JPH0269754A - 彫食刻マスク用感光性積層フイルム - Google Patents

彫食刻マスク用感光性積層フイルム

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JPH0269754A
JPH0269754A JP22144988A JP22144988A JPH0269754A JP H0269754 A JPH0269754 A JP H0269754A JP 22144988 A JP22144988 A JP 22144988A JP 22144988 A JP22144988 A JP 22144988A JP H0269754 A JPH0269754 A JP H0269754A
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勉 鈴木
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 吏朶上■肌几公団 本発明は、ガラス、石材、陶磁器、金属、プラスチック
、木質材、皮革等の加工材料の表面に写真画、模様、文
字などをサンドブラストによる彫刻、または薬液による
食刻によって画像を現出させる工程において、彫食刻マ
スクとして用いられる感光性積層フィルムに関するもの
で、さらに詳しく述べれば、良好な写真感光性と水現像
により、微細で精巧な画像が容易に得られ、サンドブラ
ストまたは薬液に対する耐性に優れ、かつその表面は強
力な粘着性を有しているので、接着剤を用いることなく
、加工材料へ貼着、転写することができる彫食刻マスク
用感光性積層フィルムに関する。
促米■及■ ガラス、金属、プラスチック等の加工材料表面に画像を
彫刻出現させる表面加工法として従来からおこなわれて
いる方法は、加工材料表面に直接スクリーン印刷方式に
よって、レジストインキを印刷して目的の画像のレジス
ト膜を形成する方法やガラス繊維による不織布面に、ス
クリーン印刷によって同様に画像を印刷したものをマス
クと呼称して、これを加工材料表面に接着してレジスト
膜を形成する方法があり、いづれの場合にも、そのレジ
スト膜面にサンドブラスト加工を施し、しシスト膜のな
い部分を研麿、彫刻して画像を現出させるか、または加
工材料がガラスの場合はフ、7酸により、銅の場合は塩
化第二鉄の水溶液によって、レジスト膜のない部分を腐
食、彫刻して画像を現出させる方法である。
しかしながら、以ト述べたような従来法においては、い
づれの場合にもスクリーン印刷によって図柄画像を印刷
するため、同一柄の加工数量が多い場合には、能率的で
有利であるが、例えば10個以下のように加工数量が少
ない場合には、印版の作製(製版)工程に多くの費用と
時間を要し、経済的にも能率的にも不利となる。
また、従来から液状感光性樹脂を用いて、サンドブラス
ト用マスクを作製する方法が種々提案されている。例え
ば、ガラス板などの加工材料上にゴム枠を作り、そこに
直接感光性樹脂を流し込んでセロファン紙で覆い、ネガ
フィルムを置き、露光し、次いでセロファン紙をはぎと
り、現像をおこなって画像マスクを形成する方法(特公
昭4635681号)、透明な二枚のフィルムの間に、
液状感光性樹脂組成物をはさみ込み、これに図柄フォト
マスクを密着させて露光し、フォトマスク側の透明フィ
ルムを?A’l r”4して、非硬化部を除去して図柄
を形成し、この面を加工材料面に貼り合わせ、反対側の
フィルムを剥■して図柄マスクを形成する方法(特開昭
53−99258号)等がある。次には、サンドブラス
ト可能な支持体層(例えば厚さ100μmのポリエステ
ルフィルム)にスペーサーによって構成された型枠に、
液状感光性樹脂(光硬化液の100%モジラスが500
kg/coりを注入して露光、現像し、図柄に対応した
貫通透孔を有する光硬化した感光性樹脂層とより成る画
像マスクを形成して、この支持体側にゴム糊を塗り、加
工材料に接着する方法(特開昭55−96270号)、
また、分子構造と成分性能の特定された液状感光性樹脂
組成物から成るマスクパターン層、これを保持するため
の支持体層、及びマスクパターン層と支持体層の間に位
置し、該マスクパターン層とはよく接着するが、該支持
体とは21)離可能であり、かつサンドブラストにより
、破壊される性質を有する保持層から成るサンドブラス
ト用マスク転写材(特開昭60−104939号)等が
提案されている。しかし、いづれの場合にも液状感光性
樹脂組成物を用いるため、型枠やスペーサーを用いて樹
脂組成物をこれに流入する操作を行うものであって、こ
れが複雑かつ熟練を要する操作である上に、露光装置も
専用機を必要とするためコスト高になる。さらにこれら
の液状感光性樹脂組成物の露光後の洗い出し現像には、
アセトン、ヘンゼンなどの有N?3剤、カセイソーダ、
ホウ酸ナトリウムなどのアルカリ水溶液、塩化カルシウ
ムアルコール溶液、中性洗剤などの界面活性剤水溶液を
使用しなければならず、経済的に不利であるばかりでな
く、取扱い者の安全衛生上の問題、回収や排水処理、装
置の腐蝕食に及ぼす影響等、種々の不利な問題を発生さ
せることになる。
また、加工材料への貼り付けも、特に接着剤を用いなけ
ればならないものは、手間がかかつて不便であり、感光
性樹脂組成物として、不飽和ポリエステルポリマーや不
飽和ポリウレタン系ポリマ成分の表面粘着性とサンドブ
ラスト耐性を発現させる組成物が開示されているが、い
づれの場合にも粘着力が不充分で、サンドブラスト中に
細かな図柄のマスクパターンが加工材料から、’?lI
 jilI L、加工不良の発生を招く原因となる。
発■が解〆しようとする課 本発明は、畝上の状況に鑑みなされたものであって、ガ
ラス、金属、プラスチック等の加工材料の表面に彫食刻
を施す際に用いられるマスクの製作において、微細で精
巧な画像を写真法で容易に精度よく形成できること;フ
ィルム状で取扱うことができ、露光、現像の取扱いが簡
便であり、現像は水のみを用いいるので、安全で経済的
であり、現像後のマスク表面は強力な粘着性を示し、接
着剤なしで加工材料に貼着、転写ができること;また必
要に応じては保持層を設けて、微細な図柄の転写の際、
支持体の剥離を容易にし位置ズレをなくし、サンドブラ
スト加工時に微細ケ所の離脱を防止して正確な彫刻ので
きる彫食刻マスク用感光性積層フィルムを提供すること
を課題とする。
以下本発明の詳細な説明する。
課題を解決するための手段 本発明者らは、上述の既に知られているサンドブラスト
マスクの欠点をすべて解決するため、感光性積層フィル
ムについて、種々研究を重ねた結果、微細な原画像を忠
実に再現できる、写真感光性能を有し、水現像ができる
感光性組成物、および同様に水現像のできる光架橋性の
粘着組成物を、必要に応してマスク画像保持層を設けた
支持体に塗布して、サンドブラストまたは薬液にょる彫
食刻のレジスト層と転写のための粘着層を形成し、透明
な離型フィルムを被覆した感光性積層フィルムが彫食刻
のマスクとして、前述の目的を達成し得ることを見出し
、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の特徴は、(^)支持体、(B)水現
像のできる感光性組成物層、(C)水現像のできる感光
性粘着組成物層及び(D)透明性離型フィルムから順次
構成される感光性積層フィルムにある。
さらに、本発明は必要に応じ、上記(A)支持体と(B
)の感光性組成物層の間に、該支持層から剥離可能なフ
ィルムとしての画像マスク保持層を介在させることにか
できる。
本発明の感光性積層フィルムにおける(八)支持体は、
積層体の製造上及び使用時の取扱い上必要なものであっ
て、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネートなどの
合成樹脂フィルムや合成紙、合成樹脂をコートしたコー
ト紙などが挙げられ、取扱い保持性の上から、厚さは5
0μm〜500.171)の範囲のものが腰があって好
適である。
本発明の感光性積層フィルムにおいて、支持体と(B)
の感光性組成物層との間に介在させる画像マスク保持層
は、必須の構成材料ではないが、図柄画像が精密、微細
な場合に加工材料面に粘着貼付した後、支持体の剥離を
容易にして位置ズレをなくし、サンドブラスト加工時に
は、画像マスク全面を覆って微細ケ所の離脱を防止する
目的のものであり、図柄画像が比較的大きなものには、
特に必要でない。この画像マスク保持層はサンドブラス
トや素形に用いる薬液によって容易に破壊され、殆んど
彫刻、食刻の抵抗にならないものでなければならないた
め、フィルム層の厚さは30μm以下で特に1〜10μ
m厚みの範囲が好ましい。また、(八)支持体と軽度に
接着しているが、水現像時には支持体から剥離せず、加
工材料に貼り付は後、支持体を強制的に剥離する場合に
は容易に剥離できるものでなければならないため、支持
体材料との接着力よりも、(B)水現像のできる感光性
組成物層との接着力の方が大きい材料を用いればよい。
すなわち、ポリビニルアルコールとその誘導体、エチル
セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロースなどのセ
ルロース誘導体、支持体との異種材料の組合わせでポリ
塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミドなどの現像液と
しての水には不溶性で、自己保持性のフィルムを造膜で
きるポリマーが好適である。
この画像マスク保護層の形成にあたっては、前述の造膜
性ポリマーを溶媒に溶かした塗料を調製し、支持体の一
面に塗布、乾燥して塗膜を形成すればよい。
次に、(B)水現像のできる光架橋性組成物層の感光成
分としては、■不溶性高分子と光架橋剤、例えばポリビ
ニルアルコールとジアゾ樹脂(l−ジアゾジフェニルア
ミンのバラホルムアルデヒド縮合物の硫酸塩)、ポリビ
ニルピロリドンと447−ピスアジドスチルベンー2.
2′−ジスルホン酸ナトリウム、ポリビニルメチルエー
テルとモノ(ジ)アクリロキシエチルホスフェートなど
が挙げられる。
■分子内に光架橋性基を有する水溶性高分子、例えば、
スチルバゾリウム基をアセタール化により導入したポリ
ビニルアルコール、N−メチロールアクリルアミドを付
加したポリビニルアルコールなどが挙げられる。■は■
または■の感光液に光重合性の不飽和化合物と光重合開
始剤を相溶もしくは分散させたもの、例えば、ポリビニ
ルアルコールとジアゾ樹脂の水溶液に、2−ヒドロキシ
エチルアクリレートとアンスラキノン−2−スルホン酸
ナトリウムを相溶させたもの、スチルバゾリウム基ヲj
4人したポリビニルアルコール水溶液にペンクエリスリ
トールトリアクリレートとベンゾフェノンを添加し、攪
拌によりエマルジョン化して分散させたものなどが挙げ
られる。さらに、これらの感光成分に対し、ポリ酢酸ビ
ニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニルなどの高分子エマルジョンとその可塑剤、
シリカ、アルミナなどの微粉末、染料、顔料などの着色
剤や界面活性剤等各種の添加剤を混合することによって
得られる組成物の水性分散液を調製し、これを前述の支
持フィルムに塗布、乾燥して(C)水現像のできる感光
性組成物層を形成する。この層の厚さは、サンドブラス
ト加工の場合は、使用する研[9J才の粒度、噴射空気
圧、彫刻の深さ(同一ケ所への噴射時間)によって選択
され、また薬液による女形の場合には、薬液の浸食性、
濃度、浸漬時間に応して適正な厚みを選択すればよい。
通常その厚みは0.05〜21TII1)の範囲である
次に、(C)水現像のできる感光性粘着組成物層の粘着
剤成分としては特開昭48−56240号公報に記載さ
れている水溶性粘着剤が好適である。就中、2−ヒドロ
キシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアク
リレートの70〜90重量%と2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
30〜10重量%のイソプロピルアルコール溶媒での溶
液重合体が、良好な水)容性と強力な粘着力を有し、か
つ優れた光架性性を有するので、本発明の粘着剤成分と
して好適である。
この粘着剤成分に、感光性を付与するには粘着成分のイ
ソプロパツール溶液に光架橋剤として多官能アクリレー
ト例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、4官能ウレタン
アクリレート、多官能エポキシアクリレートなどと光重
合開始剤、例えばベンゾフェノン、ベンジルベンジルジ
メチルケタール、ヘンジイン、チオキサンソンなどを添
加混合した組成物溶液を調製すればよい。
この(C)粘着組成物層の形成に当っては、これに隣接
する(D)透明離型フィルムの離型処理面に、前述の感
光性粘着組成物液を塗布、乾燥し、この粘着性を利用し
て、すでに作製した(A)支持体と(B)感光性組成物
層の2者積層体かもしくは両者の間に上記フィルムから
なる画像マスク保持層を介在させた3者積層体の(B)
感光性組成物層面に貼合せれば、本発明の感光性フィル
ム積層体が得られる。
ここで用いる(C)感光性粘着組成物層の厚さは特に制
限はないが、20〜200μmの厚さが好ましい範囲で
あり、この層もサンドブラストなどの抵抗層としても働
くものである。次に、(D) 透明離型フィルムとして
は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リエチレンなどの透明フィルムにシリコン系のシU型剤
を塗布したフィルムであって、フィルムの厚さは、この
フィルム面に原画を密着して露光するため、厚みが余り
厚いとこの層内で光が散乱し、画像の再現性が低下する
ことになるので、できるだけ薄い方がよいが、加工取扱
いの面から20〜60μmが好ましい範囲である。
さらに詳しく本発明の彫食刻マスク用感光性積層フィル
ムの使用方を説明する。まず原画ポジフィルムを感光性
積層フィルムの(D) 透明性離型フィルム面に密着し
、アーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯、高圧水銀
灯など波長300〜500nmの活性光線を発生する光
源を有する通常のプリンター露光器により、感光性フィ
ルムの厚みに応した露光時間を設定して露光する。露光
後(D) 33明離型フイルムを剥離除去して常温の水
に数分間浸漬して非露光部を吸水膨潤させ、ブラシやス
ポンジ用いて軽くこすり、水をスプレーして、洗い出し
を完全におこなって乾燥する。現像後の彫食刻マスクを
保存する場合には、画像マスクの粘着面に一度?り離し
た透明離型フィルムを再び貼り付けておくとよい。
画像マスク表面の粘着層は光架橋された粘着剤層であり
、強力な粘着力を有するので、加工材料面に容易に画像
マスクを貼着固定することができる。しかる後に、表面
の支持体を剥離すれば、画像マスク面または必要に応し
て設けた画像マスク保持層の面が露出して、この面から
彫食刻の加工を行う。
以上述べたように、本発明の彫食刻マスク用感光性積層
フィルムは、フィルム状で露光、現像をおこなうことが
できるため、取扱いがきわめて容易であり、かつ現像に
使用する洗い出し液は、常温の水であって、取扱い者に
とって安全であり、経済的にも有利である。さらに、得
られた画像マスクは表面に強力な粘着層を有するので、
接着剤を使用することなく、加工材料に貼着できるため
便利である。
また、感光性フィルム積層体の大きさについても、長さ
方向はエンドレスで、幅方向についても2m程度は特に
1UTfな制約はないので、大形の加工材料にも十分適
用することができ、その実用的な価値はきわめて大であ
る。
このようにして、本発明の彫食刻マスクを形成した加工
材料を加工するに当っては、機械的な彫刻としてサンド
ブラスト加工、化学的な食刻として薬液によるエツチン
グ加工があり、いづれも通常おこなわれている方法が適
用される。すなわち、サンドブラスト加工は、種々の粒
度をもった金剛砂のような研磨材をノズルから噴射し、
マスクのない部分は研磨材との衝突摩擦によって研磨彫
刻され、レジスト膜の部分は研磨材の衝撃を吸収するた
め研磨されない。マスク膜厚は彫刻の深さによって異な
り、深彫りの場合は長時間の噴射に耐えられるよう膜厚
を厚くする。(例えば0.1〜2ffi1)1)また、
反対に浅彫りの場合は膜厚は薄くともよい。
(例えば20〜80μm) 彫刻の深さの調整は噴射圧、噴射時間、加工材料と噴射
ノズルの距離、研磨材の粒度によっておこなわれる。
一方、薬液による食刻加工は、主としてガラス、石材の
場合はフッ酸水溶液を用い、銅及び銅合金の加工材料の
場合は塩化第二鉄水溶液、その他の金属類では塩酸、硝
酸、硫酸などの水溶液を用い塗布、浸漬して腐食彫刻を
おこなう。
以下、実施例を挙げて本発明の詳細な説明する。
実施例1 平均重合度1700、ケン化度88モル%ポリビニルア
ルコール(信越化学工業性PA−18)15重量部を水
85重量部に溶解した溶液に固形分濃度50重量%のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン(昭和高分子
型 EVA AD−50)120重量部、ジアゾ樹脂5
型看部、水分散性青色顔料0.2重量部、ポリオキシエ
チレンラウリルフェニルエーテル非イオン活性剤1重量
部を添加混合して、感光性組成物液を調製した。支持体
としては75μのポリエステルフィルムとし、画像マス
ク保持層の形成に当っては、支持体フィルムにエチルセ
ルロース(ダウケミカル社製、エトセル5TD−10)
をエチルアルコールとトルエン1:1の混合溶媒に10
重■%で熔かした溶液を塗布乾燥して、約5μmのエチ
ルセルロースの画像マスク保持層を形成し、この面に感
光性組成物液を塗布、乾燥して感光層の厚さが80μm
の積層フィルム(積層Aと称する)を作製した。
次に、2−ヒドロキシエチルアクリレート80重量部と
2−ヒドロキシエチルメタクリレート20重量部をイソ
プロピルアルコール200重量部を溶媒とし、重合触媒
としてベンゾイルパーオキサイド2重量部を加えて、窒
素気流中で温度60℃で2時間、溶液重合し、水溶性粘
着剤溶液を得た。この粘着剤に感光性を賦与するために
、光架橋剤としてペンタエリスリトールトリアクリレー
ト50重量部、光重合開始剤としてベンゾフェノン3重
量部を添加混合して怒光性粘着剤組成物溶液を調製し、
別に作製した厚さ18μmのポリプロピレン離型フィル
ムの離型面に、この溶液を乾燥後の厚さが50μmにな
るように塗布、積層して積層フィルム(積層Bと称する
)を形成し、乾燥して直ちに、すでに作製した積層Aの
積層フィルムの感光層面に圧着して貼合せて、感光性積
石フィルムを得た。
この感光性積層フィルムより、サンドブラスト彫刻マス
クを作製するに当り、該積層フィルムの透明離型フィル
ム面に微細な図柄の原画ポジフィルムを密着させ、3K
Wメタルハライドランプにより1mの距離から5分間露
光した。次いで透明離型フィルムを剥離し、常温の水に
約3分間浸漬して、非露光部を吸水膨潤させ、スポンジ
で軽くこすり洗い出し現像をして、50℃の熱風で乾燥
し、微細な図柄の画像マスクを作製した。現像工程中、
支持体と画像マスク保持層および光架橋組成物層間で全
く剥離は起らなかった。別に作製した試料により、マス
ク部表面の粘着力を測定するため、中15mm、長さl
oo+nI++の大きさの試料をガラス板に200g/
cJO力で圧着し、100n+m/minのスピードで
180’ 2.1)離抵抗を測定したところ、1400
gを示し、強力に接着していることが認められた。
次に、このマスクを8mm厚さのガラス板に貼り、ポリ
エステルフィルム支持体を;/+1 Altしたところ
、画像マスク保持層とポリエステルフィルム支持体の間
で容易に剥離し、位置ズレなくマスクを転写することが
できた。
このガラス板をサンドブラストa内に設置し、アランダ
ム#80の研溶剤を圧縮空気圧4kg/cJにて、口径
3.61のノズルから約10C++1の距離より噴射し
て研磨彫刻を行ったところ、マスク部は30秒間噴射し
ても、マスク膜が剥離または破を員することがなく、ガ
ラス板は全(研磨されることがなかった。
反対にマスクがなくガラス面が画像マスク保持層のみで
覆われている部分は約10秒Eで約lIn1)1の深さ
で研磨彫刻が進行し、原画に忠実な画像が彫刻された。
彫刻終了後には、加工材料を水で濡らして、マスク膜を
吸水させて、膜を剥離除去した。
実施例2 平均重合度1700、けん化度88モル%ポリビニルア
ルコール(信越化学工業製PA−18)にアセタル化反
応により、N−メチル−γ−(p−ホルミルスチリル)
−ピリジニウムメトサルフェートを1.4モル%付加さ
せて得たスチルバゾリウム付加ポリビニルアルコール1
5重量部を水85重量部に溶かした溶液にアクリレート
オリゴマー(東亜合成化学製70ニツクスト8030)
 15重計部、ペンタエクスリトルトリアクリレート1
5重量部、光重合開始剤として、2−クロロチオキサン
ソン(日本化薬製カヤキュアーCTX) 3重量部を攪
拌しながら添加して分散させた。さらに、この分散液に
50M1%濃度のポリ酢酸ビニル水性エマルジョン(ヘ
キスト合成製MA−6)55重量部と水分散性紫色顔料
0.2重量部を添加混合して感光性組成物液を調製した
この感光液を実施例1で使用した75μ畑のポリエステ
ルフィルムのエチルセルロース塗膜面に塗布、乾燥して
、感光層の厚さが100μmの積層フィルム (以後積
層A′と称する)を作製した。
この積層A′を実施例1と同一の積層Bと貼り合せて、
感光性積層フィルムを得た。
この感光性積層フィルムより、フッ酸食刻のためのマス
クを作製するに当り、実施例1と同様な操作により露光
、現像を行い微細な図柄の画像マスクを作製した。現像
工程中、支持体と画像マスク保持層および感光性組成物
層間で全く剥離は起らなかった。
次に、このマスクを8mm厚さのガラス板に貼り、ポリ
エステルフィルム支持体を剥離したところ、画像マスク
保持層とポリエステルフィルムの間で容易に剥離し、位
置ズレなくマスクを転写することができた。このガラス
板を食刻するに当り、50重量%のフッ酸水溶液をマス
ク面に像布して約2分経過後水洗し、腐食深度が50μ
mの画像を食刻することができた。この際マスク表面の
5μm厚さのエチルセルロース画像マスク保持層はフッ
酸液に対し、殆んど抵抗性を示さず、マスク全体は、全
くフッ酸に侵されないことが認められた。食刻終了後に
は、加工材料を水で濡らして、マスク膜を吸水させて、
膜を剥離除去した。
実施例3 実施例1の怒光性積層フィルムの構成において、エチル
セルロースの画像マスク保持層を省いた以外は実施例1
の怒光性積層フィルムと同一の構成で積層フィルムを作
製した。
次に、比較的大なる図柄の原画ポジフィルムを用いて実
施例Iと同様な操作により露光、現像を行った画像マス
クを作製した。現像工程中、支持体から画像マスク部が
工II離することばなかった。
加工材料として厚さ2mmの銅板を用い、この表面に画
像マスクを圧着して貼り付け、ポリエステルフィルム支
持体を剥離したところ、画像マスクのみが銅板に転写さ
れた。これを食刻するに当り、比重1.3の塩化第二鉄
水溶液中に15分間浸漬したところ、マスク貼り付は面
には、腐食深度が20μmの画像を食刻することができ
た。腐食工程中、マスクが剥離したり、塩化第二鉄溶液
に浸されることは認められなかった。食刻終了後はマス
ク膜を剥離除去した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)支持体、(B)水現像の可能な感光性組成
    物層、(C)水現像の可能な感光性粘着組成物層及び(
    D)透明離型フィルムが順次的に積層された積層体から
    成ることを特徴とする彫食刻マスク用感光性積層フィル
    ム。
  2. (2)(A)支持体と(B)水現像の可能な感光性組成
    物層の間に該支持体から剥離可能なフィルムとしての画
    像マスク保持層を介在させた請求項(1)に記載の彫食
    刻マスク用感光性積層フィルム。
JP63221449A 1988-09-06 1988-09-06 彫食刻マスク用感光性積層フイルム Expired - Lifetime JP2562954B2 (ja)

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