ES2225283T3 - Placa de impresion litografica con alta resistencia a agentes quimicos. - Google Patents
Placa de impresion litografica con alta resistencia a agentes quimicos.Info
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Abstract
Un elemento en el que se puede formar una imagen, que comprende: (a) un sustrato, comprendiendo el sustrato una superficie hidrófila, (b) una capa inferior sobre la superficie hidrófila y (c) una capa superior sobre la capa inferior, en el que: la capa superior es receptora de tinta, la capa inferior es soluble en un revelador acuoso alcalino, la capa inferior comprende una combinación de por lo menos un primer material polimérico y un segundo material polimérico, la capa superior comprende un tercer material polimérico y el parámetro de resistencia química de la capa inferior es mayor que aproximadamente 0, 4.
Description
Placa de impresión litográfica con alta
resistencia a agentes químicos.
La invención se refiere a elementos en los que se
puede formar una imagen, útiles en impresión litográfica. Más
particularmente, esta invención se refiere a elementos de varias
capas, útiles como miembros de impresión litográfica, en los que la
capa inferior comprende una combinación de materiales poliméricos
que proporciona resistencia a la solución mojadora y a lavados
agresivos.
El arte de la impresión litográfica se basa en la
inmiscibilidad de aceite y agua. En la superficie de una superficie
hidrófila se generan zonas receptoras de tinta. Cuando la superficie
se humedece con agua y se aplica tinta, las zonas de fondo
hidrófilas retienen el agua y repelen la tinta y las zonas
receptoras de tinta aceptan la tinta y repelen el agua. La tinta es
transferida a la superficie de un material sobre el que se ha de
reproducir la imagen. Típicamente, la tinta se transfiere primero a
una mantilla intermedia que, a su vez, transfiere la tinta a la
superficie del material sobre el que se ha de reproducir la
imagen.
Las planchas de impresión litográfica comprenden
típicamente un recubrimiento sensible a una radiación, aplicado a un
soporte. Si después de la exposición a una radiación, las porciones
expuestas del recubrimiento se vuelven solubles y se separan en el
proceso de revelado, la plancha se denomina plancha de impresión de
trabajo positivo. Por el contrario, si la porción expuesta de la
plancha se vuelve insoluble en el revelador y las porciones no
expuestas se separan en el proceso de revelado, la plancha se
denomina plancha de trabajo negativo. En cada caso, las porciones de
la capa sensible a la radiación (esto es, las zonas donde se forma
la imagen) que quedan son receptoras de tinta.
Se han descrito elementos en los que se puede
formar una imagen, sensibles radiaciones infrarrojas, para la
preparación de planchas de impresión litográfica de trabajo positivo
que comprenden un sustrato, una capa inferior soluble a álcalis
acuosos y una capa superior sensible a las radiaciones. Al
exponerlas, las zonas expuestas de la capa superior se vuelven
solubles o permeables en álcalis acuosos por lo que el revelador
puede penetrar en la capa superior y separar la capa inferior,
dejando expuesto el sustrato subyacente. Se han producido sistemas
en los que una capa superior insoluble en el revelador está
recubierta sobre una capa inferior soluble en el revelador. Después
de la exposición, las dos capas son separadas por el revelador en la
región expuesta, dejando al descubierto la superficie hidrófila del
sustrato subyacente.
Cuando se usa, un miembro de impresión
litográfica se pone en contacto con una solución mojadora. Además,
frecuentemente el miembro de impresión está sometido a lavados
agresivos, como un "lavado UV" para separar tintas
ultravioletas curables. Sin embargo, muchos de estos sistemas tienen
resistencia limitada a la solución mojadora y/o a lavados agresivos.
Por lo tanto, existe necesidad de un elemento mejorado en el que se
pueda formar una imagen, útil como miembro de impresión litográfica
y que no tenga estos inconvenientes.
En una realización, la invención es un elemento
de varias capas en el que se puede formar una imagen, en el que la
capa inferior es resistente a la solución mojadora y a lavados
agresivos, como un lavado UV. El elemento comprende:
(a) un sustrato, comprendiendo el sustrato una
superficie hidrófila,
(b) una capa inferior sobre la superficie
hidrófila y
(c) una capa superior sobre la capa inferior,
en el que:
la capa superior es receptora de tinta,
la capa inferior es soluble en un revelador
acuoso alcalino,
la capa inferior comprende una combinación de por
lo menos un primer material polimérico y un segundo material
polimérico,
la capa superior comprende un tercer material
polimérico y
el parámetro de resistencia química de la capa
inferior es mayor que aproximadamente 0,4.
Dependiendo principalmente de la naturaleza de la
capa superior, en el elemento se puede formar una imagen fotoquímica
o térmicamente.
Aunque en el elemento pueden estar presentes
otras capas, como capas absorbentes de radiaciones, típicamente no
está presente ninguna otra capa.
En otra realización, la invención es una
composición útil como capa inferior de un elemento en el que se
puede formar una imagen. En otra realización, la invención es un
elemento expuesto y revelado que se puede usar como miembro de
impresión litográfica. En otra realización, la invención es un
proceso para formar un miembro de impresión litográfica. También en
otra realización, la invención es un método de impresión usando el
miembro de impresión litográfica.
La invención es un elemento en el que se puede
formar una imagen, útil como precursor de una plancha de impresión
litográfica. El elemento comprende un sustrato hidrófilo, una capa
inferior y una capa superior. La capa inferior comprende una
combinación excepcional de materiales poliméricos que proporciona
sorprendentemente resistencia a la solución mojadora y a lavados
agresivos, como un lavado UV. Con la capa inferior de la invención
se puede usar cualquier capa superior conocida en la técnica de
impresión litográfica.
Si el elemento es para que se forme una imagen
por exposición a un haz de radiación, típicamente en el intervalo de
aproximadamente 800 a aproximadamente 1.200 nm, el elemento absorbe
radiación que forma la imagen. La capa inferior, la capa superior o
ambas pueden absorber la radiación que forma la imagen y/o en el
elemento puede estar presente una capa distinta absorbente de la
radiación que forma la imagen. Si el elemento es para que se forme
la imagen fotoquímicamente o por exposición a una cabeza térmica, no
es necesario que el elemento absorba radiación en el intervalo de
800 a 1.200 nm.
El sustrato hidrófilo, esto es, el sustrato que
comprende por lo menos una superficie hidrófila, comprende un
soporte, que puede ser cualquier material usado convencionalmente
para preparar planchas de impresión litográfica. Preferiblemente el
soporte es resistente, estable y flexible. Debe resistir cambios
dimensionales bajo las condiciones de uso por lo que las grabaciones
de color registrarán una imagen a todo color. Típicamente, puede ser
cualquier material autoportante, incluidas películas poliméricas,
materiales cerámicos, metales o papeles rígidos o un estratificado
de cualquiera de estos materiales. Típicamente los soportes de papel
están "saturados" de materiales poliméricos para impartir
impermeabilidad al agua, estabilidad dimensional y resistencia.
Los soportes de metal incluyen aluminio, zinc,
titanio y aleaciones de estos metales. Un soporte preferido de metal
es una hoja de aluminio. La superficie de la hoja de aluminio puede
ser tratada por métodos conocidos en la técnica, incluidos decapado
físico, decapado electroquímico, decapado químico y anodización, y
después puede ser acondicionada por medios químicos, por ejemplo,
mediante tratamiento con agua, con una solución de fosfato o
silicato o con un ácido policarboxílico, para producir la superficie
hidrófila.
Si la superficie es rugosa, preferiblemente la
rugosidad media Ra está en el intervalo de 0,1 a 0,8 \mum. Se
describen sustratos rugosos que tienen una rugosidad superficial de
0,1 a 2 \mum en Bhambra, WO 97/19819 (PCT/GB96/02883); Bhambra, WO
98/52769 (PCT/GB98/01500); y Bhambra, WO 98/52768 (PCT/GB98/01496).
En estos sustratos el soporte está recubierto con una capa hidrófila
que comprende una mezcla de dos materiales en partículas,
preferiblemente alúmina y dióxido de titanio. Preferiblemente el
tamaño medio de las partículas de alúmina está en el intervalo de 1
a 5 \mum; preferiblemente el tamaño medio de las partículas de
dióxido de titanio está en el intervalo de 0,1 a 0,5 \mum.
Películas poliméricas útiles incluyen películas
de poliésteres [como Mylar®, película de poli(tereftalato de
etileno), comercializada por E.I. duPont de Nemours Co., Wilmington,
DE, y poli(naftanato de etileno)]. Una película polimérica
preferida es poli(tereftalato de etileno).
El sustrato puede constar sólo del soporte o
puede comprender adicionalmente una o más capas auxiliares y/o
adherentes opcionales. Típicamente, las películas poliméricas
contienen un recubrimiento, sobre una o sobre sus dos superficies,
para modificar las características superficiales y mejorar la
hidrofilia de la superficie, mejorar la adherencia de capas
posteriores, mejorar la cualidad plana de sustratos de papel, etc.
La naturaleza de esta capa o capas depende del sustrato y de la
composición de las capas recubiertas posteriores. Ejemplos de
materiales de las capas auxiliares son materiales que promueven la
adherencia, como alcoxisilanos, aminopropiltrietoxisilano,
glicidoxipropiltrietoxisilano y polímeros con funciones epoxi, así
como materiales convencionales usados sobre bases de poliésteres en
películas fotográficas.
La cara posterior del sustrato (esto es, la cara
opuesta a la capa inferior y a la capa superior) puede estar
recubierta con un agente antiestático y/o un agente deslizante o
capa mate para mejorar la manipulación y "sensación" del
elemento en el que se puede formar la imagen.
El soporte debe tener espesor suficiente para
resistir el desgaste durante la impresión y ser lo suficientemente
fino para poder arrollarlo alrededor de un molde de impresión. La
película de poli(tereftalato de etileno) o de
poli(naftanato de etileno) tiene típicamente un espesor de
aproximadamente 100 a aproximadamente 310 \mum, preferiblemente de
aproximadamente 175 \mum. La hoja de aluminio tiene típicamente un
espesor de aproximadamente 100 a aproximadamente 600 \mum.
La capa inferior, o primera capa, está sobre la
superficie hidrófila del sustrato. Debe ser soluble o dispersable en
el revelador acuoso alcalino para que pueda ser separada por el
revelador y dejar expuesta la superficie hidrófila subyacente del
sustrato. Preferiblemente la capa inferior es soluble, y no
dispersable, en el revelador acuoso alcalino para evitar que
sedimente en el revelador. Preferiblemente es soluble en un
revelador totalmente acuoso, esto es, uno que no incluye disolventes
orgánicos añadidos. Además, debe ser resistente a la solución
mojadora y a lavados agresivos, como un lavado UV.
La capacidad de la capa inferior de resistir a la
solución mojadora y a lavados agresivos puede ser estimada por su
parámetro de resistencia química (PRQ), definido como sigue:
PRQ = [(100 -
a)(100 - b)] x
10^{-4}
fórmula en la que "a" es el
porcentaje de pérdida por remojo durante un minuto en una mezcla de
80% en peso de diacetona alcohol y 20% en peso de agua y "b" es
el porcentaje de pérdida por remojo durante un minuto en una mezcla
de 80% en peso de 2-butoxietanol y 20% en peso de
agua.
La pérdida por remojo durante un minuto en una
mezcla de 80% en peso de diacetona alcohol y 20% en peso de agua
valora la resistencia a un lavado UV. La pérdida por remojo durante
un minuto en una mezcla de 80% en peso de
2-butoxi-etanol (disolvente
butil-CELLOSOLVE®) y 20% en peso de agua valora la
resistencia a la solución mojadora. Como se describirá en los
ejemplos, la pérdida por remojo durante un minuto se mide
recubriendo una capa del material polimérico sobre un sustrato,
típicamente con un gramaje de recubrimiento de aproximadamente 1,5
g/m^{2}, remojando en el disolvente apropiado a temperatura
ambiente durante un minuto el sustrato recubierto, secando el
sustrato recubierto, midiendo la pérdida de peso y expresándola como
porcentaje referido al peso total del material polimérico presente
en el sustrato.
El parámetro de resistencia química debe ser
mayor que aproximadamente 0,4, preferiblemente mayor que
aproximadamente 0,5, más preferiblemente mayor que aproximadamente
0,6. En casos favorables se puede obtener un parámetro de
resistencia química de por lo menos aproximadamente 0,65 o mayor. La
pérdida por remojo durante un minuto en cada disolvente debe ser
menor que aproximadamente 60%, preferiblemente menor que
aproximadamente 40%, más preferiblemente menor que aproximadamente
35%. Preferiblemente la pérdida por remojo durante un minuto en un
disolvente debe ser menor que aproximadamente 40%, más
preferiblemente menor que aproximadamente 30%, más preferiblemente
menor que aproximadamente 20% y lo más preferiblemente menor que
aproximadamente 10%. Más preferiblemente, la pérdida por remojo
durante un minuto en el otro disolvente debe ser menor que
aproximadamente 60%, preferiblemente menor que aproximadamente 40% y
más preferiblemente menor que aproximadamente 35%.
Capas inferiores que comprenden un solo material
polimérico pueden cumplir estos requisitos. Se puede mejorar la
resistencia química usando una combinación de dos o más materiales
poliméricos.
Una combinación de un primer material polimérico
que es resistente a una mezcla de 80% en peso de diacetona alcohol y
20% en peso de agua y un segundo material polimérico que es
resistente a una mezcla de 80% en peso de
2-butoxietanol y 20% en peso de agua produce
sorprendentemente una capa que muestra buena resistencia a ambos
disolventes. Preferiblemente, el primer material polimérico tiene
una pérdida por remojo durante un minuto menor que aproximadamente
20%, más preferiblemente menor que aproximadamente 10% y lo más
preferiblemente menor que aproximadamente 5% en una mezcla de 80% en
peso de diacetona alcohol y 20% en peso de agua, y el segundo
material polimérico tiene una pérdida por remojo durante un minuto
menor que aproximadamente 20%, más preferiblemente menor que
aproximadamente 10% y lo más preferiblemente menor que
aproximadamente 5% en una mezcla de 80% en peso de
2-butoxietanol y 20% en peso de agua.
Primeros materiales poliméricos útiles son
copolímeros que son solubles en el revelador acuoso alcalino y
resistentes a una mezcla de 80% en peso de diacetona alcohol y 20%
de agua. Preferiblemente contienen por lo menos un grupo funcional
seleccionado del grupo formado por ácidos carboxílicos
(especialmente los derivados de la polimerización de ácido acrílico
o ácido metacrílico), imidas cíclicas N-sustituidas
(como maleimida derivada de N-fenilmaleimidas) y
amidas (especialmente las derivadas de acrilamida y metacrilamida).
Más preferiblemente en el copolímero están presentes dos de los
grupos funcionales y lo más preferiblemente en el copolímero están
presentes los tres grupos funcionales.
Primeros materiales poliméricos particularmente
útiles son copolímeros que comprenden maleimidas
N-sustituidas (especialmente
N-fenilmaleimida), metacrilamidas (especialmente
metacrilamida) y ácido acrílico y/o metacrílico (especialmente ácido
metacrílico). En lugar de algo o de toda la metacrilamida se pueden
usar otros monómeros hidrófilos, como metacrilato de hidroxietilo.
En lugar de algo o de todo el ácido metacrílico se pueden usar otros
monómeros solubles en el revelador acuoso alcalino, como ácido
acrílico.
Los materiales poliméricos preferidos de
este tipo son copolímeros de N-fenilmaleimida,
metacrilamida y ácido metacrílico, más preferiblemente los que
contienen aproximadamente 25 a aproximadamente 75% en moles,
preferiblemente aproximadamente 35 a aproximadamente 60% en moles
de N-fenilmaleimida; aproximadamente 10 a
aproximadamente 50% en moles, preferiblemente aproximadamente 15 a
aproximadamente 40% en moles de metacrilamida; y aproximadamente 5 a
aproximadamente 30% en moles, preferiblemente aproximadamente 10 a
aproximadamente 30% en moles de ácido metacrílico.
Segundos materiales poliméricos útiles son
copolímeros solubles en el revelador acuoso alcalino y resistentes a
una mezcla de 80% en peso de
2-butoxi-etanol y 20% en peso de
agua. Preferiblemente contienen por lo menos un grupo funcional
seleccionado del grupo formado por nitrilo (especialmente los
derivados de la polimerización de acrilonitrilo y metacrilonitrilo)
y sulfonamido.
Segundos materiales poliméricos particularmente
útiles resistentes a una mezcla de 80% en peso de
2-butoxietanol y 20% en peso de agua son copolímeros
solubles en el revelador acuoso alcalino que comprenden un monómero
que tiene un enlace urea en su cadena lateral (esto es, un grupo
urea colgante), como los descritos en Ishizuka, patente de los
Estados Unidos número 5.731.127. Estos copolímeros comprenden
aproximadamente 10 a aproximadamente 80% en peso, preferiblemente
aproximadamente 20 a 80% en peso, de uno o más monómeros
representados por la fórmula general
[CH_{2}
= C(R) - CO_{2} - X - NH - CO - NH - Y -
Z],
en la que R es -H o -CH_{3}, X es
un grupo enlazante bivalente, Y es un grupo aromático bivalente
sustituido o no sustituido y Z es -OH, -COOH o
-SO_{2}NH_{2}.
Preferiblemente R es -CH_{3}. Preferiblemente X
es un grupo alquileno sustituido o no sustituido, un grupo fenileno
(C_{6}H_{4}) sustituido o no sustituido o un grupo naftaleno
(C_{10}H_{6}) sustituido o no sustituido, como
-(CH_{2})_{n}- (en el que n es 2 a 8), 1,2-, 1,3- y
1,4-fenileno y 1,4-, 2,7- y
1,8-naftaleno. Más preferiblemente, X no está
sustituido y aún más preferiblemente n es 2 ó 3; lo más
preferiblemente X es -(CH_{2}CH_{2})-. Más preferiblemente, Y no
está sustituido y lo más preferiblemente es
1,4-fenileno no sustituido. Z es -OH, -COOH o
-SO_{2}NH_{2}, preferiblemente -OH.
Un monómero preferido es
[CH_{2}
= C(CH_{3}) - CO_{2} - CH_{2}CH_{2} - NH - CO - NH -
p-C_{6}H_{4} -
Z],
en el que Z es -OH, -COOH o
-SO_{2}NH_{2}, preferiblemente
-OH.
En la síntesis del copolímero, se pueden usar uno
o más de los monómeros que contienen el grupo urea. Los copolímeros
también comprenden 20 a 90% en peso de otros monómeros
polimerizables, como maleimidas N-sustituidas, ácido
acrílico, ácido metacrílico, ésteres acrílicos, ésteres
metacrílicos, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, acrilamidas y
metacrilamidas.
Un copolímero que comprende más de 60% en moles y
no más de 90% en moles de acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo, además
de acrilamida y/o metacrilamida, proporciona propiedades físicas
superiores. Más preferiblemente, los copolímeros solubles en el
revelador acuoso alcalino comprenden 30 a 70% en peso de monómeros
que contienen el grupo urea, 20 a 60% en peso de acrilonitrilo o
metacrilonitrilo (preferiblemente acrilonitrilo) y 5 a 25% en peso
de acrilamida o metacrilamida (preferiblemente metacrilamida).
Otro grupo de segundos materiales poliméricos
particularmente útiles que son resistentes a una mezcla de 80% en
peso de 2-butoxietanol y 20% en peso de agua
incluyen copolímeros solubles en el revelador acuoso alcalino que
comprenden aproximadamente 10 a 90% en moles de una unidad
monomérica de sulfonamida, especialmente los que comprenden
N-(p-aminosulfonilfenil)metacrilamida,
N-(m-aminosulfonilfenil)metacrilamida y
N-(o-aminosulfonilfenil)metacrilamida y/o la
correspondiente acrilamida. En Aoshima, patente de los Estados
Unidos número 5.141.838, se describen materiales poliméricos
solubles en el revelador acuoso alcalino que comprenden un grupo
sulfonamido colgante, su método de preparación y monómeros útiles
para su preparación. Materiales poliméricos particularmente útiles
comprenden: (1) la unidad monomérica de sulfonamida, especialmente
N-(p-aminosulfonilfenil)metacrilamida, (2)
acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo y (3) metacrilato de metilo y/o
acrilato de metilo.
Los materiales poliméricos antes descritos son
solubles en el revelador acuoso alcalino. Además, son solubles en
disolventes polares, como monometil éter de etilenglicol, que se
pueden usar como disolvente de recubrimiento para la capa inferior.
Sin embargo, son poco solubles en disolventes menos polares,
como 2-butanona (metil etil cetona), que se pueden
usar como disolvente para recubrir la capa superior que está sobre
la capa inferior, sin disolver ésta.
Estos materiales poliméricos se pueden preparar
por métodos bien conocidos, como polimerización por radicales
libres. La síntesis de copolímeros solubles en el revelador acuoso
alcalino y que tienen enlaces urea en sus cadenas laterales se
describe, por ejemplo, en Ishizuka, patente de los Estados Unidos
número 5.731.127.
La capa inferior también puede comprender uno o
más de otros materiales poliméricos, siempre que la adición de estos
materiales poliméricos no afecte negativamente a las propiedades de
resistencia química y solubilidad de la capa inferior. Cuando estén
presentes, estos otros materiales poliméricos preferidos son resinas
de novolaca, que se pueden añadir para mejorar la longitud de
recorrido del miembro impresor por un proceso de calentamiento
posterior al revelado.
La capa inferior puede absorber radiación,
preferiblemente radiación en el intervalo de aproximadamente 800 a
1.200 nm, que es el intervalo usado comúnmente para formar
térmicamente una imagen en elementos en los que se puede formar una
imagen. En la capa inferior puede estar presente un absorbedor,
denominado a veces "material de conversión fototérmica". Los
materiales de conversión fototérmica absorben radiaciones y las
convierten en calor. Los materiales de conversión fototérmica pueden
absorber radiaciones ultravioletas, visibles y/o infrarrojas y
convertirlas en calor. Aunque uno de los materiales poliméricos
puede comprender un resto absorbente, esto es, ser un material de
conversión fototérmica, típicamente el material de conversión
fototérmica es un compuesto distinto.
El absorbedor de la radiación que forma la imagen
puede ser un colorante o pigmento, como un colorante o pigmento de
la clase de escuarilios, merocianinas, indolizinas, pirilios o
diotiolinas metálicas. Ejemplos de pigmentos absorbentes son Projet
900, Projet 860 y Projet 830 (disponibles todos ellos de Zeneca).
También se pueden usar pigmentos de negro de carbono. Debido a sus
anchas bandas de absorción, se pueden usar planchas basadas en negro
de carbono con dispositivos múltiples de formación de la imagen por
radiaciones infrarrojas que tienen un intervalo ancho de picos de
longitudes de onda de emisión.
Se prefieren colorantes, especialmente colorantes
solubles en el revelador acuoso alcalino, para evitar que sedimente
material insoluble en el revelador. El colorante se puede elegir,
por ejemplo, de colorantes de indoanilina, colorantes de oxonol,
derivados de porfirina, colorantes de antraquinona, colorantes de
merostirilo, compuestos de pirilio y derivados de escuarilio. Se
describen colorantes absorbentes de radiaciones en numerosas
descripciones y solicitudes de patentes, por ejemplo, Nagasaka, EP
0.823.327; Van Damme, EP 0.908.397; De Boer, patente de los Estados
Unidos número 4.973.572; Jandrue, patente de los Estados Unidos
número 5.244.771; y Chapman, patente de los Estados Unidos número
5.401.618. Ejemplos de colorantes absorbentes útiles incluyen
ADS-830A y ADS-1064 (disponibles
ambos de American Dye Source, Montreal, Canadá), EC2117 (disponible
de FEW, Wolfen, Alemania), Cyasorb IR 99 y Cyasorb IR 165
(disponibles ambos de Glendale Protective Technology), Epolite
IV-62B y Epolite III-178
(disponibles ambos de Epoline), PINA-780 (disponible
de Allied Signal Corporation) y Spectra IR 830A y Spectra IR 840A
(disponibles ambos de Spectra Colors).
Cuando está presente, la cantidad de absorbedor
en la capa inferior es generalmente suficiente para proporcionar una
densidad óptica de por lo menos 0,05 y preferiblemente una densidad
óptica de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2 en la longitud de
onda que forma la imagen. Como es bien conocido por los expertos en
la técnica, la cantidad de absorbedor requerido para producir una
densidad óptica particular puede ser determinada, usando la ley de
Beer, a partir del espesor de la capa inferior y del coeficiente de
extinción del absorbedor a la longitud de onda usada para formar la
imagen. Para elementos en los que se puede formar térmicamente una
imagen por radiación, se prefieren elementos en los que la capa
inferior absorbe la radiación que forma la imagen.
Típicamente la capa inferior comprende
aproximadamente 10 a aproximadamente 90% en peso del primer material
polimérico y aproximadamente 10 a aproximadamente 90% en peso del
segundo material polimérico, basado en el peso total del primer y
segundo material polimérico de la capa inferior. Preferiblemente la
capa inferior comprende aproximadamente 40 a aproximadamente 85% en
peso del primer material polimérico y aproximadamente 15 a
aproximadamente 60% en peso del segundo material polimérico, basado
en el peso total del primer y segundo material polimérico de la capa
inferior. Típicamente el primer y el segundo material polimérico
juntos constituyen por lo menos aproximadamente el 50% en peso,
preferiblemente por lo menos aproximadamente el 60% en peso y más
preferiblemente por lo menos aproximadamente el 65% en peso de la
capa inferior, basado en el peso total de los materiales de la capa
inferior. Cuando están presentes, en la capa inferior puede estar
presente típicamente hasta aproximadamente 20% en peso,
preferiblemente aproximadamente 1 a aproximadamente 20% en peso de
otros materiales poliméricos, basado en la cantidad total de todos
los materiales poliméricos de la capa inferior. Cuando la capa
inferior ha sido formulada para absorber la radiación que forma la
imagen, típicamente la capa inferior comprende por lo menos
aproximadamente 0,1% en peso del absorbedor y preferiblemente
aproximadamente 1 a aproximadamente 30% en peso del absorbedor,
basado en el peso total de la capa inferior.
Las combinaciones de estos materiales poliméricos
son solubles en el revelador acuoso alcalino. Además, típicamente
son solubles en disolventes y mezclas de disolventes polares, como
una mezcla de lactato de metilo/metanol/
dioxolano (15/42,5/42,5% en peso), que se pueden usar como disolvente de recubrimiento para la capa inferior. Sin embargo, son poco solubles en disolventes y mezclas de disolventes menos polares, como acetona, que se pueden usar como disolventes para recubrir la capa superior que está sobre la capa inferior, sin disolver ésta.
dioxolano (15/42,5/42,5% en peso), que se pueden usar como disolvente de recubrimiento para la capa inferior. Sin embargo, son poco solubles en disolventes y mezclas de disolventes menos polares, como acetona, que se pueden usar como disolventes para recubrir la capa superior que está sobre la capa inferior, sin disolver ésta.
La capa superior, o segunda capa, protege del
revelador acuoso alcalino a la capa inferior soluble en el revelador
acuoso alcalino. Con la capa inferior de esta invención se puede
usar cualquiera de las capas superiores conocidas en la técnica de
impresión litográfica. La capa superior es receptora de tinta y
comprende un tercer material polimérico.
En una realización, el tercer material polimérico
es receptor de tinta e insoluble en una solución acuosa que tiene un
pH mayor que aproximadamente 7 o más y soluble o dispersable en un
disolvente que es un disolvente orgánico o un disolvente aprótico.
Materiales poliméricos útiles de este tipo incluyen polímeros y
copolímeros acrílicos, poliestireno, copolímeros de
estireno-acrílico, poliésteres, poliamidas,
poliureas, poliuretanos, polímeros nitrocelulósicos, resinas
epoxídicas y combinaciones de los mismos. Los preferidos son
poli(metacrilato de metilo) y poliestireno. Aunque estos
materiales poliméricos no son solubles en el revelador acuoso
alcalino, cuando porciones del elemento en que se puede formar la
imagen se exponen térmicamente, se vuelven selectivamente permeables
al revelador y se separan.
En la solicitud de patente de los Estados Unidos
número de serie 09/301.866 (PCT/US99/12689) se describen sistemas en
los que la capa inferior absorbe radiación que forma la imagen. En
la publicación de patente europea EP 0 864 420 se describen sistemas
en los que la capa superior absorbe radiación que forma la
imagen.
En otra realización, el tercer material
polimérico es receptor de tinta y se disuelve en el revelador acuoso
alcalino pero la capa superior es insoluble en el revelador acuoso
alcalino antes de la formación de la imagen. Sin embargo, la capa
superior se vuelve soluble en el revelador acuoso alcalino después
de la formación de la imagen. El tercer material polimérico, que es
insoluble en agua pero soluble en reveladores acuosos alcalinos, se
usa para evitar que se forme sedimento en el revelador.
Se prefieren polímeros que contienen grupos
hidroxilos fenólicos, esto es, resinas fenólicas. Preferiblemente,
el material polimérico es un material polimérico estable a la luz,
insoluble en agua, soluble en reveladores acuosos alcalinos, que
forma películas y que tiene una multiplicidad de grupos hidroxilos
fenólicos en la cadena principal del polímero o en grupos colgantes.
Los grupos fenólicos imparten a la capa superior solubilidad en el
revelador acuoso alcalino y también se cree que forman un complejo
frangible térmicamente con el componente supresor de la solubilidad.
Resinas fenólicas preferidas son resinas de novolaca, resinas de
resol, resinas acrílicas que contienen grupos fenólicos colgantes y
resinas de polivinilfenol. Las más preferidas son resinas de
novolaca.
Las resinas de novolaca están disponibles
comercialmente y son bien conocidas por los expertos en la técnica.
Típicamente se preparan por la reacción de condensación de un fenol,
como fenol, m-cresol, o-cresol,
p-cresol, etc., con un aldehído, como formaldehído,
paraformaldehído, acetaldehído, etc., o con una cetona, como
acetona, en presencia de un catalizador ácido. Típicamente su peso
molecular medio ponderal es aproximadamente 1.000 a 15.000. Resinas
típicas de novolaca incluyen, por ejemplo, resinas de
fenol/formaldehído, resinas de cresol/formadelhído, resinas de
fenol/cresol/formaldehído, resinas de
p-t-butil-fenol/formaldehído
y resinas de pirogalol/acetona. Se preparan resinas de novolaca
particularmente útiles por reacción de fenol,
m-cresol o mezclas de m-cresol y
p-cresol con formaldehído, usando condiciones bien
conocidas por los expertos en la técnica.
Otras resinas fenólicas particularmente útiles
incluyen compuestos de polivinilo que tienen grupos hidroxilos
fenólicos. Dichos compuestos incluyen, por ejemplo,
polihidroxiestirenos y copolímeros que contienen unidades
repetitivas de un hidroxiestireno y polímeros y copolímeros que
contienen unidades repetitivas de hidroxiestirenos sustituidos.
En esta realización, la capa superior comprende
preferiblemente un compuesto que actúa como componente supresor de
la solubilidad del material polimérico, que es soluble en el
revelador acuoso. Sin estar ligado por teoría o explicación alguna,
se cree que los componentes supresores de la solubilidad son
"insolubilizadores reversibles", esto es, compuestos que
suprimen reversiblemente la solubilidad del material polimérico en
el revelador. Los componentes supresores de la solubilidad tienen
grupos funcionales polares que se cree actúan como sitios aceptores
de enlaces de hidrógeno con los grupos hidroxilos fenólicos
presentes en el tercer material polimérico. Los sitios aceptores
comprenden átomos con alta densidad electrónica, seleccionados
preferiblemente de elementos electronegativos del segundo período,
especialmente carbono, nitrógeno y oxígeno. Se prefieren componentes
supresores de la solubilidad que sean solubles en el revelador
acuoso alcalino.
El componente supresor de la solubilidad puede
ser un compuesto distinto inhibidor de la disolución.
Alternativamente, o adicionalmente, el tercer material polimérico
puede contener grupos polares además de los grupos fenólicos y, así,
actúan como material polimérico y como componente supresor de la
solubilidad. Se describen compuestos útiles inhibidores de la
disolución en West, patente de los Estados Unidos 5.705.308;
Parsons, WO 97/39894; Bennett, WO 97/07986 (PCT/GB96/01973);
Nagasaka, EP 0 823 327; Miyake, EP 0 909 627; West, WO 98/42507; y
Nguyen, WO 99/11458.
Se cree que los componentes supresores de la
solubilidad reducen reversiblemente la velocidad a la que el
material polimérico se disuelve en un revelador acuoso alcalino. Sin
estar ligado por teoría o explicación alguna, se cree que se forma
un complejo térmicamente frangible entre el componente supresor de
la solubilidad y el material polimérico. Cuando se calienta el
elemento, típicamente por exposición a la radiación que forma la
imagen en el intervalo de aproximadamente 800 a aproximadamente
1.200 nm o por una cabeza térmica, se rompe el complejo térmicamente
frangible. El revelador penetra en las regiones expuestas de la capa
superior mucho más rápidamente que en las regiones no expuestas. Las
regiones subyacentes de la capa inferior se separan junto con las
regiones expuestas de la capa superior, dejando al descubierto la
superficie hidrófila subyacente del sustrato.
En general, dichos compuestos deben tener un
"factor de inhibición" de por lo menos 0,5 y preferiblemente de
por lo menos 5. Los factores de inhibición de compuestos dados se
pueden medir fácilmente usando el procedimiento descrito por Shih
et al., Macromolecules, 27, 3.330 (1994). El factor de
inhibición es la pendiente de la recta obtenida representando
gráficamente el logaritmo de la velocidad de revelado en función de
la concentración de inhibidor en el recubrimiento. Las velocidades
de revelado se miden convenientemente por interferometría láser,
como se describe en Meyerhofer, IEEE Trans. Electron Devices,
ED-27, 921 (1980).
Grupos polares útiles incluyen, por ejemplo,
grupos diazo, grupos diazonio, grupos ceto, grupos ésteres de ácidos
sulfónicos, grupos ésteres fosfatos, grupos triarilmetano, grupos
onio (como sulfonio, yodonio y fosfonio), grupos en los que un átomo
de nitrógeno está incorporado en un anillo heterocíclico y grupos
que contienen un átomo cargado positivamente, especialmente un átomo
de nitrógeno cargado positivamente, típicamente un átomo de
nitrógeno cuaternizado, esto es, grupos amonio. Como componentes
supresores de la solubilidad también pueden ser útiles compuestos
que contienen otros grupos polares, como éter, amino, azo, nitro,
ferrocenio, sulfóxido, sulfona y disulfona. Como componentes
supresores de la solubilidad también pueden ser útiles acetales
monoméricos o poliméricos que tienen grupos acetales o cetales
repetitivos, ésteres monoméricos o poliméricos de ácidos
ortocarboxílicos que tienen por lo menos un grupo éster o amido de
ácidos ortocarboxílicos, enol éteres,
N-aciliminocarbonatos, acetales o cetales
cíclicos y \beta-cetoésteres o
\beta-cetoamidas. Son especialmente útiles
compuestos que contienen grupos aromáticos, como fenilo, fenilo
sustituido (como p-metilfenilo) y naftilo.
Compuestos que contienen un grupo diazo y que son
útiles como compuestos inhibidores de la disolución incluyen, por
ejemplo, o-diazonaftoquinonas (esto es,
quinonadiazidas), como compuestos en los que el resto de
o-diazonaftoquinona está unido a un resto
estabilizador que tiene un peso molecular menor que aproximadamente
5.000. Típicamente estos compuestos se preparan por reacción de una
1,2-naftoquinonadiazida que tiene en la posición 4 ó
5 un grupo halosulfonilo, típicamente un grupo cloruro de sulfonilo,
con un compuesto de mono- o polihidroxifenilo, como una mono- o
polihidroxibenzofenona. Los compuestos reactivos preferidos son los
cloruros o ésteres de sulfonilo, siendo los más preferidos los
cloruros de sulfonilo. Se describen estos compuestos, por ejemplo,
en el capítulo 5, páginas 178-225, de
"Photoreactive Polymers: The Science and Technology of
Resists", A. Reiser, Wiley, New York, 1989.
Compuestos útiles incluyen, pero sin carácter
limitativo,
2,4-bis(2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-5-naftalenosulfoniloxi)benzofenona,
monoéster de
2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-5-naftalenosulfoniloxi-2,2-bis(hidroxifenil)propano,
el hexaéster de hexahidroxibenzofenonona y ácido
2-diazo-1,2-dihidro-1-oxonaftaleno-5-sulfónico,
2,2'-bis(2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-5-naftalenosulfoniloxi)bifenilo,
2,2',4,4'-tetra-kis(2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-5-naftalenosulfoniloxi)bifenilo,
2,3,4-tris(2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-5-naftalenosulfoniloxi)benzofenona,
2,4-bis(2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-4-naftalenosulfoniloxi)benzofenona,
monoéster de
2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-4-naftalenosulfoniloxi-2,2-bis(hidroxifenil)propano,
el hexaéster de hexahidroxibenzo-fenona y ácido
2-diazo-1,2-dihidro-1-oxonaftaleno-4-sulfónico,
2,2'-bis(2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-4-naftalenosulfoniloxi)bifenilo,
2,2',4,4'-tetrakis(2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-4-naftalenosulfoniloxi)bifenilo,
2,3,4-tris(2-diazo-1,2-dihidro-1-oxo-4-nafta-lenosulfoniloxi)benzofenona
y otros conocidos en la técnica, por ejemplo, los descritos en
Mizutani, patente de los Estados Unidos número 5.143.816.
Compuestos poliméricos de
o-diazonaftoquinonas incluyen resinas modificadas
formadas por reacción de un derivado reactivo que contiene un resto
de o-diazonaftoquinona y un material polimérico que
contiene un grupo reactivo adecuado, como un grupo hidroxilo o
amino. Materiales poliméricos adecuados para formar estas resinas
modificadas incluyen las resinas de novolaca, resinas de resol,
polivinilfenoles, copolímeros acrilatos y metacrilatos de monómeros
que contienen grupos hidroxi, como metacrilato de vinilfenol y de
2-hidroxietilo, poli(alcohol vinílico), etc.
Derivados reactivos representativos incluyen ácidos sulfónicos y
carboxílicos y derivados ésteres o amidas del resto de
o-diazonaftoquinona. La modificación de resinas
fenólicas con compuestos que contienen el resto de
o-diazonaftoquinona es bien conocida y se describe,
por ejemplo, en West, patentes de los Estados Unidos números
5.705.308 y 5.705.322. Un ejemplo de resina modificada con un
compuesto que contiene un resto de
o-diazonaftoquinona es P-3000,
naftoquinonadiazida de una resina de pirogalol/acetona (PCAS,
Francia).
Compuestos que contienen un átomo de nitrógeno
cargado positivamente (esto es, cuaternizado) y que son útiles como
compuestos inhibidores de la disolución incluyen, por ejemplo,
compuestos de tetraalquilamonio, compuestos de quinolinio,
compuestos de benzotiazolio, compuestos de piridinio y compuestos de
imidazol. Compuestos de tetraalquilamonio representativos útiles
como inhibidores de la disolución incluyen bromuro de
tetrapropilamonio, bromuro de tetraetilamonio, cloruro de
tetrapropilamonio y cloruros de trimetilalquilamonio y bromuros de
trimetilalquilamonio, como bromuro de trimetiloctilamonio y cloruro
de trimetildecilamonio. Colorantes de triarilmetano representativos
útiles como compuestos inhibidores de la disolución incluyen violeta
de etilo, violeta cristal, verde malaquita, verde brillante, azul
Victoria B, azul Victoria R y azul puro Victoria BO.
Como inhibidores de la disolución son útiles
compuestos heterocíclicos cuaternizados. Compuestos de imidazolina
representativos incluyen Monazoline C, Monazoline O, Monazoline CY y
Monazoline T, fabricados por Mona Industries. Compuestos de
quinolinio representativos útiles como inhibidores de la disolución
incluyen yoduro de
1-etil-2-metilquinolinio,
yoduro de
1-etil-4-metilquinolinio
y colorantes de cianina que comprenden un resto quinolinio, como
azul de quinolina. Compuestos de benzotiazolio representativos
incluyen colorantes catiónicos de
3-etil-(2(3H)-benzotiazoliliden)-2-metil-1-(propenil)benzotiazolio
y yoduro de
3-etil-2-metilbenzotiazolio.
Compuestos de piridinio adecuados como inhibidores de la disolución
incluyen bromuro de cetilpiridinio y dicationes de
etil-viologén.
Como compuestos inhibidores de la disolución son
útiles sales de diazonio como, por ejemplo, sales de diazonio de
difenilaminas sustituidas y no sustituidas, como hexafluoroboratos
de difenilaminodiazonio metoxisustituido. Estos compuestos con
particularmente útiles en planchas no precalentadas.
Ésteres de ácidos sulfónicos representativos
útiles como compuestos inhibidores de la disolución incluyen
bencenosulfonato de etilo, bencenosulfonato de
n-hexilo, p-toluenosulfonato de
etilo, p-toluenosulfonato de
t-butilo y
p-tolueno-sulfonato de fenilo.
Ésteres fosfatos representativos incluyen fosfato de trimetilo,
fosfato de trietilo y fosfato de tricresilo. Sulfonas útiles
incluyen las que tienen grupos aromáticos, como difenil sulfona.
Aminas útiles incluyen las que tienen grupos aromáticos, como
difenilamina y trifenilamina.
Compuestos que contienen grupos ceto y que son
útiles como compuestos inhibidores de la disolución incluyen, por
ejemplo, aldehídos, cetonas (especialmente cetonas aromáticas) y
ésteres de ácidos carboxílicos. Cetonas aromáticas representativas
incluyen xantona, flavanona, flavona,
2,3-difenilinden-1-ona,
1'-(2'-acetonaftonil)benzoato, \alpha- y
\beta-naftoflavona,
2,6-difenil-4H-piran-4-ona
y
2,6-difenil-4H-tiopiran-4-ona.
Ésteres representativos de ácidos carboxílicos incluyen benzoato de
etilo, benzoato de n-heptilo y benzoato de
fenilo.
Un grupo preferido de compuestos inhibidores de
la disolución son los que también son colorantes, especialmente
colorantes de triarilmetano, como violeta de etilo. Estos compuestos
también pueden actuar como colorantes de contraste, que diferencian
las regiones sin imagen de las regiones con imagen en el elemento
revelado.
Cuando en la capa superior está presente un
compuesto inhibidor de la disolución, su cantidad puede variar mucho
pero generalmente es por lo menos aproximadamente 0,1% en peso,
típicamente 0,5 a 30% en peso, preferiblemente aproximadamente 1 a
aproximadamente 15% en peso, basado en el peso total seco de la
composición de la capa.
Alternativa o adicionalmente el material
polimérico puede comprender grupos polares que actúan como sitios
aceptores de enlaces de hidrógeno con los grupos hidroxi presentes
en el material polimérico y, por lo tanto, actúan como componentes
supresores de la solubilidad. Usando métodos bien conocidos por los
expertos en la técnica, se puede modificar una porción de los grupos
hidroxilos del material polimérico para introducir grupos polares,
por ejemplo, ésteres de ácidos carboxílicos (como ésteres benzoatos
y ésteres fosfatos), éteres (como fenil éteres) y ésteres de ácidos
sulfónicos [como metilsulfonatos, fenilsulfonatos,
p-tolueno-sulfonatos (tosilatos) y
p-bromofenilsulfonatos (brosilatos)].
La modificación de los grupos hidroxilos del
material polimérico incrementa su peso molecular y reduce el número
de grupos hidroxilos, reduciendo típicamente la solubilidad y la
velocidad de disolución del material polimérico en el revelador.
Aunque es importante que el nivel de modificación sea lo
suficientemente alto para que el material polimérico actúe como
componente supresor de la solubilidad, no debe ser tan alto que,
después de la formación térmica de la imagen, el material polimérico
no sea soluble en el revelador. Aunque el grado requerido de
modificación depende de la naturaleza del material polimérico y de
la naturaleza del resto que contiene los grupos polares introducidos
en el material polimérico, típicamente se modificarán
aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5% en moles, preferiblemente
aproximadamente 1 a aproximadamente 3% en moles de los grupos
hidroxilos. Estos materiales poliméricos modificados pueden actuar
como tercer material polimérico y como componente supresor de la
solubilidad. Se pueden usar solos en la capa superior o se pueden
combinar con otros materiales poliméricos y/o componentes supresores
de la solubilidad.
Un grupo preferido de materiales poliméricos que
comprenden grupos polares y actúan como componentes supresores de la
solubilidad son materiales poliméricos fenólicos modificados en los
que una porción de los grupos hidroxilos fenólicos han sido
convertidos a ésteres de ácido sulfónico, preferiblemente
fenil-sulfonatos o
p-toluenosulfonatos. La modificación se puede
realizar por reacción del material polimérico, por ejemplo, con
un cloruro de sulfonilo, como cloruro de
p-toluenosulfonilo, en presencia de una base, como
una amina terciaria. Un material polimérico modificado preferido es
una resina de novolaca modificada en la que aproximadamente 1 a 3%
en moles, preferiblemente aproximadamente 1,5 a aproximadamente 2,5%
en moles de los grupos hidroxilos han sido convertidos en grupos
fenilsulfonato o p-toluenosulfonato (tosilo).
Debe ser apreciado por los expertos en la técnica
que aunque polímeros fenólicos que han sido modificados con grupos
polares (por ejemplo, polímeros en los que algunos de los grupos
hidroxilos han sido modificados con grupos ésteres de ácidos
sulfónicos o con grupos que contienen el resto de diazonaftoquinona)
sean solubles en el revelador acuoso alcalino, una capa que
comprende o que consiste esencialmente en uno o más de estos
materiales es "insoluble" en el revelador acuoso alcalino. Esto
es porque la solubilidad o insolubilidad de la capa viene
determinada por las velocidades relativas a las que se disuelven en
el revelador las regiones con imagen y sin imagen de la capa.
Después de la exposición térmica de una capa que comprende o que
consiste esencialmente en uno o más de estos materiales poliméricos
fenólicos modificados, las regiones expuestas de la capa se
disuelven en el revelador acuoso alcalino más rápidamente que las
regiones no expuestas. Si la etapa de revelado se realiza durante un
tiempo apropiado, se separan las regiones expuestas y quedan las
regiones no expuestas por lo que se forma una imagen constituida por
las regiones no expuestas. Por lo tanto, las regiones expuestas son
"solubles" en el revelador acuoso alcalino y las regiones no
expuestas son "insolubles" en el revelador acuoso alcalino.
Se cree que los componentes supresores de la
solubilidad no son sensibles, esto es, fotorreactivos, a radiaciones
en el intervalo de aproximadamente 600 a aproximadamente 800 nm y a
radiaciones en el intervalo de aproximadamente 800 a aproximadamente
1.200 nm, que son los intervalos usados típicamente para formar una
imagen en un elemento en el que se puede formar térmicamente una
imagen. Si se usa una radiación para formar la imagen y es absorbida
en la capa inferior (esto es, la capa inferior comprende un
absorbedor de la radiación que forma la imagen), preferiblemente el
componente supresor de la solubilidad no absorberá una cantidad
significativa de la radiación que forma la imagen. La radiación que
forma la imagen debe pasar a través de la capa superior para que
pueda ser absorbida por el absorbedor presente en la capa inferior
subyacente. Así, salvo que se desee absorción de la radiación que
forma la imagen por la capa superior, cuando como componente
supresor de la solubilidad se usa un colorante, éste no debe
absorber significativamente en la longitud de onda que forma la
imagen si el elemento ha de formar la imagen por radiación y la
radiación ha de ser absorbida en la capa inferior. Preferiblemente,
el absorbedor de la radiación que forma la imagen absorbe en el
intervalo de aproximadamente 800 a aproximadamente 1.200 nm más
intensamente que en el intervalo visible (esto es, de
aproximadamente 380 a aproximadamente 780 nm).
La capa superior también puede comprender un
colorante para ayudar en la inspección visual del elemento expuesto
y/o revelado. Los colorantes de impresión diferencian durante el
procesamiento las regiones expuestas de las regiones no expuestas.
Los colorantes de contraste diferencian las regiones sin imagen de
las regiones con imagen en la plancha revelada. Si el elemento ha de
formar la imagen por radiación y la radiación que forma la imagen
ha de ser absorbida en la capa inferior, el colorante no debe
absorber intensamente en la longitud de onda que forma la
imagen.
La capa superior puede absorber una radiación,
preferiblemente una radiación en el intervalo de aproximadamente 800
a 1.200 nm que es el intervalo usado comúnmente para formar una
imagen en elementos en los que se puede formar térmicamente la
imagen. En la capa superior puede estar presente un absorbedor,
denominado a veces "material de conversión fototérmica". Los
materiales de conversión fototérmica absorben la radiación y la
convierten en calor. Los materiales de conversión fototérmica pueden
absorber radiaciones ultravioletas, visibles y/o infrarrojas y las
convierten en calor. Aunque el material polimérico puede comprender
un resto absorbente, esto es, puede ser un material de conversión
fototérmica, típicamente el material de conversión fototérmica es un
compuesto distinto. Los materiales útiles como materiales de
conversión fototérmica se han discutido anteriormente.
La capa superior de un elemento en el que se
puede formar fotoquímicamente una imagen comprende una composición
que puede formar una imagen, de trabajo positivo. La composición que
puede formar fotoquímicamente una imagen comprende una resina
fenólica y un material que comprende un resto de
o-diazo-naftoquinona
(naftoquinonadiazido), esto es, un compuesto de
o-diazonaftoquinona y/o una resina fenólica
modificada con un resto de o-diazonaftoquinona, o
una mezcla de estos materiales. Se describen composiciones que
pueden formar fotoquímicamente una imagen y que comprenden
materiales que comprenden un resto de
o-diazonaftoquinona (diazida de naftoquinona) en
numerosas patentes y publicaciones, como Schmidt, patentes de los
Estados Unidos números 3.046.110, 3.046.111, 3.046.115, 3.046.118 y
3.046.120; Süs, patentes de los Estados Unidos 3.046.119 y
3.046.122; y Rauner, patente de los Estados Unidos 3.647.443; así
como en el capítulo 5, páginas 178-224, de
"Photoreactive Polymers: The Science and Technology of
Resists", A. Reiser, Wiley, New York, 1989. Sin estar vinculado
por teoría o explicación alguna, se cree que la discriminación de la
imagen en estos sistemas se basa en un efecto cinético. Las regiones
expuestas se disuelven en el revelador básico más rápidamente que
las regiones no expuestas. El revelado se realiza durante un tiempo
suficiente para disolver en el revelador las regiones expuestas,
pero no tan largo que se disuelvan las regiones no expuestas. Por lo
tanto, las regiones expuestas se describen como "solubles" en
el revelador y las regiones no expuestas como "insolubles" en
el revelador.
Materiales útiles que contienen el resto de
o-diazonaftoquinona, esto es, compuestos de
o-diazonaftoquinona, y una resina fenólica
modificada con un resto de o-diazonaftoquinona,
incluyen, pero sin carácter limitativo, los discutidos
anteriormente.
La capa superior comprende también una resina
fenólica. Anteriormente se han descrito resinas fenólicas útiles. Se
prefieren resinas de novolaca.
La capa superior comprende un material que
comprende un resto de
o-diazo-naftoquinona
(naftoquinonadiazido), esto es, un compuesto de
o-diazonaftoquinona, y/o una resina fenólica
modificada con un resto o-diazonaftoquinona, o una
mezcla de estos materiales. La cantidad de resto de
o-diazonaftoquinona presente en la capa, que puede
estar presente en una compuesto de
o-diazonaftoquinona y/o en una resina modificada con
un resto de o-diazonaftoquinona, es típicamente por
lo menos aproximadamente 1% en peso y más típicamente 1 a 30% en
peso.
La capa superior también puede comprender un
colorante para ayudar en la inspección visual del elemento expuesto
y/o revelado. Los colorantes de impresión diferencian durante el
procesamiento las regiones expuestas de las regiones no expuestas.
También puede estar presente un compuesto que genera un ácido al
exponerlo a radiación actínica, como una triazina que contenga
halógeno, para producir una imagen impresa. Los colorantes de
contraste diferencian las regiones sin imagen de las regiones con
imagen en la plancha revelada.
El elemento en el que se puede formar una imagen
se puede preparar aplicando secuencialmente la capa inferior sobre
la superficie hidrófila del sustrato hidrófilo y aplicando después
la capa superior sobre la capa inferior usando métodos
convencionales de recubrimiento o estratificación. Sin embargo, es
importante evitar entremezclar la capa inferior y la capa
superior.
La capa inferior, o primera capa, se puede
aplicar sobre el sustrato hidrófilo por cualquier método
convencional. Típicamente se dispersan o disuelven los ingredientes
en un disolvente adecuado de recubrimiento y la mezcla resultante se
recubre por métodos convencionales, como recubrimiento por
centrifugación, recubrimiento con varilla, recubrimiento por
rotograbado o recubrimiento con rodillo. La capa superior, o segunda
capa, se puede aplicar sobre la capa inferior, típicamente a la
superficie de la capa inferior, por cualquier método convencional,
como los relacionados anteriormente. El término "disolvente"
incluye mezclas de disolventes, especialmente mezclas de disolventes
orgánicos.
La selección de los disolventes usados para
recubrir la capa inferior y para recubrir la capa superior dependerá
de la naturaleza de los materiales poliméricos y los otros
ingredientes presentes en las capas. Para evitar que la capa
inferior se disuelva y mezcle con la capa superior cuando ésta se
recubre sobre la capa inferior, se debe recubrir la capa superior a
partir de un disolvente en el que sean insolubles el primer y el
segundo material polimérico. Así, el disolvente de recubrimiento
para la capa superior debe ser un disolvente en el que el tercer
material polimérico sea suficientemente soluble para que se pueda
formar la capa superior y en el que el primer y el segundo material
polimérico sean esencialmente insolubles. Típicamente el primer y el
segundo material polimérico deben ser solubles en disolventes más
polares e insolubles en disolventes menos polares por lo que el
disolvente usado para recubrir la capa inferior es más polar que el
disolvente usado para recubrir la capa superior. En consecuencia, la
capa superior se puede recubrir típicamente a partir de un
disolvente orgánico convencional, como tolueno o
2-butanona. También se puede usar una etapa
intermedia de secado, esto es, secar la capa inferior para eliminar
el disolvente de recubrimiento antes de recubrir la capa superior
sobre aquélla, para evitar mezclado de las capas.
La capa superior se puede recubrir en forma de
dispersión acuosa para evitar que se disuelva la capa inferior
durante el proceso de recubrimiento. Alternativamente, la capa
inferior, la capa superior o las dos capas se pueden aplicar por
métodos convencionales de recubrimiento por extrusión a partir de
una mezcla fundida de componentes de las capas. Típicamente, dicha
mezcla fundida no contiene disolventes orgánicos volátiles.
La formación de la imagen se realiza por métodos
bien conocidos por los expertos en la técnica, como exposición a
radiación ultravioleta, radiación visible, radiación infrarroja
próxima o radiación infrarroja o por una cabeza térmica. En general,
el método usado para formar la imagen depende principalmente de la
naturaleza de la capa superior. Sin embargo, para formar la imagen
con radiación en el intervalo infrarrojo o infrarrojo próximo, se
prefiere un elemento que absorba en la longitud de onda
apropiada.
Se puede formar una imagen en un elemento en el
que se puede formar térmicamente una imagen con un láser o un
conjunto de láseres que emitan radiación infrarroja o infrarroja
próxima modulada en una región de longitudes de onda que sea
absorbida por el elemento. Para formar una imagen en un elemento en
el que se puede formar térmicamente la imagen se puede usar
radiación infrarroja, típicamente radiación infrarroja en el
intervalo de aproximadamente 800 a aproximadamente 1.200 nm. La
formación de la imagen se realiza convenientemente con un láser que
emita a aproximadamente 830 nm o a aproximadamente 1.056 nm.
Dispositivos adecuados disponibles comercialmente de formación de
una imagen incluyen formadores de imagen, como un Creo Trendsetter
(disponible de Creo Corp., British Columbia, Canadá) y un Gerber
Crescent 42T (disponible de Gerber Corporation).
Alternativamente, se puede formar una imagen en
un elemento en el que se puede formar térmicamente la imagen usando
un aparato convencional que contiene una cabeza de impresión
térmica. Un aparato de formar una imagen a usar junto con elementos
en los que se puede formar una imagen incluye por lo menos una
cabeza térmica pero usualmente incluirá un conjunto de cabezas
térmicas, como el modelo TDK número LV5416 usado en máquinas de
fáxes térmicos e impresoras de sublimación. Cuando la exposición se
realiza con una cabeza térmica, no es necesario que el elemento
absorba radiación infrarroja. Sin embargo, con una cabeza térmica se
puede formar una imagen en elementos que absorben radiación
infrarroja.
En cualquier caso, la formación de la imagen se
realiza típicamente por formación digital directa. Las señales de la
imagen se almacenan en un ordenador como archivo de datos de mapa de
bits. Dichos archivos pueden ser generados por un procesador de
imágenes en forma de trama (RIP) o por otro medio adecuado. Por
ejemplo, un RIP puede aceptar datos de entrada en lenguaje de
descripción de paginación, que define todas las características
requeridas para ser transferidas sobre el elemento en el que se
puede formar la imagen, o como combinación de lenguaje de
descripción de paginación y uno o más archivos de datos de imágenes.
Los mapas de bits se construyen para definir el tono del color así
como frecuencias y ángulos de la pantalla.
Para formar fotoquímicamente la imagen, el
elemento se expone a radiación actínica que es absorbida por el
componente o componentes fotorreactivos de la capa superior y que
procede de un foco luminoso, como una lámpara de arco de carbono,
una lámpara de mercurio, una lámpara de xenón, una lámpara de
tungsteno, una lámpara de haluro metálico o un láser que emite a la
longitud de onda apropiada. Típicamente las
o-diazonaftoquinonas sustituidas en la posición 5
absorben a 350 y 400 nm. Típicamente las diazonaftoquinonas
sustituidas en la posición 4 absorben a 310 y 390 nm. La exposición
se realiza típicamente a través de una fotopantalla aunque también
es posible la exposición digital directa con un láser que emita a la
longitud de onda apropiada.
La formación de una imagen en un elemento en el
que se puede formar la imagen produce un elemento con la imagen ya
formada, que comprende una imagen latente de regiones con imagen y
sin imagen. El revelado del elemento expuesto, para formar un
elemento revelado, convierte la imagen latente en una imagen
separando las regiones expuestas de la capa superior y de la capa
inferior y exponiendo la superficie hidrófila del sustrato
subyacente. El elemento es "de trabajo positivo" porque la
primera capa y la capa superior son separadas en las regiones
expuestas para exponer la superficie hidrófila subyacente del
sustrato hidrófilo. Así, las regiones expuestas se convierten en
regiones no aceptoras de tinta.
El elemento expuesto se revela con un revelador
apropiado. El revelador puede ser cualquier líquido o solución que
pueda penetrar y disolver las regiones expuestas de la capa superior
y las regiones subyacentes de la capa inferior sin afectar
sustancialmente a las regiones complementarias no expuestas.
Los reveladores útiles son soluciones acuosas que
tienen un pH de aproximadamente 7 o más. Los reveladores preferidos
son los que tienen un pH entre aproximadamente 8 y aproximadamente
13,5, típicamente de por lo menos 11, preferiblemente de por lo
menos 12. Se prefieren reveladores totalmente acuosos, esto es, que
no comprenden un disolvente orgánico añadido. Reveladores acuosos
alcalinos útiles incluyen reveladores disponibles comercialmente,
como PC3000, PC955 y PC9000, disponibles todos ellos de Kodak
Polychrome Graphics LLC.
Típicamente el revelador acuoso alcalino se
aplica al elemento en el que se ha formado la imagen frotando o
barriendo la capa superior con un aplicador que contiene al
revelador. Alternativamente, el elemento en el que se ha formado la
imagen puede ser cepillado con el revelador o éste puede ser
aplicado al elemento rociando la capa superior con fuerza suficiente
para separar las regiones expuestas. En cualquier caso, se produce
un elemento revelado.
El elemento revelado, típicamente un miembro de
impresión litográfica o plancha de impresión, comprende (1) regiones
en las que se han separado la capa inferior y la capa superior
dejando al descubierto la superficie subyacente del sustrato
hidrófilo y (2) regiones complementarias en las que no se han
separado la capa superior ni la capa inferior. Las regiones en las
que no se han separado la capa inferior ni la capa superior son
receptoras de tinta y corresponden a las regiones que no han estado
expuestas durante la formación de la imagen.
Si se desea, se puede usar una etapa de
calentamiento después del revelado para incrementar la longitud de
recorrido del miembro impresor. El calentamiento se puede realizar,
por ejemplo, a una temperatura de aproximadamente 220 a
aproximadamente 240ºC durante un tiempo de 7 a 10 minutos.
Las propiedades ventajosas de la invención se
pueden observar por referencia a los siguientes ejemplos que
ilustran, pero no limitan, la invención.
- 28-2930
- Copolímero de acetato de vinilo/crotonato/neodecanoato de vinilo (National Starch and Chemical Co.)
- 1077
- Resina de novolaca alquilsustituida (Schenectady Int., Schenectady, NY, Estados Unidos)
- A-21
- Solución de 30% de poli(metacrilato de metilo) en tolueno/butanol 90:10 (Rohm & Haas)
- ADS-830A
- Colorante que absorbe radiación infrarroja (\lambda_{max} = 830 nm) (American Dye Source, Montreal, Canadá)
- Copolímero1
- Copolímero de N-fenilmaleimida, metacrilamida y ácido metacrílico (40:35:25% en moles)
- Violeta de etilo
- C.I. 42600; CAS 2390-59-2 (\lambda_{max} = 596 nm)
- \quad
- [(p-(CH_{3}CH_{2})_{2}NC_{6}H_{4})_{3}C^{+}Cl^{-}]
- HRS02
- Resina de novolaca alquilsustituida
- LB 744
- Resina novolaca de cresol (Bakelite, Iserlohn-Letmathe, Alemania)
- PMP234
- Copolímero de APK-234, acrilonitrilo y metacrilamida (40:50:10% en peso). APK-234 es un monómero sustituido con urea de la siguiente estructura:
- \quad
- [CH_{2}=C(CH_{3})-CO_{2}-CH_{2}CH_{2}-NH-CO-NH-p-C_{6}H_{4}-OH]
- P-3000
- Naftoquinonadiazida de una resina de pirogalol/acetona (PCAS, Francia)
- Copolímero PU
- Copolímero de N-(p-aminosulfonilfenil)metacrilamida, acrilo-nitrilo y metacrilato de metilo (34:24:42% en moles = 60,5:9,3:30,2% en peso)
- Scriptset 540
- Semiéster etílico de un copolímero de anhídrido maleico/estireno (Monsanto, St. Louis, MO)
- SD-140A
- Resina de novolaca (Borden Chemical, Columbus, OH, Estados Unidos)
- Triazina B
- 2,4-bis(triclorometil)-6-(4-metoxi-1-naftil)-1,3,5-triazina (PCAS, Francia)
Ejemplo comparativo
1
Este ejemplo ilustra la resistencia de una capa
inferior de copolímero PU a los disolventes. Se disolvió copolímero
PU (5 g) y colorante ADS-830A (0,9 g) en 100 g de
una mezcla de metanol/dioxolano/lactato de metilo (43:43:14% en
peso). La mezcla se recubrió por centrifugación sobre un sustrato
litográfico estándar, con un gramaje de recubrimiento de 1,5
g/m^{2}. El sustrato era una hoja de aluminio que había sido
decapada electroquímicamente, anodizada y recubierta con poli(ácido
vinilfosfónico).
Se midió la resistencia de la capa inferior a los
disolventes como pérdida por remojo en dos mezclas diferentes de
disolventes. Se midió la pérdida por remojo midiendo el cambio de
peso de una placa de 1 dm^{2} antes y después de remojar durante
un tiempo específico a temperatura ambiente y secar. Se calculó la
pérdida por remojo dividiendo la pérdida de peso por el peso total
del recubrimiento.
La pérdida por remojo durante un minuto en una
mezcla de 80% en peso de diacetona alcohol y 20% en peso de agua,
formulada para ensayar la resistencia a un lavado UV, fue
aproximadamente 100%. La pérdida por remojo durante un minuto en una
mezcla de 80% en peso de 2-butoxietanol y 20% en
peso de agua, formulada para ensayar la resistencia al alcohol y a
la solución mojadora, fue aproximadamente 0%. Esto sugiere que la
capa es resistente a la solución mojadora pero no a un lavado
UV.
Se preparó una solución de recubrimiento para la
capa superior disolviendo 12,47 g de A-21 en 190 g
de tolueno. En la solución se dispersaron partículas de
PMP-1100 [poli(tetrafluoroetileno)] (DuPont,
Wilmington, DE) (0,22 g) usando un mezclador de gran cizallamiento
durante 5 minutos. El recubrimiento se recubrió sobre la cara
superior de la capa inferior, con un gramaje de recubrimiento de 0,5
g/m^{2}, para producir un elemento en el que se puede formar
térmicamente una imagen.
Se produjo una imagen en el elemento exponiéndolo
a un Creo Trendsetter (un dispositivo de exposición térmica que
tiene un conjunto de diodos láser que emiten a 830 nm), con una
regulación de potencia de 8,5 W y una velocidad del tambor de 116,3
rpm, que corresponde a una exposición de 160 mJ/cm^{2}. El
elemento en el que se había formado la imagen se reveló con
revelador T-153 (Kodak Polychrome Graphics), que
separó las regiones expuestas. Para examinar la resistencia química
de la imagen, el elemento en el que se había formado la imagen se
lavó con una mezcla de diaceton alcohol/agua (80:20% en peso). La
imagen se borró esencialmente.
Ejemplo comparativo
2
Este ejemplo ilustra la resistencia de una capa
inferior de PMP-234 a los disolventes. Siguiendo el
procedimiento del ejemplo comparativo 1, la pérdida por remojo
durante un minuto en la mezcla de diacetona alcohol/agua fue 100%.
La pérdida por remojo durante un minuto en la mezcla de
2-butoxietanol/agua fue 0%. Esto sugiere que la capa
es resistente a la solución mojadora pero no a un lavado UV.
Se preparó un elemento con una imagen formada,
como se ha descrito en el ejemplo comparativo 1. Para examinar la
resistencia química de la imagen, el elemento en el que se había
formado la imagen se lavó con la mezcla de diacetona alcohol/agua.
La imagen se borró esencialmente.
Ejemplo comparativo
3
Este ejemplo ilustra la resistencia de una capa
inferior de copolímero 1 a los disolventes. Siguiendo el
procedimiento del ejemplo comparativo 1, la pérdida por remojo
durante un minuto en la mezcla de diacetona alcohol/agua fue 0%. La
pérdida por remojo durante un minuto en la mezcla de
2-butoxietanol/agua fue 100%. Esto sugiere que la
capa es resistente a un lavado UV pero no a la solución
mojadora.
Se preparó un elemento con una imagen formada,
como se ha descrito en el ejemplo comparativo 1. Para examinar la
resistencia química de la imagen, el elemento en el que se había
formado la imagen se lavó con la mezcla de
2-butoxi-etanol/agua. La imagen se
borró esencialmente.
Este ejemplo ilustra la resistencia de una capa
inferior que comprende una mezcla 75:25 en peso de copolímero 1 y
copolímero PU a los disolventes. Siguiendo el procedimiento del
ejemplo comparativo 1, se disolvieron 3,75 g de copolímero 1, 1,25 g
de copolímero PU y 0,9 g de ADS-830A en 100 g de una
mezcla de metanol/dioxolano/lactato de metilo (43:43:14% en peso).
La mezcla se recubrió por centrifugación sobre el sustrato de
impresión litográfica, con un gramaje de recubrimiento de 1,5
g/m^{2}.
Siguiendo el procedimiento del ejemplo
comparativo 1, la pérdida por remojo de la capa inferior durante un
minuto en la mezcla de diacetona alcohol/agua fue 32%. La pérdida
por remojo durante un minuto en la mezcla de
2-butoxietanol/agua fue 1%. El parámetro de
resistencia química fue 0,67.
Se preparó un elemento con una imagen formada,
como se ha descrito en el ejemplo comparativo 1 excepto que el
elemento en el que se había formado la imagen se reveló con
revelador 956 (Kodak Polychrome Graphics). El elemento en el que se
había formado la imagen se lavó con la mezcla de diacetona
alcohol/agua. La imagen quedó esencialmente intacta.
Este ejemplo ilustra la resistencia de una capa
inferior que comprende una mezcla 80:20 en peso de copolímero 1 y
PMP-234 a los disolventes. Siguiendo el
procedimiento del ejemplo comparativo 1, se disolvieron 4,0 g de
copolímero 1, 1,0 g de PMP-234 y 0,9 g de
ADS-830A en 100 g de una mezcla de
metanol/dioxolano/lactato de metilo/dimetilformamida (43:43:7:7% en
peso). La mezcla se recubrió por centrifugación sobre el sustrato de
impresión litográfica, con un gramaje de recubrimiento de 1,5
g/m^{2}.
Siguiendo el procedimiento del ejemplo
comparativo 1, la pérdida por remojo de la capa inferior durante un
minuto en la mezcla de diacetona alcohol/agua fue 32%. La pérdida
por remojo durante un minuto en la mezcla de
2-butoxietanol/agua fue 1%. El parámetro de
resistencia química fue 0,67.
Se preparó un elemento con una imagen formada,
como se ha descrito en el ejemplo 1. El elemento en el que se había
formado la imagen se lavó con la mezcla de diacetona alcohol/agua.
La imagen quedó esencialmente intacta. El elemento en el que se
había formado la imagen se lavó con la mezcla de
2-butoxietanol/agua. La imagen quedó esencialmente
intacta.
Este ejemplo ilustra un elemento en el que se
puede formar térmicamente una imagen, con una capa superior que
comprende un componente supresor de la solubilidad. Se disolvieron
P-3000 (4,42 g), HRS02 (0,885 g),
SD-140A (8,85 g), violeta de etilo (0,017 g) y
triazina B (0,13 g) en una mezcla de tolueno (130 g) y
2-metoxipropanol (56 g). La mezcla fue recubierta
por centrifugación a una velocidad de 80 rpm sobre el capa inferior
del sustrato recubierto producido en el ejemplo 1, con un gramaje de
recubrimiento de 1,6 g/m^{2}, para producir un elemento en el que
se puede formar térmicamente una imagen.
El elemento fue expuesto a un Creo Trendsetter
(un dispositivo de exposición térmica que tiene un conjunto de
diodos láser que emiten a 830 nm) a una programación de potencia de
8,5 W y una velocidad del tambor de 120 rpm.
El elemento en el que se había formado la imagen
se reveló pasando una bayeta suave empapada con revelador 956, un
revelador de negativos. La capa inferior y la capa superior se
separaron en las regiones expuestas térmicamente; las regiones no
expuestas quedaron intactas. El elemento en el que se había formado
la imagen mostró excelente resolución con una resolución de puntos
de 2 a 98%, a un rayado de 78,74 pares de líneas por centímetro.
El elemento en el que se había formado la imagen
se reveló también con revelador PD1 (un revelador de positivos;
Kodak Plychrome Graphics, Japón) a una dilución 1:8. El elemento en
el que se había formado la imagen mostró excelente resolución.
Ejemplos
4-11
Se preparó una serie de elementos en los que se
puede formar térmicamente una imagen, con diferentes capas
superiores. En cada caso, se disolvieron el material polimérico
indicado en la tabla 1 (1,31 g), P-3000 (0,66 g),
violeta de etilo (0,005 g) y triazina B (0,0162 g) en una mezcla de
2-metoxipropanol (67 g), tolueno (14,7 g) y
2-butanona (14,7 g).
Cada una de las mezclas resultante fue recubierta
por centrifugación a una velocidad de 80 rpm sobre la capa inferior
del sustrato recubierto producido en el ejemplo 1. Cada uno de los
elementos en los que se puede formar térmicamente una imagen se
reveló con revelador 956 como se ha descrito en el ejemplo 3. Cada
uno de los elementos produjo una buena imagen.
Este ejemplo ilustra un elemento en el que la
capa superior comprende un componente supresor de la solubilidad. Se
disolvió LB 744 (4,85 g) y violeta de etilo (0,15 g) en una mezcla
de 20 g de 2-metoxipropanol y 40 g de tolueno. La
mezcla fue recubierta por centrifugación a una velocidad de 80 rpm
sobre la capa inferior del sustrato recubierto producido en el
ejemplo 1, con un gramaje de recubrimiento de 1,2 g/m^{2}, para
producir un elemento en el que se puede formar térmicamente una
imagen. El elemento resultante fue expuesto y revelado con revelador
956 como se ha descrito en el ejemplo 3. Se obtuvo una buena
imagen.
Este ejemplo describe la preparación de
copolímero 1. Se colocó metilglicol (1 litro) en un matraz de fondo
redondo equipado con agitador, termómetro, entrada de nitrógeno y
condensador de reflujo. Se añadió y se disolvió, agitando, ácido
metacrílico (55,74 g), N-fenilmaleimida (181,48 g) y
metacrilamida (77,13 g). Se añadió
2,2-azobisisobutironitrilo (AIBN) (0,425 g) y se
calentó la mezcla, agitando, a 60ºC durante aproximadamente 24
horas. Después se añadieron aproximadamente 5 litros de metanol y el
copolímero precipitado se filtró, se lavó dos veces con metanol y se
secó en una estufa a 40ºC durante 2 días.
Siguiendo este procedimiento general se pueden
preparar otros materiales de este tipo. Por ejemplo, se puede
preparar un copolímero de N-fenilmaleimida,
metacrilamida y ácido metacrílico (45:35:20% en moles) por reacción
de ácido metacrílico (36,12 g), N-fenilmaleimida
(165,4 g), metacrilamida (62,5 g) y AIBN (3,4 g) en metilglicol (800
ml).
Si se realiza la polimerización en
1,3-dioxolano, en algunos casos se puede evitar la
reprecipitación. Los monómeros son solubles en
1,3-dioxolano pero el material polimérico es
insoluble y precipita durante la reacción.
Habiendo descrito la invención, a continuación se
reivindican las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes.
Claims (24)
1. Un elemento en el que se puede formar una
imagen, que comprende:
(a) un sustrato, comprendiendo el sustrato una
superficie hidrófila,
(b) una capa inferior sobre la superficie
hidrófila y
(c) una capa superior sobre la capa inferior,
en el que:
la capa superior es receptora de tinta,
la capa inferior es soluble en un revelador
acuoso alcalino,
la capa inferior comprende una combinación de por
lo menos un primer material polimérico y un segundo material
polimérico,
la capa superior comprende un tercer material
polimérico y
el parámetro de resistencia química de la capa
inferior es mayor que aproximadamente 0,4.
2. El elemento de acuerdo con la reivindicación
1, en el que:
la capa inferior comprende aproximadamente 10 a
aproximadamente 90% en peso del primer material polimérico y
aproximadamente 10 a aproximadamente 90% en peso del segundo
material polimérico, basado en el peso total del primer material
polimérico y el segundo material polimérico de la capa inferior,
el primer material polimérico tiene una pérdida
por remojo durante un minuto en una mezcla de 80% en peso de
diacetona alcohol y 20% en peso de agua menor que 20% y
el segundo material polimérico tiene una pérdida
por remojo durante un minuto en una mezcla de 80% en peso de
2-butoxietanol y 20% en peso de agua menor que
20%.
3. El elemento de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, en el que el elemento absorbe radiación en el intervalo de
aproximadamente 800 a 1.200 nm.
4. El elemento de acuerdo con la reivindicación
3, en el que la capa inferior comprende adicionalmente
aproximadamente 1 a aproximadamente 30% en peso de un absorbedor que
absorbe radiación en el intervalo de aproximadamente 800 a 1.200
nm.
5. El elemento de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el tercer material polimérico
comprende grupos hidroxilos fenólicos y en el que la capa superior
comprende por lo menos un componente supresor de la solubilidad.
6. El elemento de acuerdo con la reivindicación
5, en el que el tercer material polimérico es una resina de
novolaca.
7. El elemento de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que la capa superior comprende un
compuesto que contiene un resto de
o-diazonafto-quinona.
8. El elemento de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que la capa inferior comprende
adicionalmente aproximadamente 1 a aproximadamente 20% en peso de
una resina de novolaca, basado en la cantidad total del primer
material polimérico, segundo material polimérico y resina de
novolaca de la capa inferior.
9. El elemento de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que:
el primer material polimérico contiene por lo
menos un grupo funcional seleccionado del grupo formado por ácido
carboxílico, imida cíclica N-sustituida y amida
y
el segundo material polimérico contiene por lo
menos un grupo funcional seleccionado del grupo formado por nitrilo
y sulfonamido.
10. El elemento de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que:
el primer material polimérico es un
copolímero que comprende maleimida N-sustituida,
metacrilamida y ácido metacrílico y
el segundo material polimérico es (1) un
copolímero que contiene un grupo urea colgante, (2) un copolímero
que contiene un grupo sulfonamido colgante o (3) una combinación de
los mismos.
11. El elemento de acuerdo con la reivindicación
10, en el que el primer material polimérico comprende
aproximadamente 25 a aproximadamente 75% en moles de
N-fenilmaleimida, aproximadamente 10 a
aproximadamente 50% en moles de metacrilamida y aproximadamente 5 a
aproximadamente 30% en moles de ácido metacrílico
12. El elemento de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que el segundo material polimérico
comprende aproximadamente 20 a aproximadamente 80% en peso de uno o
más monómeros representados por la fórmula general
[CH_{2}
= C(R) - CO_{2} - X - NH - CO - NH - Y -
Z],
en la que R es -H o -CH_{3}, X es
un grupo enlazante bivalente, Y es un grupo aromático bivalente
sustituido o no sustituido y Z es -OH, -COOH o
-SO_{2}NH_{2}.
13. El elemento de acuerdo con la reivindicación
12, en el que R es -CH_{3}, X es -(CH_{2}CH_{2})-, Y es
1,4-fenileno no sustituido y Z es -OH.
14. El elemento de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que el segundo material polimérico
contiene aproximadamente 10 a 90% en moles de una unidad monomérica
de sulfonamida, acrilonitrilo o metacrilonitrilo y metacrilato de
metilo o acrilato de metilo.
15. Un método para formar una imagen,
comprendiendo el método:
(1) formar una imagen en un elemento de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, para formar un
elemento con una imagen formada, y
(2) revelar con un revelador acuoso alcalino el
elemento en el que se ha formado la imagen, para formar un elemento
en el que se ha formado y revelado una imagen, comprendiendo el
elemento una imagen revelada.
16. El método de acuerdo con la reivindicación
15, que comprende adicionalmente después de la etapa (2):
(3) calentar el elemento en el que se ha formado
y revelado la imagen.
17. El método de acuerdo con la reivindicación 15
ó 16, en el que la formación de la imagen se realiza (i) exponiendo
el elemento a radiación ultravioleta o visible o (ii) con una cabeza
térmica.
18. Un elemento en el que se ha formado y
revelado una imagen, útil como miembro de impresión litográfica y
preparado por el método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 17.
19. Una composición que comprende por lo menos
50% en peso de una combinación que comprende aproximadamente 10 a
aproximadamente 90% en peso de un primer material polimérico y
aproximadamente 10 a aproximadamente 90% en peso de un segundo
material polimérico, basado en el peso total del primer material
polimérico y el segundo material polimérico de la composición,
en la que:
el primer material polimérico comprende
aproximadamente 25 a aproximadamente 75% en moles de
N-fenilmaleimida, aproximadamente 10 a
aproximadamente 50% en moles de metacrilamida y aproximadamente 5 a
aproximadamente 30% en moles de ácido metacrílico y
el segundo material polimérico comprende (1)
aproximadamente 20 a aproximadamente 80% en peso de uno o más
monómeros representados por la fórmula general
[CH_{2}
= C(R) - CO_{2} - X - NH - CO - NH - Y -
Z],
en la que R es -H o -CH_{3}, X es
un grupo enlazante bivalente, Y es un grupo aromático bivalente
sustituido o no sustituido y Z es -OH, -COOH o -SO_{2}NH_{2}, o
(2) aproximadamente 10 a 90% en moles de una unidad monomérica de
sulfonamida, acrilonitrilo o metacrilonitrilo y metacrilato de
metilo o acrilato de
metilo.
20. La composición de acuerdo con la
reivindicación 19, en la que el primer material polimérico comprende
aproximadamente 35 a aproximadamente 60% en moles de
N-fenilmaleimida, aproximadamente 15 a
aproximadamente 40% en moles de metacrilamida y aproximadamente 10 a
aproximadamente 30% en moles de ácido metacrílico.
21. La composición de acuerdo con la
reivindicación 20, en la que la composición (1) comprende
aproximadamente 20 a 80% en peso de uno o más monómeros
representados por la fórmula general
[CH_{2}
= C(CH_{3}) - CO_{2} - CH_{2}CH_{2} - NH - CO - NH -
p-C_{6}H_{4} -
OH]
o (2) comprende
N-(p-aminosulfonilmetil)metacrilamida,
acrilonitrilo y (3) metacrilato de
metilo.
22. La composición de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 19 a 21, en la que la composición comprende
adicionalmente aproximadamente 1 a aproximadamente 20% en peso de
una resina de novolaca.
23. La composición de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 19 a 22, en la que la composición comprende por
lo menos aproximadamente 60% en peso de la combinación.
24. La composición de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 19 a 23, que comprende adicionalmente
aproximadamente 1 a aproximadamente 30% en peso de un absorbedor que
absorbe radiación en el intervalo de aproximadamente 800 a 1.200
nm.
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