ПРОЯВИТЕЛЬ ДЛЯ ЛИТОГРАФСКИХ ПЛАСТИН Советский патент 1973 года по МПК G03F7/32 G03C5/30 

1

Изобретение касается прояйления экспонй рованных светочувствительных материалов, а именно литографских пластин, светочувствительный слой которых способен полимеризоваться при действии света.

Известно проявление светочувствительного слоя литографских пластин в воде, предусматривающее следующие виды обработки в различных растворах для придания литографской пластине свойств, необходимых при печатном процессе: десенсибилизацию, олеофилизацню, получение рельефа. Таким образом, известный проявитель не позволяет получать рельефную литографскую нластину с фотополимеризованным слоем за одну стадию обработки.

Цель изобретения состоит в получении проявляющего состава, позволяющего эффективно осуществлять обычное проявление и последующую обработку литографской пластины в одну стадию.

Для достижения этой цели предлагается при проявлении фотополимеризующегося слоя, включающего ненасыщенный сложный полиэфир и мономер с этиленовыми связями, использовать нроявитель, состоящий из проявляющего вещества - кетона или циклического простого эфира, соединения, способствующего восприятию фотополимеризованным слоем типографской краски, включающего или

сложные эфиры высщего алифатического насыщенного спирта с 24-34 атомами углерода и алифатической насыщенной карбоновой кислоты, или смесь указанных сложных эфиров и карбоновой кислоты, или моно- или диэфиры упомянутой карбоповой кислоты и глицерина, или смесь канифоли и японского воска, и поверхностно-активного вещества типа фосфата, алкиламида или амида.

Проявляющее вещество можно применять совместно с низшим алифатическим спиртом, имеющим 1-4 атома углерода.

В нроявитель может быть введен протравливающий агент, состоящий из водорастворимых неорганических кислот или их солей.

Весовое соотношение проявляющего вещества, соединения, снособствующего воснрия,тию тинографской краски фотополимеризованным слоем, поверхностно-активного вещества и протравливающего агента равняется 70-97 : :2-20:0,5-5:0,5-5. В отсутствие протравливающего агента это соотношение равно 70-97:2-25:1-5.

В качестве кетона применяют ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон, метилнзобутилкетон, метилгексилкетон или ацетофеноп.

В качестве циклического простого эфира используют диоксан, диметилдиоксан, тетрагидрофуран, диоксолан или 4-метилдноксолан. в качестве низшего алифатического огинрта, имеющего 1-4 атома углерода, применяют метанол, этанол, н-пропанол, нзопропанол или н-бутапол, а в качестве высшего алифатического 1гасы:щенного спирта - лигноцериловый, н-гексакозиловый, н-октакозиловый, н-триакоитиловый, мирициловый или н-тетратриаконтиловый спирт. В качестве алифатической насыш.ениой карбоновой кислоты употребляют лаурииовую, миристиновую, пальмитиновую или стеариновую .кислоту. В качестве протравливающего а гейта иримеияют азотную кислоту, азотнокислый аммоний, азотнокислый натрий, азотнокислый калий, азотнокислый магний, фосфорную кислоту, фосфорнокислый калий, кислый фосфорнокислый аммоний. В проявитель вводят совместно с протравливающим агентом хлористоводородную кислоту или се соли.

ОО

i (СНг)у - О - С - С - (СН2)у Это позволяет упростить операцию проявче-ния, улучшить восприимчивость по отнон1ению к типографской краске, уменьшить загрязнеиность краской и ирилипаемость краски на участках, где отсутствует изображение, и дает возможность проявлять в одну стадию литографскую пластину с фотополимеризованным слоем, иолученным нанесением светочувствительного раствора, состоящего в основном из насыщенного 1иолиэфира, имеющего т. пл. свыше 100°С, молекула которого содержит не менее одного звена, фо1р,мулы -f-f -Of, где Ri - алкиленовая группа, содержащая 2-4 атома углерода; х -число 2-100, или формулы

где RZ или нафтиленовая груипа;

у - число, равное 2-4;

2- число 1 -10;

я - число 1-4,

и звена, представляющего остаток насыщенной дикарбоновой кислоты; непасыщениого мономера с этиленовыми связями в количестве 10-150 вес. ч., считая иа 100 вес. ч. насыщенного сложного полиэфира, инициатора фотополимеризации; ингибитора термической полимеризации и не менее одного органического растворителя.

Основные проявляющие соединения включают кетоны, такие как ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон, метилизобутилкетон, метилгексилкетон, ацетофенон, и циклические эфиры, такие как диоксап, диметилдиоксаи, тетрагидрофуран, диоксолан, 4-метилдиоксолан и их смеси. Перечисленные соединения можно использовать совместно с не менее че.м одним алифатическим спиртом, имеющим 1-4 атома углерода, таким как метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол и я-бутанол.

Фотополимеризующийся слой, образующий изображение иа отдельных участках, является олеофильным и по своей природе обладает превосходной восприимчивостью к печатной краске. Однако за счет нанесения средства, способствующего повышению воопр.иимчивости типографской .краски фотополимеризованным слоем, можно достичь полной однородности такой восприимчивости на всей поверхности печатной пластины. Эту обработку осуществляют одновременно с проявлением за одну общую онерацию.

В качестве соединения, способствующего Новыщению восприимчивости к .печатной краске, можно назвать смолу, воск (пчелиный воск, твердый парафин), т. е. сложные эфиры вьющего алифатического насыщенного онирта

с 24-34 атомами .углерода и алифатической насыи. карбоновой кислоты линейной молекулярной структуры, имеющей 12--18 атомов углерода, а также смесь сложного эфира и кислоты, сложные моно- и диэфир1.1, образовапные кислотной составной частью и глицерином.

Из высщих алифатических насыщенных спиртов можно перечислить лигноцериловый (С24), н-гексакозиловый (С2б), н-октакозиловый (С28) н,-триакоитиловый (Сзо), мирнциловый (СзО, н-тетратриа;контиловый (Сз). Примерами алифатических насыщенных карбоновых кислот линейной молекулярной структуры являются лауриновая (Ci2), миристиновая

(См), пальмитиновая (Cie), стеариновая (Cis) кислота. Также можно использовать смесь канифоли, основной составной частью которой является абиетиновая кислота, й-пимаровая кислота и другие, с белым я.понским воском.

Кроме того, путем добавления десенсибилизатора в качестве третьего комионента можно проводить за одну операцию десеисибилизацию, обозначающую в данном случае обра|бо11ку, в результате которой участкам, где отсутствует изображение, придают гидрофильность.

В качестве десенсИбилизаторов применяют поверхностно-активные вещества алкиламидпого типа, такие как лауриламннацстат, аминацетат отвержденпого говяжьего сала, октадециламинододециламнн, пирндинпйхлорнд, полиоксиэтиленалкиламид, поверхностно-активные вещества фосфатного типа, такие как диалкилфосфат, далее поверхностно-активные вещества типа амида, такие как сульфонаты амида олеиновой кислоты и амида себациновой кислоты.

В связи с тем, что предлагаемый состав проявителя используют в виде одного раствора, применяемого для достижения различных целей, все три составные части должны растворяться равномерно с получением однородного раствора и, следовательно, находиться в определенных соотношениях при смешивании.

Найдено, что применение протравливающего агента в качестве четвертой составной части раствора для проявления, может обеспечить протравливающее действие в результате обработки общим раствором.

В качестве вещества для травления используют неорганические кислоты или их соли, которые обязательно должны растворяться в воде, например азотную кислоту, нитрат аммония, нитрат натрия, нитрат калия, нитрат магния, ортофосфорную кислоту, фосфат калия, кислый ортофосфорнокислый аммоний и т. п.

Кроме того, эти соединения успещно употреблять совместно с хлористоводородной кислотой и ее солями.

В случае применения средства для травления весовое соотнощение между проявляющим веществом, соединением, способствующим впитыванию типографской краски фотополимеризованным слоем, десенсибилизатором и протравливающим агентом предпочтительно равно 70-97 : 2-20 : 0,5-5 : 0,5-5.

Предлагаемый проявитель Может быть разбавлен водой. В этом случае весовое соотнощение между проявляющим составом и водой 10 : 1 - 1 : 2, лредпочтительно 2 : 1-5 : 6.

Готовить проявитель можно смешением упомянутых компонентов в одном сосуде при температуре окружающей среды и перемешивании.

Применение данного проявителя позволяет получать литографские пластины за одну операцию проявления после процесса фотополимеризации.

Средства для травления добавлять не обязательно. Трехкомпонентный проявляющий раствор применяют в случае, когда имеют мелкозернистую подложку, четырехкомпонентный используют преимущественно для сравнительно толстого фотополимеризующегося-СЛОЯ на пластине. Именно за счет добавления протравливающего агента становится возможным полностью удалить остатки проявителя при наличии подложки со сравнительно глубокой

степенью зернения и уменьшить прилипание типографской краски на поверхности раздела между участками с изображением и участками, где изобрал ение отсутствует во время печати.

|Под,ложкой может быть бумага, нанрнмер бумага, проклеенная смолой и обработанпая глиной, бумага, покрытая смолой; металлы илн сплавы, такие как алюминш , цинк, медь,

магний; алюминий, покрытый слоем меди, железо, покрытое слоем меди. хром роианная медь, нержавеющая сталь или бронза; пластмассы, такие как полиэфиры, полиамиды, поливини л хлориды, иолиметилметакрилаты или

полистиролы, а также эфиры целлюлозы. Желательно, чтобы таких нодложек была 0,1-2,0 мм. Особенно предпочтительными являются алюминиевые пластины толщиной 0,3-0,5 МЛ1, цинковые пластины толщиной

0,3-1,00 мм и пластины из металлического магния толщиной 0,3-1,0 мм.

Для приготовления литографских пластин, используемых в плоской печати, светочувствительный раствор наносят на поверхность нодложки в виде покрытия. После удаления растворителя во время высушивания полученную пластину помещают в пневматическую копировальную раму и подвергают экспозиции. Длительность экспозиции изменяется в зависимости от толшины слоя покрытия. Загем пластину проявляют с помощью проявителя, состав которого соответствует предлагаемому, с применением специального устройства для обработки пластин, в котором имеется

разбрызгивающее сопло или щетка для нанесения жидкого проявителя, последний можно наносить па пластину также вручную с помощью мягкой губки. Пример 1. В 100 г ненасыщенного полпэфира, полученного с Применением диольных компонентов и компонентов дикарбоновой кислоты, приведенных в табл. 1, добавляют 20 г акриламида, 15 г стирола, 15 г глицидилметакрплата, 2 г бензоина и 0,2 г гидрохинона.

100 г полученной смеси растворяют в 2000 г смеси трихлорэтилена с метанолом в весовом соотношении 2:1 с целью получения светочувствительного раствора для литографии. Цинковую пластинку толщиной 0,5 мм.

нмеющую зерненую поверхность с размером зерен 600 меш, покрывают полученным светочувствительным раствором с номощью накаточного устройства для приготовления пласти г с фотополимеризующимся слоем толщиной

0,01 .1LW. После высушивания пластину помещают в пневматическую копировальную раму и экспонируют ртутной лампой мощностью 500 вт на расстоянии 0,5 м в течение 1 мин через полутоновой негатив.

Затем пластину проявляют с применением 1000 г проявителя следующего состава: 90 ч. основного проявляющего вещества, содержащего диоксан, метилэтилкетон и этанол в весовом соотношении 16:3:1; 7 ч. соединения,

способствующего впитыванию типографской краски фотополимернзованиым слоем, содержащего сложный эфир, полученный взаимодействием пальмитиновой кислоты и мирицилового спирта, и саму пальмитиновую кислоту в весовом соотношении 10 : 1 и 3 ч. хлорида пиридиния в .качестве десенсибилизатора. Во время проявления состав равномерно разПримечания:

Молярное соотношение между диолом и дикарбоновой кислотой 1 : 1. Молярное соотношение между простым эфмродиолом и сложноэфирным днолом 4 : 6.

Молярное соотношение между ненасыщениой дикарбоновой кислотой н насыщенной дикарбоновой кислоой 1:1.

Получение ненасыщенного нолпэфира при проведении опыта 1.

100 г полиэтиленгликоля, имеющего средНИИ мол. в. 200, нагревают до 220-240°С в атмосфере азота, после чего добавляют 58 г фумаровой кислоты и 1 г /г-толуолсульфокислоты. Реакцию продолжают 10 час, причем образующуюся в результате воду отгоняют. Полученный лолиэфир имеет кислотное число 16 и т. пл. 110°С.

При проведении опытов 2-4 ненасыщенный полиэфир получают так же, как указано для опыта 1..

Получение сложноэфирного диола для опыта 5.

К 824 г диметилтерефталата и 789 г этиленгликоля добавляют 0,5 е уксуснокислого цинка и иолученную смесь нагревают при 180- 200°С в атмосфере азота. СЗбразовавшийся в количестве 271 г метанол отгоняют, полученную смесь дополнительно нагревают нри 220-240°С, причем отгоняют 453 г этилепгликоля. Получают быс-р-оксиэтилтерефталат, имеющий степень полимеризации 3,2.

Получение ненасыщенного сложного полиэфира для опыта 5.

К полученному сложноэфирному диолу добавляют 144 г фумаровой .кислоты и 3 г п-толуолсульфокислоты. Образовавщуюся смесь нагревают при 240°С в течение 8 час в атмосфере азота, причем воду отгоняют. Получают ненасыщенный полиэфир, имеющий кислотное число 16,5 и т. ПЛ. 184°С. ливают по новерхности Пластины, после чего пластину равномерно протирают вручную целлюлозной губкой в течение 2-3 мин. Таким путем получают печатную нластипу, обладающую превосходной способностью впитывать типографскую краску. Таблица 1

При проведении опытов 6-8 ненасыщенные полиэфиры готовят так же, как для оиыта 5.

Получение сложноэфирного диола для опыта 13.

К 789 г этиленгликоля добавляют 824 г диметилтерефталата и 0,5 г ацетата цинка. Полученную смесь нагревают при 180-200°С в атмосфере азота в течение 80 мин для отгонкн 271 г метанола. Затем повышают температуру до 220-240°С и продолжают нагревать массу ири этой температуре в течение 2,5 час для отгонки 456 г этиленгликоля.

Получение ненасыщенного сложного эфира для опыта 13.

К полученному сложноэфнрному диолу добавляют 155 г фумаровой кислоты, 105,5 г аднпиновой кислоты и 3 г я-толуолсульфокислоты, причем температуру выдерживают на уровне 240°С. Спустя 30 мин в реакционную массу вводят 523 г полиэтиленгликоля, имеющего средний мол. в. 600, и полученную смесь оставляют реагировать в течение 8 час нри 240°С в атмосфере азота, причем воду, образующуюся в ходе реакции, отгоняют. Получают ненасыщенный сложный полиэфир, имеющий кислотное число 21,4 и т. пл. 145°С.

При проведении опытов 9-12 и 14 ненасыщенные сложные полиэфиры готовят так же, как и для опыта 13.

Пример 2. Алюминиевую нластину толщиной 0,3 мм покрывают тем же фотосенсибилизируюидим раствором, что в опыте 1 (см. табл. 1). Получают фотосенсибилизированную пластину, имеющую способный к фотополимеризации слой толщиной 0,01 мм. Эту пластину экспонируют через полутоновой негатив в течение 3 мин на -расстоянии 30 см от ультрафиолетовой флуоресцентной лампы мощностью 30 вг. Проявляющий состав готовят смещением 80 ч. основного проявляющего вещества, содержащего тетрагидрофуран и метиловый спирт в весовом соотнощении 3:2, 10ч. соединения, способствующего впитыванию типографской краски фотополимеризованным слоем, в виде сложного эфира лауриловой кислоты и к-тетратриаконтилового спирта и 10 ч. протравливающего агента, содержащего 15%7ный раствор азотнокислого аммония и 10%-ный раствор хлористоводородной кислоты в весовом соотнощении 1:1. Эту смесь разбавляют водой нри весовом соотнон1ении 1:1. Полученный раствор проявителя равномерно разливают по поверхности пластины. Затем пластину равномерно протирают вручную целлюлозной трубкой в течение 3 мин. Таким путем получают пластину для литографской плоской печати.

П р и Л1 е р 3. Ненасыщенный сложный полиэфир готовят путем проведения обычной реакции поликонденсации с применением 1 мол. ч. полипроииленгликоля, имеющего средний мол. В. 400, 1 мол. ч. этиленгликоля, 1 мол. ч. фумаровой кислоты и 1 мол. ч. терефталевой кислоты. К 100 г полученного ненасыщенного сложного полиэфира добавляют

10

20 г метиленбнсакрила.мида, 10 г стирола и 1,0 г этилакрилата, 2 г дифенилсульфида и 0,1 г |3-нафтола. Фотоиолимеризующийся компонент растворяют в 1000 г ацетофенона для получения светочувствительного раствора. Этим раствором покрывают алюминиевую пластину толщиной 0,1 мм для образования фотополимеризующегося слоя толщиной 0,005 мм. После высушивания пластину эксионируют через полутоновой негатив в течение 15 мин ири облучении дуговой ламиой с угольными стержнями на расстоянии 1 м. Проявляющий раствор готовят смещеннем 85 ч. основного вещества для проявления, содержащего

дноксан, ацетон и этиловый снирт в весовом соотнощении 14 : 1 : 5; 12 ч. соединення, способствующего внитыванпю типографской краски фотополимеризовапным слоем, содержащего сложный эфир, иолуче1П ый взаимодействием пальмитиновой кислоты и мирицилового спирта, и пальмитиновую кислоту в весовом соотношении 10 : 1, и 3 ч. азотной кислоты (уд. в. 1,35-1,44) в качестве протравлпвающего агента.

Полученный проявляющий состав дополчнтельно разбавляют так, чтобы получпть проявитель с концентрацией 50 вес. %. Пластину проявляют с помощью указанного состава. В результате получают печатную пластину,

обладающую превосходпымн качествами, во время печатания не наблюдается никаких побочных явлений, таких как образование иены, загрязнение или засаливание. Пример 4. Пластину из металлического

магния толщиной 0,5 мм покрывают таким же светочувствительным раствором, как в нримере 3. Пластину экспонируют через полутоиовой негатив на расстоянии 1 м. Проявляющий состав готовят смещением 90 ч. основного проявляющего вещества, содержащего диметилдноксан и этанол в весовом соотнощении 4 : 1,5ч. соединения, способствующего впитываиню типографской краски фотополимеризоианным слоем, в виде сложного эфира н-октяконти.ювого спирта и стеариновой кислоты; 3 ч. дпалкнлфосфатной соли в качестве десенсибилизатора и 2 ч. кислого диаммонийфосфата в качестве протравливающего агента. Получеиным ироявляющнм веществом проявляют пластину в течение 3 мин в аппарате, в котором раствор проявителя распыляют соплом. В результате получают печатную пластину, имеющую изображение, полностью соответствуюHiee иаображению на полутоновом негативе.

Печатание с применением данной пластнны идет уснешно - бумага воспринимает печатные краски хорощо без образования пены, загрязнений п засаливания. Пример 5. К 100 г ненасыщенного полпмера, полученного взаимодействием 1 мол. ч. полиэтиленгликоля, имеющего средний мол. в. 600, 0,5 мол. ч. фумаровой кислоты н 0,5 мол. ч. адиннновой кислоты, добавляют 20 г акриловой кислоты и 30 г акриламида, 2 г бензоина

и 0,05 г гидрохинона для цолучення компонеита, способного к фотополимернзации. 15 г такого фотополнмеризующегося компонента растворяют в 1500 г 1,2-дихлорэтана в смеси с четыреххлористым углеродом в весовом соотношении 1:1, что дает светочувствительный раствор.

Алюминиевую иластину, имеющую толщину 0,5 мм и стеиень зернения 600 меш, аюкрывают светочувствительным раствором с номощью аипарата для нанесения иокрытня по принцину завесы. Получают фотосенсибилизированную пластину с фотонолимеризующимся слоем толщиной 0,02 мм. После высущивания иластину экспонируют в течение 1,5 ман через иолутоновой негатив при облучении дуговой ламиой с угольными стержнями на расстоянии 0,5 м. Проявляющий состав приготавливают с.мещенпем 85 ч. смеси диоксана, этилового спирта и воды в весовом, соотношении 7 : 1,5 : 1,5 (основное проявляющее вещество), 10 ч. сложного эфира н-мирицилового спирта и лаурииовой кислоты (соединение, способствующее впитыванию типографской краски фотонолимеризованным слоем), 4 ч. 60%-ного раствора азотной кислоты в виде протравливающего агента и 1 ч. лауриламинацетата, служащего десенсибилизатором.

Этим составом пластину проявляют в течение 3 мин с помощью аииарата для проявления с разбрызгивающим соплом. В результате ко времени нанесения печатного рисунка гидрофильные свойства участков, где не было изображения, заметно улучшаются. Можно получать более 10000 оттисков без каких-либо иризнаков образования цены, загрязнения или засаливания.

Пример 6. Компонент, способный к фотополи.мериза ции, готовят путем смешения 100 г ненасыщенного полимера, полученного, как указано в опыте 11 (см. табл. 1), 20 г акриламида, 15 г пропнометакрилата и 10 г стирола. 0,5 г бензоина, 0,0 г /г-метоксигидрохиноиа, 100 г полученного компонепта, способного к фотополимеризации, растворяют в 1000 г хлороформа для получения светочувствительного раствора.

Алюминиевую пластину толшииой 0,1 мм, имеющую стеиень зернения 600 меш, покрывают светочувствительным раствором, полученным, как указано выше, с помощью накаточного ролика. Получают фоточувствительную пластинку, имеющую слой толщиной 0,1 мм. После высушивания пластинку экспонируют в течение 2 мин через нолутоновой негатив с помощью ртутной лампы мощностью 2 кет на расстоянии 0,5 м.

Проявляющий сотав приготавливают смешеннем 90 ч. основного вещества для проявления, содержащего ацетофенон и этанол в

весовом соотношении 3: 1, 6 ч. соединения, способствующего впитыванию типографской краски фотоиолнмернзованным слоем, содержащего сложный эфир н-тетратриаконтилового спирта и лауриловой кислоты и нальмитиновую кислоту в весовом соотношении 8: 1, 3 ч. 60%-ного раствора азотной кислоты в качестве нротравливающего агента и 1 ч. олеипоамидной соли сульфокислоты в качестве десенсибилизатора.

Применяя получениый состав, иластину проявляют в течение 3 мин с использованием аппарата с разбрызгивающим соплом для жидкого проявителя. С помощью такой печатной пластины проводят печатание на высокоскоростиой офсетной печатной машине. Получают четкие оттиски без каких-либо призпаков образования пены, загрязнения или засаливания поверхности печатной пластины. Пример 7. 100 г пенасыщепиого полиэфира, полученного согласно опыту 1 (см. та.бл. I), 25 г акриловой кислоты, 5 г стирола, 20 г глиЦидилметакрилата, 0,5 г р-метилантрахинона и 0,05 г нитробензола тщательно перемещивают и полученную смесь растворяют в

1000 г смеси дихлорэтана с н-лропиловым спиртом в весовом соотношении 9 : 1 для получения светочувствительного раствора.

Полученным раствором покрывают разнообразные подложки с применением иакаточиого

ролика. Пластину помещают в -пневматическую копировальную раму и эксиоиируют в течение 2 мин с применением ртутной ламиы мощностью 2 кет па расстоянии 0,5 м через полутоновой негатив. Проявляют составами,

приведенными в табл. 2. Проявляющий раствор наносят вручную с помощью целлюлозной губки. В результате получают печатную пластину, которая при печатании не загрязняется, не засаливается и дает оттиски, точно

восироизводящие изображенне неагтива.

13

Предмет изобретения

Т а б л I ц а 2

растворимых неорганических кислот или их солей.

применен диоксан, диметилдиоксак, тетрагидрофураи, диоксолан или 4-метилдиоксола11.

карбоновой кислоты ирименена лаурииовая, миристиновая, иальмитииовая или стеариновая кислота.

Менепы азотная -кислота, азотнокислый аммо-12. Проявитель по лп. 1 и 4, отличающийся

НИИ, азотнокислый натрий, азотнокислый ка-тем, что в состав проявителя введена смесь

ЛИЙ, азотнокислый магпий, фосфорная кисло-протравливающего агента с хлористоводородта, фосфорнокислый калий, фосфорнокислыйной кислотой или ее солью, аммоиий. 5

,3 74868