專利名稱：含有酸增值劑的計算機直接制版版材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機直接制版版材，特別是涉及一種熱交聯(lián)型的計算機直接制版版材。
背景技術(shù)：
計算機直接制版是以平版印刷作為主要對象，該技術(shù)是指將各種原稿(文字、圖象、電子文件、網(wǎng)絡(luò)文件)輸入到計算機中進行處理后，無需經(jīng)過電分膠片輸出、沖片、打樣、曬版等工序，而直接由計算機將圖文信息輸出到印版、印刷機、或紙張上的技術(shù)。計算機直接制版技術(shù)是集光學技術(shù)、精密機械、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、新型印刷版材技術(shù)為一體的多學科高科技產(chǎn)業(yè)結(jié)晶。與傳統(tǒng)印刷技術(shù)相比，有高質(zhì)量、高速度、低污染等優(yōu)點，蘊藏著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br> 近年來，計算機直接制版技術(shù)發(fā)展迅速，日趨成熟。到2002年底，全世界共安裝了13500臺計算機制版設(shè)備，比1995年增長了整整40倍之多。國內(nèi)現(xiàn)在計算機直接制版技術(shù)的普及速度很快，許多報社和印刷廠紛紛引進，但截至2004年3月份安裝不足150臺。主要原因是設(shè)備和版材全部依賴進口。設(shè)備是一次性投入，而版材是耗財，價格也很貴。迄今為止，尚無一家國內(nèi)企業(yè)有非常成熟的計算機直接制版版材產(chǎn)品投放市場。因此開發(fā)和研究計算機直接制版版材在應用和學術(shù)上有重要的現(xiàn)實意義和理論意義。
從計算機直接制版版材技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢來看，熱敏版材將成為發(fā)展的主流。熱敏版材可明室處理、制版簡單、有固定的臨界點、網(wǎng)點再現(xiàn)及分辨率和耐印力高，而且印版上機后能快速實現(xiàn)水墨平衡，節(jié)省了紙張和時間，提高了生產(chǎn)效率，并保證了高質(zhì)量的印品。版材中不含銀鹽，有利用環(huán)保。
熱交聯(lián)型計算機直接制版版材是熱敏版版材的一種，是由感光熱的成像組成物直接涂布在版材基底上構(gòu)成的。成像組成物內(nèi)含有光熱轉(zhuǎn)換物、成膜樹脂、交聯(lián)劑、增感劑和產(chǎn)酸源等。曝光時，光熱轉(zhuǎn)換物能有效地把紅外激光的光能轉(zhuǎn)換成熱能，使產(chǎn)酸源分解產(chǎn)生質(zhì)子酸，在酸和熱的共同作用下，成膜樹脂與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為不溶于顯影液的曝光區(qū)域。有時為了提高交聯(lián)度，顯影前預熱一段時間，以便使交聯(lián)樹脂繼續(xù)進一步交聯(lián)，提高版材的耐印力。在用堿水進行顯影后，由于空間交聯(lián)的作用，曝光區(qū)域的熱敏涂層在顯影處理后仍然留在版面成為親油的印刷表面，沒有曝光的區(qū)域被去掉使下面的親水版基裸露出來成為親水的非印刷表面。
但是曝光前期的產(chǎn)酸源的產(chǎn)酸速度和產(chǎn)酸量往往不足，導致后續(xù)酸催化作用下樹脂交聯(lián)的程度不徹底，出現(xiàn)成像質(zhì)量不高，版材減薄，曝光靈敏度較低等問題。感光度低，紅外增感困難，雖有大功率紅外激光器光源與之匹配，成為熱敏版材的有力技術(shù)后盾，但這樣會影響激光器的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進的計算機直接制版版材，其通過提高感光層的產(chǎn)酸速度和產(chǎn)酸量從而獲得高靈敏度、高分辨力的計算機直接制版版材。
一種含有酸增值劑的計算機直接制版版材，由版基和感光層組成，感光層包括成膜樹脂、交聯(lián)劑、產(chǎn)酸源、光熱轉(zhuǎn)換物和增感劑，其特征在于在感光層中含有作為酸致產(chǎn)酸源的酸增殖劑。
上述的技術(shù)方案中，感光層中的成膜樹脂為可溶性酚醛樹脂、交聯(lián)劑為酚醛清漆樹脂、產(chǎn)酸源為潛布朗斯特酸鹽、光熱轉(zhuǎn)換物為紅外吸收染料。
酸增值劑為芐基磺酸酯類化合物、乙酰乙酸酯的衍生物類化合物、縮酮類化合物、順式鄰環(huán)己二醇的單磺酸酯類化合物、環(huán)己二醇雙磺酸酯類化合物中的一種或幾種。
在上述的技術(shù)方案中，添加酸增殖劑可以有兩種方式一種是配制感光液時，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上加入酸增殖劑，酸增殖劑和作為產(chǎn)酸源的潛布朗斯特酸鹽協(xié)同發(fā)揮作用。
一種是配制感光液時，直接用酸增殖劑代替作為產(chǎn)酸源的潛布朗斯特酸鹽。
成膜樹脂主要利用含有殘留活性點的可溶性酚醛樹脂，如苯酚-甲酚-甲醛樹脂、間甲酚-對甲酚-甲醛樹脂、聚對羥基苯乙烯樹脂等。
交聯(lián)劑為羥甲基酚樹脂(RESOL樹脂)，羥甲基三聚氰胺的衍生物(如六甲氧甲基三聚氰胺)和羥甲基酚樹脂的烷醚化合物等。
光熱轉(zhuǎn)化物質(zhì)使用紅外吸收染料，紅外吸收染料使用的是菁染料系物質(zhì)。
光熱產(chǎn)酸源，主要是二苯基碘鎓鹽或取代二苯基碘鎓鹽，3，5-雙(三氯甲基)三嗪類化合物，三溴苯乙酮或其衍生物，三氯甲基呃唑衍生物，三溴甲基苯基砜衍生物以及重氮鹽類化合物。
增感劑可以是對苯二甲醛。
酸增殖劑概念以及相關(guān)的技術(shù)最早來源于化學增幅抗蝕劑成像體系。酸增殖劑是一種在酸催化下可自催化非線性產(chǎn)酸的底物，這意味著酸種(如光照產(chǎn)生的強酸或熱分解產(chǎn)生的強酸)可通過酸底物的自催化分解反應產(chǎn)生大量的酸，使得酸催化反應的速率呈非線性增長。酸增殖技術(shù)克服了早期酸不足和后期增幅過程中因氫離子的損耗而導致的后續(xù)反應靈敏度下降的問題，它使得體系中的氫離子有增無減，大大提高了成像的靈敏度。酸增殖理論對于熱交聯(lián)型計算機直接制版版材的開發(fā)同樣具有指導意義。熱敏計算機直接制版版材成像過程中的產(chǎn)酸速度與產(chǎn)酸量同樣直接制約著版材的靈敏度，若在其中加入酸增殖劑組份，利用其自催化快速非線性產(chǎn)酸原理，使酸量得到增殖，就有可能提高后續(xù)反應速度和交聯(lián)度，從而有利于提高成像速度和圖像反差，使版材性能得到提高。
受到酸增殖劑在化學增幅抗蝕劑體系中的應用的啟發(fā)，本發(fā)明在計算機直接制版版材中引入了酸增值劑。這些酸增殖劑在有一定量強酸的存在下可被催化產(chǎn)酸，在一定溫度下又可以自催化分解產(chǎn)酸，使得體系的產(chǎn)酸速度和產(chǎn)酸量都會得到提高。以往實驗室研制的熱交聯(lián)型版材在成像靈敏度、成像速度上都有一些不足，這與諸多因素有關(guān)，但其中很重要的一方面就是，如果前期的潛布朗斯特酸鹽的產(chǎn)酸速度和產(chǎn)酸量不足，就會導致后續(xù)酸催化作用下樹脂交聯(lián)的程度不徹底，成像質(zhì)量不高，版材減薄。加入酸增殖劑后，版材的成像靈敏度有了提高，后烘溫度和時間也明顯降低和減少。這種添加酸增殖劑和潛布朗斯特酸鹽復合作用產(chǎn)酸催化后續(xù)熱交聯(lián)反應的實驗結(jié)果比單獨使用其中任何一種化合物的效果都要好。此外，酸增殖劑單獨替代潛布朗斯特酸鹽作為產(chǎn)酸源同樣也可以在紅外體系中成像，且所需的分解熱量低于潛布朗斯特酸鹽的熱分解熱量。
本發(fā)明的突出優(yōu)點(1)克服了計算機直接制版版材在后期增幅過程中因氫離子的損耗而導致的增幅下降，從而感度減低的弊病。由于酸增殖，體系氫離子有增無減，從而明顯地提高了感度。
(2)對于陰圖熱交聯(lián)型版材，使交聯(lián)得更徹底，從而有效提高了差別溶解性(顯影反差)，有利于增大γ值，改善圖像反差。
(3)可以降低版材的后烘溫度，縮短版材的后烘時間。


圖1為熱交聯(lián)型版材結(jié)構(gòu)與成像原理圖，a反映的是版材的結(jié)構(gòu)，b反映的是曝光的過程，c反映的是顯影后的版材狀態(tài)，其中1-熱交聯(lián)樹脂層 2-氧化鋁層 3-鋁基層 4-交聯(lián)區(qū)域圖2為加入酸增值劑和不加酸增值劑的自制版材的曝光效果對比圖；圖3為自制版材與Kodak版材的曝光效果對比圖。
具體實施例方式
實施例1分別稱取可溶性酚醛樹脂、間甲酚樹脂、潛布朗斯特酸鹽、對苯二甲醛溶于丙酮，配置成一定濃度的溶液，備用。分別稱取紅外染料溶于1-甲氧基-2-丙醇中、酸增值劑1，4-二(對-甲苯磺酰氧基)環(huán)己烷溶于二氯甲烷中，備用。具體配制過程如下(1)量取10ml 30％的可溶性酚醛樹脂的丙酮溶液；(2)量取10ml 30％的間甲酚樹脂的丙酮溶液；(3)稱取2.0g碘鎓鹽并溶于2ml丙酮中；(4)稱取1.0g對苯二甲醛并溶于2ml丙酮中；(5)稱取0.5g紅外吸收染料并溶于10ml 1-甲氧基-2-丙醇溶液；(6)稱取0.5g二對甲苯磺酸-1，4-環(huán)己二酯并溶于2ml二氯甲烷中。
以上幾種溶液充分溶解后，混合均勻，制成感光液。在感光液中加入100ml1-甲氧基-2-丙醇稀釋，酸增值劑固含量為5％，至此，感光液已經(jīng)配制好。
利用旋轉(zhuǎn)涂布的方法，將感光液涂布在經(jīng)過粗化和陽極氧化處理過的鋁版基上，厚度大約為2.2g/m2。用最大功率為800mW，波長830nm的紅外半導體激光器曝光，得到潛像。將曝光后的版材放到100℃的烘箱中烘烤90～120秒。將版材從烘箱中取出，冷卻后用6％的硅酸鈉水溶液漂洗。得到陰圖熱交聯(lián)型計算機直接制板版材。
實施例2按照實施例1的方法，在配置感光液時，用0.5g縮酮類化合物T1 代替二對甲苯磺酸-1，4-環(huán)己二酯，酸增值劑固含量為5％，經(jīng)曝光、后烘及顯影后，得到可用于印刷的陰圖熱交聯(lián)型計算機直接制版版材。
實施例3按照實施例1的方法，在配置感光液時，用0.5g芐基磺酸酯類化合物T2 代替二對甲苯磺酸-1，4-環(huán)己二酯，酸增值劑固含量為5％，經(jīng)曝光、后烘及顯影后，得到可用于印刷的陰圖熱交聯(lián)型計算機直接制版版材。
實施例4按照實施例1的方法，在配置感光液時，用0.25g縮酮類化合物和0.25g順式鄰環(huán)己二醇的單磺酸酯類化合物代替二對甲苯磺酸-1，4-環(huán)己二酯，酸增值劑固含量為5％，經(jīng)曝光、后烘及顯影后，得到可用于印刷的陰圖熱交聯(lián)型計算機直接制版版材。
實施例5按照實施例1的方法，在配置感光液時，用0.17g環(huán)己二醇雙磺酸酯類化合物、0.17g順式鄰環(huán)己二醇的單磺酸酯類化合物和0.17g乙酰乙酸酯的衍生物類化合物代替二對甲苯磺酸-1，4-環(huán)己二酯，酸增值劑固含量為5％，經(jīng)曝光、后烘及顯影后，得到可用于印刷的陰圖熱交聯(lián)型計算機直接制版版材。
實施例6按照實施例1的方法，在配置感光液時，用2.0g硫鎓鹽代替碘鎓鹽，酸增值劑固含量為5％，經(jīng)曝光、后烘及顯影后，得到可用于印刷的陰圖熱交聯(lián)型計算機直接制版版材。
實施例7參照實施例1的方法配制感光液，在其他條件相同的條件下，改變潛布朗斯特酸鹽與酸增值劑的摩爾比。比較不同摩爾比時曝光、后烘、顯影后的印版效果，得出酸增殖劑和潛布朗斯特酸鹽復合作用時的摩爾配比范圍為1∶0.2～2，其中優(yōu)選的配比為1∶0.5、1∶1和1∶2。
在相同的曝光條件下，加入酸增值劑與潛布朗斯特酸鹽一起作為復合產(chǎn)酸源的版材，與不加酸增值劑的版材的曝光對比結(jié)果參見圖2，圖2中的d圖為加酸增值劑且酸增值劑與碘鎓鹽的摩爾比為1∶1、后烘90秒條件下得到的最佳曝光圖像，e圖為不加酸增值劑的版材、后烘180秒條件下得到的最佳曝光圖像。
由圖2可以看出，加入酸增值劑可明顯減少后烘時間，仍能得到相近的曝光效果，說明版材的靈敏度得到了提高。同時也說明用酸增值劑與潛布朗斯特酸鹽作為復合產(chǎn)酸源代替單一的碘鎓鹽作為產(chǎn)酸源是可行的。
實施例8按照實施例1的方法，在配置感光液時，去掉碘鎓鹽，酸增值劑二對甲苯磺酸-1，4-環(huán)己二酯既作產(chǎn)酸源又作酸增值劑，酸增值劑固含量為10％。在用紅外半導體激光器曝光、后烘及顯影后，得到可用于印刷的陰圖熱交聯(lián)型計算機直接制版版材。
加酸增值劑而不加碘鎓鹽的自制版材與Kodak版材在相同條件下曝光(曝光電流為1安)，顯影時間、后烘時間相同，所得對比結(jié)果參見圖3，f圖為自制版材的曝光圖像，g圖為Kodak版材曝光圖像。
由圖3可粗略看出，在相同條件下，自制版材與Kodak版材的曝光效果在版材的網(wǎng)點再現(xiàn)率、最小限幅等方面相差不大。
實施例9按照實施例1的方法配置感光液，改用紫外曬版機對其曝光、后烘及顯影后也可以得到陰圖熱交聯(lián)型計算機直接制版版材。
權(quán)利要求
1.一種含有酸增值劑的計算機直接制版版材，由版基和感光層組成，感光層包括成膜樹脂、交聯(lián)劑、光熱轉(zhuǎn)換物、產(chǎn)酸源和增感劑，其特征在于在感光層中含有作為酸致產(chǎn)酸源的酸增殖劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算機直接制版版材，其特征在于感光層中的成膜樹脂為可溶性酚醛樹脂、交聯(lián)劑為酚醛清漆樹脂、產(chǎn)酸源為潛布朗斯特酸鹽、光熱轉(zhuǎn)換物為紅外吸收染料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計算機直接制版版材，其特征在于酸增值劑為芐基磺酸酯類化合物、乙酰乙酸酯的衍生物類化合物、縮酮類化合物、順式鄰環(huán)己二醇的單磺酸酯類化合物、環(huán)己二醇雙磺酸酯類化合物中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計算機直接制版版材，其特征在于配制感光液時，在現(xiàn)有感光液配方的基礎(chǔ)上加入酸增殖劑，酸增值劑和潛布朗斯特酸鹽的摩爾比為1∶0.2～2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計算機直接制版版材，其特征在于酸增值劑在感光層中的固含量為1％～25％，其中固含量在2％～10％的范圍內(nèi)版材感光效果最佳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種計算機直接制版版材，特別是涉及一種熱交聯(lián)型的計算機直接制版版材。該版材由版基和感光層組成，感光層包括成膜樹脂、交聯(lián)劑、光熱轉(zhuǎn)換物、產(chǎn)酸源和增感劑，此外還含有作為酸致產(chǎn)酸源的酸增值劑。利用酸增值劑的自催化分解非線性產(chǎn)酸的性質(zhì)，得到了一種高靈敏度的計算機直接制版版材。這種激光熱交聯(lián)型版材，是在經(jīng)過粗化和陽極氧化處理的鋁板基上涂敷基本上由紅外吸收染料、可溶性酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂及潛布朗斯特酸鹽、增感劑和酸增值劑組成的感光層，利用產(chǎn)酸源碘鎓鹽熱釋酸引發(fā)酸增值劑自催化產(chǎn)酸原理，催化樹脂交聯(lián)聚合。采用激光曝光，顯影后所得版材圖像清晰，1％～99％網(wǎng)點出全，分辨力達6μm。
文檔編號B41C1/055GK1562633SQ2004100308
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者張存林, 張陽, 章鶴齡, 曹勝利 申請人:首都師范大學