Адгезивная композиция подслоя фотополимерных печатных форм

 

АДГЕЗИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ПОДСЛОЯ ФОТОПОЛИМЕРНЫХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ, содержащая линейный полиэфируретановый каучук общей формулы t i цидилакрилат или -метакрилат и до (Л полнительно тиомочевину, при следующем соотношении компонентов, мае.ч Линейньй полиэфируретановый каучук 100 Полиизоцианат 35-65 Фотоинициатор 15-50 Глицидилакрилат или Л 15-50 -метакрилат Органический раство200-400 , ритель Э) Тиомочевина 1,5-6,5 :о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(SD G 03 F 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

2. Авторское

У 911444, кл. С

3. Авторское

У 957154, кл. С

4. Авторское

У 390496, кл. G свидетельство СССР

03 С 1/68, 1980. свидетельство СССР

03 С 1/68, 1980. свидетельство СССР

03 С 1/68, 1973.

1„0(Й,-Ос-й -co) А Ои

35-65

15-50

200-400

1,5-6 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3663586/24-10 .(22) 15.11.83 (46) 15.04.85. Бюл. Р 14 (72) В.С.Шур, Е.В.Гридина, И.М.Тучапский и Т.И.Иихалюк (71) Украинский научно-исследовательский институт полиграфической промышленности (53) 777(088.8) (56) 1. Патент США В 3948666, кл. 96-115, опублик. 1976.

8108, 0с-н,-c -R„hocNH R3NHc где R(- (-СНД„, при K = 2 или 4

К, р -(-СН,)-.), Ъ Q сиз,- О сн С) m = 8,3-12,1; п. = 19,2-43,4, полиизоцианат, фотоинициатор, органический растворитель и виниловый . мономер, отличающаяся тем, что, с целью повышения сохраня- емости композиции, в качестве винилового мономера она содержит гли(54) (57) АЛГЕЗИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ПОДСЛОЯ ФОТОПОЛИМЕРНЫХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ э содержащая линейный полиэфируретановый каучук общей формулы цидилакрилат или -метакрилат и дополнительно тиомочевину, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.;

Линейный полиэфируретановый каучук

Полиизоцианат

Фотоинициатор 15-50

Глицидилакрилат или

-метакрилат

Органический растворитель

Тиомочевина

1150613 где R! — +. СН „при k = 2 или 4; (С 4,;

35 и й Q СН,, О СН О

m = 8,3-12,1

n. = 19,2-43 4, полиизоцианат, отоинициатор, органический растворитель и виниловый мономер, в качестве винилового мономера содержит глицидилакрилат или -метакрилат и дополнительно тиомочевину, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Линейный полиэфируретановый каучук

Полиизоцианат

Фотоинициатор

Глицидилакрилат или -метакрилат

Органический растворитель 200-400

Тиомочевина 1 5-.6,5

В качестве полиэфируретанового каучука применяют продукты реакции сложных линейных полиэфиров, таких как полиэтиленгликольадипинат, поли100

35-65

15-50

15-50

Изобретение относится к технологии изготовления фотополимерных печатных форм (ФПФ), используемых в полиграфической промышленности.

Известна адгезивная композиция 5 подслоя, применяемая при изготовлении ФПФ на металлических или полимерных подложках, содержащая линейный полиэфируретановый каучук, полиизоцианат, виниловые мономеры и ор- 1О ганический растворитель. Адгезивную композицию наносят.на подслоированную основу (подложку) и отверждают при 80-150 (1) . . Однако указанная композиция об- 15 ладает неудовлетворительными адгезивными и противоореольными характеристиками. Кроме того, отверждение композиции требует длительной выдержки при повышеннь!х температурах.2О

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является адгезивная композиция подслоя для ФПФ, содержащая линейный полиэфируретановый кау- 2 чук, например полученный при реакции полиэтиленадипината с диизоцианатом, полиизоцианат, например триметилолпропантриизоцианат,, диалкиламиноэтилакрилат или -метакрилат,. фото0 р р

l! 6 !!

1ф !-(0С-Й - 0 — R P ОСИН Р NH инициатор, например алкиловые эфиры бензоина, и органический растворитель из -классов кетонов и эфиров уксусной кислоты j2j

Эта композиция подслоя ФПФ на основе сложных эфиров из олигоэфирмалеинатных или олигоуретанакрилатных фотополимеризующихся композиций обеспечивает хорошую прочность сцепления печатающих элементов с подложкой и сравнительно быстро отверждается.

Однако присутствие диалкиламиноэтилакрилата или -метакрилата в композиции существенно снижает ее сохраняемость: она составляет 0 5-1,0 ч.

Это затрудняет технологический,процесс: появляется необходимость готовить композицию малыми порциями, значителен процент брака вследствие загустевания композиции, необходимо часто мыть рабочие кюветы.

Целью изобретения является повьппение сохраняемости композиции.

Поставленная цель достигается тем, что адгезивная композиция подслоя фотополимерных печатных форм на основе сложных эфиров, содержащая линейный полиэфируретановый каучук общей формулы

0 0 !! и и

С - О К- ОС-R; С0.}- R OH этиленпропиленгликольадипинат, полипропилен гликольадипинат, полибутиленгликольадипинат, полиэтиленбутис ленгликольадипинат, с ароматическими диизоцианатами, такими.как 2,4-тоI луилендиизоцианат, 4, 4 -дифенилметандиизоцианат. Можно использовать промьппленно выпускаемые в СССР каучуки марки СКУ-8А, УК-1 и др. !

В качестве полиизоцианата применяют триметилолпропантриизоцианат, трифенилметантриизоцианат марки

"Лейконат М.", полиизоцианат марки 5 .

Лучшие результаты дает применение трнметилолпропантриизоцианата и трифенилметантринзоцианата.

В качестве фотоинициатора можно использовать различные карбонилсодержащие соединения иэ классов ароматических и аралифатических кетонов, оксикетонов и дикетонов, замещенных или неэамещенных в ароматическом ядре, циклических ацеталей, ароматических кеталей, диоксоланов, многоядерных хинонов и др.

3 11506

Пригодные для использования фото- инициаторы должны в достаточной степени совмещаться с компонентами адгезивной композиции, не выкристаллизовываться при сушке слоя, обладать высоким коэффициентом поглощения в диапазоне, соответствующем эффективному поглощению фотополимеризующейся композиции. Одними из лучших фотоинициаторов являются 1п алкиловые эфиры бензоина, такие как метиловый, этиловый, изопропиловый,-изобутиловый, втор-бутйловый, М-оксиметилбензоин, 4-фенил-4-бензоил-1, З-диоксолан, диметилбензилкеталь, диэтилбензилкеталь, диметилацеталь ацетофенона, диэтилацеталь ацетофенона, 2-окси-2-метил-1-фенил-пропан- 1-он, 1-(4-изопропилфенил)-

-2-окси-2-метилпропан-1-он, 1-(4-додецилфенил)-2-окси-2-метилпропан-1-он.

В качестве органических растворителей адгезивная композиция может включать различные вещества из классов кетонов, сложных эфиров, хлорированных углеводородов. Выбор растворителей диктуется, во-первых, расТворяющей способностью компонентов композиции, дешевизной и доступностью, летучестью и токсичностью. Применяемые растворители должны по возможности не .содержать примесей влаги. Варьируя летучесть растворителя, можно регулировать качество поверхности подслоя, получаемого при сушке композиции. Исходя из указанных факторов, наиболее целесообразно в качестве растворителей применять ацетон этилацетат или метилэтилкетон

Э

Композицию наносят на металличес- кие (алюминиевые, стальные) или полимерные (полиэтилентерефталат, полистирол, полиамиды, поликарбонаты) листы и пластины. Стальная основа может быть:покрыта грунтовым слоем, 45 пигментированным или прозрачным, на

Э основе эпоксидных или полиуретановых лаков или эмалей. Полиэтилентерефталатная основа также может быть покрыта лаком, например на основе низкомолекулярного полиэтилентерефталата, сополимера винилхлорида с винилацетатом и др.

Изготовление подслоя согласно изобретению заключается в нанесении раствора адгезивной композиции на поверхность основы при помощи валковых

13 4 или ракельных устройств, "льющих завес" и др., сушке слоя при 60-100 С для удаления основной массы растворио телей и термоотверждении при 100-130 С.

В качестве фотополимеризующихся композиций используют жидкие композиции, содержащие в качестве основного олигомерного компонента олигоэфирмалеинат и олигоэфируретанакрилат или -метакрилат, виниловые мономеры, фотоинициатор и термоингибитор, например композиции, описанные в(2-4).

Подслоирование основы можно осуществлять либо в одном многосекционном устройстве, снабженном системой нанесения адгезивной композиции, soнальной сушильной камерой и системой транспортировки, либэ в двух различных устройствах, причем первое аналогично описанному выше и используется для нанесения адгезивной композиции и сушки до отлила, а второе представляет сббой термошкаф с горизонтально расположенными полками, обогреваемый горячим воздухом.

Качество подслоя оценивают по адгезионной прочности печатающих элементов к подложке, а технологические параметры адгезивной композиции характеризуют показателями сохраняемости адгезивной композиции, продолжительности сушки до отлипа и продолжительности термоотверждения.

Приготовление адгезивной композиции.

В стеклянный реактор, снабженный механической мешалкой, загружают мелконарезанный каучук и растворитель в количестве 200-300 мас.ч. на

100 мас.ч. каучука. После набухания в течение 24 ч массу перемешивают

2-2,5 ч и фильтруют через, капроновую ткань.

К полученному раствору добавляют виниловый мономер, фотоинициатор, тиомочевину и, при необходимости, растворитель. Смесь перемешивают

30 мин до получения гомогенного раствора. Для приготовления адгезивной композиции в стеклянный стакан, снабженный механической мешалкой, загружают полученный состав и полиизоцианат, носле чего перемешивают

15 мин.

Для определения сохраняемости (жизнеспособности) адгезивной композиции ее заливают в стеклянную трубку вискозиметра Хепплера и гри

1150613

Модельная фотоформа для определе" ния адгезионной прочности сцепления содержит шесть прозрачных точек площадью 3,0 мм каждая. Расстояние между точками 10 мм.

Процесс изготовления модельных форм включает следующие операции: монтаж модельной фотоформы на нижней полукассете с последующим вакуумным фиксированием защитной ПЭТФпленки, монтаж подложки на верхней полукассете, смыкание полукассет, заполнение зазора, образованного .ростовой рамкой, жидкой композицией и экспонирование последней в течени .

«3 мин.

25"С измеряют вязкость. Сохраняемость композиции характеризуется временем, в течение которого ее вязкость увеличивается на 50%.

Адгезионную прочность печатающих 5 элементов к подложке (основа + подслой) определяют по следующей методике.

А. Изготовление модельных форм.

Для изготовления модельных форм используют оборудование ФЛ-66 (ФЛ-ббК), включающее экспонирующую установку ФЛЭ-66 (ФЛЭ-66K), вымывную машину ФВФ-65 и установку для дополнительной обработки форм ФЛО-66 15 (ФЛО-66К) .

Экспонирующая установка состоит из кассетного узла, излучателя (металлогалоидная лампа марки МГЛ-„

3000 мощностью 3 кВт) и системы подачи композиции. Кассетный узел состоит из двух полукассет, П-образной ростовой рамки толщиной 0,7 мм и системы смыкания полукассет. Нижняя базовая стеклянная полукассета предназначена для монтажа фотоформ и снабжена системой вакуумного фиксирования защитной полиэтилентерефталатной пленки (ПЭТФ-пленки), Верхняя лолукассета служит для креп- 30 ления подложки. При изготовлении форм на металлической основе используют экспонирующую установку ФЛЭ-бб с магнитной верхней полукассетой, снабженной системой нагрева плиты, при изготовлении форм на полимерной подложке — экспонирующую установку

ФЛЭ-ббК со стеклянной верхней полукассетой, снабженной системой вакуумных канавок для фиксирования 4g подложки.

После разборки кассеты полученные модельные формы проявляют 1%-ным раствором бикарбоната натрия в установке струйного типа ФВФ-65 при 35 С и о давлении 3 кгс/см в течение 1,5 мин.

Дополнительную обработку проявленных форм — доэкспонирование под лампами ЛУФ-80 с одновременной термообработкой — проводят в установке марки ФЛО-66 для ФПФ на металлической основе 3 мин при 120 2 С или марки ФЛО-ббК для ФПФ на полимерной основе 2 мин при 100+2 С.

Б, Определение адгезионной прочности печатающих элементов с подложкой.

Полученные модельные формы размером 20 ° 130 мм, содержащие б рельефных печатающих элементов, имеющих форму усеченного конуса с диаметрами у вершины, соответствующими диаметрам точек на модельной фотоформе, используют для определения адгезионной прочности сцепления печатающих элементов с подложкой на разрывной машине РМП вЂ” 50, снабженной силоизмерителем с тензометрическим датчиком и самопишущим потенциометром КСП-4.

Для закрепления образцов в разрывной машине используют специальное устройство, состоящее из двух плоскопараллельных металлических пластин, одна из которых является опорной, а вторая-направляющей, на которой зафиксирован нож для сдвига элементов формы.

Удельное сопротивление сдвигу б;, характеризующее адгезионную прочность печатающих элементов к подложке, определяют по формуле

Fi б. =—

5; где Р— усилие сдвига i-. ro рельеф( ного элемента, кгс, S„ — площадь |.-го элемента на модельной фотоформе, мм .

Адгезионную прочность определяют на подложках с оптимальной продолжительностью термоотверждения адгезионного подслоя.

Пример ы 1-13. Готовят адгезивную композицию согласно описанной методике.

Листы хромированной жести марки ХЛЖК толщиной 0,25-0,28 мм на лабораторном валковом устройстве покрывают слоем адгезивной композиции о и сушат в термошкафу при 80 С в те11506

7 чение 5 мин для удаления основной массы растворителя, затем проводят термообработку при 120+ 1 С. Толщина адгезивного подслоя после сушки должна находиться в пределах 0 010 — 5 .0,015 мм.

Составы композиций и результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 14. По методике примеров 1-13 готовят адгезивную компо- 10 зицию следующего состава, мас.ч.: линейный полиэфируретановый каучук, полученный на основе полиэтиленгликольадипината и 2,4-толуилендиизоцианата (m 83, и = 286) — 100, 15 триметилолпропантриизоцианат — 50, 4-фенил-4-бензоил-1, 3-диоксолана—

30, глицидилметакрилат — 30, тиомочевина 5, ацетон 200.

Рулон ПЭТФ вЂ” пленки толщиной 20

0,1 мм, покрытой слоем полиэфирной смолы марки ТФ-2 толщиной 5 мкмустанавливают в поливочную машину марки МП-2-600. Адгезивную композициюю наносят методом купающего вали- 25 ка при скорости транспортирования пленки 2,0 м/мин. Политая пленка поступает в сушильную камеру, где поддерживается температура по зонам

80-120 С. Продолжительность прохож- ЗО дения пленкой сушильной камеры около 25 мин. На выходе из сушильной камеры подложка сматывается в рулон.

Полученная подложка легко разматывается с рулона без отслаивания адгезионного слоя, толщина которого находится в пределах 0,010-0,015мкм.

Адгезионная прочность, оггререленная согласно методике, приведен ной выше, равна 1,37 кгс/мм .

4О

Следующие примеры иллюстрируют область применения подложек, полученных с использованием предлагаемой адгезивной композиции.

Пример 15. Готовят адгезив- 4> ную композицию, наносят ее на листй жести марки ХЛЖК и проводят термообработку адгезивного слоя согласно . примеру 14.

Полученные подложки используют для изготовления комбинированных книжных форм на оборудовании "Nylomat L 20" фирмы "ВАБГ" (ФРГ), снабженном металлогалоидной: лампой мощностью 5 кВт. В качестве жидкой фотополимеризующейся композиции используют композицию, приготовленную согласно (3) . Режимы изготовле13

8 ния форм: продолжительность копирования 45 с, продолжительность проявления 2 мин (1%-ный водный раствор бикарбоната натрия, температура раствора 35 С, давление 3,4 атм, продолжительность дополнительной обработки под люминесцентными лампами "Fillips" с одновременньм обдувом горячим воздухом (t 120 С) о

3 мин. Полученные формы имеют глубину рельефного изображения 0,8 вам, твердость 3,0 кгс/см . Адгезиониая прочность модельных форм, полученных в тех же режимах, что и книжные тиражные формы, определенная по описанной методике, составляет

2,8 кгс/мм . Полученные кнйжные формы используют для печатания книжной продукции на ротационных машинах типа ПРК, снабженных магнитными седлами для крепления форм.

П р и и е р 16. На оборудовании

ФЛ-66К изготовляют печатные книжные формы, используя жидкую фотополимеризующуюся композицию приготовленную согласно j4), и полиэтилентерефталатную основу с подслоем по принтеру 14.

Адгезионная прочность 1,4 кгс/см .

Полученные формы используют для печатания на печатно-отделочной линии типа "Camегоn".

Испытания показывают, что предложенный состав адгезивной композиции позволит заменить существующие адгезивные композиции для изготовления подложек печатных форм "Ликофот", обладающие в 12-15 раз меньшей сохраняемостыо, в результате чего на

30-40% повысится производительность труда и на 10-15% снизится стоимость изготовления подложек за счет сокра- щения потерь материалов из-за преждевременного загустевания адгезивной композиции .

В таблице приняты следующие условные обозначения:

Полиэфируретановый каучук, полученный на основе полиэтиленгликольадипината и 2,4-толуилендиизоцианата КЭТ

Полиэфируретановый каучук, полученный на основе полиэтиленглнкольадипината и

4,4 -дифенилметандиизоцианата КЭМ

Полиэфируретановый каучук, полученный на основе полите тр аме тилен гликоль адипи1150613

ИБЭБ

КТТ

ТМТИЦ

ТФТИЦ

МЭБ

ИПЭБ

Пример

Рецептура адРезивной композиции

Виниловый моноЛинейный полиэфирурета- Полиизоцианат новый каучук

Фотоинициатор мер

НаименоваКоличе

Коли

Наимено- Коливание чество мас. ч. аименоание ство, мас.ч. чест ние во, мас.

30 ГМА

50 ИБЭБ

100

ТМТИЦ

1 КЭТ

tt

30 ГИА 30

30 ГИА 30

30 ГИА 30

30 ГА 30

ИПЭБ

100

lI

100

ФБД

It

100

ДИБК

5 и

50 МЗБ

50 ДЗБК

50 ФБД

100

100

Н

30 . I#A

100

30 ДЗАЭА 30

За

JjNSK

30 ДЭАЭМА 30

4а

100

50 ГА 15

7 и

35, ДМБК

65 ДМБК

40 ФБД

50 ДУБК

100

100

fI. 15 ГИА

35 ГМА

ТФТИЦ

30 ?МА

ТМТИЦ

100

50 ДМБК

11 КЭМ (m-8,3; и 43, 4,:

30 ГМА

30 IMA

50 . ДМБК

12 КТТ (ш 9,2, n=25, 1) 100

13 КТМ (ш=9,2, n=27, 2) 50 ДМБК

100

30 ГшА

30 ната и 2,4-толуилендиизоцианата

Полиэфируретановый каучук, полученный на основе политетраметиленгликольадипината и 4,4 -дифенилметан-! диизоцианата

Триметилолпропантриизоцианат!

4,4 — 4 -трифенилметантриизоцианат

Метиловый эфир бензоина

Изопропиловый эфир бензоина

Наименование Количество,мас.ч.

9 100

1.0 КЭТ (m=12,1; 100

n=19,2) Изобутиловый эфир бензоина

4-Фенил-4-бензоил -1, 3-диоксолан

Днметилбензилкеталь

Диэтилбензилкеталь

Ацетон

Метилэтилкетон

Этилацетат

Глицидилакрилат

Глицидилметакрилат

Диэ тиламин оэ тил акр илат

Диэтиламиноэтилметакрилат

ФБД

ДМБК

ДЭБК

АЦ

МЭК

ЭА

ГА

ГМА

ДЭАЭА

Ф

ДЭАЭХА

1150613

Продолжение таблицы

Свойства адгезивной композиции и подложки

Пример

Рецептура адгезивной композиции

Адгезионная прочность, кгс/мм фотослоя по

Сохраня емость олщина дгезив ого

Тиомочевнна

Органический растворитель компо

Количество, мас.ч.

Наименование Количество, мас ° ÷ å слоя, км зиции, ч

ГЗ) C4) 11,5 12

300

3,5

ЭА

11,8

300

3,5

ЭА

300

11,0

3,5

1,52

2,73

300

10 5

3 5

2,69

1,49

300

10,0

3,5

1,56

2,77

300!

2,0

3 5

2,35 . 1,40

За

0,65

4а

2,45

1,41

0,8

300

2,54

1,43

300

12,0

2,75

1,57

10,2

300

6,5

2,46

1,43

300

11,8

3,0

ЭА+МЭК(1: 1) 11,0

2,75

1,54

10 3,5

200

10 8

ЭА+МЭК(1:1) 2,30

1,42

11 35

400

12 3,5

1,47

11,2

2,55

ЭА+МЭК(1: 1) 12

300

2,50 1,47

13 35

300

ЭА+МЭК(1:1) 11 5 15

, П р и м е ч а н и е . Примеры За, 4а — по прототипу

Составитель В.Кондратьев

Техред Э.Палий . Корректор С.Шекмар

Редактор М.Циткина

Заказ 2141/37 Тираж 448

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

ЭА+МЭК(1: 1)

ЭА+МЭК(1: 1)

ЭА+АП(1: 1) ЭА+МЭК(;1: 1 )

ЭА+МЭК(1: 1)

ЭА+АЦ(1: 1)

ЭА+АЦ(1 и 1)

ЭА+МЭК(1й1) 2,80 1,57

2,58 1,42

2,45 1,40