包含带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的成象元件的制作方法

专利名称：包含带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的成象元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用作平版印版前驱体的成象元件。具体地讲，本发明涉及在成象层中包含带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的成象元件。
背景技术：
在平版印刷中，亲墨区(也称作图像部分)建立在亲水表面。当表面用水湿润并涂覆油墨时，亲水区保留水且排斥油墨而亲墨区接受油墨且排斥水。油墨迁移到材料的表面，在所述表面上复制图像。一般来说，油墨首先迁移到中间印刷橡皮布上，随后又被迁移到复制图像的材料表面。
用作平版印版的成象元件也称作印版前驱体，通常包括涂覆于基片亲水表面的成象层。所述成象层通常包括一个或多个分散于合适的粘合剂的射线敏感组份。或者，所述射线敏感组份也可以是粘合剂材料。如果在成象后，成象层的已成象区在显影过程中被移除，而暴露出下方基片的亲水表面，则前驱体为阳图型印版。相反，如果未成象区在显影过程中被移除，则前驱体为阴图型印版。在各个情形中，成象层的保留区域(即图像部分)亲油墨，而显影过程所暴露的亲水表面区域接受水和水溶液(通常为润版液)并排斥油墨。
使用前，印版前驱体通常在运输和储藏过程中层叠堆放。相邻的前驱体之间插入保护性的衬纸或其它类型的可以紧密贴附于成象元件的表面并防止前驱体相互粘结的衬纸。在成象前将这种衬纸从成象层剥离。
通过光掩模曝光而成象的成象元件通常在表面有粗糙层(matte layer)以防止光掩模在成象过程中粘结到成象元件。该粗糙层也防止衬纸过于紧密地粘结到成象元件以便可以利用自动衬纸剥离机便利地剥离衬纸。
印版前驱体的直接数字成象(无需通过光掩模成象)在印刷工业中越来越重要。因为这些成象元件无需通过光掩模成象，成象层没有粗糙层，所以衬纸可以直接放置于成象层上。然而，当衬纸直接放置于成象层上时，成象层与衬纸的接触面积增大且页面相互粘结。当衬纸与成象层相互粘结时，难以利用自动衬纸剥离机剥离衬纸，由此产生故障，例如自动衬纸剥离机卡纸。然而当省去衬纸时，前驱体将相互粘结，并因此无法便利地通过自动处理设备进行处理。
因此需要不要求衬纸且在省去衬纸时各印版前驱体不相互粘结以便用自动处理设备方便地进行处理的用作平版印版前驱体的成象元件。
发明概述一方面，本发明为一种用作平版印版前驱体的成象元件。所述元件包括基片和基片上的成象层，其中成象层包括成象组合物和占成象层重量的约0.01％重量到10％重量的带硅酸盐涂层的聚合物颗粒；所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的直径为约1微米到约20微米；且所述成象元件包括光热转化材料。
另一方面，本发明为一种成象方法，所述方法包括以下步骤不使用光掩模使成象元件成象并且在成象元件中形成已成象区和互补的未成象区；且用显影液显影成象元件并移除已成象区或未成象区；其中所述成象元件包括基片上的成象层；所述成象层包括成象组合物和占成象层重量的约0.01％重量到10％重量的带硅酸盐涂层的聚合物颗粒；且所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的直径为约1微米到约20微米；另一方面，本发明为一种成象元件的叠层，其中各个成象元件包括基片上的成象层；所述成象层包括成象组合物和占成象层重量的约0.01％重量到10％重量的带硅酸盐涂层的聚合物颗粒；所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的直径为约1微米到约20微米；所述叠层包括20到1000个成象元件；且各个成象元件的成象层与叠层中的相邻的成象元件的基片直接接触。
发明详述除非上下文指出，否则在说明书和权利要求书中，术语聚合物颗粒、酚聚合物以及类似的术语包含这类材料的混合物。除非另有说明，所有百分数为重量百分数。聚合物颗粒是指有机聚合物的颗粒或珠粒，所述有机聚合物例如聚苯乙烯、交联聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、交联聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯聚合物以及共聚物等。
成象元件包括基片表面的成象层。所述成象层包括成象组合物和带硅酸盐涂层的聚合物颗粒。
成象层中聚合物颗粒的存在改善了成象元件的运输性质。当成象层包含聚合物颗粒时，所述元件在无衬纸层叠时不相互粘结。当成象元件通过自动处理设备进行处理时每次只有一个成象元件被提起。
然而，聚合物颗粒的存在可以在成象元件被成象、冲印以及用作平版印版时导致橡皮布堆墨故障。橡皮布堆墨故障，印版的非图像(即非印刷)部分内的橡皮布上油墨堆积会导致已印刷材料的背景部分着色。此外，出现堆墨故障时为清洗橡皮布需要更加频繁地停止印刷。尽管当成象层中存在未涂覆的聚合物颗粒时出现橡皮布堆墨故障，但当成象层中存在带硅酸盐涂层的聚合物颗粒时且不会出现橡皮布堆墨故障。
如果带硅酸盐涂层的聚合物颗粒太小，它们改善运输能力的效率降低。如果带硅酸盐涂层的聚合物颗粒太大，图像分辨率将会受到不利影响。所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的直径通常为约1微米到约20微米，优选约3微米到约10微米且更优选约5微米到约8微米。所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的直径优选为成象层的厚度的约3到约6倍。
一般来说，所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒包含占成象层重量的约0.01％重量到10％重量，通常为约0.1％重量到约2％重量，更通常为约0.2％重量到约1％重量的成象层。然而，成象层中存在的带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的数量通常取决于颗粒尺寸和成象层的厚度。成象层优选包含约10到约500，更优选约20到约200个带硅酸盐涂层的聚合物颗粒/平方毫米成象层。
制备带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的方法为本领域技术人员所熟知。例如可以将合适尺寸的聚合物颗粒通过胶体二氧化硅颗粒的流化床或加热移动流化床或旋转流化床，床的温度足以软化聚合物颗粒的表面从而导致胶体二氧化硅颗粒粘连于聚合物颗粒表面。适于制备包覆有胶体二氧化硅层的聚合物颗粒的另一种技术是用聚合物材料在合适溶剂中的溶液喷雾干燥颗粒，并在聚合物颗粒完全固化前将聚合物颗粒通过胶体二氧化硅区，在此区中，胶体二氧化硅层包覆颗粒。
利用有限聚结制备带硅酸盐涂层的聚合物颗粒包括“悬浮聚合”技术和“聚合物悬浮”技术。在“悬浮聚合”技术中，将加成聚合单体或加成聚合单体的混合物加入到包含胶体二氧化硅悬浮颗粒的水性介质中，以在连续(水)相中形成非连续(油滴)相。对该混合物通过搅拌、匀化以及类似方法施加剪切力以减小油滴的尺寸。停止剪切力后，由于涂覆油滴表面的胶体二氧化硅稳定剂的稳定作用而使油滴达到平衡尺寸。完成聚合反应以形成带有均匀胶体二氧化硅包膜的聚合物颗粒在水相中的水性悬浮液。该方法见述于Wiley的美国专利2,932,629、Bayley的美国专利4,148,741和Wernli的美国专利4,248,741。
聚合物颗粒可以通过例如将常规游离基聚合引发剂加入到加成聚合单体或加成聚合单体混合物在有机溶剂中的溶液并随后进行热聚合而制备。常见的加成聚合单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯如丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯和甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸辛酯和甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸2-羟乙基酯和甲基丙烯酸2-羟乙基酯、乙烯基萘、苯甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、乙烯基醚如乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚和乙烯基乙基醚和苯乙烯类如α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、对氯苯乙烯和苯乙烯。
也可以使用交联单体或交联单体混合物来交联聚合物。如果使用，则交联单体或交联单体混合物在单体混合物中的量通常为约0.5％重量到50％重量，更常见为约25％重量到50％重量。常见的交联单体为二丙烯酸乙二醇酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯和二甲基丙烯酸二甘醇酯、二乙烯基醚和二乙烯基苯。常见的热引发剂为过硫酸盐、过氧化物如过氧化二苯甲酰和偶氮化合物如偶氮-双-异丁腈(AIBN)。
在“聚合物悬浮”技术中，将合适的聚合物溶解于溶剂中并将该溶液分散于包含胶体二氧化硅作为稳定剂水溶液中形成不混溶于水的微小的液滴。一般来说，该技术所使用的聚合物将不会交联。达到平衡后，通过蒸发或其他合适的技术将溶剂从液滴中脱除以制备具有均匀胶体二氧化硅包膜的聚合物颗粒。该方法见述于Nair的美国专利4,833,060。有用的溶剂是那些可以溶解聚合物、不混溶于水且便于从聚合物液滴脱除的溶剂，例如二氯甲烷、甲基乙基酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、氯乙烯、三氯乙烷、环己酮、甲苯和二甲苯。特别有用的溶剂为二氯甲烷，因为它是许多聚合物的良溶剂、不混溶于水且可以便利地通过蒸发而脱除。
各种成分的用量以及它们之间的相互关系可以在大范围内变化。然而，聚合物/溶剂的比率通常应为聚合物和溶剂总重量的约1到约80％。聚合物和溶剂的总重应为所加入水重量的约25到约50％。胶体二氧化硅的尺寸和数量取决于胶体二氧化硅颗粒的尺寸和所需的聚合物液滴颗粒的尺寸。因此，随着聚合物/溶剂液滴的尺寸通过高剪切搅拌而减小，固体胶体的数量随之变化以防止液滴的未受控聚结并获得均匀尺寸和窄尺寸分布的所得聚合物颗粒。
成象组合物可以为阳图型印版或阴图型印版且可以为可光成象(即使用合适的激光器或数字光处理器，采用紫外和/或可见光辐射曝光而成象)或可热成象(即使用红外辐射或热体例如热位差或热位差阵列成象)。成象层可以位于基片或其他层上，例如垫层或吸收剂层可以位于成象层与基片之间。一般来说，成象层上没有任何层。因此，当第二个成象元件层叠于第一个成象元件上且中间无衬纸时，第一个成象元件的成象层的表面与第二个成象元件的基片表面接触。
使用红外辐射成象的元件包含光热转化材料。在不包含垫层的元件中，光热转化材料位于成象层和/或介于成象层和基片之间的独立的吸收剂层中。在包含垫层的元件中，所述光热转化材料可以位于成象层和/或垫层和/或介于成象层和垫层之间的独立的吸收剂层中。
光热转化材料吸收辐射并将其转化为热。光热转化材料可以吸收紫外、可见光和/或红外辐射并将其转化为热。尽管垫层上的聚合物材料本身可以包含吸收剂部分，即作为光热转化材料，但通常采用另外的化合物作为光热转化材料。
所述成象辐射吸收剂可以为染料或颜料，例如squarylium、部花青、吲嗪、吡喃鎓或金属二硫杂环戊烯(dithiolene)类的染料或颜料。吸收剂颜料的实例为Projet 900、Projet 860和Projet 830(均得自ZenecaCorporation)和炭黑。染料，特别是具有750nm到1200nm高吸收系数的染料为优选染料。吸收剂染料见述于许多专利公告，例如Nagasaka的EP 0,823,327、DeBoer的美国专利4,973,572、Jandrue的美国专利5,244,771和Chapman的美国专利5,401,618。有用的吸收剂染料的实例包括ADS-830A和ADS-1064(American Dye Source，Montreal，Canada)、EC2117(FEW，Wolfen，Germany)、Cyasorb IR 99和Cyasorb IR165(Glendale Protective Technology)、Epolite IV-62B和Epolite 111-178(Epoline)、PINA-780(Allied Signal)、SpectralR 830A、SpectralR 840A(Spectra Colors)以及IR Dye A、IR Dye B和IR Dye C。
元件中光热转化材料的数量一般足以提供在成象波长处的至少0.05的光密度，且优选约0.5到约2的光密度。如本领域技术人员所熟知，吸收剂生成特定的光密度所需的量可以通过使用比尔定律(Beer′s law)利用层的厚度和吸收剂在用于成象的波长处的吸光系数来确定。
阴图型印版成象组合物阴图型印版成象组合物可以包含光热转化材料、酸生成剂、酸激活交联剂和聚合物粘合剂。也可以存在作为阴图型印版成象组合物常规成分的其他成分。这些组合物见述于例如Haley的美国专利5,372,907、Nguyen的美国专利5,919,601、Kobayashi的美国专利5,965,319和Busman的美国专利5,763,134。
酸生成剂是通过热引发分解而产生布朗斯台德酸(Brnsted acid)的前体。非离子酸生成剂包括例如卤代烷基取代的均三嗪，所述均三嗪见述于例如Smith的美国专利3,779,778。卤代烷基取代的均三嗪为1到3个CX3基团取代的均三嗪，其中X为溴基或优选氯基。实例包括2-苯基-4，6-双(三氯甲基)-均-三嗪、2，4，6-三(三氯甲基)-均-三嗪、2-甲基-4，6-双(三氯甲基)-均-三嗪、2-苯乙烯基-4，6-双(三氯甲基)-均-三嗪、2-(对甲氧基苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-均-三嗪、2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4，6-双(三氯甲基)-均-三嗪、2-(4-乙氧基-萘-1-基)-4，6-双(三氯甲基)-均-三嗪和2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘-1-基]-4，6-双(三氯甲基)-均-三嗪。
离子酸生成剂包括例如鎓盐，其中鎓阳离子为碘鎓、锍、鏻、氧基氧化锍(oxysulphoxonium)、氧基锍(oxysulphonium)、氧化锍、铵、重氮、或鉮。阴离子为非亲核阴离子例如四氟硼酸根、六氟磷酸根、六氟砷酸根、六氟锑酸根、三氟甲磺酸根、四(五氟苯基)硼酸根、五氟乙基磺酸根、对甲基苯甲基磺酸根、乙基磺酸根、三氟甲基乙酸根和五氟乙基乙酸根。常见的鎓盐包括例如氯化二苯碘鎓、六氟磷酸二苯碘鎓、六氟锑酸二苯碘鎓、氯化4，4′-二枯基碘鎓、六氟磷酸4，4′-二枯基碘鎓、对甲苯磺酸N-甲氧基-α-甲基吡啶鎓、四氟硼酸4-茴香醚-重氮盐、六氟磷酸4，4′-双(十二烷基苯基)-碘鎓、氯化2-氰乙基-三苯基鏻、双(六氟磷酸)双-[4-二苯基锍基苯基]硫醚、六氟锑酸双-4-十二烷基苯基碘鎓、六氟锑酸三苯基锍、四氟硼酸三苯基锍、2-甲氧基-4-氨基苯基重氮六氟磷酸盐、苯氧基苯基重氮六氟锑酸盐和苯氨基苯基重氮六氟锑酸盐。
有用的离子酸生成剂包括碘鎓、锍和重氮盐，其中阴离子为有机硫酸根或硫代硫酸根，例如甲基硫酸根或甲基硫代硫酸根、乙基硫酸根或乙基硫代硫酸根、己基硫酸根或己基硫代硫酸根、辛基硫酸根或辛基硫代硫酸根、癸基硫酸根或癸基硫代硫酸根、十二烷基硫酸根或十二烷基硫代硫酸根、三氟甲基硫酸根或三氟甲基硫代硫酸根、苄基硫酸根或苄基硫代硫酸根、五氟苯基硫酸根或五氟苯基硫代硫酸根。常见的酸生成剂包括例如辛基硫酸二苯碘鎓、辛基硫代硫酸二苯碘鎓、辛基硫酸三苯基锍、对甲苯基硫酸4，4′-二枯基碘鎓、辛基硫酸2-甲氧基-4-(苯氨基)-苯重氮盐、十六烷基硫酸2-甲氧基-4-(苯氨基)-苯重氮盐、十二烷基硫酸2-甲氧基-4-(苯氨基)-苯重氮盐和乙烯基苄基硫代硫酸2-甲氧基-4-(苯氨基)-苯重氮盐。这些酸生成剂可以通过将包含所需阳离子的鎓盐(例如氯化鎓、溴化鎓或硫酸氢鎓)与包含所需阴离子(即所需的烷基或芳基硫酸根或硫代硫酸根)的钠盐或钾盐在水中或包含亲水溶剂(如醇)的水性溶剂中混合而制备。
酸激发交联剂可以包含至少两种酸激发反应基团，例如连接到芳环上的羟甲基、烷氧基甲基、环氧基和乙烯基醚基。实例包括羟甲基三聚氰胺树脂、可溶酚醛树脂、环氧线形酚醛树脂和尿醛树脂。其他实例为具有至少两个烷氧基甲基的氨基树脂(例如烷氧基甲基化三聚氰胺树脂、烷氧基甲基化甘脲和烷氧基甲基化苯基胍胺)。包含至少两个基团例如羟甲基和/或烷氧基甲基的苯酚衍生物可以在成象时在图象部分提供良好的坚牢度。苯酚衍生物的实例包括可溶酚醛树脂。可溶酚醛树脂包括例如GP649D99resole(Georgia Pacific)和BKS-5928resole resin(Union Carbide)。
线形酚醛树脂通常是通过酚(例如苯酚、间甲酚、邻甲酚和对甲酚等)与醛(例如甲醛、多聚甲醛和乙醛等)或酮(例如丙酮)在酸催化剂的存在下进行缩合而制备。通常采用溶剂缩合方法和热熔缩合方法之一进行缩合。重均分子量通常为约1000到15000。特别有用的线形酚醛树脂是通过将间甲酚、间甲酚和对甲酚的混合物或苯酚在常规条件下与甲醛反应而制备。
可溶酚醛树脂是通过将酚类化合物与醛在与制备线形酚醛树脂不同的反应条件下反应而制得。可与线形酚醛树脂联用的可溶酚醛树脂的常见实例为从双酚A和甲醛制备得到的可溶酚醛树脂。
用于所述组合物的酸激发交联剂取决于聚合物粘合剂。可以使用能够在成象条件下反应形成交联粘合剂的酸激发交联剂和聚合物粘合剂的任意组合。已知各种聚合物粘合剂和酸激发交联剂的组合。一般来说，所述粘合剂为聚合物或聚合物的混合物，在所述元件加热到60-220℃时能够与交联剂进行酸催化缩合反应。通常，其中成象组合物包含聚合物、酸生成剂和酸激发交联剂的成象元件在成象后但在冲印之前被加热到约110℃到150℃。
例如，Haley的美国专利5,372,907公开了对紫外/可见光和红外辐射敏感的辐射敏感组合物。所述组合物包含可溶酚醛树脂和线形酚醛树脂。在这些组合物中，线形酚醛树脂为聚合物粘合剂，可溶酚醛树脂为酸激发交联剂。Nguyen的美国专利5,919,601公开了可通过红外和紫外/可见光辐射成象的辐射敏感组合物。这些组合物包含聚合物粘合剂(包含选自羟基、羧酸、磺酰胺和烷氧基甲酰胺的反应性侧基)和可溶酚醛树脂、C1-C5烷氧基甲基三聚氰胺或甘脲树脂、聚(C1-C5烷氧基甲基苯乙烯)、聚(C1-C5烷氧基甲基丙烯酰胺)、它们的衍生物或它们的组合。所述交联树脂优选为从C1-C5烷基苯酚和甲醛制得的可溶酚醛树脂、四(C1-C5烷氧基)甘脲、4-甲氧基甲基苯乙烯的聚合物、N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺的聚合物、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺的聚合物或丁基化的酚醛树脂。Kobayashi的美国专利5,965,319公开了阴图型印版记录材料，所述记录材料包含酸激发交联剂，优选具有至少两个连接到苯环的羟甲基或烷氧基甲基和具有碱溶基团的聚合物如线形酚醛树脂。常见的交联剂为通过酚与甲醛缩合反应而制得的包含羟甲基的酚醛树脂。Busman的美国专利5,763,134公开了可激发交联剂，例如1，3，5-三羟甲基苯、1，3，5-三乙酰氧基甲基苯和1，2，4，5-四乙酰氧基甲基苯。其他的聚合物粘合剂和酸激发交联剂为本领域技术人员所熟知。
成象组合物也可以包含其他的成分例如作为成象组合物常规成分的染料和表面活性剂。表面活性剂可以作为例如涂覆助剂存在于成象组合物中。染料的存在有助于已曝光和/或已显影元件的目视检查。印出的染料在冲印过程中用来区别已曝光区和未曝光区。对比染料用来区别已显影的成象元件的未成象部分和已成象部分。优选染料不吸收成象辐射。三芳基甲烷染料，例如乙基紫、结晶紫、孔雀绿、亮绿、维多利亚蓝B、维多利亚蓝R和维多利亚纯蓝BO可以用作对比染料。
这些组合物通常包含基于组合物总重的约0.1到10％重量，更优选约0.5到10％重量的光热转化材料。成象组合物通常包含基于组合物总重的约0.01到50％重量，优选约0.1到25％重量，且更优选约0.5到20％重量的酸生成剂。成象组合物通常包含基于组合物总重的约5到70％重量，优选约10到65％重量的交联剂。成象组合物通常包含基于组合物总重的约10到90％重量，优选约20到85％重量，且更优选约30到80％重量的聚合物。
基于光聚合的阴图型印版组合物(即光致聚合组合物)见述于例如，Photoreactive Polymers(光反应性聚合物)the Science andTechnology of Resists，A.Reiser，Wiley，New York，1989，第102-177页；″Photopolymers(光敏聚合物)Radiation Curable ImagingSystems(辐射固化成象系统)″，B.M.Monroe，Radiation CuringScienceand Technology，S.P.Pappas，Ed.，Plenum，New York，1992，第399-440页；和″Polymer Imaging(聚合物成象)″，A.B.Cohen和P.Walker，Imaging Processes and Materials，J.M.Sturge等，Eds，Van NostrandReinhold，New York，1989，第226-262页。这些组合物包含至少一种烯属不饱和化合物，所述化合物可进行自由基引发聚合反应，通常称作单体、粘合剂和自由基生成体系。常见的组合物为以重量百分数计，粘合剂25到90％，优选45到75％；单体5到60％，优选15到50％；光引发剂体系0.01到10％，优选0.1到5％；和其他成分0到5％，常见为0到4％。
单体通常为多官能单体，即它们包含多于一个的烯属不饱和可自由基聚合的基团。常见的多官能单体为醇的不饱和酯，优选多元醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。也可以使用低聚物和/或预聚物，例如聚氨酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯或不饱和聚酯树脂。可通过自由基引发聚合反应聚合和可用于光致聚合的组合物的多种其他不饱和单体为本领域技术人员所熟知。
所述组合物包含至少一种称作粘合剂的预制的大分子聚合物材料。代表性的粘合剂为聚(甲基丙烯酸甲酯)和甲基丙烯酸甲酯与其他丙烯酸烷基酯如丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸烷基酯如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸和/或丙烯酸的共聚物。可用于光致聚合组合物的多种其他粘合剂为本领域技术人员所熟知。
引入称作光引发体系的紫外、可见光或红外辐射可激发的自由基生成、引发体系以促进可聚合单体的聚合反应。所述光引发体系可以为单独的化合物或化合物的混合物。合适的光引发体系见述于″Photoinitiators for Free-Radical-Initiated Photoimaging Systems(用于自由基引发光成象体系的光引发剂)″，B.M.Monroe和G.C.Weed，Chem.Rev.，93，第435-448页(1993)和″Free Radical Polymerization(自由基聚合)″，K.K.Dietliker，Chemistry and Technology of UV and EBFormulation for Coatings，Inks，and Paints，P.K.T.Oldring，Ed，SITATechnology Ltd.，London，1991，3卷，第59-525页。常见的自由基光引发化合物包括米歇勒酮/二苯甲酮、二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯丙-1-酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，2-二甲氧基-2-苯基-苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、双(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基-戊基氧化膦以及它们的组合。
阴图型印版系统也包括光交联体系，所述体系通常包含至少一种粘合剂和光激发的至少双官能的交联剂(利用辐射交联所述粘合剂)。曾经采用有机叠氮化物交联粘合剂。二叠氮基化合物如4，4′-二叠氮基-1，2-二苯乙烯的二磺酸酯衍生物为优选的用于光交联的叠氮化物。
基片上包含成象组合物层的成象元件为本领域技术人员所熟知且见述于例如Shimazu的美国专利6,294,311、Parsons的美国专利6,280,899、Patel的美国专利6,352,811、Shimazu的美国专利6,352,812、Savariar-Hauck的美国专利6,358,669和Jarek的美国专利6,475,692。
已知阳图型印版光成象元件。它们见述于例如PhotoreactivePolymers(光反应性聚合物)the Science and Technology of Resists，A.Reiser，Wiley，New York，1989，第5章，第1780-225页。所述成象层包含光敏组合物，所述光敏组合物包含不溶于水而溶于碱的粘合剂以及包含光敏部分的材料。所述光敏部分可以连接到粘合剂和/或它可以为独立的化合物。
所述光敏部分通常为邻苯醌二叠氮部分或邻叠氮萘醌部分。优选包含邻叠氮萘醌部分(即醌二叠氮化物)的化合物，最好是包含连接到分子量至少为1500但小于约5000的母体(ballasting)部分的邻叠氮萘醌部分的化合物。通常这些化合物是通过通常在4-或5-位具有卤磺酰基，通常为氯磺酰基的1，2-萘醌二叠氮化物与一元或者多元羟苯基化合物如一元或多元羟基二苯甲酮反应而制得。
有用的化合物包括但不限于2，4-双(2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-5-萘磺酰氧基)二苯甲酮、2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-5-萘磺酰氧基-2，2-双羟基苯基丙烷单酯、2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-5-萘磺酸的六羟基二苯甲酮六酯、2，2′-双(2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-5-萘磺酰氧基)联苯、2，2′，4，4′-四(2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-5-萘磺酰氧基)联苯、2，3，4-三(2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-5-萘磺酰氧基)二苯甲酮、2，4-双(2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-4-萘磺酰氧基)二苯甲酮、2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-4-萘磺酰氧基-2，2-双羟基苯基丙烷单酯、2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-4-萘磺酸的六羟基二苯甲酮六酯、2，2′-双(2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-4-萘磺酰氧基)联苯、2，2′，4，4′-四(2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-4-萘磺酰氧基)联苯、2，3，4-三(2-重氮基-1，2-二氢-1-氧代-4-萘磺酰氧基)二苯甲酮以及其他本领域已知的化合物，例如Mizutani的美国专利5,143,816所描述的化合物。
成象层可作为选择地或同时包含聚合重氮萘醌化合物。聚合重氮萘醌化合物包括由包含重氮萘醌部分的活性衍生物和包含合适的活性基团(如羟基或氨基)的聚合物材料的反应制得的衍生树脂。形成这些衍生树脂的合适的聚合物材料包括线形酚醛树脂、可溶酚醛树脂、聚乙烯基苯酚、包含羟基单体(如羟基苯乙烯)的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯共聚物。代表性的活性衍生物包括重氮萘醌部分的磺酸和羧酸、其酯或酰胺衍生物。酚醛树脂与包含重氮萘醌部分的化合物的衍生作用为本领域所熟知且见述于例如West的美国专利5,705,308和5,705,322。与包含重氮萘醌部分的化合物衍生的聚合物的实例为P-3000，连苯三酚/丙酮树脂的萘醌二叠氮化物(得自PCAS，Longjumeau，France)。它们可以在成象层中单独使用或它们可以与其他聚合物材料和/或溶解抑制剂合用。
在阳图型印版光成象元件中，所述粘合剂为光稳定、水不溶、可被碱性含水显影液溶解或脱除的成膜聚合物材料，所述聚合物材料在聚合物主链或侧基上具有多重羧基、羧酸酐或酚羟基，优选酚羟基。这些基团使成象层可溶于碱性含水显影液中。线形酚醛树脂、可溶酚醛树脂、包含酚侧基的丙烯酸树脂和聚乙烯基酚醛树脂为优选的酚树脂。
更优选上述线形酚醛树脂。所述线形酚醛树脂优选可溶解于溶剂，也就是说优选充分溶解于涂料溶剂以制备涂料溶液，所述涂料溶液可涂布以制备成象层。常规的涂料溶剂包括例如丙酮、四氢呋喃和1-甲氧基-2-丙醇。一方面，线形酚醛树脂为可溶解于溶剂的重均分子量为至少10,000的线形酚醛树脂；重均分子量为至少10,000并用极性基团官能化的可溶解于溶剂的线形酚醛树脂；包含至少10％摩尔对甲酚且重均分子量为至少8,000的可溶解于溶剂的间甲酚/对甲酚线形酚醛树脂；包含至少10％摩尔对甲酚且重均分子量为至少8,000并用包含邻苯醌二叠氮化物或邻重氮萘醌部分官能化的可溶解于溶剂的间甲酚/对甲酚线形酚醛树脂；或它们的混合物。一方面，线形酚醛树脂是通过溶剂缩和反应而制得。
其他可用作粘合剂的酚醛树脂包括具有酚羟基的聚乙烯化合物。这类化合物包括例如聚羟基苯乙烯和包含羟基苯乙烯重复单元的共聚物以及包含取代羟基苯乙烯重复单元的聚合物和共聚物。所述成象层涂层重量通常为约0.5到5g/m2。
已知包含聚合物材料和溶解抑制剂的阳图型印版热成象元件。所述聚合物材料为不溶于水且溶于碱的粘合剂，如上所述通常为酚醛树脂如线形酚醛树脂。所述溶解抑制剂被认为对约600nm到约800nm或约800nm到约1200nm的辐射不具有光活性，所述辐射范围通常用于热成象元件的成象。所述元件通常在成象层和基片之间包含垫层。此类系统见述于例如Parsons的美国专利6,280,899、Shimazu的美国专利6,294,311和美国专利6,352,812以及Savariar-Hauck的美国专利6,358,669。
用于溶解抑制剂的有用的极性基团包括例如重氮基(diazo)，重氮鎓基(diazonium)，酮基，磺酸酯基，磷酸酯基，三芳基甲烷基团，鎓基如锍、碘鎓和鏻，氮原子加入杂环的基团，包含正电荷原子、特别是正电荷氮原子(通常为季氮原子，即铵基)的基团。用作溶解抑制剂的包含正电荷(即季铵化)氮原子的化合物包括例如四烷基铵化合物、喹啉鎓化合物、苯并噻唑鎓(benzothiazolium)化合物、吡啶鎓化合物和咪唑鎓化合物。包含其他极性基团如醚、胺、偶氮、硝基、二茂铁、亚砜、砜和二砜的化合物也可以用作溶解抑制剂。
季铵化杂环化合物可以用作溶解抑制剂。代表性的咪唑鎓化合物包括Monazoline C(椰子酸咪唑啉(cocoate imidazoline))、MonazolineO(油酸咪唑啉)和Monazoline T(妥尔油咪唑啉)(得自Uniqema，Wilmington，DE，USA)。代表性的喹啉鎓溶解抑制剂包括碘化1-乙基-2-甲基喹啉鎓、碘化1-乙基-4-甲基喹啉鎓和包含喹啉鎓部分的花青染料例如Quinoldine Blue。代表性的苯并噻唑鎓(benzothiazolium)化合物包括3-乙基-2(3H)-苯并噻唑亚基-2-甲基-1-(丙烯基)苯并噻唑鎓阳离子染料和碘化3-乙基-2-甲基苯并噻唑鎓。合适的吡啶鎓溶解抑制剂包括溴化十六烷基吡啶鎓和乙基紫罗碱二阳离子。用作溶解抑制剂的重氮盐包括例如取代和未取代的二苯胺重氮盐如甲氧基取代六氟硼酸二苯胺重氮鎓。
优选的溶解抑制剂为三芳基甲烷染料，例如乙基紫、结晶紫、孔雀绿、亮绿、维多利亚蓝B、维多利亚蓝R和维多利亚蓝BO。这些化合物也可以用作对比染料用于区别已显影的成象元件中的已成象区和未成象区。所述溶解抑制剂可以为包含如上所述的邻苯醌二叠氮部分和/或邻重氮萘醌部分的单体化合物和/或聚合化合物。当溶解抑制剂存在于成象层中时，它的量可以大范围变动，但是至少为基于层干组合物总重的约0.1％重量，典型为约0.5％重量到约30％重量，优选约1％重量到15％重量。
成象层中的聚合物材料可作为选择地包含或另外还包含极性基团，作为与聚合物材料中的羟基成键的氢原子的受体点，并由此同时用作聚合物材料和溶解抑制剂。聚合物材料的羟基的衍生作用增大了分子量并减小了羟基的数目，通常是减小了聚合物材料在显影液中的溶解度和溶解速率。尽管聚合物材料用作溶解抑制剂保持高水平的衍生作用是很重要的，但是所述衍生作用不应太高以使得在热成象后聚合物材料不溶解于显影液中。如上所述，酚醛树脂与包含重氮萘醌部分的化合物的衍生作用为已知。尽管所要求的衍生程度将取决于聚合物材料的属性和包含引入聚合物材料的极性基团的部分的属性，所述部分通常包含约0.5％摩尔到约5％摩尔，优选约1％摩尔到约3％摩尔的将被衍生的羟基。这些衍生聚合物材料可以用作聚合物材料和溶解抑制剂。它们可以单独使用或它们可以与其他聚合物材料和/或溶解抑制剂合用。
一组包含极性基团和用作溶解抑制剂的聚合物材料为衍生化的酚醛聚合物材料，其中一部分酚羟基已经转换为磺酸酯，优选苯磺酸酯或对甲苯磺酸酯。衍生作用可以通过聚合物材料与例如磺酰氯(如对甲苯磺酰氯)在碱(如叔胺)的存在下反应而进行。优选的聚合物材料为衍生化的线形酚醛树脂，其中约1％摩尔到3％摩尔，优选约1.5％摩尔到约2.5％摩尔的羟基已经转换为苯磺酸酯或对甲苯磺酸酯基团(甲苯磺酰基)。
本领域技术人员将理解尽管用极性基团衍生化的酚醛聚合物(例如聚合物中的某些羟基已经用磺酸酯基团或包含邻苯醌二叠氮部分和/或重氮萘醌部分的基团进行衍生化)可溶于含水碱性显影液，包含一种或多种这些材料或由一种或多种这些材料组成的层“不溶于”含水碱性显影液。这是由于层的溶解度和不溶解性是由显影液脱除层的已显影和未显影区的相对速度决定。包含一种或多种这些衍生化酚醛聚合物材料或由一种或多种这些材料组成的层经成像热曝光后，层的已曝光区相对未曝光区而言被含水碱性显影液脱除的速率更快。如果显影步骤进行适当的时间，则已曝光区被脱除而未曝光区被保留，因此形成由未曝光区构成的图象。因此已曝光区为水性显影液“可脱除”或“可溶解”而未曝光区为水性碱性显影液“不可脱除”或“不可溶解”。
当成象元件包含垫层，则垫层中的聚合物材料优选为可溶解于碱性显影液。此外，所述聚合物材料优选不溶解于用于涂覆成象层的溶剂中，以使成象层可在垫层上被涂覆而不溶解垫层。
用于垫层的聚合物材料包括那些包含酸和/或酚官能团的材料以及这些材料的混合物。有用的聚合物材料包括羧基官能的丙烯酸、乙酸乙烯酯/巴豆酸酯/新癸酸乙烯酯共聚物、苯乙烯马来酸酐共聚物、酚醛树脂、马来酸化木松香(maleated wood rosin)和它们的组合。能够耐受润版液和腐蚀性洗涤剂的垫层见述于Shimazu的美国专利6,294,311。
特别有用的聚合物材料为包含以下成分的共聚物N-取代马来酰亚胺类、特别是N-苯基马来酰亚胺，聚乙烯醇缩乙醛类，甲基丙烯酰胺类、特别是甲基丙烯酰胺，以及丙烯酸和/或甲基丙烯酸、特别是甲基丙烯酸。更优选聚合物材料具有两个官能基团且最优选聚合物材料具有所有三个官能基团。优选的这种类型的聚合物材料为N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸的共聚物，这些材料更优选包含约25到约75％摩尔，最好是约35到约60％摩尔的N-苯基马来酰亚胺、约10到约50％摩尔，最好是约15到约40％摩尔的甲基丙烯酰胺和约5到约30％摩尔，最好是约10到约30％摩尔的甲基丙烯酸。其他亲水单体例如甲基丙烯酸羟乙基酯可以替代某些或全部甲基丙烯酰胺。其他的碱溶性单体例如丙烯酸可以替代某些或全部甲基丙烯酸。
这些聚合物材料可溶解于碱性显影液中。此外，它们可溶解于乳酸甲酯/甲醇/二氧戊环(15∶42.542.5％重量)的混合物，所述混合物可以用作垫层的涂覆溶剂。然而，它们很难溶解于如丙酮和甲苯的溶剂，所述溶剂可以用作在垫层上涂覆成象层而不溶解垫层的溶剂。
另一组优选的用于垫层中的聚合物材料为可溶解于碱性显影液的共聚物，所述共聚物包含侧链有脲键(即脲侧基)的单体，例如见述于Ishizuka的美国专利5,731,127。这些共聚物包含约10到80％重量，优选约20到80％重量的一种或多种由以下通式表示的单体CH2＝C(R)-CO2-X-NH-CO-NH-Y-Z，其中R为-H或-CH3；X为二价连接基；Y为已取代或未取代的二价芳基；Z为-OH、-COOH或-SO2NH2。
R优选为-CH3。优选X为已取代或未取代的亚烷基、已取代或未取代的亚苯基[-(C6H4)-]或已取代或未取代的亚萘基[-(C10H6)-]；例如-(CH2)n-，其中n为2到8；1，2-、1，3-和1，4-亚苯基；1，4-、2，7-和1，8-亚萘基。更优选X为未取代且甚至更优选n为2或3；最优选X为-(CH2CH2)-。优选Y为已取代或未取代的亚苯基或者取代或未取代的亚萘基；例如1，2-、1，3-和1，4-亚苯基；1，4-、2，7-和1，8-亚萘基。更优选Y为未取代，最优选未取代的1，4-亚苯基。Z为-OH、-COOH或-SO2NH2，优选-OH。
优选的单体为CH2＝C(CH3)-CO2-CH2CH2-NH-CO-NH-p-C6H4-Z，其中Z为-OH、-COOH或-SO2NH2，优选-OH。
在共聚物的合成中，可以使用一种或多种包含脲基的单体。所述共聚物也包含20到90％重量的其他可聚合单体，例如马来酰亚胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、异丁烯腈、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。包含高于60％摩尔且不大于90％摩尔的丙烯腈和/或甲基丙烯腈(除丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺之外)的共聚物具有优良的物理性质。更优选碱溶共聚物包含30到70％重量的包含脲基的单体；20到60％重量的丙烯腈或甲基丙烯腈，优选丙烯腈；和5到25％重量的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，优选甲基丙烯酰胺。
上述聚合物材料为可溶于碱性显影液。此外，它们可溶于极性溶剂例如乙二醇一甲醚，所述溶剂可以用作垫层的涂覆溶剂。然而，它们很难溶解于弱极性溶剂例如2-丁酮(甲基乙基酮)，所述溶剂可以用作在垫层上涂覆成象层而不溶解垫层的溶剂。
这两组的聚合物材料都可以通过本领域技术人员已知的方法例如自由基聚合而制备。侧链具有脲键的共聚物的合成见述于例如Ishizuka的美国专利5,731,127。
另一组可用于垫层的聚合物材料包括可溶于碱性显影液的包含约10到90％摩尔的磺酰胺单体单元的共聚物，特别是包含N-(对氨基磺酰基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(间氨基磺酰基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(邻氨基磺酰基苯基)甲基丙烯酰胺和/或相应的丙烯酰胺的共聚物。有用的可溶解于碱性显影液的包含侧基磺酰胺的聚合物材料、它们的制备方法和制备所用的单体见述于Aoshima的美国专利5,141,838。特别有用的聚合物材料包含(1)磺酰胺单体单元，特别是N-(对氨基磺酰基苯基)甲基丙烯酰胺；(2)丙烯腈和/或甲基丙烯腈；和(3)甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯。
其他可溶于碱性显影液的聚合物材料也可以用于垫层。如果包含N-取代环酰亚胺部分的甲基乙烯基醚/马来酸酐共聚物的衍生物和包含N-取代环酰亚胺部分的苯乙烯/马来酸酐共聚物的衍生物具有所要求的溶解度属性，则也可使用这些衍生物。这些共聚物可以通过马来酸酐共聚物与胺(例如对氨基苯磺酰胺或对氨基苯酚)反应并随后用酸闭环而制得。
所述基片包含载体，所述载体为通常用于制备用作平版印版的成象元件的任何材料。所述载体优选为坚固、稳定且柔韧的材料。它应该能够在使用条件下耐受尺寸变化，以使颜色记录信息与彩色图象迭合。通常它可以为任何自载体材料包括例如聚合物膜如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、陶瓷、金属或硬纸或任何这些材料的层叠。金属载体包括铝、锌、钛和它们的合金。
通常聚合膜于一侧或两侧表面包含内涂层以修改表面属性来提高表面的亲水性、改进对后续层的粘合力和改进纸质基片的平面度等。这种层的属性取决于基片和后续涂覆层的组成。内涂层材料的实例为粘合促进材料例如烷氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷和环氧官能聚合物以及用于照相胶片的聚酯基材的常规内涂层材料。
铝载体的表面可以采用本领域已知的技术包括物理磨版、电化学磨版、化学磨版和阳极化的技术进行处理。所述基片应具有足够的厚度以承受印刷的磨损并且应足够薄以卷绕于印刷版上，通常为约100到约600μm。通常所述基片包含铝载体和成象层之间的夹层。所述夹层可以通过用例如硅酸盐、糊精、六氟硅酸、磷酸盐/氟化物、聚乙烯膦酸(PVPA)或乙烯基膦酸共聚物处理载体而形成。
基片的背面(即垫层和成象层的相反面)可以用抗静电剂和/或滑动层或粗糙层涂覆以改善处理和成象元件的“质感”。
成象元件中可以存在其他层。如果存在其他层，则吸收剂层位于成象层和垫层之间。所述吸收剂层主要由光热转化材料或光热转化材料的混合物以及任选的表面活性剂例如聚乙氧基化二甲基聚硅氧烷共聚物或表面活性剂的混合物组成。特别是吸收剂层基本上不合垫层中的聚合物材料。所述表面活性剂的存在可以有助于光热转化材料在涂覆溶剂中的分散。
吸收剂层的厚度一般足以吸收至少90％，优选至少99％的成象辐射。吸收特定量的辐射的光热转化材料所要求的量可以通过使用比尔定律(Beer′s law)由层的厚度和光热转化材料在成象波长上的吸光系数来确定。通常吸收剂层的涂层重为约0.02g/m2到约2g/m2，优选约0.05g/m2到约1.5g/m2。
为最小化光热转化材料在成象元件的制造和存贮过程中从垫层到成象层的迁移，所述元件可以包含位于垫层和成象层之间的阻挡层。所述阻挡层包含可溶于显影液的聚合物材料。如果此聚合物材料与垫层的聚合物材料不同，则优选它溶于至少一种不溶解垫层的聚合物材料的有机溶剂。阻挡层的优选的聚合物材料为聚乙烯醇。当阻挡层的聚合物材料与垫层的聚合物材料不同时，阻挡层的厚度应薄于垫层厚度的约五分之一，优选薄于垫层厚度的十分之一。
垫层的聚合物材料和阻挡层的聚合物材料可以为相同的聚合物材料。当阻挡层和垫层包含相同的聚合物材料时，阻挡层的厚度应为垫层厚度的至少一半且更优选与垫层厚度相同。
当省去衬纸时成象元件不会相互粘结从而它们可以利用自动处理设备方便地处理。也就是说，当一个成象元件的基片直接接触到叠层中相邻的元件的成象层时，元件不会相互粘结。因此，当元件的叠层在各成象元件之间没有衬纸的情况下运输时，用户可以使用所述元件而无须剥离衬纸同时不存在元件相互粘结所产生的问题。
叠层包含至少两个成象元件，常见为2到约1000个成象元件，更常见为至少20个且甚至更常见为至少约100个成象元件。甚至更常见的是，叠层包含约200到约800个成象元件。一方面，叠层包含约400到约600个成象元件，常见为约500个成象元件。热成象元件，特别是阳图型印版热成象元件的叠层为特别有用。叠层的成象元件之间没有衬纸从而叠层的各个成象元件的成象层(当成象元件按成象层在上的方式层叠时，除层叠的最上层的元件之外)与叠层的相邻的成象元件的基片直接接触。
成象元件可以通过使用常规技术顺序地将垫层覆盖于基片的亲水表面、将吸收剂层或阻挡层(如果存在)覆盖于垫层并随后覆盖成象层而制备。
术语“溶剂”和“涂覆溶剂”包括溶剂的混合物。尽管某些或所有材料可悬浮或分散于溶剂而不是溶液中，但同样可以使用这些术语。涂覆溶剂的选择取决于各种层中存在的组分的属性。
所述垫层可以通过任何常规方法例如涂覆或层叠的方法来覆盖。通常各成分分散或溶解于合适的涂覆溶剂中，所得的混合物通过常规方法进行涂覆，例如旋涂、绕线棒刮涂、凹版涂布、口模式涂布或辊涂。
成象层被涂覆到基片或垫层(如果存在)。如果存在垫层，为防止这些层被溶解和混合，所述成象层应该利用不溶解垫层的溶剂进行涂覆。因此成象层的涂覆溶剂应为成象层各组分能够充分溶解于其中以形成成象层而不溶解任何垫层的溶剂。一般来说，用于涂覆垫层的溶剂相对用于涂覆成象层的溶剂而言具有更强的极性。可以采用中间干燥步骤，即干燥垫层(如果存在)以在涂覆成象层于其上之前脱除涂覆溶剂以避免层的混合。或者，垫层、成象层或两种层可以通过常规的挤压涂敷方法用各层组分的熔融混合物进行涂覆。一般来说，此类熔融混合物不包含任何挥发性有机溶剂。
无须通过光掩模曝光的直接数字成象可以利用例如激光器、热位差或数字光处理器进行。当使用激光器成象时，使用释放可以使成象元件有效成象的辐射的激光器。例如在5-位取代的重氮萘醌化合物通常在345nm和400nm有吸收。在4-位取代的重氮萘醌化合物通常在310nm和380nm有吸收。
数字光处理器采用数字银幕成象法且可用于在360nm到450nm直接数字成象。紫外辐射通过微型电子控制数字微镜装置导向成象元件。数字光处理器包括例如UV-SetterTM57、57-F、710-S和116-f处理器(basysPrint GmbH，Lüneburg，Germany)。
所述元件可以利用激光器或激光器阵列进行热成象，所述激光器或激光器阵列发射出位于成象元件的吸收波长区间的调制近红外或红外辐射。红外辐射特别是约800nm到约1200nm的红外辐射通常用于成象。利用在约830nm、约1056nm或约1064nm发射的激光器方便地进行成象。合适的市售成象装置包括图文影排机例如CreoTrendsetter(CREO，British Columbia，Canada)和Gerber Crescent42T(Gerber)。
或者，所述成象元件可以利用热体进行热成象，例如包含热敏打印头的常规设备。合适的设备包含至少一个热位差但通常包含热位差阵列，例如用于热敏传真机和升华印刷机的TDK LV5416型或GS618-400thermal plotter(热绘图器)(Oyo Instruments，Houston，TX，USA)。
成象后，可以加热已成象的成象元件。这个任选的加热步骤可以通过利用辐射、对流、与热表面接触如与辊轴接触或浸入包含惰性液体(例如水)的热浴而进行。优选将已成象的成象元件在烘箱中加热。
加热温度通常通过成象元件的灰雾点来确定。灰雾点定义为在两分钟的加热时间内导致热成象元件无法显影的所需的最低温度。对包含酸生成剂的阴图型印版元件而言，温度为低于两分钟的加热时间的灰雾点约28℃(约50°F)或更小，优选为低于两分钟的加热时间的灰雾点约17℃(约30°F)或更小且最优选为低于两分钟的加热时间的灰雾点约8℃(15°F)。通常加热温度为约110℃到150℃(230°F到300°F)。加热时间可以大范围变化，取决于所选择的加热方法以及方法中的其他步骤。如果使用导热介质，则加热时间将优选为约30秒到约30分钟，更优选为约1分钟到约5分钟。当已成象的成象元件在烘箱中加热时，所述加热时间优选为约1分钟到约5分钟。
成象产生已成象的元件，所述元件包含已成象和未成象区的潜象。已成象元件的形成图像的显影通过移除已成象区并暴露下方基片的亲水表面的方法将潜象转化为图象。
显影液渗透和移除元件中存在的成象层和任何其他层的已成象区同时基本不影响互补的未成象区。尽管不受任何理论或解释的约束，认为图象区别是基于动力学效应。成象层的已成象区相对未成象区而言更快地在显影液中移除。显影可以进行足够长的时间以移除成象层的已成象区和元件的其他层的下方区，但不是足够长到移除成象层的未成象区。因此成象层被描述为成象前“不溶解于”显影液，已成象区被描述为可被显影液“溶解”或“移除”，因为它们相对未成象区而言更快速地在显影液中被移除、溶解和/或分散。一般来说，垫层溶解于显影液而成象层分散于显影液中。
显影液的常见组分为表面活性剂、螯合剂(例如乙二胺四乙酸盐)、有机溶剂(例如苯甲醇和苯氧乙醇)和碱性组分(例如无机硅酸盐、有机硅酸盐、氢氧化物或碳酸氢盐)。常见的表面活性剂为烷基萘磺酸的碱金属盐、通常具有6到9个碳原子的脂族醇的硫酸单酯碱金属盐、通常具有6到9个碳原子的磺酸碱金属盐。显影液也可以包含缓冲体系以保持pH相对恒定。本领域技术人员已知多种缓冲体系。常见的缓冲体系包括例如水溶性胺(例如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或三异丙胺)与磺酸(例如苯磺酸或4-甲苯磺酸)的组合、乙二胺四乙酸(EDTA)四钠盐与EDTA的混合物、磷酸盐的混合物(例如磷酸单碱金属盐与磷酸三碱金属盐的混合物)和硼酸碱金属盐和硼酸的混合物。显影液的余量通常由水构成。
高pH显影液通常用于阳图型印版成象元件，而溶剂基的显影液通常用于阴图型印版成象元件。高pH显影液的pH通常为至少约11，更常见为至少约12，优选为约12到约14。
高pH显影液包含至少一种碱金属硅酸盐，例如硅酸锂、硅酸钠和/或硅酸钾。优选硅酸钠和硅酸钾，且最优选硅酸钾。如果需要可以使用碱金属硅酸盐的混合物。特别优选高pH显影液包含具有SiO2/M2O重量比为至少约0.3的碱金属硅酸盐，其中M为碱金属。该比率优选为约0.3到约1.2。更优选为约0.6到约1.1且最优选为约0.7到约1.0。
高pH显影液中碱金属硅酸盐的量通常为至少20g SiO2/1000g显影液(也就是说至少约2％重量)且优选约20g到80g SiO2/1000g显影液(也就是说约2％重量到约8％重量)。更优选为约40g到65gSiO2/1000g显影液(也就是说约4％重量到约6.5％重量)。
除碱金属硅酸盐之外，碱度可通过合适浓度的任何适宜的碱来提供，例如氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化锂和/或氢氧化钾。优选的碱为氢氧化钾。高pH显影液的任选组分为阴离子、非离子和两性表面活性剂(最多为组合物总重的3％)、杀虫剂(抗菌和/或抗真菌剂)、消泡剂或螯合剂(例如碱金属葡萄糖酸盐)和增稠剂(水溶性或水分散性多羟基化合物例如甘油或聚乙二醇)。然而这些显影液通常不包含有机溶剂。常见的市售高pH显影液包括GoldstarTMDeveloper、4030Developer、PD-1 Developer和MX Developer，所有这些显影液均得自Kodak Polychrome Graphics，Norwalk，CT，USA。
溶剂基碱性显影液包含有机溶剂或各种有机溶剂的混合物。所述显影液为单相。因此所述有机溶剂或各种有机溶剂混合物必须混溶于水或充分溶解于显影液中而不出现相分离。下列溶剂和它们的混合物适用于显影液苯酚与环氧乙烷和环氧丙烷的反应产物例如乙二醇苯基醚(苯氧乙醇)、苯甲醇、乙二醇和丙二醇与具有6个或以下碳原子的酸的酯、乙二醇，二甘醇和丙二醇与具有6个或以下碳原子的烷基的醚，例如2-乙氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。可以使用单一的有机溶剂或各种有机溶剂的混合物。所述有机溶剂在显影液中的浓度通常为基于显影液重量的约0.5％重量到约15％重量，优选为基于显影液重量的约3％重量到约5％重量。常见的市售溶剂基显影液包括956Developer和955Developer(得自Kodak Polychrome Graphics，Norwalk，CT，USA)。
显影液通常通过用足够强的力喷雾所述元件涂覆到已成象的前驱体上以移除已成象区。或者，显影可以在配备有浸入型显影浴、水漂洗段、涂胶段、干燥段和电导率测量装置的处理器中进行或者已成象的前驱体可以用显影液涂刷。在每种情况下，制备出一个印版。显影可以便利地在市售喷雾处理器中进行，例如85NS(KodakPolychrome Graphics)。
显影后，将印版用水漂洗并干燥。干燥可以方便地通过红外辐射器或热空气进行。干燥后，所述印版可以用胶水处理。胶水包含一种或多种水溶性聚合物，例如聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯基甲基醚、明胶和多糖例如右旋糖酐、支链淀粉、纤维素、阿拉伯树胶和海藻酸。优选的材料为阿拉伯树胶。
已显影和涂胶的印版也可以进行烘焙以提高印版的行程。烘焙可以在例如约220℃到约240℃下进行7到10分钟或在120℃下进行30分钟。
工业应用性成象元件特别可用作平版印版前驱体。一旦成象元件经过成象和显影，则可通过涂覆润版液并随后将平印油墨涂覆到表面的图象上而进行印刷。所述润版液被已成象区(即通过成象和显影过程所暴露的亲水基片的表面)吸收，而油墨被未成象区(即未被显影过程所移除的成象层的区)吸收。所述油墨随后直接或间接随胶印橡皮布迁移到合适的接收材料(例如布料、纸、金属、玻璃或塑料)以提供所要求的图象的印刷。
本发明的优点可以通过参考下列实施例而显现，所述实施例用于阐述而非限制本发明。
实施例在实施例中，“涂覆溶液”是指溶剂或多种溶剂以及涂覆添加剂的混合物，尽管某些添加剂可能是以悬浮液状态而非以溶液状态存在。除非另有说明，否则所表示的百分数为基于涂覆溶液中固体总量的重量百分数。
词汇颗粒A带硅酸盐涂层的50％甲基丙烯酸甲脂/50％二甲基丙烯酸乙二醇酯聚合物颗粒；8微米颗粒B带硅酸盐涂层的70％苯乙烯/30％二乙烯基苯聚合物颗粒；6微米间甲酚线形酚醛树脂纯化的N-13线形酚醛树脂；100％间甲酚；MW13,000(Eastman Kodak Rochester，NY，USA)D11N-[4-[[4-(二乙氨基)苯基][4-(乙氨基)-1-萘基]亚甲基]-2，5-环己二烯-1-亚基]-N-乙基-乙铵，与5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯磺酸(1∶1)所成的盐；着色染料(见下述结构)，蓝色染料(PCAS Corp，Longjumeau，France)DC-190聚硅氧烷表面活性剂(Dow Corning)IR Dye A红外吸收化合物；IR Dye A(λmax＝830nm)；(见下述结构)IR Dye D红外吸收化合物(见下述结构)METHYL CELLOSOLVE2-甲氧基乙醇(Dow，Midland，MI，USA)MB20X-5(甲基丙烯酸甲酯-1，4-二乙烯基苯)共聚物；5微米(SekisuiPlastics，Osaka，Japan)可溶酚醛树脂ZF-7234(Dainippon Ink and Chemicals，Tokyo，Japan)BX-6交联聚苯乙烯；6微米(Sekisui Plastics，Osaka，Japan)
实施例1和2以及对比实施例1-3带硅酸盐涂层的颗粒A和颗粒B可以通过Sterman的美国专利5,288,598和Smith的美国专利3,578,577所公开的方法进行制备。
制备包含表1所示成分的涂覆溶液(涂覆溶液A)。
表1
如表2所示制备包含颗粒的成象组合物。对比实施例3的组合物中不添加任何颗粒。
表2
将除颗粒外的所有成分加入到涂覆溶液中且各个所得到的溶液通过3微米的过滤器进行过滤。添加颗粒且各个所得到的涂层溶液在涂覆前通过10微米的过滤器进行过滤。
各个涂覆溶液辊涂到铝板基片上，所述铝板作为夹层材料进行电解磨版、阳极化并用Lomar SN-PW(Sun Nopco)进行处理。所得到的成象元件在100℃下干燥2分钟。成象层的干燥涂层重为1.5g/m2。
这些成象元件用CREO Trendsetter 3244热曝光装置(Creo Products，Burnaby，BC，Canada)进行成象，所述装置具有激光二极管阵列，在830nm和8W以及150rpm的条件下进行辐射。将已成象的成象元件在韦氏炉(Wisconsin oven)中在约141℃(270°F)下以0.76m/min进行预热并在PK-910处理器(Kodak Polychrome Graphics)中用PD1R碱性显影液(Kodak Polychrome Graphics)在30℃下进行25秒的显影，再使用按1∶1用水稀释的PF2(Kodak Polychrome Graphics)胶溶液涂覆以制备平版印版。未成象区被显影液移除而已成象区未被显影液移除。
为评估各个印版的橡皮布堆墨故障，将各个印版装配于Roland200印刷机(Man Roland)上用Values G品红油墨(Dainippon Ink &Chemicals)进行评估。所得结果见表3，其中“良好”(A)等级表示几乎没有或没有橡皮布堆墨故障。
表3
aA(良好)；C(差)实施例1和2观察到几乎没有或没有橡皮布堆墨故障。表3所述结果阐述具有硅酸盐涂层的颗粒不会导致橡皮布堆墨故障，如对比实施例1和2所证实(其中颗粒没有硅酸盐涂层)。
表4
aA(良好)；C(差)为评估成象元件的运输性，将50个成象元件在各个元件之间没有衬纸的条件下进行层叠。所述成象元件用自动处理设备进行处理。多于一个的对比实施例3的成象元件被同时提起。实施例1和2以及对比实施例1和2显示出良好的运输性，也就是说每次只提起一个成象元件。
我们提出以下权利要求和它们的同等权利要求。
权利要求
1.一种包含基片和基片上的成象层的成象元件，其中所述成象层包括成象组合物和占成象层重量的约0.01％重量到10％重量的带硅酸盐涂层的聚合物颗粒；所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的直径为约1微米到约20微米；且所述成象元件包括光热转化材料。
2.权利要求1的成象元件，其中所述成象层每平方毫米包含约10到约500个带硅酸盐涂层的聚合物颗粒，所述颗粒的直径为成象层厚度的约3到约6倍。
3.权利要求1或2的成象元件，其中所述成象层包含约0.1％重量到2％重量的带硅酸盐涂层的聚合物颗粒；且所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的直径为约3微米到约10微米。
4.权利要求1或2的成象元件，其中所述成象层包括成象组合物和约0.2％重量到1％重量的带硅酸盐涂层的聚合物颗粒；且所述带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的直径为约5微米到约8微米。
5.权利要求1到4中任一项的元件，其中所述成象组合物为阴图型印版。
6.权利要求1到5中任一项的成象元件，其中所述成象组合物包含光热转化材料、酸生成剂、酸激活交联剂和聚合物粘合剂。
7.权利要求1到4中任一项的元件，其中所述成象组合物为阳图型印版。
8.权利要求1、2、3、4和7中任一项的成象元件，其中所述元件还在成象层和基片之间包含垫层且所述垫层包含光热转化材料。
9.一种形成图象的方法，所述方法包括以下步骤不使用光掩模使权利要求1到8中任一项的成象元件成象并且在成象元件中形成已成象区和互补的未成象区；并用显影液显影成象元件并移除已成象区或未成象区。
10.一种成象元件的叠层，其中所述叠层包括20到1000个权利要求1到8中任一项的成象元件；且各个成象元件的所述成象层与叠层中各相邻的成象元件的基片直接接触。
全文摘要
本发明公开了成象层中包含带硅酸盐涂层的聚合物颗粒的成象元件、这些元件的叠层以及使用这些元件形成图象的方法。所述元件在无衬纸层叠时不会相互粘结且当所述成象元件用自动处理设备进行处理时每次只有一个成象元件被提起。当成象层中存在带硅酸盐涂层的颗粒时未观察到橡皮布堆墨故障。
文档编号B41C1/10GK1771136SQ200480008181
公开日2006年5月10日 申请日期2004年1月20日 优先权日2003年1月27日
发明者Y·米亚莫托, E·哈亚卡瓦, P·R·维斯特, J·黄 申请人:柯达彩色绘图有限责任公司