專(zhuān)利名稱(chēng)：吸收紫外線的支撐層及包含該支撐層的苯胺印刷元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有光衰減支撐層的苯胺印刷元件，涉及一種在直接成像的苯胺印刷元件上的浮雕影像的形成，并尤其涉及在直接成像的苯胺印刷元件的制造中實(shí)現(xiàn)均勻底板的方法。
背景技術(shù)：
凸印版用在苯胺印刷和活版印刷過(guò)程中，用于在包括紙張、瓦楞紙、薄膜、箔片和層疊制品的各種襯底上印刷。浮雕元件典型地包括一個(gè)支撐層和一層或多層固體片形式的光固化聚合物。印刷機(jī)典型地從元件上剝?nèi)ドw片以暴露光固化聚合物并將鹵化銀照相負(fù)片或其它一些掩蔽裝置放在光聚物上。印刷機(jī)將負(fù)片承載元件經(jīng)負(fù)片暴露于紫外線(UV)下，由此導(dǎo)致元件的曝光區(qū)域硬化或固化。元件的未固化區(qū)除去之后，固化的聚合物留下作為凸印表面。
用在此過(guò)程中的負(fù)片一般是較昂貴的制品，并且它們的制備也是相當(dāng)費(fèi)時(shí)的，尤其在那些不能夠在室內(nèi)制備負(fù)片的圖片店內(nèi)。而且任何用于印刷的負(fù)片必須是幾近完美的。即使是微小的瑕疵也將會(huì)轉(zhuǎn)載到每個(gè)印刷品上。因此，必須非常小心以確保精確地制備負(fù)片。另外，負(fù)片通常用昂貴的并且也是涉及到處理的環(huán)境資源的鹵化銀化合物制備。
在現(xiàn)有的苯胺印刷中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了消除使用負(fù)片的方法，由此具備了比現(xiàn)有方法顯著的優(yōu)點(diǎn)，如成本效率、環(huán)境影響、方便性和圖像質(zhì)量等。很多這種方法稱(chēng)作直接制版(DTP)法。Cusdin等人的美國(guó)專(zhuān)利第5,846,691號(hào)公開(kāi)了這樣一種DTP法，該專(zhuān)利在此引為參考。該專(zhuān)利描述了通過(guò)從噴墨打印頭向印刷元件的表面直接發(fā)射負(fù)片形成墨水而在感光印刷元件上形成計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的負(fù)片。Yang等人的美國(guó)專(zhuān)利第5,925,500號(hào)中公開(kāi)了另一種此方法，該文在此引為參考，文中描述了通過(guò)用UV吸收劑改進(jìn)滑動(dòng)膜并用激光選擇燒蝕滑動(dòng)膜而制備激光成像的印刷版的方法。在此方法中，只有當(dāng)光聚物被固化的區(qū)域暴露于光化輻射時(shí)滑動(dòng)膜才實(shí)際上變?yōu)樨?fù)片。Fan的美國(guó)專(zhuān)利第5,262,275號(hào)中公開(kāi)了另一DTP法，在此引為參考，該專(zhuān)利中把可以激光燒蝕的紅外輻射敏感材料層設(shè)置在印刷元件的表面。
DTP技術(shù)在很多方面顯著地不同于常規(guī)的制版技術(shù)。例如，DTP版一般具有一個(gè)直接位于版上的光燒蝕掩膜。另外，在DTP技術(shù)中，光聚合層上承載(或最終承載)浮雕的一側(cè)對(duì)光化輻射的表面曝光、即外殼曝光是在空氣中進(jìn)行(有氧存在)，而常規(guī)制版中，曝光一般在真空中進(jìn)行。
因?yàn)楸砻嫫毓馐窃谟醒醮嬖诘那闆r下進(jìn)行，所以在掩膜層被除去的區(qū)域中光固化層有過(guò)度曝光于氧氣的可能性。這樣會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)榇嬖谘鯕鈺r(shí)很多材料的光致聚合作用動(dòng)力學(xué)非常不同于不存在氧氣時(shí)觀察到的情形，這是由于氧氣是一種公知的游離基清除劑。因此，氧氣具有抑制光固化材料聚合的作用，因而需要較長(zhǎng)的曝光時(shí)間。另外，氧氣具有用作UV屏蔽劑的潛能，這導(dǎo)致光化輻射的衰減。通常把此種現(xiàn)象稱(chēng)作“氧氣抑制”。
當(dāng)使用所謂的“帶罩”(capped)光固化印刷元件時(shí)一般混有氧氣抑制現(xiàn)象。帶罩的光固化元件具有一個(gè)設(shè)置在光固化材料主體上的薄的光固化罩(cap)。一般地利用這種元件在帶罩層上形成的浮雕影像包括光固化材料。在DTP法中帶罩的印刷元件一般比未帶罩的元件有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)。例如，罩一般有一個(gè)可以用作墨水接收層的粗糙表面，這導(dǎo)致印刷襯底上較高的墨水密度。另外，帶罩的版由于其較長(zhǎng)的曝光時(shí)間，一般使得使用者要修改點(diǎn)的形狀，造成較小的但更耐用的點(diǎn)。罩層還可以包括一種有助于檢查對(duì)準(zhǔn)的圖像的圖像對(duì)比染料(綠色)。但罩本身由于染料(或其它成份)的存在而成為一個(gè)光化輻射吸收層。因而當(dāng)需要成像的帶罩光固化印刷元件相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間地正面曝光以保持細(xì)微的小點(diǎn)(即在一個(gè)150線上1％的點(diǎn))時(shí)，氧氣抑制現(xiàn)象被增強(qiáng)。
為減少利用DTP技術(shù)處理印刷元件時(shí)的正面曝光時(shí)間，使得該時(shí)間與常規(guī)的印刷元件相當(dāng)，一般是提高照相速度(即光聚合的速度)以抵消氧氣抑制作用。這樣做的一種方式是在聚合物配方中加入化學(xué)除氧劑，如三苯膦和亞磷酸三苯酯。但是，在聚合物配方中加入化學(xué)除氧劑不但減少正面曝光時(shí)間，而且也減少背面曝光時(shí)間。
此處使用的“背面曝光”是光聚合層上承載(或最終承載)浮雕面的相對(duì)面用光化輻射的全部曝光。這主要通過(guò)一個(gè)透明支撐層進(jìn)行。這種曝光用于在光聚合層的支撐面上建立一個(gè)聚合材料淺層，此處稱(chēng)作“底板”。底板的目的一般是對(duì)光聚合層感光并建立浮雕的深度。一般希望背面曝光的時(shí)間大于15-30秒。但是在DTP技術(shù)中，如上所述地提高照相速度(photospeed)通常導(dǎo)致背面曝光時(shí)間少于30秒。這種短曝光時(shí)間是不希望的，因?yàn)橐话銜?huì)觀察到底板的厚度有變化，原因在下面有詳細(xì)描述。反之，非均勻的底板一般會(huì)由于版上浮雕的變化而產(chǎn)生非均勻的印刷。
背面曝光時(shí)間可以通過(guò)在光聚合層和支撐層或襯墊層之間施加一個(gè)薄的、即1-2微米的吸收UV的化合物涂層而在DTP系統(tǒng)中延長(zhǎng)。但是這種方法是有問(wèn)題的，因?yàn)樗y于均勻地施加UV吸收涂層。當(dāng)然，這也會(huì)產(chǎn)生底板厚度的變化。另外，涂層會(huì)與激光相互作用并產(chǎn)生粘結(jié)問(wèn)題。
因此，需要一種產(chǎn)生直接成像的帶罩和不帶罩苯胺印刷版的改進(jìn)的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明提供產(chǎn)生直接成像的苯胺印刷元件的方法，該方法使得對(duì)于制造商正反曝光時(shí)間更加經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明提供的一種固體光固化元件包括一個(gè)包含設(shè)置在支撐層上的化學(xué)除氧劑的固體光固化材料層。支撐層具有一種在其整體上均勻集成的光化輻射吸收化合物，這樣，其可在曝光時(shí)至少吸收一部分光化輻射。固體光固化元件還包括一個(gè)設(shè)置在固體光固化層上的光燒蝕掩膜層。該掩膜基本上對(duì)光化輻射不透明并且能夠被激光燒蝕。
本發(fā)明的方法包括通過(guò)利用一個(gè)與計(jì)算機(jī)連通的激光器對(duì)光燒蝕掩膜層的選定區(qū)域燒蝕而把圖像數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)傳遞到如上所述的固體光固化元件，由此提供形成一個(gè)圖像的燒蝕和未燒蝕區(qū)。燒蝕區(qū)使最終成為浮雕的固體光固化層曝光。還通過(guò)經(jīng)支撐層曝光光固化層建立一個(gè)“底板”。然后通過(guò)光燒蝕掩膜層的燒蝕區(qū)曝光的固體光固化材料于光化輻射下曝光，從而有效地固化固體光固化材料并留下未燒蝕區(qū)以下的固體光固化元件不固化。然后未固化的固體光固化材料及所述光燒蝕掩膜層的未燒蝕區(qū)被除掉。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，固體光固化印刷元件還包括一個(gè)固體光聚合罩層。在此實(shí)施例中，光燒蝕掩膜層直接設(shè)置在罩層上并且方法如前所述執(zhí)行。


通過(guò)參考下面不按比例的附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將對(duì)本發(fā)明的各項(xiàng)目的和優(yōu)點(diǎn)有更好的理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一印刷元件的截面圖；和圖2是根據(jù)本發(fā)明印刷元件另一實(shí)施例的截面圖。
發(fā)明的詳細(xì)描述此處所用的“光固化材料”是指一種固體成份，該固體成份相應(yīng)于光化輻射而經(jīng)歷聚合、交聯(lián)或任何其它的固化或硬化反應(yīng)。材料的未曝光部分可以選擇性地與曝光固化部分分開(kāi)并除去、從而形成固化材料的三維或浮雕圖案。
未曝光部分的分離和去除可以利用氣流(“氣刀”)、刷洗、選擇性溶解或擴(kuò)散在一種適當(dāng)?shù)娘@影劑或洗滌液、隔離膠、前者的組合或其它合適的顯影裝置中完成。
如圖1和2所示，其中圖中相同的元件有相同的標(biāo)號(hào)，用在DTP成像過(guò)程中的優(yōu)選的光固化元件10包括一個(gè)支撐層12，至少一個(gè)光固化層14，一個(gè)可選用的第二光固化層16和一個(gè)光燒蝕掩膜層18。優(yōu)選的光固化元件還可以包括一個(gè)“罩”層17(圖2中所述)。圖1和2中所述的光固化元件10還可以包括一個(gè)處于光固化層14和支撐層12(未示出)之間的粘結(jié)層。根據(jù)本發(fā)明的光固化元件最好基本上是一種厚度至少約為0.067英寸的平面固體元件。
典型地，在DTP技術(shù)中，去除蓋片(未示出)，由此暴露光燒蝕掩膜層。然后，計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)一個(gè)與其連通的激光器把數(shù)字信息傳遞給光燒蝕掩膜層，燒蝕光燒蝕掩膜層中必須固化的那些區(qū)域、即最終變?yōu)楦〉駥拥膮^(qū)域。然后對(duì)版進(jìn)行背面曝光以建立底板，并在溶劑處理器中處理，經(jīng)原地的掩膜被正面曝光。掩膜未被燒蝕的區(qū)域避免下面的光聚物固化，并且在處理步驟中被除去。被除去掩膜的區(qū)域被固化并變?yōu)楦〉駞^(qū)。然后向通常那樣烘干、后期曝光和脫粘。
光固化元件的光固化層14、16可包括任何已知的光聚物、單體、觸發(fā)劑、反應(yīng)稀釋劑填料和染料。優(yōu)選的光固化材料包括一種彈性化合物、一種至少具有一個(gè)端部乙烯基基團(tuán)的烯基化不飽和化合物和一種光觸發(fā)劑。歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)第0 456 336A2號(hào)(Goss等)和第0 640 878A1號(hào)(Goss等)、英國(guó)專(zhuān)利第1,366,769號(hào)和美國(guó)專(zhuān)利第5,223,375號(hào)(Berrier等)、第3,867,153號(hào)(MacLahan)、第4,264,705號(hào)(Allen)、第4,323,636號(hào)(Chen等)、第4,323,637號(hào)(Chen等)、第4,369,246號(hào)(Chen等)、第4,423,135號(hào)(Chen等)、第3,265,765號(hào)(Holder等)、第4,320,188號(hào)(Heinz等)、第4,427,759號(hào)(Gruetzmacher等)、第4,622,088號(hào)(Min)和第5,135,827號(hào)(Bohm等)，公開(kāi)了這些光固化材料的例子，這些專(zhuān)利在此引為參考。
“罩”層16一般包括與存在于光固化層中的光固化材料相同或類(lèi)似的光固化材料。罩層的成份與美國(guó)專(zhuān)利第4,427,759號(hào)和第4,460,675號(hào)(Gruetzmacher等人)中描述的多層覆蓋元件中的彈性成份相同，兩篇專(zhuān)利在此引為參考。罩層中存在的另外成份包括涂層溶劑、可選的但為優(yōu)選的由光固化層中存在的任何色料或染料提供對(duì)比顏色的非遷移染料或顏料。罩層16還可以選擇地包括一個(gè)或多個(gè)烯基化不飽和化合物，和/或一種光觸發(fā)劑或觸發(fā)劑系統(tǒng)。對(duì)比染料可以是Acid Blue92，或例如美國(guó)專(zhuān)利第3,218,167號(hào)中公開(kāi)的其它染料，該文在此引為參考。一般地，罩的厚度處于大約0.00001～0.003英寸的范圍。最好處于0.000015～0.0025英寸的范圍。帶罩的光聚物元件的一個(gè)例子是FLEXLIGHT EPIC(市場(chǎng)上可以從聚酯纖維技術(shù)有限公司，亞特蘭大，佐治亞州)。
本發(fā)明的光固化材料應(yīng)該是至少在某些光化波段內(nèi)交聯(lián)(固化)的并因而硬化。這里使用的光化輻射是能夠在曝光部分中引起化學(xué)變化的輻射。例如光化輻射包括放大的(如激光)和非放大光，尤其在UV和紅外波段。優(yōu)選光化波段處于約250nm～450nm，300nm～400nm更好，320nm～380nm最好。
如上所述，由于DTP技術(shù)中氧氣的存在，把細(xì)微的圖像轉(zhuǎn)印到光固化元件上一般需要較長(zhǎng)的正面曝光時(shí)間。因而，最好在光固化材料中包含化學(xué)除氧劑以抵消氧氣的作用，由此減少曝光時(shí)間(即提高光聚物的照相速度)。
最好化學(xué)除氧劑是一種膦化合物。典型的膦化合物包括三苯膦、三-對(duì)-甲苯基膦、二苯基甲基膦、二苯基乙基膦、二苯基丙基膦、二甲基苯基膦、二乙基苯基膦、二丙基苯基膦、二乙烯基苯基膦、二乙烯基-對(duì)-甲氧基苯基膦、二乙烯基-對(duì)-溴苯基膦、二乙烯基-對(duì)-甲苯基膦、二烯丙基苯基膦、二烯丙基-對(duì)-甲氧基苯基膦、二烯丙基-對(duì)-溴苯基膦和二烯丙基-對(duì)-甲苯基膦，特別優(yōu)選三苯膦。
最好存在于固體光固化化合物中的膦化合物占固體光固化材料的0.01～2.0重量％，優(yōu)選含量為0.05～1.0重量％，最優(yōu)選含量為0.075～0.75重量％。
減少曝光時(shí)間的另外的方法包括增大光化輻射的強(qiáng)度。但是，高強(qiáng)度的燈一般會(huì)產(chǎn)生過(guò)度的熱量，這樣會(huì)導(dǎo)致如版彎或圖像衰變等問(wèn)題。
通過(guò)采用任何減少正面曝光時(shí)間的方法，建立一個(gè)特定厚度的底板所需的背面曝光時(shí)間也會(huì)減少。例如，在常規(guī)的苯胺印刷元件制造過(guò)程(即真空和無(wú)氧氣)中，0.067英寸的元件將有大約0.029英寸的厚度的底板。建立此種厚度的底板所需的背面曝光時(shí)間一般約為15～60秒。對(duì)于用常規(guī)的DTP技術(shù)(即有氧燒蝕和光固化元件摻入化學(xué)除氧劑)處理的相同元件，建立相同厚度的底板所需的背面曝光時(shí)間一般約為1～5秒。
用少于15～20秒的背面曝光時(shí)間形成均勻的底板通常是非常困難的，因?yàn)橐话悴捎玫臒晒鉄粼谝慌艧艄庵袕?qiáng)度有很大的變化，并且由于燈絲的變化，在指定光的一排燈中光強(qiáng)也有很大的變化。背面曝光期間光化輻射強(qiáng)度的不均勻性直接轉(zhuǎn)移到底板建立的不均勻性。如果背面曝光時(shí)間太短，則當(dāng)觀察用常規(guī)DTP技術(shù)處理的版時(shí)，這種問(wèn)題更嚴(yán)重。如果更長(zhǎng)時(shí)間，則問(wèn)題就不太顯著。非均勻底板的建立導(dǎo)致非均勻的印刷，因?yàn)閷?duì)于一特定的浮雕一般要調(diào)節(jié)印刷機(jī)。具有較淺浮雕的這些區(qū)域?qū)⒂∷⒌们逦?。具有較深浮雕的區(qū)域印刷質(zhì)量可能較差并產(chǎn)生扭曲。對(duì)支撐層或襯墊層的調(diào)節(jié)將允許印刷機(jī)在DTP技術(shù)中更好地控制底板的形成。
光固化元件的支撐層12最好由各種撓性透明材料形成。這種材料的例子是纖維膜或塑料，如PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚乙烯萘二酸酯，Polyethylene Naphthalate)、聚酯、聚乙烯、聚酰胺(Kevlar)或尼龍。支撐層最好由PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)形成。支撐層可以大約0.001～0.010英寸厚。優(yōu)選厚度約為0.005英寸。更優(yōu)選支撐層是一個(gè)聚酯膜，如PET，支撐層對(duì)0.067英寸或更厚的版來(lái)說(shuō)典型厚度約為0.005英寸。
根據(jù)本發(fā)明，支撐層12是可進(jìn)行UV吸收的，以便抵消使用化學(xué)除氧劑或其它用于抵消DTP技術(shù)中氧氣抑制作用的其它方式導(dǎo)致的提高的照相速度。如后面所述，這可以通過(guò)由具有固有的UV吸收特性的材料、即衰減光化輻射的材料形成支撐層12、或通過(guò)對(duì)形成支撐層12的材料加入摻雜劑來(lái)完成。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，支撐層由一種具有固有的UV吸收特性的材料形成。優(yōu)選用于形成支撐層的上述材料只有PEN(例如，市場(chǎng)上可以從杜邦PET公司(Du Pont PET)，霍普韋爾，佛吉尼亞州，得到的Kaladex 1030和Kaladex2000)是具有固有的UV吸收特性的材料。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用一種具有固有的UV吸收特性的支撐層時(shí)，吸收的光化輻射的百分比是支撐層厚度的函數(shù)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，例如厚度約為5密耳(mil)的PEN支撐層吸收大約97％的光化輻射；厚度約為3密耳的PEN支撐層吸收大約95％的光化輻射。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，支撐層12包括一種UV吸收材料，以便抵消使用化學(xué)除氧劑或其它用于抵消DTP技術(shù)中氧氣抑制作用的其它方式導(dǎo)致的提高的照相速度。這可以通過(guò)在制造期間向支撐層中加入U(xiǎn)V吸收摻雜劑來(lái)完成。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)把不是固有的吸收UV的透明材料制成支撐層12時(shí)，需要將UV吸收劑摻入透明材料中。UV吸收摻雜劑應(yīng)該均勻地分布于整個(gè)支撐層12。如果在支撐層12的制造過(guò)程中UV吸收材料是可溶于支撐層或均勻擴(kuò)散，則可以實(shí)現(xiàn)UV摻雜劑均勻分布于支撐層12。這里使用的“可溶”一詞是指一種化合物可以溶解的能力?！皵U(kuò)散”一詞是指一種物質(zhì)均勻分布于另一種物質(zhì)。在商業(yè)過(guò)程中，當(dāng)例如PET被在橫向和機(jī)加工方向拉伸、以致于UV吸收劑均勻分布于整個(gè)PET中時(shí)，在制造過(guò)程中一般可以實(shí)現(xiàn)摻雜劑在整個(gè)支撐層12中的均勻分布。
本發(fā)明人已知的商業(yè)上可以得到的UV吸收PET產(chǎn)品是Melinex943(杜邦PET公司，霍普韋爾，佛吉尼亞州)、SkyrolPolyester Type TU84B(SKC有限公司，水原，韓國(guó))，Teijin TeonexType Q51(帝人公司，日本)，Eastman PET9921 G0071(依斯特曼化學(xué)制品公司(Eastman Chemicals)，金斯波特，田納西州)。
在大多數(shù)場(chǎng)合中應(yīng)用的散光曝光燈的譜線范圍約為300-400nm。因此，UV吸收摻雜劑應(yīng)主要在此范圍內(nèi)活化。
最好UV吸收劑的存在把一種普通的UV透明支撐層變?yōu)橐粋€(gè)至少吸收一部分從其穿過(guò)的UV輻射的衰減工具。優(yōu)選支撐層吸收大約80-99％的光化輻射，更優(yōu)選吸收85-95％的光化輻射，最優(yōu)選吸收88％的光化輻射。
用于苯胺印刷版固化的散光曝光燈的強(qiáng)度一般處于5-25mW/cm2的范圍，但強(qiáng)度可以高達(dá)50mW/cm2。因此，支撐層應(yīng)該能夠吸收從UV散光燈輻射的此種強(qiáng)度的光。
光燒蝕掩膜層18可以是任何一種公知的光燒蝕掩膜層。這種掩膜層包括可以通過(guò)任何類(lèi)型的公知激光器燒蝕，例如典型的工作波長(zhǎng)約為300-400nm的UV型準(zhǔn)分子(Eximer)激光器；典型的工作波長(zhǎng)約為10,640nm的IR型激光器，如CO2激光器；典型的工作波長(zhǎng)約為1064nm的Nd-YAG激光器；典型的工作波長(zhǎng)約為830nm的二極管陣列激光器。Yang等人的美國(guó)專(zhuān)利第5,925,500號(hào)中公開(kāi)了這些光燒蝕掩膜層的例子，該文在此引為參考，文中公開(kāi)了一種做為掩膜層的用UV吸收劑改進(jìn)的滑動(dòng)膜，因而用激光器選擇燒蝕改進(jìn)的滑動(dòng)膜；并且Fan的美國(guó)專(zhuān)利第5,262,275號(hào)也在此引為參考。
本發(fā)明的方法總的包括不使用光學(xué)工具或光掩膜地把圖像轉(zhuǎn)印到光固化元件10的表面，使得印刷版的制造者在正反曝光的時(shí)間上更為經(jīng)濟(jì)。這主要通過(guò)提供至少一個(gè)固體光固化元件10實(shí)現(xiàn)。固體光固化元件包括至少一種固體光固化材料14、16，一個(gè)固體光聚合罩層17(如果可應(yīng)用)，一個(gè)光燒蝕掩膜層18和一個(gè)具有在其整體上均勻集成的光化輻射吸收化合物、以致于至少在曝光期間吸收一些光化輻射的支撐層12。根據(jù)本發(fā)明，光固化層14、16還用罩層(如果采用)包含化學(xué)除氧劑，以便抵消作為氧氣抑制作用的結(jié)果而出現(xiàn)的較長(zhǎng)的曝光時(shí)間。
當(dāng)采用固體光固化印刷元件時(shí)，采用激光器選擇燒蝕或去除光燒蝕掩膜層，使得在暴露于UV光時(shí)光燒蝕掩膜層的被燒蝕區(qū)將固化或硬化，而光燒蝕掩膜層的未燒蝕區(qū)將保持不固化。通過(guò)經(jīng)摻雜UV吸收劑的支撐層的背面曝光而在固體光固化材料中建立一個(gè)底板。然后以通常的形式將未固化版正面曝光于UV光，從而有效固化固體光固化材料。有很多裝置可以用于執(zhí)行光固化元件的此種所謂的“正面”曝光，包括FLEXLIGHT牌的UV組件聚酯纖維技術(shù)有限公司以及安德森和佛里蘭德公司(Anderson & Vreeland，布萊恩，俄亥俄)制造的產(chǎn)品。
在光聚物曝光區(qū)的正面曝光之后，從安置的光固化元件除去未固化的光聚物，即光燒蝕層未被激光燒蝕的區(qū)域以下的光聚物，主要通過(guò)用至少可溶一些光固化材料的有機(jī)和/或水溶液清洗元件。這種溶劑清洗步驟主要通過(guò)對(duì)元件的刷洗、擦拭或其它溫和的非損傷磨蝕來(lái)完成。有用的清洗裝置包括市場(chǎng)上可以從聚酯纖維技術(shù)有限公司以及安德森和佛里蘭德公司得到的產(chǎn)品。
本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎特點(diǎn)通過(guò)下面非限定性的實(shí)例對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得更加清晰。
實(shí)施例實(shí)施例1不帶罩的苯胺(Flexo)DTP版的制備以下列方式改進(jìn)一種Flex-Light Atlas 0.067英寸版(聚酯纖維技術(shù)有限公司，亞特蘭大，佐治亞州)利用異丙醇小心地去除滑動(dòng)膜。然后烘干版并與碳黑(CB)基底的掩膜疊置。CB掩膜由a)CB顏料、b)具有成膜特性的粘合劑，和c)提高對(duì)燒蝕的敏感性的自氧化粘合劑組成。
層疊之后，去除并丟棄蓋片。把版安置到市場(chǎng)上可以得到的苯胺版設(shè)置器，如Misomex’s OmniSetter 4000或Creo’sThermoflex 5280。數(shù)字文件經(jīng)燒蝕機(jī)構(gòu)從計(jì)算機(jī)傳遞到CB掩膜。然后再對(duì)版背面曝光17秒，正面曝光18分鐘，保持1％的點(diǎn)于133 LPI。18分鐘的正面曝光時(shí)間對(duì)于未帶罩的DTP版確實(shí)太長(zhǎng)。
實(shí)施例2用較少的正面曝光時(shí)間制備未帶罩的苯胺DTP版用0.1％的三苯膦摻雜0.067英寸的FLEX-LIGHT ATLAS版。用于DTP的版結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的情形相同。但是必須采用下面的背面曝光和正面曝光時(shí)間以保持相同的清晰度水平背面曝光3～5秒正面曝光5分鐘雖然正面曝光時(shí)間是可以接受的，但對(duì)于0.067英寸苯胺版的背面曝光時(shí)間確實(shí)太短。采用這樣短的曝光時(shí)間發(fā)現(xiàn)建立的底板是不平的。
實(shí)施例3利用聚乙烯萘二酸酯襯墊的未帶罩苯胺DTP版的構(gòu)造接下來(lái)用聚乙烯萘二酸酯(PEN)-一種固有的吸收UV的襯底材料做為吸收UV的襯墊層構(gòu)成摻雜的實(shí)施例2的0.067英寸的FLEX-LIGHT ATLAS版。PEN是市場(chǎng)上可以從杜邦PET公司得到的5密耳的Kaladex 1030。版的其余構(gòu)成、激光成像以及版加工條件都與實(shí)施例2中采用的版相同。在此實(shí)施例中，吸收UV的襯墊允許有合理的背面曝光時(shí)間。背面曝光時(shí)間為120秒。正面曝光時(shí)間仍為5分鐘。版的底板非常平坦。雖然背面曝光時(shí)間對(duì)于未帶罩的DTP是可以接受的，但希望實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的用于067版的背面曝光時(shí)間，大約15-30秒。這在下一個(gè)實(shí)施例子中實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例4未帶罩苯胺DTP版的最終構(gòu)造接下來(lái)用一種可以從杜邦PET公司得到的吸收UV的PET構(gòu)造摻雜的實(shí)施例2的0.067英寸的FLEX-LIGHT ATLAS版。吸收UV的PET為500規(guī)格的Melinex943。版的其余構(gòu)成、激光成像以及版加工條件都與實(shí)施例2中采用的版相同。但是在此情況下吸收UV的襯墊允許有合理的背面曝光時(shí)間。背面曝光時(shí)間為20-22秒。正面曝光時(shí)間仍為5分鐘。版的底板非常平坦。因而時(shí)間對(duì)于未帶罩的DTP是可以接受的。
實(shí)施例5帶罩的苯胺DTP版的制備小心去除Flexlight EPIC 0.067英寸版(聚酯纖維技術(shù)有限公司，亞特蘭大，佐治亞州)的滑動(dòng)膜，留下聚合物基底上的綠罩。然后把蓋片上的碳黑基質(zhì)的掩膜疊置到烘干的版上，使得罩與掩膜緊密地接觸。去除并丟棄蓋片。把版安置到市場(chǎng)上可以得到的苯胺版設(shè)置器，如Misomex’s OmniSetter 4000或Creo’sThermoflex 5280，并激光成像。激光去除選定區(qū)域中的掩膜。由此把數(shù)字文件從計(jì)算機(jī)經(jīng)燒蝕機(jī)構(gòu)傳遞到CB掩膜。
然后對(duì)版背面曝光20秒，正面曝光60分鐘，保持1％的點(diǎn)于133LPI。60分鐘的正面曝光時(shí)間對(duì)于帶罩的版確實(shí)太長(zhǎng)。
實(shí)施例6用較短的正面曝光時(shí)間制備帶罩的苯胺DTP版
用0.1％的三苯膦中(TPP)-一種公知的化學(xué)除氧劑摻雜實(shí)施例5的0.067英寸的Flexlight EPIC版(光聚物和罩)。需要在罩和下面的光聚物中保持相同含量的TPP。
把“摻雜的”光聚物擠到“摻雜的”罩上。將CB掩膜疊置到綠罩上。其余的成像和處理步驟與實(shí)施例5中的相同。但是此處的曝光時(shí)間卻大不相同背面曝光3～5秒正面曝光15分鐘需要以上的曝光時(shí)間來(lái)保持與實(shí)施例5的版相同的分辨水平和類(lèi)似的底板厚度。雖然現(xiàn)在的曝光時(shí)間對(duì)于帶罩的版確實(shí)可以接受，但背面曝光導(dǎo)致不均勻的底板厚度。因而背面曝光時(shí)間太短而不能獲得均勻的底板。
實(shí)施例7帶罩DTP苯胺版的最終構(gòu)造從實(shí)施例6中看出，帶罩的DTP苯胺版滿(mǎn)足所有可能的要求，除了背面曝光時(shí)間太短。要延長(zhǎng)背面曝光時(shí)間，需要使用可以從杜邦PET公司得到稱(chēng)作Melinex 943(500規(guī)格)的吸收UV的PET。帶罩版的其余構(gòu)造、即“摻雜的”光聚物、“摻雜的”罩和CB掩膜都與實(shí)施例6的版相同。激光成像和后續(xù)的處理步驟(除BEX時(shí)間)也相同。吸收UV的PET產(chǎn)生20-25秒的合理曝光時(shí)間。正面曝光時(shí)間仍為15分鐘的版的底板非常均勻。因而曝光時(shí)間和所有的處理?xiàng)l件對(duì)于帶罩的DTP版是可以接受的。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下可以對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行各種變化和改型。權(quán)利要求書(shū)將覆蓋本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的所有等價(jià)改型。
權(quán)利要求
1.一種印刷元件，包括一個(gè)透明的支撐層，具有均勻分布于整個(gè)所述透明的支撐層中的吸收UV的化合物，其中所述透明的支撐層選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚乙烯、聚酰胺和尼龍；一個(gè)固體光固化材料層，具有第一和第二相對(duì)主表面，所述第一相對(duì)主表面設(shè)置在所述支撐層上，其中所述固體光固化材料層包括一種光聚物；和一個(gè)光燒蝕掩膜層，其設(shè)置在所述第二相對(duì)主表面上，對(duì)光化輻射基本上不透明，并且能夠被激光光燒蝕。
2.如權(quán)利要求1所述的印刷元件，其特征在于所述支撐層是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
3.如權(quán)利要求1所述的印刷元件，其特征在于所述光固化材料還包括化學(xué)除氧劑。
4.如權(quán)利要求3所述的印刷元件，其特征在于所述化學(xué)除氧劑選自三苯膦、亞磷酸三苯酯、三-對(duì)-甲苯基膦、二苯基甲基膦、二苯基乙基膦、二苯基丙基膦、二甲基苯基膦、二乙基苯基膦、二丙基苯基膦、二乙烯基苯基膦、二乙烯基-對(duì)-甲氧基苯基膦、二乙烯基-對(duì)-溴苯基膦、二乙烯基-對(duì)-甲苯基膦、二烯丙基苯基膦、二烯丙基-對(duì)-甲氧基苯基膦、二烯丙基-對(duì)-溴苯基膦和二烯丙基-對(duì)-甲苯基膦。
5.如權(quán)利要求4所述的印刷元件，其特征在于所述化學(xué)除氧劑以大約0.075重量％至大約0.75重量％的濃度存在于所述固體光固化材料中。
6.如權(quán)利要求1所述的印刷元件，其特征在于所述固體光固化材料包括多層。
7.如權(quán)利要求1所述的印刷元件，還包括一個(gè)具有第一和第二相對(duì)主表面的固體光固化罩，所述第一主表面設(shè)置在所述固體光固化材料的所述第二主表面上。
8.如權(quán)利要求1所述的印刷元件，其特征在于具有均勻分布有吸收光化輻射的化合物的所述支撐層吸收大約85重量％至大約95重量％的光化輻射。
9.如權(quán)利要求7所述的印刷元件，其特征在于所述固體光固化罩包括一種吸收光化輻射的染料。
10.一種方法，包括提供至少一個(gè)如權(quán)利要求1所述的固體光固化印刷元件；通過(guò)利用激光光燒蝕所述光燒蝕掩膜層而把圖像數(shù)據(jù)傳遞到所述固體光固化印刷元件上，由此提供形成為一個(gè)圖像的燒蝕和未燒蝕區(qū)，所述燒蝕區(qū)使所述固體光固化層的所述第二相對(duì)主表面曝光；經(jīng)所述支撐層將所述光固化層的所述第一相對(duì)主表面曝光；將所述固體光固化材料的所述燒蝕區(qū)于光化輻射之下曝光，從而有效地固化所述固體光固化材料；和從元件上去除未固化的光固化材料和所述光燒蝕掩膜層的所述未燒蝕區(qū)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述支撐層是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
12.如權(quán)利要求10所述的印刷元件，其特征在于具有均勻分布有吸收光化輻射的化合物的所述支撐層吸收大約85％至大約95％的光化輻射。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述光固化材料還包括化學(xué)除氧劑。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述化學(xué)除氧劑選自三苯膦、亞磷酸三苯酯、三-對(duì)-甲苯基膦、二苯基甲基膦、二苯基乙基膦、二苯基丙基膦、二甲基苯基膦、二乙基苯基膦、二丙基苯基膦、二乙烯基苯基膦、二乙烯基-對(duì)-甲氧基苯基膦、二乙烯基-對(duì)-溴苯基膦、二乙烯基-對(duì)-甲苯基膦、二烯丙基苯基膦、二烯丙基-對(duì)-甲氧基苯基膦、二烯丙基-對(duì)-溴苯基膦和二烯丙基-對(duì)-甲苯基膦。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述化學(xué)除氧劑以大約0.075重量％至大約0.75重量％的濃度存在于所述光固化材料中。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述固體光固化材料包括多層。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述固體光固化元件還包括一個(gè)罩層，在所述罩層上設(shè)置有所述光燒蝕掩膜層。
18.一種印刷元件，包括一個(gè)固有地吸收UV的支撐層；一個(gè)固體光固化材料層，其具有第一和第二相對(duì)主表面，所述第一相對(duì)主表面設(shè)置在所述支撐層上；和一個(gè)光燒蝕掩膜層，其設(shè)置在所述第二相對(duì)主表面上，對(duì)光化輻射基本上不透明，并且能夠被激光光燒蝕。
19.如權(quán)利要求18所述的印刷元件，其特征在于固有地吸收UV的支撐層是聚乙烯萘二酸酯。
20.如權(quán)利要求18所述的印刷元件，其特征在于所述光固化材料還包括化學(xué)除氧劑。
21.一種方法，包括提供至少一個(gè)如權(quán)利要求18所述的固體光固化印刷元件；通過(guò)利用激光光燒蝕所述光燒蝕掩膜層而把圖像數(shù)據(jù)傳遞到所述固體光固化印刷元件上，由此提供形成為一個(gè)圖像的燒蝕和未燒蝕區(qū)，所述燒蝕區(qū)使所述固體光固化層的所述第二相對(duì)主表面曝光；經(jīng)所述支撐層將所述光固化層的所述第一相對(duì)主表面曝光；將所述固體光固化材料的所述燒蝕區(qū)于光化輻射之下曝光，從而有效地固化所述固體光固化材料；和從所述元件上去除未固化的光固化材料和所述光燒蝕掩膜層的所述未燒蝕區(qū)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于支撐層是聚乙烯萘二酸酯。
23.如權(quán)利要求21所述的印刷元件，其特征在于所述光固化材料還包括化學(xué)除氧劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直接成像的苯胺印刷元件的制造方法，使得正面曝光和背面曝光的時(shí)間對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)有效。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括提供至少一個(gè)固體光固化元件。該固體光固化元件包括含一種化學(xué)除氧劑的一種固體光固化材料，一個(gè)具有均勻分布于其中的吸收光化輻射的化合物的支撐層，以及一個(gè)光燒蝕掩膜層。本發(fā)明的方法包括通過(guò)具有光化輻射吸收化合物的支撐層進(jìn)行背面曝光在固體光固化材料上建立一底板，通過(guò)對(duì)光燒蝕掩膜層進(jìn)行光燒蝕將負(fù)片圖像直接傳遞到固體光固化材料上，然后正面曝光，以固化固體光固化材料。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1782866SQ20051011508
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2000年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月11日
發(fā)明者拉斯托姆·薩姆·坎如 申請(qǐng)人:麥克德米德圖像技術(shù)有限公司