Жидкая фотополимеризующаяся композиция для изготовления печатных форм — SU 1123013 (original) (raw)

(19) Ш) 0 03 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИДЕТЕЛЬСТВ РСК о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью попьппения стабильности печатных форм при хранении и снижения стоимости композиции, в качестве не насьшенного олигомера она содержит смесь олигомеров формул Бюл,И.М.Н.И,Е В учапскии,уновская,абкова,олотухин,А.Ф М.В С.И Т И(СН СН О) о СССР СК видетельст С 1/68, 19 детельство С 1/68, оп Кэ Н ик. ри следующем соотношении компоненов композиции, мас.ч.:Ненасыщенныйолигомер 100 формулы ( Ненасыщен олигомерформулы ( Виниловый мономер Фотоиници Термоинги 20-40 0,5-,0 0,1-0,3 о итор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Украинский нательский институтпромышленности(54)(57) ЖИЛКАЯ ФОТОПОЛИМЕРИВУ 10 ЩАЯСЯКОМПОЗИПИЯ ЛЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХФОРМ, включающая ненасыщенный олигомер с акриллатными группами, фотоинициатор - метиловый или.изобутиловый эфир бензоина, виниловый мономер, выбранный из ряда метакриловаякислота, акриловая кислота, метилметакрилат, бутилметакрилат, метакриламид, И-винилпирролидон, 2-оксиэтилметакрилат и термоингибитор - гидрохннон или 2,6-дитретбутил-и-крезол,ш = 7,5"10,0; п = 3,3-3,81123013 Таблица 3 Ненасыщенные олигомеры Формулы Компо зиция МАК АК в мас.ч, Син- К и мас.ч те е 0 7,5 10 1 7 3,5 30 3,5 40 Н 8,8 10 100 11 СН 1 10 О 100 1 5 СН 8,200 10 СН 3 0 4 СН 8,8 100 12 СН 3,8 30 6 8 СН 8,7 13 Н 8,0 8 14 СН 8 9 14 СН 8 14 СН 3,58 2 15 Наименование: мас,ч. о п ти" ОУА 10 15 0 10 О по о типу)100 УА 11 (по про- то- типу) 100 11 Н 3,100 11 Н 3 5 100 13 Н 3 5 00 14 СНу 3,58 Ненасыщенные олигомеры Виниловые мономеры,мас.ч.Кампо зиция К ИЭБ Х 0,1 1,0 3 1,0 4 10 10 0,1 О,2 0,1 2 0 4 0е ерь енасьщенные оли Наименование: мас.ч 1 О 11 (п 1,0 протоипу)0,1 0,1 1 0 еров Формул .(1) и (Щ вермаингибитара дается сналичия в используемых массовом соотношении 100:27 учетом загружаемого при сийтеземономерах.111 сч О сч О 1л л л Ф ОО лчР Еа О М М11 оВц1 01 Ф а Э Х ХЭ Х О о Х е вФ 1 О сС 0 Х Х 4 1 Фа н Ю О О Х и с сч л ф лл л л л л л 1 м м м м м м ф И И Ю О цЪ О И О ц 1 И ц 1ф С 00СЧ фСЧ СЧ Оъ ОСЧ л- СЧ СЧ с - СЧ СЧ СЧ О И ф СЧ Ф СЧ О л л л л л л л ОЪ О Ф С"Ъ СЧ И МСЧ СЧ СЧ СЧ СЧ 1 СО СОСО СО СО ф ф СО СО СО 1 Фс3Ф Ф 1 1Ф ЦЪССЪ Ф И цЪ ССЪ Ф И С л л С сч сч цъ О О л л л л л л л л М ММ М СфЪ И СЧ М О С ОЪ М О иЪ М О, И М М М М СфЪ СЧ М М М М С 4 С 420 где р = .3-13в количестве. 5-10 мас.ч, на 100 мас,ч:. олигомера(1)Введение этого компонента в коул- позицию позволяет модифицировать фи-. 25 зико-механические свойства получаемых печатных форм.В качестве ненасыщенных олиго-..меров в предлагаемой композиции используют продукты этерификадии оли- ЗО гоэфирполиолов ненасьпценной монокар-боковой кислотой, например метакриловой или акриловой,3 11 при следующем соотно 1 пении компонентов, мас.ч.Ненасыщенныйолигомерформулы (1)Ненасыщенныйолигомерфармулы .(П.) . 20."40Виниловый .мономерФотоинициаторТермоингибитор 0,1-0,3Жидкая фотополимеризурщаяся композиция может дополнительно содержать олигооксиэтилендиакрилат. .(метакрилат) формулы В качестве олигоэфнрполиолов используют .смесь олигодиэтиленгликольадипината: общей Формулы (1 Ч) мол.м. 1730-2270 и олигоэдйртриола на основе диэтиленгликрля, адипиновой кислоты и триметилпропана общей формугы (Ч) молм,. 2440-3200 Н(ОСН - СНг) 0-(К ),-Н (1 Ч)СН СН,ССНг-й )-Н , (Ч)О Оигде К - -С-.(СН ) -С -О(СН СН 0)2 ф гг г ф ш = 7,5-10,0; и= 3,3-.3,8 23013 4тов диэтиленгликольадипината мол,м1780-1960 формулы (1 Ч) и очигоэфиртриола мал,м. 2670-2950 формулы (Ч)при мольном соотношении 1 Ч:Ч= 5 й 1 6:1,причем в = 7,7-8,6, а и =3,46-3,64,таким образом на 100 мас.ч. олигомера Формулы,(1 Ч):.приходится 25"30 масч. олигомера формулы (Ч),Характеристики олигоэфирполиолов 10 марки Пприведены ниже.Внешний вид: вязкая жидкость отсветло-желтого до светло"коричневого цвета.Кислотное зиметруХеплера,сП, при 75 С 1 О,00+1,00ТехническиеусловияТУ 6-. 05-.1607-73Ст.оимость.продукта,руб./кг 1,90Процесс этерификации олигоэфирполиолов целесообразно проводитьв среде несмешивающегося с водой,но совместимого с реагентами раствори.теля, образующего с водой азеотропные смеси (бензол, толуол, четыреххлористый углерод, 1,2-дихлорэтилен,4 О трихлорэтилен) в присутствии катализатора этерификации(серная кислота,бензол- или толуолсульфокислота).Реакцию этерификации проводят.при непрерывном удалении конденсационной .воды до полного замещениягидроксильных групп олигоэфирполиолов на акрилатные (метакрилатные)группы, Целесообразно использовать .олигоэфирполиолы марМи.П, представляющие продукты,поликонденсации адипиновой кислоты, диэтиленгликоля и триметилопропана. Поскольку соотно шение триола (триметилолпропана) к диолу (диэтиленгликолю) составляет 2 мол,7., то в результате поликонденсации получается смесь двух нродукКомпозиция может содержать так же олигооксИэтилендиакрилаты (метакрилаты) со степенью лолимеризации 8-13. В качестве указанныхсоединений можно использовать продукты,например полиэфир ТГИ(триэтилен .гликольдиметакрилат) или полизфирТГМ(олигооксиэтилендиметакрилатсо средней степенью полимеризацииэтиленоксидных звеньев 13). Олиго 1123013Реакционную массу охлаждают да 55-60 С, реактор подсоединяют.ководоструйному насосу и отгоняют растворитель, После отгонки основной массы растворителя систему соединяют с Форвакуумным насосом, снаб 55 оксиэтилендиакрилаты (метакрилаты) вводят в состав композиции для1модификации Физика-механических свойств печатных Форм.П р и м е р 1, А. Получение олига эфирполиолов.Олигоэфирполиолы получают на установке, состоящей из стеклянной реакционной колбы емкостью 2,0 л, помещенной в воздушную баню, снабженную электронагревателями и системой термарегулирования с контактным термометром, позволяющей поддерживать температуру реакционной смеси с точностью +3 С. Колба соединена с нисходящим холодильником и приемником для .сбора конденсата, подклюценного к вакуум-насосу, Синтез проводят в две стадии: вначале проо водят полнконденсацию при 250. С и ать 20 мосферцом давлении, а затем при остаточном давлении 2-3 мм ртст. и 250 С. Количество загружаемых ком"апонентов, режим процесса.и свойства получаемых продуктов приведены в табл. 1. Все загружаемые компоненты имеют квалификацию "ч".Б. Получение акрилированных алигоэфирполиолов. В стеклянный реактор емкостью 1,0 л, снабженный ме. ханическай мешалкой, контрольным термометром, обратным холодильником с насадкой Дина-Старка, загружают олигоэфирполиол, полученный в соответствии с примером А,. растворитель, образующий азеотропную смесь с водой, ненасыщенную монокарбоновую кислоту и термоингибитар, Реактор помещают в масляную баню, снабженную электрообогревом, системой термо регулирования с контактным термометром, обеспечивающей точность поддержания температуры +2 С. Смесь переамешивают при комнатной температуре до получения гомогенного раствора в 45 течение 15-20 мин, а затем добавляют .катализатор этерификации. Температуру повышают в течение 1,5 ч до температуры, при которой отгоняется растворитель., и выдерживают при пере-.5 О мешцвании до прекращения выделяемой конденсационной воды. женным ловушками, охлаждаемыми жидкой углекислотой.При 50-60 ОС и остаточном давлении 1-2.мм рт,ст, отгоняют остатки растворителя и непрореагировавщую монокарбоновую кислоту.Данные по загрузке, режимам синтеза и результатам анализа акрилированнь 1 х олигоэфирполиолов приведеныв табл. 2.В табл. 2 и 3 приняты спедующиеобозначения:ОУА - олигооксипропилуретандиметакрилат марки ОУАТ (ТУ Р 6-03-22-60-7 6),МАК - метакриловая кислота чистая;АК - акриловая кислота чистая;ММА " метилметакрилат чистый;БМА - бутилметакрилат чистый;АА - акриламид чистый, метакриламид технический;ВП - И-винилпирролидон чистый;МЭГ - 2-оксиэтилметакрилат (полиэФир ТГМ-. 13) со скоростью полимеризации оливоэтиленоксида=13,МЭБ - метиловый эфир бензоина очищенный;ТГМ-.3- триэтиленгликальдиметакрилат(полиэфир ТГМ);ИЭБ визобутиловый эфир бензоинаочищенный;.ГХ - гидрохинон чистый,ДБК - 2,6-дитретбутил-й-крезолчистый,ОП- оксиэтилированные эфиры алкилФенолов марки ОПТЭГДА- тетраэтиленгликольдиакр 1 тлатмарки ТЕСПА фирмы "ИСВ" (Бельгия),СК - серная. кислота концентрированная чистая;.БСК - бензолсульфакислота чистая;ПТСК - П-толуолсульфокислота чистая;БЗ - бензол чистый;ТЛ - толуол чистый,П-полиэфир марки П, представляющий смесь олигополиблов Формул(1) и (11) в весовом соотношении100:27, гидроксильное число 59;в=8,3 п=3,58.В, Готовят жидкие Фотополимеризующиеся композиции путем смешения компонентов до гомогенного состояния. Составы композиций приведены в табл,3, Образцы композиций подвергают испытаниям для определения основных технологических показателей как .ком-. позиций, так и печатных Форм на их Фоснове, Методики испытаний приведеныв примерах Г,Д,Е,ЖЗ, а результаты испытаний - в табл. 4Г, Для определения относительной светочувствительности образцы ФПК заливают в кассету, состоящую из двух плоскопараллельных стеклянных пластин и специальной "ростовой" рамки толщиной, 1,75 мм. Заполненную кассету облучают по зонам различными дозами актиннчного излучения, используя излучатель, состоящий из панели . трубчатых люминесцентных ламп ЛУФТ, расположенных на расстоянии 150 мм от кассеты После облучения.прояв/ляют полученную сенситограмму 1-ным водным раствором бикарбойата натрия,: строят .характеристическую кривую в координатах толщина отвержденного слоя (миллиметр)-логарифм продолжительности облучения (секунда) и рас.считывают относительную светочувствительность по .Формуле 5 = - (относи-.л: Ы тельнаяединица) где ъ - продол(жительность; облучения: для образова-ния отвер",кпенцого слоя толщиной 1 мм.Д. для определения Физико-механических характеристик фотоотвержден ных композиций используют кассету и излучатель, описанный в примере Г. З 0 Заполненную кассету облучают с каждойл стороны в течение времени , . Испытание отвержденнЫх образцов натвердость. проводят по ГОСТ 253-.53 на приборе для .определения твердости резин ТМ, а .испытание на.разрывную прочность и удлинениепри разрыве производят по ГОСТ 20-64.на разрывной машине РМП, снабженной самописцем, при скорости движения што ка 30 мм/минЕ. Для определения технологических характеристик используют уста-: новку ФЛ, состоящую из кассетного узла, излучателя и системы по. - . дачи композиции. Кассетный узел состоит из двух стеклянных полукассет, снабженных вакуумным прижийом, П-образной ростовой раМки толщинои 0,7 мм и приспособлением для смыкания.полу . кассет и заполнения жидкой композицией. Излучатель состоит из панели люминесцентных ламп. ЛУФТМощ-. ностью 15 Вт в количестве 7 штук, Расстояние от ламп до.плоскости 5 кассеты 80 мм. Система подачи ком-. позиции включает бачок - дозатор поршневого типа с ручным приводам. Модельный негатив содержит штриховые элементы различной сложности и растровые поля линиатурой 24- 60 лин/см с градацией 5-907Процесс изготовления;модельных форм заключается в укладке модельного негатива на стеклянную пластину нижней.полукассеты, накатке поверх негатива тонкой полиэтилентерефталатной пленки толщиной 1.0-12 мки и вакуумном. фиксировании последней, накатке на верхнюю палукассету и вакуумном фиксировании полиэтилентерефталатнойподложки.толщиной 100 мкм, покрытоЛ полиуретановым адгезионным слоем толщиной 10 мкм, смыкании полукассет, заполнении зазора, образованного ростовой рамкойжидкой композицией и экспонировании последней. После разборки кассеть 1 полученнуюмодельную форму .проявляют 1 Х-нымраствором бикарбоната натрия в устаоновке струйного типа при 35 С и дав-.лении 3 кгс/см.оМодельную Форму сушат нри 70-,80 С2 мин и дополнительно облучают подлампами ЛУФТна расстоянии 80 мм;1,5 мин.Оптимальное время экспонированияподбирают таким образом, чтобы наформе полностью воспроизводился растрлиниатуров 40 лин/см.Определяют также технологическуюразрешающую способность по максимальной линиатуре растра с градацией 5-90 Х, воспроизводимой по формепри требуемой продолжительности облу"чения. Результаты приведены в табл.4Ж. Для определенйя термостабильности жидких композиций образцы композиций помещают в термошкафы при60+10 С, Термостабильность определяютпродолжительностью выдержки (сутки)до начала:желатинизации.3. При 60 С оценивают стабильность.0Форм при хранении в течение трехмес. Оценку качества поверхности печатающих элементов проводят по трехбальной .системе .(1 - отсутствует липкость, 2-. слабая липкость, 3 - силь"ная .липкость),П р и м е р 2. Готовят жидкуюфотополимеризующуюся композициюследующего состава, смесь ненасыщенчых олигомеров, полученных посинтезу 14 (см. табл. 2) и содержащих,. мас.ч олигомер (1) (Р =СН,=8 г 3) 100; олигомер (11) (У =СНгп = 3,58) 27;. 2-оксиэтилметакрилат30, м.ч. 11-метилолметакриламид 5;триэтиленгликольдиметакрилат (полиэфир ТГМ) 5," изобутиловый эфир 5бензоина 1; гидрохинон 0,1 (введенпри синтезе ненасьпцепных олигомеров);2,6-дитретбутил-п-крезол 0,1,Печатные формы получают с использованием комбинированного негатива,содержащего. текстовые элементы иполутоновые иллюстрации с линиатуройрастра 34 лин/см на комплексе сбору"дования, включающем экспонирующееустройство ФЛО-бб К, проявочное устройство струйного типа Фирмы "Мо 11"и устройство для дополнительной об- .работки форм ФЛО-бсг к. Экспонирующее устройство кассетного типа .снабжено излучателем МГЛмощностью3 кВт и специальной полукассетой длявакуумного Фиксирования полимернойподложки (полиэтилентерефталатная пленка толщиной 0,1 мм, покрытая адгезионно-.противоореольным слоем толшиной .0,01 мм на основе сшитого полиэфнруретана). Устройство для до. полнительной обработки. содержит:излучатель " панель ламп ЛУФи. систему для обдува Форм горячим воз- З 0духом.Режимы изготовления Форм; оптимальная экспозиция 90 имп. (по экспозиметру марки КАЭ, 1 импульс й 2 с); состав проявочноо раствора1% ный35раствор бикарбоната натрия темгпература проявления 38 С, .продолжительность проявления 1;5 миг дав"ление проявочного раствора 3,0 кгс/смтемпература горячего воздуха при 40сушке Форм 80-90 С, продолжительностьсушки 1,5 мин, продолжительностьдополнительного облучения 1 мин.Полученные Формы имеют общую толщину 0,9 мм, глубину рельефного изоб 45ражения 0,8 мм, твердость печатающих элементов 11,0 кгс/см 2. Печатные формы закрепляютна слепомстереотипе при помощи двухстороннейлипкой ленты, стереотип крепят на 50формном цилиндре ротационной печатной машины ПРК.Получены оттистки хорошего качества. П р и м е р 3. Готовят жидкую фотополимериэующуюся композицпо следующего состава. смесь ненасьпценных олигомеров, полученных по синтезу 14 (см, табл 2) и содержащих,мас, ч., олигомер .(1)Ь = СН гп=8 г 3); олигомер (11) (К СНг=3,58) 2.фг.1 О м,ч, метакрнловаякислота 10; тридекаэтиленгликольдиметакрлат (полизфир ТГМ) 10, ч,изобутиловый эсЬир бензоина,1; гндрохинон (введен при сннтезе ненасьпценных олигомеров) 0,.1,. 2,б-дитретбутил-и-крезол 0.,1.Печатные формы получают на оборудовании Фирмь "Асахи Кассей КК."(Япония), включающем экспонирующееустройство "АРК-В 201" и устройстводля проявления и дололнителькойобработки "АРК-.БК-В", ЭкспониРую"щее устройство ракельного типаоборудовано ртутной лампо.мощностью 3 кВт для экспонированиясо стороны негатива и люминесцентными излучателями.для облучениясо стороны подложки, Устройство"АРК-ЯК-В" оборудовано ртутной лампой мощостью 5 кВт для дополнитель"ного облучения Форм,Режимы изготовлеиия форм: продолжительность облучения со стороны подложки 30 с,продолжительностьоблучения со стороны негатива 150 ссостав проявочного. раствора - тЕтраборат натрия 1%; гидроокись натрияОг 5%.; ПАВ марки "У" 1%; пеногаситель марки "КМ" 0,1%, вода 9 гА%.;температура проявления 60 с, продолжительность сушки б 0: с; температура воздуха в зоне сушки 75-80, продолжительность дополнительного облучения 30 с,Полученные формы имеют толщину 0,73 мм, глубину рельефного изображения 0,6 мм, разброс по толщине + 0,015 ммг твердость по Шору АбЗ ед. по Бриннелю 12,1 .кгс/см,. Формы при помощи двухсторонней лиякой ленты наклеены на Формоносйтель и проведена .печать на линии"Камерон-Шеридан" с использованиемпечатной краски "Чпйег 8182". Одновременно проводят сравнительные испытания жидких композиций и печатных Форм "АРК-РР" Фирмы "Асахи Кассей К.К,К.",Печатные формы, изготовленные с применением предлагаемой фотополимеризующейся композиции, обладаютхорошими Физико-механическими иулучшенными эксплуатационными характеристиками,. в частности лучшейтермостабильностью композиций и отсутствием.липкости при хранении готовых форм, а также имеют более низкую стоимость (снижение стоимости на 45-582) по сравнению .с известной. 5 композициейИо основным показателям (свето- чувствительность, репродукционнографические и печатно-технические характеристики, устойчивостьк смы вающих растворам) предложенная композиция и печатные формы на ее основе не уступают лучшим зарубежным материалам. Предлагаемое изобретениеможет найти применение при изготовлении эластичных Форм для печати билетнобланочной и книжной продукции, в частности для печати книг из печатно- отделочной Линии с. бесконечнЫм фоР- моносителем типа "Хаиерон-Перидан".ннн н н н о о о о ю о м - , лл оо счл счс 3 с сч с 4 м Л со М В ц 1 ц а а а а а ац 1 О ж - сЧ Ю цО О ц э о 1И РЕх, хооеар 1 Х Еэаооэ 1-мохаХ Е Р Р 3 Ж Ь 1Х (бЭ (б Ж1 ососьВЦх 1 О О О о О О а а а аа м . ,Ои О 1 1 о о с ю а н сч сч .ю 1 ц и а а а а1сь Р сч с 4 с 4 счо о о о о о а а а а а а СО СО СО СО СО СО О О С Сь О О м м м м м м е сО Л щ а а л а а л ф СО ф СО СО ф м м м м м м

Смотреть

Жидкая фотополимеризующаяся композиция для изготовления печатных форм