IT9020587A1 - Miscele fotosensibili - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "MISCELE FOTOSENSIBILI"

Formano oggetto della presente invenzione miscele fotosensibili, notevolmente migliorate rispetto alla tecnica nota, costituite da miscele di esteri dell'acido naftochinon-(1,2)-diazide-5-solfonico con resine fenolo-formaldeidiche , coloranti basici e un sale di diazonio fotosensibile in grado di liberare acidi per illuminazione.

L'impiego di derivati naftochinondiazidici per la preparazione di miscele fotosensibili è noto da vari decenni: si vedano, per esempio, i brevetti tedeschi 854890 e 938233. Alcuni degli inconvenienti constatati in queste prime applicazioni, soprattutto l'inadeguatezza del cambio colore dell'immagine , sono stati solo in parte eliminati da successivi perfezionamenti, cane quelli rivendicati nel brevetto statunitense 3669658 (caratterizzato dalla presenza di un leucocolorante) e nella domanda di brevetto tedesca 1447011, nella quale si aggiunge un colorante indicatore con intervallo di viraggio a pH fra 2,5 e 6,5. Altre varianti (consistenti nell'impiego di resine novolacche) di azocomposti, o di un alogenuro dell'acido naftochinondiazide-4-solfonico, formano oggetto delle domande di brevetto tedesche 2229365 e 2331377.

Nessuna delle miscele rivendicate dai documenti brevettuali sopra citati è stato tuttavia in grado di fornire risultati completamente soddisfacenti, dimostrandosi notevolmente dipendente dai trattamenti chimico-fisici effettuati sul supporto di alluminio.

Infine, il brevetto tedesco 2641099 rivendica una miscela fotosensibile contenente una combinazione di un estere o aromide dell'acido naftochinon-diazide-solfonico oppure carbossilico, di un colorante del trifenilmetano, azinico o antrachinonico, in ragione dell'1-50% in peso, e di un sale di diazonio alogenato fotosensibile, (capace di liberare acidità all'atto della illuminazione) in ragione del 5-75% in peso.

In particolare, il brevetto qui sopra menzionato rivendica composizioni che contengono da 10 a 40% in peso di diazocomposto fotosensibile; quest'intervallo corrisponde ai dati riportati negli esempi, relativi a composizioni contenenti 10%, 16%, 19%, 27%, 30%, 35% e 40%, rispettivamente, di diazocomposto fotosensibile.

Come coloranti preferiti si indicano quelli del trifenilmetano; i derivato naftochinondiazidici usati con maggior frequenza sono gli esteri dell'acido naftochinon-(1,2)-diazide-(2)-5-solfonico con 2,3,4--triidrossibenzofenone e con 2,2'-diidrossi-dinaftil-(l,l')-metano.

Le composizioni rivendicate dal brevetto tedesco 2641099 sono certamente migliori di quelle della tecnica precedente per quanto attiene al cambio colore dell'immagine dopo esposizione, ma si dimostrano del tutto insoddisfacenti per quanto riguarda due altre caratteristiche fondamentali delle lastre ottenute, vale a dire il velo e la correzione.

E' bene precisare la terminologia qui usata:

- cambio colore: dopo esposizione della lastra, sulla quale sia stato posto un film (positivo o negativo), alla lampada UV, le zone illuminate assumono un colore diverso rispetto a quelle che, protette dal film, non hanno ricevuto luce. Questo permette all'immagine di evidenziarsi prima ancora dello sviluppo della lastra, risultando ciò assai utile nei lavori di routine o con ripetitori automatici;

- contrasto: rappresenta la differenza di densità ottica fra il fondo della lastra (cioè la zona liberata dall'emulsione dopo lo sviluppo) e la zona immagine (quella cioè dove permane l'emulsione dopo lo sviluppo) ;

- velo: rappresenta traccia di emulsione che resta ancorata sul fondo anche dopo lo sviluppo, in maniera omogenea. La presenza di questa traccia conporta una riduzione del contrasto e il rischio di inchiostrazione anche nelle zone estranee all'immagine;

- correzione: rappresenta l'operazione con la quale, dopo lo sviluppo della lastra, le zone immagine possono essere rimosse tramite prodotti chimici, generalmente in forma di gel e contenenti spesso acido fluoridrico, per effettuare piccoli ritocchi. L'azione chimica dei correttori è generalmente sufficientemente aggressiva da asportare oltre l'emulsione anche il velo eventualmente presente, evidenziando, in questo caso, il fondo chiaro del supporto di alluminio, che contrasta quindi con le parti non correttte , dove il velo è ancora presente.

Si è ora sorprendentemente constatato che si ottengono miscele fotosensibili dotate di una combinazione ottimale dalle tre caratteristiche sopra menzionate grazie a una combinanzione di:

a) un estere dell'acido naftochinon-(1,2)-diazide-5-solfonico con una resina del tipo fenolo-formaldeidica;

b) da 1 a 50% in peso di uno o più coloranti basici;

c) una quantità di sale di diazonio fotosensibile, capace di liberare acidi per illuminazione, compresa fra 1 e 4,5% in peso, e preferibilmente conpresa fra 1,5 e 2,2% in peso.

Il componente a) della ccnposizione sopra indicata è un estere dell'acido menzionato oon una resina fenolo-formaldeide eppure con una resina cresolo-formaldeide, contenenti in generale 1,3-1,6% in peso di azoto, e dalla cui formula di struttura dipendano altre caratteristiche chimiche e fisiche della lastra.

In qualità di coloranti basici si possono inpiegare i derivati per sostituzione del trifenilmetano, in cui i gruppi fenile sono sostituiti con gruppi oppure altri; coloranti azinici come fenazine o oxiazine; coloranti antrachinonici con gruppi cromofori formati da

Il sale di diazonio fotosensibile può avere la formula generale I

in cui:

è idrogeno, alogeno, eppure un gruppo alchile, alcossile , arilossi,

arilammino , arilmercapto, benzoilammino , eventualmente anche sostituiti;

sono idrogeno, oppure gruppi alchile , alchilmercapto, alcossi,

in cui l'alchile è un gruppo radicale saturo con 1-3 atomi di C, oppure gruppi ariloxi o arilmercapto, eventualmente sostituiti;

non possono essere contemporaneamente atomi di idrogeno.

Il sale descritto nella formula generale I viene scisso fotoliticamente con liberazione di acido e reagisce quindi con il colorante determinandone il viraggio di colore.

I composti del tipo descritto sopra presentano una attività, come donatori di acidi, inferiore ad altri composti tipicamente usati per lo stesso scopo, tra cui, ad esempio, le triazine simmetriche sostituite; ne deriva che lo stesso effetto può essere ottenuto con l'uso di percentuali di sale di diazonio anche triple rispetto alle triazine, cosa resa possibile, tra l'altro, in quanto la quantità di luce assorbita per la scissione del prodotto è del tutto confrontabile, ma questo svantaggio è recuperato dalla migliore reperibilità del sale di diazonio (ad es. 15 PF6 della Rohner AG Schweiz), dal suo prezzo molto più contenuto rispetto alle triazine, ed, in generale, da una migliore solubilità nei solventi tradizionali usati nella preparazione di emulsioni fotosensibili.

Ottimi risultati sono ottenuti anche per quanto riguarda la shelf life delle preparazioni ottenute, nonché la resistenza alle alte tirature in stampa.

Di preferenza le composizioni secondo l’invenzione contengono non più del 2-2,5% di diazocomposto fotosensibile. E' sorprendente che con percentuali così basse di detto diazocomposto, mediamente pari a circa un decimo di quelle impiegate secondo la tecnica nota, si possano raggiungere ottimi risultati per quanto riguarda il cambio colare dopo esposizione, il velo, la correzione, mantenendo un buon livello di contrasto prima e dopo lo sviluppo della lastra.

Le composizioni secondo l'invenzione possono altresì contenere additivi tradizionali, come resine bakelite, resine maleimide, tensioattivi eccetera.

L'invenzione è illustrata dagli esempi che seguono, alcuni dei quali (in particolare l'esempio 1 e, soprattutto, l'esempio 4) sono riportati a scopo comparativo le percentuali indicate s'intendono in peso.

ESEMPIO 1

L'emulsione fotosensibile può essere così formata:

Estere dell 'acido-2,l-naftochinone-diazide-5-solfonico

con una resina cresolo formaldeide, contenente 1,6% di N2 48%

Estere dell'acido-2 ,1-naftochinone-diazide -5-solfonico

con una resina cresolo formaldeide, contenente 1,4% di N2 48%

"Diazo 15 PFg" 3%

Crystal violetto (C.I. 42555) 1,2%

La formulazione sopra descritta vene disciolta in una miscela di solventi così formata (in peso):

80% etilenglicole monobutiletere

20% dimetilformammide

per ottenere una soluzione contenente il 34% in peso di solido.

Si spalma un foglio di alluminio granito e anodizzato con questa soluzione, ottenendo, dopo cottura in forno, un rivestimento di 2,0

Il colore della lastra ottenuta è verde-blu. Dopo esposiziore alla luce u.v., le parti irradiate della lastra assumono una colorazione blu più intensa, mentre l'immagine creata dalla pellicola negativa è visibile sia in luce bianca che in luce gialla, restando della colorazione originale.

La lastra pud quindi essere sviluppata con un normale sviluppo acquoso a reazione alcalina. L'immagine risultante si presenta

chiaramente visibile e con un buon contrasto dal fondo.

ESEMPIO 2

La composizione del rivestimento è la seguente:

Estere dell'acido-2,1-naftochinone-diazide-5-solfonico

con una resina fenolo formaldeide, contenente 1,6% di N2 65% Estere dell'acido-2,1-naftochinone-diazide-5-solfonico

con una resina fenolo formaldeide, contenente 1,4% di N2 32% "Diazo 15 PF 6' 1,7% Crystal violetto (C.I. 42555) 1%

La formulazione indicata viene sciolta nella miscela di solventi

come nell'esempio 1 per ottenere una soluzione al 34% in peso di solido.

Si ricopre quindi una lastra di alluminio granito e anodizzato,

ottenendo, dopo evaporazione del solvente, un deposito di circa 2 g/m .

ESEMPIO 3

Emulsione positiva così formulata:

Estere dell'acido-2,1-naftochinone-diazide-5-solfonico

con una resina fenolo formaldeide, contenente 1,6% di N2 48% Estere dell'acido-2,l-naftochinone-diazide-5-solfonico

con una resina fenolo formaldeide, contenente 1,4% di N2 34% Resina Bakelite 744 1,75% "Diazo 15 PF " 1,75% Crystal violetto 0,30% Blu Vittoria B (Basic Blu 26) 1%

Si scioglie la formula nella miscela di solventi come in esempio 1, per ottenere un contenuto in solido del 34%.

L'emulsione ottenuta si spalma su una lastra di alluminio granito e

anodizzato, ottenendo, dopo cottura, un deposito di circa 2 g/m .

ESEMPIO 4

Estere dell'acido-2,l-naftochinone-diazide-5-solfonico con una resina fenolo formaldeide, contenente 1,6% di N2 47% Estere dell'acido-2,l-naftochinone-diazide-5-solfonico con una resina fenolo formaldeide, contenente 1,4% di N2 33% Resina Bakelite 744 14% "Diazo 15 PF6" 5% Crystal violetto 0,3% Blu Vittoria B 1%

Si discioglie la formulazione indicata nella miscela di solventi come negli esempi precedenti, con un contenuto di solido del 34%.

Si spalma una lastra di alluminio granito e anodizzato per ottenere, dopo cottura, un deposito di circa 2 g/m2.

ESEMPIO 5

Emulsione negativa così formulata:

Prodotto di condensazione tra 4-diazo-difenilammina solfato e formaldeide, isolato come 2-idrossi-4-metossi-benzofenone-5 solfonato 0,50% "Diazo 15 PF6" 1,90% Tensioattivo (copolimero polisilossano-polietere) 1,51% Resina dimetilmaleimide (copolimero con acido metacrilico) 88,4% Tioxantone (n-octil 2 etilesil)estere 7,1%

Crystal violetto 0,70%

La formulazione viene disciolta in una miscela di solventi formata da dimetilformammide 23%

metossipropanolo 77%

Si spalma l'emulsione ottenuta su lastra di alluminio granita e anodizzata, per ottenere, dopo cottura, un deposito di corca 2 g/m .

Dopo esposizione alla lanpada U.V., è visibile un ottimo contrasto tra le zone esoposte e non, sia in luce bianca che gialla.

Risultati conparativi degli esenpi riportati.

Allo scopo di valutare le migliori formulazioni tra quelle riportate si riassumono qui i risultati dei controlli relativi:

Dal confronto si deduce che l'uso di percentuali del prodotto in oggetto superiori al 2,5%, determina un miglioramento del contrasto dell'immagine, ma aumenta anche il velo sul fondo, rendendo quindi molto evidente la correzione, e creando quindi un potenziale rischio di cattivo comportamento in fase di stampa, come, ad esempio, una tendenza del fondo a inchiostrare.

Il migliore compromesso per un buon utilizzo del prodotto si ottiene nell'intervallo di concentrazione del diazocomposto fotosensibile tra 1,5 e 2,2, espresso in % sul totale del secco.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Miscela fotosensibile contenente una combinazione di: - uno o più esteri dell'acido 2,l-naftachinon-diazide-5-solfonico con resine fenolo-formaldeide; - 1-50% in peso di uno o più coloranti basici; - 1-4,5% in peso di un sale di diazonio fotosensibile capace di liberare acidi per illuminazione.
2. 2. Miscela secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il sale di diazonio è presente nella combinazione in proporzione compresa fra 1,5 e 2,2%in peso.
3. 3. Miscela secondo le rivendicazioni 1-2, caratterizzata dal fatto che il sale di diazonio fotosensibile presenta formula generale (I)

   incui:

   è idrogeno, alogeno, oppure un gruppo alchile, alcossile, arilossi, arilammino , arilmercapto, benzoilanmino, eventualmente anche sostituiti; sono idrogeno, oppure gruppi alchile, alchilmercapto, alcossi, in cui l'alchile è un gruppo radicale saturo con 1-3 atomi di C, eppure gruppi ariloxi o arilmercapto, eventualmente sostituiti;

   non possono essere contemporaneamente atomi di idrogeno.
4. 4. Miscela secondo le rivendicazioni 1-3, caratterizzata dal fatto che come sale di diazonio s'impiega 2,5-dietossi-4-(para-tolilmercapto)benzendiazonio esafluorofosfato.
5. 5. Miscele, secondo le rivendicazioni 1-3, caratterizzata dal fatto che come coloranti basici s'impiegano coloranti del trifenilmetano.