ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩАЯСЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕТЧАТЫХ ТРАФАРЕТОВ Российский патент 1997 года по МПК G03F7/32 

Изобретение относится к фотополимеризующимся композициям для изготовления сетчатых трафаретов и может быть использовано в радиотехнической, приборостроительной, полиграфической промышленности.

Известна фотополимеризующаяся композиция для изготовления сетчатых трафаретов, содержащая, мас.

Водорастворимый сополиамид 30,4 33,1
Триакрилат пентаэритрита 2,6 4,7
N,N'-метиленбисакриламид 1,3 3,5
Фотоинициатор метиловый эфир бензоина 0,2 0,5
Бензиловый спирт 6,6 14,1
Этанол (60 80%-ый водный раствор) 46,8 56,2
Сетчатые трафареты на основе данной композиции обладают невысокой разрешающей способностью и тиражестойкостью, к тому же изготовление трафаретов связано с большой трудоемкостью. Кроме того, данная композиция обладает невысокой жизнеспособностью (сохраняемостью).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является фотополимеризующаяся композиция для изготовления сетчатых трафаретов, содержащая олигоэфиракрилат- α, ω метакрилат-(бис-триэтиленгликольфталат), фотоинициатор изобутиловый эфир бензоила, краситель анионный комплекс кобальта и этиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.

a, ω-метакрил-(бис-триэтиленгликольфталат) 94,3 97,5
Изобутиловый эфир бензоина 0,2 1,0
Анионный комплекс кобальта 0,4 1,0
Этиловый спирт 1,9 3,8

Недостатком данной композиции является то, что изготовленные из нее сетчатые трафареты обладают невысокой разрешающей способностью и тиражестойкостью, а сама композиция малой сохраняемостью.

Задачей изобретения является повышение разрешающей способности и тиражестойкости сетчатых трафаретов на основе заявляемой фотополимеризующейся композиции.

Техническая задача решается тем, что фотополимеризующаяся композиция для изготовления сетчатых трафаретов, содержащая олигоэфиракрилат, фотоинициатор и краситель, содержит в качестве олигоэфиракрилата олигоэфирметакрилат формулы I:

и α, ω -диметакрил-ди-(диэтиленгликольфталат), в качестве фотоинициатора
смесь бензофенона с 4,4'-диметиламинобензофеноном, или 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, или 2-метилантрахинон, в качестве красителя - краситель красный и дополнительно содержит эпоксидную смолу и гидрохинон при следующем соотношении компонентов, мас.

Олигоэфирметакрилат формулы I 5,1 18,6
a, ω -диметакрил-ди-(диэтиленгликольфталат) 65,3 84,4
Указанный фотоинициатор 0,33 0,88
Краситель красный 0,06 0,26
Эпоксидная смола 6,7 17,0
Гидрохинон 0,05 0,15,
что позволяет повысить разрешающую способность и тиражестойкость сетчатых трафаретов в 2 раза.

Композицию получают путем последовательного смешения компонентов с a, ω -диметакрил-ди(диэтиленгликольфталатом). Используемые в композиции вещества являются промышленно выпускаемыми продуктами: a, ω -диметакрил-ди(диэтиленгликольфталат) промышленная марка МДФ-2 ТУ 6-01-1217-79; бензофенон ТУ 6-09-422-76; 4,4'-диметиламинобензофенон (кетон Михлера) ТУ 6-09-4598-78; 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон ТУ 6-09-5450-89; эпоксидная смола ГОСТ 1.0587-84; краситель темно-красный "Судан IV" T 6-09-3805-74; краситель красный C ТУ 6-14-56-75; краситель темно-красный "Ж" ТУ 6-14-37-75; гидрохинон ГОСТ 19627-74, 2-метилантрихинон Т.пл. 176^oC (Справочник химика, т.2, Л. Химия, 1951).

Олигоэфирметакрилат формулы I получают следующим образом.

В реактор загружают (мас.) 73,378 олигоэфирэпоксида марки "Лапроксид 503 М" (ТУ 6-05-221-740-86), затем засыпают 0,103 гидрохинона. Содержимое реактора нагревают до 80 85^oC, вводят катализатор - 2,4,6-трис-диметиламинометилфенол (ТУ 6-09-4136-75), перемешивают 5 10 мин, а затем вводят в реакционную смесь метакриловую кислоту. Температуру реакционной смеси в процессе введения метакриловой кислоты поддерживают при 80 90^oC. После окончания введения кислоты температуру в реакторе повышают до 100^oC и поддерживают ее при 95 100^oC в течение 10 12 ч до кислотного числа не более 20 мг КОН/г и массовой доли эпоксидных групп не более 1,5%
Полученный олигоэфирметакрилат представляет собой вязкую прозрачную жидкость коричневого цвета. Кислотное число не более 20 мг/г КОН, массовая доля эпоксидных групп не более 1,5%
Пример 1. Готовят композицию состава, мас.

a, ω-диметакрил-ди(диэтиленгликольфталат) 84,4
Олигоэфирметакрилат I 5,6
Бензофенон 0,4
4,4'-диметиламинобензофенон 0,04
Эпоксидная смола ЭД-20 9,3
Краситель красный "Судан IV" 0,16
Гидрохинон 0,1
В реактор заливают a, ω-диметакрил-ди(диэтиленгликольфталат), засыпают гидрохинон, нагревают до 40^oC при перемешивании до полного растворения гидрохинона, затем последовательно вводят олигоэфирметакрилат, эпоксидную смолу, смесь бензофенона с 4,4'-диметиламинобензофеноном, краситель, перемешивают до полного растворения твердых составляющих (при 40^oC, фильтруют в теплом виде через капроновый фильтр и дезаэрируют в течение 1 2 ч.

Сетчатые трафареты на основе композиции указанного состава изготавливают следующим образом: полученную композицию наносят на натянутую сетку-основу N 76 (ост 17-46-71) или N 100-120 (Швейцария), расположенную на стеклянной поверхности, покрытой лавсановой пленкой, затем на композицию накладывают фотошаблон и прикатывают его к сетке ракелем. Избыток композиции, вытесненной ракелем, удаляют. После чего композицию экспонируют со стороны фотошаблона лампами ЛУФ-80 (освещенность 3000 люкс). После экспонирования, отделяют фотошаблон и лавсановую пленку от сетки и удаляют незаполимеризованную композицию этиловым или изопропиловым спиртом, или ацетоном, или 0,5 2%-ным раствором любого поверхностно-активного вещества, например стирального порошка, или 1 2%-ным раствором соды.

Проявленный трафарет сушат, определяют разрешающую способность и тиражестойкость.

Разрешающую способность определяют по изображению миры, содержащей группу штрихов различной ширины. Под микроскопом или с помощью лупы при 5-кратном увеличении находят группу наиболее мелких штрихов, переданных раздельно. За меру разрешающей способности принимают предельно разрешаемую слоем частоту миры (ТУ 6-15-1393-83).

Тиражестойкость определяют по количеству циклов при печати через трафарет трафаретной краской ТПХВ серии СТ до появления на трафарете трещин, пузырей и других дефектов или до момента сохранения допустимого искажения штриха на трафарете (не более 30).

Жизнеспособность композиции определяют по результатам повторных испытаний ее через 6 мес хранения. Хранят композицию в светонепроницаемых сосудах при 5 20^oC.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Примеры 2 26 аналогичны примеру 1. Состав композиции по примерам 2 26 приведены в табл. 1, а результаты испытаний в табл. 2.

Пример 27 (прототип). Готовят композицию состава, мас.ч. (мас.):
a, ω-Метакрил-(бис-триэтиленгликольфталат) 100 (95,8)
Изобутиловый эфир бензоина 0,6 (0,6)
Анионный комплекс кобальта 0,7 (0,7)
Этиловый спирт 3 (2,9)
Композицию готовят следующим образом. В отдельной емкости растворяют в этиловом спирте анионный комплекс кобальта. В трехгорлом реакторе смешивают a, ω-метакрил-(бис-триэтиленгликольфталат) и изобутиловый эфир бензоина. Через 30 40 мин перемешивания в полученный раствор вводят анионный комплекс кобальта в этиловом спирте, перемешивают, фильтруют и дезаэрируют в течение 40 60 мин.

Композицию испытывают по примеру 1. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из примеров конкретного выполнения, разрешающая способность трафаретов на основе предлагаемой композиции составляет в среднем 100 лин/см, тиражестойкость в среднем 10 тыс. краскооттисков, что в 2 раза выше по сравнению с прототипом.

Сетчатые трафареты, изготовленные из фотополимеризующейся композиции, устойчивы к действию растворителей, входящих в состав печатных красок и паст, таких как толуол, этилцеллозольв, этилацетат, уайт-спирит, ацетон, эластичны, имеют интенсивный красный цвет, что позволяет легко контролировать их качество.

Предлагаемая композиция обладает высокой жизнеспособностью более 6 мес, тогда как композиция по прототипу через 2 мес самопроизвольно полимеризуется (теряет текучесть).

Изобретение касается фотополимеризующейся композиции для изготовления сетчатых трафаретов. Изобретение может быть использовано в радиотехнической, приборостроительной, полиграфической промышленности. Задачей изобретения является повышение разрешающей способности и тиражестойкости сетчатых трафаретов. Техническая задача решается тем, что композиция, содержащая α, ω-диметакрил-ди-(диэтиленгликольфаталат), полимеризующийся олигомер, фотоинициатор, эпоксидную смолу, краситель, гидрохинон, в качестве полимеризующегося олигомера содержит олигоэфирметакрилат формулы I:

в качестве фотоинициатора смесь бензофенона с 4,4'-диметиламино-бензофеноном, или 2,2-ди-метокси-2-фенилацетофенон, или 2-метил-антрахинон, а в качестве красителя - краситель красный при следующем соотношении компонентов, мас.%: α, ω-диметакрил-ди(диэтиленгликольфталат) 65,3 - 84,4; указанный олигоэфирметакрилат I 5,1 - 18,6; указанный фотоинициатор 0,33 - 0,88; эпоксидная смола 6,7 - 17,0; краситель красный 0,06 - 0,26; гидрохинон 0,05 - 0,15. Композиция обладает высокой жизнеспособностью, а разрешающая способность и тиражестойкость сетчатых трафаретов на ее основе повышается в 2 раза. 2 табл.

Фотополимеризующаяся композиция для изготовления сетчатых трафаретов, содержащая олигоэфиракрилат, фотоинициатор и краситель, отличающаяся тем, что в качестве олигоэфиракрилата она содержит олигоэфирметакрилат формулы I

и α, ω-диметакрил-ди-(диэтиленгликольфталат), в качестве фотоинициатора
смесь бензофенона с 4,4'-диметиламинобензофеноном, или 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, или 2-метилантрахинон, в качестве красителя - краситель красный и дополнительно содержит эпоксидную смолу и гидрохинон при следующем соотношении компонентов, мас.

Олигоэфирметакрилат формулы I 5,1 18,6
a, ω-Диметакрил-ди-(диэтиленгликольфталат) 65,3 84,4
Указанный фотоинициатор 0,33 0,88
Краситель красный 0,06 0,026
Эпоксидная смола 6,7 17,0
Гидрохинон 0,05 0,15