通过控制粘度防止短时间倒易律失效制造技术

公开了抗短时间倒易律失效的光敏组合物。这种组合物由具有内相的微肢囊构成，所述内相含有一种成像剂、一种含可游离基加成聚合或交联的化合物和光引发剂的光可硬化组合物和提高所述粘度用的粘度改进剂。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用光敏微胶囊正性加工成像的方法。更具体地说，本专利技术通过在微胶囊的内相中加入粘度改进剂控制粘度，使微胶囊对短时间倒易律失效引起的反转现象不敏感。采用微胶囊包封的光敏组合物的光敏成像系统是共同转让的美国专利4，399，209(Mead公司)以及共同未决的美国专利申请320，643(申请日为1983年1月18日)的主题。这些成像系统的特征在于包括微胶囊层(微胶囊内相中含有光敏组合物)的成像片是在光化辐射中以成像方式曝光的。份最典型的实施方案中，所述光敏组合物为一种包括多烯属不饱和化合物和光引发剂的光聚合组合物，并且被一种成色剂所包封。由于光引发剂产生了游离基，该游离基通过游离基加成聚合反应引发了多烯属不饱和化合物聚合反应，从而以成像方式曝光使微胶囊的内相硬化。曝光之后，使成像片通过一对压辊间的辊隙，使其受到均匀的破裂力。美国专利4，399，209公开了一种转够系统，在该系统中，成像片在受到破裂力之前与显影片相贴合。在与显影片相接触通过压辊的情况下，微胶囊破裂并以成像方式释放出内相，随之成色剂迁移到显影片中，并在这里与干显影剂反应，形成彩色影像。该成像系统可设计成复现单色或多色的全色影像。美国专利4，440，846公开了一种所谓的“自含”成像系统，其中成像剂和显影物质位于同一片基上。在美国专利4，440，846的系统中，成像剂包封在可压破的胶囊层中，并随后的曝光和胶囊的破裂引起成像剂与显影剂的接触和反应，从而在片基上产生影像。尽管这种系统在本
中提供了明显的优点，但该系统仍具有许多缺陷。缺陷之一是只能使用较低强度的辐射源，并经历较长时间。这是由于众所周知的短时间倒易律失效(shorttimescalereciprocityfailure)现象所致，它限制了用某些高强度光源(例如激光)系统以及在高速拷贝中的使用。时间低于0.1秒时，观察到各种类型的光敏材料发生了两类倒易律失效。对于大多数系统，第一类失效发生在大约0.001秒，并致使感光性的累进损失低至大约1微秒。与1秒相比，对于大多数系统来说，1微秒的总损失预计大约为10倍。由于这种类型的失效所造成的低于该微秒级的进一步损失是否出现尚不知道。这种失效的机理上的原因是由于高浓度游离基所造成的化学无效。这些游离基相互反应，而不进行希望它们进行的化学反应。第二类短时间失效是在少数几种光敏材料中发现的。当这种类型的失效发生时，情况相当严重，使10倍感光度瞬间丧失。人们观察到这种严重的损失发生在从秒区到微秒区的不同系统中。涉及感光材料的大多数科学家都熟习“H&D”(DlogH)曲线。H&D曲线说明了感光材料与光相响应的情况。附图给出了一条H&D曲线。如果该系统“性能良好”，则该H&D曲线告诉科学家们关于曝光装置的能量和反差(灰标)必要条件。该区域在图中以A表示。在其它区域中(图中以B表示的部分)，成像系统则性能不良，而且致使在所有条件下H&D曲线相都不相同。以B表示的区域为“反转区域”，它们描绘了上文所指的第二类失效(即短时间倒易律失效)。如果不考虑短时间倒易律失效，对于某一给定光敏材料，聚合度大体上是曝光量的函数(即光敏材料将根据曝光到至少最低辐射量进行聚合)。曝光量可定量地表示为辐射源强度和曝光时间的乘积。因此，可对这两个变量作适当控制以提供给定曝光量。从理论上讲，只要能通过强度和时间的任何控制获得所希望的曝光量，就应该产生预定的聚合量。在短时间倒易律失效中，聚合反应的速度减慢到致使可光硬化组合物完全不聚合的程度。当可光硬化组合物用微胶囊包封并用在前面所述的成像系统中时，该系统不能达到D最小。反转(reversal)现象在含有光敏材料的诸系统中的变化幅度很大。对于某些系统，只有当使光敏组合物处于用现有技术实际上不能达到的强度和曝光时间时才会发生反转。对于其它一些系统，短时间倒易律失效不会成为一个严重的问题。对于其它一些系统，短时间倒易律失效侧成为一个形成影像所必须克服的问题。在短时间受到高强度辐射量的系统中，这个问题特别明显。虽然不希望受到任何具体理论的束缚，但据信短时间倒易律失效在很大程度上是所用单体以及引发剂的类型和浓度的函数。在明显发生的短时间倒易律失效的系统中，由于在单体有机会聚合之前光引发剂在微胶囊中耗尽，或者在微胶囊中产生了一种聚合反应抑制剂，或游离基清除剂，所以可假设发生了终止反应，其速度大于增长反应的速度。此外，一旦光敏材料由于“反转”而失效，这种反转影响将不能克服。对于某些光敏材料来说，由于反转的危害，采用高强度短时间曝光使系统显影如果不是不可能，就是很困难。当采用上述光聚合系统复制文件时，希望使曝光时间缩短至最低限。通过保持短时间曝光，可以以较快的速度制作拷贝。为避免在表现出明显的短时间倒易律失效的系统出现反转，就要求用低强度辐射源并因此需要较长的曝光时间形成影像。因此，在这样的系统中，每分钟所制作的拷贝数量受到限制。另外，人们一直希望采用高强度光源(例如激光)作为光敏成像系统的光源，因为所述光源具有单色光谱特性并容易控制(例如采用本
众所周知的计算机控制)。由于高强度激光造成某些光敏材料因短时间失效所致的反转时，激光在某些光敏系统中的使用受到了限制。这样，在本
中需要一种光敏组合物，它不会因在高强度辐射下曝光而发生反转，因此能够在每分钟制作大量的拷贝并且能够使用高强度辐射源。术语“反转时间”指对于给定曝光量(E)的曝光时间。低于该反转时间光敏材料就不能达到D最小，当曝光时间大于某一给定曝光量(Ixt)的反转时间时，可以达到D最小，即光敏材料服从倒易律并且不表现反转(我们假设在这一讨论中曝光时间不会很长，以致长时间倒易律失效的公知另一机理现象出现)。参见Arney的“微胶囊包封的丙烯酸酯成像过程中的氧化动力学和倒易律行为”。低于反转时间的曝光期强度的增加使图像密度按比例增加。根据本专利技术，公开了一种抗短时间倒易律失效的光敏组合物。所述组合物采用粘度控制缩短了该组合物的反转时间，并因此可以采用高强度、短时间曝光。虽然尚未完全搞清机理，但添加粘度改进剂改变了内相的化学性质，从而缩短了组合物的反转时间。对于本专利技术来说，组合物经历反转的倾向以其反转时间表示。假定聚合反应所要求的曝光量是一给定值，并且辐射源的强度也不变，那么光敏材料在辐射源中的曝光时间可很容易地通过用曝光量除以辐射源的强度来确定。如果曝光时间大于反转时间，则光敏材料服从倒易律并且不发生反转。如果曝光时间小于反转时间，则光敏材料将发生反转现象并且不服从倒易律失效。在本专利技术中，缩短了反转时间，因此可以使用高强度、短时间的辐射源，例如市售的激光源。如果用光敏材料制作拷贝，则每分钟可制作更多的拷贝。本专利技术人发现，某一材料的反转时间可通过向该材料的内相中添加粘度改进剂(它可提高所述材料的粘度)来缩短。内相粘度和反转时间之间的关系将在如下假设例中解释。如果某种材料的聚合反应所要求的理论曝光量是2000尔格/厘米2，并且所选的辐射源提供的强度为1000尔格/秒·厘米2的能量，那么，该辐射源必须辐射2秒钟来完成聚合反应。如果假定材料的反转时间为4秒钟，那么由于反转时间大于曝光时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作图像的方法，该方法包括以下步骤：提供具有前面和背面的片基，所述片基在其前面或背面之一涂布有一层含光敏胶囊的涂层，所述微胶囊有一内相，该内相含有一种成像剂、一种含可游离基可加成聚合或交联的化合物和光引发剂的光可硬化组合物和提高所述 内相用的粘度改进剂。将所述片基以成像的方式暴露在光强超过２０００尔格／厘米↑［２］.秒的光化射线下，以及使所述微胶囊受到均匀的破裂力以使所述成像剂形成影像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰西希普斯，艾米L布鲁克霍德，
申请(专利权)人：米德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]