KR19990036817A - 다량의 카본 블랙을 함유한 방사선 민감성의 양각성 조성물을레이져로 영상화시키는 방법 - Google Patents

다량의 카본 블랙을 함유한 방사선 민감성의 양각성 조성물을레이져로 영상화시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양각성의 방사선 민감성 화합물, 알칼리 가용성의 수성 수지 및 비교적 다량의 카본 블랙을 함유하는, 레이져에 의한 영상화에 적합한 방사선 민감성 석판 조성물에 관한 것이다. 그러한 조성물을 금속 기판 상에 코팅하고, 레이져를 사용하여 영상 방식으로 적외선을 조사(照射)한 후 알칼리 수용액으로 현상하면 양각 상이 형성된다. 상기 조사 처리는 약 50 mJ/㎠ 내지 약 250 mJ/㎠의 에너지 수준하에 약 800 nm 내지 약 1100 nm 파장의 레이져 광을 사용하여 수행한다.

Description

다량의 카본 블랙을 함유한 방사선 민감성의 양각성 조성물을 레이져로 영상화시키는 방법
본 발명은, 방사선 민감성 조성물, 구체적으로 방사선 민감성의 양각성 화합물, 알칼리 가용성의 수성 수지 및 비교적 다량의 카본 블랙을 함유하는, 레이져에 의한 영상화에 적합한 석판 조성물에 관한 것이다. 이러한 조성물을 금속 기판 상에 코팅하고, 레이져에 의한 적외선을 영상 방식으로 조사한 후 알칼리 수용액으로 현상하면 양각 상이 형성된다.
석판 인쇄 기술은 수지와 물과의 비혼화성에 기초한 기술이며, 석판 인쇄판의 상 영역에 전이성 수지 잉크가 차별적으로 보유되는 한편 비상(非像) 영역에는 수성 습윤액이 보유되는 현상을 이용한 것이다. 적당한 표면 상에 친유성 상을 형성한 후 전체 표면을 수용액으로 습화시키는 경우, 상 영역은 물을 반발하는 한편 비상 영역은 물을 보유할 것이다. 이후, 수지 잉크를 전체 영역에 도포하면, 표면의 상 영역은 잉크를 보유하는 한편 습화된 비상 영역은 잉크를 반발한다. 이후 상 영역의 잉크는 상을 재연시키고자 하는 적당한 재료(예, 종이 등)의 표면으로 전이될 수 있다. 본 발명에서 사용하는 것과 같은 석판 인쇄용 판은 적당한 기재 시트 재료(예, 알루미늄 시트)에 접착성을 지닌 감광성 조성물 코팅을 갖는다.
석판술에 유용한 방사선 민감성 조성물은 통상 양각성(positive working) 또는 음각성(negative working)으로 분류된다. 음각성 조성물의 경우에는, 영상 방식으로 조사 영역을 경화시킨 후 현상제를 사용하여 비조사 영역을 제거하여 상 영역을 형성한다. 양각성 조성물에서는, 조사된 영역이 수성 알칼리 현상제에 가용성을 지님에 따라 이 조사된 영역이 비상 영역으로서 제거된다. 양각성 판은, 투명한 양각 상을 통해 조사된 감광성 코팅의 일부에 친수성 비상 영역이 형성되고, 비조사된 영역은 친유성을 띠거나 또는 친유성 상태로 전환될 수 있어 잉크 수용성 상 영역을 형성한다는 점에서 음각성 판과 다르다.
미국 특허 제3,666,473호, 제4,115,128호 및 제4,173,470호에 기재된 것과 같은 양각성 제제를 제조하는 방법은 당해 기술 분야에 잘 공지되어 있다. 이들 양각성 제제는, 감광성 물질(예, 치환된 나프토퀴논 디아지드 화합물)과 함께 알칼리 가용성 페놀-포름알데히드 노볼락 수지를 함유한다. 수지 및 감광제는 유기 용매 또는 용매 혼합물 중에 용해시켜, 목적하는 특정 용도에 적합한 기판 상에 얇은 막 또는 코팅 형태로 도포한다. 이들 포토레지스트 제제의 수지 성분은 알칼리 수용액 중에 용해될 수 있으나, 나프토퀴논 감광제는 용해되지 않는다. 코팅된 기판에 영상 방식으로 자외선을 조사하면, 조사된 영역의 감광제는 비조사 영역보다 더 큰 용해성을 띠게 된다. 이러한 용해도의 차이로 인해, 기판을 알칼리 현상액 중에 침지시키면 코팅의 조사 영역은 용해되는 한편, 비조사 영역은 거의 영향을 받지 않아 기판 상에 양각 패턴이 형성된다.
종래 기술의 석판 코팅과 관련된 하나의 문제점은, 이들 코팅에는 노광 마스크를 통해 영상 방식으로 자외선을 조사해야 한다는 점이다. 따라서, 상기 노광 마스크의 제조 시간이 소요된다. 또한 일단 제조된 후에는, 이들 노광 마스크 상에 상이 고정되어 변경시킬 수 없다. 변경시키고자 하는 경우에는, 완전히 새로운 마스크를 제조해야 한다. 디지탈 컴퓨터 화상에 의하면 상이 보다 생산적으로 형성된다는 점은 당업계에 이미 공지된 바이며, 석판 인쇄판은 노광 마스크를 제조할 중간 단계를 수행할 필요 없이 노광 장치를 통해 석판 인쇄판을 직접 노광시키는 것이 바람직할 것이다. 컴퓨터에 의해 형성된 디지탈 상은 마스크를 다시 제조할 필요 없이 용이하게 변경된다. 그러한 컴퓨터-판 기술 또한 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 컴퓨터 상은 레이져 스캐닝 장치로 전달되고, 판은 레이져 조사 방식을 통해 래스터(raster) 스캐닝된 상 화면에 조사된다. 종래 기술의 레이져 처리 기술의 문제점은, 영상화 적외선의 융식(融蝕) 흡수에 의해 상이 인쇄 판 표면 상에 형성된다는 점이다. 적외선 흡수 코팅을 먼저 기판에 도포한 후 적외선 레이져 펄스를 조사하여 코팅 표면을 제거하면, 이 표면이 약화되어 하부 기판에 상기 코팅이 더 이상 결합되지 않게 된다. 이들 융식 시스템의 문제점은, 영상화 과정에 0.2 메가와트/인치2이상의 고전력원이 필요하다는 점이다. 이와 관련해서는 미국 특허 제5,385,092호 및 제5,379,698호를 참조한다. 본 발명은 적외선 흡수성을 지닌 우수한 방사선 코팅을 제공한다.
o-퀴논 디아지드는 자외선에 민감하나 적외선에는 민감하지 않은 것으로 당해 기술분야에 알려져 있다. 본 발명은 o-퀴논 디아지드에 적외선 민감성을 부여하고, 적외선 흡수성을 가진 카본 블랙을 다량 함유한 코팅을 형성한다. 카본 블랙에 의해 흡수된 적외선 에너지는 일반 자외선 민감성의 양각성 o-퀴논 디아지드 조성물(이 조성물은 그러한 에너지 전이시 알칼리 용해성을 지님에 따라 수성 알칼리 현상제 중에 용해될 수 있음)로 전이된다는 의외적인 사실이 밝혀졌다. 따라서, 조사 처리는, 융삭 영상화에 필요한 에너지 양보다 훨씬 낮은 수준으로 수행할 수 있다.
본 발명은 레이져에 의한 영상화에 적합한 방사선 민감성의 양각성 조성물을 제공하는데, 이 조성물은, 조성물을 기판 상에 코팅한 후 건조시켰을 때 조성물 성분들이 균일한 필름을 형성하기에 충분한 양의 불수용성 결합제 수지 성분(이 성분은 조사했을 때 수성의 알칼리 가용성 또는 팽윤성을 갖거나, 수성의 알칼리 용해성 또는 팽윤성을 갖게 됨), 조성물을 방사선에 민감화시키기에 충분한 양의 o-퀴논 디아지드 방사선 민감성 성분과, 디아지드가 용해되기에 충분할 정도의 적외선을 흡수하기에 충분한 양의 카본 블랙을 함유한다.
본 발명은 또한 금속 기판, 및 이 기판상에 코팅된 후 건조된 양각성의 방사선 민감성 조성물을 포함하는 레이져에 의한 영상화에 적합한 양각성의 방사선 민감성 부재를 제공한다.
본 발명은 또한 약 50 mJ/㎠ 내지 약 250 mJ/㎠의 에너지 하에 약 800 nm 내지 약 1100 nm 파장의 레이져 광을 상기 방사선 민감성의 양각성 부재에 영상 방식으로 조사하는 단계, 및 알칼리 현상제 수용액으로 상기 조사된 비상 영역을 제거하여 현상시키는 단계를 포함하는 양각 상의 형성 방법을 제공한다.
바람직한 구체예에 대한 상세한 설명
본 발명의 사진 부재의 제조 방법에 있어 제1 단계는, 적당한 기판 상에 전술한 적외선 민감성 조성물을 코팅한 후 건조시키는 단계이다. 바람직한 구체예에서, 상기 조성물은 불수용성의 수성 알칼리 가용성 또는 알칼리 팽윤성 결합 수지, 퀴논 디아지드 감광제 및 카본 블랙을 함유한다.
바람직한 결합 수지로는 노볼락으로 알려진 종류가 있다. 노볼락 수지의 제조 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 이들의 제조 방법은, 본 명세서에서 참고 인용하고 있는 크놉 에이. 및 샤이브, 더블유.의 문헌 [Chemistry and Application of Phenolic Resins, Springer Verlag, 뉴욕, 1979, 4장]에 기재되어 있다. 본 발명에서 사용하는 적당한 노볼락 수지는, 약 2.0 몰% 내지 약 5.0 몰%의 2,4-크실레놀, 약 1.5 몰% 내지 약 4.5 몰%의 2,5-크실레놀, 약 1.5 몰% 내지 약 4.0 몰%의 2,6-크실레놀, 약 2.0 몰% 내지 약 5.0 몰%의 o-에틸페놀, 및 나머지 량의 m-크레졸 및 p-크레졸(이들의 각 몰비는 약 0.5∼약 2.0 : 1)로 구성된 혼합물을 포름알데히드로 축합시켜 제조한 불수용성의 수성 알칼리 가용성 수지이다. 노볼락 수지는, 바람직한 분자량이 약 6,000 내지 약 14,000, 보다 바람직하게는 약 8,000 내지 약 12,000이다. 바람직한 노볼락 수지로는 획스트 아게에서 시판하는 Alnovol 420이 있다.
축합 반응은, 2,4-크실레놀, 2,5-크실레놀, 2,6-크실레놀, o-에틸페놀, m-크레졸 및 p-크레졸과 촉매량의 옥살산의 혼합물을 형성한 후, 이 혼합물을 교반하면서 약 90∼110℃로 가열하는 방식으로 수행할 수도 있다. 가열된 혼합물에는 포름알데히드 수용액, 예를 들면 35% 내지 약 41%의 수용액을 첨가한다. 옥살산의 바람직한 양은 총 크레졸을 기준으로 하여 약 0.5% 내지 약 2.0%일 수 있다. 상기 포름알데히드 수용액은 가열된 혼합물에 약 2 시간 내지 약 4 시간에 걸쳐 적가할 수 있다. 생성된 혼합물은 약 90℃ 내지 약 100℃에서 약 5 시간 내지 약 8 시간 후 반응이 완료된다.
불수용성의 수성 알칼리 가용성 또는 알칼리 팽윤성 결합 수지 성분은 총 조성물 중에 약 70% 내지 약 94%의 양으로 존재하는 것이 바람직하고, 약 75% 내지 약 90%의 양이 더욱 바람직하며, 약 80% 내지 약 85%의 양이 가장 바람직하다.
상기 조성물은 양각성의 o-퀴논 디아지드 방사선 증감제를 함유한다. 본 발명의 조성물의 하나의 성분을 이루는 이들 증감제는, 당업계에서 통상 양각성의 사진 석판 인쇄용 제제중에 사용되는 치환된 나프토퀴논 디아지드 증감제 군 중에서 선택하는 것이 바람직하다. 적당한 화합물로는 o-퀴논-4-설포닐-디아지드 또는 o-퀴논-5-설포닐-디아지드가 있다. 그러한 증감제 화합물은 본 명세서에서 참고 인용하고 있는 미국 특허 제2,797,213호, 제3,106,465호, 제3,148,983호, 제3,130,047호, 제3,201,329호, 제3,785,825호 및 제3,802,885호에 개시되어 있다. o-퀴논 디아지드는, 본 명세서에서 참고 인용하고 있는 코사 제이.의 문헌 [Light Sensitive Systems, 죤 윌리 앤드 선즈, 뉴욕, 1965, 7.4 장]에서 입증된 바와 같이 당업자들에게는 알려져 있는 것이다. 본 발명에 있어서는 결합된 고리의 수가 중요한 것이 아니라 설포닐 기의 위치가 중요한 것으로 현재 밝혀졌다. 즉, 벤조퀴논, 나프토퀴논 또는 안트로퀴논을 사용할 수 있는데, 1 위치에는 산소, 2 위치에는 디아조, 4 위치에는 설포닐기가 바람직하다. 마찬가지로, 결합된 페놀 성분은 중요하지 않은 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 이것은 미국 특허 제3,640,992호에 교시된 바와 같이 쿠밀페놀 유도체일 수 있거나, 또는 본 명세서에서 참고 인용하고 있는 미국 특허 제4,499,171호에 제시된 바와 같이 모노-, 디- 또는 트리히드록시페닐 알킬 케톤 또는 벤조페논일 수 있다. 본 발명에 유용한 방사선 증감제로는 또한 2,3,4,4'-테트라히드록시벤조페논의 에스테르가 있는데, 이 화합물 중에 함유된 히드록시기의 평균 약 60 몰% 내지 약 100 몰%는 1,2-나프토퀴논디아지드-5-설폰산에 의해 에스테르화된 것이다. 이 화합물 자체는 신규한 것이 아니다. 이 화합물의 제조 방법은 본 명세서에서 참고 인용하고 있는 미국 특허 제3,106,465호 및 제4,719,167호에 기재되어 있다. 바람직한 방사선 민감성 성분은 1,2-나프토퀴논 디아지드-4-설폰산 에스테르 또는 1,2-나프토퀴논 디아지드-5-설폰산 에스테르(예, 트리히드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논 디아지드-4-설폰산 에스테르 또는 트리히드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논 디아지드-5-설폰산 트리스에스테르)이다. 디아지드 성분은 조성물의 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하고, 약 8 중량% 내지 약 25 중량%의 양이 더욱 바람직하며, 약 10 중량% 내지 약 15 중량%의 양이 가장 바람직하다.
상기 조성물은, 디아지드가 가용화되기에 충분할 정도의 적외선을 흡수하기에 충분한 양의 카본 블랙을 더 함유한다. 카본 블랙 성분은 조성물의 약 5 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 범위는 조성물의 약 8 중량% 내지 약 10 중량%이다. 통상의 경우, 순수한 카본 블랙은 조성물에 직접 배합하지 않고, 먼저 상기 노볼락 등의 결합 수지 또는 폴리비닐 아세탈 또는 다른 페놀 등의 또다른 상용성 결합제로 구성된 분산액으로 형성시킨 후 배합한다. 유용한 결합 수지로는 본 명세서에서 참고로 인용하고 있는 미국 특허 제4,665,124호 및 제4,631,245호에 개시된 것들을 들 수 있다.
방사선 민감성 조성물은, 전술된 성분들을 적당한 용매 중에서 배합한 후 금속 기판 상에 코팅하여 제조한다. 유용한 용매로는 부틸 아세테이트, 크실렌,에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트가 있으며, 이들 중에서도 가장 바람직한 것은 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트이다. 코팅 용매는 총 조성물의 95 중량%(조성물의 고형분 기준) 이하의 양으로 존재할 수 있다. 물론 용매는 용액을 기판 상에 코팅하여 건조시킨 후에는 실질적으로 제거된다.
함유될 수 있는 다른 임의의 성분들로는 계면활성제(예, 비이온성 계면활성제), 가소제, 산 형성제, 가교결합제, 대비 증가제 및 흡수제가 있다. 사용할 수 있는 비이온성 계면활성제로는, 예를 들어 노닐페녹시 폴리(에틸렌옥시)에탄올, 옥틸페녹시 에탄올이 있으며, 이들의 함량은 조성물의 10 중량% 이하이다.
사용할 수 있는 가소제로는, 예를 들어 인산 트리(β-클로로에틸)에스테르, 스테아르산, 디캄포, 폴리프로필렌, 아세탈 수지, 페녹시 수지, 및 알킬 수지가 있으며, 이들의 함량은 조성물의 10 중량% 이하이다. 가소제는 재료의 코팅 특성을 향상시키며, 필름이 평탄하면서 균일한 두께로 기판 상에 도포될 수 있도록 한다. 산 형성제로는 피릴륨 및 옥소늄 화합물이 있고, 가교 결합제로는 멜라민계 화합물(예, Cymel 303)이 있다. 흡수제로는 스쿼릴륨, 크로콘산 및 나프탈로시아닌 염료가 있다.
대비 증가제로는 유기 약산(예, 단량체 페놀, 폴리히드록시 방향족 화합물 및 치환된 벤조산)이 있다.
이후 방사선 민감성 조성물을 적당한 금속 기판상에 코팅하여 건조시킨다. 적당한 기판으로는 알루미늄, 알루미늄 합금, 다른 금속 및 금속 합금(예, 강철, 스텐레스 스틸, 아연, 구리 및 크롬)이 있다. 가장 바람직한 기판은 석판 등급의 알루미늄 합금으로서, 이 기판의 표면은 당업계에 알려진 표면 처리가 되어 있을 수도 있다. 그러한 경우, 당해 기술 분야에 잘 알려진 표준 기술을 통해 예비 처리된 것일 수도 또는 되지 않은 것일 수도 있는 시트 금속 기판, 바람직하게는 알루미늄 및 이것의 합금, 특히 석판 인쇄용 판의 제조에 적합한 알루미늄 조성물(예, Alcoa 3003 및 Alcoa 1100)은, 석판 인쇄용 판을 위한 친수화 중간층으로 사용하기에 적합한 조성물로써 분사, 브러슁, 침지 또는 다른 방식을 통해 처리할 수도 있다. 금속 기판에 대한 표준 예비 처리법으로는, 당업자에게 알려진 방법에 의한 화학적 에칭법, 화학적, 전기 화학적 또는 기계적 그레이닝(graining)법 및 양극 처리법이 있다. 그레인은 와이어 브러슁 또는 경석 슬러리 방식에 의해 알루미늄 표면에 제공할 수 있거나, 또는 질산 중에서 전기 화학적으로 그레이닝 처리한 후 오염물을 제거하여 제공할 수 있다. 기계적 및 화학적 그레이닝법은 미국 특허 제2,882,153호 및 제2,882,154호에 개시되어 있다. 양극 처리 과정은, 수중의 산 농도가 약 0.5 중량% 내지 25 중량%인 황산, 크롬산 또는 인산 수용액 중에서 코팅된 기판을 전해질적으로 처리하는 방식으로 수행할 수 있다. 양극 처리 과정은, 약 15∼35℃의 온도로 유지된 조 내에서 약 1 분 내지 약 20 분동안 약 5∼20 볼트 및 약 10∼70 암페어/피트2의 전류 밀도 하에 수행하는 것이 바람직하다. 전술한 방법들은 미국 특허 제3,440,050호에서 예시한 바와 같이 당업계에는 공지된 것들이다.
기판은, 약 0.5 부피% 내지 약 20 부피% 농도의 친수화 화합물(예, 알칼리 규산염, 규산, IV-B족의 금속 플루오리드, 알칼리 금속염, 폴리비닐 포스폰산, 폴리아크릴산, 칼륨 지르코늄 헥사플루오리드 등의 알칼리 지르코늄 플루오리드, 또는 히드로플루오지르콘산) 수용액으로 처리할 수도 있다. 바람직한 농도는 약 3% 내지 약 8%이고, 가장 바람직한 범위는 약 4% 내지 약 5%이다. 그러한 방법은 미국 특허 제2,946,683호 및 제3,160,506호에 개시되어 있다.
코팅은 임의의 공지된 코팅법을 통해 적절히 제조된 석판 인쇄용 기판에 도포한 후, 건조 코팅 중량이 약 0.7∼2 g/㎡, 보다 바람직하게는 약 1.0∼1.8 g/㎡, 가장 바람직하게는 약 1.2∼1.5 g/㎡이 되도록 용매를 건조시키는 것이 바람직하다.
이렇게 제조한 사진 부재는, 패턴 재연 디지탈 데이터 중의 래스터 주사 레이져를 통해, 예를 들어 800∼1100 nm의 적외선을 조사한 후 현상시킬 수 있다. 적당한 레이져 광원은, 약 830 nm의 파장에서 방사하는 다이오드 레이져, 약 1053 nm의 파장에서 방사하는 YLF(Nd-도금된 이트륨 리튬 플루오리드) 고형 상태의 레이져, 및 약 1064 nm의 파장에서 방사하는 Nd:YAG 레이져이다. 조사는, 디아지드 화합물이 용해될 수 있기에 충분한 양의 에너지, 예를 들어 약 50∼250 mJ/㎠, 바람직하게는 약 100∼150 mJ/㎠의 에너지가 상기 부재의 표면에 제공되도록 수행한다. 조사 기간은, 결정된 총 에너지 조사량에 따라 좌우되며 통상 ㎱ 내지 ㎲ 수준이다.
이어서, 적당한 현상제를 사용하여 비상 영역을 제거한다. 통상의 현상제 조성물은 알칼리성 또는 중성을 지니며, pH 범위는 약 10 내지 약 14, 바람직하게는 약 12.5 내지 약 13.5이다. 현상제는 인산염, 규산염, 메타규산염, 히드록시드 또는 메타비설파이트 수용액으로 제조하는 것이 바람직하다. 이들 예로는 모노-, 디- 및 트리-알칼리금속 인산염, 알칼리 금속 규산염(예, 규산나트륨), 알칼리 금속 메타규산염, 알칼리 메타비설파이트 및 알칼리 금속 히드록시드(예, 수산화나트륨 및 수산화칼륨)가 있으나, 이들에 국한되는 것은 아니다. 현상제는 또한 당업계에 알려진 계면활성제, 완충제 및 다른 성분들을 함유할 수 있다. 적당한 현상제로는 베이어 코포레이션(미국 뉴저지주 서머빌 소재)의 아그파 디비젼에서 시판하는 P800 및 PD261이 있다.
다음의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 이들에 의해 본 발명이 국한되는 것은 아니다. 방사선 민감성 코팅 조성물 성분들의 양 및 대체물에 대한 변경이 가능하다는 것은 당업자라면 알고 있을 것이며, 이들 역시 본 발명의 범위에 해당한다.
실시예 1
폴리(비닐 프로피오날) 수지 4.7 중량부, 카본 블랙(데구사 스페셜 250) 5.8 중량부, 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르와 부티롤락톤의 혼합물(1:1) 89.5 중량부를 함께 분쇄하여 카본 블랙 분산액을 제조하였다.
상기 분산액 2 중량부를 AZ-5214 양각성 포토레지스트 용액(뉴저지 서머빌 소재의 AZ 포토레지스트 프로덕츠에서 시판) 8 중량부에 첨가하여 코팅 용액을 제조하였다.
기계적으로 조화(粗化)되어 양극 산화 처리된 알루미늄 시트(이 시트의 표면은 폴리비닐 포스폰산 수용액으로 처리되어 친수화된 후 건조된 상태임)를 상기 코팅 용액으로 코팅한 후, 건조 코팅 중량이 1.7 g/㎡이 될 때까지 건조시켰다.
이로써 얻어진 상기 판은, 832 nm의 파장에서 방사하고 스폿 크기가 10 미크론이며 출력이 48 mw인 다이오드 레이져를 사용하여 10 m/초의 스캔 속도로 주사하므로써 조사(照射)하였다.
조사된 판은, 바이엘 코포레이션의 아그파 디비젼에서 시판하는 P-800 양각 판 현상제로 포화된 패드를 사용하여 와이핑하므로써 현상시켰다. 이로써 상기 판 코팅의 조사된 영역이 세척 제거되어 비조사된 코팅만이 남게 되었다. 완성된 샘플은 10 미크론의 양각 및 음각 라인을 나타내 보였다.
실시예 2
코팅된 알루미늄 샘플은, 3 중량부의 검정색 분산액 및 7 중량부의 포토레지스트 용액을 사용하고 건조 코팅 중량을 2.0 g/㎡으로 한 점을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 상기 알루미늄 판은 실시예 4에서와 같이 조사한 후 가공하였다. 12.2 m/초의 스캔 속도하에서 상기 판의 조사된 영역을 완전히 용해시키는 데에는 66 mw의 전력이 필요하였다.
실시예 3
건조 코팅 중량을 1.5 g/㎡로 하여 실시예 2를 반복 수행하였다. 알루미늄 판은, 1064 nm의 파장 및 10 미크론의 스폿 크기 하에 Nd:YAG 레이져를 사용하여 조사한 후 PD-261 양각 판 현상제(베이어 코포레이션의 아그파 디비젼에서 시판)를 사용하여 현상시켰다. 226 m/초의 스캔 속도 하에서 상기 판의 조사된 영역을 완전히 용해시키는 데에는 3.35 W의 레이져 전력이 필요하였다. 조사하여 현상시킨 상기 판을 급속히 압연하여 인쇄 프레스 상에서 수백개의 깨끗한 상을 인쇄하였다.
실시예 4
하기 코팅 용액을, 실시예 1에서와 같이 제조한 알루미늄 기판 상에 1.2 g/㎡의 건조 코팅 중량으로 코팅하였다.
성분 중량%
프로필렌 글리콜 메틸 에테르 18.7
부티롤락톤 14.0
프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 중의
크레졸 노볼락 수지 40% 용액(획스트 아게에서
시판하는 Alnovol PN-400) 35.0
ER 1170/6 나프토퀴논 디아지드류의
양각성 증감제(획스트 아게 제공) 2.3
실시예 4에서 제조한 검정색 분산액 30.0
실시예 1에서와 같이 조사한 후 현상시켰을 때, 10.1 m/초의 스캔 속도 하에 상기 판의 조사 영역을 제거하는 데에는 101 mw의 레이져 전력이 필요하였다. 조사 후 가공 처리한 판을 프레스 상에 적용시킨 결과, 인쇄된 상은 전혀 오염되지 않으면서 100,000개의 양호한 사본이 얻어졌다.
실시예 5
전기 화학적으로 조화되어 양극 산화처리된 시트(이 시트의 표면은 폴리비닐 포스폰산 수용액으로 처리하여 친수화시킨 후 건조시킨 것임)를 하기 코팅 조성물로 코팅한 후, 건조 코팅 중량이 1.2 g/㎡이 될 때까지 건조시켰다.
성분 중량%
프로필렌 글리콜 메틸 에테르 26.49
테트라히드로푸란 53.00
프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 중의
크레졸 노볼락 수지 40% 용액(획스트 아게에서
시판하는 Alnovol PN-400) 10.5
ER 1170/6 나프토퀴논 디아지드류의
양각성 증감제(획스트 아게 제공) 0.7
2,3,4-트리히드록시벤조페논 0.3
에다플란(폴리실록산 코팅 첨가제) 0.01
실시예 4에서 제조한 검정색 분산액 9.0
전색(全色) 상을 전자 방식에 의해 2540 도트/인치 하에 황색, 마젠타, 시안 및 검정색 성분으로 분리한 후, 전자 분리 파일을 사용하여 Gerber Crescent 42T 판 고정기(미국 코넥티컷 사우스 윈저 소재의 거버 시스템즈 인코포레이티드에서 제조) 상에 상기 코팅된 판을 직접 영상화시켰다. 이 판은, 85℉ 하에 EP-262 양각 판 현상제(독일 비스바덴 소재의 AGFA OPS에서 시판)를 사용하여 AGFA NP32 자동 판 가공기에서 18 인치/분의 속도로 가공한 후, 아그파 RC-795 검을 사용하여 마무리하였다. 제조된 판을 사용하여 8,000 개의 고품질 전색 상을 인쇄하였다.
실시예 6
실시예 5의 판을 전색 상의 가공 색 분리 방식으로 영상화하고, 200 mJ/㎠의 에너지 수준 하에 Creo Trendsetter 열 판고정기(비씨 캐나다 버내비 소재의 크레오 프로덕츠에서 제조) 상에서 2400 DPI 하에 분리한 후, AGFA PHW32 자동 판 가공기에서 알칼리 현상제 수용액을 사용하여 25"/분의 이동 속도 및 85℉의 현상제 온도 하에 가공하고, AGFA RC795 검을 사용하여 마무리하였다. 이들 판을 사용하여 4 색상의 웨브 프레스 상에서 상업적 품질의 60,000개의 전색 상을 얻었다. 이들 판을 525℉의 위스콘신 포스트베이크 오븐에서 1 m/분의 이동 속도로 하소시킨 결과, 1.3 밀리온의 상업용 품질의 전색 상이 얻어졌으며, 상기 판은 실험 종료 지점까지 상의 마모 흔적을 보이지 않았다.
실시예 7
실시예 5의 판을 Gerber Crescent 42T 판 고정기를 사용하여 138의 조사도 하에 4색의 분리 방식으로 영상화한 후, AGFA NPX60T 자동 판 가공기에서 실시예 6의 현상제 및 조건을 사용하여 가공하므로써, 2540 DPI 하에 1∼99%의 색조를 나타내보이는 판을 얻었다. 이들 판은, 230,000 종의 상업용 품질의 전색 상을 인쇄한 후에야 마모 흔적을 나타내 보였다.
실시예 8
미국 특허 제4,631,245호의 수지 4.7 중량부, 카본 블랙(데구사 스페셜 250) 5.8 중량부, 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르와 부티롤락톤의 혼합물(1:1)을 함께 분쇄하여 카본 블랙 분산액을 제조한 점을 제외하고는 실시예 1을 반복 실시하였다. 유사한 결과가 얻어졌다.
본 발명은 레이져에 의한 영상화에 적합한 방사선 민감성의 양각성 조성물을 제공한다.

Claims (20)

  1. 레이져에 의한 영상화에 적합한 양각성의 방사선 민감성 조성물로서,
    기판 상에 코팅한 후 건조시켰을 때 조성물 성분들이 균일한 필름을 형성하기에 충분한 양의 불수용성 결합제 수지 성분(이 성분은 조사했을 때 수성의 알칼리 용해성 또는 알칼리 팽윤성을 갖거나 또는 수성의 알칼리 용해성 또는 알칼리 팽윤성을 갖게 됨),
    상기 조성물을 방사선에 민감화시키기에 충분한 양의 o-퀴논 디아지드 방사선 민감성 성분, 및
    디아지드를 용해시키기에 충분할 정도의 적외선을 흡수하기에 충분한 양의 카본 블랙
    을 주성분으로 함유하는 양각성의 방사선 민감성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 불수용성 결합제 수지 성분이 노볼락 수지인 것이 특징인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 불수용성 결합제 수지 성분의 함량이 방사선 민감성 조성물의 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 70% 내지 약 94%인 것이 특징인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 방사선 민감성 성분이 1,2-나프토퀴논 디아지드-4-설폰산 에스테르 또는 1,2-나프토퀴논 디아지드-5-설폰산 에스테르인 것이 특징인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 방사선 민감 성분의 함량이 방사선 민감성 조성물의 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 1% 내지 약 20%인 것이 특징인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 카본 블랙 성분의 함량이 방사선 민감성 조성물의 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 5% 내지 약 10%인 것이 특징인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지 성분의 함량이 방사선 민감성 조성물의 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 70% 내지 약 94%이고, 방사선 민감 성분의 함량은 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 1% 내지 약 20%이며, 상기 카본 블랙 성분의 함량은 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 5% 내지 약 10%인 것이 특징인 조성물.
  8. 금속 기판, 및 이 기판상에 코팅되어 건조된 양각성의 방사선 민감성 조성물을 포함하고,
    상기 양각성의 방사선 민감성 조성물은, 기판 상에 코팅한 후 건조시켰을 때 조성물 성분들이 균일한 필름을 형성하기에 충분한 양의 불수용성 결합제 수지 성분(이 성분은 조사했을 때 수성의 알칼리 용해성 또는 알칼리 팽윤성을 갖거나 또는 수성의 알칼리 가용성 또는 알칼리 팽윤성을 갖게 됨), 상기 조성물을 방사선에 민감화시키기에 충분한 양의 o-퀴논 디아지드 방사선 민감성 성분, 및 디아지드를 용해시키기에 충분할 정도의 적외선을 흡수하기에 충분한 양의 카본 블랙을 주성분으로 함유하는 것인, 레이져에 의한 영상화에 적합한 양각성의 방사선 민감성 부재.
  9. 제8항에 있어서, 기판이 알루미늄을 포함하는 것이 특징인 부재.
  10. 제8항에 있어서, 상기 불수용성 결합제 수지 성분이 노볼락 수지인 것이 특징인 부재.
  11. 제8항에 있어서, 상기 방사선 민감성 성분이 1,2-나프토퀴논 디아지드-4-설폰산 에스테르 또는 1,2-나프토퀴논 디아지드-5-설폰산 에스테르인 것이 특징인 부재.
  12. 제8항에 있어서, 기판이 알루미늄을 포함하고, 상기 불수용성 결합제 수지 성분은 노볼락 수지이며, 상기 방사선 민감성 성분은 1,2-나프토퀴논 디아지드-4-설폰산 에스테르 또는 1,2-나프토퀴논 디아지드-5-설폰산 에스테르이며, 상기 결합제 수지 성분의 함량은 방사선 민감성 조성물의 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 70% 내지 약 94%이고, 상기 방사선 민감성 성분의 함량은 방사선 민감성 조성물의 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 1% 내지 약 20%이며, 상기 카본 블랙 성분의 함량은 방사선 민감성 조성물의 비용매 성분의 중량을 기준으로 하여 약 5% 내지 약 10%인 것이 특징인 부재.
  13. 레이저 광의 파장이 약 800 nm 내지 약 1100 nm이고 에너지 수준은 약 50 mJ/㎠ 내지 약 250 mJ/㎠인 상태에서 양각성의 방사선 민감성 부재에 대해 레이저에 의한 적외선을 영상 방식으로 조사하는 단계, 및
    조사된 비상 영역을 알칼리 현상제 수용액으로 제거하여 현상시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 양각성의 방사선 민감성 부재는 금속 기판, 및 이 기판상에 코팅되어 건조된 양각성의 방사선 민감성 조성물을 포함하며, 상기 양각성의 방사선 민감성 조성물은, 기판 상에 코팅한 후 건조시켰을 때 조성물 성분들이 균일한 필름을 형성하기에 충분한 양의 불수용성 결합제 수지 성분(이 성분은 조사했을 때 수성의 알칼리 용해성 또는 알칼리 팽윤성을 갖거나 또는 수성의 알칼리 용해성 또는 알칼리 팽윤성을 갖게 됨), 상기 조성물을 방사선에 민감화시키기에 충분한 양의 o-퀴논 디아지드 방사선 민감성 성분, 및 디아지드를 용해시키기에 충분한 적외선을 흡수하기에 충분한 양의 카본 블랙을 주성분을 함유하는 것
    이 특징인 양각 상의 형성 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 조사 단계를 에너지 수준이 약 100 mJ/㎠ 내지 약 150 mJ/㎠인 레이져 광을 사용하여 수행하는 것이 특징인 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 조사 단계를 파장이 1064 nm인 YAG 레이져를 사용하여 수행하는 것이 특징인 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 조사 단계를 파장이 830 nm인 다이오드 레이져를 사용하여 수행하는 것이 특징인 방법.
  17. 제13항에 있어서, 조사 단계를 방사선 민감성의 건조 조성물에 대해 조절적 레이져 광선을 래스터 스캐닝하는 방식으로 수행하는 것이 특징인 방법.
  18. 제13항에 있어서, 알칼리 현상제 수용액의 pH가 약 10 내지 약 14인 것이 특징인 방법.
  19. 제13항에 있어서, 알칼리 현상제 수용액이 모노-, 디- 및 트리-알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 규산염, 알칼리 금속 메타규산염, 알칼리 메타비설파이트 및 알칼리 금속 히드록시드로 구성된 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분들로 구성된 수용액을 포함하는 것이 특징인 방법.
  20. 제13항에 있어서, 알칼리 현상제 수용액이, pH는 약 12.5 내지 약 13.5이고, 메타규산나트륨, 수산화나트륨, 메타규산칼륨 및 수산화칼륨으로 구성된 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분들로 구성된 수용액을 포함하는 것이 특징인 방법.
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