專(zhuān)利名稱(chēng)：改善柔性印刷版的印刷性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及一種使凸紋圖像印刷元件成像，以在其上提供改良的凸紋結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
柔版印刷是通常用于大批量生產(chǎn)的印刷方法。柔版印刷適用于在各種基底例如紙張、紙板原料、瓦楞紙板、薄膜、箔片和疊層上進(jìn)行印刷。報(bào)紙和食品雜貨袋是突出的例子。粗糙表面和拉伸薄膜僅能通過(guò)柔版印刷的方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)地印刷。柔性印刷版為成像部件凸出在開(kāi)闊區(qū)域上的凸紋版。一般而言，這種版有些軟，并且可撓曲成足以包覆印刷滾筒，并
且其耐用程度足以印刷超過(guò)一百萬(wàn)次。此種版為印刷者帶來(lái)了許多優(yōu)點(diǎn)，主要是其耐用性以及易于制造性。由制造商所提供的典型柔性印刷版為多層制品，其依次包括背襯層或支撐層；一個(gè)以上未曝光的光可固化層；保護(hù)層或滑膜；及通常的保護(hù)覆蓋薄片。支撐片或背襯層可為印刷版提供支撐。支撐片或背襯層可以由透明或不透明材料形成，如紙張、纖維素薄膜、塑料或金屬。優(yōu)選的材料包括由例如聚酯、聚苯乙烯、聚烯烴、聚酰胺等的合成聚合材料所制成的薄片。支撐片可選擇性地包含膠黏層，使其更能穩(wěn)固地黏附在光可固化層上?？蛇x擇性地，也可在支撐層和一層以上光可固化層之間提供防暈層。該防暈層被用來(lái)將該光可固化樹(shù)脂層的非成像區(qū)域內(nèi)由UV光散射所造成的光暈降至最小。光可固化層可包括任何一種已知的光聚合物、單體、引發(fā)劑、反應(yīng)性或非反應(yīng)性稀釋劑、填料和染料?！肮饪晒袒笔侵敢环N組合物，其受到光化輻射時(shí)會(huì)發(fā)生聚合、交聯(lián)或任何其它固化或硬化反應(yīng)，其結(jié)果是該材料未曝光的部分可以從曝光(固化)部分中進(jìn)行分離或者移除，從而形成三維或凸紋圖像的固化材料。優(yōu)選的光可固化材料包括彈性化合物、具有至少一個(gè)端乙烯基的乙烯性不飽和化合物和光引發(fā)劑。光可固化材料的實(shí)例公開(kāi)于Goss等人的第0456336A2號(hào)和0640878A1號(hào)歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)，Berrier等人的第1，366，769號(hào)英國(guó)專(zhuān)利、第5，223，375號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，MacLahan的第3，867，153號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，Alien的第4，264，705 號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，Chen 等人的第 4，323，636,4, 323，637,4, 369，246 和 4，423，135 號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，Holden等人的第3，265，765號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，Heinz等人的第4，320，188號(hào)美國(guó)專(zhuān)利,Gruetzmacher等人的第4，427, 759號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，Min的第4，622, 088號(hào)美國(guó)專(zhuān)利及Bohm等人的第5，135，827號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中，它們各自的主題皆以參考方式而完全地并入本文。也可以使用多于一層的光可固化層。光可固化材料一般是在至少某些光化輻射波長(zhǎng)范圍內(nèi)通過(guò)自由基聚合反應(yīng)來(lái)交聯(lián)(固化)及硬化的。在本文中所提及的光化輻射是指能夠?qū)е缕芈恫糠值幕瘜W(xué)改變的輻射。光化輻射包括，例如，強(qiáng)化(例如激光)及非強(qiáng)化光，特別是在UV和紫外線波長(zhǎng)范圍內(nèi)。常用的光化輻射源之一是汞弧燈，盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員還知道其它光源?；な且粋€(gè)薄層，其可保護(hù)光聚合物不被灰塵沾染并且使得它更容易處理。在常規(guī)的(“模擬式”)制版方法中，UV光可以穿透滑膜。在這種方法中，印刷者將覆蓋薄片從印刷坯板上撕除，并且在滑膜層上放上負(fù)片。接著用UV光透過(guò)負(fù)片對(duì)版及負(fù)片施以整片曝光。曝光的區(qū)域固化或硬化，然后將未曝光的區(qū)域移除(顯影)，從而在印刷版上產(chǎn)生凸紋圖像。取代滑膜，也可以使用啞光層來(lái)改善版處理的容易程度。啞光層一般包含懸浮在水性黏結(jié)劑溶液中的細(xì)微顆粒(二氧化硅或類(lèi)似物質(zhì))。啞光層被涂布在光聚合物層之上，并且接著使之風(fēng)干。然后再將負(fù)片放在啞光層之上，以進(jìn)行后續(xù)光可固化層的UV整片曝光。在“數(shù)字式”或“直接制版”的制版方法中，通過(guò)儲(chǔ)存在電子數(shù)據(jù)文件中的影像來(lái)引導(dǎo)激光，并且該激光被用來(lái)在數(shù)字(即，激光可燒蝕的)掩模層中產(chǎn)生原位負(fù)片，該掩模層一般是已被改性成包括輻射不透明材料的滑膜。部分激光可燒蝕層通過(guò)將掩模層曝露于選定波長(zhǎng)和激光功率的激光輻射之下進(jìn)行燒蝕消融。激光可燒蝕層的實(shí)例為，例如，在Yang等人的第5，925，500號(hào)美國(guó)專(zhuān)利及Fan的第5，262，275及6，238，837號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中所公開(kāi)，它們各自的主題皆以參考方式而完全并入本文。
在成像之后，感光印刷元件被顯影以去除光可固化材料層未聚合的部分，并且顯露出在固化的感光印刷元件中已交聯(lián)的凸紋圖像。典型的顯影方法包括以各種溶劑或水來(lái)沖洗，通常以刷子來(lái)進(jìn)行。其它可能用于顯影的手段包括利用氣刀或熱再加上吸墨紙。所得表面具有重制有待印刷圖像的凸紋圖案。該凸紋圖案通常包含多個(gè)圓點(diǎn)，并且在眾多因素中，圓點(diǎn)的形狀及凸紋的深度會(huì)影響印刷圖像的質(zhì)量。在凸紋圖像顯影之后，該凸紋圖像印刷元件可以安裝在印刷機(jī)上并且進(jìn)行印刷。在眾多因素中，圓點(diǎn)的形狀及凸紋的深度會(huì)影響印刷圖像的質(zhì)量。利用柔性印刷版很難在維持開(kāi)放的反向文字及陰影的同時(shí)，印出小的圖形元素(如微細(xì)的圓點(diǎn)、線條甚至于文字)。在圖像最亮的區(qū)域中(一般稱(chēng)為高亮度區(qū))，圖像的密度是以代表連續(xù)色調(diào)影像的網(wǎng)目調(diào)屏中的圓點(diǎn)總面積來(lái)表示的。對(duì)于調(diào)幅(AM)網(wǎng)屏而言，其涉及將位于固定周期格柵上的許多半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)縮小成非常小的尺寸，高亮度區(qū)的密度以圓點(diǎn)的面積來(lái)表示。對(duì)于調(diào)頻(FM)網(wǎng)屏而言，半色調(diào)點(diǎn)的尺寸一般維持在某些固定值，并且隨機(jī)或偽隨機(jī)設(shè)置的圓點(diǎn)代表圖像的密度。在這兩種情況下，必須要印出非常小的圓點(diǎn)尺寸，以充分呈現(xiàn)出高亮度區(qū)域。因?yàn)橹瓢娣椒ū举|(zhì)上的因素，要在柔性印刷版上維持小圓點(diǎn)是非常困難的。在使用UV不透明掩模層的數(shù)字制版方法中，掩模和UV曝光的組合產(chǎn)生了具有大體上為錐形的凸紋圓點(diǎn)。其中最小的圓點(diǎn)在加工的過(guò)程中容易被移除，這意味著在印刷期間不會(huì)有油墨轉(zhuǎn)印到這些區(qū)域(圓點(diǎn)未“固定”在版上和/或印刷機(jī)上)?；蛘呤?，即使圓點(diǎn)在加工時(shí)能保留下來(lái)，它們也很容易在印刷機(jī)上被損壞。例如，在印刷期間，小圓點(diǎn)通常會(huì)相互重疊和/或部分折斷，從而會(huì)造成轉(zhuǎn)印油墨過(guò)量或是未轉(zhuǎn)印油墨的問(wèn)題。此外，光可固化樹(shù)脂組合物通常在曝露于光化輻射下通過(guò)自由基聚合反應(yīng)而固化。然而，固化反應(yīng)可被通常溶解于樹(shù)脂組合物中的分子氧抑制，這是因?yàn)檠醢l(fā)揮了自由基清除劑的功能。因此在成像曝光之前，需要將溶解氧從樹(shù)脂組合物中移除，使得光可固化樹(shù)脂組合物能夠更快速且均勻地固化。為了置換出溶解氧，可以通過(guò)例如在曝光之前將感光性樹(shù)脂版置于惰性氣體(如二氧化碳?xì)怏w或氮?dú)?環(huán)境中而得以完成溶解氧的移除。這種方法明顯的缺點(diǎn)是既不方便又繁瑣，并且設(shè)備需要大的空間。已經(jīng)使用的另一種方法是對(duì)印刷版施以光化輻射的預(yù)先曝光(即“無(wú)網(wǎng)曝光”)。在無(wú)網(wǎng)曝光期間，印刷版在接受較高強(qiáng)度的主曝光劑量的光化輻射之前，先使用低強(qiáng)度的“預(yù)曝光”劑量的光化輻射使樹(shù)脂敏化。無(wú)網(wǎng)曝光施用于整個(gè)版區(qū)域，并且對(duì)于版而言是相當(dāng)短且低劑量的曝光，可降低氧氣濃度，其可抑制版(或其它印刷元件)的光聚合反應(yīng)并且協(xié)助在印刷版成品上保留精細(xì)的特征(即高亮度點(diǎn)、精細(xì)線條、分隔的圓點(diǎn)等)。然而，預(yù)敏化步驟也可能造成填入陰影色調(diào)，因而降低影像中半色調(diào)的色調(diào)范圍。無(wú)網(wǎng)曝光需要特定的條件，其僅局限于溶解氧的清除，如曝光時(shí)間、照射光強(qiáng)度等。除此之外，如果感光性樹(shù)脂層的厚度超過(guò)O. I毫米，低強(qiáng)度無(wú)網(wǎng)曝光劑量的弱光不能充分到達(dá)感光性樹(shù)脂層的特定部位(即最靠近基板層且離光化輻射源最遠(yuǎn)的感光層的一側(cè))，在該處無(wú)法充分移除溶解氧。在后續(xù)進(jìn)行主曝光時(shí)，這些部分將因?yàn)闅埩舻难醵鵁o(wú)法充分固化。為試圖解決此問(wèn)題，有研究提出有選擇 性地預(yù)先曝光，如同Roberts等人在第2009/0043138號(hào)美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)中所討論，其主題以參考方式而完全并入本文。也有其它研究關(guān)于單獨(dú)使用特殊的版配方或者是與無(wú)網(wǎng)曝光結(jié)合。例如，在Kawaguchi的第5，330, 882號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中，建議使用單獨(dú)的染料，將其添加到樹(shù)脂中以吸收波長(zhǎng)相對(duì)于主要光引發(fā)劑所吸收的波長(zhǎng)偏移了至少100納米的光化輻射，該專(zhuān)利的主題以參考方式完全地并入本文。如此能夠針對(duì)無(wú)網(wǎng)曝光及主要引發(fā)劑的引發(fā)劑數(shù)量分別予以?xún)?yōu)化。然而，這些染料為弱引發(fā)劑并且要更長(zhǎng)的無(wú)網(wǎng)曝光時(shí)間。此外，這些染料在一般室內(nèi)光線下就可將樹(shù)脂敏化，因此在工作環(huán)境中需要使用到不方便的黃色安全光。最后，Kawaguchi所描述的方法將傳統(tǒng)的寬帶光化福射光源用于無(wú)網(wǎng)曝光，因此也會(huì)很容易在樹(shù)脂的較底層留下大量的氧氣。在Sakurai的第4，540, 649號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中，其主題以參考方式而完全并入本文，描述了一種光可聚合組合物，其含有至少一種水溶性聚合物、光聚合引發(fā)劑和(N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N-烷氧甲基丙烯酰胺或N-烷氧甲基甲基丙烯酰胺和三聚氰胺衍生物的)縮合反應(yīng)產(chǎn)物。依照發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，該組合物不需預(yù)曝光處理，并且可生成一種化學(xué)穩(wěn)定且熱穩(wěn)定的版。對(duì)于改良的凸紋圖像印刷元件仍有所需求,該印刷元件包含改良的凸紋結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括在各種基板上配置了可展現(xiàn)優(yōu)異印刷性能的印刷圓點(diǎn)。在“直接制版”制版方法的替代選項(xiàng)中，可以使用直寫(xiě)或激光雕刻方法，為此，其中適合用來(lái)印刷的凸紋是直接在薄層內(nèi)雕刻的。直寫(xiě)技術(shù)使用激光直接并且有選擇性地使已經(jīng)預(yù)先固化的感光性樹(shù)脂成像，以產(chǎn)生凸紋印刷元件。通過(guò)激光輻射的作用，薄層組分或其分解產(chǎn)物會(huì)以熱氣體、蒸氣、煙霧、液滴或小顆粒的形式被移除，因而產(chǎn)生了非印刷的刻痕。在直寫(xiě)及激光雕刻方法中，越來(lái)越希望能有改良的激光技術(shù)，包括更佳的激光束聚焦能力、更高的功率、多重激光束或激光源組合以及計(jì)算機(jī)控制的光束制導(dǎo)。直寫(xiě)方法的一項(xiàng)主要優(yōu)點(diǎn)是大幅降低制版成本，這是因?yàn)楦焖俪上窦皽p少步驟數(shù)量的緣故。掩模的完全消除也去除了有關(guān)處理、易脆性、煙霧的抽出、洗出溶劑的殘?jiān)拔廴镜膯?wèn)題。直寫(xiě)也可以使得制版成像最適化得到更大的自由度。設(shè)定特定的成像參數(shù)再加上高質(zhì)量的激光可以得到高質(zhì)量的制版成像。參數(shù)的更好控制也可以得到更好的再現(xiàn)性及制版可靠度。直寫(xiě)印刷元件坯版通常包括一個(gè)支撐或背襯層、一層或多層感光性樹(shù)脂和可移除
的覆蓋薄片。
此外，直寫(xiě)/激光雕刻技術(shù)所伴隨的問(wèn)題之一是大氣中的氧氣會(huì)抑制表面的固化反應(yīng)，其將導(dǎo)致感光性樹(shù)脂最外層的固化不良。這可以由目標(biāo)(打樣)圓點(diǎn)尺寸和所得成像圓點(diǎn)尺寸之間的較大差異、成像之后在版表面的掃描線偽像以及熱處理之后無(wú)法令人接受的高表面粗糙度等方面得到驗(yàn)證。為了解決這些技術(shù)問(wèn)題，獲得徹底固化的感光性樹(shù)脂表面是非常關(guān)鍵的。解決這些問(wèn)題的現(xiàn)有方法集中于使用額外的處理方式或者是更多的程序，例如在制造期間或之后在柔性印刷版的結(jié)構(gòu)中加入一層以上額外的薄層。然而，這會(huì)增加原料的成本和/或在工作流程中產(chǎn)生額外的程序，其可能會(huì)引入品質(zhì)變化的根源，因而需要額外的品質(zhì)控制。為了置換出溶解氧，可以通過(guò)例如在曝光之前將感光性樹(shù)脂版置于惰性氣體(如二氧化碳?xì)怏w或氮?dú)?環(huán)境中過(guò)夜而得以完成氧氣的移除。這種方法有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，即，它很不方便且繁瑣，并且設(shè)備需要大的空間。
其它努力集中于將氧清除劑添加至樹(shù)脂組合物中以抑制氧的作用。在樹(shù)脂系統(tǒng)中使用氧清除劑可參考Chambers, Jr.在第3，479，185號(hào)美國(guó)專(zhuān)利及Goff等人在第4，414，312號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中的描述，它們各自的主題以參考方式而完全并入本文。因此，仍需要一種使用直寫(xiě)技術(shù)來(lái)制備凸紋圖像印刷元件的改良方法，其克服了環(huán)境中氧氣抑制所帶來(lái)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是產(chǎn)生一種凸紋圖像印刷元件，其包含在印刷表面、邊緣清晰度、肩斜角、深度及圓點(diǎn)高度方面具有優(yōu)異圓點(diǎn)結(jié)構(gòu)的印刷圓點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是控制凸紋圖像印刷元件的印刷表面的表面粗糙度。本發(fā)明的再一個(gè)目的是通過(guò)使用直寫(xiě)技術(shù)成像化的柔性印刷元件的良好表面固化來(lái)獲得輪廓清楚的圓點(diǎn)形狀及徹底固化的固體表面。本發(fā)明的又一個(gè)目的是解決使用直寫(xiě)技術(shù)時(shí)大氣氧抑制所產(chǎn)生的問(wèn)題。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種控制凸紋圖像印刷元件的印刷表面的表面粗糙度的改良方法。為此，本發(fā)明一般而言涉及一種使柔性印刷坯板成像，以在其內(nèi)產(chǎn)生凸紋圖像的方法，該方法包含步驟a)提供柔性印刷坯板，其包括背襯層、在背襯層上的至少一層感光性樹(shù)脂層和在該至少一層感光性樹(shù)脂層上的可移除覆蓋薄片；b)透過(guò)該可移除覆蓋薄片使該至少一層感光性樹(shù)脂層成像，以在其中產(chǎn)生凸紋圖像，優(yōu)選使用激光器；和c)之后，將該可移除覆蓋薄片移除。


圖I表示在成像之前已移除覆蓋薄片的柔性印刷坯板。圖2表示在成像期間，印刷坯板上仍有覆蓋薄片的柔性印刷坯板。圖3表示在成像之前已移除覆蓋薄片的柔性印刷坯板的圓點(diǎn)幾何形狀的SEM照片。圖4表示在直寫(xiě)成像步驟期間印刷坯板上留有覆蓋薄片的柔性印刷坯板的圓點(diǎn)幾何形狀的SEM照片。圖5表示在成像步驟期間印刷坯板上留有不同覆蓋薄片的柔性印刷版的圓點(diǎn)幾何形狀的SEM照片。圖6表示在成像之前已移除覆蓋薄片的柔性印刷版的固體區(qū)域的SEM照片。圖7表示在成像步驟期間感光性樹(shù)脂層上留有第一覆蓋薄片的柔性印刷版的固體區(qū)域的SEM照片。圖8表示在成像步驟期間感光性樹(shù)脂層上留有不同覆蓋薄片的柔性印刷版的固體區(qū)域的SEM照片。
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圖9表示具有許多呈現(xiàn)出本發(fā)明獨(dú)特圓點(diǎn)/肩斜角結(jié)構(gòu)的圓點(diǎn)的印刷元件與不具有本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的印刷元件圓點(diǎn)的比較圖。
具體實(shí)施例方式發(fā)明詳述本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，印刷圓點(diǎn)的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)于其印刷的方式有很重要的影響。了解此點(diǎn)之后，就可通過(guò)本文中所述的方法來(lái)操控所得印刷圓點(diǎn)的形狀?？梢岳弥睂?xiě)技術(shù)成像的柔性印刷坯板的典型結(jié)構(gòu)包含背襯薄片、至少一層感光性樹(shù)脂層和覆蓋薄片，覆蓋薄片上可包覆滑膜和/或功能性薄膜。通常，覆蓋薄片會(huì)在成像之前被移除，如圖I所示。然而，本發(fā)明的發(fā)明人已驚訝地發(fā)現(xiàn)，如圖2所示，如果在成像期間使覆蓋薄片留在印刷版上，并且在成像完成后予以剝除，可在成像上得到實(shí)質(zhì)上的改進(jìn)。為此，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及一種使柔性印刷坯板成像，以在其內(nèi)產(chǎn)生凸紋圖像的方法，該方法包含步驟a)提供柔性印刷坯板，其包含背襯層、在背襯層上的至少一層感光性樹(shù)脂層和在該至少一層感光性樹(shù)脂層上的可移除覆蓋薄片；b)透過(guò)該可移除覆蓋薄片使該至少一層感光性樹(shù)脂層成像，以在其中產(chǎn)生凸紋圖像，優(yōu)選使用激光器；和c)之后，將該可移除覆蓋薄片移除。覆蓋薄片必須可以讓光化輻射穿透，從而使得印刷元件得以透過(guò)覆蓋薄片成像。該可移除覆蓋薄片通常包含從由聚酰胺、聚乙烯醇、羥烷基纖維素、乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、兩性互聚物、醋酸丁酸纖維素、烷基纖維素、丁縮醛(butryal)、環(huán)化橡膠、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯及前述一種或多種的組合所構(gòu)成的群組中選出的材料。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該可移除覆蓋薄片包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯?？捎脕?lái)實(shí)施本發(fā)明的覆蓋薄片的實(shí)例包括但不局限于來(lái)自DuPont-Teijin Films的DTF625聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，以及來(lái)自MacDermid Printing Solutions的LM-3040-4聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜。優(yōu)選使用激光器。然而，也可以將光負(fù)片(photonegative)置于覆蓋薄片之上并且接著以適當(dāng)波長(zhǎng)的光線將該光負(fù)片整片曝光來(lái)完成成像。使用的激光器優(yōu)選為UV激光器，其能夠在約25(Γ420納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)操作。適合的激光成像器的實(shí)例為來(lái)自LiischerAG 的 Xpose !UV 系統(tǒng)。直寫(xiě)激光器具有的掃描速度在約50(Γ約600rpm之間。更優(yōu)選地，激光器具有的掃描速度為約550rpm。除此之外，直寫(xiě)激光器通常包含多程成像協(xié)議。結(jié)果使得在至少一層感光性樹(shù)脂中所產(chǎn)生的圓點(diǎn)具有平頂并且輪廓清楚。同時(shí)，在圓點(diǎn)頂端上看不見(jiàn)激光掃描線。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，圓點(diǎn)的平均表面粗糙度為約2000納米。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，平均表面粗糙度小于約2000納米。可用于實(shí)踐本發(fā)明的感光性樹(shù)脂通常為感光性樹(shù)脂，其在成像步驟之前可使用光化輻射固化。感光性的感光樹(shù)脂通常包含可交聯(lián)的彈性化合物、塑化化合物、單體黏結(jié)劑化合物和一種以上光引發(fā)劑化合物。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，改善印刷元件上形成的印刷圓點(diǎn)形狀的最重要的方法是去除或限制在曝露于光化輻射期間進(jìn)入光可固化層的空氣。在這方面來(lái)說(shuō)，也可以改變照明類(lèi)型、功率及入射角，并且可以由多重方法來(lái)完成?？梢允褂猛耆{(diào)(例如激光)光源來(lái)進(jìn)行曝光。激光光源的實(shí)例包括如LUscherXpose!成像器及Heidelberg Prosetter成像器之類(lèi)的裝置中所使用的UV激光二極管。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，也可以使用可以改變照明類(lèi)型、功率及入射角的其它光源。許多材料可做為阻擋層。在制造有效阻擋層方面，發(fā)明人指出有三種性質(zhì)，包括透光性、低厚度及抑制氧氣傳輸。抑制氧氣傳輸是以低氧擴(kuò)散系數(shù)來(lái)測(cè)量。如同所述，薄膜(或液體層)的氧氣擴(kuò)散系數(shù)必須小于6. 9xl0_9平方米/秒，優(yōu)選小于6. 9x10,平方米/秒，并且最優(yōu)選小于6. 9xl0_n平方米/秒。適合用作本發(fā)明的阻擋層的材料實(shí)例包括那些傳統(tǒng)上用來(lái)作為柔性印刷元件的脫模層(release layer)的材料，如聚酰胺、聚乙烯醇、羥烷基纖維素、乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、兩性互聚物、醋酸丁酸纖維素、烷基纖維素、丁縮醛、環(huán)化橡膠、和前述一種或多種的組合。此外，如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯和類(lèi)似的透明膜也可以用來(lái)作為阻擋膜。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，阻擋薄膜層包含聚丙烯膜或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜。阻擋層厚度必須和處理該膜及該膜/光聚合物版組合的結(jié)構(gòu)需求一致。阻擋層厚度優(yōu)選在大約5 300微米之間，厚度最優(yōu)選大約1(Γ約200微米之間。阻擋層需要具有足夠的透光性，使得阻擋層不會(huì)對(duì)用來(lái)曝光感光印刷坯板的光化輻射產(chǎn)生不利的吸收或反射。因此，阻擋層優(yōu)選具有至少50%，最優(yōu)選至少75%的透光性。阻擋層必須使氧氣擴(kuò)散無(wú)法滲透，從而能夠在曝露于光化輻射期間，有效地限制氧氣擴(kuò)散進(jìn)入光可固化層。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)以本文的描述來(lái)使用時(shí)，具有上述厚度的上述阻擋層材料可以實(shí)質(zhì)地限制氧氣擴(kuò)散進(jìn)入光可固化層。除了限制氧氣擴(kuò)散進(jìn)入光可固化層之外，阻擋層可用來(lái)在印刷元件的印刷表面提供或外加所需的紋理，或者是將印刷元件印刷表面的表面粗糙度控制到所需的程度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，該阻擋層包含啞光終飾(matte finish)，并且該啞光終飾的紋理可以轉(zhuǎn)印至版表面，以在印刷版表面上提供所需的表面粗糙度。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，該啞光終飾提供的平均表面粗糙度介于約70(Γ約800納米之間。在這個(gè)例子中，阻擋層包含其上具有已固化光聚合物層的聚丙烯膜，并且該已固化光聚合物層之上具有清晰的拓?fù)鋱D案。阻擋薄膜表面的紋理或粗糙度將在層壓步驟期間印痕至光聚合物(光可固化)層的表面。一般而言，對(duì)此，表面粗糙度可以利用型號(hào)為Wyko NT3300的Veeco光學(xué)輪廓曲線儀(Veeco儀器公司，Plainville,紐約)來(lái)測(cè)量。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，該阻擋層包含一個(gè)粗糙度小于100納米的平滑納米技術(shù)薄膜。在這個(gè)實(shí)施方式中，印刷版的平均表面粗糙度可被控制至小于約100納米。在典型的層壓方法中可以利用壓力和/或熱將該阻擋層與印刷版的表面進(jìn)行層壓。在感光印刷坯板曝露于本文所述的光化輻射之后，將該印刷版顯影以呈現(xiàn)出其中的凸紋圖像。可以由各種方法來(lái)完成顯影，包括水顯影、溶劑顯影和熱顯影，這些只是舉例而非限制。最后，將凸紋圖像印刷元件安裝在印刷機(jī)的印刷滾筒上，并且進(jìn)行印刷。實(shí)施例利用包含可交聯(lián)的彈性化合物、塑化化合物、單體黏結(jié)劑化合物及一組一種以上光引發(fā)劑化合物的直寫(xiě)感光性樹(shù)脂來(lái)說(shuō)明本發(fā)明所獲得的優(yōu)點(diǎn)。成像方法是使用LUscher Xpose!直寫(xiě)激光器來(lái)進(jìn)行的，其功率為95mW/cm2，激光掃描速度為550rpm，在一次多程成像協(xié)議中有六次掃描，其連續(xù)程次的圓點(diǎn)面積為70%、15% 及 1%、1%、1% 和 1%。成像方法是使用兩種不同的方法來(lái)進(jìn)行的。第一種方法為在覆蓋薄片已被移除的情況下進(jìn)行成像，以作為比較實(shí)施例。第二種方法為其依照本發(fā)明，在成像步驟期間進(jìn)行成像時(shí)，覆蓋薄片仍留在感光性樹(shù)脂上。由這兩種方法所獲得的圓點(diǎn)幾何形狀非常不同，如圖3 圖5所示。圖3表示在每寸133條線(Ipi)的情況下，最小圓點(diǎn)的SEM照片，其如圖I所示于成像之前已移除覆蓋薄片。預(yù)計(jì)的圓點(diǎn)尺寸(用于成像的電子文件中的尺寸)為40%，但是在版上的實(shí)際圓點(diǎn)尺寸經(jīng)測(cè)量后為24%，這表明由于氧氣抑制造成了表面固化不良。這種表面固化不良也可通過(guò)在不清晰的圓點(diǎn)頂端看到的激光掃描線而得到驗(yàn)證。這些掃描線會(huì)對(duì)版的印刷性能造成負(fù)面的影響。圖4和圖5表示利用相同協(xié)議成像的相同感光性樹(shù)脂的SEM照片，但是在成像期間，如前所述及圖3所示，在版表面上留有覆蓋薄片(分別為DTF625及LM-3040-4聚對(duì)苯
二甲酸乙二醇酯膜)。圖4中所示圓點(diǎn)的預(yù)計(jì)尺寸(用于成像的電子文件中的尺寸)為9%，而在版上的實(shí)際圓點(diǎn)尺寸經(jīng)測(cè)量為11%。如果覆蓋薄片在成像期間仍留在版上，所持有的最小圓點(diǎn)的尺寸會(huì)由24%縮小為11%，這表示，使用覆蓋薄片可產(chǎn)生較小的圓點(diǎn)。同時(shí)，在圓點(diǎn)頂端看不到激光掃描線，這些圓點(diǎn)頂端的輪廓也被非常清晰的界定。這些結(jié)果顯示出，在成像期間覆蓋薄片存在于版結(jié)構(gòu)中能極大改善表面固化以及整體的成像保真度。圖5表示以不同覆蓋薄片所得的類(lèi)似結(jié)果。電子文件中的圓點(diǎn)尺寸為15%，而實(shí)際圓點(diǎn)尺寸為16%。同樣的，未觀察到激光掃描線并且圓點(diǎn)的頂端扁平且輪廓清晰，其對(duì)于良好的印刷性能而言是相當(dāng)有利的。本發(fā)明的成像方法也可以明顯改善光聚合物的熱處理能力。圖6表示光聚合物的固體區(qū)域的表面，其是在沒(méi)有覆蓋薄片的情況下以熱處理方式成像的。另一方面，圖7和圖8所示為印刷版的固體區(qū)域，其是在成像步驟期間，于印刷版上分別留有DTF625及LM-3040-4覆蓋薄片的情況下成像的。如表I中所總結(jié)，如果以覆蓋薄片進(jìn)行成像，該光聚合物的表面將較為平滑。表I.使用覆蓋薄片對(duì)于感光性樹(shù)脂表面粗糙度(SR)的影響
權(quán)利要求
1.一種柔性印刷坯板的成像方法，該方法包含以下步驟 a)提供感光性印刷坯板，其包含背襯層、在背襯層上的至少一層感光性樹(shù)脂層和在該至少一層感光性樹(shù)脂層上的可移除覆蓋薄片； b)利用激光器，透過(guò)該可移除覆蓋薄片使感光性印刷坯板成像，以在所述感光性印刷坯板中產(chǎn)生凸紋圖像；和 c)之后，將該可移除覆蓋薄片移除。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該可移除覆蓋薄片是透明的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該可移除覆蓋薄片包含從由聚酰胺、聚乙烯醇、羥烷基纖維素、乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、兩性互聚物、醋酸丁酸纖維素、烷基纖維素、丁縮醛、環(huán)化橡膠、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯和前述的一種或多種的組合所構(gòu)成的群組選出的材料。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該可移除覆蓋薄片包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中激光器在UV的范圍內(nèi)操作，并且透過(guò)覆蓋薄片掃描該至少一層已固化感光性樹(shù)脂層的表面。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該激光器是在405納米波長(zhǎng)操作的激光二極管。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其中該激光器以約50(Γ約600rpm的掃描速度來(lái)掃描該至少一層已固化感光性樹(shù)脂層。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該激光器以約550rpm的掃描速度來(lái)掃描該至少一層已固化感光性樹(shù)脂層。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該激光器使用多程成像協(xié)議來(lái)掃描該至少一層已固化感光性樹(shù)脂層。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其中由直寫(xiě)激光器在固化感光性樹(shù)脂中所產(chǎn)生的圓點(diǎn)具有平頂并且輪廓清楚。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中在該至少一層已固化光聚合物層中所具有的最小圓點(diǎn)尺寸為11%或更小。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中在該至少一層已固化光聚合物層中所形成的凸紋圖像上看不見(jiàn)激光掃描線。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中在該至少一層已固化光聚合物層中所形成的凸紋圖像的平均表面粗糙度為約2000納米。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中在該至少一層已固化光聚合物層中所形成的凸紋圖像的平均表面粗糙度小于約2000納米。
15.如權(quán)利要求I所述的方法，其中感光性樹(shù)脂包含可交聯(lián)的彈性化合物、塑化化合物、單體黏結(jié)劑化合物和一種以上光引發(fā)劑化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種由感光性印刷坯板制作凸紋圖像印刷元件的方法。該方法包含步驟1)提供感光性印刷坯板，其包含背襯層、在背襯層上的至少一層感光性樹(shù)脂層和在該至少一層感光性樹(shù)脂層上的可移除覆蓋薄片；2)利用激光器，透過(guò)該可移除覆蓋薄片使感光性印刷坯板成像，以在感光性印刷坯板中產(chǎn)生凸紋圖像；和3)將該可移除覆蓋薄片移除。
文檔編號(hào)G03F7/26GK102959471SQ201180032264
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者崔鐘漢, C·包卡夫坦, K·奧布瑞特 申請(qǐng)人:麥克德米德印刷方案股份有限公司