专利名称：成像和显影正性工作可成像元件的方法
技术领域：
本发明涉及一种使用含有阴离子表面活性剂的单一碳酸盐处理溶液，由含有独特 的聚(乙烯醇缩醛)基料的正性工作可成像元件制备例如平版印刷版的成像元件的方法。
背景技术：
在平版印刷中，称为图像区域的吸油墨区域在亲水性表面上产生。当表面用水润 湿以及施涂油墨时，亲水性区域留住水并排斥油墨，吸油墨区域接受油墨并排斥水。油墨然 后转印至合适的材料表面，在其上图像将被再现。在一些情况下，油墨可以首次转印至中间 垫层上，该中间垫层进而用来将油墨转印至材料表面，在该材料表面上图像将被再现。
可用于制备平版(或胶版)印刷版的可成像元件通常包括一个或多个施加在基材 (或中间层)的亲水性表面之上的可成像层。一个或多个可成像层可以包括一种或多种分 散在合适基料内的辐射敏感组分。成像之后，一个或多个可成像层的已曝光区域或未曝光 区域由适合的显影剂去除，露出基材的下层亲水性表面。如果去除已曝光区域，则元件被认 为是正性工作。相反地，如果去除未曝光区域，则元件被认为是负性工作。每种情况下，保 留下来的一个或多个可成像层的区域是吸墨性的，并且由显影过程揭露的亲水性表面的区 域接受水或水溶液(通常为润版液)并排斥油墨。
类似地，正性工作组合物可用于在印刷电路板(PCB)生产、厚-和-薄膜电路、电 阻、电容器和感应器、多芯片设备、集成电路和有源半导体设备中形成抗蚀图案。
已经知晓“激光器直接成像”法(LDI)，其使用来自计算机的数据直接形成胶版印 刷版或印刷电路板，并且提供许多优于使用掩模感光胶片的在先方法的优点。因为更高效 的激光器、改进的可成像组合物及其组分，本领域中已有可观的进展。
热敏可成像元件可以归类为响应于、暴露于或者吸收适当热能量而经历一种或多 种化学转变的那些。热诱导化学转变的实质可以为烧蚀元件中的可成像组合物，或改变其 在特定显影剂中的溶解度，或改变热敏层的表面层的粘性或亲水性或疏水性。因此，热成像 可用于曝光可成像层的预定区域，所述预定区域可以起平版印刷印刷面或PCB生产中的抗 蚀图案的作用。
含有酚醛清漆或其它酚类聚合物基料和重氮醌成像组分的正性工作可成像组合 物已在平版印刷版和光致抗蚀剂工业中流行多年。基于各种酚醛树脂和红外辐射吸收化合 物的可成像组合物也是公知的。
WO 2004/081662 (Memetea等人)描述了各种具有酸性特性的显影性增强化 合物与酚聚合物或聚乙烯醇缩醛一起增强正性工作组合物和元件的敏感性，使得所需 成像能量减少的用途。这种组合物和元件的一些特别有用的聚(乙烯醇缩醛)在US 6, 255, 033 (Levanon 等人)和 6，541, 181 (Levanon 等人)中描述。
含有某些显影性增强材料和聚(乙烯醇缩醛)的热可成像元件在共同未决和普通 转让的美国公开号2008/0206678 (Levanon等人)和2009/0004599 (Levanon等人)以及美 国申请号11/959，492(2007年12月18日由Nakash和Levanon提交)中描述。5
含有酚醛树脂的可成像元件在US 6，410，203 (Nakamura)中描述。成像之后，元件 用包括含硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐和硼酸盐显影剂的各种显影剂的任一种显影。
共同未决和普通转让的美国序列号12/025,089(2008年2月4日由Levanon、 Nakash和Kurtser提交)描述碳酸盐显影剂用于处理含有聚(乙烯醇缩醛)的正性工作可 成像元件的用途。但是，在用这些显影剂显影之后，必须使用通常的水清洗和涂胶步骤。
要解决的问题
正性工作可成像元件通常使用各种含有硅酸盐或偏硅酸盐的高碱性显影剂成像 和显影。当这种显影剂有效地去除可成像层的已成像部分时，它们可能不理想地与铝基材 反应并生成有毒废液，产生排放问题。另外，硅酸盐可能在处理装置的管道和其它部件中累 积。
另外，在使用各种显影剂之后，印刷版通常用常规涂胶溶液涂胶，以在成像表面上 提供保护层。因此，成像、显影、水清洗和涂胶在处理机中需要多个步骤和工作站。
需要找到一种更加环境可接受并且更廉价的方法来显影已成像的正性工作可成 像元件，特别是具有含聚(乙烯醇缩醛)基料树脂的单一可成像层的那些。还需要提供平 版印刷版中的可印刷图像的简化方法。发明内容
因此，本发明提供一种制造成像元件的方法，包括
A)成像曝光红外辐射敏感的正性工作可成像元件，该可成像元件包括基材和红外 辐射敏感化合物，并且在基材上具有包括显影性增强化合物和聚(乙烯醇缩醛)的可成像 层，其中聚(乙烯醇缩醛)的重复单元的至少25mol%包括侧挂硝基-取代的苯酚基，以提 供已曝光和未曝光区域，和
B)向成像曝光的元件施涂pH为9至11. 5的单一处理溶液，(1)仅主要去除已曝 光区域，和( 在所得平版印刷版的全部未曝光和已曝光区域上提供保护涂层，该单一处 理溶液包括碳酸盐和至少的一种或多种阴离子表面活性剂。
本发明还提供一种平版印刷的方法，依次包括
A)使用红外辐射成像曝光红外辐射敏感的正性工作可成像元件，该可成像元件包 括基材和红外辐射敏感化合物，在基材上具有包括显影性增强化合物和聚(乙烯醇缩醛) 的可成像层，其中聚(乙烯醇缩醛)的重复单元的至少25m0l%包括侧挂硝基-取代的苯酚 基，以提供已曝光和未曝光区域，
B)向成像曝光的元件施涂pH为9至11. 5的单一处理溶液，(1)仅主要去除已曝 光区域，和( 在所得平版印刷版的全部未曝光和已曝光区域上提供保护涂层，该单一处 理溶液包括碳酸盐和至少的一种或多种阴离子表面活性剂，
C)从成像元件去除过量的单一处理溶液，随后任选进行干燥，和
D)使成像元件与平版印刷油墨、润版液或两者接触。
本发明可用于提供成像元件，例如具有含铝亲水性基材的平版印刷版。
本发明以更加环境可接受的方式由高敏感正性工作前体提供成像元件。避免了与 已知高碱性含硅酸盐显影剂有关的问题。另外，与已知方法中使用的那些相比，显影条件相 对温和。此外，成像元件的处理得到简化，也即使用单一处理溶液进行显影和“涂胶”工作。6这些优点通过使用含有碳酸盐和阴离子表面活性剂的相对简单的单一处理溶液来实现。
发明详述
定义
除非上下文另外指明，当在此使用时，术语“辐射敏感组合物”、“可成像元件”、“正 性工作可成像元件”和“单一处理溶液”意指用于本发明中的实施方案。
另外，除非上下文另外指明，在此描述的各种组分，例如“聚(乙烯醇缩醛)”、“辐 射吸收化合物”、“显影性增强化合物”和“阴离子表面活性剂”也表示此类组分的混合物。 因此，冠词“一种”、“一个”和“该”的使用并不一定仅表示单一组分。
除非另有说明，百分比表示wt%，相等地基于辐射敏感组合物或配制料的固体总 量，或一层的干燥涂布重量。
术语“单层可成像元件”表示仅具有一个用于成像的层的可成像元件，但是如以下 更详细指出的，这种元件也可以在可成像层之下或之上包括一个或多个层(例如外涂层)， 以提供各种性能。
如在此使用的，术语“辐射吸收化合物”表示对一定辐射波长敏感并且可以将其配 置的层内的光子转化为热的化合物。这些化合物也可以称为“光热转化材料”、“增感剂”或 “光热转化剂”。
为解释关于聚合物的任何术语的定义，应参考如由国际纯粹与应用化学联合会 (“IUPAC”)出版的“聚合物科学基本术语表(Glossary of Basic Terms in Polymer Science) ",Pure App 1. Chem. 68,2287-2311(1996)。但是，在此明确阐述的任何不同定义应 被认为是决定性的。
术语“聚合物”(例如聚乙烯醇缩醛)表示包括低聚物的高和低分子量聚合物，以 及包括均聚物和共聚物。
术语“共聚物”表示衍生自两种或多种不同单体，或具有两种或多种不同重复单 元，即使衍生自相同单体的聚合物。
术语“主链”表示多个侧基连接的聚合物中的原子链。这种主链的实例为由一种 或多种烯属不饱和可聚合单体聚合获得的“全碳”主链。但是，其它主链可以包括杂原子， 其中聚合物通过缩合反应或一些其它手段形成。
用途
在此描述的辐射敏感组合物和可成像元件可用于在印刷电路板(PCB)生产、 厚-和薄膜电路、电阻、电容器和感应器、多芯片设备、集成电路以及有源半导体设备中形 成抗蚀图案。另外，它们可用于提供具有含亲水性表面的基材的平版印刷版。其它用途对 于本领域技术人员来说将是显而易见的。
辐射敏感组合物和可成像元件
辐射敏感组合物包括一种或多种单一处理溶液可溶的聚(乙烯醇缩醛)聚合物基 料作为主聚合物基料。聚(乙烯醇缩醛)的重均分子量(Mw)通常为至少5，000，并且可以 为至多150，000，以及通常其为20，000至60，000，如使用标准程序测量的。最佳的Mw可以 随聚合物的特定种类及其用途而变化。
聚(乙烯醇缩醛)可以为辐射敏感组合物(或可成像层)中的唯一基料，但是一 般地说，它们占至少IOwt %，更通常至少50wt%，以及至多IOOwt %，基于所有聚合物基料7的干重。在一些实施方案中，聚(乙烯醇缩醛)的量可以为50至90wt%，基于所有聚合物 基料的干重。
例如，有用的聚合物基料为包括至少25和至多SOmol %的由以下结构(Ic)表示的 重复单元的聚(乙烯醇缩醛)
权利要求
1.一种制造成像元件的方法，包括A)成像曝光红外辐射敏感的正性工作可成像元件，该可成像元件包括基材和红外辐射 敏感化合物，并且所述基材上具有包括显影性增强化合物和聚(乙烯醇缩醛)的可成像层， 其中聚(乙烯醇缩醛)的重复单元的至少25m0l%包括侧挂硝基-取代的苯酚基，以提供已 曝光和未曝光区域，和B)向所述成像曝光的元件施涂pH为9至11.5的单一处理溶液，(1)仅主要去除已曝 光区域，和( 在所得平版印刷版的全部所述未曝光和已曝光区域上提供保护涂层，所述 单一处理溶液包括碳酸盐和至少的一种或多种阴离子表面活性剂。
2.权利要求1的方法，其中所述单一处理溶液具有9至11的pH，并且包括至少0.5和 至多IOwt %的碳酸盐离子。
3.权利要求1的方法，其中所述单一处理溶液进一步包括至少0.001wt%的不同于所 述一种或多种阴离子表面活性剂的有机膦酸或多羧酸或其盐。
4.权利要求1的方法，其中所述单一处理溶液基本上不含硅酸盐、偏硅酸盐，并且具有 少于Swt %的有机溶剂。
5.权利要求1的方法，其中所述一种或多种阴离子表面活性剂的至少一种具有磺酸基 或其盐，并且以1至45wt%的量存在于所述单一处理溶液中。
6.权利要求1的方法，其中所述一种或多种阴离子表面活性剂的至少一种为烷基二苯 醚二磺酸盐，以1至20wt%的量存在于所述单一处理溶液中。
7.权利要求6的方法，其中所述单一处理溶液包括两种或多种不同的阴离子表面活性 剂，其中之一为以5至20wt%的量存在的碱金属烷基萘磺酸盐。
8.权利要求1的方法，其中所述成像曝光在100至300mJ/cm2的能量下进行。
9.权利要求1的方法，其中所述显影在至多35°C下进行至多和包括3分钟，并且所述 单一处理溶液包括1至7wt%的碳酸盐离子。
10.权利要求1的方法，其中所述聚(乙烯醇缩醛)包括至少25和至多SOmol%的由 以下结构(Ic)表示的重复单元
11.权利要求10的方法，其中所述聚(乙烯醇缩醛)由以下结构(I)表示 -(A)k-(B)1-(C)m-(D)n-(I)其中A表示由以下结构(Ia)表示的重复单元
12.权利要求11的方法，其中k为2至12mol%，1为20至35mol %，m为35至70mol %， 和 η 为 10 至 30mol%o
13.权利要求1的方法，其中所述可成像元件在700至1400nm的波长下成像，并且所述 可成像层中存在所述红外辐射吸收化合物。
14.权利要求1的方法，其中所述基材含有铝并且具有亲水性表面，在该亲水性表面上 设置所述可成像层。
15.权利要求1的方法，其中所述可成像层包括所述红外辐射吸收化合物和进一步包 括色料。
16.权利要求15的方法，其中所述红外辐射吸收化合物和所述色料之一或两者为颜料。
17.权利要求1的方法，进一步包括从所述已成像元件机械去除过量的单一处理溶液， 以及任选干燥。
18.权利要求17的方法，其中使用涂刷器或轧辊去除所述过量的单一处理溶液。
19.由权利要求1的方法获得的平版印刷版。
20. 一种平版印刷的方法，依次包括A)使用红外辐射成像曝光红外辐射敏感的正性工作可成像元件，所述可成像元件包 括基材和红外辐射敏感化合物，在所述基材上具有包括显影性增强化合物和聚(乙烯醇缩 醛)的可成像层，其中聚(乙烯醇缩醛)的重复单元的至少25m0l%包括侧挂硝基-取代的 苯酚基，以提供已曝光和未曝光区域，B)向所述成像曝光的元件施涂pH为9至11.5的单一处理溶液，(1)仅主要去除所述 已曝光区域，和( 在所得平版印刷版的全部所述未曝光和已曝光区域上提供保护涂层， 所述单一处理溶液包括碳酸盐和至少的一种或多种阴离子表面活性剂。C)从所述已成像元件去除过量的单一处理溶液，随后任选进行干燥，和D)使所述已成像元件与平版印刷油墨、润版液或两者接触。
全文摘要
一种制造例如平版印刷版的成像元件的方法，通过成像曝光红外辐射-敏感正性工作可成像元件来提供曝光的和未曝光的区域。使用pH为9至11.5并且含有碳酸盐离子和至少1wt％的一种或多种阴离子表面活性剂的单一处理溶液，仅主要去除曝光的区域，形成图像和在成像表面上形成保护涂层，使成像元件显影。可成像元件包括基材和辐射吸收化合物，并且在基材上具有可成像层，所述可成像层包括显影增强化合物和聚(乙烯醇缩醛)，其中聚(乙烯醇缩醛)的重复单元的至少25mol％包括侧挂硝基-取代的苯酚基。
文档编号G03F7/039GK102036821SQ200980118635
公开日2011年4月27日 申请日期2009年5月14日 优先权日2008年5月22日
发明者M·勒瓦农, M·纳卡什 申请人:伊斯曼柯达公司