采用感光聚合物模板的静电印刷术制造技术

一种静电印刷方法，其中包括使感光聚合物模板成像曝光，在导电支撑体上充电，用干态或液体静电调色剂调色，再转移到另一个表面上．光致聚合物体系包括聚合的粘合剂、烯类不饱和单体、ＨＡＢＩ引发剂和链转移剂的优选组合．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及静电印刷术。更具体地说，它涉及以感光聚合体系(组合物)为基础的、且在曝光与调色之间不需经过处理的静电印刷板(模板)在静电印刷中的应用。它也涉及含有六芳基联咪唑(HABI)为引发剂的光致聚合(感光聚合物)体系。静电印刷是一种工艺过程，在此过程中，在接地导电底板上一块有永久或持久影像或图案的绝缘材料板借助于例如电晕放电的方法进行充电，在绝缘区上产生静电荷的潜像;用相反电荷的粒子调色的办法使影像显影;再借助于静电法或其它方法使调色影像转移到另一个表面，如纸张或聚合物薄膜上。由于原始的影像是永久性的或持久性的，因此，只要重复充电、调色和转移步骤，一次曝光就能多次复印。已经有人设计了各种方法来制备静电模板。在美国专利2，576，041号(Schaffert)和3，515，584号(yang)中公开的一种方法中，包括用可硬化的材料涂布一块能导电的底板，通过负片曝光使曝光区硬化，再把未曝光区洗掉。这种方法的缺点是，在曝光与调色之间需要一个处理步骤(清洗)。另一种方法称为化学照相法，它包括用一种绝缘层涂布导电底材，该绝缘层含有在曝光时能增加导电性的化学感光增敏剂。成像曝光产生一个由导电性不同的曝光区和未曝光区组成的图案。充电使得在未曝光的、导电性较低的区域上产生静电荷的影像。用具有相反电荷的粒子使整层调色，在未曝光区上产生调色影像，后者可在静电印刷过程中转移到另一个表面上去。涉及这种方法的专利包括Ebert的加拿大专利618，521号和618，594号;Cassiers等人的美国专利3，113，022;Hepher的美国专利3，311，471以及Etoh等人的美国专利4，111，692。加拿大专利也描述一种结果相反的具体实施例，其中，对光成像曝光导致曝光区导电性减少，充电使得在曝光区上产生静电潜像。这种方法的一个实例见加拿大专利618，594号，其中感光增敏剂是氯乙酸。现已知道，基于烯类不饱和单体的光致聚合体系在聚合时导电性减少。这种性质已应用于传真电报，但显然没有用于静电印刷。例如，Ingersoll的美国专利3，286，025公开了一种光致聚合层的曝光成象，该聚合层含有聚合粘合剂、烯类不饱和单体及一种任选的光引发剂。曝光造成减少导电性的聚合区，它可以在一个导电支撑体上进行电晕充电，并调色以形成调色影像。这项专利没有公开调色影像如何向另一种支撑体上转移的过程;它的确提到可以重复印制，但其步骤包括需要用一种溶剂来洗掉非影像区，然后把该板置于凸板印刷机上，用石版印刷技术印刷。虽然Ingersoll专利提到既可以用电子束也可以用光化辐射进行曝光，但所有实例都使用电子束。该专利公开了使曝光所得到的影像显现的各种方法;实例ⅩⅢ是对调色过程加以说明的唯一实例。以类似于在实例ⅩⅢ中所用的体系进行的实验指出，这样一种体系当以光化辐射曝光时，不能充分聚合，因而不能使电荷保留到足以进行调色。下文实例9报告了这些实验。所用的光引发剂(一种蒽醌)并不像在本专利技术中使用的HABI引发剂那样有效。用HABI引发的光致聚合体系，已被用于静电成像用途。“研究公开”(Research Disclosure)，1977年3月，第9-10页，第15514项公开了一种工艺，使一种光致聚合体系短暂曝光成像，在无显著聚合的情况下增加电阻，电晕充电产生静电影像，并调色以显示影像。所列举的体系是Chang的美国专利3，549，367实例2的体系。这个体系包含一种HABI引发剂，2-(邻氯苯基)-4，5-双(甲氧基苯基)咪唑基二聚体;一种粘合剂，聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸);一种单体，三丙烯酸三羟甲基丙烷酯;以及一种共引发剂，4，4′-双(二甲氨基)二苯(甲)酮。在“研究公开”中，没有说明该体系可用于静电印刷的静电模板，即可以使调色影像进行转移。反之，所公开的是，可以使已调色的单元再曝光一段较长的时间，以使以前未曝光的区域聚合，然后，可以把以前曝光的区域洗掉，得到一块印刷板。Chang等人的专利是公布了把HABI引发的光致聚合体系用于非静电成像方法的几个专利之一。其它专利将在下文提到。以此类体系为基础的薄膜在商业上已有销售，供非静电成像之用。使用感光聚合物体系生产静电印刷用的模板的已经公开的专利唯有Bickmore的美国专利3，518，081(Re29357)。在此项专利中，将感光聚合物成像曝光，以使曝光区聚合，然后使整个表面与另一材料摩擦，产生一种对应于该影像的摩擦电荷图案。这种图案可以调色，产生一种可以转移到其它表面上的调色影像。这种工艺不依赖于曝光区和未曝光区的电导率差别，而取决于摩擦充电特征的差别。此专利提到，利用电晕放电使一个成像曝光的感光聚合物层充电，随后进行调色的一个尝试，并未能产生可见的影像。一方面，本专利技术是一种静电印刷工艺，它包括如下步骤(1)使一个具有光致聚合的导电薄膜的静电模板进行光化辐射的成像曝光，以发生选择性聚合，从而增加该薄膜曝光区的电阻;(2)用电晕放电法使置于导电支撑体上的模板充电，以便在曝光区形成静电荷的潜像;(3)通过施加一种带相反电荷的静电调色剂使影像显影;以及(4)使调色影像转移到另一表面上。为本专利技术提供一种静电感光模板的所用的光致聚合组合物(体系)中，主要包括一种聚合粘合剂、一种烯类不饱和单体、一种2-邻位取代的六芳基联咪唑光聚合引发剂、以及一种链转移剂。已经发现利用这些组合物，曝光的(聚合的)区域能接受高的初始电荷，并使相当大部分的电荷保留到调色阶段，而未曝光区中的电荷则迅速衰减到基本上为零。因此，可让模板调色，以使静电潜像显影，而无须在曝光与充电之间增加工序，如用溶剂清洗以除去未曝光区。由于曝光所产生的聚合是永久性的，所以，只需重复充电、调色和转移等步骤，一次曝光就能重复印制。由于未曝光区中的电荷衰减迅速，因而调色可以在充电后短时间内完成，因此可以快速进行静电印刷的复制。利用这些组合物，本专利技术的工艺能产生高质量、高清晰度的影像。本工艺可用于各种用途，包括短期印刷，印制彩色片，复制工程图纸，以及集成电路板的印刷。另一方面，本专利技术是一种可用于静电模板的优选的光敏体系，它主要包括一种粘合剂，选自聚(苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯)和聚(甲基丙烯酸甲酯);一种单体，选自三丙烯酸乙氧基化的三羟甲基丙烷酯和聚二甲基丙烯酸乙二醇酯;一种引发剂，选自2，2′4，4′-四(邻氯苯基)-5，5′-双(间，对-双二甲氧基苯基)联咪唑和2，2′-双(邻氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑;以及一种链转移剂，选自2-巯基苯并噁唑和2-巯基苯并噻唑。这些组合物除了提供良好的电荷保留/衰减特性外，还能抵受通常用作液体调色剂中的分散剂的烃类溶剂。此外，以聚甲基丙烯酸甲酯为粘合剂的体系，在模板上和转移表面上都能提供特别高质量、高清晰度的影像。引发剂HABI光引发剂是2，2′4，4′5，5′-六芳基联咪唑，有时称为2，4，5-三芳基二咪唑基二聚体，它在受到光化辐射曝光时离解生成相应的三芳基咪唑基自由基。如上文所指出的，HABI及使用HABI引发的光致聚合体系在非静电印刷方面的应用，已公开于许多专利之中。这些专利包括Cescon的美国专利3，784，557号;Chambers的专利3，479，185号;Chang等人的美国专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括下列各步骤的静电印刷方法：（１）把具有光致聚合导电层的静电模板，对光化辐射进行成像曝光，使之进行选择性聚合，从而使导电层的曝光区的电阻率增加；（２）通过电晕放电将置于导电支撑体上的模板充电，在曝光区形成静电电荷的潜像；（ ３）通过使用具有相反电荷的静电调色剂使影像显影；和（４）使调色影像转移到另一表面上。

【技术特征摘要】
US 1986-5-1 858,1721.一种包括下列各步骤的静电印刷方法(1)把具有光致聚合导电层的静电模板，对光化辐射进行成像曝光，使之进行选择性聚合，从而使导电层的曝光区的电阻率增加；(2)通过电晕放电将置于导电支撑体上的模板充电，在曝光区形成静电电荷的潜像；(3)通过使用具有相反电荷的静电调色剂使影像显影；和(4)使调色影像转移到另一表面上。2.权利要求1的改良方法，其中，重复步骤(2)，(3)和(4)，用一次曝光就能多次复印。3.权利要求2的方法，其中光敏层基本上由聚合的粘合剂、烯类不饱和光致聚合单体，2-邻-取代六芳基联咪唑光引发剂和链转移剂所组成。4.权利要求3的方法，其中单体的电阻率是105至109欧姆·厘米，并且粘合剂的电阻率是1014至1020欧姆·厘米。5.权利要求4的方法，其中粘合剂的电阻率是1014至1016欧姆·厘米。6.权利要求4的方法，其中粘合剂的电阻率是1018至1020欧姆·厘米。7.权利要求4的方法，其中引发剂是2-邻-取代六苯基联咪唑，单体是二，三或四丙烯酸酯。8.权利要求7的方法，其中粘合剂是聚(苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯)或聚(甲基丙烯酸甲酯)，单体是三丙烯酸乙氧基化三羟甲基丙烷酯或聚二甲基丙烯酸乙二醇酯，引发剂是2，2′，4，4′-四(邻-氯苯基)-5，5′-双(间，对-二甲氧基苯基)-联咪唑或2，2′-双(邻-氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑，链转移剂是2-巯基苯并噁唑或2-巯基苯并噻唑。9.权利要求8的方法，其中链转移剂是2-巯基苯并噁唑。10.权利要求9的方法，其中粘合剂是聚(苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯)。11.权利要求9的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯里森费尔德，威廉宾德洛斯，格拉谢拉布兰切特，罗尔夫德索尔，艾伦桑德杜宾，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]