ЭЛАСТИЧНАЯ ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩАЯСЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1999 года по МПК C08F287/00 C09D151/00 C09J151/00 G03C5/00 

Изобретение относится к областям:
синтеза и применения фотополимеризующихся композиций для записи информации, а также изготовления рельефных и объемных изображений, изготовления фотополимерных печатных форм;
изготовления защитных, декоративных слоев и покрытий;
изготовления УФ-отверждаемых адгезивов;
изготовления триплексных и бронированных стекол;
изготовления УФ-отверждаемых красок и мебельных лаков.

Известна композиция, включающая: бутадиен-стирольный блок-сополимер, жидкий форполимер бутадиена, один или несколько виниловых мономеров или олигомеров, преимущественно метакрилатных, фотоинициатор из ряда производных бензоина, бензофенона или ацетофенона и ингибитор термополимеризации.

Недостатками такой композиции являются низкая светочувствительность и липкость рельефного изображения после проявления [1].

Известна композиция, синтезированная на основе трехблочного диен-стирольного сополимера, которая содержит триметилолпропанметакрилат в качестве мономера, 2-метилантрахтинон, как фотоинициатор, ионол в качестве ингибитора. Пластина закрыта с обеих сторон покровными слоями.

Существенным недостатком такого типа ФПК является низкая светочувствительность [2].

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является композиция, описанная в патенте [3]. Эта композиция содержит диенстирольный блок-сополимер (бутадиен- или изопрен-стирольный); (мет)акрилатный мономер или олигомер в качестве сшивающего агента (например, гексаметиленгликольдиметакрилат, тетраметиленгликольдиакрилат); 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон (тривиальное название "кеталь") в качестве фотоинициатора; 2,6-дитрет.- бутил-4-метилфенол (ионол) в качестве термоингибитора, краситель и пластификатор (нафтеновые или ароматические углеводороды). Для повышения озоноустойчивости такие композиции содержат дитиокарбаматы металлов, которые вводят в композицию на стадии синтеза или методом диффузии.

Недостатками этой композиции являются невысокая светочувствительность и длительное время проявления рельефного изображения.

В основу изобретения положена задача создать эластичную фотополимеризующуюся композицию на основе диен-стирольных блок-сополимеров, отличающуюся высокими значениями светочувствительности и физико-механических показателей (прочность на разрыв, максимальное удлинение при разрыве), а также невысокой стоимостью компонентов. За счет этого сократится время изготовления флексографических фотополимерных печатных форм и снизится их стоимость.

Для решения поставленной задачи в фотополимеризующуюся композицию, содержащую изопрен-стирольный блок-сополимер в качестве пленкообразующей основы; (мет)акрилатный мономер или их смесь в качестве сшивающих реагентов; 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон в качестве фотоинициатора; метиловый фиолетовый в качестве красителя; 2,6-дитрет-бутил-4-метилфенол в качестве термоингибитора, вводят нефтеполимерную смолу, в качестве полимеризующегося пластификатора (нефтеполимерная смола представляет собой продукт пиролиза фракции C₉, бензина, имеет молекулярную массу 700 у.е., температуру плавления 75-80^oC, цвет- 40 по иодной шкале, содержит 43% винилтолуолов, 41% индена и около 7% стирола; смесь толуола и бензина марки "Калоша" (массовое соотношение соответственно 5: 5 - 2: 8) в качестве смесевого растворителя и дополнительно вводят 2,2-диметил-2-гидроксиацетлфенон в качестве синергического фотоинициатора.

Введение дополнительного фотоинициатора 2,2-диметил-2-гидроксиацетофенона способствует повышению светочувствительности композиции за счет синергического эффекта.

Нефтеполимерная смола за счет близкой с блок-сополимером природы обеспечивает пластифицирующий эффект, а наличие виниловых фрагментов способствует ее участию в процессе полимеризации.

Смесевой растворитель состоит из селективных растворителей изопреновых и стирольных блоков и в заявляемых изобретением соотношениях обеспечивает достижение необходимого интервала вязкостных характеристик композиции и физико-механических параметров готовых пленок.

Пример 1. Изопрен-стирольный блок-сополимер (18,50 мас.ч.), который содержит 20 мас.ч. полистирольных блоков, смешивали в реакторе с растворителем (70,00 м.ч), состоящим из толуола и бензина марки "Калоша", взятых в массовом соотношении 2 к 8 соответственно. Смесь перемешивали механической мешалкой при температуре 18-25^oC в течение 5 ч до полной гомогенизации раствора полимера.

В раствор полимера при перемешивании добавляли раствор нефтеполимерной смолы, взятой в количестве 2,78 мас.ч., которую растворяли в 3,00 мас.ч. смесевого растворителя полимера (толуол-бензил "Калоша"). После добавления пластификатора в раствор полимера их смесь перемешивали еще 40 мин.

В другом реакторе готовили смесь остальных компонентов композиции в мономере, т. н. "мономерную фазу". Для этого в диметакриловый эфир этиленгликоля в количестве 3,70 мас.ч. добавляли последовательно 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон в количестве 0,463 мас.ч., 2,2-диметил-2-гидроксиацетофенон в количестве 0,463 мас.ч., метиловый фиолетовый в количестве 0,002 мас.ч. 2,6-дитрет.-бутил-4-метилфенол (0,092 мас.ч.). Затем смесь тщательно перемешивали до полного растворения всех компонентов (около 30 мин).

Далее при постоянном перемешивании смеси полимера и пластификатора к ним добавляли "мономерную фазу". После окончания дозирования мономерной фазы (20 мин) композицию перемешивали еще 60 мин и оставляли на 24 ч для дезаэрации при температуре 35-40^oC.

Для изготовления фотополимеризующихся пластин композицию поливали из специальной фильеры на активированную полиэтилентерефталатную пленку, натянутую на поверхность вращающегося цилиндра, разогретого до 35^oC. Светочувствительный слой формировали путем многократного нанесения слоев. Высота поднятия фильеры при однократном нанесении слоя от 70 до 150 мкм, а общая толщина светочувствительной пленки от 2,00 до 2,85 мм.

Изготовленную таким образом фотополимеризующуюся пластину использовали для изготовления флексографской формы путем экспонирования ее через контрастный негатив в течение 300 с (лампы- ЛУФ-80, интенсивность света 80 Вт/м²), проявления образовавшегося скрытого изображения в смеси трихлорэтилена с бутанолом, взятых в соотношении 3 к 1, в течение 3 мин при температуре 22-23^oC.

Характеристики других композиций и материалов представлены в таблице.

Описывается новая эластичная фотополимеризующаяся композиция, включающая в качестве пленкообразующей основы изопрен-стирольный блоксополимер, в качестве сшивающего реагента (мет)акрилатный мономер или их смесь, в качестве фотоинициатора -2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, в качестве термоингибитора -2,6-дитрет-бутил-4-метилфенол, краситель, пластификатор и смесевой растворитель, которая по изобретению в качестве пластификатора содержит нефтеполимерную смолу, в качестве смесевого растворителя - толуол и бензин марки "Калоша" в соотношении 55:5 - 2:8 соответственно и дополнительно содержит синергический фотоинициатор -2,2-диметил-2-гидроксиацетофенон при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: изопрен-стирольный блок-сополимер 18,48-18,51; (мет)акрилатный мономер или их смесь 3,70-4,63; 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон 0,185-0,463; 2,2 - диметил-2-гидроксиацетофенон 0,370-0,560; краситель 0,001-0,002; 2,6-дитрет-бутил-4-метилфенол 0,037-0,092; нефтеполимерная смола 1,85-2,73; смесевой растворитель толуол-бензин "Калоша" в соотношении 5:5 - 2:8 соответственно 73,94-74,05. Технический результат - создание композиции с высокими значениями светочувствительности и физико-механических показателей и невысокой стоимостью компонентов. 1 табл.

Эластичная фотополимеризующаяся композиция, включающая в качестве пленкообразующей основы изопрен-стирольный блок-сополимер, в качестве сшивающего реагента - (мет)акрилатный мономер или их смесь, в качестве фотоинициатора - 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, в качестве термоингибитора - 2,6-дитертбутил-4-метилфенол, краситель, пластификатор и смесевой растворитель, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит нефтеполимерную смолу, в качестве смесевого растворителя - толуол и бензин марки "Калоша" в соотношении 5 : 5 - 2 : 8 соответственно и дополнительно содержит синегический фотоинициатор 2,2-диметил-2-гидроксиацетофенон при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Изопрен-стирольный блоксополимер - 18,48 - 18,51
(мет)Акрилатный мономер или их смесь - 3,70 - 4,63
2,2-Диметокси-2-фенилацетофенон - 0,185 - 0,463
2,2-Диметил-2-гидроксиацетофенон - 0,370 - 0,560
Краситель - 0,001 - 0,002
2,6-дитерт-Бутил-4-метилфенол - 0,037 - 0,092
Нефтеполимерная смола - 1,85 - 2,73
Смесевой растворитель толуол-бензин "Калоша" в соотношении 5 : 5 - 2 : 8 соответственно - 73,94 - 74,05