CN101387828B - 一种预涂感光蚀刻印刷版的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预涂感光蚀刻印刷版的制作方法。它在经电镀、真空沉积或其他方法合成的双层或多层金属板表面预先涂布一层能长期存放的、光化学性能稳定的光致抗蚀材料，制成预涂感光胶印平版版材，制版时，只要采用这种预涂感光版材经晒版、显影、蚀刻、脱膜，即可制成一种金属印刷版。采用该方法制成的预涂版材在避光条件下可保存一年以上。主要为满足钞票、有价证券等高印量防伪产品的印刷要求。并且可以采用大功率UV光源直接制版设备(CTcP)实现直接制版，使印刷版的质量和重复制作的一致性大大提高，采用这种预涂感光版材可效缩短印版制作周期，提高生产效率。

Description

一种预涂感光蚀刻印刷版的制作方法

技术领域

本发明涉及一种预涂感光蚀刻印刷版的制作方法，属于印刷制版领域，尤其是指应用在大批量印制钞券等高印量防伪产品的胶印平版的制作方法。

背景技术

钞券产品是指钞票和有价证券，其印量庞大，对印版耐印力的要求较高。一直以来，我国的钞券印制广泛采用一种具有极高耐印力的双层或多层金属结构的印版，这种结构的胶印平版耐印力都稳定在150万印以上。这种印刷版的制作方法目前主要采用的是化学蚀刻的方法，基本工艺流程如下：

选择并制作双层或多层金属结构的版材——配置光致抗蚀剂——版材表面清洗——涂布——晒版——显影——检修——二次曝光——腐蚀——脱膜——检修——裁切。也就是在制版时，先配制感光胶(光致抗蚀剂)，接着采用离心涂布的方法将光致抗蚀剂涂布在预先经合成的双层或多层金属板材上，烘干后利用反阳图胶片采用大功率紫外光源晒版机进行晒版，晒版过程中见光部分的感光胶发生交联固化，而未见光部分的感光胶仍然保持原有性状，在曝光后的版面上倒上显影液，采用毛刷或毡刷进行手工刷洗直至未见光部分的感光胶层完全脱落，露出其下面的金属层，然后对显影后的版面进行人工检查与修补，经过二次曝光使胶层进一步交联固化以增强抗蚀性能，接着采用强酸对裸露出的金属层进行人工腐蚀，直到第二金属完全露出，然后将感光胶层脱掉，再经过最后的检修即完成印版的制作。

目前在钞券制版中普遍采用的光致抗蚀剂为重铬酸盐感光体系，即重铬酸铵+天然不饱和高分子化合物(如阿拉伯树胶)或重铬酸铵+合成不饱和高分子化合物(如聚乙烯醇，简称PVA)。但重铬酸盐感光体系有难以抑制的“暗反应”，时间一长其就失去感光特性，因此只能现用现配现涂，不能作为中间产品进行预涂和存储。另外其感光性能极易受光源、环境温湿度、涂层厚度、溶液PH值、重铬酸盐与胶的比例和质量等诸多因素影响。

通过上面的情况可以看出，整个钞券印版生产工艺流程长，手工参与多，影响因素多，控制环节多，质量控制难，生产周期长，劳动强度大，转产效率低。另外，重铬酸盐感光体系存在铬公害污染，制版的废水需进行严格的无公害处理。

目前国内外，无论是引领印前潮流的DI(在线直接制版)技术、CTP(离线直接制版)技术还是基于胶片的工作流程，各种印版版材的分辨率越来越高，耐印力也在不断提升，但能够与目前多层金属版相媲美的，满足钞券产品庞大印量要求的版材并不多见。在有些印版宣传资料中称经过一定化学、物理处理(比如烘烤等)可以达到百万印以上，但实际使用情况存在较大差距，并且各种配套工艺、设备与耗材均需进口，投入成本很高。

中国专利申请200710186032.5公开了一种“形成单元标识的方法、具有单元标识的显示基板和设备”。其单元标识形成方法包括：在基板上形成金属层；在金属层上涂覆光致抗蚀材料，以形成光致抗蚀膜；通过包括与单元标识图案相对应的阻光图案的掩模来对光致抗蚀膜进行曝光；对曝光的光致抗蚀膜进行显影；使用显影的光致抗蚀膜来蚀刻金属层，以形成包括单元标识图案的金属图案；以及将激光束照射到单元标识图案的符号上。此专利技术公开的是一种制造电路板的方法，而对于钞券等防伪要求高的印刷行业并不适用，其也没有对所用的光致抗蚀材料进行详细的披露。

中国专利申请200410103534.3公开了一种微型图像的制作方法。此发明的制作方法包括下列步骤：提供一清洁无污染的媒介物体；将光致抗蚀材料的微流体布着于媒介物体的表面而形成一第一微流体层；以及利用一第一掩膜板对第一微流体层进行曝光与显影，并获得所欲的精确的微型图像。其中，第一微流体层显影前的宽度大于第一微流体层显影后的微型图像的宽度，而且，第一微流体层显影前的高度大于第一微流体层显影后的微型图像的高度。此发明技术主要说明的是光显影技术和微流体布着的方法，是为了克服膜厚平坦性的问题。同样其也不适用于钞券等防伪要求高的印刷行业。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种适用于高印量、方便于印刷时再制版以及能长期存放的预涂感光印刷版的制作方法。

为解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：

首先制作双层或多层金属结构的板材，然后在金属板材上涂布一层光化学性能稳定的光致抗蚀材料，从而制成预涂感光版材存放起来。当需要制版时，再直接进行晒版、显影、固膜、蚀刻、脱膜等工序处理，就可形成金属印刷版。

本发明的具体制作工艺步骤为：

1、板材加工：蚀刻胶印平版的板材选用经表面处理的双层或多层金属结构，主要是采用电镀、真空镀或其他方法将两种或两种以上不同的金属层合成在一起制作而成，板材主要有厚度为0.3mm、0.5mm两种，板材的厚度公差为±0.01mm，第一层金属的厚度为0.005～0.01mm。第二金属的厚度不得低于0.01mm。版面要求光洁平整、均匀，无坑眼、划痕。

2、涂布：将制作合格的板材经表面清洗去污后，采用辊式涂布的方式在表层金属的表面涂布一层光化学性能稳定的邻重氮体系光致抗蚀材料。经烘干后避光保存、待用。涂布温度：23℃，厚度：1～5μm；烘干温度：100℃，烘干时间：2～5分钟。

3、印版制作：印版制作的工艺流程包括晒版——显影——固膜(加热老化)——蚀刻(腐蚀)——脱膜。依据工艺要求采用具有大功率紫外(UV)光源的晒版设备或直接制版(CTcP)设备对选用的版材的感光胶层进行曝光后，利用平版显影机采用弱碱溶液或强碱的稀溶液进行显影(也可手工操作)，使版面需要被蚀刻部分感光胶层完全溶解露出其下面的金属层，再经过必要的检查与修整之后，放入烘箱中在120℃下烘烤10分钟，以提高其抵抗腐蚀的能力，然后对版面的第一层金属进行腐蚀直至第二层金属完全裸露，最后用10％氢氧化钠溶液将版面的胶层清除干净(脱膜)即可交付印刷使用。

本发明的上述方法中所述光致抗蚀材料选用光化学性能稳定的邻重氮体系的正性光致抗蚀剂，其感光光谱范围为340～450nm，适用于大功率UV光源的晒版和直接制版设备。

本发明的上述方法中所述的涂布方法还可以选择铺流式、静电式、喷式、挤压式、刮式等不同的涂布方式。

本发明的上述印版制作过程中所述晒版所用设备的波长范围为320～460nm、且在360nm附近有较高强度的大功率紫外(UV)光源晒版设备或直接制版设备，直接制版设备尤其是应选用BasysPrint公司的UV-setter系列的直接制版设备(CTcP)。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：

本发明采用光化学性能非常稳定的邻重氮体系光致抗蚀剂代替了重铬酸盐光致抗蚀剂，可以制成预涂感光版材进行长期存放(避光保存可达一年以上)，不受季节变化因素的影响。因此可以减少印刷厂制版的周期。邻重氮体系光致抗蚀剂感光度高，曝光时间是重铬酸盐光致抗蚀剂的1/3，大幅提高了晒版的工作效率，延长了晒版设备的使用寿命，并且适用于大功率紫外光源的直接制版设备，提高了制版的质量，使每块版材之间的一致性和稳定性大大提高。

本发明实现了版材的预涂感光，预涂感光版材可以作为一种中间商品使用，有利于专业化生产。

本发明克服了使用重铬酸盐光致抗蚀剂所带来的一系列污染等弊端。

本发明光致抗蚀剂采用辊式涂布的方式解决了离心式涂布均匀性差的问题，胶层均匀性与一致性大为提高，且可以连续机械化生产，与单张离心式涂布生产方法相比，提高了生产自动化程度和生产效率。

本发明显影时采用弱碱或强碱的稀溶液，并且可以直接采用ps版显影设备进行显影，显影质量与效率大幅提高。与手工显影相比，提高了生产自动化程度和生产效率。

本发明胶层剥离更容易，只需在10％的氢氧化钠溶液中浸泡几分钟即可。

本发明使印版制作周期有效缩短，制版过程各环节衔接更加流畅可靠，人员参与修复和校正减少，劳动强度大幅降低，生产效率有效提高，工艺管理更易规范，印版质量更加稳定。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例一、铁-镍-铜-铬多层预涂感光蚀刻胶印平版的制作工艺为：

1、板材加工：选择需要规格尺寸的0.5mm厚的冷轧铁板，板材的厚度公差要求为±0.005mm，经过表面处理后，依次在其表面电镀镍、铜、铬。表面处理主要是增大版材印刷接触面的比表面积，利于印刷过程中水和油墨更好地在版面铺展与吸附，提高印版的印刷适性。在镀铬前要进行表面处理，表面处理的通常的处理方法是采用300目以上的金刚砂对板材的一面进行研磨。经电镀合成铁-镍-铜-铬结构的板材后，对板材进行加工，使板材的厚度公差为±0.01mm，铜层厚度不得低于0.01mm，铬层厚度0.005～0.01mm，版面要求平整，砂目细而均匀，无坑眼、划痕。

2、光致抗蚀材料涂布：主要是将所选择的光致抗蚀材料涂布在上述制作好的板材铬层表面，烘干即可完成预涂感光版材的制作，具体工艺如下：

(1)光致抗蚀材料选用邻重氮体系的正性光致抗蚀剂(主要由215型邻重氮萘醌磺酰酯、线性酚醛树脂、丙二醇单甲醚醋酸酯及其他添加剂构成)，粘度：40～50mpa.s；

(2)涂布：采用单张辊式涂布设备将光致抗蚀材料涂布在上述准备好板材表面，涂布温度：23℃，涂布厚度：1～5μm；

(3)烘干：在100℃下烘2～5分钟；

(4)保存：常温、避光保存；

3、制版：印版制作的工艺流程包括晒版——显影——固膜(加热老化)——蚀刻(腐蚀)——脱膜。首先按照生产版式要求选择合适规格尺寸的上述预涂感光版材，利用大功率碘镓灯光源晒版机，采用反阴图胶片晒版(也可采用BasysPrint公司的UV-setter系列的直接制版设备对感光胶层进行曝光)，然后采用弱碱溶液或强碱的稀溶液进行显影(可手显或机显)，对版面进行必要的检查和修整后，放入烘箱中，在120℃下烘烤10分钟，使膜层老化加固，自然冷却后，采用强酸或中强酸腐蚀液对版面露出的金属铬层进行腐蚀直至其下面的铜层完全裸露；表面抗蚀胶层的褪除可以采用在10％强碱溶液中浸泡或喷洗的方法脱去，最后进行必要的检测即可交付印刷使用。

实施例二、铜-铬双层预涂感光蚀刻胶印平版制作工艺为：

1、板材加工：选择需要规格尺寸的0.3mm厚的冷轧压延铜板或电解铜板，板材的厚度公差要求为±0.005mm，经过表面处理后，采用真空镀膜的方法在其表面沉积一层金属铬即可。表面处理方法同实施例一。加工好的铜-铬结构的板材厚度公差为±0.01mm，铬层厚度0.005～0.01mm，版面要求平整，砂目细而均匀，无坑眼、划痕。

2、涂布：将光致抗蚀材料涂布在铬层表面即可制成铜-铬双层预涂感光蚀刻胶印平版版材。具体工艺同实施例一。

3、制版：印版制作的工艺流程包括晒版——显影——固膜(加热老化)——蚀刻(腐蚀)——脱膜。

具体制作工艺与实施例一相同。

Claims (2)

1.一种预涂感光蚀刻印刷版的制作方法，其特征在于制作工艺步骤为：

A、板材加工工序

选择需要规格尺寸的0.5mm厚的冷轧铁板，冷轧铁板的厚度公差为±0.005mm，用300目以上的金刚砂对板材的一面进行研磨后，依次在其表面电镀镍、铜、铬，形成铁-镍-铜-铬结构的板材，铜层厚度不低于0.01mm，铬层厚度为0.005～0.01mm，板材的厚度公差为±0.01mm；版面要求平整，砂目细而均匀，无坑眼、划痕；

B、光致抗蚀材料涂布工序

所述光致抗蚀材料选用主要由215型邻重氮萘醌磺酰酯、线性酚醛树脂、丙二醇单甲醚醋酸酯及添加剂构成的邻重氮体系的正性光致抗蚀剂，其粘度为40～50mpa.s；

将上述光致抗蚀材料用单张辊式涂布设备将上述光致抗蚀材料涂布在上述准备好板材铬层表面，涂布温度为23℃，涂布厚度为1～5μm；

然后在100℃下烘干2～5分钟；即完成预涂感光版材的制作，然后在常温、避光条件下保存；

C、制版工序

按照生产版式要求选择合适规格尺寸的上述预涂感光版材，利用大功率碘镓灯光源晒版机，采用反阴图胶片晒版或者直接制版设备对感光胶层进行曝光，然后采用弱碱溶液或强碱的稀溶液进行显影，对版面进行必要的检查和修整后，放入烘箱中，在120℃下烘烤10分钟，使膜层老化加固，自然冷却后，用强酸或中强酸腐蚀液对版面露出的金属铬层进行腐蚀直至其下面的铜层完全裸露；然后用在10％强碱溶液中浸泡或喷洗的方法褪除表面抗蚀胶层，最后进行必要的检测即可交付印刷使用。

2.一种预涂感光蚀刻印刷版的制作方法，其特征在于制作工艺步骤为：

A、板材加工工序

选择需要规格尺寸的0.3mm厚的冷轧压延铜板或电解铜板，铜板的厚度公差为±0.005mm，用300目以上的金刚砂对板材的一面进行研磨后，采用真空镀膜的方法在其表面沉积一层金属铬，形成铜-铬结构的板材，然后对板材进行加工，使板材的厚度公差为±0.01mm，铬层厚度0.005～0.01mm；版面要求平整，砂目细而均匀，无坑眼、划痕；

B、光致抗蚀材料涂布工序

所述光致抗蚀材料选用主要由215型邻重氮萘醌磺酰酯、线性酚醛树脂、丙二醇单甲醚醋酸酯及添加剂构成的邻重氮体系的正性光致抗蚀剂，其粘度为40～50mpa.s；

将上述光致抗蚀材料用单张辊式涂布设备将上述光致抗蚀材料涂布在上述准备好铬层表面，涂布温度为23℃，涂布厚度为1～5μm；

然后在100℃下烘干2～5分钟；即完成预涂感光版材的制作，然后在常温、避光条件下保存；

C、制版工序

按照生产版式要求选择合适规格尺寸的上述预涂感光版材，利用大功率碘镓灯光源晒版机，采用反阴图胶片晒版或者直接制版设备对感光胶层进行曝光，然后采用弱碱溶液或强碱的稀溶液进行显影，对版面进行必要的检查和修整后，放入烘箱中，在120℃下烘烤10分钟，使膜层老化加固，自然冷却后，用强酸或中强酸腐蚀液对版面露出的金属铬层进行腐蚀直至其下面的铜层完全裸露；然后用在10％强碱溶液中浸泡或喷洗的方法褪除表面抗蚀胶层，最后进行必要的检测即可交付印刷使用。