用於製版掩膜的噴墨記錄用片材及製造苯胺印刷版的方法
2023-08-01 21:28:11 1
專利名稱：用於製版掩膜的噴墨記錄用片材及製造苯胺印刷版的方法
技術領域：
本發明涉及用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，它具有良好的曝光性質並且當在製版步驟中於減壓下與光敏樹脂版接觸時顯示出良好的透氣性，還涉及製造苯胺印刷版的方法。
背景技術：
迄今為止，在版印刷，例如橡皮版印刷中，普遍通過照相工藝生產印刷版，該工藝使用由銀照相系統原底拷貝製備得到的製版掩膜。然而，近些年來，已經開發出一種使用不進行溼處理的噴墨記錄系統的簡單、廉價的製版掩膜，並用於製造苯胺印刷版、絲印刷版等。
在製造苯胺印刷版的工藝中，使製版掩膜與光敏樹脂版在減壓下接觸，然後曝光。此時，由於透氣不充分，就會產生這樣的問題，即起泡存在導致曝光失敗，由此得到的苯胺印刷版的解析度會變差，或者會導致圖案的不均勻轉移。製版掩膜上的不規則處的尺寸和密度被認為會對殘留的氣泡產生影響。並且，通過使用噴墨記錄系統的製版掩膜相互接觸的光敏樹脂版和墨水接收層之間透氣，被認為是很重要的。因此，報導了在墨水接收層(專利文獻1)使用表面粗糙劑，例如二氧化矽顆粒的方法或通過對得到的噴墨記錄介質進行壓花處理以使墨水接收層的表面不規則的方法(專利文獻2)。然而，在各個方法中，使用含有水溶性樹脂作為主要部分的可膨脹的墨水接收層作為墨水接收層，因此會產生這樣一個問題就是墨水的乾燥很慢，並且掩膜本身的耐水性很低。此外，關於使用二氧化矽顆粒表面粗糙劑的方法會產生這樣一個問題，即沒有關於墨水接收層的表面粗糙度的專門研究，在製版掩膜與光敏樹脂版在減壓下接觸的時候，不知道是否有足夠的透氣。並且通過進行壓紋處理在墨水接收層表面上形成不規則形狀的方法，不可能形成墨水接收層的足夠的表面粗糙度，也不足以改善透氣性。
專利文獻1JP-A-2000-135860專利文獻2JP-A-2002-52807
發明內容
本發明的目的是提供用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，它具有良好的曝光性質並在減壓下與光敏樹脂版接觸時顯示出良好的透氣性，還提供了製造使用該片得到苯胺印刷版的方法。
本發明提供了用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，它包括基片和形成在其上的多孔層，它具有JIS-K736-1規定的至少70％的總光透射比，其中，所述多孔層含有100質量份的無機顆粒，1-30質量份的粘合劑，以及0.1-3質量份的平均粒度為4-15μm的多孔顆粒，所述無機顆粒選自於氧化鋁、水合氧化鋁、以及二氧化矽、二氧化矽-氧化鋁複合物，其平均粒度最大為250nm，所述多孔層的厚度為5-50μm，J.TAPPI No.5-2所規定的奧肯型(Oken type)平滑度為200-10000秒(seconds)。在該文獻中，平均粒度是以大顆粒的粒度計。
此外，本發明提供了一種製造苯胺印刷版的方法，它包括對用於上述製版掩膜的噴墨記錄用片材上的圖案用黑色顏料墨水進行噴墨記錄，以製造製版掩膜的步驟，所述掩膜在350nm波長下吸光度為3-5，在黑色印刷部分J.TAPPI No.5-2所規定的奧肯型平滑度為1000-50000秒，以及在減壓下將得到的製版掩膜與光敏樹脂版接觸，然後進行曝光處理以製造苯胺印刷版的步驟。
按照本發明，能得到用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，它具有高解析度，並且在製版過程中於減壓下與光敏樹脂版接觸時透氣性極好，並且不會曝光失敗。此外，通過本發明的方法，能得到具有高解析度，並且沒有例如印刷不規則等缺陷的苯胺印刷版。
具體實施例方式
在本發明中，在基片上形成多孔層，該多孔層含有100質量份的無機顆粒，1-30質量份的粘合劑，0.1-3質量份的平均粒度為4-15μm的多孔顆粒。因此，能得到具有合適的平滑度且透光度極好的多孔層的製版掩膜，較佳的是可以在減壓下與光敏樹脂版接觸時平穩地進行透氣。
在本發明中，對用於基片的材料並無特別限制，可以使用，例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚烯烴(例如聚丙烯或聚乙烯)或聚碳酸酯。
基片的厚度優選為50-300μm。較佳地，該基片的總光透射比至少為90％。如果基片的厚度小於50μm，則得到的製版掩膜的強度會變差，並且在層壓到光敏樹脂版上時的操作效率會降低，此外，記錄用片材的剛性會不足，並且在印表機中的供送性能會變差，這些都是不利的。如果基片的厚度超過300μm，則基片不能進入到印表機，這也是不利的。特別好的是，基片的厚度為75-200μm。此外，如果需要，可以對基片進行各種表面處理，例如用於表面處理的電暈放電處理、塗覆等。
所述無機顆粒是選自於氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化矽和二氧化矽-氧化鋁複合物的無機顆粒中的任何一種。就氧化鋁而言，優選火成氧化鋁；就水合氧化鋁而言，優選勃姆石；就二氧化矽而言，優選膠體二氧化矽或合成的細顆粒二氧化矽(例如沉澱二氧化矽或火成二氧化矽)。另外，就二氧化矽-氧化鋁複合物而言，常規的就適合使用。然而，對於本發明的無機顆粒，優選使用由二氧化矽和氧化鋁構成的團聚顆粒，該團聚顆粒通過將溶於水時顯酸性的氧化鋁鹽逐步加入到含有二氧化矽顆粒的二氧化矽溶膠中而獲得。從極好的墨水吸收性、定影性、以及由此可得到的多孔層的透光度的角度來講，特別優選的無機顆粒是勃姆石、火成氧化鋁或火成二氧化矽。此外，所述無機顆粒需要具有最大為250nm的平均粒度，由此得到的多孔層的透光度會很好，得到的記錄用片材的總透射比會改善，曝光性能會很好。如果所述無機顆粒的平均粒度超過250nm，則得到的多孔層的透光度會變差，而這是不利的。無機顆粒的平均粒度特別優選10-200nm。
所述粘合劑可以是，例如澱粉或其改性產物、聚乙烯醇或其改性產物、苯乙烯/丁二烯膠乳、腈/丁二烯膠乳、羥基纖維素、羥甲基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸或聚丙烯醯胺。其中，優選聚乙烯醇或其改性產物，因為得到的多孔層的墨水吸收性或耐水性良好。
在本發明中，多孔層包括1-30質量份的粘合劑，以100質量份無機顆粒計。因此，能得到墨水吸收性極好且不易受由於在噴墨記錄之後的處理過程中墨水的再沉澱而導致的汙染的多孔層。如果粘合劑的含量少於1質量份，則多孔層的機械強度會變差，而這是不利的。如果含量超過30質量份，則得到的多孔層的墨水吸收性會變差，而這是不利的。粘合劑的含量特別優選3-15質量份。
較佳地，多孔層的平均孔隙半徑為3-30nm，孔隙體積為0.3-2cm3/g，因此能得到具有良好的墨水吸收性的多孔層。特別優選的是，多孔層平均孔隙半徑為8-15nm，孔隙體積為0.5-1.5cm3/g。在本發明中，孔隙的性質通常用氮氣吸附/脫吸附方法來測定。
此外，所述多孔層含有0.1-3質量份的平均粒度為4-15μm的多孔顆粒、以100質量份無機顆粒計。由此能在苯胺印刷版的製造過程中，在減壓下與光敏樹脂版接觸時透氣充足，並且能得到沒有針眼的具有高掩蔽性能的製版掩膜。如果多孔顆粒的平均粒度小於4μm，則平滑度會很高，由此透氣性會變差，從而導致曝光失敗，這是不利的。如果平均粒度超過15μm，則會在噴墨記錄過程中形成針眼，與光敏樹脂版的接觸性會變差，會在製版掩膜與光敏樹脂版之間可能形成空隙，並且在曝光時會產生不規則形狀，這些都是不利的。此外，如果多孔顆粒的含量小於0.1質量份，則難以將多孔層調節整到適當的平滑度。如果含量超過3質量份，則得到的製版掩膜的總透射比會變差，這是不利的。多孔顆粒的含量特別優選為0.5-2質量份。
就多孔顆粒而言，視需要，可以使用無機顏料顆粒或有機顏料顆粒。無機顏料顆粒可以是，例如氧化鋁、二氧化矽、二氧化矽/氧化鋁組合物、鋁矽酸鹽、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氧化鋅、碳酸鋅、矽酸鋁、矽酸鈣、矽酸鎂、高嶺土或滑石。有機顏料顆粒可以是，例如脲醛樹脂、纖維素、澱粉或聚甲基丙烯酸甲酯。就多孔顆粒而言，從普遍的實用性和顆粒粒度的均勻性的角度考慮，特別優選二氧化矽。
所述多孔顆粒平均孔隙半徑宜為1.5-50nm，孔隙體積為宜0.5-3cm3/g。因此當在得到的多孔層上進行噴墨記錄時，能得到沒有針眼的具有良好解析度的製版掩膜。
本發明中，多孔層需要的厚度為5-50μm。如果多孔層的厚度小於5μm，則墨水的吸收性會變差，噴墨記錄會變困難，這些都是不利的。如果厚度超過50μm，則得到的多孔層的透光性會變差，並且對基片的粘合強度變差，這些也是不利的。多孔層的特別優選的厚度為10-40μm。
得到的多孔層需要的平滑度(奧肯型)為200-10000秒，如J.TAPPI No.5-2所規定，由此在減壓下與光敏樹脂版接觸時，空氣可以平穩地放出釋放。如果平滑度小於200秒，則在減壓下與光敏樹脂版接觸時粘合強度會變差，由此會在曝光時造成不規則，這些都是不利的。如果平滑度超過10000秒，則在減壓下與光敏樹脂版接觸時的透氣性會不足，且可能導致曝光失敗，這些都是不利的。多孔層特別優選的平滑度(奧肯型)為400-8500秒。
本發明得到的用於製版掩膜的噴墨記錄用片材需要具有JIS K7361-1所規定的至少70％的總透射比。如果總透射比小於70％，則曝光性質會變差，這是不利的。總透射比優選至少80％，特別優選至少90％。
本發明的用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，可以使用染料墨水或顏料墨水。然而，從掩蔽性能、貯藏和耐水性的角度考慮，特別優選顏料墨水。顏料墨水中的顏料的平均粒度宜為0.005-1μm，由此顏料將會全部沉積在多孔層的表面，而不會滲透到具有上述孔隙性質的多孔層的內部中，並能得到具有良好掩蔽性能的製版掩膜。
在本發明中，作為在所述片上形成多孔層的手段，可以使用常規的方法。例如，可以提及下述方法，其中，製備含有無機顆粒、粘合劑和多孔顆粒的漿液，並通過例如輥塗機、氣刀塗布機、刮塗、杆塗機、棒塗機、點塗機、凹板塗機、模壓塗布機、幕塗機、噴塗機或滑塗機施塗漿液，然後乾燥。乾燥方法可以是，例如作為加熱系統的熱空氣、紅外線或加熱汽缸。
在本發明中，苯胺印刷版宜通過以下步驟來製備，在用於本發明的製版掩膜的噴墨記錄用片材上用黑色顏料墨水進行噴墨記錄，以製造製版掩膜，該製版掩膜的黑色印刷部分在350nm波長下的吸光度為3-5，J.TAPPI No.5-2所規定的平滑度(奧肯型)為1000-50000秒。當黑色印刷部分在350nm波長下的吸光度為3-5時，在用於製版掩膜的噴墨記錄用片材的多孔層保留適宜含量的顏料，由此用於曝光的透光度適宜。此外，黑色顏料墨水進行噴墨記錄的印刷部分的平滑度為1000-50000秒時，在減壓下與光敏樹脂版接觸時可充分地進行透氣。如果黑色印刷部分的平滑度小於1000秒，則在印刷表面與光敏樹脂版之間會形成空隙，且曝光時的解析度會降低，這些是不利的。如果平滑度超過50000秒，則透氣不能平穩地進行，且會導致轉移不規則，這些都是不利的。
通過使用由此得到的製版掩膜，可以通過將掩膜與光敏樹脂版在減壓下接觸，接著進行曝光處理的步驟來製造苯胺印刷版。就該光敏樹脂版而言，可適宜地使用迄今為止普遍用作苯胺印刷版的那些。例如，可以是層壓在基片膜上的具有粘合劑層、光敏樹脂層和保護層等的固體光敏樹脂版。優選的是，在減壓下所述接觸和曝光處理宜用常規方法進行。
以下，將參照實施例(實施例1-3和實施例8)和比較例(實施例4-7)進一步詳細地描述。此外，在這些實施例中，除非特別說明，「份」指「質量份」，「％」指「質量％」。另外，孔隙特徵的值通過基於Quantachrome Instruments公司製造的AUTOSORB 3B的測量結果，根據氮氣吸附/脫吸附方法計算得到。
實施例1將100份(固體含量)氧化鋁溶膠、10份聚乙烯醇(商品名PVA124，由Kuraray有限公司製造)、0.5份硼酸和0.5份多孔二氧化矽顆粒(商品名由SUNSPHEREH51，由Dohkai化學工業有限公司製造，平均粒度5μm，平均孔隙半徑2.5nm，孔隙體積1cm3/g)混合以得到固體含量為18％的塗布液。將該塗布液用模壓塗布機施塗在透明的厚度為100μm的聚對苯二甲酸乙二酯膜上，使得乾燥後的塗層厚度為25μm，並在120℃乾燥2分鐘以後得到噴墨記錄用片材。得到的噴墨記錄用片材的多孔層的平均孔隙半徑為9nm，孔隙體積為0.66cm3/g。
以下，通過下述方法製備氧化鋁溶膠。
向容積為2升的玻璃反應器中加入327g聚氯化鋁水溶液(鋁濃度為23.5％，以Al2O3計算；Cl濃度8.1％，鹼性84％(依據JIS K1475)，商品名Takibine#1500，由TAKI化學有限公司製造)和1548g水，並加熱到95℃。然後，加入125g市售鋁酸鈉溶液(Al2O320％，Na2O19％)，接著在攪拌下保持液體溫度為95℃，固化24小時得到漿液。此時，在95℃下剛加完鋁酸鈉溶液後液體的pH即為8.7。用超過濾設備洗滌固化後的漿液，然後再加熱到95℃，並以相當於洗滌後漿液中總固體含量的2％的量加入氨基硫酸鹽，接著在減壓下濃縮直到總固體含量變為21％，接著進行超聲分散以得到pH為4.5且含有勃姆石晶體顆粒的氧化鋁溶膠。此時，在氧化鋁溶膠中，勃姆石晶體顆粒是團聚顆粒，並且通過動力光散射方法用顆粒尺寸測定設備(型號LPA-30100，Otsuka Electronics有限公司製造)測得其平均粒度為145nm。
評價方法對得到的噴墨記錄用片材進行下面的評價。評價結果示於表1。這裡，對得到的噴墨記錄用片材的印刷，噴墨印表機(型號PX7000，由Seiko Epson公司製造)，使用黑色顏料墨水(商品名PHOTOBLACK ICBk24，由Seiko Epson公司製造)進行噴墨記錄，以形成用於評價的圖案。
總透射比依據JIS K7361-1使用濁度計(型號HGM-2K，由Suga Test儀器有限公司製造)進行測定。
平滑度依據J.TAPPI No.5-2，使用奧肯型平滑測試儀(型號EYO-5-1M，由Asahi Seiko有限公司製造，噴嘴B-1000)對列印前的噴墨記錄用片材和噴墨記錄用片材的黑色印刷部分測試。
在350nm的吸收通過使用分光光度計(型號UV2200，Shimadzu公司製造)對噴墨記錄用片材的黑色印刷部分進行測定。
外觀對噴墨記錄用片材的黑色印刷部分檢查針眼的存在。符號○表明沒有觀察到針眼，△表明稍觀察到實際有問題水準的針眼，×表明針眼太多以致於不能實際使用。另外，在印刷之後，使用噴墨記錄用片材在苯胺印刷版上進行印刷，並對得到的苯胺印刷版確定其透氣性能和印刷版的不規則性。對於透氣性能，符號○表明透氣性良好且粘著性能良好，△表明釋放了空氣，但稍觀察到呈實際上有問題的水準的起皺或皺紋，×表明透氣性太差以致於不能實際使用。此外，對於版的不規則性，符號○表明沒有觀察到不規則處，△表明在一定程度上觀察到不規則處，但在實踐上沒有問題，×表明不規則處太多以致於不能實際使用。
在下述實施例2-8中，以同樣的方式進行評價，結果示於表1。
實施例2以與實施例1同樣的方式得到噴墨記錄用片材，除了將多孔顆粒換成其它多孔二氧化矽顆粒(商品名SUNSPHERE H121，由Dohkai化學工業有限公司製造，平均粒度12μm，平均孔隙半徑2.5nm，孔隙體積1cm3/g)以外。得到的噴墨記錄用片材的多孔層的平均孔隙半徑為9nm，孔隙體積為0.66cm3/g。
實施例3將100份火成二氧化矽(商品名AEROSIL 300，由Nippon Aerosil公司製造，平均粒度14nm)、4份聚二烯丙基胺型陽離子樹脂(商品名SHALLOL DC902，由DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU有限公司製造)、25份聚乙烯醇、3份硼酸和0.5份與和實施例1中相同的多孔二氧化矽顆粒混合以得到固體含量為11％的塗布液。使用該塗布液，以與實施例1相同的方式進行操作，得到噴墨記錄用片材。所得到的噴墨記錄用片材的多孔層的平均孔隙半徑為11nm，孔隙體積為0.9cm3/g。
實施例4以與實施例1相同的方式得到噴墨記錄用片材，除了使用球形的聚甲基丙烯酸甲酯樹脂顆粒(商品名MBX8，由Sekisui塑料有限公司製造，平均粒度8μm，無孔的)來代替多孔二氧化矽顆粒以外。所得到的噴墨記錄用片材的多孔層的平均孔隙半徑為9nm，孔隙體積為0.66cm3/g。
實施例5以與實施例1相同的方式得到噴墨記錄用片材，除了沒有使用多孔二氧化矽顆粒以外。所得到的噴墨記錄用片材的多孔層的平均孔隙半徑為9nm，孔隙體積為0.66cm3/g。
實施例6
以與實施例1相同的方式得到噴墨記錄用片材，除了將多孔顆粒換成其它多孔二氧化矽顆粒(商品名SUNSPHERE H31，由Dohkai化學工業有限公司製造，平均粒度3μm，平均孔隙半徑2.5nm，孔隙體積1cm3/g)以外。所得的噴墨記錄用片材的多孔層的平均孔隙半徑為9nm，孔隙體積為0.66cm3/g。
實施例7以與實施例1相同的方式得到噴墨記錄用片材，除了將多孔顆粒換成其它多孔二氧化矽顆粒(商品名SUNSPHERE H201，由Dohkai化學工業有限公司製造，平均粒度20μm，平均孔隙半徑2.5nm，孔隙體積1cm3/g)以外。所得的噴墨記錄用片材的多孔層平均的孔隙半徑為9nm，孔隙體積為0.66cm3/g。
實施例8以與實施例1相同的方式得到噴墨記錄用片材，除了將多孔二氧化矽顆粒的量換成0.4份以外。所得到的噴墨記錄用片材的多孔層的平均孔隙半徑為9nm，孔隙體積為0.64cm3/g。
表1
本發明的用於製版掩膜的噴墨記錄用片材最適合用於橡皮版印刷製版掩膜。
提交於2004年9月30日的日本專利申請2004-286955和提交於2005年3月15日的日本專利申請2005-073191的全部內容包括說明書、權利要求和摘要，全部在本文中引用作為參考。
權利要求
1.一種用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，它包括基片和形成在其上的多孔層，所述記錄用片材具有JIS-K7361-1所規定的至少70％的總光透射比，其中，所述多孔層含有100質量份的無機顆粒，1-30質量份的粘合劑，以及0.1-3質量份的平均粒度為4-15μm的多孔顆粒，所述無機顆粒選自於氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化矽和二氧化矽—氧化鋁複合物，其平均粒度最大為250nm，所述多孔層的厚度為5-50μm，且J.TAPPI No.5-2所規定的奧肯型平滑度為200-10000秒。
2.如權利要求1所述的用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，其特徵在於，所述無機顆粒是勃姆石、火成氧化鋁或火成二氧化矽。
3.如權利要求1或2所述的用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，其特徵在於，所述多孔層的平均孔隙半徑為3-30nm，且孔隙體積為0.3-2cm3/g。
4.如權利要求1-3中任一項所述的用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，其特徵在於，所述多孔顆粒是二氧化矽。
5.一種製造苯胺印刷版的方法，它包括對權利要求1-4中任一項所述的用於製版掩膜的噴墨記錄用片材上用黑色顏料墨水進行噴墨記錄，以製造製版掩膜的步驟，所述製版掩膜在350nm的波長下吸光度為3-5，在黑色印刷部分的J.TAPPI No.5-2所規定的奧肯型平滑度為1000-50000秒，以及在減壓下將得到的製版掩膜與和光敏樹脂版接觸，然後進行曝光處理以製造苯胺印刷版的步驟。
全文摘要
提供用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，它具有良好的曝光性質，並在減壓下與光敏樹脂版接觸時顯示出良好的透氣性。一種用於製版掩膜的噴墨記錄用片材，它包括基片和形成在其上的多孔層，它具有JIS－K7361－1所規定的至少70％的總光透射比，其中，所述多孔層含有100質量份的無機顆粒，1－30質量份的粘合劑，以及0.1－3質量份的平均粒度為4－15μm的多孔顆粒，所述無機顆粒選自於氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化矽和二氧化矽－氧化鋁複合物，其平均粒度為最大為250nm，並且所述多孔層的厚度為5－50μm，J.TAPPI No.5－2所規定的奧肯型平滑度為200－10000秒。
文檔編號G03F1/70GK1755521SQ20051010849
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月29日 優先權日2004年9月30日
發明者中尾卓也, 山田泰男 申請人:旭硝子株式會社