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含有层状酸盐的改善的滑膜组合物

阅读:96发布:2020-05-12

专利汇可以提供含有层状酸盐的改善的滑膜组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于制造柔性版印版的改善的滑膜组合物。本发明的改善的滑膜组合物包含一种或多种 溶剂 、一种或多种聚合 粘合剂 、层状 硅 酸盐、以及非强制选择的 表面活性剂 。 层状 硅酸 盐 在滑膜组合物中作为填料使用产生了具有改善的分离性能和改善的成像的滑膜组合物。本发明的滑膜可以用于用溶剂显影或热显影的柔性版印版。,下面是含有层状酸盐的改善的滑膜组合物专利的具体信息内容。

1.一种光敏印版,包含:
a)支撑层;
b)沉积在该支撑层上的一层或多层可光固化材料;
c)位于该一层或多层可光固化材料之上的滑膜层,该滑膜层包含:
(i)一种或多种聚合粘合剂
(ii)基于滑膜层干成分的总重量为1重量%~10重量%的层状酸盐;和
(iii)非强制选择的表面活性剂;和
d)非强制选择的可移除盖片。
2.根据权利要求1所述的光敏印版,其中该滑膜层的该一种或多种聚合粘合剂选自由聚缩、聚丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丁烯、聚酸酯、聚酯、聚乙烯、纤维聚合物、聚亚苯基醚、聚环乙烷以及前述物质的组合构成的组。
3.根据权利要求2所述的光敏印版,其中该滑膜层的该一种或多种聚合粘合剂选自由聚酰胺、纤维素聚合物以及前述物质的组合构成的组。
4.根据权利要求2所述的光敏印版,其中基于干成分的总重量,该一种或多种聚合粘合剂在该滑膜层中的含量为90重量%至97重量%。
5.根据权利要求1所述的光敏印版,其中该滑膜层还包含UV吸收材料
6.根据权利要求1所述的光敏印版,其中该滑膜层的该层状硅酸盐选自由页硅酸盐、含母矿以及前述物质的组合构成的组。
7.根据权利要求6所述的光敏印版,其中该含云母矿为混合层状伊利石/蒙皂石矿。
8.根据权利要求6所述的光敏印版,其中该滑膜层的该层状硅酸盐是页硅酸盐,并且选自由蒙脱石、膨润土、绿脱石、贝得石、富铬绿脱石、锂皂石、皂石、锌蒙皂石、镁蒙皂石、富镁皂石、锂蒙脱石、蛭石以及前述物质的组合构成的组。
9.根据权利要求8所述的光敏印版,其中该滑膜层的该层状硅酸盐是天然蒙脱石或含有机改性剂的蒙脱石。
10.根据权利要求1所述的光敏印版,其中基于干成分的总重量,该层状硅酸盐在该滑膜层中的含量为2重量%至8重量%。
11.根据权利要求1所述的光敏印版,其中该表面活性剂存在于该滑膜层中,并且该表面活性剂包含乙氧基化的壬基酚表面活性剂。
12.根据权利要求11所述的光敏印版,其中基于干成分的总重量,该表面活性剂在该滑膜层中的含量为0.5重量%至1.0重量%。
13.一种制备凸像印版的方法,包括步骤:
a)提供光敏印刷元件,该光敏印刷元件包含:
(i)支撑层;
(ii)沉积在该支撑层上的一层或多层可光固化材料;
(iii)位于该一层或多层可光固化材料之上的滑膜层,该滑膜层包含:
(a)一种或多种聚合粘合剂;
(b)基于滑膜层干成分的总重量为1重量%~10重量%的层状硅酸盐;和
(c)非强制选择的表面活性剂;
b)将阴图原图放置在该光敏印刷元件的滑膜层之上;
c)使该光敏印刷元件通过该阴图原图曝露于光化辐射,其中该一层或多层可光固化材料中曝露于光化辐射的区域交联或固化;并且
d)使该光敏印刷元件显影,以去除该可光固化材料的未固化部分,在印版上创建凸像。
14.根据权利要求13所述的方法,其中该滑膜层的该一种或多种聚合粘合剂选自由聚缩醛、聚丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、纤维素聚合物、聚亚苯基醚、聚环氧乙烷以及前述物质的组合构成的组。
15.根据权利要求14所述的方法,其中该滑膜层的该一种或多种聚合粘合剂选自由聚酰胺、纤维素聚合物以及前述物质的组合构成的组。
16.根据权利要求15所述的方法,其中基于干成分的总重量,该一种或多种聚合粘合剂在该滑膜层中的含量为90重量%至97重量%。
17.根据权利要求13所述的方法,其中该滑膜层的该层状硅酸盐选自由页硅酸盐、含云母矿以及前述物质的组合构成的组。
18.根据权利要求17所述的方法,其中该含云母矿为混合层状伊利石/蒙皂石矿。
19.根据权利要求17所述的方法,其中该滑膜层的该层状硅酸盐是页硅酸盐,并且选自由蒙脱石、膨润土、绿脱石、贝得石、富铬绿脱石、锂皂石、皂石、锌蒙皂石、镁蒙皂石、富镁皂石、锂蒙脱石、蛭石以及前述物质的组合构成的组。
20.根据权利要求19所述的方法,其中该滑膜层的该层状硅酸盐是天然蒙脱石或含有机改性剂的蒙脱石。
21.根据权利要求13所述的方法,其中基于干成分的总重量,该层状硅酸盐在该滑膜层中的含量为2重量%至8重量%。
22.根据权利要求13所述的方法,其中该表面活性剂存在于该滑膜层中,并且该表面活性剂包含乙氧基化的壬基酚表面活性剂。
23.根据权利要求22所述的方法,其中基于干成分的总重量,该表面活性剂在该滑膜层中的含量为0.5重量%至1.0重量%。
24.根据权利要求13所述的方法,其中通过用溶剂冲洗该光敏印刷元件来使该光敏印刷元件显影。
25.根据权利要求13所述的方法,其中该光敏印刷元件通过下述方式显影:加热该光敏印刷元件,并使加热的光敏印刷元件与一种材料接触以去除熔化的或软化的未固化可光固化材料,从而显露出凸像。
26.一种制备凸像印版的方法,该方法包括步骤:
a)提供光敏印刷元件,该光敏印刷元件包含:
(i)支撑层;
(ii)沉积在该支撑层上的一层或多层可光固化材料;
(iii)位于该一层或多层可光固化材料之上的滑膜层,该滑膜层包含:
(a)一种或多种聚合粘合剂;
(b)基于滑膜层干成分的总重量为1重量%~10重量%的层状硅酸盐;
(c)UV辐射吸收材料;和
(d)非强制选择的表面活性剂;
b)使用激光有选择地烧蚀部分滑膜层;
c)使该光敏印刷元件曝露于光化辐射;
d)使该光敏印刷元件显影,以去除该可光固化材料的未固化部分;
由此制造出凸像印版。
27.根据权利要求26所述的方法,其中该滑膜层的该一种或多种聚合粘合剂选自由聚缩醛、聚丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、纤维素聚合物、聚亚苯基醚、聚环氧乙烷以及前述物质的组合构成的组。
28.根据权利要求26所述的方法,其中该滑膜层的该一种或多种聚合粘合剂选自由聚酰胺、纤维素聚合物以及前述物质的组合构成的组。
29.根据权利要求26所述的方法,其中基于干成分的总重量,该一种或多种聚合粘合剂在该滑膜层中的含量为90重量%至97重量%。
30.根据权利要求26所述的方法,其中该滑膜层的该层状硅酸盐选自由页硅酸盐、含云母矿以及前述物质的组合构成的组。
31.根据权利要求30所述的方法,其中该含云母矿为混合层状伊利石/蒙皂石矿。
32.根据权利要求26所述的方法,其中该滑膜层的该层状硅酸盐是页硅酸盐,并且选自由蒙脱石、膨润土、绿脱石、贝得石、富铬绿脱石、锂皂石、皂石、锌蒙皂石、镁蒙皂石、富镁皂石、锂蒙脱石、蛭石以及前述物质的组合构成的组。
33.根据权利要求26所述的方法,其中该滑膜层的该层状硅酸盐是天然蒙脱石或含有机改性剂的蒙脱石。
34.根据权利要求26所述的方法,其中该UV辐射吸收材料包含炭黑

说明书全文

含有层状酸盐的改善的滑膜组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及纳米粘土(层状硅酸盐)在滑膜(slip film)组合物中的用途,用于改善柔性版印刷元件的滑膜层的分离性能和/或热处理特性。

背景技术

[0002] 柔性版印刷在报纸的生产和包装介质的装饰性或功能性印刷中被广泛使用。已开发出光敏印版来满足快速、廉价处理和长时间印刷运转的需求。
[0003] 光敏印刷元件通常包括支撑层、一个或多个光敏层、滑膜分离层、以及保护性盖片。保护性盖片由塑料或可保护版或可光固化元件直到待用时都不受损害的任何其他可移除材料形成。滑膜可放置在保护性盖片与可光固化层之间保护版不受污染,增强易操作性,并/或作为受墨层使用。
[0004] 光敏树脂组合物沉积在支撑层上以随后形成印刷元件。光敏树脂组合物可通过多种途径,例如通过挤出、辊涂、热处理、溶剂浇铸等沉积到基板上。本领域的熟练技术人员可轻松地实施这些技术。
[0005] 所需的图像通过在光化辐射下曝光光敏树脂的选定部分而产生于印版之上,这通常通过三种相关方式之一完成。在第一种供选方式中,使用带有透明区域和基本不透明区域的照相阴图来有选择地阻挡光化辐射透射至印版元件。在第二种供选方式中,光 敏聚合物层上涂布有光化辐射(基本)不透明层,该不透明层对激光烧蚀同样敏感。然后使用激光对光化辐射不透明层的选定区域进行烧蚀以产生原位阴图,并且通过该原位阴图对印刷元件进行整版曝光。在第三种供选方式中,使用光化辐射的聚焦光束有选择地使光敏聚合物曝光。这些供选方式中的任一种都可产生令人满意的结果,标准是能够有选择地使光敏聚合物曝露于光化辐射,由此有选择地使部分光敏聚合物固化。树脂未曝光并因此未硬化的部分随后被显影掉。
[0006] 支撑片,或背衬层,可由合适的透明或不透明材料例如纸、纤维素膜、塑料或金属形成。优选的基板材料包括的片材、板材或箔,纸,或由合成聚合材料如聚酯、聚苯乙烯、聚烯、聚酰胺等制成的膜或片材。
[0007] 光敏层可包括任意已知的光敏聚合物、单体、引发剂、反应性或非反应性稀释剂、填料和染料。术语“可光固化”指固体组合物其响应于光化辐射经受聚合、交联或任意其他固化或硬化反应,结果是材料的未曝光部分能被有选择地从已曝光(已固化)部分分离开并去除,形成已固化材料的三维或凸起图案。优选的可光固化材料包括弹性体化合物、具有至少一个末端烯基的烯键式不饱和化合物、以及光敏引发剂。典型的可光固化材料公开于Goss等人的欧洲第0456336A2号和第0640878Al号专利申请,英国第1,366,769号专利,Berrier等人的美国第5,223,375号专利,MacLahan的美国第3,867,153号专利,Allen的美国第4,264,705号专利,Chen等人的美国第4,323,636号、第4,323,637号、第4,369,246号和第4,423,135号专利,Holden等人的美国第3,265,765号专利,Heinz等人的美国第4,320,188号专利,Gruetzrnacher等人的美国第4,427,759号专利,Min的美国第4,622,088号专利, 以及Bohm等人的美国第5,135,827号专利,它们中每一件的主题以参考方式全部引用于此。如果使用第二种可光固化层,即外涂层,其通常置于第一层之上,并具有相似的组成。
[0008] 光敏材料通常在至少某些光化波长区中交联(固化)并硬化。这里使用的光化辐射是能够在已曝光部分引起化学变化的辐射。光化辐射包括例如放大的(如激光)和非放大的光,特别是UV波长区的光。优选的光化波长区自约250nm至约450nm,更优选自约300nm至约400nm,特别优选自约320nm至约380nm。一种合适的光化辐射源为UV灯,尽管其他的源对于本领域的熟练技术人员来说也是公知的。
[0009] 滑膜是一种薄片,其保护光敏层使其无尘并增强其易操作性。在常规的制版方法中,滑膜对UV光基本透明。在该方法中,印刷工人从印版坯上剥离掉盖片,并在滑膜上放置阴图。随后用UV光透过阴图对版和阴图进行整版曝光。曝露于光的区域固化或硬化,未曝光区域被去除(显影掉)以在印版上创建凸像。滑膜通常包含聚合物树脂,其与下面的光敏层的光敏聚合物相容,并在显影步骤可容易地去除。聚合物树脂可从由下述物质构成的组中选出:聚缩、聚丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丁烯、聚酸酯、聚酯、聚乙烯、纤维素聚合物、聚亚苯基醚、聚环乙烷以及前述物质的组合。优选的聚合物树脂包括聚酰胺和纤维素聚合物,例如羟丙基纤维素。
[0010] 通常希望在光敏印刷元件中使用滑膜层,这是因为光敏组合物的表面容易变得发粘,并且当一张原膜覆盖于其上时,在组合物表面和原膜之间形成气泡。当光敏印刷元件随后曝光于光化辐射时,会发生光线的不规则偏转,阻碍了曝光和光敏层的固化。因此,凸像的可复制性变差,并且覆盖在光敏层上的原膜变得难 以再利用。通过将滑膜粘附至光敏树脂层,原膜对光敏树脂组合物表面的粘附性变弱,且原膜可被再利用。
[0011] 在“数字式”制版方法中,激光通过存储在电子数据文件中的图像导向,并用来在数字式(即可激光烧蚀的)掩模层(其通常是改良的滑膜)上创建原位阴图。通过将掩模层在选定的激光波长和功率的激光辐射下曝光来对可激光烧蚀层的部分进行烧蚀。可激光烧蚀层可以是本领域公知的任意可光烧蚀的掩模层。这种可激光烧蚀层的例子公开于例如Yang等人的美国第5,925,500号专利和Fan的美国第5,262,275号和第6,238,837号专利,它们中每一件的主题以参考方式全部引用于此。可激光烧蚀层通常包含辐射吸收化合物和粘合剂。选择可激光烧蚀层使其对于激光波长敏感,并且其通常选自深色无机颜料、炭黑石墨
[0012] 成像后,光敏印刷元件被显影以去除掩模层和可光固化材料层的未聚合部分,以在光敏印刷元件的表面上创建凸像。典型的显影方法包括使用不同的溶剂或冲洗(通常使用刷子)。其他可能的显影方法包括使用气刀,或加热并使用吸墨材料。
[0013] 冲洗可通过不同的方法例如刷、喷或浸渍来完成。得到的表面具有凸起的图案,其复制了待印刷的图像。将印刷元件安装在印刷机上,开始印刷。
[0014] 在加热或热显影的情况下,光敏聚合物的组成是这样的:在已固化和未固化的聚合物的熔化温度之间存在相当大的差异,从而允许在加热时在光敏聚合物中创建图像。可热显影的可光固化组合物描述于,例如申请日为2003年1月29日的美国第10/353,446号专利申请,其教示以参考方式全部引用于此。其他合适的组合物对于本领域的熟练技术人员来说也是公知的。熔化温度间的差异允许未固化的光敏聚合物被有选择地去除,由此创建 图像。在所选定的温度下,未固化的光敏聚合物(即未与光化辐射接触的那部分光敏聚合物)熔化或基本软化,而已固化的光敏聚合物保持固态并完整无缺。然后,通过将加热的印刷元件与能吸收或另外去除软化的或熔化的未固化光敏聚合物的材料(即,“吸墨材料”)接触,未固化的光敏聚合物可被熔化或去除。
[0015] 虽然现有技术中描述了多种滑膜组合物,但该领域仍需要对于柔性版印版制造中使用的滑膜进行进一步改进,以改善印版的各种操作特性。
[0016] 发明人惊奇地发现,在滑膜组合物中加入层状硅酸盐材料(更优选为蒙脱石粘土)作为填料,所产生的滑膜组合物与现有技术的滑膜组合物相比,具有对于阴图原图的改善的分离性能以及改善的热处理特性。
[0017] Umeda的美国第5,039,592号专利,其主题以参考方式全部引用于此,描述了一种滑膜组合物,含有染料特别是光漂白染料,以将入射光与从支撑层反射的光的量控制在光敏层的相对高的部分,并在印版的暗调区产生更高质量的图像。但是,Umeda对于滑膜的分离性能或滑膜的热处理特性的任何改进都没有描述。
[0018] Van Zoeren的美国第5,506,086号专利,其主题以参考方式全部引用于此,描述了一种材料俘获片,具有能帮助俘获由激光辐射产生的红外敏感层碎片的一层或多层。非强制选择地,在材料俘获片上的该一层或多层可包括一种无光剂,用来在红外敏感层和材料俘获片之间产生一个分隔间隙。
[0019] Kaylo等人的美国第6,410,635号专利,其主题以参考方式全部引用于此,概括描述了一种组合物,含有片状硅酸盐材料(即蒙脱石粘土),用于提高例如外观、抗凹陷性和流变控制的性能。Kaylo等人暗示该组合物在着色-透明复合涂层中作为着色和/或透明涂 层是特别有用的。但是,Kaylo等人并没有暗示该组合物可被用作柔性版印版的滑膜组合物。

发明内容

[0020] 本发明涉及一种用于柔性版印版的滑膜组合物。本发明的滑膜组合物典型地包含:
[0021] a)一种或多种聚合粘合剂;
[0022] b)层状硅酸盐;和
[0023] c)非强制选择的表面活性剂
[0024] 本发明还涉及一种制备凸像印版的方法,包括步骤:
[0025] a)提供光敏印刷元件,该光敏印刷元件包含:
[0026] (i)支撑层;
[0027] (ii)沉积在该支撑层上的一层或多层可光固化材料;
[0028] (iii)位于该一层或多层可光固化材料之上的滑膜层,该分离层包含: [0029] (a)一种或多种聚合粘合剂;
[0030] (b)层状硅酸盐;和
[0031] (c)非强制选择的表面活性剂;
[0032] b)将成像掩模例如阴图原图放置在该光敏印刷元件的滑膜层之上; [0033] c)使该光敏印刷元件通过该成像掩模曝露于光化辐射,其中该一层或多层可光固化材料中曝露于光化辐射的区域交联或固化;并且
[0034] d)使该光敏印刷元件显影,以去除该可光固化材料的未固化部分,在印版上创建凸像。附图说明
[0035] 参考如下对随附附图的描述以更完全地理解本发明,其中:
[0036] 图1描绘了阴文深度(reverse depth)与曝光时间的关系,作为含2%纳米粘土的组合物的函数。
[0037] 图2描绘了阴文深度与曝光时间的关系,作为含8%纳米粘土的组合物的函数。 [0038] 图3描绘了网点度(dot angle)(度)与曝光时间的关系,作为含2%纳米粘土的组合物的函数。
[0039] 图4描绘了网点角度(度)与曝光时间的关系,作为含8%纳米粘土的组合物的函数。

具体实施方式

[0040] 发明人惊奇地发现,在滑膜组合物中加入层状硅酸盐作为填料,所产生的滑膜具有对于阴图原图的改善的分离性能以及改善的热处理特性。当层状硅酸盐(即纳米粘土)用在聚合树脂滑膜层(该滑膜层用作光敏层和照相阴图之间的阻挡层)中时,其提供了增强的滑动(slip)特性。
[0041] 此外,本发明的改善的滑膜组合物当用于可热显影体系中时,还提供改善的热处理特性。在滑膜组合物中加入层状硅酸盐为滑膜层提供了有效的填充剂,并且由该聚合物树脂形成的膜的粘着性也因此得到了改变。在表面上产生微裂纹的能(能使滑膜从光敏层合适地分离)得到了提高,使得光敏树脂可被合适地热处理。在热显影期间,如果在滑膜层中不使用层状硅酸盐,聚合粘合剂在已固化的光敏层上起热熔性胶粘剂的作用,粘性太大以致于光敏层不能分离,或吸墨材料本身变粘随后被撕裂。
[0042] 本发明的改善的滑膜组合物的另一个益处是,与现有技术的光敏印版相比,提供了改善的印版成像。
[0043] 因此,本发明的改善的滑膜组合物典型地包含:
[0044] 1)一种或多种聚合粘合剂;
[0045] 2)层状硅酸盐;和
[0046] 3)非强制选择的表面活性剂。
[0047] 本发明的组合物中可使用多种溶剂,包括水和聚乙烯醇。其他合适的溶剂对于本领域的熟练技术人员来说也是公知的。通常,基于滑膜组合物的总重量,溶剂最初在滑膜组合物中存在的量为约90重量%至约95重量%。随后滑膜组合物被涂布在光敏聚合物层之上,并通过蒸发干燥除掉大部分或所有的溶剂。在一个供选方案中,可将无溶剂的滑膜组合物直接挤出到光敏聚合物层之上。
[0048] 滑膜组合物还含有一种或多种聚合粘合剂。合适的聚合粘合剂包括聚缩醛、聚丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、纤维素聚合物、聚亚苯基醚、聚环氧乙烷以及前述物质的组合。优选的聚合粘合剂包括聚酰胺和纤维素聚合物,例如羟丙基纤维素。基于除溶剂(如使用)外的成分的总重量,聚合粘合剂在本发明滑膜组合物中的用量为约90重量%至97重量%。
[0049] 基于非挥发性成分(即干成分)的总重量,层状硅酸盐在滑膜组合物中的含量为约1重量%至约10重量%,更优选约2重量%至约8重量%。
[0050] 适合用于本发明底层涂料组合物的层状硅酸盐材料包括但不限于:页硅酸盐,例如蒙皂石粘土矿,如蒙脱石,特别是钠蒙脱石、蒙脱石和/或镁蒙脱石,膨润土,绿脱石,贝得石(biedellite),富铬绿脱石(volkonskonite),锂皂石(hectorite),皂石,锌蒙皂石(sauconite),镁蒙皂石(sobockite),富镁皂石(stevensite),锂蒙脱石 (svinfordite),蛭石等。其他有用的层状硅酸盐包括含母矿,例如伊利石和混合层状伊利石/蒙皂石矿。 [0051] 优选的层状硅酸盐材料是页硅酸盐。更优选地,层状硅酸盐材料是蒙皂石粘土矿,如蒙脱石,膨润土,绿脱石,贝得石,富铬绿脱石,锂皂石,皂石,锌蒙皂石,镁蒙皂石,富镁皂石和锂蒙脱石。这些之中最优选的是蒙脱石材料。可商购的蒙脱石材料可以商品名 +购自Southern Clay Products,Inc.。 Na 是一种不含有机改性剂的天
然蒙脱石。 15A和 25A是用季铵盐改性的天然蒙脱石。
[0052] 本发明的改性滑膜组合物可非强制选择(但优选)地含有表面活性剂。用于本发明的一种合适的表面活性剂是乙氧基化的壬基酚表面活性剂,可以商品名T-Det-N1007购自Harcros Organics。如使用,表面活性剂在滑膜组合物中存在的量为约0.5%至
1.0%,基于干成分的总重量。滑膜组合物可还有利地含有通常在本领域中公知的染料,以在曝光于UV辐射时产生潜像和/或减少散射透过滑膜的UV辐射。
[0053] 纳米颗粒例如纳米粘土颗粒在滑膜组合物中的存在改善了阴图原图的分离、图像质量和厚度均匀度。纳米粘土颗粒的存在提高了阴图原图在所有研究过的滑膜组合物中的分离。此外,阴文深度在给定的曝光时间下变得更大,而没有不利地影响成像速度。随着曝光时间的增加,网点角度快速变大,随后稳定下来,在后期阶段给出较小的网点角度。在具有纳米粘土颗粒的整个滑膜中,厚度变得更加均匀。
[0054] 本发明还涉及一种制备凸像印版的方法,包括步骤:
[0055] a)提供光敏印刷元件,该光敏印刷元件包含:
[0056] (i)支撑层;
[0057] (ii)沉积在该支撑层上的一层或多层可光固化材料;
[0058] (iii)位于该一层或多层可光固化材料之上的滑膜层,该滑膜层包含: [0059] (a)一种或多种聚合粘合剂;
[0060] (b)层状硅酸盐;和
[0061] (c)非强制选择的表面活性剂;
[0062] b)将阴图原图放置在该光敏印刷元件的滑膜层之上;
[0063] c)使该光敏印刷元件通过该阴图原图曝露于光化辐射,其中该一层或多层可光固化材料中曝露于光化辐射的区域交联或固化;并且
[0064] d)使该光敏印刷元件显影,以去除该可光固化材料的未固化部分,在印版上创建凸像。
[0065] 在一个供选方案中,滑膜层可包含UV吸收材料,由此使滑膜层同时起滑膜和原位掩模的作用。具有UV吸收材料的滑膜层可随后用激光以想要的图像有选择地进行烧蚀。对此在大多数应用中,使用红外激光对滑膜进行烧蚀。结果,在滑膜中包含红外吸收材料如炭黑是有利的。对此,可参考美国第5,925,500号、第5,262,275号和第6,238,837号专利,它们中每一件的教示以参考方式全部引用于此。在该情形下,本发明涉及一种制备凸像印版的方法,包括步骤:
[0066] a.提供光敏印刷元件,该光敏印刷元件包含:
[0067] (i)支撑层;
[0068] (ii)沉积在该支撑层上的一层或多层可光固化材料;
[0069] (iii)位于该一层或多层可光固化材料之上的滑膜层,该滑膜层包含: [0070] (a)一种或多种聚合粘合剂;
[0071] (b)层状硅酸盐;
[0072] (c)UV辐射吸收材料;和
[0073] (d)非强制选择的表面活性剂;
[0074] b.使用激光以想要的图像有选择地烧蚀部分滑膜层;
[0075] c.使该光敏印刷元件曝露于光化辐射;
[0076] d.使该光敏印刷元件显影,以去除该可光固化材料的未固化部分; [0077] 由此制造出凸像印版。
[0078] 可通过使用溶剂或水冲洗光敏印刷元件来使光敏印刷元件显影。或者,光敏印刷元件可通过下述方式显影:加热光敏印刷元件,并使加热的光敏印刷元件与一种材料接触以去除熔化的或软化的未固化可光固化材料,从而显露出凸像。
[0079] 根据用来创建凸像的显影方式的类型,可使用不同的光敏树脂组合物。当使用热显影方式时,光敏材料的组成需要是这样的:在已固化和未固化的光敏聚合物的熔化温度之间存在相当大的差异,从而当加热光敏印刷元件并使其与能去除未固化光敏聚合物的材料接触时,能使未固化的光敏聚合物被去除。
[0080] 本发明的改善的滑膜组合物当用于可热显影体系中时,提供改善的热处理特性。在滑膜组合物中加入层状硅酸盐为滑膜层提供了有效的填充剂,并且由聚合物树脂形成的膜的粘着性也因此得到了改变。在表面上产生微裂纹的能力(能使滑膜从光敏层合适地分离)得到了提高,使得光敏树脂可以被合适地热处理。不加入层状硅酸盐的话,聚合物树脂在已固化的光敏层上起热熔性胶粘剂的作用,粘性太大以致于光敏层不能分离,或吸墨材料本身变粘随后被撕裂。
[0081] 本发明将通过参考下面的非限定性实施例来进行描述。
[0082] 实施例
[0083] 1)样品的制备:在这些实施例中检验的纳米粘土由SouthernClay Products,Inc.提供,以递增的疏水性排序,商品名分别为Cloisite Na+、25A和15A。 [0084] 所制备的调配物列于表1。调配物的设计使得通过检测纳米颗粒粘土的存在、纳米粘土颗粒在组合物中的量、以及不同纳米粘土颗粒的亲水性/疏水性性质,显露出纳米粘土颗粒的存在对于滑膜性能的影响。
[0085] 表1不同滑膜组合物的调配物
[0086]成分 % XPSN7 XPSN8 XPSN9 XPSN10 XPSN11 XPSN12 XPSN13
IPA1 50.77 50.77 50.77 50.77 50.77 50.77 50.77
2
DI 水 41.78 41.63 41.63 41.63 41.14 41.14 41.14
Versamid 1153 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
Klucel L4 7.25 7.25 7.25 7.25 7.25 7.25 7.25
5
TDetN 1007 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Cloisite Na+ X 0.15 X X 0.64 X X
Cloisite 25A X X 0.15 X X 0.64 X
Cloisite 15A X X X 0.15 X X 0.64 [0087] 1异丙醇
[0088] 2去离子水
[0089] 3聚酰胺树脂,购自Cognis Corporation
[0090] 4羟丙基纤维素,购自Hercules Powder Co.
[0091] 5乙氧基化的壬基酚表面活性剂,购自Harcros Organics
[0092] 容易看到XPS N7不含纳米粘土,XPS N8~N10分别在固体中含2%的纳米粘土(包括Klucel L、Versamid 115和T Det N1007),且XPS N11~N13分别含8%。 [0093] 室温下,用#50线辊将滑膜调配物涂布在Mitsubishi Hostaphan 2307膜上。随后将如此形成的滑膜插入空气循环(60℃)烘箱中数分钟。滑膜的厚度在1.8~3.8μm的范围内变动。在压机中于115℃将滑膜层压在BAX版(RTF 2002-0084)上数分钟。在层压滑膜之前,BAX上的XPS N7~N13(原始滑膜,2%标准)被从版上移除。
[0094] 2)盖片的分离:从每版上切下1英寸宽的条带以评价滑膜至树脂的转印的起始。一旦转印起始结束,所有样品的需用于蔓延的剥离力都小于5克。
[0095] 3)成像:使用45秒的背向曝光以在每块版中建立约65mil的底层。正向曝光的时间在5~35分钟的范围内变动,以使图像质量(包括相对于曝光时间的最大保持时间(MHT)、阴文深度和网点角度)特征化。
[0096] 4)阴文深度和网点角度的测量:从版上切出阴文网线和网点的截面,并在Nikon Measurescope UM-3下将截面面向上放置。经过不同的曝光时间确定阴文深度和网点角度。 [0097] 5)滑膜厚度和粗糙度的测量:使用配有Vision 32分析软件的Veeco WYKO NT3300 Profiling System确定滑膜的厚度和局部粗糙度。为评价厚度的均匀度(其可以作为滑膜溶液加工性的一个量度标准),在每一滑膜的九个不同位置测量滑膜的厚度。 [0098] 6)阴图的分离:使用45秒的背向曝光。将二或三片大致为2×2平方英寸的阴图原图放置在版面上。随后该版在真空(9英寸Hg)下成像20分钟。成像后,从版上剥离阴图原图片以评价阴图原图的剥离性能。
[0099] 7)冲刷:在旋转冲刷装置中将版冲洗20分钟,以评价冲刷特性。
[0100] 8)干燥、后期曝光和去粘(detack):冲洗后,将版在3040 Dryer(Flex-light Processing Equipment)中于65℃干燥过夜,然后在购自 Anderson Veerland的Multi-exposure/Anti-tack装置中分别进行后期曝光10分钟并去粘10分钟。 [0101] 结果和讨论:
[0102] 1)阴图原图的分离:对于放置过夜及放置两周的样品,填充有纳米粘土的滑膜的成像后立即进行阴图原图分离的性能均得到了改善。表2显示了滑膜的局部粗糙度。可以看出随着纳米粘土含量的增加,粗糙度也增加。可以认为提高的阴图原图分离性能源于填充有纳米粘土的滑膜的较粗糙表面。较粗糙表面可潜在地防止阴图原图在成像过程中与滑膜形成紧密粘结。此外,埋入到滑膜中的纳米粘土颗粒产生了较干燥表面,确信其确实影响了阴图原图的分离。2%和8%的纳米粘土含量显示出相似的阴图原图分离的性能,这意味着对于从约2%至约8%的纳米粘土的含量来说,性能提高的效果是平均的。 [0103] 表2滑膜的局部粗糙度
[0104]
0
3 5
1 1
N 1
S
P
X


2 0
1 7
N 0
1
S
P
X


0
1 3
1 0
N 1
S
P
X


0 7
1 1
N 9
S
P
X


9 5
N 8
4
S
P
X


8 5
N 3
4
S
P
X


3
7 5
N 2

S
P
X
)
m
n
(



[0105] 2)图像质量:表3说明了滑膜的最小保持时间(MHT)。含2%纳米粘土(XPS N8~N10)的MHT与未填充的滑膜(XPS N7)的MHT相同,这表明成像速度不受2%纳米粘土存在的影响。但是,含8%(XPS N11~N13)的MHT与未填充的滑膜相比略有增加(~1分钟)。
[0106] 表3滑膜的最小保持时间(MHT)
[0107]XPSN7 XPSN8 XPSN9 XPSN10 XPSN11 XPS N12 XPSN13
MHT(分钟) 10 10 10 10 >10 >10 >10 [0108] 图1和图2显示出对于埋有2%和8%纳米粘土的滑膜来说,阴文深度均较大。特+
别是,含有Cloisite Na(XPS N8和N11)和Cloisite 15A(XPS N10和N13)的调配物在整个受检曝光时间期间具有较大的阴文深度。图3和图4说明了网点角度随曝光时间增+
加而增大。令人感兴趣的是,对于Cloisite Na 和Cloisite 15A,网点角度在初期阶段都是快速增加,然后在后期阶段变平稳。考虑到Cloisite Na+ 为亲水性而Cloisite
15A为疏水性,似乎亲水性/疏水性的性质对于图像质量没有影响。
[0109] 申请人还没有确定是何种因素造成较大的阴文深度而不牺牲成像速度。 [0110] 3)加工性:整个滑膜的厚度均匀度可以作为涂布过程稳定性的一个量度标准。表4显示出在每一滑膜的九个不同位置测量的平均厚度和标准偏差。填充的滑膜显示出厚度上极低的变化。这是因为纳米粘土颗粒的存在造成增大的粘度和降低的弹性,这可给予填充的滑膜溶液更稳定的加工性。
[0111] 表4 滑膜的局部粗糙度
[0112]XPS N7 XPS N8 XPS N9 XPS N10 XPS N11 XPSN12 XPSN13
平均 3.983 2.946 3.003 3.565 2.814 2.979 2.674
标准偏差 1.064 0.374 0.430 0.474 0.358 0.398 0.482 [0113] 在所有滑膜中都没有发现冲刷物,如未洗掉的滑膜和污点。
[0114] 由于纳米粘土颗粒的存在,阴图原图的分离在所有研究过的滑膜中得到提高,这主要归因于较粗糙和较干燥的表面。阴文深度在给定的曝光时间下变得更大而没有不利地影响成像速度。网点角度的增大趋向于在初期阶段更快,然后在后期阶段变平稳,在后期阶段产生较小的网点角度。滑膜组合物中纳米粘土颗粒的存在改变了组合物的流变特性,导致在涂布过程中具有更加稳定的加工性,结果导致在整个滑膜上具有更高的厚度均匀度。
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