Файл: Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 356
Скачиваний: 5
Установлено, что повышение светочувствительности дают только такие соли металлов, которые реагируют с монохроматом, выделяющимся в хромированном слое при экспонировании. В результате образуются нерастворимые хроматы тяжелых металлов, которые увеличивают его дубление.
2. Путем обработки хромированного слоя после копирования растворами восстановителей, вызывающих дополнительное дубление подвергнутых действию света участков копировального слоя. К таким восстановителям относятся, например, проявляющие вещества, гидро хинон, пирокатехин, пирогалол, а также резорцин и тиокарбамид. По данным исследований, проводившихся в этом направлении, введение восстановителей позволяет увеличить светочувствительность в сред нем в 5 раз, а тиокарбамида — до 50 раз.
Практическое применение для повышения светочувствительности хромированных копировальных слоев нашла хлорная медь. Поданным ВНИИППа, введение 0,7 г хлорной меди на 1 л копировального раст вора с поливиниловым спиртом и бихроматом аммония дает возмож ность сократить экспозицию в 5—7 раз. При введении, например, лимон нокислого натрия можно повысить сохранность слоя примерно в 1 0 раз. При введении 2,66% этой соли срок сохранности хромированного копировального слоя увеличивается до 8 дней, но светочувствитель ность снижается в 4 раза. Соли хромовой кислоты не позволяют решить проблему стабилизации рабочих свойств копировальных слоев. На дежные результаты в этом направлении получены с применением диазо соединений и фотополимеров.
§58
Световое дубление полимеров с диазосоединениями
В последние годы все более расширяется внедрение в фотомехани ческое производство копировальных слоев с применением диазосоеди нений. Это объясняется рядом преимуществ, которыми они обладают по сравнению с хромированными копировальными слоями.
В диазотипии практически используются некоторые ароматические диазосоединения, например соли диазония, содержащие, как извест но, два атома азота, причем одна валентность затрачена на связь с углеродным ароматическим радикалом, а другая — с неорганическим или органическим остатком. Например:
лч |
/х /N = N —ONa |
CeH5N JN 03-; |
|
\ / \ |
^ |
При действии света диазосоединение в кислой среде разлагается по следующей схеме:
CeH6N+ NOr + Н20 — С6Н6ОН + N3 + HNOs.
Получение окрашенного изображения основано на том, что диазо соединение, сочетаясь с азокомпонентой, образует краситель. Таким образом, при копировании в местах изображения, на которые не дей
172
ствует свет, т. е. защищенных от действия света непрозрачными ли ниями рисунка, при проявлении образуется краситель.
Несложные диазосоединения, хотя и обладают светочувствитель ностью, так как разлагаются под действием света, однако продукты их разложения, например фенол, в приведенной выше реакции ока зывают незначительное дубящее действие на полимер.
Первая попытка заменить хромовые соли в копировальных процес сах была сделана в 1917 г. Указывалось, что аурамин и тетраиодфлюоресцеин (эритрозин) вызывают в результате действия света дубление полимеров. Будучи введенными в желатин, эти соединения разлагают ся под действием света. Выделяемый при этом формальдегид (форма лин) дубит желатин.
Однако использование аурамина и эритрозина не приобрело прак тического значения из-за низкой светочувствительности слоя и в связи с тем, что слой при копировании должен быть влажным.
Вначале был предложен такой процесс копирования на диазотиро ванные полимеры, при котором требовалась дополнительная обработка полученной копии в растворе двухромовокислой соли. В дальнейшем были предложены такие диазосоединения, продукты разложения ко торых обладают непосредственным дубящим действием. К таким ве ществам относятся диазосоединения с большим молекулярным весом. Существует большое число диазосоединений, на применение которых в копировальных процессах выдано в разных странах множество па
тентов |
(табл. |
1 1 ) *. |
|
|
|
|
|
Таблица |
11 |
|
|
|
|
|
|
Группа диазосоединений |
|
|
О бщая формула |
||||
Соли диазония |
|
|
|
Ar — N+ X - |
|||
Ароматические азиды |
|
|
Аг — N3 |
||||
Диазокетоны |
|
|
|
R — С— С — R' |
|||
|
|
|
|
|
II |
II |
|
|
|
|
|
|
о |
N 2 |
|
Диазосоединения |
ароматического характера |
(хинон- |
y = /R |
|
|||
^>C = N, |
|||||||
диазиды и диазогетероциклы) |
|
||||||
|
Z = \ R ' |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
Примечание. Аг — арил; |
X — неорганический |
анион; Y, Z— углерод, |
кислород или |
||||
азот; R |
и R' — водород, |
арильный, аралкильный или алкильный остаток. |
Большую часть применяемых в копировальных процессах солей диазония составляют соединения, у которых арил отвечает общей формуле: R—Y—Аг'. Из этих соединений можно назвать 4-диазо- 2, 4, 6 -трихлордифениламин; 4-диазо-Ы-этил-Ы-2', б'-дихлорбензила- нилин; 4-диазо-1М-метил-М-[6-(1, 2, 3, 4-тетрагидро)-нафтил] — анилин,
М. С. Динабург. Светочувствительные диазосоединения и их применение. М., «Химия», 1964.
173
структурная формула которого имеет следующий вид:
сн„
X
Применяется также группа солей диазония, в которых арил — один из следующих остатков:
|
Y' |
_____ |
/СООН |
СООН |
х \ / |
СООН |
|
Y '— |
\ / Х ^ \ |
|
Y '— |
\ Х ' |
|
\ х \ / |
|
Z' |
Z' |
|
т |
|
|
(Y', Z '-группы-СООН, —Н, —С1, —Вг, —N 02, —NH2, а также алкильные и арильные остатки, имеющие не менее 16 атомов угле рода).
Из группы ароматических азидов для копировальных растворов наиболее часто используют сульфокислоты или карбоновые кислоты азидостирилкетонов или азидостириларилазидов. К таким соедине ниям, например, относятся следующие: 4,4'-диазидостильбен 2,2'- дисульфокислота; 4,4'-дазидо-а-карбоксистильбен; ди-(4-азидо-2-окси- 6 -сульфобензаль) — ацетон. Структурная формула последнего имеет следующий вид:
|
/ОН |
|
НОч |
|
N3 - \ |
СН = СН—С—СИ =С Н —^ |
3 |
||
-У |
I I |
\ : |
||
|
\ s 0 3H |
о |
H03S / |
|
Диазокетоны составляют небольшую группу соединений, приме няемых для копировальных растворов. Из них можно назвать: диазо- кетон-1 -нафтойной кислоты; диазокетонантрахинон-2 -карбоновой ки слоты; диазокетонтиофен-2-карбоновой кислоты. Структурная формула последнего имеет следующий вид:
,н
СО—С
Диазокетоны используют нешироко, так как они растворяются только в органических растворителях. Причем органические раство рители берут только такие, которые не реагируют сдиазогруппой. К ним относятся: бензол, диоксан, гликольмонометиловый эфир.
Из четвертой группы диазосоединений широко распространены в копировальных процессах хинондиазиды, в частности ортохинондиази-
174
ды и парахинондиазиды, причем первые применяются чаще в связи с относительной простотой их синтеза. Известно много производных ортохинондиазидов, предложенных для копировальных процессов, например, производные нафталинового ряда, из которых следует наз вать 1,2-нафтохинондиазид, имеющий следующую структурную фор мулу:
О
,/Х /Х Х■N,
R'—
Х / х / '
R
Большой интерес представляют входящие в четвертую группу не растворимые в воде гетероциклические диазосоединения. Строго гово ря, они не могут называться диазосоединениями, однако по своим свой ствам, проявляющимся в копировальных слоях, они подобны им. В этой группе можно назвать два вещества:
С1 Х \__ XNä
^ / у чсн, V |
/•. |
|
2-метил-3-диазо-5-хлорпсев- |
хт хг |
|
доиндол |
IM |
|
|
с |
4 -диазо*2 ,5 -дифенил-4 'Н-изоимидазол |
|
|
Характерное свойство диазосоединений четвертой группы заклю чается в том, что под действием света они превращаются в водораство римые соединения. Копировальные слои с диазосоединениями, в отли чие от хромированных полимеров, не обладают темновым дублением. Именно отсутствие темнового дубления позволяет впрок заготовлять формные пластины с нанесенным на их поверхность копировальным слоем и централизованно снабжать ими полиграфические предприятия. Отсутствие темнового дубления позволяет также изготовлять пигмент ную бумагу, очувствленную в процессе ее производства. В значитель ной мере этим объясняется интерес, проявляемый к ароматическим диазосоединениям, и многочисленные исследования, в результате которых они широко вошли в практику копировальных процессов.
Диазосоединения могут быть использованы для различных вари антов копировального процесса, в том числе для позитивного и нега тивного копирования.
175
£ |
~~ ' * |
Ч |
В связи с разнообразием применя- |
||
|
емых в копировальных процессах |
ди |
|||
|
32 |
|
азосоединений |
не представляется |
воз |
о |
|
|
|||
8 |
|
можным дать единое толкование |
ме |
||
г |
|
||||
о |
|
|
ханизма светового дубления, так как |
||
s 5 |
|
|
он, очевидно, |
зависит прежде всего |
|
а>f |
|
|
|||
Q-ro |
|
|
от природы диазосоединения. Можно |
Шсо
|
0,5 |
|
|
|
считать, |
что |
при |
разложении |
неко |
||||
|
|
|
|
торых |
диазосоединений, |
имеющих |
|||||||
|
0,25 0,5 1 |
2,5 |
5 10 2 0 3 0 |
||||||||||
|
большую |
молекулу, |
под |
действием |
|||||||||
|
Концентрация очувствля- |
||||||||||||
|
света |
образуются |
такие производные |
||||||||||
|
ющего вещ ества, % |
||||||||||||
|
фенола, как,например,тринитрофенол |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис. |
53 |
|
|
|
(пикриновая |
кислота) C9H 2(N 02)3OH, |
|||||||
Относительная |
|
светочувствитель |
которые |
и |
оказывают |
дубящее дей |
|||||||
ность ПВС с |
бихроматом (кривая |
ствие |
на |
полимер. Имеются и другие |
|||||||||
I) и |
диазосоединением |
(кривая II) |
предположения |
о |
механизме |
свето |
|||||||
|
|
|
|
|
вого дубления |
полимеров с диазосое |
динениями. Например, предполагают, что происходит сшивка линей ного полимера радикалами, образующимися при световом разложении диазосоединения.
Светочувствительность копировальных слоев с диазосоединениями различна и зависит от самого диазосоединения, в общем она может быть несколько выше светочувствительности хромированных копироваль ных слоев. Спектральная чувствительность также находится в основ ном в области коротких волн видимого спектра.
Световое дубление полимеров с диазосоединениями изучалось глав ным образом с применением поливинилового спирта. Сравнивалось влияние концентрации бихромата и диазосоединения на светочувстви тельность копировального слоя с поливиниловым спиртом *. Резуль таты этого исследования показаны на рис. 53. Кривая I показывает изменение относительной светочувствительности, которая, как извест-
но, обратно пропорциональна экспозиции S = ^ B зависимости от
концентрации бихромата, а кривая II — в зависимости от концентра ции диазосоединения. В принятых пределах изменения концентрации очувствляющего вещества от 0,25 до 30% от веса сухого поливинилового спирта светочувствительность с увеличением бихромата непрерывно возрастает, в то время, как с диазосоединением (кривая II) она дости гает максимума при 1,5% его концентрации и уменьшается в обе сто роны с увеличением и уменьшением концентрации диазосоединения. Причем при концентрации диазосоединения меньше 1 % поливиниловый копировальный слой практически уже не обладает светочувствительно стью.
Такое различие в зависимости светочувствительности от концент рации бихромата и диазосоединения — свидетельство разного меха низма светового дубления. Однако так же, как и для солей хромовой
*О. Ваттер. Световое дубление в теории и практике изготовления печатных форм. М., «Искусство», 1958.
176
кислоты, механизм светового дубления полимеров, вызываемого диазо соединениями, до конца не выяснен. Есть предположение, что резуль татом светового дубления поливинилового спирта является его дегитратация минеральной кислотой, выделяющейся при разложении диазо соединения светом. При этом поливиниловый спирт превращается в нерастворимое вещество. Согласно другому предположению, продукты разложения диазосоединений выполняют роль «сшивающих» агентов, в результате «сшивания» молекул поливиниловый спирт переходит в нерастворимое состояние. Этим объясняют появление максимума свето чувствительности (рис. 53) при определенной концентрации диазосое динения, так как очевидно, что для «сшивания» молекул поливинило вого спирта требуется определенное число «сшивающих» агентов. Мень шее количество диазосоединения в слое приводит к их недостатку, а большее — к их рекомбинации.
При разложении некоторых диазосоединений под действием света окраска копировального слоя бледнеет, что позволяет судить о сте пени его дубления.
Большой интерес представляют так называемые д и а з о с м о л ы . Они обладают светочувствительностью и вместе с тем при световом дублении сами, без наличия другого полимера, образуют прочные гид рофобные слои. Диазосмолы — высокомолекулярные соединения, по лучаемые путем конденсации солей диазония с алифатическими альде гидами с сохранением активных диазогрупп. Из всех предложенных высокомолекулярных диазосоединений в качестве диазосмолы в копи ровальных процессах пользуются только продуктами конденсации 4-диазодифениламина и его производных с формальдегидом. Диазо смолы применяются при негативном копировании.
§59
Фотополимеризация
В 50-х гг. у нас * и в некоторых странах за рубежом ** началась, а в последующие годы все более развивалась и расширялась разработ ка новых в полиграфии материалов для изготовления копировальных слоев и печатных форм на основе использования явления ф о т о п о- л и м е р и з а ц и и .
Сущность фотополимеризации состоит в том, что некоторые соеди нения в присутствии определенных катализаторов, являющихся ини циаторами фотополимеризации, под действием света полимеризуются, что приводит к образованию полимеров, не растворимых в тех раство рителях, в которых растворяются исходные вещества. Композиции, способные к фотополимеризации, называют ф о т о п о л и м е р а м и .
*Б. Ю. Гординский. Фотополимерные печатные формы.— «Полиграфическое про изводство», 1963, № 12, Б. В. Коваленко, Е. Д. Николайчук. Гибкие фотополимер ные печатные формы УПИ. В сб. «Полиграфия и издательское дело», № 1. Львов, Изд-во Львовского ун-та, 1964.
**Р. М. Уарова. Обзор патентов фирмы Дюпон по разработке печатных пластин
Дайкрил.— «Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии», т. 10, 1, 1965.
177