительной смолы (В), как правило, составляет 0,1-10,0 мм.
[0051]
<Инфракрасный абляционный слой (С)>
Инфракрасный абляционный слой (С) - это слой, который снимается инфракрасным лазером и не пропускает неинфракрасное излучение. Под «неинфракрасным излучением» понимаются все виды излучения, кроме инфракрасного, например: видимое или ультрафиолетовое излучение, рентгеновские или гамма-лучи, предпочтительно использование ультрафиолета.
Инфракрасный абляционный слой (С) включает в себя связующий полимер, состоящий из модифицированного полиолефина (c1) (см. ниже), и инфракрасный поглощающий материал (с2).
Как правило, в качестве связующего полимера можно использовать различные виды полимеров, однако в настоящем изобретении предлагается использовать модифицированный полиолефин (c1), в качестве которого используется по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, включающей в себя полиолефин, модифицированный хлором и/или малеиновой кислотой. Модифицированные полиолефин (c1) может состоять из одного или комбинации двух и более компонентов.
[0052]
«Модифицированный полиолефин», описанный в настоящем изобретении, представляет собой полимер полиолефиновой смолы с введенным туда хлором и/или малеиновой кислотой. В частности, модифицированный полиолефин - это полиолефин хлорированный посредством реакции замещения или присоединения (хлорполиолефин), или полиолефин с привитой к нему малеиновой кислотой (малеинполиолефин) или полиолефин, подвергнутый обеим модификациям.
Для получения хлорполиолефина и малеинполиолефина используются широко известные способы. Например, чтобы получить хлорполиолефин, можно распылить полилоефин в растворитель, а затем впрыснуть туда газообразный хлор в присутствии катализатора или под ультрафиолетовым облучением. Чтобы получить полиолефин, модифицированный и хлором, и малеиновой кислотой, после хлорирования полиолефина к нему можно привить полимеризированную малеиновую кислоту. Он может также быть получен путем хлорирования полиолефина после привития к нему полимеризированной малеиновой кислоты.
[0053]
Примерами такого модифицированного полиолефина (c1) могут служить модифицированные полиолефины, выбранные из группы полимеров, включающей в себя хлорполиолефин, малеинхлорполиолефин, хлорполипропиленакриловый сополимер, малеинпропилен, хлорполиэтилен и хлорэтиленвинилацетатный сополимер.
[0054]
В рамках настоящего изобретения предпочтительно использование модифицированного полиолефина (c1) с уровнем модификации хлором в пределах 3-70% (уровень содержания хлора определяется методом количественного определения содержания хлора в хлорсодержащей смоле - JISK7229) и уровнем модификации малеиновой кислотой в пределах 0,5-10% (уровень содержания малеиновой кислоты определяется известным методом расчета содержания красителей - JISK5407). Указанное содержание хлора и малеиновой кислоты предпочтительно для придания инфракрасному абляционному слою (С) технологичности формования, устойчивости к нагреву, царапинам и химическому воздействию, гибкости, приклеиваемости к слою из светочувствительной смолы и растворимости во флексографическом проявителе. Более низкое содержание хлора и малеиновой кислоты нецелесообразно, так как приводит к ухудшению указанных свойств инфракрасного абляционного слоя (С): технологичности формования, устойчивости к нагреву и царапинам, а также растворимости во флексографическом проявителе. Более высокое содержание хлора и малеиновой кислоты также нецелесообразно, так как приводит к ухудшению указанных свойств инфракрасного абляционного слоя (С): технологичности формования, приклеиваемости к слою из светочувствительной смолы, гибкости и устойчивости к химическому воздействию.
[0055]
В рамках настоящего изобретения предпочтительно использование модифицированного полиолефина (c1) со средневесовой молекулярной массой (Mw) в пределах 5000-250000, которая определяется с помощью ситовой хроматографии на полистирольной основе). Указаннаяое значение средневесовой молекулярной массы (Mw) предпочтительно для придания инфракрасному абляционному слою (С) технологичности формовки, устойчивости к нагреву, царапинам и химическому воздействию, улучшения его механических параметров гибкости инфракрасного абляционного слоя (С) и предотвращения возможных механических повреждений, таких как трещины, царапины и небольшие складки,. Более низкая средневесовая молекулярная масса (Mw) нецелесообразна, так как приводит к ухудшению указанных свойств инфракрасного абляционного слоя (С): механических параметров и устойчивости к царапинам. Более высокая средневесовая молекулярная масса (Mw) также нецелесообразна, так как приводит к ухудшению указанных свойств инфракрасного абляционного слоя (С): технологичности формования и гибкости.
[0056]
В рамках настоящего изобретения предпочтительно использование модифицированного полиолефина (c1) с температурой размягчения от 40°C до 300°C, что определяется методом вытеснения ртутью. Указанная температура размягчения предпочтительна для придания инфракрасному абляционному слою (С) технологичности формования, устойчивости к нагреву и царапинам, гибкости и улучшения его клеящих свойств. Более низкая температура размягчения нецелесообразна, так как приводит к усилению приклеиваемости и ухудшению указанных свойств инфракрасного абляционного слоя (С): устойчивости к нагреву и царапинам. Более высокая температура размягчения также нецелесообразна, так как приводит к ухудшению указанных свойств инфракрасного абляционного слоя (С): формуемости и гибкости.
[0057]
Таким образом, инфракрасный абляционный слой (С), включающий в себя вышеописанный модифицированный полиолефин (c1) в качестве связующего полимера, обладает отличной приклеиваемостью к слою из светочувствительной смолы (В) и гибкостью, а также легко отделяется от защитной пленки (D) и хорошо растворяется в стандартных флексографических растворителях-проявителях.
[0058]
Инфракрасный абляционный слой (С) - это слой, который удаляется инфракрасным лазером и в дополнение к вышеописанному модифицированному полиолефину содержит инфракрасный поглощающий материал (с2), в качестве которого может использоваться вещество или соединение с сильным поглощающим свойством в пределах, как правило, 750-2000 нм. Например, можно использовать неорганические пигменты, такие как сажа, графит, хромит меди и окись хрома, а также краски, такие как полифталоцианиновые соединения, цианиновые красители и тиолаты металлов. Инфракрасный поглощающий материал (с2) может состоять из одного компонента или двух и более компонентов.
[0059]
Инфракрасный абляционный слой (С) - это слой, не пропускающий неинфракрасное излучение, и может содержать вещества, не пропускающие неинфракрасное излучение. Например, в качестве веществ, не пропускающих неинфракрасное излучение, могут быть использованы вещества, отражающие или поглощающие неинфракрасное излучение, такое как ультрафиолет, в частности поглотители ультрафиолета, сажа и графит. Сажа и графит приводились выше в качестве примера поглощающего инфракрасное излучение материала (с2), но они также обладают свойством не пропускать неинфракрасное излучение. Таким образом, в качестве вещества, не пропускающего неинфракрасное излучение, может выступать поглощающий инфракрасное излучение материал (с2), обладающий таким свойством.
[0060]
Помимо модифицированного полиолефина (связующего полимера) (c1) и поглощающего инфракрасное излучение материала (с2), в составе инфракрасного абляционного слоя (С) при необходимости можно применять другие полимеры. Например, в сочетании с модифицированным полиолефином (c1) можно применять акриловые полимеры, уретановые полимеры, полиэфирные аминовые полимеры, эпоксидные полимеры, полиамидные полимеры, фибриновые полимеры, поливинилбутираль, полимер поливинилацеталя, хлорид винила, полимер хлористого винилидена, алкидные полимеры, эластомерные полимеры, твердые и природные смолы. Кроме того, при необходимости можно внести одну или несколько добавок, таких как: вещество предотвращающее слипание, диспергирующее вещество, красящее вещество, вещество, улучшающее качество поверхности, загуститель, смазка, смачивающее вещество, антистатическое вещество, сшивающее вещество, пеногасящее вещество, противовспенивающее вещество или вещество, улучшающее склеиваемость.
[0061]
В качестве примера реализации приводится способ получения инфракрасного абляционного слоя (С) с использованием сажи, которая одновременно выполняет роль вещества, поглощающего инфракрасное излучение и не пропускающего неинфракрасное излучение. Эффективно использование следующего способа: с помощью соответствующего растворителя приготавливается раствор связующего полимера, в него затем диспергируется сажа, и получившееся вещество наносится на защитную пленку (D), например, полиэфирную пленку. Затем эта пленка вместе с инфракрасным абляционным слоем ламинируются или прессуются со слоем из светочувствительной смолы, и осуществляется перенос инфракрасного абляционного слоя.
[0062]
Чтобы улучшить склеиваемость между слоем из светочувствительной смолы (В) и инфракрасным абляционным слоем (С), поверхность инфракрасного абляционного слоя (С) с прикрепленной к нему вышеописанной защитной пленкой (D), которая прикрепляется к слою из светочувствительной смолы (В), может быть улучшена путем обработки поверхности коронным разрядом или плазмой.
[0063]
Для диспергирования сажи в растворе связующего полимера эффективно использовать бисерную (шаровую) мельницу, роликовую мельницу, высокоскоростную мешалковую мельницу или обработку ультразвуком. Также для достижения максимального диспергирования сажи эффективен способ, согласно которому связующий полимер и сажа сначала смешиваются с помощью экструдера или месительной машины, а затем растворяются в растворителе. Кроме того, для большего диспергирования сажи можно применять диспергирующее вещество в той степени, чтобы оно не повлияло на свойства сажи, и обработать поверхность сажи.
[0064]
Инфракрасный поглощающий материал (с2) добавляется в инфракрасный абляционный слой (С) в таком количестве, чтобы сделать слой достаточно чувствительным к воздействию лазерного луча для его удаления. Например, предпочтительное содержание инфракрасного поглощающего материала (с2) в составе инфракрасного абляционного слоя (С) лежит в пределах 10-70% от массы и еще лучше в пределах 20-60% от массы на 100% массы инфракрасного абляционного слоя. Указанное содержание инфракрасного поглощающего материала (с2) предпочтительно для создания идеального соотношения чувствительности к печати посредством инфракрасного лазера, маскирования неинфракрасного излучения, гибкости и механических параметров инфракрасного абляционного слоя (С).
[0065]
Количество добавляемого вещества, не пропускающего неинфракрасное излучение, предпочтительно выбирать с тем расчетом, чтобы инфракрасный абляционный слой (С) приобрел необходимую оптическую плотность. Как правило, оптическая плотность должна составлять не менее 2,5, а предпочтительное ее значение - не менее 3,5.
Массу высохшего покрытия инфракрасного абляционного слоя следует рассчитывать после определения чувствительности слоя к нанесению изображений посредством инфракрасного лазера и степени, с которой слой не пропускает неинфракрасное излучение. При этом, как правило, масса покрытия находится в пределах от 0,1 г/м2 до 20 г/м2 и предпочтительна масса от 1 г/м2 до 5 г/м2.
[0066]
<3ащитная пленка (D)>
В описанном слоистом пластике защитная пленка (D) располагается поверх инфракрасного абляционного слоя (С). Выбор защитной пленки (D) не ограничен покуда она способна защищать светочувствительный пластик. Например, можно использовать полиэфирные или полиолефиновые пленки, а именно полиэтиленовые или полипропиленовые. Защитная пленка (D) служит для того, чтобы защитить слой из светочувствительной смолы (В) и инфракрасный абляционный слой (С) от пятен и царапин. Перед нанесением изображений с помощью инфракрасного лазера она удаляется. Наиболее предпочтительным с точки зрения прочности и размерной стабильности обладают полиэфирные пленки.
Чтобы обеспечить достаточную прочность пленки и размерную стабильность, предпочтительная толщина защитной пленки (D) должна составлять 50-200 мкм и еще лучше - 75-150 мкм.
Чтобы облегчить отделение защитной пленки (D) от инфракрасного абляционного слоя (С), при необходимости можно использовать защитную пленку с обработкой для отделения.
[0067]
<Изготовление светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат>
В рамках настоящего изобретения способ изготовления светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат специально ни чем не ограничен. Для получения пластика по настоящему изобретению на защитную пленку (D) наносится пленкообразующий раствор инфракрасного абляционного слоя, включающий в себя модифицированный полиолефин (c1) и поглощающий инфракрасное излучение материал (с2), чтобы получить защитную пленку с прикрепленным к ней инфракрасным абляционным слоем. Формуется плата из состава светочувствительной смолы, включающего в себя термоэластопласт, полимеризуемый ненасыщенный мономер и инициатор фотополимеризации. На одну сторону слоя из светочувствительной смолы методом горячей ламинации в качестве опорного слоя наносится пленка. На другую сторону методом горячей ламинации методом прикрепляется защитная пленка с нанесенным на нее инфракрасным абляционным слоем так, чтобы инфракрасный абляционный слой вошел в соприкосновение со слоем из светочувствительной смолы. Кроме того, пленкообразующий раствор инфракрасного абляционного слоя, включающий в себя указанные (c1) и (с2) можно напрямую наносить на слой из светочувствительной смолы (В).
[0068]
<Использование светочувствительного слоистого пластика в флексографических печатных платах>
Далее описывается один из вариантов воплощения светочувствительного слоистого пластика по настоящему изобретению для флексографических печатных плат.
Пластик по настоящему изобретению используется для изготовления флексографической печатной платы. Для получения флексографической платы пластик по настоящему изобретению подвергается неифракрасному облучению со стороны опорного слоя (А) (этап задней экспозиции). От инфракрасного абляционного слоя (С) отделяется защитная пленка (D) (этап отделения). Далее происходит выборочное удаление части инфракрасного абляционного слоя (С), например, на основе данных оцифрованного на компьютере изображения, с последующим нанесением (печать) узора (изображения) (этап лазерной абляции). После этого пластик по настоящему изобретению подвергается неинфракрасному облучению со стороны инфракрасного абляционного слоя, на который был нанесен узор (напечатано изображение) посредством инфракрасного лазера (этап рельефной экспозиции). Далее происходит смывание/удаление остатков инфракрасного абляционного слоя (С) и необлученных частей слоя из светочувствительной смолы (В) (этап проявки), затем проявитель удаляется посредством сушки (этап сушки), устраняется клейкость поверхности платы (этап обработки поверхности), и, посредством облучения ультрафиолетом происходит затвердевание незатвердевших частей платы (этап постэкспозиции).
[0069]
На этапе лазерной абляции в качестве инфракрасного лазера можно использовать инфракрасный лазер с длиной волны 750-2000 нм. Как правило, в этом качестве применяется полупроводниковый лазер с длиной волны 750-880 нм, а также Nd:YAG-лазер с длиной волны 1064 нм. Блоком генерации лазеров управляет компьютер, содержащий привод, и данные оцифрованного изображения могут отпечатываться вследствие выборочного удаления этого слоя (С) на фоточувствительном слое смолы (В).
[0070]
К неинфракрасному излучению, применяемому в этапах задней и рельефной экспозиции, относится видимый свет, ультрафиолет, рентгеновские и гамма-лучи, при этом предпочтение отдается ультрафиолетовому излучению, особенно с длиной волны 315-400 нм, которое обозначается UV-A. В качестве источников ультрафиолетового излучения могут использоваться ультрафиолетовые светодиоды, ртутные лампы низкого и высокого давления, ультрафиолетовые лампы дневного света, дуговые угольные лампы, ксеноновые лампы, солнечный свет и т.д. Необходимое рельефное изображение получается посредством облучения пластика по настоящему изобретению неинфракрасным излучением, таким как ультрафиолет, со стороны, где находится изображение (рельефная экспозиция). Вместе с тем, для закрепления объемного изображения и его защиты при смывании/удалении незатвердевших частей полезно подвергать облучению всю плату целиком со стороны опорного слоя (А) (задняя экспозиция). [0071]
Например, на этапе проявки в качестве проявителя-растворителя могут использоваться, в частности, хлорные органические растворители такие как 1,1,1-трихлорэтан, тетрахлорэтилен, трихлорэтилен или дихлорэтилен, сложные эфиры такие как гептилацетат или 3-метоксибутилацетат, лигроиновые растворители такие как керосин или нафтеновое масло, а также углеводороды такие как толуол или декагидронафталин. Кроме того, данные растворители можно смешивать со спиртами, такими как пропанол, бутанол, пенталон, октанол или бензиловый спирт. Для смывания/удаления остатков инфракрасного абляционного слоя (С) и необлученных частей слоя из светочувствительной смолы (В) можно использовать струю из распылителя или кисть.
Для окончательной обработки флексографической печатной платы, полученной вышеописанной последовательностью операций, ее поверхность нужно прополоскать, обработать и после сушки подвергнуть постэкспозиции, если необходимо.
[Примеры]
[0072]
Далее следует подробное описание примеров реализации настоящего изобретения, однако по сути своей слоистый пластик для флексографических печатных плат по настоящему изобретению данными примерами не ограничивается. Кроме того, если не указано иное, под словом «доля» всегда понимается «массовая доля».
[0073]
(1) Модифицированный полиолефин (c1)
Уровень содержания хлора в модифицированном полиолефине определен методом количественного определения содержания хлора в хлорсодержащей смоле - JISK7229. Единица измерения содержания хлора: процент от массы. Уровень содержания малеиновой кислоты определен известным методом исследования содержания красителей - JISK5407.
Средневесовая молекулярная масса (Mw) модифицированного полиолефина (c1) - это средневесовая молекулярная масса (Mw), переведенная в полистирол, определенная с помощью гель-фильтрационной хроматографии (Tosoh Corporation, HLC-8120).
- Проявитель-растворитель: тетрагидрофуран
- Определяющая температура: 40°C
- Колонка: TSKgel GMHxl
Для определения температуры размягчения модифицированного полиолефина (c1) используется метод вытеснения ртутью.
[0074]
<Подготовка инфракрасного абляционного слоя>
[Пример подготовки 1]
Шаг первый: в нагреваемый герметичный контейнер с с устройством перемешивания помещают 41 долю толуола; при помешивании добавляют 3,0 доли Hardlenl3-LP модифицированного полиолефина (c1): Hardlenl3-LP. Перемешивание и растворение происходит при температуре 40°C. Шаг второй: после того, как смесь остынет до комнатной температуры, добавляют 6,0 долей PrinteX35, представляющего собой сажу как инфракрасного поглощающего материала (с2) и соответствующее количество диспергирующего вещества. После предварительного перемешивания производят распределение сажи с помощью песчаной мельницы в течение 90 минут. Шаг третий: состав снова нагревают до температуры 40°C, добавляют 38,8 доли толуола, 3,0 доли метилэтилкетона и 8,2 доли Hardlen13-LP как модифицированного полиолефина (c1), после чего снова перемешивают до полного растворения.
После этого подготавливается пленкообразующий раствор инфракрасного абляционного слоя с массовым содержанием сажи (инфракрасный поглощающий материал (с2) к связующему веществу - модифицированному полиолефину (с1))равным 35:65. Данный пленкообразующий раствор с помощью устройства с дозирующей планкой наносится на полиэфирную пленку (коммерческое наименование: "Lumirror125T60"; производитель: Toray Industries, Inc.) толщиной 125 мкм, так чтобы масса высохшего покрытия составляла 2,8 г/м2. В результате получается защитная пленка, с инфракрасным абляционным слоем.
[0075]
[Примеры подготовки 2-12]
Защитные пленки с инфракрасным абляционным слоем изготовлены тем же способом, как описано в примере подготовки 1, с тем исключением, что тип и объем использованных материалов в первом-третьем шагах изменен в соответствии с табл. 1 и 2.
[0076]
[Табл. 1]
[0077]
[Табл. 2]
[0078]
Числовые величины в Табл. 1 и 2 показывают величину смешивания (единица измерения - весовые доли).
"Hardlen13-LP": хлорполипропилен; средневесовая молекулярная масса: 220,000, содержание хлора: 26%, температура размягчения: 79°C; производитель: Toyobo Co., Ltd.
"Superchlon В": хлорэтиленвинилацетат EVA, 20%-й раствор толуола; средневесовая молекулярная масса: 100,000, содержание хлора: 27%, температура размягчения: 57°C; производитель: Nippon Paper Industries Co., Ltd.
"Superchlon HP-205": хлорполипропилен; средневесовая молекулярная масса: 30,000, содержание хлора: 68%, температура размягчения: 250-300°C; производитель: Nippon Paper Industries Co., Ltd.
"Superchlon HP-515": хлорполиэтилен; средневесовая молекулярная масса: 25,000, содержание хлора: 67%, температура размягчения: 250-300°C; производитель: Nippon Paper Industries Co., Ltd.
"HardlenCY-9124P": малеинхлорполипропилен; средневесовая молекулярная масса: 60,000, содержание хлора: 24%, содержание малеиновой кислоты: 1.6%, температура размягчения: 90°C; производитель: Toyobo Co., Ltd.
"HardlenP-5528": хлорполипропиленакриловый сополимер, 20%-й раствор ксилола; средневесовая молекулярная масса: 60,000, содержание хлора: 15%, температура размягчения: 90°C; производитель: Toyobo Co., Ltd.
"Colnova MPO-B502": малеинполипропилен, 20%-й раствор метилциклогексана/этилацетата; средневесовая молекулярная масса: 90,000, содержание малеиновой кислоты: 2%, температура размягчения: 90°C; производитель: Nihon Cima Co., Ltd.
"PrinteX35": сажа; производитель: Orion Engineered Carbons.
"Dianal BR-90" акриловый полимер; средневесовая молекулярная масса: 230,000, температура стеклования: 65°C; производитель: Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
"Atactic polypropylene": немодифицированный атактический полипропилен; средневесовая молекулярная масса: 30,000, температура размягчения: 105°C
"Macromelt6900": полиамидная смола; производитель: Henkel Japan Ltd.
"Asaflex810": блок-сополимер с чередованием стирол-бутадиен; производитель: Asahi Kasei Chemicals Corporation.
[0079]
<Подготовка состава светочувствительной смолы>
60 долей JSR TR2827 (производитель: JSR Corporation, блок-сополимер с чередованием стирол-бутадиен-стирол), 30 долей В-2000 (производитель: Nippon Soda Co., Ltd.), 6 долей 1,6-гександиола акрилата, 2 доли 1,6-гександиола диметакрилата, 2 доли 2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-1-один, 0,4 доли р-метоксифенола, 0,3 доли n-октадецил-3-(3,5-диметил-терц-бутил-4-гидроксифенил)пропионата и 0,003 доли "C.I. Solvent Red 180" смешивают с помощью месильной машины под давлением при температуре 150°C в течение 40 минут, чтобы получить состав светочувствительной смолы.
[0080]
<Подготовка светочувствительного слоистого пластика для флекосграфических печатных плат>
Полученный выше состав светочувствительной смолы помещают между полиэфирными пленками с отделенным кремнием толщиной 125 мкм и сжимают горячим прессом силой 100-150 кг/см в течение 4 минут при температуре 100-120°C с использованием 1,6-миллиметровой прокладки, чтобы сформовать пластину из светочувствительной смолы для флексографических печатных плат (слой из светочувствительной смолы (В)).
К одной из сторон светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат методом горячей ламинации в качестве опорного слоя прикрепляют полиэфирную пленку (коммерческое наименование: "Lumirrorl25T60"; производитель: Toray Industries, Inc.) толщиной 125 мкм при температуре 60°C. Затем к другой стороне слоя из светочувствительной смолы методом горячей ламинации прикрепляют защитную пленку с инфракрасным абляционным слоем, полученную в процессе подготовки инфракрасного абляционного слоя и защитной пленки по примерам 1-12, при температуре 60°C, так чтобы слой светочувствительной смолы оказался скреплен с инфракрасным абляционным слоем, чтобы получить светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат. Пластики, включающие в себя защитную пленку с инфракрасным абляционным слоем, полученную в примерах 1-9, соответственно называются примерами 1-9, в то время как пластики, включающие защитную пленку с инфракрасным абляционным слоем, полученную в примерах 10-12, соответственно называются сравнительными примерами 1-3.
[0081]
[Подготовка флексографических печатных плат]
Для получения светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат можно провести заднюю экспозицию мощностью 250 мДж/см со стороны опорного слоя с помощью ртутной ультрафиолетовой лампы низкого давления (TLK40W/10-R, производитель: Royal Phillips) с центральной длиной волны около 365 нм на экспонирующем устройстве JE-42, 60-Р (производитель: Nihon Denshi Seiki Co., Ltd.). После этого снимают защитную пленку со светочувствительного слоистого пластика.
После снятия защитной пленки данный светочувствительный слоистый пластик закрепляют на барабанном цилиндре печатного станка с инфракрасным лазером (CDI Spark 2120, производитель: Esko-graphics) и облучают инфракрасным лазером Nd:YAG (центральная длина волны: 1064 нм), чтобы выборочно удалить инфракрасный абляционный слой. Наносят 1%-100% полутональных узоров разрешением 80LPI, 100LPI, 133LPI, 150LPI и 175LPI, тонкие или реверсивные линии толщиной 1,0-0,1 мм, а также текстовое изображение кеглем от 4 до 12 пт. После этого осуществляют рельефную экспозицию мощностью 9000 мДж/см2 с помощью указанного выше устройства.
После этого производят проявку с помощью углеводородного растворителя для флексографической проявки (смесь лигроинового растворитля/декагидронафталина/бензилового спирта/октанола с соотношением масс 40:40:15:5) и проявочного устройства для флексографических печатных плат плоского типа JW-A3-P (производитель: Nihon Denshi Seiki Co., Ltd.) в течение 4 минут при температуре 30°C в жидкой среде. После проявки в растворителе печатную плату сушат в течение 120 минут в сушилке с горячим воздухом при температуре 60°C, чтобы удалить проявитель. После просушки производят дополнительное облучение ультрафиолетом для обработки поверхности (удаления клейкости) и, наконец, производят постэкспозицию для получения флексографической печатной платы.
[0082]
<Оценка светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат>
Приготовленные таким образом светочувствительные слоистые пластики для флексографических печатных плат оцениваются по следующим параметрам (перечислены ниже под номерами (1)-(5)). Сводные результаты оценки приведены в табл. 3.
[0083]
(1) Склеиваемость между инфракрасным абляционным слоем и светочувствительным слоистым пластиком:
: очень сильная склеиваемость;
: достаточная склеиваемость, не вызывающая трудностей;
: слабая склеиваемость - иногда инфракрасный абляционный слой отделяется от слоя из светочувствительной смолы;
: склеиваемость отсутствует.
[0084]
(2) Отделяемость защитной пленки:
: пленка отделяется очень легко;
: пленка отделяется легко, не вызывая трудностей;
: при отделении защитной пленки на ней остаются части абляционного слоя;
: защитная пленка отделяется с трудом.
[0085]
(3) Гибкость инфракрасного абляционного слоя:
: при изготовлении платы на поверхности абляционного слоя складок и царапин не обнаружено, после окончания процесса изготовления платы;
: при изготовлении платы на поверхности абляционного слоя значительных складок и царапин не обнаружено;
: при изготовлении платы на поверхности абляционного слоя обнаружены тонкие складки и царапины;
: при изготовлении платы на поверхности абляционного слоя обнаружены значительные складки и царапины.
[0086]
(4) Растворимость во флексографическом проявителе:
: абляционный слой полностью растворяется в проявителе;
: абляционный слой распадается на субмикроскопические частицы и растворяется в проявителе, не вызывая трудностей;
: абляционный слой растворяется с трудом, остаются большие куски пленки;
: абляционный слой совершенно не растворяется.
[0087]
(5) Воспроизводимость изображений на полученных флексографических печатных
платах:
: изображение, нанесенное на инфракрасный абляционный слой, получилось воспроизвести в качестве рельефного изображения на готовой флексографической печатной плате;
: изготовление платы возможно, но изображение, нанесенное на инфракрасный абляционный слой, воспроизведению не поддается из-за слабой абляции или царапин, складок, трещин и т.д., образовавшихся в процессе изготовления;
: оценка невозможна, так как изготовить плату не получилось.
[0088]
[Табл. 3]
[0089]
Что касается инфракрасного абляционного слоя по примерам 1-9, защитная пленка отделялась легко, повреждений на плате не было при подъеме светочувствительного слоистого пластика, а на инфракрасном абляционном слое не осталось следов отделения. Кроме того, во время рельефной экспозиции или изготовления платы, при закреплении и откреплении светочувствительного слоистого пластика к барабанному цилиндру инфракоасного лазерного печатающего устройства никаких складок или трещин на поверхности инфракрасного абляционного слоя не обнаружено. Изображения, нанесенные на инфракрасный абляционный слой светочувствительного слоистого пластика, были с точностью воспроизведены на полученным флексографических печатных платах.
[0090]
С другой стороны, склеиваемость между инфракрасным абляционным слоем и слоем из светочувствительной смолы в сравнительном примере 1 оказалась крайне мала, и из-за отделения одного слоя от другого на границе поверхностей часто образовывались пузырьки воздуха, а также инфракрасный абляционный слой частично или полностью оставался на защитной пленке. Несмотря на отсутствие складок или трещин на поверхности инфракрасного абляционного слоя, которые могли образоваться во время объемной экспозиции или изготовления платы, при закреплении и откреплении светочувствительного слоистого пластика к барабанному цилиндру инфракрасного лазерного печатающего устройства, сам слой не растворился в проявителе в достаточной степени, и большие куски пленки плавали в проявочном устройстве, периодически прикрепляясь к печатной плате. Из-за этого изготовить плату оказалось сложным, и невозможным оценить воспроизводимость рельефного изображения после изготовления платы.
[0091]
В некоторых случаях по сравнительному примеру 2 при отделении защитной пленки инфракрасный абляционный слой оставался на ней целиком или частично ввиду слабой склеиваемости между ним и слоем из светочувствительной смолы. Кроме того, в ряде случаев во время рельефной экспозиции или изготовления платы, при закреплении и откреплении пластика к барабанному цилиндру инфракрасного лазерного печатающего устройства на поверхности инфракрасного абляционного слоя образовывались складки или трещины; сам слой не достаточно растворился в проявителе, и большие куски пленки плавали в проявочном устройстве, периодически прикрепляясь к печатной плате. Таким образом, в полученной плате отмечается плохое отделение защитной пленки и трудности с воспроизведением объемного изображения ввиду складок, трещин и т.д., полученных в ходе изготовления платы.
[0092]
В сравнительном примере 3 защитная пленка отделялась с трудом, причем ее нельзя было отделить в один прием и требовалось прерывистое отделение. Из-за этого защитная пленка оставалась на инфракрасном абляционном слое, что в ряде случаев приводило к необратимой деформации самого светочувствительного слоистого пластика. Кроме того, так же, как и в сравнительном примере 2, во время объемной экспозиции или изготовления платы, при закреплении и откреплении пластика к барабанному цилиндру печатного станка с инфракрасным лазером на поверхности инфракрасного абляционного слоя образовывались складки или трещины, а сам слой оказался недостаточно гибким. Таким образом, в полученной плате отмечается плохое отделение защитной пленки и трудности с воспроизведением рельефного изображения ввиду складок, трещин и т.д., полученных в ходе изготовления платы.
[0093]
<Оценка чувствительности инфракрасного абляционного слоя к инфракрасному лазеру>
Для абляции использовался инфракрасный лазер с энергией, обозначенной в табл. 4 (см. ниже). Производилась обработка светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат по примеру 1 и сравнительным примерам 2 и 3. Для определения возможности абляции с низкой энергией, т.е. для оценки чувствительности к инфракрасному лазеру, вычислили оптическую плотность (ОП) на этапе абляции. В частности, "(1) ОП опорного слоя (А) + слоя из светочувствительной смолы (В)" в таблице -это оптическая плотность неламинированного изначально инфракрасного абляционного слоя, а "(2) ОП на этапе абляции" - это оптическая плотность участка абляционного слоя (площадью 5×5 см), выборочно удаленного после обработки светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат.
[0094]
[Табл. 4]
[0095]
Как видно из табл.4, разница между "(1) ОП опорного слоя (А) + слоя из светочувствительной смолы (В)" и "(2) ОП на этапе абляции" светочувствительного слоистого пластика для флексографических печатных плат по примеру 1 мала по сравнению со сравнительными примерами 2 и 3, особенно при низкой энергии абляции. Оптическая плотность тем выше, чем больше осталось от инфракрасного абляционного слоя на слое из светочувствительной смолы (В). Таким образом, можно сделать вывод, что светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по примеру 1 обладает высокой абляцией даже при низкой энергии по сравнению со сравнительными примерами 2 и 3, а следовательно, обладает высокой чувствительностью к инфракрасному лазеру.
[0096]
[Промышленная применимость]
Настоящее изобретение описывает светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат, который может использоваться при изготовлении печатных плат путем прямого нанесения на них оцифрованного на компьютере изображения с помощью инфракрасного лазера и без необходимости в негативной пленке. Настоящее изобретение может найти широкое применение в области техники печати.
[0097]
[Расшифровка подписей]
10 Опорный слой (А)
20 Слой из светочувствительной смолы (В)
30 Инфракрасный абляционный слой (С)
40 3ащитная пленка (D).
1. Светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат, состоящий из: опорного слоя (А);
слоя из светочувствительной смолы (В) поверх опорного слоя (А), включающего в себя термоэластопласт, полимеризуемый ненасыщенный мономер и инициатор фотополимеризации;
инфракрасного абляционного слоя (С) поверх слоя из светочувствительной смолы (В), который может быть удален инфракрасным лазером и который не пропускает неинфракрасное излучение;
а также защитной пленки (D) поверх инфракрасного абляционного слоя (С), причем
инфракрасный абляционный слой (С) включает в себя модифицированный полиолефин (c1) и поглощающий инфракрасное излучение материал (с2), причем
модифицированный полиолефин (c1) включает в себя по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, включающей в себя полиолефин, модифицированный хлором и/или малеиновой кислотой.
2. Светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, в котором модифицированный полиолефин (c1) включает в себя по меньшей мере один полимер, выбранный из группы полимеров, включающей в себя хлорполипропилен, малеинхлорполипропилен, хлорполипропиленакриловый сополимер, малеинпропилен, хлорполиэтилен и хлорированный EVA (хлорэтиленвинилацетатный сополимер).
3. Светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, в котором модифицированный полиолефин (c1) является хлорполиолефином с содержанием хлора 3-70%, малеинполиолефином с содержанием малеиновой кислоты 0,5-10%, или малеинхлорполиолефином с содержанием хлора 3-70% и содержанием малеиновой кислоты 0,5-10%.
4. Светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, в котором средневесовая молекулярная масса (Mw) модифицированного полиолефина (c1) составляет 5000-250000.
5. Светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, в котором температура размягчения модифицированного полиолефина (c1) составляет от 40°С до 300°С.
6. Светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, в котором содержание поглощающего инфракрасное излучение материала (с2) находится в пределах 10-70% от массы инфракрасного абляционного слоя (С).
7. Светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, в котором опорный слой (А) представляет собой полиэфирную пленку.
8. Светочувствительный слоистый пластик для флексографических печатных плат по п. 1, в котором защитная пленка (D) представляет собой полиэфирную пленку.
