專利名稱：采用加成法制備柔性印刷底版的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及在柔性印刷板上形成印刷底版的方法。
背景技術：
柔性版印刷是一種直接輪轉印刷方法，其采用彈性浮雕圖像(relief image)載 體來印刷物品(如紙板箱、袋子、標簽、報紙、植物或糖果包裝材料或者書籍)。柔性版印刷 已在包裝中得到了具體的應用，其在多種情況下取代了輪轉凹版和膠版印刷技術。柔性印 刷板可從由光可聚合組合物組成的層的印刷板前體制備得到，所述組合物通常包含彈性粘 合劑、至少一種單體和光引發(fā)劑。有關柔性印刷板的早期專利包括美國專利3，960，572、 3，951，657,4, 323，637 和 4，427，759。傳統(tǒng)上，可通過將該柔性印刷板的光可聚合層通過介于輻射源和印刷板前體之間 的圖像遮罩暴露于紫外輻射下在柔性印刷板前體材料中形成待印刷的圖像。該紫外輻射引 起光可聚合層未被該圖像遮罩保護的區(qū)域中發(fā)生聚合。成像后，用合適的溶劑處理該板以 去除未暴露區(qū)域的光可聚合組合物，從而在該印刷板上生成浮雕圖像。然后在印刷機上安 裝該處理后的板，該板在印刷機中用于將油墨以印刷板中形成的圖型傳遞至所需的印刷表 面。盡管隨著該技術的成熟，使用柔性印刷板印刷的物品的質量已經(jīng)明顯改善，在板 中生成浮雕圖像過程中的物理限制仍然存在。

發(fā)明內容
因此，需要一種快速、簡單和環(huán)境友好的方法來生產(chǎn)具有較高圖像品質并適用于 大范圍應用(包括在柔軟和易變形表面上印刷)的柔性印刷板?？奢椛涔袒嘧冇湍ǔ０辽僖环N可固化單體、至少一種相變劑和可選的著 色劑。它們可進一步包含至少一種光引發(fā)劑，其引發(fā)該可固化單體的聚合。適用的示范性 相變油墨包括描述于美國專利號為7，276，614和7，279，587以及美國專利申請公布號為 2007/0120908、2007/0120909、2007/0120925 和 2008/0128570 中的那些。本披露的印刷過 程利用了這種粘度上的快速變化來限制固化前沿印刷板材料的表面的側向油墨擴散。此處的短語“可輻射固化”指，例如，相變油墨通過輻射固化從而永久固定在柔性 印刷板上的能力。其表示了所有在引發(fā)劑存在或缺失下暴露至輻射源(包括光源和熱源) 時固化的形式。示范性的輻射固化途徑包括，例如，適用紫外(UV)光(例如具有約200至 約400nm的波長)或更少見的使用可見光固化、使用電子束輻射固化、使用熱固化及其適當 的組合固化。可固化單體的固化可以是自由基引發(fā)的可固化單體、陽離子引發(fā)的可固化單體或 者自由基引發(fā)和陽離子引發(fā)的可固化單體的組合。在實施方式中，該單體具有一個或多個 可固化部分，包括，但不限于丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯醚、環(huán)氧化物(如環(huán)脂肪族環(huán)氧 化物、脂肪族環(huán)氧化物和縮水甘油基環(huán)氧化物)、環(huán)氧丙烷等。合適的輻射如UV，可固化單體可包括丙烯酸酯、丙烯酸聚酯、丙烯酸醚、丙烯酸聚醚、丙烯酸環(huán)氧樹脂、尿烷丙烯酸酯以 及季戊四醇四丙烯酸酯及其組合。合適的丙烯酸酯單體的特定范例包括單丙烯酸酯、二丙 烯酸酯和包含一個或多個二 -或三-丙烯酸酯的多功能烷氧化或聚烷氧化丙烯酸單體及其 組合。當單體被烷氧化(例如乙氧化或丙氧化)時可得到有利的屬性，例如丙氧化新戊二 醇二丙烯酸酯、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化己二醇二丙烯酸酯。在實施方式中，一 種合適的單體為丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯，例如，SR-9003 (Sartomer Co.，Inc.，Exton, Pa.)。可固化單體在該油墨中的量可以是，例如，該油墨重量的約20 %至約90 %，例如 該油墨重量的約30至約85%，或該油墨重量的約40%至約80%。
可輻射固化相變油墨還可包含相變劑。在某些相變油墨中，相變劑的包含物允許 該油墨在被加熱至室溫以上的溫度時在較窄的溫度范圍中“相變”或經(jīng)歷粘度的劇烈增加， 并在該油墨進一步冷卻至室溫時硬化為膠狀堅固性并保留該堅固性。該相變劑通?？梢允桥c該相變油墨的其它成分混容并促進該油墨從噴射溫度冷 卻至柔性印刷板溫度時粘度增加的任意成分。相變劑類別的范例包括凝膠劑和蠟。在實施方式中，在可輻射固化相變油墨中相變劑的包含物可在一定溫度范圍內， 例如，在一個實施方式中至少約30°C，例如從約40°C至約120°C、從約60°C至約100°C和約 70°C至約95°C的溫度下，導致粘度上至少約IO2厘泊(cP)的變化，例如，從約10°cP至約 105cP、從約10°cP至約104cP、從約IO1cP至約102cP、從約IO2cP至約IO5cP和從約IO4cP至 約 106cP。在實施方式中，凝膠劑被用作相變劑。此處披露的該凝膠劑組合物可在油墨中作 為所需的溫度范圍內油墨粘度的有機凝膠劑。具體而言，該凝膠劑可在低于該油墨被噴射 的特定溫度的溫度下在油墨載體中形成半固體凝膠。任何合適的凝膠劑可用于此處披露的油墨載體。特別地，該凝膠劑選自美國專利 7，279，587和美國專利7，276，614中披露的材料，例如下式的化合物R3-X-CO-R2-CO-NH-R1-NH-CO-R2 ‘ -CO-X' -R3'，其中氓選自亞烴基基團、亞芳基基團、芳基亞烴基基團和烷基亞芳基基團；R2 和R2'選自亞烴基基團、亞芳基基團、芳基亞烴基基團和烷基亞芳基基團；R3和R3'選自 光誘導劑基團、烷基基團、芳基基團、芳烷基基團和烷芳基基團；而X和X'為氧原子或 式-NR4-的基團。R1的亞烴基基團定義為二價脂肪族基團或烷基基團，包括線性和支鏈化的、飽和 和不飽和的、環(huán)狀和非環(huán)狀的以及取代和未取代的亞烴基基團，且其中在該亞烴基基團中 可存在雜原子(如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。R1的亞烴基基團包含1個碳原子至約12個碳 原子。在另一實施方式中，R1的亞烴基基團包含不超過約4個碳原子，在另一實施方式中， 不超過約2個碳原子。R1的亞芳基基團定義為二價芳香族基團或芳基基團，包括取代和未取代的亞芳基 基團，且其中在該亞芳基基團中可存在雜原子(如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。R1的亞芳基基 團包含約5個碳原子至約14個碳原子。在另一實施方式中，R1的亞芳基基團包含不超過約 10個碳原子，在另一實施方式中，不超過約6個碳原子。R1的芳基亞烴基基團定義為二價芳烷基基團，包括取代和未取代的芳基亞烴基基團，其中該芳基亞烴基基團的烷基部分可以是線性或支鏈化的、飽和或不飽和的以及環(huán)狀或非環(huán)狀的，且其中在該芳基亞烴基基團的芳基或烷基部分中可存在雜原子(如氧、氮、 硫、硅、磷、硼等)。R1的芳基亞烴基基團包含至少約6個碳原子，在另一實施方式中包含至 少約7個碳原子。在一個實施方式中，R1的芳基亞烴基基團包含不超過約32個碳原子，在 另一實施方式中包含不超過約22個碳原子，在另一實施方式中包含不超過約7個碳原子。R1的烷基亞芳基基團定義為二價烷芳基基團，包括取代和未取代的烷基亞芳基基 團，其中該烷基亞芳基基團的烷基部分可以是線性或支鏈化的、飽和或不飽和的以及環(huán)狀 或非環(huán)狀的，且其中在該烷基亞芳基基團的芳基或烷基部分中可存在或不存在雜原子(如 氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。R1的烷基亞芳基基團包含至少約6個碳原子，在另一實施方式中 包含至少約7個碳原子。在一個實施方式中，R1的烷基亞芳基基團包含不超過約32個碳原 子，在另一實施方式中包含不超過約22個碳原子，在另一實施方式中包含不超過約7個碳 原子。此外，在取代的亞烴基、亞芳基、芳基亞烴基和烷基亞芳基基團上的取代基可以是鹵 素原子、氰基基團、吡啶基團、吡啶鹽基團、醚基團、醛基團、酮基團、酯基團、酰胺基團、羰基 基團、硫代羰基基團、硫醚基團、硝基基團、亞硝基基團、酰基基團、偶氮基團、尿烷基團、脲 基團及其混合物等，其中兩個或多個取代基可連接在一起形成環(huán)。R2和R2'的亞烴基基團包括二價脂肪族基團或烷基基團，包括線性和支鏈化的、 飽和和不飽和的、環(huán)狀和非環(huán)狀的以及取代和未取代的亞烴基基團，且其中在該亞烴基基 團中可存在或不存在雜原子(如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。民和&‘的亞烴基基團包含至 少1個碳原子，且在一個實施方式中包含不超過約54個碳原子，在另一實施方式中包含不 超過約36個碳原子。R2和R2'的亞芳基基團包括二價芳香族基團或芳基基團，包括取代和未取代的亞 芳基基團，且其中在該亞芳基基團中可存在或不存在雜原子(如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。 民和&‘的亞芳基基團包含至少約5個碳原子，在一個實施方式中包含不超過約14個碳原 子，在另一實施方式中包含不超過約10個碳原子，在仍然另一實施方式中包含不超過約7 個碳原子。R2和R2'的芳基亞烴基基團包括二價芳烷基基團，包括取代和未取代的芳基亞烴 基基團，其中該芳基亞烴基基團的烷基部分可以是線性或支鏈化的、飽和或不飽和的以及 環(huán)狀或非環(huán)狀的，且其中在該芳基亞烴基基團的芳基或烷基部分中可存在或不存在雜原子 (如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。的芳基亞烴基基團包含至少約6個碳原子，在一個 實施方式中包含不超過約32個碳原子，在另一實施方式中包含不超過約22個碳原子，在仍 然另一實施方式中包含不超過約8個碳原子。R2和R2'的烷基亞芳基基團包括二價烷芳基基團，包括取代和未取代的烷基亞芳 基基團，其中該烷基亞芳基基團的烷基部分可以是線性或支鏈化的、飽和或不飽和的以及 環(huán)狀或非環(huán)狀的，且其中在該烷基亞芳基基團的芳基或烷基部分中可存在或不存在雜原子 (如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。的烷基亞芳基基團包含至少約6個碳原子，在一個 實施方式中包含不超過約32個碳原子，在另一實施方式中包含不超過約22個碳原子，在仍 然另一實施方式中包含不超過約7個碳原子，盡管碳原子的數(shù)量也可在這些范圍之外。亞 烴基、亞芳基、芳基亞烴基和烷基亞芳基基團的取代基可以是(但不限于)鹵素原子、氰基 基團、醚基團、醛基團、酮基團、酯基團、酰胺基團、羰基基團、硫代羰基基團、膦基團、磷鹽基團、磷酸基團、腈基團、巰基基團、硝基基團、亞硝基基團、?；鶊F、酸酐基團、疊氮基基團、 偶氮基團、氰酰基基團、尿烷基團、脲基團及其混合物等，其中兩個或多個取代基可連接在 一起形成環(huán)。R2的烷基亞芳基基團可衍生自1-(4-(2-羥基乙氧基)苯基)-2-羥基-2-甲基丙 烷-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等。這些化合物的 式描述于美國專利申請公布2008/0218570的第W073]段，該披露在此全文引入作為參考。民和R3'的烷基基團包括線性和支鏈化的、飽和和不飽和的、環(huán)狀和非環(huán)狀的以 及取代和未取代的烷基基團，且其中在該烷基基團中可存在雜原子(如氧、氮、硫、硅、磷、 硼等)。民和民‘的烷基基團包含至少2個碳原子，在另一實施方式中包含至少約3個碳 原子，在仍然另一實施方式中包含至少約4個碳原子，在一個實施方式中包含不超過約100 個碳原子，在另一實施方式中包含不超過約60個碳原子，在仍然另一實施方式中包含不超 過約30個碳原子。民和R3'的芳基基團包括取代和未取代的芳基基團，且其中在該芳基基團中可存 在雜原子(如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。民的芳基基團包含至少約5個碳原子，在另一實施 方式中包含至少約6個碳原子，在一個實施方式中包含不超過約100個碳原子，在另一實施 方式中包含不超過約60個碳原子，在仍然另一實施方式中包含不超過約30個碳原子。民和R3'的芳烷基基團包括取代和未取代的芳烷基基團，其中該芳烷基基團的烷 基部分可以是線性或支鏈化的、飽和或不飽和的以及環(huán)狀或非環(huán)狀的，且其中在該芳烷基 基團的芳基或烷基部分中可存在雜原子(如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。民和民‘的芳烷基 基團包含至少約6個碳原子，在另一實施方式中包含至少約7個碳原子，在一個實施方式中 包含不超過約100個碳原子，在另一實施方式中包含不超過約60個碳原子，在仍然另一實 施方式中包含不超過約30個碳原子。民和R3'的烷芳基基團包括取代和未取代的烷芳基基團，其中該烷芳基基團的烷 基部分可以是線性或支鏈化的、飽和或不飽和的以及環(huán)狀或非環(huán)狀的，且其中在該烷芳基 基團的芳基或烷基部分中可存在雜原子(如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)。民和民‘的烷芳基 基團包含至少約6個碳原子，在另一實施方式中包含至少約7個碳原子，在一個實施方式中 包含不超過約100個碳原子，在另一實施方式中包含不超過約60個碳原子，在仍然另一實 施方式中包含不超過約30個碳原子，盡管碳原子的數(shù)量可能在這些范圍之外，例如甲苯基 等。取代的烷基、芳烷基和烷芳基基團上的取代基可以是鹵素原子、醚基團、醛基團、酮基 團、酯基團、酰胺基團、羰基基團、硫代羰基基團、硫酸基團、磺酸酯基團、磺酸基團、硫醚基 團、亞砜基團、膦基團、磷鹽基團、磷酸基團、腈基團、巰基基團、硝基基團、亞硝基基團、磺基 基團、?；鶊F、酸酐基團、疊氮基基團、偶氮基團、氰?；鶊F、異氰?；鶊F、硫代氰?；?基團、異硫代氰酰基基團、羧酸酯基團、羧酸基團、尿烷基團、脲基團及其混合物等，其中兩 個或多個取代基可連接在一起形成環(huán)。X和X'可包含氧原子或式-NR4-的基團，其中R4為⑴氫原子；(ii)烷基基團， 包括線性或支鏈化的、飽和和不飽和的、環(huán)狀和非環(huán)狀的以及取代和未取代的烷基基團，且 其中在烷基基團內可存在雜原子，在一個實施方式中具有至少1個碳原子，在一個實施方 式中具有不超過約100個碳原子，在另一實施方式中具有不超過60個碳原子，在仍然另一 個實施方式中具有不超過約30個碳原子，(iii)芳基基團，包括取代和未取代的芳基基團，且其中在該芳基基團中可存在雜原子，在一個實施方式中具有至少約5個碳原子，在另一 實施方式中具有至少約6個碳原子，在一個實施方式中具有不超過約100個碳原子，在另 一實施方式中具有不超過60個碳原子，在仍然另一個實施方式中具有不超過約30個碳原 子，(iv)芳烷基基團，包括取代和未取代的芳烷基基團，其中該芳烷基的烷基部分可以是線 性或支鏈化的、飽和和不飽和的以及環(huán)狀和非環(huán)狀的，且其中雜原子可存在于該芳烷基基 團的芳基或烷基部分，在一個實施方式中具有至少約6個碳原子，在另一實施方式中具有 至少約7個碳原子，在一個實施方式中具有不超過約100個碳原子，在另一實施方式中具有 不超過60個碳原子，在仍然另一個實施方式中具有不超過約30個碳原子，或者(ν)烷芳基基團，包括取代和未取代的烷芳基基團，其中該烷芳基的烷基部分可以是線性或支鏈化的、 飽和或不飽和的以及環(huán)狀或非環(huán)狀的，且其中雜原子可存在于該烷芳基基團的芳基或烷基 部分，在一個實施方式中具有至少約6個碳原子，在另一實施方式中具有至少約7個碳原 子，在一個實施方式中具有不超過約100個碳原子，在另一實施方式中具有不超過60個碳 原子，在仍然另一個實施方式中具有不超過約30個碳原子，其中在取代的烷基、芳基、芳烷 基和烷芳基基團上的取代基可以是(但不限于)鹵素原子、醚基團、醛基團、酮基團、酯基 團、酰胺基團、羰基基團、硫代羰基基團、硫酸基團、磺酸酯基團、磺酸基團、硫醚基團、亞砜 基團、膦基團、磷鹽基團、磷酸基團、腈基團、巰基基團、硝基基團、亞硝基基團、磺基基團、酰 基基團、酸酐基團、疊氮基基團、偶氮基團、氰酰基基團、異氰酰基基團、硫代氰?；鶊F、異 硫代氰?；鶊F、羧酸酯基團、羧酸基團、尿烷基團、脲基團及其混合物等，其中兩個或多個 取代基可連接在一起形成環(huán)。在特定的實施方式中，該凝膠劑是美國專利申請公布2008/0218570中描述的式 中一個的化合物。此處披露的該凝膠劑化合物可通過任意需要的或有效的方法制備，包括 美國專利申請公布2008/0218570中所述的方法。此外，上述部分可固化單體也可顯示凝膠狀性能，其中它們在溶解于液體時在相 對較窄的溫度范圍內經(jīng)歷了相對劇烈的粘度增加。該種液體單體的一個范例是丙氧化新戊 二醇二丙烯酸酯，例如SR9003，其可從Sartomer Co. Inc.購得。該油墨組合物可包含任意合適量的凝膠劑，例如該油墨重量的約至約50%。 在實施方式中，該凝膠劑可以該油墨重量約2%至約20%的量存在，例如為該油墨重量的 約5%至約15%。可固化蠟也可被用作相變劑。該可固化蠟可以是與其它成分混容的并與該可固化 單體聚合形成聚合物的任意蠟成分。術語“蠟”包括，例如，通常被稱為蠟的任意各種天然 的、修飾天然的以及合成的材料?？晒袒灥暮线m的范例包括那些包含了可固化基團或以可固化基團功能化的蠟。 該可固化基團包括，例如，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯烴、烯丙醚、環(huán)氧化物、環(huán)氧丙烷等。 這些蠟可通過具有可轉化官能團(例如羧酸或羥基)的蠟的反應合成得到。能夠用可固化基團功能化的羥基末端的聚乙烯蠟的合適范例包括，但不限于，具 有結構CH3-(CH2)n-CH2OH的碳鏈的混合物，其中η為碳鏈長度，并在約16至約50、約20至 40、約25至約35和約25至約30范圍內。能夠用可固化基團功能化的羧酸末端的聚乙烯蠟的合適范例包括，具有結構 CH3-(CH2)n-COOH的碳鏈的混合物，其中η為碳鏈長度，并在約16至約50、約20至40、約25至約35和約25至約30范圍內。其它可固化蠟的合適范例包括，例如，AB2 二丙烯酸酯烴化合物，其可通過將AB2分 子與鹵代丙烯酰反應后與脂肪族長鏈、單功能脂肪族化合物進一步反應制備得到。可用作 實施方式中A基團的合 適官能團包括羧酸基團等?？捎米鲗嵤┓绞街蠦基團的合適官能團 可以是羥基基團、硫醇基團、胺基團、酰胺基團、亞胺基團、苯酚基團及其混合物?？晒袒炘谠撚湍械牧靠梢允窃撚湍亓康募s0至約25%，例如該油墨重量的 約至約15%和該油墨重量的約2%至約10%。在一個實施方式中，該可固化蠟可以該 油墨重量的約3%至約10% (例如該油墨重量的約4%至約6%)的量包含在該油墨組合 物中。該可輻射固化相變油墨還可包含可選的著色劑。在油墨中可采用任意需要的或有 效的著色劑，包括色素、染料、色素和染料的混合物、色素的混合物、染料的混合物等，條件 是該著色劑可在油墨載體中溶解或分散。該著色劑可以任意需要或有效的量存在于該相變油墨中以獲得所需的色彩或色 調，該量可以是，例如，該油墨重量的約0 %至約5 0 %、至少約0. 2 %至約2 0 %和至少約 0. 5%至約 10%。在實施方式中，該可輻射固化相變油墨可進一步包含引發(fā)劑，例如，光引發(fā)劑，其 引發(fā)包括可固化單體和可選的可固化蠟的油墨的可固化成分的聚合。該引發(fā)劑應當可溶于 該組合物。在實施方式中，該引發(fā)劑是紫外激活(UV激活)光引發(fā)劑。在實施方式中，該引發(fā)劑可以是自由基引發(fā)劑。自由基光引發(fā)劑的范例包括二苯 甲酮衍生物、芐基酮、單體羥基酮、alpha-氨基酮、酰基膦氧化物、茂金屬、安息香醚、苯偶 酰縮酮、alpha-羥基烷基苯基酮、alpha-氨基烷基苯基酮、?；?，由Ciba以IRGA⑶RE和 DAR0CUR的商品名出售的光引發(fā)劑、異丙基硫雜蒽酮等及其組合。該可輻射固化相變油墨還可包含胺增效劑。胺增效劑是一種向光引發(fā)劑貢獻一 個氫原子從而形成引發(fā)聚合的自由基種類的共引發(fā)劑(胺增效劑還可消耗溶解于油墨中 的氧-由于氧抑制游離自由基聚合，其消耗增加了聚合速度)。胺增效劑的范例可包括乙 基-4- 二甲基氨基苯酸酯和2-乙基己基-4- 二甲基氨基苯酸酯。在其它實施方式中，該引發(fā)劑可以是陽離子引發(fā)劑。合適的陽離子光引發(fā)劑的范
例可包括芳基重氮鹽、二芳基碘鹽、三芳基锍鹽、三芳基硒鹽、二烷基苯?；雏}、三芳基磺 酰鹽和芳氧基二芳基锍鹽。也可使用吸收輻射(例如UV輻射)的引發(fā)劑，以引發(fā)油墨的可固化成分的固化。 引發(fā)劑的范例可以吸收任意所需或有效波長(例如約200至約600納米、約200至約500 納米或約200至約420納米)的輻射。在油墨中包含的引發(fā)劑的總量可以是，例如，油墨總 量的約0.5%至約15%和約至約10%。該可輻射固化相變油墨還可可選地包含抗氧化劑。該可選的抗氧化劑可以保護 圖像不被氧化，還可包括油墨組合物在油墨制備過程的加熱部分中不被氧化。當存在時， 該可選的抗氧化劑在油墨中以任意需要的或有效的量存在，例如該油墨載體重量的至少約 0. 01%至約20%、約0. 至約5%和約1%至約3%。該可輻射固化相變油墨還可包含添加劑以利用與該添加劑有關的已知功能。該種 添加劑可包括，例如，消泡劑、增滑劑、均化劑、色素分散劑等及其混合物。
在一個特定的實施方式中，該油墨在低溫下噴射，例如低于約110°C、從約40°C至 約110°C、從約50°C至約110°C和從約60°C至約90°C的溫度。在該種低噴射溫度下，噴射油 墨和噴射了該油墨的柔性印刷板之間的溫度差異被用于快速實現(xiàn)由于包含相變劑導致的 油墨相變(即，由液態(tài)至固態(tài))。在部分實施方式中，該油墨形成凝膠狀態(tài)的凝膠點溫度可以是低于該油墨噴射溫 度的任意溫度，在一個實施方式中為低于該油墨噴射溫度約5°C或更多的任意溫度。在一 個實施方式中，該凝膠狀態(tài)可形成于溫度下降至至少約25°C時，在另一實施方式中下降至 至少約30°C時，在一個實施方式中不超過約100°C，在另一實施方式中不超過約70°C，在仍 然另一實施方式中不超過約50°C，盡管該溫度可在這些范圍之外。從噴射溫度(此時油墨 處于液態(tài))冷卻至凝膠點溫度(此時油墨處于凝膠狀態(tài))時油墨粘度出現(xiàn)迅速和大量的增 加。該相變油墨組合物可通過任意需要的或合適的方法制備。例如，可將油墨成分混 合在一起，然后加熱至在一個實施方式中從約80°C至約120°C的溫度，并攪拌至獲得均相 油墨組合物，然后將該油墨冷卻至環(huán)境溫度，例如從約20°C至約25°C。該油墨在環(huán)境溫度 下為固體。該油墨可被用于進行直接印刷油墨噴射過程的設備或裝置，以及用于間接(平版 印刷)印刷油墨噴射應用。直接印刷過程還披露于，例如，美國專利5，195，430。在實施方式 中，此處披露的內容還涉及一個過程，其包括將此處披露的油墨結合進入噴墨印刷設備，熔 解該油墨，通過將熔解油墨的液滴以成像形式噴射至柔性印刷板并凝膠化該油墨以形成第 一油墨層；在該第一油墨層上形成附加的油墨層直至形成具有足夠厚度的柔性印刷底版。在沉積到該柔性印刷板上之后，該可輻射固化相變油墨以液體的形式從噴墨印刷 頭噴射出，并在該柔性印刷板上固化為凝膠。這種相轉變允許有較高的圖像質量，其不需要 固定(pinning)便可實現(xiàn)。因此，在柔性印刷板上印刷可包括提供并加熱可輻射固化相變油墨。加熱該相變 油墨通常導致該油墨成為液態(tài)。該油墨隨后從印刷頭噴射至柔性印刷板上一次以形成該圖 像的圖案的第一層。沉積后，該油墨的每一層在該柔性印刷板表面(由于溫度差異)被冷 卻并凝膠化，這導致了相變回至半固體凝膠。每個后續(xù)的層僅在之前噴射的層凝膠化后才 噴射。這種凝膠化可極為迅速地發(fā)生，例如，在一秒鐘以內發(fā)生，使得可直接在該第一層上 沉積附加的層，以形成具有凸起表面的印刷底版。這種附加的層可通過使用印刷頭噴射該 油墨1至約100次、約5至約40次、約10至約40次和約20至約30次，直至形成具有足夠 厚度的印刷底版。在印刷底版中每一層的厚度可具有至少一滴該熔解油墨的厚度。該印刷底版的厚度可為約0. 01mm至約100mm、從約0. 05mm至約1mm、從約0. 1mm 至約1mm和從約0. 5mm至約1mm。最后，該油墨在印刷底版每一層所形成的環(huán)境溫度下被固 化。帶有凸起表面的印刷底版形成三維圖像，例如，一個字母、一個數(shù)字和一個符號。 印刷底版的圖案會具有筆直的邊緣或錐形的邊緣。在實施方式中，在足夠數(shù)量的油墨層被沉積到該柔性印刷板上之后，該油墨層將 被固化。這樣，這種單步固化允許更快地生成該印刷底版。在實施方式中，該印刷底版還可通過一個以上的固化步驟生成。例如，由凝膠化層構成的印刷底版的初始部分可在該柔性印刷板上生成。該初始部分可占該印刷底版所需厚 度的至少5%，例如，該印刷底版所需厚度的約5%至約60%、約10%至約50%、約15%至 約40%和約20%至約35%。該印刷底版的初始部分被固化之后，附加的初始固化后的層被 沉積在該初始固化部分上并被凝膠化。固化后，這些初始固化后的層包含了達到該印刷底 版所需的或足夠的厚度所必需的剩余厚度。該印刷底版還可通過多個附加沉積和固化步驟 生成。當該油墨中的可固化化合物在暴露至光化輻射后經(jīng)歷了分子量的增加(例如交 聯(lián)、鏈增長或其它導致油墨硬化的過程)，則定義為固化。油墨的固化可通過將該油墨圖像 在紫外線輻射或光化輻射下暴露任意需要或有效的時間段(例如，從約0. 01秒至約30秒、 從約0. 01秒至約15秒和從約0. 01秒至約5秒)得以實現(xiàn)。
光化輻射源包括紫外線和可見波長區(qū)域。特定光化輻射源的適用性取決于柔性印 刷底版的制備中所用的引發(fā)劑和單體的光敏感性。多數(shù)常見柔性印刷底版的優(yōu)選光敏感性 處于光譜的UV和深UV區(qū)，因為它們提供了更好的室內光線穩(wěn)定性。合適的可見和UV源的 范例包括碳弧、汞氣弧、熒光燈、電子閃光裝置、電子束裝置、激光和照相泛光燈。任意紫外 光源可被用作輻射源，例如，高壓或低壓汞燈、冷陰極線管、黑光、紫外LED、紫外激光和閃光 燈。此外，紫外光源可以是顯示相對長波長UV-主波長300-400nm的輻射源。特別地，還可 使用UV-A(320nm至400nm)光源，因為其減少的光散射導致了更有效的內部固化。然而，也 可使用 UV-B (290nm 至 320nm)或 UV-C (IOOnm 至 290nm)。用于支撐該柔性印刷板的合適材料的范例包括透明聚合物膜(例如通過加成聚 合物和現(xiàn)行縮合聚合物形成的聚合物膜)、透明泡沫和織物。在特定的終端使用條件下，如 鋼、鋁、銅和鎳等金屬盡管不透明，也可用作平板。該支撐物可以呈片狀或圓柱形，例如套 筒。該套筒可由單層或多層柔性材料形成，例如可參照美國專利申請公布2002/0046668的 披露。也可使用由聚合物膜制成的柔性套筒或多層套筒，例如在美國專利5，301，610中披 露的那些。該套筒也可由不透明的、光化輻射阻斷材料(例如鎳或玻璃鋼板)制成。該支撐物的厚度可為0.0051至0. 127cm。優(yōu)選的片狀的厚度為0. 0076至 0. 040cm。套筒通常具有0. 025至0. 203cm或更高的壁厚。圓筒形式的優(yōu)選壁厚為10_40mm。通過添加(a)400g SR9003 ( 二聚體丙烯酸酯)、(b) 27. 5gSR399LV(五功能丙烯 酸酯)和(c)由 19. 5g IRGACURE 127、16. 5gIRGACURE 379,5. 5g IRGACURE 819 和 Ilg DARO⑶RE ITX組成的光引發(fā)劑的混合物在600mL燒杯中形成溶液。將所得的溶液加熱至 900C，此時添加27. 5克UNILIN 350 (丙烯酸酯蠟)和41. 25g可UV固化凝膠劑以形成混合 物。攪拌該混合物3小時后，過濾該混合物以生成無色油墨組合物。通過添加(a)400g SR9003 ( 二聚體丙烯酸酯)、(b) 27. 5gSR399LV(五功能丙烯 酸酯)和(c)由 19. 5g IRGACURE 127、16. 5gIRGACURE 379,5. 5g IRGACURE 819 和 Ilg DARO⑶RE ITX組成的光引發(fā)劑的混合物在600mL燒杯中形成溶液。將所得的溶液加熱至 900C，此時添加27. 5克UNILIN 350丙烯酸酯蠟和41. 25g可UV固化凝膠劑以形成混合物。 攪拌3小時后過濾該混合物，在90°C下添加IlOg的青色素的3%分散體，并在該溫度下持 續(xù)加熱3小時。然后過濾該著色溶液得到青色油墨組合物。將該油墨加熱至80°C以上的溫度，以得到熔解的油墨。然后將該溶劑的油墨置于 溫度大于80°C的印刷頭中。將該熔解的油墨噴射在剛性聚合物上，其中該油墨組合物中的凝膠劑形成了浮雕圖像層。隨后該浮雕圖像在暴露至紫外光后固化。該固化的浮雕圖像形 成了厚度為300 ym的三維結構，其可用作柔性印刷底版。 可以理解上述披露的和其它的各種特征和功能或其替代物可根據(jù)需要合并入多 種其它不同的系統(tǒng)或應用。此外，本領域技術人員可隨后得到各種目前未預期或預料的替 代物、修改、變化或改善，它們同樣意在包含在權利要求之中。
權利要求
在柔性印刷板上形成印刷底版的方法，該方法包括(a)熔解包含至少一種可固化單體、至少一種相變劑、至少一種光引發(fā)劑和可選的著色劑的可輻射固化相變油墨，(b)在該柔性印刷板上的所需位置沉積熔解油墨的多個層以形成凸起圖案，其中油墨的每一個沉積層在后續(xù)的層沉積在該沉積層之前膠化，直至在該柔性印刷板上形成具有足夠厚度的印刷底版，和(c)在沉積步驟結束后固化該柔性印刷板上的油墨。
2.在柔性印刷板上形成印刷底版的方法，該方法包括(a)熔解包含至少一種可固化單體、至少一種凝膠劑、至少一種光引發(fā)劑和可選的著色 劑的可輻射固化相變油墨，(b)將熔解的油墨按圖案沉積在柔性印刷板上以形成圖案層，(c)使該油墨沉積層在該柔性印刷板上膠化，(d)在之前沉積的層上沉積熔解油墨以形成附加層，(e)使該沉積的附加層膠化，(f)重復步驟(d)至(e)以形成其它附加的沉積和膠化層，直至在該柔性印刷板上形成 具有足夠厚度的印刷底版，和(g)在實現(xiàn)該足夠的厚度后固化該柔性印刷板上的油墨，其中該熔解油墨的粘度在約 60°C至約100°C的溫度下為約10°cP至約105cP。
3.在柔性印刷板上形成印刷底版的方法，該方法包括(a)熔解包含至少一種可固化單體、至少一種相變劑、至少一種光引發(fā)劑和可選的著色 劑的可輻射固化相變油墨，(b)將熔解的油墨按圖案沉積在柔性印刷板上以形成圖案層，(c)使該油墨沉積層在該柔性印刷板上膠化，(d)在之前沉積的層上沉積熔解油墨的附加層，(e)使該沉積的附加層膠化，(f)重復步驟(d)至(e)以形成其它附加的沉積和膠化層，直至在該柔性印刷板上形成 具有初始厚度的印刷底版，(g)固化該柔性印刷板上的油墨以形成該印刷底版的初始部分，(h)在該印刷底版的初始部分上沉積熔解油墨的初始固化后的層，(i)使該熔解油墨所沉積的初始固化后的層在該柔性印刷板上膠化，(j)在之前沉積的初始固化后的層上沉積熔解油墨的附加初始固化后的層，(k)使該沉積的附加初始固化后的層膠化，(1)重復步驟(j)至(k)以形成其它附加的初始固化后的沉積和膠化層，直至在該柔性 印刷板上形成具有足夠厚度的印刷底版，和(m)在實現(xiàn)該足夠的厚度后固化該柔性印刷板上的油墨。
全文摘要
通過熔解包含至少一種可固化單體、至少一種相變劑、至少一種光引發(fā)劑和可選的著色劑的可輻射固化相變油墨在柔性印刷板(flexographic plate)上形成印刷底版(printing master)的方法。該熔解的相變油墨的多個層隨后被沉積在該柔性印刷板上形成凸起的圖案。油墨的每一個沉積層在后續(xù)的層沉積在該沉積層之前膠化。在該柔性印刷板上形成了具有足夠厚度的印刷底版之后，該柔性印刷板上的油墨被固化。
文檔編號G03F7/00GK101876787SQ20101012429
公開日2010年11月3日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權日2009年2月26日
發(fā)明者巴克夫·喬西凱利安, 珍妮弗·L·百樂理, 米歇爾·N·克雷蒂安, 納溫·喬普拉 申請人:施樂公司