光固化性组合物的制作方法

专利名称：光固化性组合物的制作方法
技术领域：
本发明关系到用美国专利4399209号和4440846号中所述类型的感光材料来制成影象的方法。
梅德有限公司(TheMeadCorporation)所属的美国专利4399209描述了一种转移成象体系，其成象底片由片基和含有生色材料和感光组合物的微胶囊的涂层所组成，底片按影象形式受到光化性的辐射线曝光。曝光后的底片和一张显影片叠合在一起，再将这两张片一起通过压延机挤压，使得微胶囊破裂，且使微胶囊中包含的组份以影象形式转移到显影片上，并与其中的生色材料反应产生彩色影象。感光性混合物一般是含有烯属不饱和化合物和光引发剂的辐照固化性混合物;生色材料实质上是一种无色的电子给体化合物;显影剂是一种电子受体化合物。当以影象形式使成象底片受到光化性的辐射线曝光后，其中的感光性组合物在曝光区域固化，而在非曝光区域仍然是液体。所以，当成象底片在受到均匀的破裂力(rupturingforce)时，非曝光区域的微胶囊会发生破裂并释放出生色材料，而在曝光区域则不会。
有关的美国申请序号为339917(1982年1月18日申请，相当于英国专利2113860号)的专利中叙述了一种可用于制备全色影象的成象底片和方法。该申请专利中公布了对紫外光和可见光敏感的成象底片。根据该申请专利所述制成的最典型的成象底片，包括一均匀分布在片基表面的涂层，该涂层含有三种微胶囊，各微胶囊中含有不同的辐射线固化性组合物，不同的辐射线固化性组合物大体上具有不同的对不同波段的光化性的辐射线感光性。根据其中的一个实施方案，辐射线的三种波段是在300～400nm之间(参见美国专利4576891)。根据另一个实施方案，三种不同波段的辐射线分别是红光，绿光和蓝光。将三种微胶囊曝光以控制释放出深蓝，品红和黄色三种成象剂。将曝光后的成象底片和显影片叠放并施加均匀的破裂力，使得深蓝，品红和黄色成象剂以影象形式转移到显影片上，并在其上形成全色的影象。
美国申请944305(1986年12月18日申请，相应于欧洲申请专利公告0233587号)中公开了一种全色成象材料。
已经提出了许多使前述成象底片以影象形式曝光成象的方法，特别是可用于生成全色影象的成象底片。最简单的途径是制备分色片，将分色片与成象底片叠放，经受三种不同波段的辐射线曝光。所提出的任一个方法是依靠使用液晶技术或光阀技术。液晶可有选择性地将光透射到成象底片的表面，进行曝光。因此，通过控制液晶，可使液晶的作用与分色片的作用类似。
在上述的各个方法中，通过有选择性地将辐射线透射到成象底片的表面进行曝光。从预定的微胶囊中释放出来的生色材料的量是该微胶囊所接受的曝光量的函数。接受高曝光量的微胶囊(全曝光的微胶囊)不释放出生色材料。接受低曝光量或无曝光(未曝光的)微胶囊完全释放出其中的生色材料。接受中等程度曝光量的微胶囊释放出中等量的生色材料。
日本专利公开62-60694中公布了一种成象方法，其中的成象底片(类似于美国专利4399209中叙述的成象底片)以影象形式同时受到加热和均匀的光或紫外辐射线曝光，以形成影象。该微胶囊的内相包括一种对光辐射敏感的组合物，这种组合物必须先加热到某一温度(例如玻璃化转变温度)后才能在光照下发生有效反应。在不加热的情况下，该组合物反应非常缓慢。相应地，以影象形式加热这种成象底片的同时曝光形成影象。在加热-曝光区域，对辐射线敏感的组合物固化，致使在受到均匀的破裂力时微胶囊不会破裂和释放出成象剂。在加热-未曝光区域，光线基本上没有改变对辐射线敏感的组合物的性质，结果是这些微胶囊扔能释放出成象剂。这种方法是有益的，因为可以用热晒图装置(printhead)在成象底片上形成影象，而不必用光学方法如分色片，液晶等。
“微胶囊”这个词，包括具有单独囊壁的微胶囊，以及将辐照固化性的混合物微滴分散在粘合剂中而形成的微胶囊。
根据本发明，采用按影象形式使成象底片同时受到加热和非红外饣苑湎咂毓獾姆椒ǎ诿拦ɡ 399209号及美国申请专利序号339917中所描述的那种类型的成象底片上形成影象。
根据本发明，并与日本申请专利公告62-60694中所描述的方法相对照，这里加热是降低而不是增加感光性组合物的反应活性。根据日本申请公告中所描述的方法，微胶囊的内相在室温下是固态的，为了对光照产生有效的反应，必须加热到其玻璃化转变温度以上。可是在本发明中，辐射敏感性的组合物在室温下基本上是液体。因此，混合物不需要加热来促使其光照反应。不过已经发现，加热阻碍液态室温光固化性组合物的光固化反应。尽管热阻聚的原理并不完全清楚，但确认由于氧气对胶囊壁的穿透性较高，因此加热可加速终止自由基聚合反应。所以，从在非加热区形成影象这一意义上讲，日本申请中，所用的方法是正片加工法;而在本发明中，是在加热区域形成影象，这个方法就是负片加工法。
因此，本发明提供了一种形成影象的方法，该方法包括以影象方式使感光性材料同时受到加热和均匀的非红外的光化性的辐射线曝光;所述的材料包括片基和在该片基表面上的微胶囊涂层，该微胶囊中含有一种成象剂和一种辐射固化性组合物;所述的辐射固化性组合物在室温下是液体，且在前述的感光材料的受热区域基本不固化，在非受热区基本上固化;和对所述的微胶囊施加均匀的破裂力可使微胶囊以影象形式释放出所述的成象剂。
根据本发明的最可取的实施方案，成象剂是一种色彩的前身物，它与显影剂反应生成可见的影象。该显影剂可以存在于成象底片的表面上，就象在美国专利4440846中描述的那样;但是显影剂存在单一的接受影象片的表面上为好，如美国专利4399209中所述。
根据本发明的最佳实施方案，该方法在形成多彩色影象中是有效的。根据这个实施方案，微胶囊涂层中包括均匀分布在片基表面上的多种不同的微胶囊。各种微胶囊内含有不同的成象剂和不同的辐照固化性组合物，致使一种微胶囊基本上只是对一种波段的光化性辐射线敏感。
为了形成全色彩的影象，在片基表面上要有三种微胶囊，各微胶囊分别含有深蓝色，品红，或黄色的成象剂。成象方法包括下述步骤，首先按第一种图形以影象的方式使成象底片同时受到加热和第一种波段光化性的辐射线曝光;然后按第二种图形，以影象的方式使成象材料同时受到加热和第二种波段光化性的辐射线曝光;再按第三种图形使成象材料同时受到加热和第三种波段光化性的辐射线曝光。
对微胶囊施加均匀的破裂力使影象显影。这种均匀的破裂力可以是压力、腐蚀力或者热力(参见美国专利4663266号)。
本发明的成象材料可以按美国专利4399209中所述的方法制得。本发明中有用的对可见光感光的组合物参见欧洲申请专利公告0233587。本发明的最佳显影片载有可上光的热塑性材料显影剂，如同美国申请序号为905727(1986年9月9日申请)中所描述的一样。
参照后面的附图对本发明的方法进行更详细的说明。


图1表示一张成象底片10，它由片基12和涂在表明上的微胶囊涂层14所组成。微胶囊含有液态内相16，该液相包括有一种成象剂和一种辐照固化性的组合物。
图2表示了成象底片10的曝光情况，在微胶囊涂层14的上方放有非红外光化性的辐射线源22，一排加热元件24a-e排列于底片10的下面。加热元件24a、24c、24e正在工作，以加热置于其上的感光材料10的26区域。在热处理过的区域26中，微胶囊内部的组份16在光源22的福照下不发生聚合。在26区域加热阻止了聚合反应。另一方面，加热元件24b和24d不工作，因此紧靠这些加热部件的28区域的感光材料的温度没有升高。在区域28中，微胶囊内部组份在光源22发出的辐射线作用下起反应并固化，如16′所示。
影象形成显影过程参见图3。将曝光后的成象底片10的有微胶囊涂层的一面14与显影片19面对面叠放在一起。显影片19包括片基20和显影剂材料涂层21。成象底片10与显影片19接触，并对成象底片施加均匀的破裂力。在加热过的区域26，微胶囊破裂并在显影剂涂层21上形成影象30。另一方面，在未受热区域28，微胶囊不破裂，因而在显影剂涂层21上无色。
如果成象剂是一种有色的染料或颜料，则可通过蚪邮芷ㄈ缙胀ㄏ嘀剑┳频姆椒ㄖ苯有纬捎跋蟆Ｏ杂凹镣坎 1不是必要的。但是染料和颜料会干扰辐射固化性组合物对辐射线的吸收，并降低其感光性能。
图4更详细地说明了形成全色彩色影象的过程。
图4表示感光材料100，它由片基102和涂在片基表面上的微胶囊涂层104组成。图4中示意性地表示了微胶囊。每个微胶囊中包含有一种辐射固化性组合物和一种成象剂。每个微胶囊以所包含的成象剂所产生的颜色这个词的第一个字母来表示。含有深蓝色成象剂的微胶囊用C表示;含有品红成象剂的微胶囊用M表示;含有黄色成象剂的微胶囊用Y表示。如前所述，各种微胶囊主要是对某一个别波段的辐射线敏感，因此含深兰色成象剂的微胶囊基本上对含品红色和黄色成象剂微胶囊所敏感的辐射射线是不敏感的。同样，含有品红色成象剂的微胶囊所含的辐射固化性组合物基本上对含有深兰色和黄色成象剂的微胶囊敏感的辐射线是不敏感的。较好的是含有深蓝色成象剂的微胶囊对红光是敏感的;含有品红成象剂的微胶囊对绿光是敏感的;含有黄色成象剂的微胶囊对蓝光是敏感的。但是其它各波段的辐射线也可以使用，象在美国专利4576891中使用300～480nm区域内的340～360nm，380～400nm，460～480nm三个波段。
加热元件120a～i在感光材料100下面的排列方式如图4所示。
根据本发明来制备全色影象。先使感光材料100均匀地受到第一种波段辐射线(例如红光)曝光，深兰色的微胶囊(C)对红光是敏感的。同时，加热元件120在需要生成蓝色影象的区域依据所照射的红光成象信号而工作。换句话说，加热元件120启动的区域，是相当于红色分光片上没透光的区域。在图4A中，加热元件120a和120c是工作的，但其它加热元件没工作。结果是，在相于加热元件120a和120c区域的能产生深蓝色的微胶囊仍然能够释放出蓝色成象剂，但是其它的深兰色微胶囊被辐射第一种波段光固化并失去活性。图中画斜线的胶囊表示固化的微胶囊。
接着，使成象底片受到第二波段辐射线或绿光曝光。同时，加热元件120在需要释放出品红成象剂的区域根据绿光成象信号而工作。因此，加热元件120的工作区域是相当于绿色分色片上没有透光的区域。在图4B中，加热元件120a、120b、120d、120e和120f是工作的。在这些区域品红胶囊不会因辐射的第二波段光的照射而聚合，但其它的产生品红颜色的微胶囊则固化了，如图中画了斜线的胶囊。
最后，如图4c所示，使感光材料100受到第三种波段辐射线或蓝光曝光，并在需要释放出黄色成象剂的区域使加热元件120工作，或者说是相当于蓝色分色片没有透光的区域使加热元件120工作。在图4c中，加热元件120b、120g、120h和120e是工作的。在这些区域，黄色胶囊仍然能破裂释放出黄色成象剂，但在其它区域的黄色微胶囊固化了。
将曝光后的成象底片图4c显影，则在显影片150的显影层130上形成影象如图4D所示。没有固化的微胶囊破裂并释放出成象剂。
本发明通过下述非限制性的实施例来加以更详细的说明。
用下面组份作为光固化性内相来制备脲甲醛树脂微胶囊35g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15gDPHPA
1N，N，2，4，6-五甲基苯胺12-巯基苯并恶唑6HD5430(Hilton-Davis)染料的前身物0.159-(4′-异丙基肉桂酰基)-1，2，4，5-四氢-3H，6H，10H(1)-苯并吡喃基(9，9a，1-gh)奎诺嗪-10-酮利用固体粒子含量为20%的由95%微胶囊、4%Vinol 205和1%Triton X-100(干基重量)组成的混合物，按10g/m2的用量将微胶囊涂在1密尔(mil)厚的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)片基上经干燥后，将获得的感光片放在型号为304.5的正温度系数熔点仪(PTCmeltingpointmeter)(太平洋换能器联合公司(PacificTransducerCorp.)生产)上。这种仪器由一支沿表面连续改变温度的金属棒组成。用一个型号为F15T8.CW的灯泡，放于48厘米远的地方对试样曝光8秒钟。
然后将感光片对着显影片(涂有HRJ-4542显影剂(SchnectadyChemicals公司的产品)的80磅黑白道林纸(Mead公司产))加压显影。在将显影片加热到150℃后，维持1分钟，以使涂层粘合住，然后用麦克伯塞密度计(MacBethdensitometer)(红色滤光器)读出影象上各点的密度。密度值以及金属棒上相应点的温度值列于下表中
温度密度350.09400.09450.09520.20620.22700.26760.42850.55950.62因此，所述结果表明，在含有光聚合性微胶囊的感光片背面加以不同的热量，同时进行光化性的曝光，造成微胶囊不同程度的聚合，从而产生不同的影象密度。在较热区域上面的微胶囊的聚合程度不如在较冷区域上面的微胶囊的聚合程度。这种方法也可以通过改变加热温度使影象密度能连续变化。
根据对本发明已作的详细描述，并参照例举的一些较好的本发明的实施方案，很显然，可以在不违背本发明所附权利要求中规定的范围的情况下进行一些修改和变化。
权利要求
1.一种成象的方法，该方法包括按影象形式使感光材料同时受到加热和非红外光化性的辐射线曝光，所述的材料包含片基和在该片基上的含有一种成象剂及一种辐照固化性组合物的微胶囊涂层；所述的辐照固化性的组合物在室温下是液态的，在感光材料同时受加热和上述辐射线曝光的区域是基本上不固化的，而在感光材料没有同时受到加热和辐射线曝光的区域则固化；以及对上述的微胶囊施加一均匀的破裂力，以使上述的微胶囊按影象形式释放出所述的成象剂。
2.权利要求1中的方法，其中所述的成象剂是一种基本无色的电子给体类的色前体，该色前体与显影剂反应生成可见的影象。
3.权利要求2中的方法，其中所述的显影剂材料是作为影象接受片上的涂层而存在。
4.权利要求3中的方法，其中所述的非红外光化性的辐射线是可见光或紫外光。
5.权利要求4中的方法，该方法可用于形成全色影像，所述的微胶囊涂层中至少包含有均匀分散在所述片基表面上的第一种、第二种和第三种微胶囊;所述的第一种、第二种和第三种微胶囊分别含有第一种、第二种和第三种光固化性组合物，以及第一种、第二种和第三种成象剂;所述的各种混合物其本质上是对不同波段的前述的光化性的辐射线敏感;所述的按影象形式使感光材料同时受到加热和辐射线曝光的步骤包括有，将使感光材料按第一种图形同时受到加热和所述的第一波段的辐射线曝光，按第二种图形使感光材料同时受到加热和所述的第二波段的辐射线曝光，以及按第三种图形使感光材料同时受到加热和所述的第三波段的辐射线曝光。
6.权利要求5中的方法，其中所述的第一种、第二种和第三种成象剂分别是深蓝色、品红色和黄色染料的前身物。
7.权利要求6中的方法，其中所述的第一、第二和第三波段辐射线分别是红光、绿光和兰光。
8.权利要求6中的方法，其中所述的第一、第二和第三波段的辐射线是在紫外线或蓝光区的三个不同波段。
9.权利要求4中的方法，其中所述的微胶囊涂层包括分布在片基表面上的多种微胶囊，该多种微胶囊含有不同的成象剂和不同的辐照固化性组合物，因此各种微胶囊其本质上是对不同波段的辐射线敏感。
10.权利要求1中的方法，其中所述的均匀的破裂力是压力。
11.权利要求1中的方法，其中所述的辐照固化性组合物是一类自由基聚合性组合物。
12.权利要求11中的方法，其中所述的辐照固化性组合物包括一种烯属不饱和化合物。
13.权利要求1中的方法，其中所述的微胶囊具有单独的胶囊壁。
全文摘要
一种成象方法，包括按影象形式使感光材料同时受到加热和非红外光化性的辐射线曝光，所述的感光材料包含片基和在该片基表面上的含有成象剂和辐照固化性组合物的微胶囊的涂层；所述的辐照固化性组合物在室温下是液态的，在使感光材料同时受到加热和所述的辐射线曝光的区域中的微囊基本上不固化，在没有同时受到加热和辐射曝光的区域中的微胶囊基本上固化；以及对所述的微胶囊施加均匀的破裂力，可使所述的微胶囊按影象形式释放出成象剂。
文档编号G03F7/26GK1032871SQ8810632
公开日1989年5月10日 申请日期1988年8月31日 优先权日1987年9月1日
发明者理查德·瓦莱特, 波尔·萨·埃迪亚 申请人:米德公司