КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ С ПЕЧАТНЫХ ФОРМ ФОТОХИМИЧЕСКИ ЗАДУБЛЕННЫХ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА Российский патент 2008 года по МПК G03F7/42 C09K13/00 

Изобретение относится к составам композиций для регенерации сеткотрафаретных печатных экранов, полученных с помощью фоторезистов, и может быть использовано в полиграфической, электронной и радиотехнической промышленности.

В трафаретной печати существует необходимость регенерации сетки трафаретной печатной формы, то есть удаления прежнего рисунка с натянутой на рамку сетки с целью ее повторного использования. Эта проблема особенно актуальна при относительно малых тиражах, когда на сетку необходимо нанести новый рисунок после печати сравнительно небольшого (несколько сотен) оттисков тиража. Поскольку трафаретные сетки относятся к дорогостоящим расходным материалам, целесообразно проводить полное удаление прежнего рисунка с использованной трафаретной печатной формы и после этого наносить новый рисунок.

Регенерация сетки особенно легко осуществляется в случае использования копировальных слоев на основе поливинилового спирта (ПВС), поскольку этот полимер способен легко подвергаться деструкции под действием ряда сильных окислительных агентов.

Известен способ удаления защитных слоев на основе ПВС с помощью таких сильных окислителей, как гипохлориты натрия и кальция [1]. Эти агенты являются весьма агрессивными, едкими и малоустойчивыми веществами с резким неприятным запахом. Кроме того, они недостаточно эффективно удаляют защитный слой и не обеспечивают полного очищения сетки от следов полимерного покрытия.

В нескольких патентах описано использование для удаления фотохимически задубленных слоев на основе ПВС водных растворов метапериодатов натрия или калия, а также орто-иодной кислоты [2-4].

Наиболее близкими к заявляемому объекту являются композиции, содержащие 0,35-5,0 мас.% метапериодата калия (натрия) или орто-иодной кислоты в воде, которые могут также содержать триполифосфат натрия, гипохлорит натрия, дихлоризоцианурат натрия или динатриевую соль N,N,N',N′-этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилон Б) [4]. Обработка задубленного слоя на основе ПВС указанными растворами проводится, в зависимости от концентрации периодата, в течение 1-2 минут, после чего размягченный слой очищают щеткой.

Недостатками таких композиций являются низкая эффективность удаления фотохимически задубленного слоя на основе ПВС, образование на печатной форме следов удаленного задубленного слоя (так называемых «теневых изображений») и необходимость в связи с этим использовать повышенные до 5,0 мас.% концентрации дорогостоящих периодатов, а также быстрая потеря активности растворов при хранении.

Цель изобретения - повышение эффективности (качества и скорости очистки сетки) регенерации сеткотрафаретных печатных экранов, улучшение сохраняемости композиций.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая ниже композиция представляет собой смесь сухих мелкоизмельченных компонентов, взятых при следующем соотношении, мас.%:

метапериодат натрия или калия или дигидроортопериодат натрия или калия20-70соль или соли магния, или кальция, или алюминия20-70кристаллическая органическая кислота или смесь кристаллических органических кислот5-50

Композиции указанного состава стабильны при хранении, легко растворяются в воде, образуя гомогенные растворы с рН 1-3. Вследствие повышенной окислительной активности периодатов в более кислой по сравнению с прототипом среде и присутствия ионов магния, кальция и алюминия или их смеси, облегчающих растворение ПВС, удаление защитного слоя с сетки трафарета по сравнению с прототипом происходит в 1,5-2,0 раза быстрее и качественнее, не требуя высоких концентраций периодатов, а также механической обработки размягченного слоя.

Необходимая величина рН водного рабочего раствора создается за счет применения кислых или гидролизуемых солей поливалентных металлов и введения органических кислот.

Предложенная в данном изобретении сухая композиция не теряет своей активности в течение 1,5-2,0 лет в отличие от жидких композиций, указанных в прототипе, имеющих срок хранения не более 6 месяцев.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (прототип).

Водным раствором, содержащим 0,4 г метапериодата калия, 0,4 г триполифосфата натрия, воды до 100 мл, обрабатывали с обеих сторон сетку с трафаретным рисунком, изготовленным с использованием фотоэмульсии ФРЖ (ТУ 2378-025-13271746-06) на основе поливинилового спирта согласно приложенной к техническим условиям инструкции о правилах применения продукции.

В течение 2 минут происходит размягчение защитного слоя, после чего его удаляют струей воды при повышенном (50-60 атм) давлении.

При рассмотрении в проходящем свете на сетке заметны легкие следы прежнего рисунка в виде полупрозрачного контура.

Эти следы удаляются после повторного проведения указанной процедуры очистки.

Пример 2.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия метапериодата (40 мас.%), магния дигидрофосфата (30 мас.%) и янтарной кислоты (30 мас.%). 20 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 3.

Приготовленным раствором обрабатывают с обеих сторон сетку с трафаретным рисунком, изготовленным с использованием фотоэмульсии ФРЖ (ТУ 2378-025-13271746-06) на основе поливинилового спирта согласно приложенной к техническим условиям инструкции о правилах применения продукции.

В течение 2 минут происходит размягчение защитного слоя, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 3.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия метапериодата (40 мас.%), магния дигидрофосфата (20 мас.%) и янтарной кислоты (40 мас.%). 25 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 2,5. Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 1 минуты, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 4.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия метапериодата (70 мас.%), магния дигидрофосфата (20 мас.%) и янтарной кислоты (10 мас.%). 30 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 3.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 2 минут, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 5.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия метапериодата (30 мас.%), магния дигидрофосфата (30 мас.%), янтарной кислоты (30 мас.%) и адипиновой кислоты (10 мас.%). 30 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают слегка опалесцирующий раствор с рН 2,5.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 1 минуты, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 6.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия метапериодата (20 мас.%), алюминия сернокислого (70 мас.%) и янтарной кислоты (10 мас.%) 40 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 2,0.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 1 минуты, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 7.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков калия метапериодата (30 мас.%), магния дигидрофосфата (30 мас.%), янтарной кислоты (40 мас.%). 25 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают слегка опалесцирующий раствор с рН 2,5.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 2 минут, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 8.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия дигидроортопериодата (25 мас.%), алюминия сернокислого (35 мас.%) и янтарной кислоты (40 мас.%). 40 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 3,0.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 2 минут, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 9.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия метапериодата (30 мас.%), кальция хлористого (20 мас.%) и янтарной кислоты (50 мас.%). 30 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 2,0.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 1 минуты, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 10.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия метапериодата (30 мас.%), магния дигидрофосфата (65 мас.%) и трихлоруксусной кислоты (5 мас.%). 30 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 1,0.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 1 минуты, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 11.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков натрия метапериодата (35 мас.%), магния дигидрофосфата (10 мас.%), алюминия сернокислого (15 мас.%), янтарной кислоты (30 мас.%) и глутаровой кислоты (10 мас.%).

40 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 3,0.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2. Размягчение защитного слоя проводят в течение 1,5 минуты, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 12.

Готовят смесь из тонкоизмельченных порошков калия дигидроортопериодата (30 мас.%), кальция хлористого (10 мас.%), магния дигидрофосфата (15 мас.%), янтарной кислоты (25 мас.%) и трихлоруксусной кислоты (20 мас.%).

30 г полученной смеси растворяют в 1 л деионизированной воды и получают прозрачный раствор с рН 2,8.

Обрабатывают приготовленным раствором сетчатый трафарет, как указано в примере 2.

Размягчение защитного слоя проводят в течение 2 минут, после чего его удаляют струей воды с повышенным (50-60 атм) давлением.

Получают чистую сетку, пригодную для повторного использования.

Пример 13.

Отличается от примера 2 тем, что вместо магния дигидрофосфата (30 мас.%) используют равное количество магния ацетата.

Пример 14.

Отличается от примера 2 тем, что вместо магния дигидрофосфата (30 мас.%) используют равное количество магния хлорида.

Пример 15.

Отличается от примера 2 тем, что вместо магния дигидрофосфата (30 мас.%) используют равное количество магния ацетата.

Пример 16.

Отличается от примера 6 тем, что вместо алюминия сернокислого (70 мас.%) используют равное количество алюмокалиевых квасцов.

Пример 17.

Отличается от примера 6 тем, что вместо алюминия сернокислого (70 мас.%) используют равное количество алюминия дигидроортофосфата.

Пример 18.

Отличается от примера 6 тем, что вместо алюминия сернокислого (70 мас.%) используют равное количество алюминия азотнокислого.

Пример 19.

Отличается от примера 9 тем, что вместо кальция хлористого (20 мас.%) используют равное количество кальция уксуснокислого.

Пример 20.

Отличается от примера 9 тем, что вместо кальция хлористого (20 мас.%) используют равное количество кальция азотнокислого.

Источники информации

1. Пат. США №4789621, НКИ 430/283.1, опубл. 06.12.1988 г.

2. Пат. США №3793035, НКИ 96/36.1, опубл. 19.02.1974 г.

3. Пат. США №6333137, НКИ 430/287.1, опубл. 25.12.2001 г.

4. Пат. Великобритании №1375402, НКИ G2X, опубл. 27.11.1974 г.

Изобретение может быть использовано в полиграфической, электронной и радиотехнической промышленности для регенерации сеткотрафаретных печатных экранов, полученных с помощью фоторезистов. Окислительная композиция для удаления задубленного полимерного слоя на основе поливинилового спирта содержит, мас.%: метапериодат натрия или калия или дигидроортопериодат натрия или калия 20-70; соль или соли магния, или кальция, или алюминия 20-70; одну или более кристаллических органических кислот 5-50. Изобретение позволяет повысить эффективность регенерации сеткотрафаретных печатных экранов, улучшить сохраняемость окислительных композиций.

Окислительная композиция для удаления с сетки трафаретных печатных форм задубленного полимерного слоя на основе поливинилового спирта, включающая периодат щелочного металла и органическую кислоту, отличающаяся тем, что в качестве периодата щелочного металла она содержит метапериодат натрия или калия, или дигидроортопериодат натрия или калия, при этом композиция представляет собой смесь сухих мелкоизмельченных компонентов, взятых при следующем соотношении, мас.%:

метапериодат натрия или калия, или дигидроортопериодат натрия или калия20-70соль, или соли магния, или кальция, или алюминия20-70кристаллическая органическая кислота или смесь кристаллических органических кислот5-50