专利名称：感光树脂凸版印刷板的显影方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于凸版印刷如波纹纸板印刷，膜印刷，预印品印刷和标签印刷的感光凸版印刷板的生产方法。尤其是，本发明涉及生产感光凸版印刷板的方法，该印刷板使用含水显影液体，从而将在用于感光凸版印刷板的显影处理中排放的废液减至最少。
作为一种感光树脂，APR(商品名，由旭化成(株)制造)是液体感光树脂中最典型的产品，而且可购得几个型号的设备如ALF，AWF和ASF(都是商品名，由旭化成(株)制造)作为使用该感光树脂制版设备。制版使用感光树脂由以下工艺进行。首先，将感光树脂以均匀厚度涂覆在透明载体膜上，然后与基础膜层压。该层压结构通过一个可选择性透过UV光的透明图像承载物，例如事先由另一体系制成的负片，用UV光照射，这样曝光区中的感光树脂以光化学方式局部硬化形成凸版图像，然后使用橡胶刀片和类似物去除未硬化的树脂并回收，最后用洗净溶液(显影溶液)完全洗掉留在凸版表面上的未硬化树脂，随后进行必需的后处理以得到用于印刷的光敏凸版印刷板。
目前在其中洗掉未硬化树脂的显影工艺中，未硬化树脂利用一种具有高化学活性的显影溶液洗掉并去除。但如果显影溶液包含超过一定量的未硬化树脂，该溶液就丧失显影能力并变得不能使用。不可用的显影溶液必须交付给工业废物处理商，因为废溶液不能排放到污水或自然环境中。废溶液体积大且处理成本高，并已成为经济问题。
另外，目前的后曝光工艺在显影工艺之后进行。该后曝光工艺通过硬化在显影工艺中得到的硬化板的表面中和表面上的未反应树脂而增强机械性能，而且还通过将活性光照射到印刷板上而降低硬化板的表面上的粘性。在该后曝光工艺中，为了帮助在感光树脂层的表面上的聚合反应，将感光树脂板在液体中暴露于活性光，这样该板就避开了空气中的氧。但后曝光工艺在液体中的实施导致制版设备及其周围变脏，因此降低了操作效率。这样就出现了工作环境明显变差的问题。
根据上述情况，非常需要开发一种用于降低废显影溶液的处理成本的方法和一种在空气中进行后曝光以改善工作环境的方法。
另一方面，对于显影工艺，JP-A-2000-29227(株式会社关西研究所，“图案形成方法和感光树脂化合物”)已公开了显影方法的一个例子，其中高度增压的显影水溶液由喷嘴喷射到所要显影的物体的感光树脂层上。用于该显影方法的显影溶液是一种含水显影液体，基本上是水。在常规显影方法中，未硬化树脂利用含在显影溶液中的表面活性剂的化学作用而分解和去除，而在JP-A-2000-29227的显影方法中，其中未硬化树脂使用一种基本上不含化学组分如表面活性剂的显影液体而洗掉，未硬化树脂通过高压喷洒显影液体以向凸版表面上产生大的物理能量而被分散和去除。因此，水可充分用作显影液体，因为该显影液体无需化学活性。这样就降低了洗净剂如表面活性剂的成本，而且显影液体的寿命相对使用表面活性剂的显影方法已得到延长，因为显影液体的寿命几乎不取决于混入显影液体中的未硬化树脂的量，这样也降低了处理废显影液体的成本。尽管该方法能解决降低废显影液体处理成本的问题，但问题仍在于，用该方法不能获得具有重复性清晰印刷结果的印刷板，而且该方法需要几倍于常规方法的洗净时间才能提供具有清晰印刷结果的印刷板。
根据以上情况，非常需要开发一种感光树脂凸版印刷板的显影方法，而该方法能降低废显影液体的处理成本，并在与使用表面活性剂的常规显影方法相当的时间内得到清晰的印刷结果。
本发明的公开内容本发明的目的是满足这些需求，并提供了一种制版方法，其中废显影液体的排放量通过在曝光工艺之后将用于感光树脂凸版印刷板的显影液体进行再循环和再利用，这样降低了废液的处理成本，同时甚至可实现在空气中的后曝光工艺。
本发明人认真研究解决了以上问题，结果发现，一种在板表面上没有粘性的感光树脂凸版印刷板可通过在高温下使用一种不含特殊洗净组分的主要包含水的显影液体，以物理力从印刷板上去除未硬化树脂，然后根据需要在该显影剂中加入少量的感光氢夺取剂以在空气中进行后曝光而得到，并完成了本发明。
即，本发明提供(1)一种用于感光树脂凸版印刷板的显影方法，包括，在曝光之后，在不低于40℃的温度下在高压下，将含水显影液体喷射到感光树脂凸版印刷板上。
(2)根据以上(1)的方法，其中含水显影液体于不低于1MPa和不超过30MPa的压力下喷射。
(3)根据以上(1)或(2)的方法，其中将气体混入该含水显影液体中。
(4)根据任何一个以上(1)-(3)的方法，其中在利用过滤器从含水显影液体中去除混入的感光树脂之后，将含水显影液体再循环和再利用。
(5)根据以上(4)的方法，其中感光树脂凸版印刷板表面用含水显影液体喷洒，随后用水漂洗，并随后将水混入该含水显影液体。
(6)根据任何一种以上(1)-(5)的方法，其中含水显影液体含有感光夺氢剂。
(7)根据以上(6)的方法，其中凸版印刷板的表面用含水显影液体喷洒，并随后在空气中用活性光照射。
(8)根据以上(7)的方法，其中活性光主要是波长范围为200-400纳米的UV光。
(9)根据任何一种以上(1)-(8)的方法，其中使用至少一种喷嘴以在不低于1MPa和不超过30MPa的压力下喷洒该含水显影液体。
(10)根据任何一种以上(1)-(9)的方法，其中使用一种能够在不低于1MPa和不超过30MPa的压力下传输含水显影液体的泵。
(11)根据任何一种以上(1)-(10)的方法，其中在储存在罐和/或在管中的含水显影液体的表面上提供一个吸油垫过滤器，无纺织物过滤器或纸过滤器，且该含水显影液体用任何的这些种类的过滤器过滤。
(12)用于任何一种以上(1)-(11)的方法的感光树脂凸版印刷板的所用显影设备。
(13)用于感光树脂凸版印刷板的显影设备，包括(a)板处理部分，包括用于固定感光树脂凸版印刷板的支撑物和喷嘴集管，该集管与支撑物相对安装并有至少一个用以喷射高压含水显影液体的喷嘴；(b)配有加热器的液体罐部分，用以储存含水显影液体；和(c)在输入侧连接到液体罐部分上并在输出侧连接到所述喷嘴集管上的高压喷射泵。
(14)根据以上(13)的显影设备，其中喷嘴和高压喷射泵能够在不低于1MPa和不超过30MPa的压力下喷射和传输含水显影液体。
(15)根据以上(13)的显影设备，其中在所述液体罐部分中安装有过滤器。
(16)根据以上(13)的显影设备，其中将用于喷射漂洗水的喷嘴集管配备在板处理部分中，且液体罐部分能够将喷射的漂洗水和喷射之后的含水显影液体储存在一起。
(17)根据以上(13)的显影设备，其中板处理部分进一步包括有至少一个用以在空气中发射活性光的灯的灯部分。
图2A-2D是作为参考实施例的通过常规化学显影方法得到的感光树脂凸版印刷板的测量部件的放大照片。
图3A-3D是在实施例1中得到的感光树脂凸版印刷板的测量部件的放大照片。
图4A-4D是在实施例3中得到的感光树脂凸版印刷板的测量部件的放大照片。
图5A-5D是在对比例1中得到的感光树脂凸版印刷板的测量部件的放大照片。
用于实现本发明的最佳方式用于本发明印刷板的显影方法包括一系列过程，包括，将含水显影液体在高压下在特定条件下喷射到印刷板上的过程，随后主要使用水的漂洗过程和利用活性光照射的后曝光过程。首先，根据
图1概括地描述本发明的显影方法和显影设备。
图1为利用本发明显影方法的显影设备的一个例子的示意图。如图所示，本发明的显影设备由用以进行高压喷射显影、随后的漂洗处理和后曝光处理的板处理部分200，用以加热该液体的液体罐部分210，和提供高压显影液体的高压喷射泵101。
在板处理部分200中，配备一个支撑物107以用夹子或类似物固定所要显影的感光树脂凸版印刷板108，和其上有一个或多个喷嘴112的喷嘴集管102，以在垂直于感光树脂凸版印刷板表面的方向上将高压显影液体喷射到固定的感光树脂凸版印刷板上。高压喷射泵101通过一个具有优异耐热和耐压性的专用于高压的软管109连接到该喷嘴集管102的输入侧。在板处理部分200中，进一步配备喷嘴集管103，这样喷射漂洗水以洗掉在高压显影处理之后留在感光树脂凸版印刷板的表面上的显影液体。供水管114通过软管111连接到用于喷射漂洗水的喷嘴集管的输入侧。可进一步配备吹气喷嘴113以吹掉留在感光树脂凸版印刷板的表面上的漂洗水。另外，还配备有一个或多个灯的灯部分104，这样在空气中与感光树脂凸版印刷板的表面平行地照射活性光以去除感光树脂凸版印刷板的表面的粘性并增强凸版印刷板自身的物理性能。
在液体罐部分210中，配备一个加热器106以加热显影液体至预定温度或将其保持在预定温度下。另外，在储存在液体罐中的显影液体的表面上，设有过滤器105如吸油垫，无纺过滤器和纸过滤器以根据需要过滤混入显影液体中的液体树脂。
高压喷射泵101构成该显影设备的压力源。高压喷射泵101的输入侧通过软管110连接到液体罐210上。另一方面，高压喷射泵101的输出侧连接到有一个或多个喷嘴112的喷嘴集管102上，这样通过专用于高压的软管109喷射高压显影液体。
在具有上述组成的用于感光树脂凸版印刷板的显影设备中，通过驱动高压喷射泵，在液体罐210中受热至预定温度的显影液体被吸入高压喷射泵101中并随后以高压状态供给喷嘴集管102。供给喷嘴集管102的显影液体以雾化或匀化状态由喷射孔喷出。由喷嘴112喷出的显影液体在喷溅到感光树脂凸版印刷板上并通过过滤器105去除未硬化树脂之后被接受到液体罐210中。该液体通过一个连接到液体罐210上的软管110再次被吸入高压喷射泵101。在充分进行显影之后，将直接吸自供水部门的漂洗水由用于喷射漂洗水的喷嘴集管103喷射，这样洗掉留在感光树脂凸版印刷板的表面上的显影液体。该漂洗水照原样直接被接受到液体罐210中。在完成漂洗处理之后，漂洗水根据需要通过由吹气喷嘴113向感光树脂凸版印刷板上吹气而吹掉，然后通过用活性光灯104向感光树脂凸版印刷板照射活性光而进行后曝光。
如上所述，使用基于图1所示组成的用于感光树脂凸版印刷板的显影方法和设备的本发明高压喷射显影方法和设备可应用于以常规步骤供给曝光工艺的液体或固体感光树脂印刷板。即，对通过在载有预定图像设计的负片上层压上覆盖膜，感光树脂，基础膜和遮蔽膜而得到的印刷板组合体进行曝光。曝光之后，剥掉覆盖膜，然后根据需要使用橡胶刮刀、气刀或类似物从感光树脂凸版印刷板的主体上回收一定程度的未硬化树脂，随后将感光树脂凸版印刷板插入和固定在上述用于感光树脂凸版印刷板的显影设备的板处理部分中，并可应用于上述高压喷射显影。
以下更具体地描述用于实现本发明的实施方案。
本发明使用含水显影液体。本文所用的含水显影液体是指一种对所要去除的未硬化感光树脂具有足够低的溶解度或乳化作用的显影液体，它容易通过一种较简单的方法如过滤，处理废显影液体而再生该显影液，且包括例如，含有不超过0.5％重量表面活性剂的主要含水的液体。当然这取决于所要显影的感光树脂的种类。该含水显影液体可根据需要包含除水之外的其它的组分，例如少量的表面活性剂、醇、有机溶剂和表面处理剂，只要不损害本发明的效果。
通常，作为一般用于液体感光树脂的显影液体的含水显影液体，已经使用含1-5％表面活性剂的水溶液，它利用化学作用通过溶解树脂而进行显影。但如果使用该显影液体，由于在显影工艺中去除的未硬化树脂分散在显影液体中，难以从显影液体中仅去除树脂组分。这种含未硬化感光树脂的显影液体不仅使其树脂分散性下降，而且不利地影响通过下述后曝光工艺对印刷板表面的粘性去除。相反，由于本发明的含水显影液体是一种含较少表面活性剂的含水显影液体，而且吸湿树脂组分不能分散在本发明的含水显影液体中，因此容易在显影工艺之后从废含水显影液体中仅去除未硬化树脂组分。
即，在本发明中，含水显影液体的使用使得容易在显影之后从显影液体中分离含在含水显影液体中的未硬化树脂，而且能够再循环和再利用该显影液体以延长显影液体的寿命。然而，本发明的含水显影液体可根据需要含合适的量的用于下述后曝光工艺的感光夺氢剂和包括表面活性剂的其它的各种添加剂，只要不损害该显影液体的延长寿命。
对于混入含水显影液体的树脂的量，如果该混入树脂的量不超过4.0重量份/每100重量份的显影液体，可保持足够的显影效果。
在本发明中，显影液体的上述寿命可通过在该设备的合适位置上提供过滤器而进一步延长，这样可分离和去除含水显影液体中的树脂组分。例如，将过滤器(图1，105)如吸油垫，无纺织物过滤器和纸过滤器放在液体罐(图1，210)的表面上，在在将显影液体喷射到感光树脂凸版印刷板上之后储存废显影液体。这样，含水显影液体可通过用过滤器去除显影液体中的大部分未硬化树脂而再循环，这样显影液体通过该过滤器并返回该液体罐。
在本发明的含水显影液体中，可以混入气体以增强在喷射所述显影液体时的显影力。如果在含水显影液体中混合气体，气体压力优选不低于0.1Mpa。在低于0.1MPa的压力下，不能观察到因气体混合产生的物理冲击而改进显影效果。
本发明的含水显影液体可含合适量的用于后曝光工艺的感光夺氢剂，这样可去除在显影工艺之后留在板表面上的粘性。用于本发明的感光夺氢剂最好是一种能够通过照射活性光而从活化态的其它化合物中夺走氢原子的有机羰基化合物，例如，描述于JP-A-9-288356的感光夺氢剂。在这种情况下，合适的夺氢剂为一种与基于光化学激发态羰基的其它反应相比具有相同或更高夺氢反应性的有机羰基化合物，尤其是Norrish 1型反应，它是羰基化合物在光照射下在α-位上的一种分裂反应，或Norrish 2型反应，它是一种自分裂反应，其中在该羰基γ-位上具有要被夺取的氢原子的酮基团在光照射下分裂成烯烃和较低分子量酮化合物。
可用作本发明感光夺氢剂的有机羰基化合物包括各种有机羰基化合物，例如如下取代的或未取代的二苯酮如二苯酮，邻-苯甲酰基苯甲酸甲酯，4-苯基二苯酮，4-氯二苯酮，4-羟基二苯酮，4-苯甲酰基-4’-甲基二苯硫，3，3’-二甲基-4-甲氧基二苯酮，4，4’-二氯二苯酮和4-甲基二苯酮；取代的或未取代的苯乙酮如苯乙酮，4’-甲基苯乙酮，2’，4’-或3’，5’-二甲基苯乙酮，4’-甲氧基苯乙酮，2-氯2-苯基苯乙酮，3’，4’-二氯苯乙酮和4’-羟基苯乙酮。
取代的或未取代的芳基酮如苯偶姻，苯偶姻甲基醚，苯偶姻乙基醚，苯偶姻异丙基醚和苯偶姻异丁基醚。
各种邻、对-醌化合物如1，4-苯醌，2，6-二甲基-1，4-苯醌，2，6-二氯-1，4-苯醌，蒽醌，2-氯蒽醌，2-乙基蒽醌和1，4-萘醌。
取代的或未取代的噻吨酮如噻吨酮，2-氯噻吨酮，2-甲基噻吨酮，2-异丙基噻吨酮和2，4-二氯噻吨酮。
在本发明中，感光夺氢剂可通过在显影工艺中喷射含上述感光夺氢剂的含水显影液体而粘附或浸渍到印刷板中的硬化树脂的表面上，这样可通过随后在空气中向印刷板照射活性光而进行夺氢反应以充分降低印刷板的表面上的粘性。
为了在显影工艺中将感光夺氢剂充分浸渍到印刷板中，该感光夺氢剂最优选溶解在含水显影液体中，但即使它均匀分散成悬浮态也可表现出足够的效果。术语“均匀分散的状态”是指一种状态，其中将必需量的感光夺氢剂溶解或悬浮而没有沉淀。如果感光夺氢剂分散不均匀，在显影工艺之后不会得到足够的粘性去除效果，因为没有粘附或浸渍到树脂硬化部分的表面层上的感光夺氢剂在显影设备的液体罐(图1，210)中发生沉淀或停留。另外，在喷嘴部件(图1，112)中结晶的感光夺氢剂可造成堵塞，这可导致喷射压力的下降和设备的进一步失灵。
将感光夺氢剂均匀分散在显影液体中的混合方法包括以下方法。如果感光夺氢剂溶解或均匀分散在显影液体中，则将感光夺氢剂直接加入显影液体中并混合。或者，感光夺氢剂可事先混入一部分显影液体中，然后可将该混合物加入显影液体中。许多感光夺氢剂在10-20℃下是固体，或即使是液体也不溶解或均匀分散在显影液体中。如果在本发明中将显影液体加热至不低于40℃的温度，感光夺氢剂即使直接加料也可均匀分散。但如果感光夺氢剂难以均匀分散，可通过加入一种分散助剂而提高感光夺氢剂的溶解度或均匀分散性。
本发明的显影液体优选在不低于1MPa和不超过30MPa的高压下喷射到印刷板上，这样充分表现出通过喷射到印刷板上的物理冲击而对未硬化树脂的显影效果。低于1MPa的压力不能表现出足够的以通过物理冲击而去除未硬化树脂的显影效果。相反，超过30MPa的压力可通过喷射显影液体的冲击而损害印刷板的表面上的凸版形状。尤其是，宽度不超过500μm的隔离线和面积密度不高于5％的高亮网点可能因为从印刷板上切掉或脱层而明显受损。
另外，用于本发明的含水显影液体的温度应不低于40℃。通过将含水显影液体保持在不低于40℃的温度下，可制备出板品质与使用表面活性剂的常规显影方法相同的印刷板。其原因在于通过显影工艺中的物理冲击而对未硬化树脂的去除作用，而该工艺据信因为在曝光工艺中未反应的通过接触高温显影液体而加热的未硬化树脂的粘度下降而得到改进。另外，在使用感光夺氢剂的后曝光工艺中，感光夺氢剂在显影液体中的溶解度和均匀分散性一般随着显影液体的温度而提高，而且由于树脂的未硬化部分的表面更加溶胀，印刷板表面的粘性去除作用因为浸渍的感光夺氢剂的量的增加而进一步提高。为了得到对印刷表面的稳定的粘性去除效果，显影液体的温度优选保持在40-80℃，更优选55-65℃。
本发明中的显影时间可以是足以洗掉未硬化树脂的时间。例如，对于厚度为5-7毫米的感光树脂板，显影时间是8-18分钟。如果含水显影液体包含感光夺氢剂，浸渍的感光夺氢剂的量可通过调节其它的浸渍条件例如显影液体的温度、感光夺氢剂在显影液体中的含量、高压喷射显影液体的碰撞力等加以控制。这样得到在预定显影时间内必需量的浸渍的感光夺氢剂，因为显影时间对应于感光夺氢剂在树脂的硬化部分中的浸渍时间。
也就是说，在硬化树脂部分的表面层中的浸渍的感光夺氢剂的量随着显影液体在树脂硬化部分的表面上的高压喷射碰撞力的增加而增加。增加高压喷射显影液体在树脂硬化部分的表面上的射碰撞力的措施包括(1)增加水压，(2)增加喷嘴喷雾的流速，和(3)缩短喷嘴末端与印刷板表面之间的距离。
对于感光夺氢剂在显影液体中的含量，能得到足够粘性去除效果的含量为每100重量份显影液体0.01-10重量份、优选0.05-10重量份感光夺氢剂，低于0.01重量份的含量不能得到足够的表面粘性去除效果。相反，超过10重量份的含量不能进一步增加表面粘性去除效果。
以下更详细描述本发明的显影设备和工艺。
进行上述显影工艺的典型显影设备的组成为具有一个或多个喷嘴以在不低于1MPa和不超过30MPa的压力下喷射显影液体的喷嘴集管、和能够在不低于1MPa和不超过30MPa的压力下传输显影液体的泵。在显影工艺中，喷射或喷出的方向并不特别限定，只要可去除未硬化树脂。一般，该方向几乎与树脂的硬化部分的表面垂直(约0-15度)，但它也可以稍微向树脂硬化部分的表面倾斜。含水显影液体的喷射可使用单个或多个喷嘴(例如，平行排列的一组喷嘴)进行，且含水显影液体在喷嘴移动时通过一个缝状开口喷雾成雾化状态。另外，在高压喷雾显影中，压力可以恒定或可在不同压力下显影多次。另外，如果显影进行多次，则可以改变显影液体的种类，例如使得第一次仅是水，而第二次则是包含感光夺氢剂的含水显影液体。
另外，用于高压下喷射显影液体的喷嘴可以是通过在显影液体中混合气体而喷射的一种。这种可通过在显影液体中混合气体而增强碰撞力，即显影液体的显影力的喷嘴包括，例如，连接到MUC100型多洗机(由ShibuyaIndustry Co.，Ltd.制造)的枪型传输装置的末端上的喷嘴。
作为一种用于显影液体的加热设备，用于加热显影液体的加热器一般配备在显影液体的储罐中。在这种情况下，宜用输出大的加热器以控制显影液体的温度，因为这种加热器可将显影液体在短时间内加热至目标温度，而且即使显影液体的温度在利用喷射显影液体的显影过程中稍微下降，该温度可迅速返回至目标温度。另外，用于显影液体的储罐的容积宜不小于所用高压泵的传输速率的4倍。例如，如果使用传输速率为50升/每分钟的泵，用于显影液体的储罐的容积优选不低于200升。
在完成上述高压喷射显影之后，通过将水喷射到印刷板的表面上而进行漂洗，以洗掉留在感光树脂凸版印刷板的表面上的任何含水显影液体。该漂洗水的组成仅为水，且漂洗的水压，喷射方向，时间，温度和种类并无特殊限制，只要可洗掉留在印刷板的表面上的显影液体。另外，将漂洗水照原样混入显影液体中，并随后用作显影液体。在本发明的显影工艺中，显影液体通过在高温高压下进行喷射而雾化，这样显影液体中的水蒸发，而显影液体减少。但显影液体的体积可通过向显影液体中加入上述漂洗水而保持在固定水平。在使用含表面活性剂并具有高化学活性的常规显影液体的情况下，向显影液体中加入漂洗水会因为表面活性剂在显影液体中的浓度下降而降低显影效果并导致加快显影液体的更新时间，而本发明却免除了这一顾虑。
在完成漂洗步骤之后，通常通过使用吹气喷嘴进行除水工艺，以去除留在印刷板的表面上的漂洗水。吹气的气体压力，喷射的方向，时间，温度和种类无特殊限制，只要可吹掉留在印刷板表面上的漂洗水。如果漂洗水仍在印刷板的表面上，粘有漂洗水的感光树脂的表面区域与没有覆盖有漂洗水的另一区域相比在随后的后曝光工艺中具有更多的氧阻碍作用。这样，与其中在空气中照射活性光的区域相比，覆盖有漂洗水的印刷板的表面可变白或在表面粘性上造成差异，这样难以得到具有均匀表面状态的印刷板。
在完成水去除步骤之后，进行后曝光以增强印刷板的物理性能并去除该表面的粘性。在后曝光工艺中，通常将来自光源如金属卤化物灯，低压汞灯，化学灯或杀菌灯的波长主要为200-400纳米的紫外光在空气中照射到印刷板上。
得到足够的表面粘性去除作用的合适曝光量根据感光夺氢剂的种类、感光夺氢剂在树脂组合物中的含量而变化，但要求至少为500mJ/cm2。优选，通常曝光1,000-3,000mJ/cm2。不低于5,000mJ/cm2的曝光不是优选的，因为它会造成板表面上的细裂缝。
印刷板表面的粘性可例如使用粘性测试仪Tack Tester(由东洋精机社制造)评估。在该测量中，将由直径13毫米的铝线(与聚乙烯膜制成的膜一起在圆周表面上卷绕)制成的直径50毫米的环在500克的负荷下在印刷板的凸版表面上放置4秒，然后以30毫米/分钟的速率拉伸该铝环。用推计量器读取在铝环从凸版表面上拉开时的粘附强度。对于该粘性测试仪的值(以下称作粘性值)，较小的值表示印刷板在表面上具有较小的粘性。粘性值超过50克的印刷板往往因为外来物质粘附在印刷板的表面上而得到差的印刷，而超过100克的板往往在板堆积时粘附在一起，或在印刷基材是纸时因为板表面和纸之间的粘附性而造成粘结现象。粘性值不大于30克的板被认为没有在实际使用过程中因粘性而造成的问题。在被认为在印刷板中粘性特别大的液体感光树脂印刷板的情况下，粘性值一般超过100克，除非进行特殊的处理以去除表面上的粘性。
以下通过实施例和对比例更详细描述，本发明的含水显影液体的显影性能不低于或甚至更优于具有高化学活性的常规显影液体。本发明的范围和实施方案不局限于这些实施例。
参考实施例(利用化学显影液体的常规显影方法)使用感光树脂组合物F-320(由旭化成(株)制造，以下称作感光树脂A)和ALF-II型制板设备(由旭化成(株)制造)，制备出一个完工到曝光工艺步骤的7mm厚的板。曝光量在最佳曝光条件下设定，得到凸版深度2mm，覆层5mm，背层1mm，并会形成45 LPI/5％的亮点。
向ALF-400W型显影设备(旋转鼓喷射型，由旭化成(株)制造)的液体罐中的100升水中，溶解1.5％的会乳化液体感光树脂A的APR(TM)洗净剂，0.5％表面处理剂AX-10(由旭化成(株)制造，感光夺氢剂)和0.3％消泡剂SH-4(硅氧烷混合物，由旭化成(株)制造)，得到一种显影液体。
使用预热至30℃的显影液体，将完工至曝光工艺的由液体感光树脂A组成的7mm厚的印刷板在0.2MPa传输水压和10分钟显影时间的条件下显影。在这些显影条件下，单位面积的显影时间变为1,640秒/m2。然后用自来水漂洗该显影板，直到不能观察到该显影液体的发泡。随后在空气中使用AL-200UP型后曝光装置(由旭化成(株)制造)以1,000mJ/cm2(紫外线萤光灯)和2,000mJ/cm2(杀菌灯)的曝光量进行后曝光。随后，使用ALF-100P型干燥器(由旭化成(株)制造)将板干燥约30分钟，直到板表面上的水消失，随后在普通温度下放置半天以观察该印刷板。
所得液体感光树脂的印刷板通过视觉试验评估其图形部分，结果发现它在接触时略软，但没有粘性。板表面的外观是不透明的且没有光泽。背层的表面视觉上稍微粗糙。测定500μm宽度的反向线的深度，结果为约210μm。测定100 LPI/90％网点的面积百分数，结果为约91％。测定500μm宽度的隔离线在印刷表面上的宽度，结果为约524μm(图2A)。然后测定500μm宽度的反向线的线宽和深度，结果分别为492μm(线宽)和218μm(深度)(图2B)。45LPI/5％网点的面积百分数是6.1％(图2C)，且65LPI/30％网点的面积百分数是32.9％(图2D)，该值稍大于负片上的图像尺寸。另外，通过显微镜检查45LPI/5％网点的基础部分的形成状态，并特别观察到树脂残余物，表明显影稍微不足。通过上述显影方法而得到的液体感光树脂A印刷板的测量部分的放大图在图2中给出。
实施例1使用感光树脂组合物F-320(由旭化成(株)制造，以下称作感光树脂A)和ALF-II型制板设备(由旭化成(株)制造)，制备出一个完工到曝光工艺步骤的7mm厚的板。曝光量在最佳曝光条件下设定，得到凸版深度2mm，覆层5mm，背层1mm，并会形成45 LPI/5％的亮点。
显影液体通过将0.5％表面处理剂AX-10(由旭化成(株)制造，感光夺氢剂)溶解在水中而制成。将上述显影液体装入用于高压喷射显影的实验设备的液体罐(容积70升)中。使用预热至60℃的显影液体，将完工至曝光工艺的由液体感光树脂A组成的7mm厚的印刷板在以下条件下使用有多个平行排列高压均匀扇形喷嘴的喷嘴集管VNP-1/8M-6549(由Ikeuchi Co.，Ltd.制造)进行显影，其中传输水压8.0MPa，喷嘴和印刷板表面之间的距离100mm，喷嘴孔距100mm，喷嘴集管的移动速度6.28mm/秒，和喷嘴集管的次数1次。在这些显影条件下，单位面积的显影时间变为1,590秒/m2。然后用自来水漂洗该显影板，直到不能观察到该显影液体的发泡，并进一步用气枪吹掉留在漂洗板表面上的漂洗水。随后在空气中使用AL-200UP型后曝光装置(由旭化成(株)制造)以1,000mJ/cm2(紫外线萤光灯)和2,000mJ/cm2(杀菌灯)的曝光量进行后曝光。随后，将板在普通温度下放置半天以观察该印刷板。
提供给所得液体感光树脂的印刷板的印刷部分的图像表面(以下称作图像部分)通过视觉试验评估，结果发现没有粘性。板表面的外观看上去是透明的且稍微有光泽。背层的表面视觉上处于非常光滑的状态。
500μm宽度的隔离线在印刷表面上的宽度为531μm(图3 A)。然后测定500μm宽度的反向线的线宽和深度，结果分别为478μm(线宽)和270μm(深度)(图3B)。45LPI/5％网点的面积百分数是5.1％(图3C)，且65 LPI/30％网点的面积百分数是33.7％(图3D)，该值非常忠实于负片上的图像尺寸。通过显微镜检查45LPI/5％网点的基础部分的形成状态，没有观察到大的损伤或显影不足的现象并证实在网点之间存在明显大的深度。通过上述显影方法而得到的液体感光树脂A印刷板的测量部分的放大图在图3中给出。
实施例2(利用混有气体的含水显影液体的高温高压显影)液体感光树脂A在类似于实施例1的条件下制成。
使用预热至60℃的水，将完工至曝光工艺的由液体感光树脂A组成的7mm厚的板在以下条件下使用具有用以将气体混入高压水的结构的具有一个枪型喷嘴的MUC 1000C型多洗设备(由Shibuya Industry Co.，Ltd.制造)进行显影，其中传输水压10Mpa，传输流量10升/分，传输气体压力0.3MPa，传输气体流量1.6m3/min，喷嘴和印刷板表面之间的距离150mm，在XY-转移表中的X方向上的转移速度320mm/sec，在Y方向上的转移间距5mm，喷嘴集管的次数1次。在这些显影条件下，单位面积的显影时间变为625sec/m2。然后用自来水漂洗该显影板，并进一步用气枪吹掉留在漂洗板表面上的漂洗水。随后在空气中使用AL-200 UP型后曝光装置(由旭化成(株)制造)以1,000mJ/cm2(紫外线萤光灯)和2,000mJ/cm2(杀菌灯)的曝光量进行后曝光。随后，将板在普通温度下放置30分钟以观察该印刷板。
评估所得液体感光树脂A印刷板的外观，没有观察到大的损伤或未硬化树脂的残余物。500μm宽度的反向线的深度为约230μm。100 LPI/90％网点的面积百分数为约90％。通过显微镜检查45 LPI/5％网点的基础部分的形成状态。没有观察到大的损伤或不足的显影。
实施例3(利用含水显影液体(2)的高温高压显影)液体感光树脂A在类似于实施例1的条件下制成。
使用水作为显影液体，并将上述显影液体装入用于高压喷射显影的实验设备的液体罐(容积70升)中。使用预热至40℃的显影液体，将完工至曝光工艺的由液体感光树脂A组成的7mm厚的板在以下条件下使用平行排列的有多个高压均匀扇形喷嘴的喷嘴集管VNP-1/8M-6549(由Ikeuchi Co.，Ltd.制造)进行显影，其中传输水压8.0MPa，喷嘴和印刷板表面之间的距离100mm，喷嘴孔距100mm，喷嘴集管的移动速度6.28mm/sec，和喷嘴集管的次数1次。在这些显影条件下，单位面积的显影时间变为1,590sec/m2。然后用自来水漂洗该显影板，直到不能观察到该显影液体的发泡。随后在水中使用AL-200 UP型后曝光装置(由旭化成(株)制造)以1,000mJ/cm2(紫外线萤光灯)和2,000mJ/cm2(杀菌灯)的曝光量进行后曝光。随后，将板在普通温度下放置30分钟以观察该印刷板。
评估所得液体感光树脂A印刷板。板表面的外观看上去是透明的且稍微有光泽。500μm宽度的隔离线在印刷表面上的宽度为537μm(图4A)。然后测定500μm宽度的反向线的线宽和深度，结果分别为478μm(线宽)和240μm(深度)(图4B)。45 LPI/5％网点的面积百分数是7.4％(图4C)，且65 LPI/30％网点的面积百分数是37.0％(图4D)。通过显微镜检查45 LPI/5％网点的基础部分的形成状态。没有观察到大的损伤或不足的显影。通过上述显影方法而得到的液体感光树脂A印刷板的测量部分的放大图在图4中给出。
实施例4(利用含水显影液体(3)的高温高压显影)液体感光树脂A在类似于实施例1的条件下制成。
使用水作为显影液体，并将上述显影液体装入用于高压喷射显影的实验设备的液体罐(容积70升)中。使用预热至60℃的显影液体，将完工至曝光工艺的由液体感光树脂A组成的7mm厚的板在以下条件下使用有多个平行排列的高压均匀扇形喷嘴的喷嘴集管VNP-1/8M-6549(由Ikeuchi Co.，Ltd.制造)进行显影，其中传输水压8.0MPa，喷嘴和印刷板表面之间的距离100mm，喷嘴孔距100mm，喷嘴集管的移动速度6.28mm/sec，和喷嘴集管的次数1次。在这些显影条件下，单位面积的显影时间变为1,590sec/m2。然后用自来水漂洗该显影板，直到不能观察到该显影液体的发泡。随后在水中使用AL-200UP型后曝光装置(由旭化成(株)制造)以1,000mJ/cm2(紫外线萤光灯)和2,000mJ/cm2(杀菌灯)的曝光量进行后曝光。随后，将板在普通温度下放置30分钟以观察该印刷板。
评估所得液体感光树脂A印刷板。板表面的外观看上去是透明的且稍微有光泽。500μm宽度的隔离线在印刷表面上的宽度为535μm。然后测定500μm宽度的反向线的线宽和深度，结果分别为458μm(线宽)和270μm(深度)。45LPI/5％网点的面积百分数是5.4％，且65 LPI/30％网点的面积百分数是30.3％。通过显微镜检查45 LPI/5％网点的基础部分的形成状态。没有观察到大的损伤或不足的显影。
对比例1(利用含水显影液体的低温高压显影)液体感光树脂A在类似于实施例1的条件下制成。
使用水作为显影液体，并将上述显影液体装入用于高压喷射显影的实验设备的液体罐(容积70升)中。使用事先保持在20℃的显影液体，将完工至曝光工艺的由液体感光树脂A组成的7mm厚的板在以下条件下使用有多个平行排列的高压均匀扇形喷嘴的喷嘴集管VNP-1/8M-6549(由IkeuchiCo.，Ltd.制造)进行显影，其中传输水压8.0MPa，喷嘴和印刷板表面之间的距离100mm，喷嘴孔距100mm，喷嘴集管的移动速度6.28mm/sec，和喷嘴集管的通道数1倍。在这些显影条件下，单位面积的显影时间变为1,590sec/m2。然后用自来水漂洗该显影板，直到不能观察到该显影液体的发泡。随后在空气中使用AL-200 UP型后曝光装置(由旭化成(株)制造)以1,000mJ/cm2(紫外线萤光灯)和2,000mJ/cm2(杀菌灯)的曝光量进行后曝光。随后，将板在普通温度下放置30分钟以观察该印刷板。
评估所得液体感光树脂A印刷板。板表面的外观看上去是透明的且明显有光泽，原因是有显著量的残存的未硬化树脂。500μm宽度的隔离线在印刷表面上的宽度为527μm(图5A)。通过显微镜检查500μm宽度的该隔离线的肩部，结果发现明显的不匀，应为表面残留未硬化树脂。然后测定500μm宽度的反向线的线宽和深度，结果分别为449μm(线宽)和170μm(深度)(图5B)。类似于上述500μm宽度的隔离线，500μm宽度的反向线也表现出明显量的在显微镜观察过程中留在反向线中的未硬化树脂。由于显影不足，不能测定45 LPI/5％网点的面积百分数(图5C)。由于显影不足，也不能测定65 LPI/30％网点的面积百分数(图5D)。通过显微镜检查45 LPI/5％网点的基础部分的形成状态，结果发现仍有显著量的未硬化树脂，表明显影不足。通过上述显影方法而得到的液体感光树脂A印刷板的测量部分的放大图在图5中给出。
工业实用性由于本发明用于感光树脂印刷板的显影方法通过一种使用物理作用的高压喷射显影而进行，因此能够使用一种不溶解感光树脂的含水显影液体来显影印刷板。通过使用该方法，容易在分离或去除感光树脂之后再利用废显影液体。因此，该方法减少了废显影液体的量，有利于环境保护，并明显降低废显影液体的成本。
权利要求
1.一种用于感光树脂凸版印刷板的显影方法，包括，在曝光之后，在不低于40℃的温度下在高压下，将含水显影液体喷射到感光树脂凸版印刷板上。
2.根据权利要求1的方法，其中含水显影液体不低于1MPa和不超过30MPa的压力下喷射。
3.根据权利要求1或2的方法，其中将气体混入该含水显影液体中。
4.根据权利要求1-3的任何一个方法，其中利用过滤器从含水显影液体中去除混入的感光树脂之，将含水显影液体再循环和再利用。
5.根据权利要求4的方法，其中感光树脂凸版印刷板表面用含水显影液体喷洒，随后用水漂洗，并随后将该水混入该含水显影液体。
6.根据权利要求1-5的任何一个方法，其中含水显影液体含感光夺氢剂。
7.根据权利要求6的方法，其中凸版印刷板的表面用含水显影液体喷洒，并随后在空气中用活性光照射。
8.根据权利要求7的方法，其中活性光主要是波长范围为200-400纳米的紫外光。
9.根据权利要求1-8的任何一个方法，其中使用至少一个喷嘴以在不低于1MPa和不超过30MPa的压力下喷洒该含水显影液体。
10.根据权利要求1-9任何一个方法，其中使用能够在不低于1MPa和不超过30MPa的压力下传输含水显影液体的泵。
11.根据权利要求1-10的任何一个方法，其中在储存在罐和/或在含水显影液流径的管中的含水显影液体的表面上提供吸油垫过滤器、无纺织物过滤器或纸过滤器，且该含水显影液体用任一所述的过滤器过滤。
12.用于权利要求1-11的任何一个方法的感光树脂凸版印刷板的所用显影设备。
13.用于感光树脂凸版印刷板的显影设备，包括(a)板处理部分，包括用于固定感光树脂凸版印刷板的支撑物和喷嘴集管，该集管与支撑物相对安装并有至少一个用以喷射高压含水显影液体的喷嘴；(b)配有加热器的液体罐部分，用以储存含水显影液体；和(c)在输入侧连接到液体罐部分上并在输出侧连接到所述喷嘴集管上的高压喷射泵。
14.根据权利要求13的设备，其中喷嘴和高压喷射泵能够在不低于1MPa和不超过30MPa的压力下喷射和传输含水显影液体。
15.根据权利要求13的设备，其中在所述液体罐部分中安装有过滤器。
16.根据权利要求13的设备，其中将用于喷射漂洗水的喷嘴集管配备在板处理部分中，且液体罐部分能够将在喷射后的漂洗水和在喷射之后的含水显影液体储存在一起。
17.根据权利要求13的设备，其中板处理部分进一步包括有至少一个用以在空气中发射活性光的灯的灯部分。
全文摘要
本发明公开了一种用于感光树脂凸版印刷板的显影方法，包括，将温度为40℃或更高的可以仅是水或水与气体的两相混合物(水压为1－30MPa，气体压力为1MPa或更高)的含水显影溶液高压液流导向已曝光并得到图案的感光树脂凸版印刷板的表面上，进行显影；通过过滤或类似方法分离污染在废显影溶液中的憎水感光树脂；然后将滤液循环以再用作显影溶液。该方法通过使用不含表面活性剂的含水显影溶液和循环再利用该显影溶液而能够降低在上述显影过程中的废水处理成本。
文档编号G03F7/30GK1392972SQ01803126
公开日2003年1月22日 申请日期2001年10月9日 优先权日2000年10月13日
发明者藤井宽达 申请人:旭化成株式会社