DE3716848A1

DE3716848A1 - Verfahren zur bebilderung lichtempfindlichen materials

Info

Publication number: DE3716848A1
Application number: DE19873716848
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Chem Dr Stahlhofen; Dieter Dipl Chem Dr Mohr
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1988-12-01
Also published as: EP0293656A1; EP0293656B1; JPS63316851A; DE3876144D1; US5149613A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bebilderung lichtempfindlichen Materials aus einem Schichtträger und einer normalerweise positiv arbeitenden lichtempfindli chen Schicht, bei dem man die lichtempfindliche Schicht durch Belichtung mittels UV-Licht aktiviert, die Bebil derung mittels thermischer Energie vornimmt und die Ent wicklung mit einem wäßrig-alkalischen Entwickler durch führt.

Mit wachsenden Fortschritten in der Digitaltechnik und steigendem Angebot an entsprechenden Speichermedien steigt auch das Bedürfnis nach digitalbebilderbaren Druck platten. In der Technik der Druckformherstellung sind be reits verschiedene Vorschläge gemacht worden, die das Ziel verfolgen, Druckplatten ohne den Zwischenschritt über eine Silberfilmmaske zu bebildern.

In der DE-OS 23 18 133, entsprechend US-PS 38 36 709, wird ein Verfahren zur Herstellung eines polymeren Bildes mittels Laserstrahlen beschrieben, bei dem eine Schicht mit photohärtbarer Zusammensetzung benötigt wird.

Die DE-AS 22 31 815 beschreibt die Bebilderung von nicht lichtempfindlichen Schichten mit Elektronenstrahlen zur Herstellung negativer Reliefs. Das Verfahren ist tech nisch aufwendig und ist infolge der Beschichtungsart nur für relativ niedrige Druckauflagen geeignet. Infolge des technischen Aufwands und der geringen Auflage hat sich das Verfahren praktisch nicht durchgesetzt.

In der US-PS 36 64 737 wird eine Druckplatte mit einer lichtempfindlichen, negativ arbeitenden Schicht beschrie ben, die mit einem Laser bestrahlt wird, während aus der DE-OS 24 48 325, entsprechend US-PS 40 34 183, ein Ver fahren zur Herstellung von Flachdruckformen bekannt ist, bei dem ein mit einer hydrophilen, nicht lichtempfind lichen Schicht bedeckter Schichttträger bildmäßig mit Laserstrahlen bestrahlt und mit dem bestrahlten Material ohne weitere Behandlungsschritte in einer Flachdruck maschine gedruckt wird.

In der DE-PS 27 28 947, entsprechend GB-PS 15 83 329, wird ein Verfahren zur Herstellung von Flachdruckformen beschrieben, bei dem eine Flachdruckplatte aus einem ano disch oxidierten Aluminiumträger und einer lichtempfind lichen Schicht, die aus einer negativ arbeitenden, licht härtbaren Diazoverbindung und einem Aminharz besteht, bildmäßig mit einem Laserstrahl bestrahlt wird.

Die EP-OS 01 64 128 beschreibt lichtempfindliche Kopier materialien und ein Verfahren zur Bebilderung derselben mittels YAG-Laser.

Mit all den bekanntgewordenen Methoden sind jedoch ver schiedene Nachteile verknüpft. Entweder sind unwirtschaft lich arbeitende Laser zur Bebilderung notwendig, zum Bei spiel im UV arbeitende Argonionen-Laser oder die ver wendeten Systeme, wie zum Beispiel CO₂-Laser, erfordern einen hohen sicherheits- und gerätetechnischen Aufwand.

Die bisher bekannten laserempfindlichen Schichten haben ferner den Nachteil, daß einerseits die relativ hoch lichtempfindlichen Schichten, wie beispielsweise die in DE-OS 27 28 858, entsprechend GB-PS 15 83 330, für die Belichtung mit Argonionenlaser beschriebenen Schichten, nur eine sehr beschränkte thermische Stabilität und da mit eine ungenügende Lagerfähigkeit aufweisen, während die Schichten gemäß DE-OS 24 48 325, entsprechend US-PS 40 34 183, zwar thermisch sehr stabil sind, andererseits aber zur Bebilderung extrem hohe Energien erfordern. Nachteilig ist ferner, daß die Reduzierung der erforder lichen Energien zur Aushärtung der Schicht immer auf Kosten der thermischen Stabilität geht.

Aus US-PS 45 44 627 ist ein negativ arbeitendes Bebilde rungsverfahren bekannt, bei dem das lichtempfindliche Material, das eine o-Chinondiazidverbindung und eine basische Verbindung, die die Umwandlung der Chinondiazid verbindung in ein unlösliches Indencarbonsäurederivat erleichtert, in der lichtempfindlichen Schicht enthält, vollflächig bestrahlt, mit Laserlicht bildmäßig belichtet und anschließend entwickelt wird. Es hat sich jedoch ge zeigt, daß derartige Schichten noch nicht höchsten An sprüchen genügen, da sie zu lichtunempfindlich sind und das Arbeiten in Repetiermaschinen nicht voll gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Bebilde rung lichtempfindlichen Materials, wie Druckplatten, mit Laserstrahlen oder mit Elektronenstrahlen oder ther mischen Bebilderungsmethoden, wie mit einem Thermodrucker vorzuschlagen, das diese Nachteile nicht hat und wobei das bei allen bisher beschriebenen Verfahren bestehende Mißverhältnis zwischen Lagerstabilität des Materials und der Einsatzmöglichkeit von wirtschaftlichen und digital arbeitenden Bebilderungsverfahren überwunden wird.

Die Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art und Verwendung eines normalerweise positiv arbei tenden Kopiermaterials, dadurch gelöst, daß man in der lichtempfindlichen Schicht ein Gemisch aus einer Verbin dung mit mindestens einer durch Säure spaltbaren -C-O-C-- oder -C-O-Si--Bindung und einer bei Belichtung eine starke Säure bildenden Verbindung verwendet und die Bebil derung in dem aktivierten Bereich mittels Laser- oder Elektronenstrahlen oder mit Hilfe eines Thermodruckers durchführt. Vorzugsweise verwendet man zur thermischen Bebilderung einen Hochleistungs-Ionenlaser mit einer Emission über 500 nm. Im Falle der thermischen Bebilde rung mit Elektronenstrahlen verwendet man vorzugsweise solche mit einer Stromstärke von mindestens 1 µA und einer Beschleunigungsspannung von über 10 kV. Die ther mische Bebilderung wird vorzugsweise durch eine punkt weise Erwärmung mit einem Thermodrucksystem durchgeführt.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Ko piermaterialien besitzen die Eigenschaft, daß die be lichteten Schichtbereiche thermisch härtbar sind. Diese Eigenschaft wird erfindungsgemäß ausgenutzt. Die hoch lichtempfindliche, normalerweise positiv arbeitende Kopierschicht, welche sich durch eine sehr gute Lager fähigkeit und thermische Stabilität auszeichnet, wird durch Licht aktiviert, d. h. nach vorangegangener Be lichtung kann die Schicht unter dem Einfluß thermischer Energie bildmäßig ausgehärtet werden.

Umkehrverfahren zur Herstellung negativer Kopien mittels eines lichtempfindlichen Kopiermaterials auf Basis von 1,2-Chinondiaziden mit Hilfe von UV-Licht unter Verwen dung der üblichen Kopiergeräte wie Röhrenlampen, Xenonim pulslampen, metallhalogeniddotierte Quecksilberdampflam pen oder Kohlenbogenlampen sind bekannt. Derartige Um kehrverfahren erfordern jedoch geeignete Zusatzstoffe zur Kopierschicht und eine bestimmte Folge von Behandlungs schritten. In der GB-PS 20 82 339 wird ein derartiges Umkehrverfahren beschrieben, bei dem ein lichtempfind liches Gemisch, bestehend aus einem 1,2-Chinondiazid und mindestens einem Resol, nach einer Folge von bestimmten Verarbeitungsschritten auch als negativ arbeitendes Auf zeichnungsmaterial verarbeitet werden kann. In den DE-OS 28 55 723 und 25 29 054, entsprechend US-PS 41 04 070, werden Resistschichten auf Basis von 1,2-Chinondiaziden für ein Umkehrverfahren beschrieben, die als Zusatzstoff N-Acyl-N′-methylethylendiamin oder Hydroxyethylimidazolin enthalten. Ein ähnliches Material mit einem Gehalt an sekundären oder tertiären Aminen wird in der US-PS 41 96 003 beschrieben, während in EP-OS 01 33 216, ent sprechend US-PS 45 81 321, ein Umkehrverfahren beschrie ben wird, welches als Zusatz zur chinondiazidhaltigen Kopierschicht einen Hexamethylolmelaminether enthält.

Diese Umkehrverfahren haben prinzipiell die gleiche Folge von Verarbeitungsschritten, wobei nach der bildmäßigen Belichtung unter einem Negativfilm die Druckplatte 1-5 Minuten auf 100-150°C erwärmt wird, nach dem Abkühlen nochmals ohne Vorlage vollflächig nachbelichtet und dann mittels eines wäßrig-alkalischen Entwicklers entwickelt wird. Die Bildumkehr beruht darauf, daß die Lichtzerset zungsprodukte beim Erwärmen ein unlösliches Reaktions produkt ergeben.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Her stellung einer Druckform mittels eines lichtempfindlichen Materials aus einem Schichtträger und einer lichtempfind lichen Schicht, bei dem das lichtempfindliche Material unter einer Positiv-Vorlage belichtet und in den Nicht bildbereichen des Positiv-Bildes mittels Laser- oder Elektronenstrahlen oder mit thermischen Bebilderungsme thoden wie einem Thermodrucker bebildert und anschließend mittels eines wäßrig-alkalischen Entwicklers entwickelt wird.

Geeignete Laser für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind alle leistungsgerechten Laser, die vorzugsweise bei Wellenlängen größer 500 µm emittieren, zum Beispiel Krypton- oder YAG-Laser. Daneben können zur Bebilderung auch die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen oder Methoden, wie sie in Thermodruckern Einsatz finden, herangezogen werden.

Thermodrucker besitzen aufheizbare Metallnadeln, deren Temperatur gesteuert wird. Die Bebilderung der thermo sensitiven Kopierschicht wird durch entsprechende Erhit zung des Thermokopfes am Thermodrucker erreicht.

Zur ganzflächigen Belichtung mit UV-Licht bzw. zur Akti vierung der lichtempfindlichen Schicht für die thermische Bebilderung können die üblichen Kopiergeräte wie Röhren lampen, Xenonimpulslampen, metallhalogeniddotierte Queck silberdampflampen oder Kohlenbogenlampen verwendet wer den. Der Laserstrahl wird mittels einer vorgegebenen programmierten Strich- und/oder Rasterbewegung gesteuert. Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung des Laserstrah les durch Computer sowie die Bündelung, Modulation bzw. Ablenkung des Strahles sind nicht Gegenstand dieser Er findung. Sie sind mehrfach beschrieben, beispielsweise in den US-PS 37 51 587, 37 45 586, 37 47 117, 34 75 760, 35 06 779 und 36 64 737.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ferner neben den bekannten positiven Bebilderungsverfahren zusätzlich die Bebilderung mit Laserstrahlen, Elektronenstrahlen oder Thermodruckern nach vorhergehender Bebilderung mit einer der obengenannten Methoden in den belichteten Nichtbildstellen eines Positivbildes.

Zur Herstellung einer Druckform wird beispielsweise die normalerweise positiv arbeitende Kopierschicht vollflä chig ausbelichtet, anschließend mittels Laser- oder Elektronenstrahlen bebildert und dann ohne weitere Zwischenbehandlung mit Hilfe einer wäßrig-alkalischen Lösung entwickelt. Neben dieser relativ einfachen Be bilderung mit wärmeerzeugenden Laser- oder Elektronen strahlen lassen sich auch vorteilhaft verschiedene Kombinationsmöglichkeiten beim Zusammenkopieren von Strich- und Rasterfilmen verwirklichen (Photocomposing). So kann man beispielsweise zunächst mit Hilfe von UV- Licht und eines Diapositivs ein positives Bild erzeugen und anschließend an den vom Licht getroffenen und noch nicht bebilderten Schichtbereichen, mit Laserstrahlen nochmals, gegebenenfalls mehrmals, weitere Bilder auf die Druckplatte nachträglich einkopieren. Die so bebilderte Druckplatte wird dann ohne weitere Zwischenschritte ent wickelt, wonach man die fertige Druckform erhält.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur ther mischen Bebilderung liegt darin, daß im Gegensatz zu den bisher bekannten Umkehrverfahren der zusätzliche Wärme schritt in einem Temperofen (1-5 Minuten bei 100-150°C) nicht erforderlich ist. Für die Aktivierung der Kopier schicht zum Zwecke der Bebilderung genügt lediglich ein vorangehender Belichtungsschritt mittels UV-Licht. Ein weiterer Vorteil ist die ausgezeichnete Lagerfähigkeit der Druckplatten wie sie vorzugsweise im Sinne der Erfin dung verwendet werden, da im Gegensatz zu den bekannten Schichten für Laserbebilderung die thermische Empfind lichkeit erst durch die vorangehende Belichtung erzeugt wird und darüberhinaus im Gegensatz zu den Schichten für das Umkehrverfahren die Kopierschichten keine weiteren basischen oder sauren Zusätze benötigen, welche bei den bekannten Umkehrverfahren die Aushärtung der belichteten Bildbereiche erst möglich machen.

Ein weiterer Vorteil des in dem erfindungsgemäßen Ver fahren verwendeten lichtempfindlichen Materials besteht in seiner relativ großen Lichtempfindlichkeit gegenüber den bekannten auf o-Chinondiaziden basierenden lichtemp findlichen Schichten. Die Belichtungszeiten können drastisch reduziert werden unter sonst vergleichbaren Verfahrensbedingungen, d. h. ohne daß andere Nachteile in Kauf genommen werden müssen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß man das lichtempfindliche Material unter einer Negativ-Vorlage belichtet, danach erwärmt, ganzflächig belichtet und dann in den Nichtbildbereichen mittels Laser- oder Elektronenstrahlen oder eines Thermodruckers bebildert. Eine weitere Verfahrensvariation besteht darin, daß man das lichtempfindliche Material unter einer Negativ-Vorlage belichtet, danach erwärmt, an den Nicht bildstellen unter einer Positiv-Vorlage belichtet und da nach in den verbliebenen Nichtbildbereichen mit Laser- oder Elektronenstrahlen oder mit einem Thermodrucker bebildert. Man erwärmt das unter einer Negativ-Vorlage belichtete Material vorzugsweise auf eine Temperatur von 90 bis 140°C und führt die Erwärmung innerhalb von 30 Sekunden bis 5 Minuten durch.

Infolge der hier genannten verschiedenen Kombinations möglichkeiten zur Bebilderung einer Druckplatte mit un terschiedlichen Raster- und/oder Strichelementen wird die Herstellung einer Druckform wesentlich erleichtert. Das erfindungsgemäße Verfahren hat ferner den Vorteil gegen über der konventionellen Arbeitsweise der Druckformen herstellung, bei der bekanntlich Raster und Text auf einen gemeinsamen Film montiert bzw. kopiert werden müssen, daß Raster bzw. Bilder und Text unabhängig voneinander auf getrennten Filmen montiert oder aus digitalen Daten trägern entnommen und unabhängig voneinander auf die gleiche Druckplatte kopiert werden können. Das bedeutet bemerkenswerte Einsparungen an Zeit und Filmmaterial.

Als Verbindungen, die bei Belichtung eine starke Säure bilden, sind eine große Anzahl von bekannten Verbindungen und Mischungen, wie Phosphonium-, Sulfonium- und Jodo niumsalze, Halogenverbindungen und Organometall-Organo halogen-Kombinationen geeignet.

Die genannten Phosphonium-, Sulfonium- und Jodoniumver bindungen werden in der Regel eingesetzt in Form ihrer in organischen Lösungsmitteln löslichen Salze, meist als Abscheidungsprodukt mit komplexen Säuren wie Borfluor wasserstoffsäure, Hexafluorphosphor-, Hexafluorantimon- und -arsensäure.

Grundsätzlich sind als halogenhaltige lichtempfindliche und Halogenwasserstoffsäure bildende Verbindungen alle auch als photochemische Radikalstarter bekannten orga nischen Halogenverbindungen, beispielsweise solche mit mehr als einem Halogenatom an einem Kohlenstoffatom oder an einem aromatischen Ring, brauchbar. Beispiele sind in den US-PS 35 15 552, 35 36 489 und 37 79 778, den DE-PS 26 10 842, DE-OS 22 43 621, 27 18 259 und 33 37 024 be schrieben. Von diesen Verbindungen werden die s-Triazin derivate mit 2 Halogenmethylgruppen, insbesondere Tri chlormethylgruppen, und einem aromatischen bzw. unge sättigten Substituenten im Triazinkern, bevorzugt. Ebenso gut geeignet sind die in den DE-OS 28 51 471 und 29 49 396 beschriebenen 2-Trichlormethyl-1,3,4-oxadiazole. Die Wir kung dieser halogenhaltigen Verbindungen kann auch durch bekannte Sensibilisatoren spektral beeinflußt und ge steigert werden.

Beispiele für geeignete Starter sind:
4-Methyl-6-trichlormethyl-2-pyron, 4-(3,4,5-Trimethoxy-sty ryl)6-trichlormethyl-pyron, 4-(4-Methoxy-styryl)-6-(3,3,3- trichlor-propenyl)-2-pyron, 2-Trichlormethylbenzimidazol, 2-Tribrommethyl-chinolin, 2,4-Dimethyl-1-tribromacetyl benzol, 3-Nitro-1-tribromacetyl-benzol, 4-Dibrommethyl- s-triazin, 1,4-Bis-dibromacetyl-benzol, Tris-dibrom methyl-s-triazin, 2-(6-Methoxy-naphth-2-yl)-, 2-(Naphth- 1-yl)-, 2-(Naphth-2-yl)-, 2-(4-Ethoxy-ethyl-naphth-1-yl)- 2-(Benzopyran-3-yl)-, 2-(4-Methoxy-anthrac-1-yl)-, 2-(4- Styryl-phenyl)-, 2-(Phenanthr-9-yl)-4,6-bis-trichlor methyl-s-triazin.

Die Menge des Starters kann je nach seiner chemischen Natur und der Zusammensetzung der Schicht ebenfalls ver schieden sein. Günstige Ergebnisse werden erhalten mit etwa 0,5 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf den Gesamt feststoff, bevorzugt sind 1,0 bis 12%. Besonders für lichtempfindliche Schichten von Dicken über 0,01 mm emp fiehlt es sich, relativ wenig Säurespender zu verwenden.

Als durch Säure spaltbare Verbindungen sind in erster Linie zu nennen:

A) solche mit mindestens einer Orthocarbonsäureester- und bzw. oder Carbonsäureamidacetalgruppierung, wobei die Verbindungen auch polymeren Charakter haben und die genannten Gruppierungen als verknüpfende Elemente in der Hauptkette oder als seitenständige Substituenten auftreten können,
B) Oligomer- oder Polymerverbindungen mit wiederkehrenden Acetal- und/oder Ketalgruppierungen in der Hauptkette und
C) Verbindungen mit mindestens einer Enolether- oder N-Acyliminocarbonatgruppierung.

Durch Säure spaltbare Verbindungen als Komponenten lichtempfindlicher Gemische sind in der US-PS 41 01 32 und in der EP-OS 00 22 571 ausführlich beschrieben.

Als Verbindung mit mindestens einer durch Säure spalt baren Bindung wird vorzugsweise Polyacetal, insbesondere ein solches, das aus Triethylenglykol und 2-Ethylbutyr aldehyd hergestellt wurde, verwendet.

Weitere durch Säure spaltbare Verbindungen sind solche, die mindestens eine Silylethergruppe der Formel

enthalten.

Derartige Verbindungen sind beispielsweise beschrieben in DE-OS 35 44 165 oder in EP-OS 01 30 599.

Der Anteil der spaltbaren Verbindung kann variiert werden zwischen 4 und 50 Gewichtsprozent, bevorzugt werden 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die nichtflüchtigen Be standteile der lichtempfindlichen Schicht.

Die lichtempfindliche Schicht enthält ferner ein polyme res, wasserunlösliches Bindemittel, das in organischen Lösungsmitteln löslich ist. Da sich als Entwicklerflüssig keiten für die belichteten Schichten mit Vorteil wäßrig- alkalische Lösungen einsetzen lassen und diese im allge meinen gegenüber Entwicklern auf Bais organischer Lö sungsmittel vorgezogen werden, werden solche Bindemittel verwendet, die in wäßrigen Alkalien löslich oder min destens quellbar sind.

Die Art und Menge der Bindemittel kann je nach Anwen dungszweck verschieden sein; bevorzugt sind Anteile am Gesamtfeststoff zwischen 30 und 90, insbesondere zwischen 50-80 Gewichtsprozent.

Die bei vielen Positiv-Kopiermaterialien bewährten Phe nolharze, vor allem Novolake, haben sich auch bei den er findungsgemäßen Materialien als besonders brauchbar und vorteilhaft erwiesen. Sie fördern die starke Differen zierung zwischen den belichteten und unbelichteten Schichtpartien beim Entwicklen, besonders die höher kon densierten Harze mit substituierten Phenolen, z. B. Kre solen, als Formaldehyd-Kondensationspartner. Die Novo lake können auch in bekannter Weise durch Umsetzung eines Teils ihrer Hydroxygruppen, z. B. mit Chloressigsäure, Isocyanaten, Epoxiden oder Carbonsäureanhydriden, modi fiziert sein. Mischpolymerisate aus Maleinsäureanhydrid und Styrol, Vinylacetat und Crotonsäure, Methylmethacry lat und Methacrylsäure oder Polymerisate bzw. Copolymeri sate aus Acryl- oder Methacrylsäurephenolestern, werden bevorzugt.

Zusätzlich können noch zahlreiche andere Harze mitverwen det werden, die entweder wasserlöslich oder alkali-unlös lich sein können, bevorzugt Vinylpolymerisate wie Poly vinylacetate, Polyacrylate, Polyvinylether und Polyvinyl pyrrolidone, die selbst durch Comonomere modifiziert sein können. Der günstigste Anteil an diesen Harzen richtet sich nach den anwendungstechnischen Erfordernissen und dem Einfluß auf die Entwicklungsbedingungen und beträgt im allgemeinen nicht mehr als 20% vom alkalilöslichen Harz. In geringen Mengen kann die lichtempfindliche Schicht für spezielle Erfordernisse wie Flexibilität, Haf tung, Glanz etc. außerdem noch Substanzen wie Polygly kole, Celluloseether, z. B. Ethylcellulose, Netzmittel, Farbstoffe und feinteilige Pigmente enthalten.

Schließlich können der lichtempfindlichen Schicht noch lösliche oder auch feinteilige dispergierbare Farbstoffe sowie je nach Anwendungszweck auch UV-Absorber zugesetzt werden. Als Farbstoffe haben sich die Triphenylmethan farbstoffe, insbesondere in der Form ihrer Carbinolbasen, besonders bewährt. Die günstigsten Mengenverhältnisse der Komponenten lassen sich im Einzelfall durch Vorversuche leicht ermitteln.

Die Schichtdicke der lichtempfindlichen Schicht richtet sich im wesentlichen nach dem vorgesehenen Anwendungszweck des Materials. Sie kann im allgemeinen zwischen etwa 500 nm und 0,08 mm, vorzugsweise 0,001 bis 0,05 mm liegen. Für Druckplatten und aus Lösungen aufzubringende Photoresist schichten werden Schichtdicken im Bereich von 0,001 bis 0,01 mm bevorzugt.

Als Schichtträger für die lichtempfindlichen Gemische eignen sich alle üblicherweise in der Technik in Kopier prozessen eingesetzten Materialien. Als Beispiele seien Papier, Kunststoffolien, Isolierplatten mit Kupferauf lage, mechanisch oder elektrochemisch aufgerauhtes und ggf. anodisiertes Aluminium, Siebdruckschablonenträger, Holz, Keramik, Glas und Silicium, dessen Oberfläche che misch z. B. in Siliciumnitrid oder Siliciumdioxid umgewan delt sein kann, genannt.

Bevorzugte Träger für dicke Schichten über 0,01 mm sind Kunststoffolien, die dann als temporäre Träger für Trans ferschichten dienen. Dafür und für Farbfolien werden Polyesterfolien, z. B. aus Polyethylenterephthalat, bevor zugt. Polyolefinfolien wie Polypropylen sind ebenfalls geeignet. Als Schichtträger für Schichtdicken unter ca. 0,01 mm werden meist Metalle verwendet. Für Offset druckplatten können eingesetzt werden: mechanisch oder chemisch aufgerauhtes und gegebenenfalls anodisiertes Aluminium, das zudem noch chemisch, z. B. mit Polyvinyl phosphonsäure, Silikaten, Phosphaten, Hexafluorzirkonaten oder mit hydrolysiertem Tetraethylorthosilikat, vorbehan delt sein kann, außerdem Mehrmetallplatten mit Cu/Cr oder Messing/Cr als oberster Schicht.

Zur Beschichtung eines geeigneten Schichtträgers werden die Gemische im allgemeinen in einem Lösungsmittel ge löst. Die Wahl der Lösungsmittel ist auf das vorgesehene Beschichtungsverfahren, die Schichtdicke und die Trock nungsbedingungen abzustimmen. Geeignete Lösungsmittel für das erfindungsgemäße Gemisch sind Ketone wie Methylethyl keton, chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Trichlorethylen und 1,1,1-Trichlorethan, Alkohole wie n-Propanol, Ether wie Tetrahydrofuran, Alkoholether wie Ethylen- bzw. Pro pylenglykolmonoethylether und Ester wie Butylacetat. Es können auch Gemische verwendet werden, die zudem noch für spezielle Zwecke Lösungsmittel wie Acetonitril, Dioxan oder Dimethylformamid enthalten können. Prinzipiell sind alle Lösungsmittel verwendbar, die mit dem Schichtkompo nenten nicht irreversibel reagieren. Partialether von Glykolen, insbesondere Ethylenglykolmonomethylether und Propylenglykolmonomethylether, werden besonders bevor zugt.

Die Beschichtung des Trägermaterials erfolgt in bekannter Weise durch Aufschleudern, Sprühen, Tauchen, Walzen mit tels Breitschlitzdüsen, Rakeln oder durch Gießer-Antrag.

Zum Entwickeln werden wäßrig-alkalische Lösungen abgestuf ter Alkalität verwendet, vorzugsweise mit einem pH im Bereich von 10-14, die auch kleinere Mengen organischer Lösungs- oder Netzmittel enthalten können. Als Entwickler sind vorzugsweise wäßrige Lösungen von alkalischen Sub stanzen, z. B. von Alkaliphosphaten, -silikaten, -carbo naten oder -hydroxiden geeignet, die ferner Netzmittel oder kleinere Mengen organischer Lösungsmittel enthalten können. In bestimmten Fällen sind auch organische Lösungs mittel oder Gemische derselben mit Wasser als Entwickler geeignet.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Beispiel zur Her stellung einer Druckform für den Hoch-, Tief- und Flach druck sowie von Photoresistschablonen für die substrak tive und additive Leiternplattenherstellung, für die galvanische Herstellung von Nickelrotationszylindern oder für die Maskenherstellung in der Mikroelektronik nach der Lift-off-Technik eingesetzt werden.

Die folgenden Beispiele beschreiben Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Prozentzahlen und Mengenverhältnisse sind, wenn nichts anderes angegeben ist, in Gewichtseinheiten zu verstehen.

Beispiel 1

Mit einer Lösung von

1,600 Gteines Polyacetals, hergestellt aus Triethy lenglykol und 2-Ethylbutyraldehyd, 0,300 Gt2,4-Bis-(trichlormethyl)-6-p-stilbenyl-s-tri azin, 6,000 Gteines Kresol-Formaldehyd-Novolaks mit einem Erweichungspunkt von 127-145°C, 0,050 GtKristallviolett-Base in 40,00 GtEthylenglykolmonomethylether und 40,00 GtTetrahydrofuran

wird eine elektrochemisch aufgerauhte und anodisierte Aluminiumplatte beschichtet. Das so hergestellte licht empfindliche Material hat ein Schichtgewicht von 2,75 g/m².

Zwecks Herstellung einer Druckform wird die Kopierschicht zunächst ohne Vorlage mit einer der üblichen Kopierlampen vollflächig ausbelichtet. Anschließend wird mit einem Krypton-Laser im sichtbaren Bereich, hauptsächlich mit den Wellenlängen 647 und 676 nm, mit 4 Watt Strahlen leistung und einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 1 cm/sec bildmäßig bestrahlt. Ohne weitere Zwischenbe handlung wird die Druckplatte dann mit einer 5%igen wäßrig-alkalischen Natriumsilikatlösung entwickelt, wobei die nicht vom Laserstrahl getroffenen Schichtbereiche entfernt werden. Die vom Laserstrtahl getroffenen Stellen sind oleophil gehärtet, nehmen in einer Offsetdruck maschine fette Farbe an und erlauben eine gute Druckauf lage.

Eine andere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung sind die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten beim Zusammen kopieren von Strich- und/oder Rasterfilmen, ähnlich wie dies von dem Photocomposing-Verfahren bekannt ist. So wird beispielsweise die oben hergestellte Druckplatte zunächst unter einer Positiv-Vorlage mit Hilfe einer Metall-Halogenid-Lampe von 500 Watt bei einem Lampen abstand von 103 cm mit 15 Takten bildmäßig belichtet und anschließend an den noch nicht bebilderten Schicht bereichen mit Hilfe eines Laserstrahls, beispeilsweise mit einem Krypton-Laser, wie oben angegeben, bildmäßig be strahlt. Die so bildmäßig belichtete und bestrahlte Druckplatte wird ohne weitere Zwischenschritte mit einer 5%igen wäßrig-alkalischen Natriumsilikatlösung ent wickelt, wobei die fertige Druckform erhalten wird.

Zur Bildumkehr wird die oben hergestellte normalerweise positiv arbeitende Druckplatte 15 Takte lang unter einer Negativ-Vorlage belichtet, anschließend 2 Minuten bei 125°C getempert, mit 15 Takten ganzflächig nachbelichtet und mit einer 5%igen Natriumsilikatlösung entwickelt, wobei die fertige Druckform erhalten wird.

Nach einer weiteren Bebilderungsmöglichkeit wird die unter einer Negativ-Vorlage belichtete Druckplatte zu nächst 2 Minuten bei 125°C getempert und ganzflächig nachbelichtet. Anschließend wird an den Nichtbildberei chen, die während der ersten Belichtung abgedeckt waren, mit Hilfe eines Krypton-Lasers, hauptsächlich mit den Wellenbereichen 647 und 676 nm, mit 4 Watt Strahlen leistung und einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 1 cm/sec bildmäßig bestrahlt. Nach der Entwicklung mit einer 5%igen wäßrigen Lösung von Natriumsilikat wird die fertige Druckform erhalten.

Um die ausgezeichnete Lichtempfindlichkeit der erfindungs gemäßen Kopierschichten zu zeigen, wird das oben verwen dete Polyacetal durch die gleiche Menge einer o-Chinon diazidverbindung ersetzt, beispielsweise durch das Um setzungsprodukt aus 1 mol 2,3,4-Trihydroxybenzophenon und 3 mol 1,2-Naphthochinon-2-diazid-5-sulfonsäurechlorid, und unter sonst gleichen Bedingungen eine entsprechende Druckplatte hergestellt. Bei der Belichtung unter einer Positiv-Testvorlage mit einmontiertem Halbtonstufenkeil muß bei der chinondiazidhaltigen Druckplatte mit 150 Takten belichtet werden, um das gleiche kopiertechnische Ergebnis zu erzielen, beispielsweise die gleiche Länge des Halbtonstufenkeils, wie es mit der erfindungsgemäß hergestellten Druckplatte erhalten wird, die unter glei chen Versuchsbedingungen nur mit 15 Takten belichtet wurde.

Dieses Vergleichsbeispiel macht deutlich, daß die vorsen sibilisierten Druckplatten gemäß der Erfindung eine hö here Lichtempfindlichkeit haben und damit eine wesent lich geringere Belichtungszeit erfordern als die ent sprechenden mit o-Chinondiaziden hergestellten Kopier schichten, wie sie beispielsweise auch in US-PS 45 44 627, eingesetzt werden. Infolge der relativ hohen Lichtempfindlichkeit der gemäß der Erfindung verwendeten Kopierschichten können die Zeiten für die verschiedenen Bebilderungsmöglichkeiten entsprechend der Erfindung wesentlich abgekürzt werden.

Beispiel 2

Mit einer Lösung von

1,400 Gteines Polyorthoesters, hergestellt aus 7,7- Bis-hydroxymethyl-5-oxa-nonanol-(1) und Ortho ameisensäuretrimethylester, 0,25 Gt2,4-Bis-(trichlormethyl)-6-p-stilbenyl-s-tri azin, 5,00 Gteines Kresol-Formaldehyd-Novolaks mit einem Erweichungspunkt von 127-145°C, 0,040 GtKristallviolett-Base in 40,00 GtPropylenglykolmethylether und 40,00 GtTetrahydrofuran

wird eine elektrochemisch aufgerauhte und anodisierte Aluminiumplatte beschichtet.

Das so hergestellte vorsensibilisierte Material mit einem Schichtgewicht von ca. 2,30 g/m² wurde zunächst als Ne gativ-Druckplatte verarbeitet. Zu diesem Zweck wurde die Probe unter einer negativen Vorlage bildmäßig mit 20 Takten belichtet, anschließend 2 Minuten auf 130°C in einem Temperofen erwärmt und dann ohne Vorlage mit der selben Zeit wie bei der bildmäßigen Negativ-Belichtung nachbelichtet. Anschließend wird an den Nichtbildberei chen des Negativbildes mittels eines Krypton-Lasers, hauptsächlich mit den Wellenlängen 647 und 676 nm, mit 6 Watt Strahlenleistung und einer Aufzeichnungsgeschwindig keit von 1 cm/sec bildmäßig bestrahlt. Nach der Entwick lung mit einer 3%igen wäßrig-alkalischen Natriumsili katlösung wird die fertige Druckform erhalten.

Beispiel 3

Mit einer Lösung von

1,600 Gteines Polyacetals, hergestellt aus Triethy lenglykol und 2-Ethylbutyraldehyd, 0,300 Gt2,4-Bis-(trichlormethyl)-6-(4-ethoxy-naphth- 1-yl)s-triazin, 6,000 Gteines Kresol-Formaldehyd-Novolaks mit einem Erweichungspunkt von 127-145°C, 0,050 GtKristallviolett-Base in 40,00 GtEthylenglykolmonomethylether und 40,00 GtTetrahydrofuran

wird eine elektrochemisch aufgerauhte und anodisierte Aluminiumplatte beschichtet. Das so hergestellte licht empfindliche Material hat ein Schichtgewicht von 2,80 g/m².

Zur Herstellung einer Druckform wird das so hergestellte lichtempfindliche Material mit UV-Licht vollflächig aus belichtet und anschließend mit einem Argon-Laser im sichtbaren Bereich, hauptsächlich mit den Wellenlängen 488 und 514 nm, mit 5 Watt Strahlenleistung und einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 1 cm/sec bildmäßig be strahlt. Nach der Entwicklung mit einer 5%igen wäßrig- alkalischen Natriumsilikatlösung wird die fertige Druck form erhalten.

Nach einer weiteren Anwendungsform wird die oben hergestellte Druckplatte zunächst unter einer Positiv- Vorlage bildmäßig mit UV-Licht belichtet und anschließend in dem noch nicht bebilderten Schichtbereich mit Hilfe des oben angegebenen Lasers bildmäßig bestrahlt. Die so bildmäßig belichtete und bestrahlte Druckplatte wird ohne weitere Zwischenschritte mit einer 5%igen wäßrig-alka lischen Natriumsilikatlösung entwickelt, wobei die fer tige Druckform erhalten wird.

Beispiel 4

Mit einer Lösung von

1,800 Gteines Polyorthoesters, hergestellt aus 7,7- Bis-hydroxymethyl-5-oxa-nonanol-(1) und Ortho ameisensäuretrimethylester, 0,300 Gt2,4-Bis-(trichlormethyl)-6-p-(4-ethoxy-naphth- 1-yl)-s-triazin, 6,00 Gteines Kresol-Formaldehyd-Novolaks mit einem Schmelzbereich von 127-145°C, 0,050 GtKristallviolett-Base in 40,00 GtEthylenglykolmonomethylether und 40,00 GtTetrahydrofuran

wurde eine elektrochemisch aufgerauhte und anodisierte Aluminiumplatte beschichtet.

Das so hergestellte lichtempfindliche Material mit einem Schichtgewicht von ca. 2,60 g/m² wurde unter einer trans parenten Positiv-Vorlage, wie in Beispiel 1 angegeben, bildmäßig belichtet und anschließend wurden die belichte ten Schichtbereiche mit einem Elektronenstrahl der Strom stärke 1 µA und der Beschleunigungsspannung von 20 kV bebildert. Nach der Entwicklung mit einer 4%igen wäßrig- alkalischen Natriumsilikatlösung wurde die fertige Druck form erhalten.

Beispiel 5

Mit einer Lösung von

wurden eine geeignete Polyesterfolie und eine entspre chend vorbehandelte Papierfolie, beispielsweise eine nach den Angaben der amerikanischen Patentschrift 26 81 617 hergestellte Papierfolie, beschichtet. Das so hergestellte lichtempfindliche Material wurde zunächst ohne Vor lage mit einer der üblichen Kopierlampen vollflächig aus belichtet und anschließend mit einem Thermodrucker be handelt. Durch die Temperatur des Thermokopfes (150- 200°C) wird die Kopierschicht an den von dem Thermokopf berührten Schichtbereichen irreversibel verändert und wird oleophil und im Entwickler unlöslich. Nach dem Entwickeln mit einer 5%igen wäßrigen Lösung von Natriummetasilikat wurden fertige Druckformen erhalten.

Beispiel 6

Mit einer Lösung von

1,600 Gteines Polysilylethers, hergestellt aus Dichlor dimethylsilan und 1,4-Bis-(2-hydroxyethoxy)-benzol, 0,300 Gt2,4-Bis-(trichlormethyl)-6-stilbenyl-s-tri azin, 5,600 Gteines Kresol-Formaldehyd-Novolaks 0,050 GtKristallviolett-Base in 40,00 GtEthylenglykolmonomethylether und 50,00 GtTetrahydrofuran

wird eine elektrochemisch aufgerauhte und anodisierte Aluminiumplatte beschichtet. Das so hergestellte licht empfindliche Material hat ein Schichtgewicht von 2,45 g/m².

Zwecks Herstellung einer Druckform wird die Kopierschicht zunächst ohne Vorlage mit einer der üblichen Kopierlampen vollflächig ausbelichtet. Anschließend wird mit einem Krypton-Laser im sichtbaren Bereich, hauptsächlich mit den Wellenlängen 647 und 676 nm, mit 4 Watt Strahlen leistung und einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 1 cm/sec bildmäßig bestrahlt. Ohne weitere Zwischenbe handlung wird die Druckplatte dann mit einer 5%igen wäßrig-alkalischen Natriumsilikatlösung entwickelt, wobei die nicht vom Laserstrahl getroffenen Schichtbereiche entfernt werden. Die vom Laserstrahl getroffenen Stellen sind oleophil und gehärtet, nehmen in einer Offsetdruck maschine fette Farbe an und erlauben eine gute Druckauf lage.

Beispiel 7

Mit einer Lösung von

1,600 Gteines Polysilylethers, hergestellt aus Dichlor dimethylsilan und Bis-(2-hydroxyethyl)-2,4-toluylen dicarbamat, 0,300 Gt2,4-Bis-(trichlormethyl)-6-p-methoxystyryl-s-tri azin, 6,00 Gteines Kresol-Formaldehyd-Novolaks, 0,055 GtKristallviolett-Base, 40,00 GtPropylenglykolmethylether und 50,00 GtTetrahydrofuran

Die Druckplatte wird unter einer Positiv-Vorlage mit Hilfe einer Metall-Halogenid-Lampe von 500 Watt bei einem Lampenabstand von 103 cm mit 10 Takten bildmäßig be lichtet und anschließend in den noch nicht bebilderten Schichtbereichen mit Hilfe eines Laserstrahls, beispiels weise mit einem Krypton-Laser wie oben angegeben, bild mäßig bestrahtl. Die so bildmäßig belichtete und be strahlte Druckplatte wird ohne weitere Zwischenschritte mit einer 5%igen wäßrig-alkalischen Natriumsilikatlösung entwickelt, wonach man die fertige Druckform erhält.

Claims

1. Verfahren zur Bebilderung lichtempfindlichen Materials aus einem Schichtträger und einer normalerweise positiv arbeitenden lichtempfindlichen Schicht, bei dem man die lichtempfindliche Schicht durch Belichtung mit tels UV-Licht aktiviert, die Bebilderung mittels ther mischer Energie vornimmt und die Entwicklung mit einem wäßrig-alkalischen Entwickler durchführt, dadurch gekenn zeichnet, daß man in der lichtempfindlichen Schicht ein Gemisch aus einer Verbindung mit mindestens einer durch Säure spaltbaren -C-O-C-- oder -C-O-Si--Bindung und einer bei Belichtung eine starke Säure bildenden Verbindung verwendet und die Bebilderung in dem aktivierten Bereich mittels Laser- oder Elektronenstrahlen oder mit Hilfe eines Thermodruckers durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bebilderung einen Hochleistungs-Ionenlaser mit einer Emission über 500 nm verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bebilderung Elektronenstrahlen mit einer Stromstärke von mindestens 1 µA und einer Beschleuni gungsspannung von 10 kV verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bebilderung durch eine punktweise Erwärmung mit einem Thermodrucker durchführt.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß man das lichtempfindliche Material unter einer Positiv-Vorlage belichtet und in den Nichtbildberei chen des Positivbildes mittels Laser-, Elektronenstrahlen oder eines Thermodruckers bebildert.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das lichtempfindliche Material unter einer Ne gativ-Vorlage belichtet, danach erwärmt, ganzflächig belichtet und dann in den Nichtbildbereichen mittels Laser- oder Elektronenstrahlen oder eines Thermodruckers bebildet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das lichtempfindliche Material unter einer Ne gativ-Vorlage belichtet, danach erwärmt, an den Nicht bildstellen unter einer Positiv-Vorlage belichtet und danach in den verbliebenen Nichtbildbereichen mit Laser- oder Elek tronenstrahlen oder mit einem Thermodrucker bebildert.

8. Verfahren nach Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß man das unter einer Negativ-Vorlage belich tete Material auf eine Temperatur von 90-140°C erwärmt.

9. Verfahren nach Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß man das unter einer Negativ-Vorlage be lichtete Material 30 Sekunden bis 5 Minuten erwärmt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verbindung mit mindestens einer durch Säure spaltbaren Bindung Polyacetal verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verbindung mit mindestens einer durch Säure spaltbaren Bindung ein Polyacetal verwendet, das aus Triethylenglykol und 2-Ethylbutyraldehyd hergestellt wurde.