CN110955121A - 热显影凸纹前体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热显影凸纹前体的方法，其包含支撑层和具有已固化和未固化部分的光聚合物层，包括：(a)将凸纹前体固定到可移动的载体，且支撑层与此载体相邻；(b)在多个移动周期中重复移动此载体；(c)将凸纹前体加热到足以使未固化部分被软化或液化的温度；(d)使凸纹前体与显影介质接触以使液化材料粘附于显影介质并被去除；加热和接触在周期A、B、C或D中进行，其各自对应于单个移动周期以使凸纹前体(i)在周期A中在较高功率下加热且不与显影介质接触；(ii)在周期B中在较高功率下加热且与显影介质接触；(iii)在周期C中不加热或在较低功率下加热且与显影介质接触；(iv)在周期D中不加热或在较低功率下加热且不与显影介质接触；其中周期B进行一次或多次，且周期A、C或D中的至少一个进行一次或多次。

Description

热显影凸纹前体的方法
技术领域
本发明涉及采用热显影制造柔版印刷元件的方法，其中通过加热所述元件并去除被软化的未固化材料，显现出成像式曝光的凸纹前体。
背景技术
被软化的材料的去除是通过其连续地与吸收材料接触进行。吸收性显影剂材料可以是聚酰胺、聚酯、纤维素或无机纤维的非织造物，在此材料上附着被软化的材料，并随后去除被软化的材料。这种方法例如参见US3,264,103、US 5,175,072、WO 96/14603或WO 01/88615。或者，WO01/90818建议用热的气体或喷射流体处理曝光的凸纹前体以去除未固化的材料。在EP-A 469 735和WO 01/18604中描述了能进行上述方法的设备。
即使此技术在市场上已有一段时间，但是仍然有一些问题需要解决。
发明内容
问题之一是热显影的柔版印刷元件显示差的套准。完美的套准是重要的，因为当要印刷多种颜色时，数个印刷元件必须用于在实际相同的位置印刷不同的颜色。如果套准不匹配，则在印刷品上可以看见偏移和色差。由于在热显影期间的热负荷，印刷元件可能由于印刷元件组分的有限尺寸稳定性而变形。因此，本发明的一个目的是改进套准精度。
另一个问题是排布在光敏层之上的那些功能层的去除。这种功能层例如用作整合的掩膜或阻隔层。这些层通常由与光敏层不同的其它材料制成，并具有不同的热性能。例如，这些功能层可以在比光敏层更高或更低的温度下软化，并具有针对显影剂材料的不同粘合趋势。所以，另一个目的是提供允许更容易或更快地去除这种功能层的方法。
在热显影工艺的过程中，显影剂材料被压在凸纹前体上以粘附未固化的材料，并且由于其固有的结构，剩余的表面是不平滑的，但显示与显影剂材料的纤维结构对应的压痕。这些粗糙的表面可能对印刷结果有不利的影响，例如差的油墨转移或油墨铺展。所以，另一个目的是提供使凸版前体表面平滑的方法。
另一个问题可能在频繁使用处理器时由于在用于固定凸纹前体的载体内的热量聚集导致。在这种情况下，所得的结果可以与在操作开始和结束时的情况不一致。为了弥补这种问题，用于载体的昂贵和复杂的冷却措施是必要的。因此，另一个目的是提供能提高一致性的方法。
上述问题是通过一种热显影凸纹前体的方法来解决，所述凸纹前体包含支撑层以及具有已固化部分和未固化部分的光聚合物层，此方法包括以下步骤：
(a)将凸纹前体固定到可移动的载体，且支撑层与可移动的载体相邻；
(b)在多个移动周期中重复地移动在其上固定有凸纹前体的载体；
(c)将凸纹前体加热到足以使光聚合物层的未固化部分被软化或液化的温度；
(d)使凸纹前体与显影介质接触以允许未固化部分的液化材料粘附于显影介质并被显影介质去除；
其中加热和接触是在周期A、B、C或D中进行，这些周期各自对应于单个移动周期以使：
(i)在周期A中，凸纹前体在较高的加热功率下加热，并且凸纹前体不与显影介质接触；
(ii)在周期B中，凸纹前体在较高的加热功率下加热，并且与显影介质接触；
(iii)在周期C中，凸纹前体不进行加热或在较低的加热功率下加热，并且与显影介质接触；
(iv)在周期D中，凸纹前体不进行加热或在较低的加热功率下加热，并且不与显影介质接触；
其中周期B进行一次或多次，并且周期A、C或D中的至少一个周期进行一次或多次。
具体实施方式
用于本发明的凸纹前体如下所述：
凸版前体通常包含由第一材料制成的支撑层和由第二材料制成的额外层，所述第二材料是与所述第一材料不同的。支撑层可以是挠性金属，天然或人造的聚合物，纸，或其组合。优选，支撑层是挠性金属或聚合物的膜或片状物。在挠性金属的情况下，支撑层可以包含薄膜，筛状结构，网状结构，织造或非织造的结构，或其组合。钢、铜、镍或铝片材是优选的，并可以具有约50-1000μm的厚度。在聚合物膜的情况下，这种膜是尺寸稳定的，但是不能弯曲，可以例如由以下材料制成：聚烯烃，聚酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚酰胺和聚碳酸酯，被织造、非织造或层合纤维(例如玻璃纤维、碳纤维、聚合物纤维)增强的聚合物，或其组合。优选，使用聚乙烯和聚酯的箔，其厚度可以在约100-300μm的范围内，优选在100-200μm的范围内。
凸纹前体可以带有额外层。例如，额外层可以是以下的任何一种：可直接雕刻的层(例如通过激光)，可用溶剂或水显影的层，可热显影的层，光敏层，光敏层和掩膜层的组合。任选地，可以在额外层的顶部上提供一个或多个其它额外层。这种一个或多个其它额外层可以包含在所有其它层顶部上的覆盖层，其在可成像的层成像之前被去除。一个或多个额外层可以包含凸纹层，以及在支撑层和凸纹层之间或在处于凸纹层对面的支撑层那侧的抗晕光层。一个或多个额外层可以包含凸纹层、可成像的层以及在凸纹层和可成像的层之间的一个或多个阻隔层，此阻隔层防止氧的扩散。在上述不同层之间，可以布置一个或多个粘合层，其确保不同层的适当粘合。
凸纹前体至少包含光敏层和掩膜层。掩膜层可以进行烧蚀或在处理期间出现透明性的变化，并形成具有透明区域和不透明区域的掩膜。在掩膜的透明区域之下，光敏层在辐照时发生在溶解性和/或流动性方面的变化。此变化用于通过在一个或多个随后步骤中去除光敏层的部分而产生凸纹。溶解性和/或流动性的改变可以通过光诱导的聚合和/或交联实现，这使得被辐照的区域的溶解性更低且可熔性更低。在其它情况下，电磁辐照可以引起键的断裂或保护基团的断裂，这使得被辐照的区域的溶解性更高和/或可熔性更高。优选，采用使用光诱导的交联和/或聚合的方法。
凸纹前体包含光敏层，此光敏层至少含有光引发剂或光引发剂体系，粘合剂，和反应性化合物或单体。光引发剂是在用电磁辐照照射时可形成反应性物质的化合物，反应性物质能启动聚合反应、交联反应、链或键的断裂反应，这导致组合物的溶解性和/或可熔性变化。光引发剂是已知的，其断裂并产生自由基、酸或碱。这种引发剂是本领域技术人员公知的，例如参见：Bruce M.Monroe等,Chemical Review,93,435(1993),R.S.Davidson,Journal of Photochemistry and Biology A：Chemistry,73,81(1993),J.P.Faussier,光引发的聚合-理论和应用：Rapra Review,第9卷,Report,RapraTechnology(1998),M.Tsunooka等,25Prog.Polym.Sci.,21,1(1996),F.D.Saeva,Topics in CurrentChemistry,1 56,59(1990),G.G.Maslak,Topics in Current Chemistry,168,1(1993),H.B.Shuster等,JAGS,112,6329(1990)和I.D.F.Eaton等,JAGS,102,3298(1980),P.Fouassier和J.F.Rabek,聚合物科学和技术中的辐照固化，77-117页(1993)或K.K.Dietliker,用于自由基聚合和阳离子聚合的光引发剂，Chemistry&Technology ofUV&EB Formulation for Coatings,Inks and Paints,第3卷,Sita Technology LTD,London 1991；或R.S.Davidson,探索U.V.和E.B.固化的科学、技术和应用,SitaTechnology LTD,伦敦1999。其它引发剂可以参见JP45-37377,JP44-86516,US3567453,US4343891,EP109772,EP109773,JP63138345,JP63142345,JP63142346,JP63143537,JP4642363,JP59152396,JP61151197,JP6341484,JP2249和JP24705,JP626223,JPB6314340,JP1559174831,JP1304453和JP1152109。
粘合剂是线性、支化或树枝状的聚合物，其可以是均聚物或共聚物。共聚物可以是无规、交替或嵌段的共聚物。作为粘合剂，使用在水溶液、有机溶剂或其组合中可溶解的、可分散的或可乳化的那些聚合物。合适的聚合物粘合剂是常规用于生产凸版印刷版的那些，例如完全或部分水解的聚乙烯基酯，例如部分水解的聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇衍生物，例如部分水解的乙酸乙烯酯/亚烷基氧接枝共聚物，或通过聚合物类似反应随后被丙烯酸酯化的聚乙烯醇，例如可以参见EP-A-0079514、EP-A-0224164或EP-A-0059988，以及它们的混合物。也适合作为聚合物粘合剂的是可溶于水或水/醇混合物中的聚氨酯或聚酰胺，例如参见EP-A-00856472或DE-A-1522444。对于柔版印刷前体，使用弹性粘合剂。热塑性弹性的嵌段共聚物包含至少一个基本上由烯基芳族化合物组成的嵌段，和至少一个基本上由1,3-二烯组成的嵌段。烯基芳族化合物可以例如是苯乙烯，α-甲基苯乙烯，或乙烯基甲苯。苯乙烯是优选的。1,3-二烯优选是丁二烯和/或异戊二烯。这些嵌段共聚物可以是线性、支化或径向的嵌段共聚物。一般而言，它们是A-B-A类型的三嵌段共聚物，但是也可以是A-B类型的二嵌段聚合物，或可以是具有多种交替的弹性和热塑性嵌段的共聚物，例如A-B-A-B-A。也可以使用两种或更多种不同嵌段共聚物的混合物。可商购的三嵌段共聚物通常包含特定比例的二嵌段共聚物。二烯单元可以是1,2-或1,4-连接的。另外，也可以使用热塑性弹性嵌段共聚物，其具有苯乙烯端嵌段和无规苯乙烯-丁二烯中间嵌段。当然，也可以使用两种或更多种热塑性弹性粘合剂的混合物，前提是对所得的凸纹形成层没有不利影响。与所述热塑性弹性的嵌段共聚物一起，可光聚合的层也可以包含与所述嵌段共聚物不同的其它弹性粘合剂。这种额外粘合剂也称为辅助粘合剂，可以改进可光聚合的层的性能。辅助粘合剂的例子是乙烯基甲苯/α-甲基苯乙烯共聚物。这些聚合物粘合剂一般占此层总量的20-98重量％，优选50-90重量％。
适用于制备所述混合物的反应性化合物或单体是可聚合的且可与粘合剂相容的那些。有用的这种类型的单体通常具有在100℃以上的沸点。它们通常具有小于3000的分子量，优选小于2000。所用的烯属不饱和单体应当能与粘合剂相容，并且它们具有至少一个可聚合的烯属不饱和基团。作为单体，可以尤其使用丙烯酸或甲基丙烯酸与单官能醇或多官能醇、胺、氨基醇或羟基醚和羟基酯形成的酯或酰胺，富马酸或马来酸的酯，以及烯丙基化合物。丙烯酸或甲基丙烯酸的酯是优选的。优选1,4-丁二醇二丙烯酸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯，1,9-壬二醇二丙烯酸酯，或三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。当然可以使用不同单体的混合物。在凸纹形成层中所用的单体的总量通常是1-20重量％，优选5-20重量％，在每种情况下基于在凸纹形成层中的所有成分的总和计。具有两个烯属不饱和基团的单体的量优选是5-20重量％，基于凸纹形成层的所有成分的总和计，更优选8-18重量％。
光敏层可以包含其它组分。其它组分是选自其它聚合物，填料，增塑剂，防粘连剂，单体，添加剂(例如稳定剂、染料)，稳定剂，交联剂，粘合剂，产生颜色的化合物，染料，颜料，抗氧化剂，及其组合。
凸纹前体包含上述光敏层和掩膜层，所述掩膜层至少包含能吸收电磁辐照的化合物和能通过烧蚀去除的组分(也称为数字版前体)。优选，掩膜层是凸纹前体的整合层，并且直接与光敏层或与位于光敏层和掩膜层之间的功能层接触。这种功能层优选是阻隔层，并阻隔氧。掩膜层可以通过烧蚀成像，并可通过溶剂或通过热显影去除。掩膜层进行加热并通过用高能电磁辐照照射而被去除，由此形成成像式结构化的掩膜，其用于将此结构转移到凸纹前体上。为此，掩膜层可以是在UV区域中不透明的，并吸收在电磁光谱的VIS-IR区域中的辐照。VIS-IR辐照可以然后用于加热和烧蚀此层。在330-420nm的UV区域中的掩膜层的光密度是在1-5的范围内，优选在1.5-4的范围内，更优选在2-4的范围内。
可烧蚀的掩膜层的层厚度可以在0.1-5μm的范围内，优选0.3-4μm，更优选1-3μm。掩膜层的激光敏感度(作为烧蚀1cm2所需的能量检测)可以在0.1-10J/cm2的范围内，优选在0.3-5J/cm2的范围内，最优选在0.5-5J/cm2的范围内。
在工艺步骤(a)中，凸纹前体被固定在可移动的载体上，由此使得支撑层与可移动的载体接触。这种固定可以例如使用在可移动的载体上的粘合层或在前缘和/或后缘处的夹持装置进行，或其组合。作为可移动的载体，可以使用旋转的滚筒，循环的环形带，或以环形方式布置的一组小辊筒，例如参见EP1674936A2、EP3033236A1或WO2017207005A1。
在工艺步骤(b)中，位于载体上的凸纹前体按照重复的方式移动，例如通过滚筒的旋转，环形带的循环，或移动经过环形的一组辊筒。当凸纹前体的前缘通过起始位置时，完成一个完整的移动周期。在工艺步骤(b)期间，进行多个移动周期，并可以定期或不定期地重复。使用本领域技术人员公知的设备进行这种移动，可以包括发动机、齿轮、活塞及其组合。为了防止凸纹前体的热过载，尤其是支撑层的热过载，可移动的载体可以进行冷却。冷却可以例如通过使冷却液经过正在移动的载体进行，或通过用冷却流体例如水和/或空气或其它气体处理背面、例如移动带的背面进行。在一个优选方式中，不实施上述的强制冷却，因为此工艺可以按非必要的方式进行。
在工艺步骤(c)中，凸纹前体被加热到足以使光聚合物层的未固化部分发生软化或液化的温度。此温度当然在很大程度上取决于在凸纹前体内所用的材料的性质。凸纹前体(表面)的温度是在50-300℃的范围内，优选在50-250℃的范围内，更优选在60-230℃的范围内，最优选在60-200℃的范围内。凸纹前体的加热可以通过本领域技术人员公知的任何方式进行。例如，加热操作可以通过压向前体表面的受热辊进行，或通过将热的流体或气体引向前体的表面进行，或通过用电磁辐照照射前体表面，摩擦力，超声波及其组合进行。
在工艺步骤(d)中，凸纹前体与粘附软化或液化材料的显影介质接触。显影介质以连续方式输送，优选在与前体表面的速度匹配的速度下输送。输送表示将显影材料从辊筒解卷，使其沿着前体表面通过，并卷绕到另一个辊筒上，这是本领域技术人员公知的。随着显影材料的脱离，软化或液化的材料被去除，并形成凸纹。
与显影介质的接触可以通过本领域技术人员公知的多种方式进行。例如，受热辊可以用于将显影材料压在凸纹前体上，或者两个或更多个辊筒可以用于确保在凸纹前体和显影材料之间的大接触面积。也优选将显影材料加热到一定程度以避免软化的前体材料的过度严苛冷却。为了防止辊筒被软化的前体材料污染和频繁的清洁，可以使用额外的薄箔，并布置在辊筒和显影剂材料之间。
上述工艺步骤(c)和(d)可以排布在不同的周期中。
在周期A中,凸纹前体在移动的同时在较高的加热功率下加热，并且不显影介质与接触。此周期允许仅仅通过加热处理凸纹前体。这可以用于向前体提供许多能量，尤其是当重复进行多次时。当要软化或液化的材料必须被加热到高温和/或需要加热前体表面的较厚部分时，这可以是有利的。当在显影工艺开始时进行一个或多个这种周期时，可以加热并去除具有较高软化温度的层或为达到此温度需要比下层更长时间的层。在此层具有较低的软化温度或为达到此温度需要比下层更短的时间时，也可以采用此方式。这可以帮助减少当按照使得待去除材料的粘度保持足够高以穿透显影剂材料的方式进行加热时用于将显影剂材料压向凸纹前体的辊筒的污染，或防止此层从前体滴落出来并污染设备。周期A也可以在显影工艺结束时使用，并保持凸纹前体的温度处于特定水平，或甚至进一步提高此温度。如此可以允许前体材料在冷却和此结构冰冻之前流动较长的时间。以此方式，可以使得凸纹前体的表面平滑。其它工艺参数，例如移动速度、压力、加热功率等，可以是与先前或随后的周期中相同或不同的。
在周期B中,凸纹前体在较高的加热功率下加热并与显影介质接触，接触和加热操作优选是同时进行的。这是标准周期，其中进行软化或液化的材料的加热和去除。在这种情况下，加热、接触的压力和前体的速度可以根据要去除的层的要求来选择。对于此周期，加热以及其它工艺参数可以是与先前或随后的周期中相同或不同的。
加热可以用使得凸纹前体与显影剂介质接触的受热辊进行，或用额外的加热源进行，其用于加热前体或这两者。受热辊的加热可以通过电加热、加热流体或气体进行。优选使用电加热。受热辊进行加热以使在一个周期或周期序列中保持某个温度恒定。受热辊的加热功率是在100-10000W的范围内，优选在500-8000W的范围内，更优选在100-5000W的范围内。在受热辊的情况下，较低的加热功率表示较低的温度设置。
额外加热可以例如通过使受热辊压在前体表面上、或通过将热的流体或气体引向前体的表面、或用电磁辐照照射前体表面、摩擦力、超声波及其组合进行。优选，通过热气体或IR加热器进行额外加热。IR加热器的加热功率例如在100-10000W的范围内，优选在500-8000W的范围内，更优选在100-5000W的范围内。
在周期C中,凸纹前体不加热或在较低的加热功率下加热，且与显影介质接触。较低的加热功率可以通过降低受热辊的温度和/或降低额外加热源的功率或关闭它来实现。使用此周期，软化或液化的材料可以被去除，且同时没有或仅仅很少的热量被转移到凸纹前体中。以此方式，所述材料可以在没有额外热量转移的情况下被去除，这帮助保持凸纹前体的其余较深部分的热应力处于低水平。另外，这减少了在可移动的载体中的热量累积，获得更一致的结果，并可以省去冷却可移动的载体的操作。另外，当显影剂材料在冷却的同时被压入表面中时，周期C可以用于得到具有较高粗糙度的表面。在一些情况下，较粗糙的表面可以改进在印刷品上的油墨密度。对于此周期，加热以及工艺参数可以是与先前或随后的周期中相同或不同的。
在周期D中，凸纹前体不加热或在较低的加热功率下加热，而且不与显影介质接触。在此周期中，没有或很少的热量被转移到凸纹前体中，所以其是冷的。周期D可以用于降低凸纹前体的较深部分的热应力，和也降低在正在移动的载体中的热量累积。所以，周期D可以在两个周期B之间使用，或在周期A之后使用。对于此周期，加热以及工艺参数可以是与先前或随后的周期中相同或不同的。
较低的加热功率表示使用在周期A中所用加热功率的1-90％、优选5-80％、更优选10-80％的额外加热源。调节加热功率以将前体加热到所需的在50-300℃范围内的温度。额外热源的加热功率是在1-9000W的范围内，优选在50-6500W的范围内，更优选在10-4000W的范围内。加热功率可以例如通过相角发射固态继电器(SSR)来控制，其控制的输出功率，由在可编程逻辑控制器(PLC)上由模拟输出功率指示(0VDC是0％功率，10VDC是100％功率)。在相角控制中，例如，对硅控制整流器(SCR)的模拟信号可以直接设置在AC电压波形上的点，在此点处，固态继电器将被开启，进而改变功率。
受热辊也可以在较低的温度下操作，此温度可以在20-300℃的范围内，优选在20-250℃的范围内，更优选在20-230℃的范围内，最优选在20-200℃的范围内。为了控制受热辊的温度，电加热器可以在不同的间隔时开启和关闭。使用温度传感器和反馈回路进行控制(例如使用比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative))。也可以很好地采用本领域技术人员已知的所有其它可能的方式。
在此周期中输送到版的表面功率密度是在约0.001-500W/cm2的范围内，优选在约0.001-200W/cm2的范围内，更优选在约0.01-100W/cm2的范围内，最优选在约0.05-50W/cm2的范围内。
所述周期可以按照任何序列进行，但是进行至少一个周期B以去除材料，并且至少一个周期A、C或D进行至少一次。
在一些实施方案中，进行至少两个周期B。至少一个周期A、C或D is进行至少一次。采用此序列，材料被去除且同时控制凸纹前体的温度。
在其它实施方案中，在进行周期B、C或D之前，进行至少一个周期A。在一个优选实施方案中，在第一个周期B之前进行至少一个周期A。采用此序列，可以传输更多的热量，可以达到较高的温度以在较高温度下软化或液化所述层，或加热较厚的部分。
在其它实施方案中，在此工艺停止之前作为最后一个周期进行至少一个周期A，并且冷却凸纹前体或从设备去除。在一个优选实施方案中，在已进行最后一个周期B之后立即进行至少一个周期A。在其它实施方案中，在最后一个周期A后，可以进行一个或多个周期D。当应当使凸纹前体表面平滑时，这些序列是尤其相关的。
在其它实施方案中，在已进行至少一个周期B之后进行至少一个周期C。采用此序列，此材料可以在没有额外热量转移的情况下被去除，并可以用于控制温度和降低在前体的较深部分中的热应力。
在其它实施方案中，在已进行至少一个周期B之后进行至少一个周期D。像先前所述的序列那样，这允许控制温度和降低在前体的较深部分中的热应力，即使当进行一个或多个常规周期B时也是如此。
在一个优选实施方案中，进行交替的周期B和D的序列。当需要去除大量材料且同时保持前体的较深部分的温度处于低水平和防止热应力时，周期B和D的交替序列是优选的序列。
在其它实施方案中，进行至少两个周期B的序列，然后进行交替的周期B和D的序列。采用此序列，上层可以被快速去除，而较低的层被去除且同时保持前体的较深部分的温度处于低水平并防止热应力。
一般而言，进行2-50个周期。优选，周期的数目是2-40个，更优选3-30个，最优选4-30。在序列中的不同周期的数目可以在宽范围内变化。周期的数目通常是AmBnCoDp，其中m＝0-20，n＝1-40，o＝0-20，p＝0-20。周期的数目取决于多个因素。一个因素是前体的厚度。在厚前体的情况下，需要去除更多的材料，所以周期的数目更大。其它因素是要去除的具有不同热性能的层的厚度和数目。这些层越多和越厚，周期的数目就越大。前体材料对热应力的较高敏感性需要更多的冷却周期，因此增加了周期的数目。
也可以进行具有多个由相同周期构成的片段的序列，例如AB3C，AB3CD，ArBnDBDB，AABBCDBBCBCBA，AABBDDBBDBDBA，AABABABCC，(BD)qAr，Ar(BD)qAr，(BD)nCt，(BBD)n。其中n、q、r或t是0-30。也可以进行交替的多于两个周期，例如ABCABC、ABDABD、BCDBCD等等。
一个优选实施方案涉及上述方法，其中可移动的载体是旋转的滚筒。滚筒可以配备共形和粘性的层，其确保与凸纹前体之间的良好接触。另外，其可以带有夹持装置，其用于固定凸纹前体的前缘和/或后缘。夹持装置可以移动以调节不同的版尺寸。滚筒可以配备冷却系统，其用于保持滚筒和凸纹前体的温度恒定。滚筒可以是实心圆筒或中空圆筒。优选使用中空圆筒，因为其重量较小并具有更好的向周围环境的传热。滚筒的半径是在5-100cm的范围内，优选在5-80cm的范围内，更优选在10-80cm的范围内，最优选在10-60cm的范围内。滚筒的长度是在50-500cm的范围内，优选在50-300cm的范围内，更优选在60-200cm的范围内，最优选在80-150cm的范围内。
一个优选实施方案涉及上述方法，其中可移动的载体是在0.2-10m/min的速度下移动，优选速度为0.3-10m/min，更优选速度为0.3-8m/min，最优选速度为0.4-5m/min。可移动的载体的速度可以变化，和根据凸纹前体的具体需要调节。在材料被快速加热和/或存在于薄层中的情况下，仅仅可以允许比在材料被缓慢加热和/或存在于较厚层中的情况更高的速度。通常，可移动的载体的速度与显影剂材料的速度匹配。可移动的载体的速度可以对于不同的周期而言是相同或不同的，和也可以在一个周期内变化。
一个优选实施方案涉及上述方法，其中通过红外加热进行加热。将IR源置于接近夹子的位置，并在凸纹前体进入夹子之前加热凸纹前体。由IR源输送的热量是可控制的，并根据实际需要来调节。优选，使用在800-20000nm的波长度区域中的IR光进行加热。
一个优选实施方案涉及上述方法，其中在周期B或C中，接触凸纹前体的显影介质被受热辊压到凸纹前体的表面上。受热辊可以由本领域技术人员公知的任何装置加热，并可以例如选自电加热器，使用热流体的加热器，置于辊筒之后的IR源，及其组合。由加热器输送的热量是可控制的，并且传感器用于检查实际的条件以及在相应反馈系统中起到重要作用。受热辊的长度是与可移动的载体相同的，或比之更大。受热辊的直径显著小于旋转的滚筒的直径。受热辊能朝向正在移动的载体移动和返回。可以控制受热辊压向可移动的载体的压力。此压力是在1400kPa(200PSI)以下，优选在1-1000kPa的范围内，更优选在100-1000kPa的范围内，最优选在100-700kPa的范围内。压力可以对于不同的周期而言是相同或不同的，和也可以在一个周期内变化。
一个优选实施方案涉及上述方法，其中在周期A或B中，凸纹前体被加热到50-300℃的温度，优选50-250℃，更优选60-230℃，最优选60-200℃。所用的温度取决于在凸纹前体上的那些要被去除的层的热性能，和取决于前体对于热应力的热敏感性。具有低的软化或液化温度的材料当然要求比具有较高软化温度的材料更低的温度。
一个优选实施方案涉及上述方法，其中显影介质是选自非织造的纤维材料，织造的纤维材料，多孔材料，泡沫材料，及其组合。显影剂材料通常是薄带状的材料，其提供针对软化或液化的材料的粘合性能。另外，显影剂材料必须在工艺期间使用的温度下是力学稳定的。其可以是粗糙的膜，多孔膜，织物或非织造的纤维材料，或其组合。其可以由有机或无机材料、天然或人造材料制成，优选是人造聚合物，更优选是由聚合物纤维制成的非织造材料。聚合物纤维通常是聚酯，聚酰胺，聚酯，聚乙烯基聚合物及其组合。优选使用聚酯和聚酰胺纤维。显影剂材料的厚度是在10-1000μm的范围内，优选在50-500μm的范围内，更优选在100-500μm的范围内，最优选在100-400μm的范围内。显影剂材料的按单位面积计的重量是在10-100g/m2的范围内，优选在20-100g/m2的范围内，更优选40-90g/m2，最优选40-80g/m2。
关于力学性能，显影剂材料应当具有1-1000kPa的拉伸强度，优选在10-800kPa的范围内，更优选在20-600kPa的范围内，最优选在30-500kPa的范围内。
上述方法可以是更长的工艺序列的一部分，并且可以进行预处理步骤以及后处理步骤。预处理步骤可以选自暴露于电磁辐照，温度处理，使用液体或气体的处理，施加额外层，或其组合。优选，附着于凸纹前体的掩膜层进行成像式烧蚀；或者，将单独的掩膜附着于前体。在这两种情况下，经由掩膜层暴露于电磁辐照以改变随后前体材料的软化或液化性能。后处理步骤可以选自暴露于电磁辐照，温度处理，使用液体或气体的处理，施加额外层，或其组合。优选一次或多次暴露于电磁辐照，其中波长是在200-400nm的UV范围内，优选在250-400nm范围内，更优选在300-400nm范围内，最优选在320-390nm范围内。
虽然上文已经在具体实施方案中描述了本发明的原则，但应当理解的是这些描述仅仅是举例，并不限制保护范围，保护范围是由所附权利要求限定的。
实施例
实施例1：
在以下工序中使用版前体，所述版前体具有在聚酯基材上的SIS基光聚合物层、整合的掩膜层，并具有114mm的厚度。首先，使用Thermoflexx80装置(Xeikon)在以下条件下烧蚀以产生包含不同结构的掩膜：掩膜包含具有宽度为约90μm和不同取向的线。6条具有305mm长度的线垂直于前体的短边，并且6条具有485mm长度的线平行于前体的短边。使用玻璃标尺(Electronic Scale ESM-25/1000)测量在掩膜形成期间产生的线的长度La。然后，使用nyloflex NExT FV曝光装置在19mW/cm2下使前体曝光8分钟。这些前体然后在nyloflex Xpress热处理器FIV(Flint Group)中加工，此装置包含用于显影材料的解卷和卷绕机构，用于附着前体的旋转滚筒，具有最大功率为3300W的受热辊，以及在100％功率下输送3825W的IR加热器(80％对应于3060W，40％对应于1530W)。这些前体在所有周期中在1778cm/sec(0.7英寸/秒)的前体速度下加工，受热辊的温度为162.8℃(325°F)，压力为413.7kPa(60PSI)，在周期B的情况下的IR功率为40％。对于周期C，受热辊被加热到162.8℃，压力为413.7kPa(60PSI)，并且关闭IR加热器。对于周期D，受热辊不与版前体接触，并且关闭IR加热器。使用根据表1所示的那些序列。然后，使用玻璃标尺测量在凸版上产生的线的长度Lc，并与在掩膜形成期间(在烧蚀后)产生的线的长度La比较。对于每条线，计算差值Δac＝La–Lc。然后计算对于Δac的标准偏差SD，并用作衡量精度和套准质量的手段。SD越小，精度和套准质量就越好。
表1：
Figure BDA0002214211740000141
从表1的结果可见，使用周期D和/或C能改进套准质量，这可能是由于光聚合物层在额外周期过程中的松弛和/或由于较小的热应力。
实施例2：
在以下工序中使用版前体，所述版前体具有在聚酯基材上的SIS基光聚合物层、基于聚酰胺的整合掩膜层，并具有114mm的厚度。首先，通过使用Thermoflexx 80装置(Xeikon)在以下条件下烧蚀以产生包含不同结构的掩膜：掩膜包含不同的区域，其中一个区域代表70mm x 25mm的实心区域。然后，使用nyloflex NExT FV曝光装置在19mW/cm2下使前体曝光8分钟。在曝光之后，这些前体在nyloflex Xpress热处理器FIV(Flint Group)中根据表2所示的设置加工。使用Erichsen微型光泽仪60°(Modell 507M)检测所产生的实心区域的光泽度。检测重复进行10次，并计算平均值。光泽度值越高，表面就越平滑。
表2
Figure BDA0002214211740000151
从表2显然可见，使用周期A和B可以通过减少由网结构形成的痕迹来产生更平滑的表面。
实施例3：
在以下工序中使用版前体，所述版前体具有在聚酯基材上的SIS基光聚合物层、基于聚乙酸乙烯酯的整合掩膜层，并具有114mm的厚度。这些前体在nyloflex Xpress热处理器FIV(Flint Group)中根据表3所示的设置加工。当在这些周期之后保留许多掩膜材料时，结果评估为-。当在这些周期之后保留一些掩膜材料时，结果评估为0。当几乎所有的掩膜材料被去除时，结果评估为+。当所有的掩膜材料被去除时，结果评估为++。
表3：
Figure BDA0002214211740000161
从表3显然可见，使用周期A能显著改进整合掩膜层的去除，并且在增加IR功率的情况下改进了效果。

Claims (15)

1.一种热显影凸纹前体的方法，凸纹前体包含支撑层以及具有已固化部分和未固化部分的光聚合物层，此方法包括以下步骤：
(a)将凸纹前体固定到可移动的载体，且使得支撑层与可移动的载体相邻；
(b)在多个移动周期中重复地移动在其上固定有凸纹前体的载体；
(c)将凸纹前体加热到足以使光聚合物层的未固化部分被软化或液化的温度；
(d)使凸纹前体与显影介质接触以允许未固化部分的液化材料粘附于显影介质并被显影介质去除；
其中加热和接触是在周期A、B、C或D中进行，这些周期各自对应于单个移动周期以使：
(i)在周期A中，凸纹前体在较高的加热功率下加热，并且凸纹前体不与显影介质接触；
(ii)在周期B中，凸纹前体在较高的加热功率下加热，并且与显影介质接触；
(iii)在周期C中，凸纹前体不进行加热或在较低的加热功率下加热，并且与显影介质接触；
(iv)在周期D中，凸纹前体不进行加热或在较低的加热功率下加热，并且不与显影介质接触；
其中周期B进行一次或多次，并且周期A、C或D中的至少一个周期进行一次或多次。
2.权利要求1的方法，其中进行至少两个周期B的序列。
3.权利要求1或2的方法，其中在进行第一个周期B之前进行至少一个周期A。
4.权利要求1或2的方法，其中在已进行最后一个周期B之后进行至少一个周期A。
5.权利要求1或2的方法，其中在已进行至少一个周期B之后进行至少一个周期C。
6.权利要求1或2的方法，其中在已进行最后一个周期B之后进行至少一个周期D。
7.权利要求1或2的方法，其中进行交替的周期B和D的序列。
8.权利要求6或7的方法，其中进行至少两个周期B的序列，然后进行交替的周期B和D的序列。
9.权利要求1或2的方法，其中进行2-50个周期。
10.权利要求1或2的方法，其中可移动的载体是旋转的滚筒。
11.权利要求1或2的方法，其中加热是通过红外加热进行的。
12.权利要求1或2的方法，其中在周期B或C中，与凸纹前体接触的显影介质经由受热辊被压在凸纹前体的表面上。
13.权利要求12的方法，其中在周期A或B中，凸纹前体被加热到50-300℃的温度。
14.权利要求1或2的方法，其中可移动的载体在0.2-10m/min的速度下移动。
15.权利要求1或2的方法，其中显影介质是选自非织造的纤维材料，织造的纤维材料，多孔材料，泡沫材料，以及它们的组合。
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