Фотополимеризующаяся композиция Советский патент 1984 года по МПК G03C1/68 

Изобретение относится к фотополимеризугощимся композициям, предназначенным для изготовления рельефных форм, и может быть использовано в полиграфической промьшленности. Известна фотополимеризующаяся ком позиция, включающая полимер,фотополимеризующееся зтиленненасыщеннов соединение, производное фенола, L аскорбиновую кислоту или D -изоаскор биновую кислоту, фотоинициатор и рас веритель 1 J, Недостатком данной композиции является ее нестабильность. Цель изобретения - увеличение ста бильности композиции. Поставленная цель достигается тем что фотополимеризующаяся композиция, включающая полимер, фотополимеризутощееся : гиленненасьщенное соединение, производное фенола, L-аскорбиновую кислоту или D -израскорбиновую кисло ту, фотоинициатор и растворитель, до полнительно содержит термоингибитор соль иодистоводородной кислоты общей формулы (J) 8- 0 НгС Н- -ОС-СН т-С CH-Z, I о о 11 к .где -CCgHi -C-OM при со отношении 1;1, средняя молекулярна Ы CHjOо 1 в /Г с - с-оснг CH20PHH- J HH-c-HUi- cMj m-0 . -кн . f 33-35 .,и)-метакрил-поли(диэтиленгликоль-фталат) (МДФ-8) структурной формулы СНз О и° -i OfCHgCH O-);- С(бН4С} 0(СПгСНгО C-UcHz молекулярной массы 2132., . R, - н, c,Hj, R.,, Кз - Н,- CHj, С,Н, , R, Rj, R - Н, C,-Hj, п 1, 2, качестве растворителя МЕЮГОЯТОМспирт общей формулы (TI) Н(0-СН-СН,)кОН I R - Н/СН, , СН,,ОН при k 1, R т - Н при k 2 3, 3, следующем соотношении компонен, мае„ ч,: Полимер Фотополимеризующееся этиленненасьщ1е.нное соединениеПроизводное фенола 0., 005-0, 500 .L-Аскорбиновая кислота или 1)--изоаскорбино0,02-2,00 вая кислота Фотоинициатор 0,5-4,0 Соль иодистоводородной кислоты общей формулы 0,005-0,100 Растворитель многоатомный спирт общей формулы (ТТ) В качестве полимера используют полиэфир общей формулы О о НгОСНгСНг- - ОССеН -С ОН масса полиэфира 840, олигооксипропилуретандиметакрилат марки ОУА-20001, структурной формулы чоо СИ, HHi- -OCHgCHzOC-C-CHj

В качестве фотополимеризующегося этиленненасыщенного соединения используют акриловую и метакриловую кислоты, эфиры акриловой и метакриловой кислот, например этилакрилат, метакриловый эфир этиленгликоля, ди- эфиры акриловой и метакриловой кислот и многоатомных спиртов, например диакрил этиленгликоля, диметакрилат диэтиленгликоля, триакрилат глицерина, акриламид и его производные, например метакриламид М-этилакриламид, N-метилолметакриламид, стирол и его производные, например о -метилстирол, дивинилбензол, аплиловые производные, например диаллилфталат, триаллилизоцианурат. Эти соединения могут использоваться отдельно или в смеси.

В качестве фотоинциаторов используют эфиры бензоина, например метиловый, этиловый, изопропиловый, изобутиловый эфиры бензоина, 4-фенил-4-бензил-1,3-диоксалан.

В качестве производных фенола используют гидрохинон, г -толуолгидрохинон, 2,4-дитретбутил-Г1-крезол, rt-метоксифенол.

Производное фенола, как и соль иодистоводородной кислоты целесообразно вводить в состав композиции соответственно в количестве 0,005-0,5 и 0,005-0,1 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера. Уменьшение количества указанных компонентов ниже 0,005 мае.ч отрицательно сказывается на стабильности композиции. Увеличение содержания производного фенола более 0,5 мае.ч. не ведет к повышению стабильности композиции, а увеличение содержания иодида иодистоводородной кислоты более О,1 мае. ч. отрицательно сказывается на светочувствительности композиции.

Аскорбиновую кислоту в состав композиции вводят в количестве 0,02 2 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера (олигомера). Уменьшение содержания аскорбиновой кислоты ниже 0,02 мае.ч ведет к уменьшению светочувствительности ко тозиции. Введение аскорбиновой кислоты более 2 мае. ч, затруднено вследствие ее плохой растворимости в компонентах композиции. К тому же дальнейшее увеличение содержания аекорбиновой кислоты не способствует улучшению качественных показателей фотополимеризующейся композиции. .

Пример .1. Л. В трехгорлую колбу, снабженичто мешалкой, термометром, обратным холодильником, соединенным с колбой через ловуи1ку Старка, трубкой для подачи инертного газа, загружают 118 мае.ч. малеинового ангидрида, 289 мае.ч. фталевого ангидргща, 191 мае.ч. диэтилеигликоля и 91 мае.ч, 1,2-пропиленгликоля.

0 g течение 3 ч температуру поднимают до 200 С, выдерживают при этой. Температуре 5 ч. Получают полиэфир с кислотным числом 85, молекулярной массой 840.

5 Б. 100 мае.ч. ненасыщенного полиэфира, полученного по примеру lAj 25 мае.ч, диаллилфталата, 36 мае.ч. диметакрилата триэтиленгликоля, 9 мас.ч. метакриламида, 0,005 мае.ч.

0 гидрохинона, 1 мас.ч. метилового

эфира бензоина перемешивают при на протяжении 30 мин. Отдельно растворяют 0,02 маСоЧ. L,-аскорбиновой кислоты в 3 мл этиленгликоля и

5 0,005 мае. ч. иодвда натрия в 2 мл этиленгликоля. Полученные растворы прибавляют к остальным компонентам композиции и перемешивают при 60° С на протяжении 20 мин. Получают компо0 зицкю 1 (табЛг 1). По аналогичной методике получают композиции составов 2-12 (табл. 1),

В, По методике, описанной в примере 1Б. готовят KOMПOЗИЦIiИ 18-33

5 Стабл. 3), содержавше 100 мас.ч. ненасыщенного полиэфира, пол ченного по примеру 1А, 25 мас.ч. триаллилизоцианурата, 40 мас.ч, диметакрилата триэтиленгликоля, 0,03 мас.ч. гидро0 хинона, 1 мас.ч. изобутилового эфира бензоина, 0,3 мас.ч, L,-аскорбиновой кислоты, 0,03 мас.ч. соли иодистоводородной кислоты, 5 мас.ч. 1,2-пропиленгликоля.

5 Г, Стабильность композиций, полученных по примеру 1Б и В при комнатной температуре определяют как время .до начала желатинизации.

Данные о стабильности композиций

Q приведены в табл. 2 и 3.

Д. Оценку термостабилизации композиций, полученных по примеру 1Б и В, проводят при 60 и 80 ° С. Для этого композиции выдерживают в еуховоздушном ультратермостате при 60 С и

определяют время до начала желатинизации. При 80 С композиции вьщерживают в вискозиметре Хеплера, термостатированном при указанной температуре, определяя промежуток временИд за который вязкость композиции увеличится в 2 раза. Данные о термостабильности ком- , позиций приведены в табл, 2 и 3. Е, Определение светочувствительности композиции проводят на установ ке, состоящей из осветителя и кассеты Осветитель состоит из панели ламп ЛУФТ-80 в количестве 6 шт., системы зажигания, стабилизации и подвижного столика для установки кас сеты. Кассета состоит из дву полукассет содержащих стеклянные пластины размером 150x100x10 мм, и ограничительной металлической рамки размером 150х100к2 MMj имеющей пять отверстий прямоугольной формы 100x10 i фиксатор для смыкания и фиксации полукассет и шибер из непрозрачного материала. Фотополимеризующиеся композиции, полученные по примеру 1Б и В, заливают в полости, образованные ограничительной рамкой и нижней полукассетой, смыкают полукассеты и собранную кассету при закрытом шибере устанавливают на подвижный столик на расстоянии 15 см от плоскости ламп. Передвигая шибер Через определенные промежутки времени (20, 25, 31, 40, 49, 63, 79, 100, 126, 159 с), придают каждому последующему участку фотополимеризующегося ело увеличиваю щуюся дозу облучения Кассету размы кают, полученные сенситограммы пром вают О,1%-ным раствором соды, водой и дополнительно облучают з течение 3-4 мин. Толщину полей сенситограммы замеряют на толщиномере ТИК. За величину относительной светочувстви тепьности 5 принимают величину, обратную продолжительности облучения Ct, с} , необходимой для структуриров ния композиции толщиной 1 мм, умноженной на 100: с 100 . ь---,. Данные об относительной светочув ствительности композиций приведены табл, 2 и 3. Ж.Определение оптимального време ни копирования форм проводят с использованием формнойустановки ФЛ-б содержащей кассетный и осветительны узлы.В качестве источника излучени используют ртутную лампу высокого давленияS марки МГЛ-3000,. мощностью 3 кВт, Формы получают на металлической подложке. В качестве последней используют стальную жесть марки 0.8 КП, покрытую адгезионно-противоореольным -yiJeTaHOBbiM лаком. В качестве модельного негатива используют набор растровых шкал 36 лин/см с полями 5-90%. После облучения в течение определенного времени форма проявляется на вымывной иагине струйного типа, сушится с одновременным дооблучением люминесцентными лампами при 120° С в течение 3 мин. Для определения оптимального времени копирования получают формы при различных режимах облучения. За оптимальный режим облучения принято время облучения, при котором воспроизводятся 5 и 90% поля, причем глубина пробельных участков не должна быть меньше их диаметра,, Данные об оптимальном времени копирс вания форм приведены в табл.2 и 3. Пример 2, А. 100 мае.ч. олигоуретанакрилата (ОУА-20001),0,3 мас.ч 254-дитрет-бутил-И-крезола,10 мас.ч. метакриловой кислоты перемешивают при 40 С на протяжении 30 мин. Отдельно растворяют 0,2 мас.ч. L -аскорбиновой кислоты в. 3 мас.ч, глицерина и Oj3 мас.Чо иодида тетраэтиламмония в 1 мл глицерина. Полученные растворы аскорбиновой кислоты и иодида тетраэтиламмония прибавляют к остальным компонентам композиции и перемешивают при 40 °С на протяжении 20 мин. Получают композицию 1 (табл. 4). По аналогичной методике получают композицию 2-4 (табл, 4). Б. Стабильность композиций 1-4 (табЛо 4) при 2.0, 60 и определяют, как описано в примере 1Г и Д Данные приведены в табл. 5. В, Светочувствительность композиций 1-4 (табл, 4) определяют, как описано в примере .JE Данные приведены в табл, 5. Г, Определение оптимального времени копирования форм из композиций 1-4 (табл. 4) проводят, как описано в примере 1Ж. Данные об оптимальном времени копирования приведены в табл. 5. Пример 3. А. 100 мас.ч. оС,ш-метакрил-поли(диэтш1енгликольфталата)(МДФ-8), 10 мас.ч, акриловой кислоты, 5 мас.ч. акриламида50,005 мас.ч гидрохинона, 0,5 мас.ч. изопропило7 1

вого эфира бензоина перемешивают на протяжении 30 мин. Отдельно растворяют 0,1 мае.ч. D -изоаскорбинрвой кислоты в 1 мл диэтипенгликоля и 0,005 мае.ч. иодида кальция в 1 мл диэтиленгликоля Полученные растворы прибавляют к остальным компонентам кпмпозиции и перемешивают на протяжении 20 мин. Получают помпозицию 5

1093648

(табл. 4). По аналогичной методике получают композиции 6-9 (табл. 4).

Б.Определение стабильности при 20, 60 и , светочуветвительнос5 ти композицией 5-9 (табл.4) и оптимального времени копирования форм проводят как описано в примерах 1Г,Д, Е и .Ж.

Данные приведены в табл. 5.

h

1ЛЧLTl

p.

л

Ч О К

U к ш

-.. К

ш

h

gA t;

п ь о

СП W

о

О

ФОТОПОЛИМЕРИЗУКХЦАЯСЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая полимер, фотополимеризующееся этиленненасьщенное соединение, производное фенола, ot-acкорбиновую кислоту или D-изоаскорбиновую кислоту, фотоинициатор и растворитель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения стабильности композиции, она дополнительно содержит термоингибитор - соль иодистоводородной кислоты общей формулы (I) RI. где R - Na, k, Mg, Са, - /Л«-к. . Н 1 Rj , Rj Н, CHj , c.H,; R, Rj, Ri - H, CjHj, n 1, 2, и в качестве растворителя многоатомный спирт общей формулы ,Н

-5 I

А к

О)

о ю

§nj

«

к

S

Е- S S

ш е о

о S Р1 ш

П

(Г)

п

о

IU

о н

го

о

к о р.

и; к к о С ж

т- С О р. ж

Еш . m f- и

. о fо

01 S

к ш

X С

и о о о m о р- ь

S а: I

О) К

-- h (Примечание.

Таблица 2 Номера композиций соответствуют номерам композиций в табл. 1.

о

о n

го гд

Г-J

о

О

CN1

IN

О ОО

о оо

У

CN (N

Г-)

ГП

Ov

о СП

т-см

о о

4DчО

X к h О п) рin

чО

r-J

(В

о о

01

со

,

л о

Е

о S

fci;

к о ж

О 00

о

Q О

О со

ее

he о

Еи

CO

S «

i

1

vr

О

о

ч о

1

к

ta

д

ПЗ

;2

iz;

. о,

t ЕOI

:х

+.

п го Примечание . Номера композиций табл. 4.

Таблица Ь отвечают номерам композиций в