BRPI0610342A2 - elemento conversìvel em imagem , e, método para a produção de uma placa de impressão - Google Patents

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Abstract

ELEMENTO CONVERSìVEL EM IMAGEM, E, MéTODO PARA A PRODUçãO DE UMA PLACA DE IMPRESSãO. A presente invenção um elemento conversível em imagem incluindo um substrato litográfico e uma camada conversível em imagem disposta sobre o substrato. A camada conversível em imagem inclui um componente radicalmente polimerizável, um sistema inicador e um aglutinante polimérico. O elemento conversível em imagem ainda inclui um sal de tetra-arilborato. A presença do sal de tetra-arilborato pode fornecer velocidade de formação de imagem e pode intensificar o período da máquina de impressão devido à melhor aderência entre a camada conversível em imagem e o substrato. O sal de tetra-arilborato pode estar presente na camada conversível em imagem, em uma intercamada, ou em uma camada separada entre o substrato e a camada conversível em imagem. O elemento conversível em imagem pode formar imagem e ser montado na máquina de impressão sem uma etapa de desenvolvimento separada.

Description

"ELEMENTO CONVERSÍVEL EM IMAGEM, E5 MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA PLACA DE IMPRESSÃO"
Campo Técnico
A presente invenção diz respeito a elementos conversíveis em imagem úteis como precursores de placa de impressão litográfíca. Na impressão litográfíca convencional ou "úmida", as regiões receptoras de tinta, conhecidas como áreas de formação de imagem, são geradas em uma superfície hidrofílica de um substrato litográfico para produzir uma placa de impressão. Quando a superfície da placa de impressão for umedecida com água e tinta é aplicada, as regiões hidrofílicas retêm água e tinta repelente, e as regiões receptoras de tinta aceitam tinta e água repelente. A tinta é transferida para a superfície de um meio após o que a imagem seria reproduzida. Tipicamente, a tinta é primeiro transferida para uma zona intermediária, que por sua vez transfere a tinta para a superfície do meio após o que a imagem seria reproduzida.
Os elementos conversíveis em imagem úteis como precursores para placas de impressão litográfícas tipicamente compreende uma camada conversível em imagem aplicada sobre a superfície hidrofílica de um substrato. A camada conversível em imagem inclui um ou mais componentes sensíveis a radiação, freqüentemente dispersos em um aglutinante adequado. Seguinte a exposição em imagens, as regiões expostas ou as regiões não expostas da camada conversível em imagem são removidas por um revelador adequado, que revela a superfície hidrofílica subjacente do substrato. Se as regiões expostas forem removidas, o precursor é de operação positiva. De modo inverso, se as regiões não expostas forem removidas, o precursor é de operação negativa. Em cada exemplo, as regiões da camada conversível em imagem (isto é, as áreas de imagem) que permanecem são receptoras de tinta, e as regiões da superfície hidrofílica reveladas pelo processo em desenvolvimento aceitam água e soluções aquosas, tipicamente uma solução de origem, e não aceitam tinta.
A formação de imagem convencional do elemento conversível em imagem com radiação de formação de imagem ultravioleta e/ou visível pode ser realizada através de uma máscara tendo regiões transparentes e opacas. A máscara é colocada em contato direto com o elemento conversível em imagem, e a radiação de formação de imagem ultravioleta é direcionada através da máscara. As regiões do elemento conversível em imagem sob as regiões transparentes da máscara são expostas, enquanto as regiões sob as regiões opacas da máscara são não expostas. No entanto, a formação de imagem digital direta, que remove a
necessidade de formação de imagens através de uma máscara, se torna de modo crescente prevalecente na indústria de impressão. Em particular, os elementos conversíveis em imagem para a preparação de placas de impressão litográficas foram desenvolvidos para a formação de imagem com laser infravermelho. O laser de desempenho elevado ou diodos de laser que são usados em tipógrafos de imagem comercialmente disponíveis geralmente emitem luz nas faixas de comprimento de onda entre 800 e 850 nm ou entre 1060 e 1120 nm. Um tal feixe de laser pode ser digitalmente controlado através de um computador; isto é, o laser pode ser ligado ou desligado de modo que uma exposição em imagens do precursor pode ser efetuada através de informação digitalizada armazenada no computador.
Portanto, os precursores de placa de impressão, ou sistemas iniciadores neles contidos, que devem ser expostos em imagens por meio de tais tipógrafos de imagem necessitam ser sensíveis na região perto do infravermelha do espectro. Tais precursores de placa de impressão podem depois ser manipulados sob condições de luz do dia que significativamente facilita sua produção e processamento.
Os elementos convertidos em imagem tipicamente requerem processamento em um revelador para convertê-los em placas de impressão litograficas. Os reveladores são tipicamente soluções alcalinas aquosas, que podem também conter quantidades substanciais de solventes orgânicos. Por causa do pH elevado e a presença de solventes orgânicos, a disposição de quantidades substanciais de revelador usado é dispendiosa e pode causar problemas ambientais. O processamento do elementos convertidos em imagem em um revelador também introduz custos adicionais no custo do revelador, no custo do equipamento de processamento, e nos custos de mão de obre para a operação do processo.
Os precursores de placa de impressão litográfícos reveláveis em máquina de impressão podem ser diretamente montados em uma máquina de impressão após a formação de imagem, e são desenvolvidos através do contato com a tinta e/ou solução de origem durante a operação da máquina de impressão inicial. Tais precursores não requerem uma etapa de desenvolvimento separada antes da montagem na máquina de impressão. A formação de imagem na máquina de impressão, em que o precursor é tanto formado imagem quanto desenvolvido na máquina de impressão, elimina a necessidade de montar o precursor em um dispositivo de formação de imagem separado.
Sumário da Invenção
A presente invenção se refere a um elemento conversível em imagem de operação negativa incluindo um substrato litográfico e uma camada conversível em imagem disposta sobre o substrato. A camada conversível em imagem inclui um componente radialmente polimerizável, um sistema iniciador capas de gerar radicais suficientes para iniciar uma reação de polimerização após a exposição à radiação de formação de imagem, e um aglutinante polimérico. O elemento conversível em imagem ainda inclui um sal de tetra-arilborato. O sal de tetra-arilborato pode estar presente na camada conversível em imagem, ou pode estar em uma camada separada.
A presença do sal de tetra-arilborato pode fornecer velocidade de formação de imagem melhorada e pode intensificar o período da máquina de impressão devido em parte à melhor aderência entre a camada conversível em imagem e o substrato.
Após a exposição, o elemento que forma imagem pode ser montado diretamente na máquina de impressão, sem uma etapa de desenvolvimento intermediária. Em algumas formas de realização, o elemento conversível em imagem pode ser tanto que forma imagem quanto desenvolvido na máquina de impressão.
Em uma forma de realização, a presente invenção fornece um elemento conversível em imagem incluindo um substrato litográfico e uma camada conversível em imagem disposta sobre o substrato. A camada conversível em imagem inclui um componente radicalmente polimerizável, um sistema iniciador capas de gerar radicais suficientes para iniciar uma reação de polimerização após exposição à radiação de formação de imagem, e um aglutinante polimérico. O elemento conversível em imagem ainda compreende um sal de tetra-arilborato.
Em uma forma de realização, o sal de tetra-arilborato está presente na camada conversível em imagem, Em outra forma de realização, o elemento conversível em imagem inclui uma intercamada entre a camada conversível em imagem e o substrato, e o sal de tetra-arilborato está presente na intercamada. Em mais uma outra forma de realização, o elemento conversível em imagem compreende uma camada separada entre a camada conversível em imagem e o substrato, em que a camada separada consiste essencialmente do sal de tetra-arilborato.
A invenção ainda fornece métodos para a produção de um elemento conversível em imagem, e métodos para a produção de uma placa de impressão. A invenção também inclui uma placa de impressão produzida usando o elemento conversível em imagem descrito acima, e um método para impressão. descrição Detalhada da Invenção
A não ser que o contexto indique de outra maneira, no relatório descritivo e reivindicações, os termos material de conversão fototérmica, copolímero, co-aglutinante, monômero e co-monômero, macrômero, e termos similares também incluem misturas e combinações de tais materiais. A não ser que de outra maneira especificada, todas as porcentagens são porcentagens em peso.
Para esclarecimento das definições com relação a qualquer termo em relação aos polímero, favor se referir ao "Glossary of Basic Terms in Polymer Science" como publicado pela International Union of Pure and Applied Chemmistry ("IUPAC"), Pure Appl Chem. 68, 2287-2311 (1996). No entanto, qualquer definição explicitamente aqui apresentada deve ser considerada como controle.
Os elementos conversíveis em imagem na máquina de impressão são conhecidos na técnica. Por exemplo, a Patente U.S. 6.582.882 de Pappas, et al. relata uma composição termicamente conversível em imagem que compreende um copolímero tendo cadeias laterais de óxido de polietileno. Esta referência, no entanto, não relata uma composição compreendendo componentes ou iniciadores copolimerizáveis.
A Patente U.S. 6.846.614 de Timpe, et al. (cuja divulgação é incorporada por referência em sua totalidade) informa uma composição sensível a infravermelho que compreende um primeiro aglutinante polimérico que não compreende grupos acídicos, um segundo aglutinante polimérico que compreende grupos de poliéter, um sistema iniciador, e um sistema polimerizável de radical livre. O segundo aglutinante pode ser um polímero ou copolímero de éter de polialquileno, tal como um copolímero de bloco de óxido de polietileno e óxido de polipropileno.
O Pedido de Patente U.S. co-pendente no. 10/119.454 (U.S. Pub. App. 2003/0064318) de Huang, et al. (cuja divulgação é incorporada por Referência em sua totalidade) informa uma composição de revestimento polimerizável compreendendo um composto polimerizável e um aglutinante polimérico que compreende segmentos de óxido de polietileno. O aglutinante pode ser um copolímero de bloco tendo um bloco de óxido de polietileno, ou um copolímero de enxerto tendo cadeias laterais de óxido de polietileno.
O Pedido de Patente U.S. co-pendente no. 10/436.506 (U.S. Pub. App. 2004/0229165) de Munnelly, et ai. (cuja divulgação é incorporada por referência em sua totalidade) relata uma composição de revestimento polimerizável que compreende um composto polimerizável, um sistema iniciador compreendendo um sal de ônio e um absorvedor de infravermelho, e um aglutinante polimérico que compreende segmentos de óxido de polietileno.
O Pedido de Patente U.S. co-pendente no. 10/872.209 (U.S. Pub. App. 2005/0003285) de Hayashi, et al. (cuja divulgação é incorporada por referência em sua totalidade) fornece um elemento conversível em imagem tendo uma camada conversível em imagem incluindo um componente radicalmente polimerizável, um sistema iniciador, e um aglutinante polimérico tendo uma cadeia principal hidrofóbica e incluindo tanto grupos de ciano pendentes quanto grupos pendentes incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico.
O Pedido de Patente U.S. co-pendente no. 10/891.727 (U.S. Pub. App. 2004/0260050) de Munnelly, et al. (cuja divulgação é incorporada por referência em sua totalidade) relata um método para a preparação de um aglutinante copolimérico tendo uma cadeia principal hidrofóbico e incluindo grupos de ciano pendentes, grupos de arila pendentes, e grupos pendentes incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico. O método envolve a co-polimerização de monômeros apropriados em uma mistura de solvente de um (CrC6) alcanol e água na presença de um iniciador de polimerização. Em uma forma de realização, a presente invenção fornece um elemento conversível em imagem incluindo um substrato litográfico e uma camada conversível em imagem disposta sobre o substrato. 0 elemento conversível em imagem ainda compreende um sal de tetra-arilborato.
A invenção ainda fornece métodos para a produção de um elemento conversível em imagem, e métodos para a produção de uma placa de impressão. A invenção também inclui uma placa de impressão produzida usando o elemento conversível em imagem, e um método para a impressão.
Elemento conversível em imagem
Em uma forma de realização, a presente invenção fornece um elemento conversível em imagem incluindo um substrato litográfico e uma camada conversível em imagem disposta sobre o substrato. O elemento conversível em imagem é de operação negativa. A camada conversível em imagem inclui um componente radicalmente polimerizável, um sistema iniciador capaz de gerar radicais suficientes para iniciar uma reação de polimerização após a exposição à radiação de formação de imagem, e um aglutinante polimérico. Em algumas formas de realização, o aglutinante é um aglutinante polimérico tendo uma cadeia principal hidrofóbica e unidades constitucionais tendo um grupo pendente incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico. Em outras formas de realização, aglutinante possui uma cadeia principal hidrofóbica e inclui tanto unidades convencionais tendo um grupo ciano pendente ligado diretamente à cadeia principal hidrofóbica, quando unidades constitucionais tendo um grupo pendente incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico. O elemento conversível em imagem ainda inclui um sal de tetra-arilborato.
0 substrato litográfico, a camada conversível em imagem, e o sal de tetra-arilborato são descritos mais abaixo.
Em algumas formas de realização, nenhuma camada diferente da camada conversível em imagem é utilizável no elemento conversível em imagem. Entretanto, em outras formas de realização o elemento conversível em imagem pode ainda incluir uma camada adjacente. Pelo menos uma função de uma camada adjacente é servir como uma camada de barreira de oxigênio que impede a difusão de oxigênio da atmosfera na camada conversível em imagem. A camada adjacente deve ser solúvel, dispersável, ou pelo menos intumescível ou permeável ao revelador. Outras funções de uma camada adjacente pode incluir: para impedir o dano, tal como arranhões, da camada superficial durante a manipulação antes da exposição em imagens; para impedir o dano na superfície das áreas expostas nas imagens, por exemplo, pela exposição demasiada longa que pode resultar em ablação parcial; e para facilitar a capacidade de revelação das áreas não expostas.
Em algumas formas de realização, o elemento conversível em imagem pode incluir uma camada subjacente à camada conversível em imagem. As funções de uma camada subjacente pode incluir: intensificar a capacidade de revelação das áreas não expostas às imagens; e atuar como uma camada de isolamento térmico para as áreas expostas às imagens. Uma tal camada polimérica de isolamento térmico impede de outra maneira a dissipação térmica rápida, por exemplo, através de um substrato de condução térmica. De acordo com estas funções, a camada subjacente deve ser solúvel ou pelo menos dispersável no revelador e, preferivelmente, possui condutividade térmica relativamente baixa.
Em uma forma de realização, o sal de tetra-arilborato está presente na camada conversível em imagem. Em uma outra forma de realização, o elemento conversível em imagem inclui uma intercamada entre a camada entre a camada conversível em imagem e o substrato, e o sal de tetra- arilborato está presente na intercamada. Em mais uma outra forma de realização, o elemento conversível em imagem compreende uma camada separada entre a camada conversível em imagem e o substrato, consistindo essencialmente do sal de tetra-arilborato. Substrato Litografico
O substrato litográfico atua como um suporte, e pode ser qualquer material convencionalmente usado para a preparação de placas de impressão litográficas. Em geral, um substrato litográfico adequado terá uma superfície hidrofílica em que a camada conversível em imagem está disposta.
O material do substrato deve ser forte, estável e flexível. Deve resistir a mudança dimensional sob condições de uso de modo que os registros de cor registrarão em uma imagem de cor viva. Tipicamente, pode ser qualquer material alto sustentável, incluindo, por exemplo, películas poliméricas tais como película de tereftalato de polietileno, cerâmicas, metais ou papéis engomados, ou uma laminação de qualquer um destes materiais. Os materiais de metal adequados incluem, por exemplo, alumínio, zinco, titânio e ligas destes. A parte de trás do substrato litográfico (isto é, o lado oposto à camada conversível em imagem) pode ser revestida com um agente antiestático e/ou uma camada deslizante ou camada fosca para melhorar a manipulação e "tato" do elemento conversível em imagem.
Tipicamente, quando o material do substrato for uma película polimérica, conterá um sub-revestimento em uma ou ambas superfícies para modificar as características superficiais. Por exemplo, a película polimérica pode ser revestida para intensificar a capacidade hidrofílica da superfície, melhorar a aderência às camadas adjacentes, melhorar a capacidade de planejamento dos substratos de papel, e outros mais. A natureza deste revestimento depende do substrato e da composição das camadas subseqüentes. Exemplos de materiais substitutos são os materiais promotores de aderência, tais como alcoxissilanos, aminopropiltrietoxissilano, glicidoxipropiltrietoxissilano e polímero funcionais de epóxi, assim como materiais substitutos convencionais usados sobre bases de poliéster nas películas fotográficas.
Um substrato litográfico particularmente adequado é um substrato de alumínio hidrofílico. Geralmente um suporte de alumínio será tratado na superfície por técnicas conhecidas no ofício, incluindo granulação física, granulação eletroquímica, granulação química e anodização. Se a superfície for encrespada, a aspereza média (Ra) está preferivelmente na faixa de 0,1 a 0,8 μηι, e mais preferivelmente na faixa de 0,1 a 0,4 μιη.
As técnicas de anodização convencionais incluem a anodização de ácido sulfurico e a anodização de ácido fosfórico, por exemplo. O tamanho de poro anódico para a anodização de ácido sulfurico é tipicamente menor do que 20 nm considerando que o tamanho de poro anódico para a anodização de ácido fosfórico é tipicamente maior do que 30 nm. O uso de substratos de poro anódico grande que são anodizados com ácido fosfórico é preferível sobre os substratos anodizados com ácido sulfurico. Outros métodos de anodização convencionais podem também ser usados na preparação do substrato anodizado da presente invenção, incluindo particularmente aqueles que produzem um tamanho de poro anódico maior do que o tamanho de poro anódico produzido pela anodização de ácido sulfurico. Os métodos em que um substrato é anodizado usando uma combinação de ácidos, tais como em uma mistura de ácidos (tal como uma mistura de ácido fosfórico e ácido sulfurico), ou seqüencialmente anodizado usando mais do que um ácido (tal como anodização de ácido fosfórico seguido pela anodização de ácido sulfurico, ou vice versa), são também adequados.
O substrato deve ser de espessura suficiente para sustentar o desgaste de impressão e ser fino o bastante para envolver um cilindro em uma impressora, tipicamente de 100 μηι a 600 μηι.
Um substrato litográfico de alumínio pode compreender uma intercamada entre o suporte de alumínio e quaisquer camadas adjacentes. A intercamada pode ser formada pelo tratamento do suporte de alumínio com, por exemplo, silicato, dextrina, ácido hexafluorossilícico, fosfato/fluoreto, poli(ácido acrílico) (PAA), poli(ácido vinil fosfônico) (PVPA), copolímeros de ácido vinil fosfônico, ou uma resina de diazo solúvel em água. Os tratamento de intercamada são conhecidos por aqueles versados na técnica.
Em uma forma de realização da invenção, a intercamada também inclui o sal de tetra-arilborato. Na prática desta forma de realização, o sal de tetra-arilborato pode ser incluído como um aditivo em uma composição que é usada para o tratamento de intercamada. Por exemplo, uma composição que compreende de 20 partes a 80 partes de sal de tetra-arilborato per centenas de partes sólidas pode ser adequada para um tratamento de intercamada. Por meio de exemplo apenas, uma composição que compreende partes iguais de poli(ácido acrílico) e um sal de tetra-arilborato em um solvente de revestimento (tal como água) contendo uma pequena quantidade de tensoativo é adequada para um tratamento de intercamada (ver o Exemplo E38, abaixo).
Em outra forma de realização da invenção, o elemento conversível em imagem compreende uma camada separada entre a camada conversível em imagem e o substrato. A camada separada pode ser usada em lugar de uma intercamada, ou pode ser usada além de uma intercamada. A camada separada pode consistir essencialmente do sal de tetra-arilborato (tal como é demonstrado no Exemplo E37, abaixo), ou pode incluir outros componentes. Por meio de exemplo, a camada separada pode incluir de 80 a 100 partes de sal de tetra-arilborato per centenas de partes sólidas. Uma camada separada contendo o sal de tetra-arilborato pode ser aplicada usando técnicas de revestimento convencionais. Camada conversível em imagem
A camada conversível em imagem compreende uma composição polimerizável incluindo um componente polimerizável, um sistema iniciador e um aglutinante polimérico. A composição polimerizável tipicamente compreende de 10 % em peso a 70 % em peso, mais adequadamente de 20 % em peso a 60 % em peso, e o mais adequado de 30 % em peso a 50 % em peso do componente polimerizável. A composição polimerizável também inclui de 10 % em peso a 80 % em peso, mais adequadamente de 20 % em peso a 50 % em peso, e o mais adequado de 30 % em peso a 40 % em peso de aglutinante. A composição polimerizável ainda inclui de 0,01 % em peso a 20 % em peso, mais adequadamente de 0,1 % em peso a 10 % em peso, do sistema iniciador.
Em uma forma de realização da invenção, a camada conversível em imagem também inclui o sal de tetra-arilborato. Quando o sal de tetra-arilborato for incluído na camada conversível em imagem, a camada conversível em imagem geralmente compreende de 0,5 % em peso a 20 % em peso, mais adequadamente de 1 % em peso a 10 % em peso, do sal de tetra- arilborato. No entanto, em outras formas de realização a camada conversível em imagem é livre do sal de tetra-arilborato, tal como onde o sal de tetra- arilborato está em uma intercamada ou camada separada.
Outros ingredientes convencionais, tais como tensoativos e tinturas de contraste, podem ser incluídos na composição polimerizável. A composição polimerizável pode opcionalmente incluir até 25 % em peso, mais adequadamente de 0 % em peso a 15 % em peso, de outros ingredientes.
Por meio de exemplo, um aditivo para prolongar o prazo de validade da camada conversível em imagem pode ser incluído. Exemplos de aditivos que podem ser eficazes para prolongar o prazo de validade incluem compostos de mercapto, compostos de amino, e ácidos monocarboxílicos ou policarboxílicos. Os compostos de mercapto adequados são descritos na Patente U.S. 6.884.568 de Timpe, et al. (cuja divulgação é incorporada por referência em sua totalidade), por exemplo, a Patente U.S. 6.309.792 de Hauck, et al. descreve ácidos policarboxílicos adequados que possuem uma porção aromática substituída com um heteroátomo. O Pedido de Patente U.S. no. 10/283.757 (U.S. Pub. App. 2004/0091811) de Munnelly, et al. e o Pedido de Patente U.S. no. 10/847.708 (U.S. Pub. App. 2004/0259027) de Munnelly, et al. descrevem aditivos de ácido monocarboxílico adequados.
Também por meio de exemplo, um aditivo para reduzir a sensibilidade a luz branca da camada conversível em imagem pode ser incluído. Exemplos de aditivos que podem ser eficazes incluem absorvedores de UV tais como UYSOB 340 (ácido 2-hidróxi-4~metóxi benzofenona-5- sulfônico) disponível da LC United Chemical Corp. (Taiwan) e CIBAFAST W (ácido 5-benzotriazolil-4-hidróxi-3-sec-butil-benzenossulfônico) disponível da Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, New York). Os antioxidantes tais como fenóis impedidos podem também ser eficazes para reduzir a sensibilidade a luz branca. Exemplos de antioxidantes com base fenólica incluem IRGANOX 1035 e IRGANOX 1076 disponível da Ciba Specialty Chemicals.
Componente Polimerizável
A camada conversível em imagem compreende um componente polimerizável ou reticulável. A polimerização ou reticulação do componente polimerizável ou reticulável pode ser radicalmente iniciada, por exemplo.
O componente polimerizável ou reticulável inclui pelo menos um composto etilenicamente insaturado que sofre polimerização ou reticulação iniciada por radical livre. O composto etilenicamente insaturado pode ser um monômero polimerizável, por exemplo. Os monômeros adequados são tipicamente multifuncional, isto é, eles compreendem mais do que um grupo polimerizável de radical livre etilenicamente insaturado. Os monômeros multifuncionais típicos são ésteres insaturados de álcoois, preferivelmente ésteres de acrilato e metacrilato de polióis. Os oligômeros e/ou pré-polímeros, tais como acrilatos e metacrilatos de uretano, acrilatos e metacrilatos de epóxido, acrilatos e metacrilatos de poliéster, acrilatos e metacrilatos de poliéter e resinas de poliéster insaturado, podem também ser usados. Numerosos outros monômeros insaturados polimerizáveis pela polimerização iniciada por radical livre e útil nas composições polimerizáveis são conhecidos daqueles versados na técnica e são descritos, por exemplo, em Photoreactive Polymers: The Science and Technology of Resists5 A. Reiser, Wiley, New York, 1989, pp. 102-177; em "Photopolymers: Radiation Curable Imaging Systems", by Β. M. Monroe, in Radiation Curing: Science and Technology, S.P. Pappas, Ed., Plenum, New York, 1992, pp. 399-440; e "Polymer Imaging" by A.B. Cohen and P. Walker, in Imaging Processes and Material, J. M. Sturge, et al., Eds., Van Nostrand Reinhold, New York, 1989, pp. 226-262.
O componente polimerizável da invenção está presente em quantidade suficiente para render áreas com imagens insolúveis em um revelador aquoso após exposição ao calor ou radiação. A relação de peso de componente polimerizável para aglutinante varia de 5:95 a 95:5, preferivelmente de 10:90 a 90:10, mais preferivelmente de 20:80 a 80:20, o mais preferível de 30:7- a 70:30. Sistema Iniciador
A composição polimerizável inclui um sistema iniciador para o início de uma reação de polimerização após a exposição em imagens do elemento conversível em imagem. Após exposição ao calor ou radiação, o sistema iniciador gera radicais livres para iniciar a reação de polimerização. O sistema iniciador pode ser responsivo, por exemplo, à radiação eletromagnética nas regiões espectrais de ultravioleta, visível e/ou infravermelho, correspondendo à faixa espectral de 300 a 1400 nm.
Os sistemas iniciadores adequados serão reconhecidos por aqueles qualificados na técnica. Em algumas formas de realização, o sistema iniciador compreende um composto (ou compostos) que gera radicais livres quando o elemento conversível em imagem for termicamente submetido a imagem. Os geradores de radical livre termicamente sensíveis incluem, por exemplo, peróxidos tais como peróxido de benzoíla, hidroperóxidos tais como hidroperóxido de cumila; compostos azo tais como azo bis-isobutironitrila; dímeros de 2,4,5-triarilimidazolila (hexaarilbisimidazóis) tais como são apresentados em Dueberj et al., Patente U.S. 4.565.769; triazinas de trialometila; sais de alquilborato (isto é, compreendendo pelo menos um grupo de alquila ligado ao centro de boro); e sais de ônio, por exemplo, sais de diazônio, sais de iodônio, sais de sulfônio, sais de fosfônio e sais de piridínio; e misturas destes. Sais de diariliodônio e sais de triarilsulfônio são sais de ônio especialmente adequados. A composição polimerizável tipicamente compreende de 0,5 a 7 % em peso de um composto gerador de radical.
Os sistemas iniciadores especialmente adequados para uso na prática da presente invenção são descritos no Pedido de Patente U.S. no. 10/436.506 (U.S. Pub. App. 2004/0229165), que é incorporado por referência em sua totalidade.
Em algumas formas de realização, o sistema iniciador é sensível à radiação infravermelha. A radiação infravermelha pode estar na faixa de 800 a 1200 nra, por exemplo. Uma camada conversível em imagem que deve ser submetida a imagem com radiação infravermelha tipicamente compreende um absorvente de infravermelho, conhecido como um "material de conversão fototérmico". Os materiais de conversão fototérmicos absorvem radiação e convertem em calor. Embora um material de conversão fototérmico não seja necessário para a formação de imagem com um corpo quente, os elementos conversíveis em imagem que contêm um material de conversão fototérmico podem também ser submetidos a imagem com um corpo quente, tal como um cabeçote térmico ou uma disposição de cabeçotes térmicos.
O material de conversão fototérmico pode ser qualquer material que possa absorver radiação e converter em calor. Os materiais adequados incluem tinturas e pigmentos. Os pigmentos adequados incluem, por exemplo, negro de fumo, Heliogen Green, Nigrosine Base, óxido de ferro (III), óxido de manganês, Prussian Blue, e Paris Blue. O tamanho das partículas de pigmento não deve ser mais do que a espessura da camada que contém o pigmento. Mais adequadamente, o tamanho das partículas será a metade da espessura da camada ou menor. A quantidade de material de conversão fototérmico presente na camada conversível em imagem é geralmente suficiente para fornecer uma densidade ótica de pelo menos 0,05, e preferivelmente, uma densidade ótica de 0,5 a pelo menos 2 a 3 no comprimento de onda de formação de imagem. A composição polimerizável tipicamente compreende de 0,5 a 7 % em peso de um material de conversão fototérmico.
O material de conversão fototérmico pode incluir uma tintura com o espectro de absorção apropriado e solubilidade. As tinturas, especialmente tinturas com um coeficiente de extinção elevado na faixa de 750 nm a 1200 nm, são preferíveis. Exemplos de tinturas adequadas incluem tinturas das seguintes classes: classes de metina, polimetina, arilmetina, cianina, hemicianina, estreptocianina, esquarílio, pirílio, oxonol, naftoquinona, antraquinona, porfirina, azo, crocônio, triarilamina, tiazólio, indólio, oxazólio, indocianina, indotricarbocianina, oxitricarbocianina, ftalocianina, tiocianina, tiatricarbocianina, merocianina, criptocianina, naftalocianina, polianilina, polipirrol, politiofeno, calcogenopiriloarilideno e bis(calcogenopirilo)polimetina, oxiindolizina, azo pirazolina e oxazina. As tinturas absorventes de infravermelho são apresentadas em numerosas publicações, por exemplo, Pedido de Patente Europeu 0 823 327 de Nagasaka, et aL, Patente U.S. 4.973.572 de Deboer, e Patente U.S. 5.208.135 de Patel, et al. Outros exemplos de tinturas absorventes de infravermelho úteis incluem ADS-830A e ADS-1064 disponível da American Dye Source, Inc. (Baie D'Urfe, Quebec, Canada). Para os elementos conversíveis em imagem que devem ser revelados mediante o contato com a tinta e/ou solução de origem, os materiais de conversão fototérmicos solúveis em água podem ser adequados. Os materiais de conversão fototérmicos solúveis em água incluem, por exemplo, tinturas de cianina com um ou mais grupos de sulfato e/ou sulfonato. Os ânions de cianina absorventes de infravermelho que contêm de dois a quatro grupos de sulfonato são relatados, por exemplo, nas Patente U.S. 5.107.063 de West, et al., Patente U.S. 5.972.838 de Pearce, et ai., Patente U.S. número 6.187.502 de Chapman, et al., e Patente U.S. 5.330.884 de Fabricius, et al.
Em outras formas de realização, o sistema iniciador inclui um absorvente de ultravioleta, visível ou infravermelho como um fotosensibilizador, e um aceitante de elétron capaz de produzir radicais livres. O sistema iniciador pode também incluir um co-iniciador capaz de doar um elétron e/ou átomo de hidrogênio e/ou de formar um radical livre. Exemplos de tais sistemas iniciadores incluem: triazinas de trialometila isoladamente ou juntamente com um fotosensibilizador separado, por exemplo, como descrito na Patente U.S. número 4.997.745 de Kawamura, et al.; sensibilizadores espectrais para a ativação de luz visível, juntamente com triazinas de trialometila, como descrito, por exemplo, na Patente U.S. 5.599.650 de Bi, et al.; 3-cetocumarinas, para ativação de luz ultravioleta e visível, juntamente com um co-iniciador de ácido policarboxílico, tal como ácido anilino-N,N- diacético, e um co-iniciador secundário, tal como sais de diariliodônio, titanocenos, triazinas de haloalquila, bisimidizóis de hexaarila, sais de borato e fotooxidantes contendo um átomo de nitrogênio heterocíclico que é substituído por um grupo de alcóxi ou acilóxi, como descrito na Patente U.S. 5.942.372 de West, et al.; uma tintura de cianina, sal de diariliodônio e um co- iniciador tendo um grupo de ácido carboxílico ligado através de um grupo de metileno a um grupo de Ν, O ou S, que é diretamente ligado a um anel aromático, como descrito na Patente U.S. 5.368.990 de Kawabata, et al.; uma tintura de cianina, para a ativação de radiação infravermelha, juntamente com uma triazina de trialometila e um sal de organoboro, como descrito na Patente U.S. 5.496.903 de Watanabe, et aL; um absorvente de radiação infravermelha, um composto capaz de produzir um radical livre iniciante, incluindo triazinas de triclorometila e compostos de azínio e um co-iniciador de ácido policarboxílico tendo um grupo de ácido carboxílico ligado através de um grupo de metileno a um grupo de Ν, O e S, que é diretamente ligado a um anel aromático, como descrito na Patente U.S. 6.309.792 de Hauck, et al. Aglutinante
A composição polimerizável da camada conversível em imagem compreende um aglutinante polimérico. Numerosos aglutinantes adequados são conhecidos na técnica. Uma combinação de aglutinantes pode também ser empregada. Em algumas formas de realização, o aglutinante é um aglutinante polimérico tendo uma cadeia principal hidrofóbica e unidades constitucionais tendo um grupo pendente incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico. Em outras formas de realização, o aglutinante polimérico inclui uma pluralidade de unidades constitucionais tendo grupos de ciano pendentes (-C=N) ligados diretamente à cadeia principal hidrofóbica. Em algumas formas de realização, a camada conversível em imagem inclui uma combinação de aglutinantes, que pode incluir um "co-aglutinante" opcional (descrito abaixo) que não vai de encontro com a descrição precedente.
A composição polimerizável inclui de 10 % em peso a 80 % em peso, mais adequadamente de 20 % em peso a 50 % em peso, e o mais adequado de 30 % em peso a 40 % em peso de aglutinante total (isto é, a quantidade total de aglutinante e co-aglutinantes). O aglutinante total está geralmente presente em quantidade suficiente para render a composição fotopolimerizável solúvel ou dispersável em um revelador aquoso. De 0 % em peso a 50 % em peso, mais adequadamente de 1 % em peso a 30 % em peso da composição polimerizável, pode ser o(s) co-aglutinante(s).
O aglutinante polimérico é geralmente um sólido em temperatura ambiente, e é tipicamente um termoplástico não elastomérico. Com relação a capacidade de revelação na máquina de impressão, um aglutinante polimérico que compreende regiões tanto hidrofílicas quanto hidrofóbicas pode ser adequado. Embora não limitado por qualquer teoria, a combinação de regiões hidrofóbicas e hidrofílicas é julgada ser importante para a intensificação da diferenciação das áreas expostas e não expostas, para facilitar a capacidade de revelação.
Os aglutinantes poliméricos adequados são descritos, por exemplo, na Patente U.S. 6.582.882, no Pedido de Patente U.S. co-pendente no. 10/119.454 (U.S. Pub. App. 2003/0064318) e no Pedido de Patente U.S.. 10/872.209 (U.S. Pub. App. 2005/0003285), cada um dos quais é incorporado por referência em sua totalidade.
Geralmente o aglutinante polimérico é caracterizado por um peso molecular médio numérico (Mn) na faixa de 10.000 Da a 250.000 Da, mais comumente na faixa de 25.000 Da a 200.000 Da. A composição polimerizável pode compreender partículas discretas do aglutinante polimérico. Preferivelmente, as partículas discretas são partículas do aglutinante polimérico que são colocadas em suspensão na composição polimerizável. O diâmetro médio das partículas na suspensão pode estar na faixa de 0,01 mícron a 1 mícron, mais adequadamente na faixa de 100 nm a 700 nm. Em algumas formas de realização, o diâmetro médio das partículas na suspensão está na faixa de 150 nm a 250 nm. A presença de partículas discretas tende a promover a capacidade de revelação das áreas não expostas.
O aglutinante polimérico pode ser um polímero de adição ou um polímero de condensação. Os polímeros de adição podem ser preparados de ésteres de acrilato e metacrilato, ácido acrílico e metacrílico, metacrilato de metila, acrilato e metacrilato de alila, acrilamidas e metacrilamidas, acrilonitrila e metacrilonitrila, estireno, hidroxiestireno ou uma combinação destes, por exemplo. Os polímeros de condensação adequados incluem poliuretanos, resinas de epóxi, poliésteres, poliamidas e polímeros fenólicos, incluindo polímeros de fenol/formaldeído e pirogalol/acetona.
Para algumas formas de realização, o aglutinante polimérico possui uma cadeia principal hidrofóbica, e inclui unidades constitucionais tendo grupos pendentes ligados. Em algumas formas de realização, a cadeia principal hidrofóbica é uma cadeia principal de carbono total, tal como onde o aglutinante polimérico for um copolímero derivado e uma combinação de monômeros etilenicamente insaturados. Em outras formas de realização, a cadeia principal hidrofóbica pode incluir heteroátomos, tais como onde o aglutinante polimérico é formado por uma reação de condensação ou algum outro meio.
Em algumas formas de realização, o aglutinante é um aglutinante polimérico tendo uma cadeia principal hidrofóbico e unidades constitucionais tendo um grupo pendente incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico. O segmento de poli(óxido de alquileno) pode ser um oligômero ou polímero contendo um bloco de unidades constitucionais de óxido de alquileno, por exemplo. Geralmente, o grupo pendente será predominantemente o segmento de poli(óxido de alquileno) (ou mais do que um tal segmento), mas pode também compreender grupos de conexão e grupos terminais.
Em algumas formas de realização, as unidades constitucionais de óxido de alquileno são grupos de óxido de alquileno (CrC6), mais tipicamente grupos de óxido de alquileno (C1-C3). Por exemplo, o segmento de poli(óxido de alquileno) pode compreender grupos de óxido de alquileno reto ou ramificado compreendendo de 1 a 3 carbonos, incluindo -[CH2O-], -[CH2CH2O-], -[CH(CH3)O-], -[CH2CH2CH2O-], -[CH(CH3)CH2O-], -[CH2CH(CH3)O-], ou versões substituídas de qualquer um dos precedentes. Em algumas formas de realização, o segmento de poli(óxido de alquileno) consiste de tais unidades constitucionais. Em uma forma de realização, o segmento de poli(óxido de alquileno) consiste de unidades constitucionais -[CH2CH2O-].
Os segmentos de poli(óxido de alquileno) tipicamente compreendem um total de 5 a 150 unidades constitucionais de óxido de alquileno. Geralmente o peso molecular médio numérico (Mn) dos segmentos de poli(óxido de alquileno) varia de 300 a 10.000 Da, mais adequadamente de 500 Da a 5.000 Da, e tipicamente de 1000 Da a 3.000 Da.
Um exemplo de um grupo pendente adequado incluindo um segmentos de poli(óxido e alquileno) é um grupo pendente da forma:
<formula>formula see original document page 22</formula>
onde χ é de 1 a 3, y está na faixa de 5 a 150, e onde R é um grupo terminal adequado. Os grupos terminais adequados R podem incluir, como exemplos não limitativos, grupos de alquila de um a seis átomos de carbono, tais como metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, iso-butila, t-butila, n-pentila, iso-pentila, neo-pentila, n-hexil, iso-hexila, 1,1- dimetil-butila, 2,2-dimetil-butila, ciclopentila e ciclo-hexila.
Um exemplo particular de um grupo pendente adequado incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) é um grupo pendente da forma:
<formula>formula see original document page 22</formula>
onde y está na faixa de 10 a 100, e mais adequadamente y está na faixa de 25 a 75. Em uma forma de realização, y está na faixa de 40 a 50.
Em uma forma de realização particular da invenção, a cadeia principal do aglutinante polimérico da invenção também compreende unidades constitucionais derivadas de outros monômeros ou oligômeros polimerizáveis adequados. Por exemplo, o aglutinante polimérico pode compreender unidades constitucionais derivadas de ésteres de acrilato, ésteres de metacrilato, estireno, hidroxiestireno, ácido acrílico, ácido metacrílico, metacrilamida, ou uma combinação de qualquer um dos anteriores. Especialmente adequados são as unidades constitucionais derivadas de estireno ou metacrilamida. Também adequados são as unidades constitucionais derivadas de metacrilato de metila ou metacrilato de alila. Em particular, unidades convencionais tendo grupos de fenila não substituídos ou substituídos pendentes ligados diretamente à cadeia principal hidrofóbica podem ser úteis. Grupos de fenila substituídos incluem, por exemplo, 4- metilfenila, 3-metilfenila, 4-metoxifenila, 4-cianofenila, 4-clorofenila, 4- fluorofenila, 4-acetoxifenila, e 3,5-diclorofenila. Tais unidades constitucionais podem ser derivadas de monômeros de estireno ou estirênicos substituídos, por exemplo.
Em algumas formas de realização, o aglutinante polimérico inclui unidades constitucionais tendo grupos pendentes que contêm funcionalidade de siloxano. Os aglutinantes poliméricos adequados, e a sua preparação, são descritos no Pedido de Patente U.S. 10/842.111 (U.S. Pub. App. 2004/0259027).
O aglutinante polimérico geralmente inclui apenas uma fração pequena de unidades constitucionais tendo um grupo pendente incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico. Geralmente de 0,1 a 5% molar, e tipicamente de 0,5 a 2% molar das unidades constitucionais totais no aglutinante polimérico possuem um grupo pendente incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico.
Em outras formas de realização, o aglutinante possui uma cadeia principal hidrofóbica, grupos de ciano pendentes ligados à cadeia principal hidrofóbica, e grupos pendentes incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico. Nestas formas de realização, o aglutinante inclui uma pluralidade de unidades constitucionais tendo grupos de ciano pendentes (-C=N) ligados diretamente à cadeia principal hidrofóbica. Por meio de exemplo somente, as unidades constitucionais tendo grupos de ciano pendentes incluem -[CH2CH(C=N)-] e -[CH2C(CH3)(C=N)-].
As unidades constitucionais tendo grupos de ciano pendentes podem derivar de monômeros etilenicamente insaturados tais como acrilonitrila ou metacrilonitrila, por exemplo, ou de uma combinação destes. Como aqui usado, o termo "(met)acrilonitrila" indica que acrilonitrila ou metacrilonitrila, ou uma combinação de acrilonitrila e metacrilonitrila, é adequada para o propósito mencionado.
Em algumas formas de realização da invenção, o aglutinante polimérico é um copolímero derivado de (met)acrilonitrila como um co- monômero. No entanto, as unidades constitucionais tendo grupos de ciano pendentes podem também ser introduzidas no polímero por outros meios convencionais. Por meio de exemplo, o aglutinante polimérico pode ser um copolímero derivado de um monômero de cianoacrilato, tal como cianoacrilato de metila ou cianoacrilato de etila. Em uma forma de realização alternativa, o aglutinante polimérico pode ser derivado de uma combinação de (met)acrilonitrila e um monômero de cianoacrilato.
No aglutinante polimérico destas formas de realização, uma grande porcentagem das unidades recorrentes totais inclui grupos de ciano pendentes. Geralmente de 70 a 99,9% molar, e tipicamente de 75 a 95% molar, das unidades constitucionais totais no aglutinante polimérico incluem grupos de ciano pendentes ligados diretamente à cadeia principal hidrofóbica.
Em uma forma de realização, o aglutinante polimérico é um copolímero aleatório consistindo essencialmente: i) das unidades constitucionais tendo um grupo ciano pendente ligado diretamente à cadeia principal hidrofóbica; ii) das unidades constitucionais tendo grupos pendentes incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofllico; e iii) unidades constitucionais tendo grupos de fenila não substituídos ou substituídos pendentes ligados diretamente à cadeia principal hidrofóbica. Em uma outra forma de realização, o aglutinante polimérico é um copolímero aleatório consistindo essencialmente de: i) unidades constitucionais da forma - [Ch2C(R)(C=N)-]; ii) unidades convencionais da forma -[CH2C(R)(PEO)-], em que PEO representa um grupo pendente da forma -C(—0)0-[CH2CH20- ]yCH3, em que y está na faixa de 25 a 75; e iii) unidades convencionais da forma: -[CH2CH(Ph)-]; em que cada R independentemente representa -H ou - CH3, e Ph representa um grupo de fenila pendente. Em mais uma outra forma de realização, o aglutinante polimérico é um copolímero aleatório em que de 70 a 99,9 % molar das unidades constitucionais totais no copolímero aleatório são da forma -[CH2C(R)(C=N)-]; de 0,1 a 5 % molar das unidades constitucionais no copolímero aleatório são unidades constitucionais da forma -[CH2C(R)(PEO)-]; e de 2 a 20 % molar das unidades constitucionais totais no copolímero aleatório são da forma -[CH2CH(Ph)-].
O aglutinante polimérico descrito acima é tipicamente um copolímero aleatório obtido por uma copolimerização de radical livre de co- monômeros. Em uma preparação típica, uma mistura de pelo menos dois comonômeros, um que é um precursor das unidades constitucionais tendo grupos de ciano pendentes, um outro que é um precursor das unidades constitucionais tendo um grupo pendente incluindo o segmento de poli(óxido de alquileno) (mais apropriadamente denominado um "macrômero"), é copolimerizada. Como aqui usado, as frases "mistura de monômeros" e "combinação de monômeros" são usadas quanto a simplicidade para incluir uma mistura ou combinação de um ou mais monômeros polimerizáveis e/ou macrômeros polimerizáveis.
Por meio de exemplo apenas, o aglutinante polimérico pode ser formado pela polimerização de uma combinação ou mistura de monômeros/macrômeros adequados, tais como:
A) acrilonitrila, metacrilonitrila, ou uma combinação destes (isto é, "(met)acrilonitrila"); Β) ésteres de poli(alquileno glicol) de ácido acrílico ou ácido metacrílico, tal como acrilato de éter poli(etileno glicol) metílico, metacrilato de éter poli(etileno glicol) metílico, ou uma combinação destes (isto é, "(met)acrilato de éter poli(etileno glicol) metílico"); e
C) opcionalmente, monômeros tais como estireno, acrilamida, metacrilamida, etc., ou uma combinação de monômeros adequados.
Os precursores úteis como macrômero B incluem, por exemplo, monometacrilato de polietileno glicol, metacrilato de éter polipropileno glicol metílico, metacrilato de éter polietileno glicol etílico, metacrilato de éter polietileno glicol butílico, metacrilato de éter polipropileno glicol hexílico, metacrilato de éter polipropileno glicol octílico, acrilato de éter polietileno glicol metílico, acrilato de éter polietileno glicol etílico, acrilato de éter polietileno glicol fenílico, monoacrilato de polipropileno glicol, monometacrilato de polipropileno glicol, metacrilato de éter polipropileno glicol metílico, metacrilato de polipropileno glicol etílico, metacrilato de éter polipropileno glicol butílico, metacrilato de éter polietileno glicol/propileno glicol metílico, monometacrilato de poli(álcool vinílico), monoacrilato de poli(álcool vinílico), ou uma mistura destes. Os precursores comumente usados como monômero B incluem metacrilato de éter poli(etileno glicol) metílico, acrilato de poli(etileno glicol), metacrilato de éter poli(propileno glicol) metílico, ou uma combinação destes. Como aqui usado, o termo "(met)acrilato" com respeito a um macrômero polimerizável indica que ou um macrômero de acrilato ou um macrômero de metacrilato, ou uma combinação de macrômeros de acrilato e macrômeros de metacrilato, é adequado para o propósito mencionado. Da mesma forma, a frase "éter alquílico" com respeito a um macrômero ou monômero indica um éter alquílico inferior, geralmente um éter alquílico saturado linear ou ramificado (C1-C6), tal como, por exemplo, um éter metílico ou éter etílico.
Os monômeros adequados que podem ser usados como monômero opcional C incluem, por exemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de acrilato, ésteres de metacrilato tais como metacrilato de metila, metacrilato de alila, metacrilato de hidroxietila, estireno, hidroxiestireno, metacrilamida, ou uma combinação de qualquer um dos anteriores. Especialmente adequados são estireno ou metacrilamida, ou monômeros derivados destes. Exemplos específicos de monômeros adequados incluem estireno, 3-metil estireno, 4-metil estireno, 4-metóxi estireno, 4- acetóxi estireno, alfa-metil estireno, ácido acrílico, acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de butila, acrilato de n-hexila, ácido metacrílico, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de n-propila, metacrilato de n- butila, metacrilato de n-pentila, metacrilato de neo-pentila, metacrilato de ciclo-hexila, metacrilato de n-hexila, metacrilato de 2-etoxietila, metacrilato de 3-metoxipropila, metacrilato de alila, acetato de vinila, butirato de vinila, cetona metil vinílica, cetona butil vinílica, fluoreto de vinila, cloreto de vinila, brometo de vinila, anidrido maleico, maleimida, maleimida de N-fenila, maleimida de N-ciclo-hexila, maleimida de N-benzila, e misturas destes.
Por meio de exemplo, o aglutinante polimérico descrito acima pode ser preparado pela polimerização de radical livre. A polimerização de radical livre é bem conhecida por aqueles versados na técnica e é descrita, por exemplo, em Chapters 20 and 21, of Macromolecules, Vol. 2, 2nd Ed., H.G. Elias, Plenum, New York, 1984. Os iniciadores de radical livre úteis são peróxidos tais como peróxido de benzoíla, hidroperóxidos tais como hidroperóxido de cumila e compostos azo tais como 2,2'- azo bis- isobutironitrila (AIBN). Os agentes de transferência de cadeia, tais como dodecil mercaptano, podem ser usados para controlar o peso molecular do composto.
Em uma forma de realização, o aglutinante polimérico é um copolímero derivado de uma combinação de monômeros polimerizáveis que inclui pelo menos 50 % em peso de monômero A. Em uma outra forma de realização, o aglutinante polimérico é um copolímero derivado de: 55 a 99 por cento de (met)acrilonitrila, em peso; 5 a 15 por cento de (met)acrilato de éter poli(etileno glicol) alquílico, em peso; e 5 a 30 por cento de estireno, em peso. Em mais uma outra forma de realização, o aglutinante polimérico é um copolímero derivado de uma combinação de monômeros consistindo essencialmente de: 55 a 90 por cento de (met)acrilonitrila, em peso; 5 a 15 por cento de (met)acrilato de éter poli(etileno glicol) alquílico, em peso; e 5 a 30 por cento de estireno, em peso. Em ainda uma outra forma de realização, o aglutinante polimérico é um copolímero derivado de uma combinação de monômeros consistindo essencialmente de: 55 a 90 por cento de acrilonitrila, em peso; 5 a 15 por cento de metacrilato de éter poli(etileno glicol) metílico, em peso; e 5 a 30 por cento de estireno, em peso.
Os solventes adequados para a polimerização de radical livre incluem líquidos que são inertes aos reagentes e que de outra maneira adversamente não afetará a reação, por exemplo, ésteres tais como acetato de etila e acetato de butila; cetonas tais como cetona metil etílica, cetona metil isobutílica, cetona metil propílica, e acetona; álcoois tais como metanol, etanol, álcool isopropílico, e butanol; éteres tais como dioxano e tetraidrofurano, e misturas destes.
No entanto, o aglutinante polimérico é preferivelmente preparado no meio hidrofílico (água ou misturas de água e álcool), que pode facilitar a formação de partículas dispersas no solvente. Além disso, pode ser desejável conduzir a polimerização em um solvente que completamente não dissolve o(s) monômero(s) que resultam em unidades constitucionais que fornecem caráter hidrofóbico à cadeia principal polimérica, tal como acrilonitrila ou metacrilonitrila. Por meio de exemplo, o aglutinante polimérico pode ser sintetizado em uma mistura de água/álcool, tal como uma mistura de água e n-propanol. Todos os monômeros/macrômeros e iniciadores de polimerização podem ser adicionados diretamente ao meio de reação, com a reação de polimerização prosseguindo em uma temperatura apropriada determinada pela escolha do iniciador de polimerização. Alternativamente, os macrômeros contendo o segmento de poli(óxido de alquileno) podem ser adicionados ao primeiro solvente de reação, seguido pela adição lenta de monômeros em uma temperatura elevada. O iniciador pode ser adicionado a uma mistura de monômeros, ou a uma solução de macrômero, ou ambos.
Embora a preparação do aglutinante polimérico tenha sido descrita em termos de monômeros e macrômeros que podem ser usados para formar o copolímero, a prática da invenção não é limitada ao uso de copolímeros formados pela polimerização de uma mistura de comonômeros. O aglutinante polimérico pode ser formado por outras vias que serão evidentes para aqueles versados na técnica, tais como pela modificação de polímeros precursores. Em algumas formas de realização, o aglutinante polimérico pode ser preparado como um copolímero de enxerto, tal como onde o segmento de poli(óxido de alquileno) for enxertado em um precursor polimérico adequado. Tal enxertia pode ser feita, por exemplo, pelos métodos de enxertia aniônicos, catiônicos, não iônicos ou de radical livre.
Por meio de exemplo somente, o aglutinante polimérico pode ser preparado por primeiro copolimerizar uma combinação adequada de monômeros polimerizáveis para produzir um copolímero enxertável, e depois disso a enxertia de um grupo funcional que compreende o segmento de poli(óxido de alquileno) no copolímero enxertável. Por exemplo, um copolímero de enxerto pode ser preparado pela reação de éteres polietileno glicol monoalquílicos funcionais por hidróxi ou funcionais por amina com um polímero tendo grupos co-reativos, incluindo grupos ácidos de cloreto, isocianato e anidrido.
Os métodos de preparação dos copolímeros de enxerto adequados para uso na presente invenção incluem os métodos descritos na Patente U.S. 6.582.882 e Pedido de Patente U.S. co-pendente no. 10/891.727 (U.S. Pub. App. 2004/0260050), cada um dos quais é incorporado por referência em sua totalidade.
Co-Aglutinante Opcional
Além do aglutinante descrito acima, a camada conversível em imagem pode opcionalmente compreender um ou mais co-aglutinantes. Os co-aglutinantes típicos são polímeros solúveis em água ou dispersáveis em água, tais como, derivados de celulose tais como carboximetil celulose, metilcelulose, hidroxipropil metilcelulose, hidroxipropil celulose, hidroxietil celulose; álcool polivinílico; ácido poliacrílico; ácido polimetacrílico; polivinil pirrolidona; polilactídeo; ácido polivinil fosfônico; copolímeros sintéticos, tais como o copolímero de um acrilato ou metacrilato de alcóxi polietileno glicol, por exemplo, acrilato ou metacrilato de metóxi polietileno glicol, com um monômero como metacrilato de metila, acrilato de metila, metacrilato de butila, acrilato de butila, ou metacrilato de alila; e misturas destes.
Em algumas formas de realização, o co-aglutinante fornece sítios reticuláveis. Por exemplo, os sítios reticuláveis podem ser sítios etilenicamente insaturados.
Sal de Tetra-arilborato
O elemento conversível em imagem ainda compreende um sal de tetra-arilborato. Como descrito acima, o sal de tetra-arilborato está presente na camada conversível em imagem em uma forma de realização. Em uma outra forma de realização, o elemento conversível em imagem inclui uma intercamada entre a camada conversível em imagem e o substrato, e o sal de tetra-arilborato está presente na intercamada. Em mais outra forma de realização, o elemento conversível em imagem compreende uma camada separada entre a camada conversível em imagem e o substrato, em que a camada separada consiste essencialmente do sal de tetra-arilborato.
Numerosos sais de tetra-arilborato são adequados para a prática da invenção. Em geral, um sal de tetra-arilborato compreende um centro de boro tendo quatro ligações aos grupos de arila. Uma representação genérica de um sal de tetra-arilborato é [A+JP(Ar1)(Ar2)(Ar3)(Ar4)-] onde Ar1 até Ar4 cada um representa grupos de arila, que podem ser os mesmos ou diferentes, e A+ representa um contra-cátion. Os grupos de arila podem ser grupos carboxílicos aromáticos ou heterocíclicos aromáticos (por exemplo, compreendendo um Ν, O ou S dentro do anel aromático). Cada grupo de arila pode ser monocíclico ou policíclico, e em alguns sais de tetra-arilborato o centro de boro pode ter mais do que uma ligação única a uma estrutura policíclica (tal como uma bifenila).
Cada grupo de arila pode ser não substituído ou substituído em uma ou mais posições de anel com substituintes adequados. Exemplos de substituintes adequados incluem grupos de alquila, grupos de cicloalquila, grupos aromáticos carbocíclicos ou heterocíclicos, grupos de hidróxi, grupos de nitro, halogênios, grupos de haloalquila, grupos de alcóxi, e grupos de halo-alcóxi.
Em uma forma de realização, o sal de tetra-arilborato é um sal de tetrafenilborato. Um ânion de tetrafenilborato possui a estrutura geral [B(Ph)4-], onde cada Ph é um grupo de fenila que pode ser não substituído ou substituído. Um exemplo de um ânion de tetrafenilborato é [B(C6H5)4-] (comumente conhecido como "tetrafenilborato").
Em geral, o composto de tetra-arilborato pode ser introduzido em uma composição como um sal que compreende um contra-cátion adequado. A natureza do contra-cátion não é limitada. Por meio de exemplo, os íons de álcali tais como lítio, sódio e potássio são adequados. Também adequados são os cátions de amônio, que podem ser não substituídos, primários, secundários, terciários ou quaternários. Os cátions de amônio adequados incluem, por exemplo, NH4+, dimetilamônio, dietilamônio, trietilamônio, tributilamônio, e outros mais. Por meio de exemplo apenas, um sal de tetrafenilborato tendo um contra-íon de amônio é adequado como o sal de tetra-arilborato na prática da presente invenção.
Em uma forma de realização, o sal de tetra-arilborato inclui um contra-íon de amônio quaternário. Um cátion de amônio quaternário possui a estrutura geral [N(R1)(R3)(R4)+], onde R1 até R4 cada um representa substituintes orgânicos que podem ser os mesmos ou diferentes. Os cátions de amônio quaternário são permanentemente carregados, independente do pH de seu meio ambiente. Os contra-íons de amônio quaternário adequados incluem tetraetilamônio e tetrabutilamônio, por exemplo. Por meio de exemplo apenas, um sal de tetrafenilborato tendo um contra-íon de amônio quaternário é adequado como o sal de tetra-arilborato na prática da presente invenção.
Outros cátions podem ser adequados para a complexação com o íon de tetra-arilborato. Por exemplo, as tinturas catiônicas complexas com íons de tetra-arilborato são conhecidas, como indicado na Patente U.S. número 6.413.697 de Melisaris, et al. e Pedido Japonês JP 2002-062642 de Fuji Photo Film Co. Ltd. Quando um sal de tetra-arilborato da tintura for usado, a tintura pode formar parte do sistema iniciador, ou a tintura pode estar presente como um colorante.
Um sal que compreende um cátion de ônio gerador de radical e um ânion de tetra-arilborato pode também ser adequado, tal como onde o íon de ônio gerador de radical é parte do sistema iniciador. Nesta forma de realização, o tetra-arilborato não seria esperado de ser o componente gerador de radical primário. Os tetra-arilboratos são menos reativos do que os boratos tendo pelo menos um substituinte de alquila, e não são geralmente úteis para a geração de radicais suficientes para iniciar uma reação de polimerização após a exposição.
Quando o sal de tetra-arilborato for incluído na camada conversível em imagem, a camada conversível em imagem geralmente compreende de 0,5% em peso a 20% em peso, mais adequadamente de 1% em peso a 10% em peso, do sal de tetra-arilborato. O ânion de tetra-arilborato é geralmente incluído além do sistema iniciador descrito acima, mas pode ser introduzido como um contra-íon em conjunto com um iniciador catiônico adequado (tal como um composto de ônio gerador de radical) ou uma tintura catiônica.
Em uma forma de realização da invenção, o substrato é tratado de ter uma intercamada, e a intercamada inclui o sal de tetra-arilborato. Na prática desta forma de realização, o sal de tetra-arilborato pode ser incluído como um aditivo em uma composição que é usada para o tratamento de intercamada. Por exemplo, uma composição que compreende 20 partes a 80 partes de sal de tetra-arilborato per centenas de partes sólidas pode ser adequada para um tratamento de intercamada.
Em uma outra forma de realização da invenção, o elemento conversível em imagem compreende uma camada separada entre a camada conversível em imagem e o substrato. A camada separada pode consistir essencialmente do sal de tetra-arilborato, ou pode incluir outros componentes. Preparação de um Elemento conversível em imagem
Os elementos conversíveis em imagem podem ser preparados mediante a aplicação da camada conversível em imagem sobre a superfície hidrofílica do substrato litográfico (ou sobre quaisquer camadas que reside entre o substrato e camada conversível em imagem) usando técnicas convencionais. A camada conversível em imagem pode ser aplicada por qualquer método adequado, tal como revestimento ou laminação.
Tipicamente os ingredientes da camada conversível em imagem são dispersos ou dissolvidos em um solvente de revestimento adequado, tal como água ou uma mistura de água e um solvente orgânico tal como metanol, etanol, álcool isopropílico e/ou acetona. Um tensoativo, tal como um tensoativo fluorado ou copolímero de dimetilpolissiloxano polietoxilado, ou uma mistura de tensoativos pode estar presente para auxiliar a dispersão dos outros ingredientes no solvente de revestimento. A mistura resultante é revestida no substrato litográfico por métodos convencionais, tais como revestimento de fiação, revestimento de barra, revestimento de fotogravura, revestimento de matriz, revestimento de conectores ou revestimento de rolos.
Após revestimento, a camada conversível em imagem é secada para evaporar o solvente. A camada conversível em imagem pode ser secada por ar em temperatura ambiente ou em uma temperatura elevada, tal como em um forno. Alternativamente, camada conversível em imagem pode ser seca por ar quente de sopro sobre o elemento conversível em imagem. O peso do
revestimento seco com relação à camada conversível em imagem é
tipicamente cerca de 0,2 a 5,0 g/m , mais adequadamente de 0,5 g/m a 1,5
g/m² , e o mais adequado de 0,75 g/m² a 1,0 g/m² .
As formas de realização tendo múltiplas camadas podem ser similarmente produzidas usando métodos convencionais. Formação de Imagem e Processamento dos Elementos conversíveis em imagem
O elemento conversível em imagem é exposto em imagens para produzir regiões expostas e regiões não expostas da camada conversível em imagem. A exposição em imagens inicia uma reação de polimerização nas regiões expostas.
Em algumas formas de realização, a exposição em imagens é feita usando radiação de formação de imagens infravermelha. O elemento conversível em imagem pode, por exemplo, ser exposta em imagens usando laseres semicondutores ou diodos de laser que emitem na região perto do infravermelho do espectro eletromagnético. Um tal feixe de laser pode ser digitalmente controlado através de um computador; isto é, o laser pode ser ligado ou desligado de modo que uma exposição em imagens do precursor pode ser efetuada através de informação digitalizada armazenada no computador. Atualmente, os laseres de desempenho elevado ou diodos de laser usados em tipógrafos de imagem comercialmente disponíveis emitem radiação infravermelha nas faixas de comprimento de onda entre 800 e 850 nm ou entre 1060 e 1120 nm. Outras fontes de luz emissoras de infravermelho podem da mesma forma ser adequadas.
Um exemplo de um mecanismo que compreende uma fonte de radiação adequada para a exposição em imagens é o Creo TRENDSETTER 3230 da CreoScitex (Burnaby, British Columbia), que contém um diodo de laser que emite radiação perto do infravermelho em um comprimento de onda de 380 nm. Outros mecanismos compreendendo fontes de radiação adequadas incluem o CRESCENT 42T PLATESETTER (Gerber Scientific, South Windsor, Connecticut), um tipográfo de tambor interno que opera em um comprimento de onda de 1064 nm; e o PlateRite Model 8600 e Model 8800 disponíveis da Screen (USA) (Rolling Meadows, Illinois).
Outros modos de formação de imagem são também adequados para a prática da presente invenção, contanto que a energia necessária é fornecida à camada conversível em imagem para iniciar a reação de polimerização. O elemento conversível em imagem pode ser de formação de imagem térmica usando um corpo quente, por exemplo, tal como um mecanismo convencional contendo um cabeçote de impressão térmico. Um mecanismo adequado inclui pelo menos um cabeçote térmico, mas deve geralmente incluir uma disposição de cabeçotes térmicos.
A exposição em imagens produz um elemento formador de imagem, que compreende uma imagem latente de regiões expostas e regiões complementares não expostas. A revelação do elemento formador de imagem para formar uma placa de impressão converte a imagem latente em uma imagem mediante a remoção das regiões não expostas, revelando a superfície hidrofilica do substrato subjacente. Para efetuar o desenvolvimento, o elemento formador de imagem é colocado em contato com uma solução de revelador, mais adequadamente um revelador aquoso, ou com tinta e/ou solução de origem. Os elementos conversíveis em imagem da presente invenção incluem placas reveláveis na máquina de impressão assim como placas que são destinadas para outros processos de revelação.
A revelação pode ocorrer em um mecanismo de enxágüe/resina convencional. A composição de revelador aquosa é dependente da natureza da composição de copolímero de enxerto. Os componentes comuns de reveladores aquosos incluem tensoativos, agentes de quelação, tais como sais de etilenodiamina tetraacético, solventes orgânicos, tais como álcool benzílico, e componentes alcalinos, tais como, metassilicatos inorgânicos, metassilicatos orgânicos, hidróxidos e bicarbonatos. O pH do revelador aquoso está preferivelmente dentro de 5 a 14, dependendo da natureza da composição compolimérica de enxerto. Numerosas soluções reveladoras aquosas são conhecidas por aqueles versados na técnica.
Alternativamente, o elemento formador de imagem pode ser diretamente montado na máquina de impressão após a formação de imagem e revelado mediante o contato com a tinta e/ou solução de origem durante as impressões iniciais. Nenhuma etapa de revelação separada é necessária antes da montagem na máquina de impressão. Isto elimina a etapa de revelação separada à parte tanto do processador quanto do revelador, desta maneira simplificando o processo de impressão e reduzindo a quantidade de equipamento caro requerido e resíduo químico gerado. Os ingredientes típicos de soluções de origem aquosas, além da água, incluem sistemas de tamponamento do pH, tais como tamponantes de fosfato e citrato; agentes de dessensibilização, tais como dextrina, goma arábica, e carboximetilcelulose de sódio; tensoativos e agentes umectantes, tais como sulfonatos de arila e alquila, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno e derivados de óxido de polietileno de álcoois e fenóis; umectantes, tais como glicerina e sorbitol; solventes de ebulição baixa tais como etanol e isopropanol; sequestrantes, tais como bórax, hexametafosfato, e sais de ácido etilenodiamina tetraacético; biocidas, tais como derivados de isotiazolinona; e agentes antiespumantes.
Para a formação de imagem na máquina de impressão, o elemento conversível em imagem produz imagens enquanto montado em um cilindro na impressora litográfica, e o elemento formador de imagem é revelado na máquina de impressão com solução de origem e/ou tinta durante a operação na máquina de impressão inicial. Este método não compreende uma etapa de revelação separada. Este método é especialmente adequado para aplicações na máquina de impressão em computador em que o elemento conversível em imagem (ou elementos, para múltiplas pressões de cor) é diretamente convertido em imagem no cilindro da placa de acordo com a informação de formação de imagem digital gerada por computador e, com tratamento mínimo ou nenhum, diretamente imprime folhas impressas regulares. Um exemplo de uma impressora de formação de imagens direta é a máquina de impressão SPEEDMASTER 74-DI da Heidelberg USA, Inc. (Kennesaw, Geórgia).
Visto que o elemento conversível em imagem foi convertido em imagem e revelado para formar uma placa de impressão litográfica, a impressão pode depois ser realizada mediante a aplicação de uma solução de origem e depois a tinta litográfica na imagem sobre a superfície da placa. A solução de origem é absorvida pelas regiões não convertidas em imagem, isto é, a superfície do substrato hidrofílico revelada pela formação de imagem e processo de revelação, e a tinta é absorvida pelas regiões convertidas em imagem, isto é, as regiões não removidas pelo processo de revelação. A tinta é depois transferida para um meio recebedor adequado (tal como pano, papel, metal, vidro ou plástico) direta ou indiretamente usando uma blanqueta de impressão ofsete para fornecer uma impressão desejada da imagem sobre esta. Seguinte a revelação, uma pós-cozedura pode opcionalmente ser usada para aumentar o período da máquina de impressão.
Os seguintes exemplos ilustram os elementos conversíveis em imagem e métodos da presente invenção.
Exemplos
Glossário de Produtos Químicos Usados na Síntese de Copolímeros e nas Formulações de Revestimento
<table>table see original document page 38</column></row><table> <formula>formula see original document page 39</formula>
IRGACURE 250:
IRGANOX 1035
KLUCEL Μ:
ΜΕΚ:
Mercapto-3 -triazol
NaBPh4: Nbu4BPh4: NH4BPh4: P3B:
PAA: PEGMA:
75 % em peso de solução de hexafluorofosfato de (4-metoxifenil) [4~(2-metilpropil)fenil] iodônio é carbonato de propileno, disponível da Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, New York)
Bis[3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato], um antioxidante fenólico da Ciba Especialty Chemicals
Celulose de hidroxipropila a 1 % em água,
disponível da Hercules Inc., Aqualon Division
(Wilmington, Delaware)
Cetona metiletílica, também chamada de 2-
butanona
Mercapto-3-triazol-lH, 2,4 disponível da PCAS (Paris, France) Tetrafenilborato de sódio Tetrafenilborato de tetrabutilamônio Tetrafenilborato de amônio n-Butiltrifenilborato de tetrabutilamônio, disponível da Showa Denko (Kawassaki City, Japan)
poli(ácido acrílico)
Metacrilato de éter poli(etileno glicol) metílico; como uma solução de 50 % em peso em água, PVPA: SR 399:
Substrato Sl
Substrato S2:
Tensoativo 10G:
Triazina A:
Acrilato de Uretano:
VAZO-64:
Mn médio -2080, disponível da Sigma-Aldrich
Corp. (St Louis, Missouri)
poli(ácido vinil fosfônico)
Pentaacrilato de dipentaeritritol, aqui usado
como uma solução a 80 % em peso em MEK;
disponível da Sartomer Co., Inc. (Exton,
Pennsylvania)
Substrato de alumínio tratado mediante a granulação eletroquímica e anodização de ácido sulfurico, pós-tratado com PVPA para formar uma superfície hidrofílica Substrato de alumínio tratado mediante a granulação de escova e anodização de ácido fosfórico, revestido com PAA (0,02 g/m ) para formar uma superfície hidrofílica Tensoativo não iônico disponível da Arch Chemicals (Cheshire, Connecticut) 2-(4-metoxifenil)-4,6-bis(triclorometil)-S- triazina, disponível da Charkit Chemical Corp. (Darien, Connecticut)
Solução de 80 % em peso em MEK (2- butanona) de um acrilato de uretano obtido mediante a reação de DESMODUR NlOO com acrilato de hidroxietila e triacrilato de pentaeritritol
2,2'-Azo bis-isobutironitrila, disponível da Ε. I. duPont de Nemours and Co. (Wilmington, Delaware)
Síntese de Copolímeros Síntese do Copolímero 1
O copolímero 1 foi preparado como descrito no U.S. Pub. App. 2005/0003285. Resumidamente, uma mistura de monômeros incluindo PEGMA, estireno, e acrilonitrila é copolimerizada em uma mistura de n- propanol e água a 70°C sob nitrogênio, usando VAZO-64 como um iniciador de polimerização.
O copolímero 1 foi utilizado nos Exemplos que seguem como uma dispersão de 24 % de sólidos em 80/20 n-propanol/água. Síntese do Copolímero N
O copolímero N foi preparado em uma maneira similar ao copolímero 1, exceto que o produto de reação de cloreto de metacriloíla com JEFFAMINE M-2070 (uma monoamina de polioxialquileno tendo um peso molecular médio de -2070, disponível da Huntsman Corp., Houston, Texas) foi usado em vez de PEGMA. O copolímero N foi usado nos seguintes Exemplos como uma solução de sólidos a 23,8 % em 80/20 n- propanol/água. Síntese do Copolímero E
O copolímero E foi preparado em uma maneira similar ao copolímero 1, exceto que o produto de reação de clorometiestireno com éter poli(etilenoglicol)monometílico (Μη -2000, disponível d Aldrich) foi usado em vez de PEGMA. O copolímero E foi usado nos seguintes Exemplos como uma solução de sólidos a 23,1 % em 80/20 n-propanol/água. Preparação dos Precursores de Placa de Impressão e Placas de Impressão Exemplos de El a E5 e Exemplos Comparativos Cl e C2
Uma composição de revestimento foi preparada de acordo com a formulação apresentada na Tabela 1 (as quantidades dadas incluem frações de solvente dos vários componentes).
TABELA 1. Formula para a composição de revestimento para os Exemplos E1-E5, Cl eC2. Componente Partes em peso Copolímero 1 4,85 ELV ACITE 4026 1,93 acrilato de uretano 1,20 SR 399 1,20 IRGACURE 250 0,24 IR Dye 0,16 mercapto-3-triazol 0,11 BYK 336 0,35 KLUCEL M 3,85 n-Propanol 54,44 MEK 17,00 Agua 14,67
Para cada um dos Exemplos de El a E4, Cl e C2, uma porção de 0,008 g do composto de borato identificado na Tabela 2 foi adicionado a uma alíquota de 5 g da composição de revestimento. Cada respectiva composição foi revestida no Substrato Sl usando um aparelho de revestir de barra K303 (R.K. Print-Coat Instruments Ltd., United Kingdom) e uma barra enrolada com arame #3, e secada em aproximadamente 75 0C durante 30 s.
Os precursores resultantes foram convertidos em imagens em um Creo TRENDSETTER 3244 (Creo Products, Burnaby, British Columbia) em 250, 175 e 100 mJ/cm e depois montado diretamente em um AB Dick 9870 Offset Duplicator sem outro processamento. A máquina de impressão foi carregada com tinta Van Son Rubber Base Black 10850 (Van Son Royal Dutch Printing, Holland) e solução de origem contendo Varn Litho Etch 142W em 3 oz./gal. (23,4 cm3/l) e substituição com álcool PAR em 3 oz./gal. (23,4 cm /1) (ambos disponíveis da Varn International of Addison, Illinois). Após a impressão de 200 cópias a máquina de impressão foi interrompida.
As folhas impressas foram avaliadas com relação ao número de impressões requeridas para a área sem imagem a ser livre da tinta, e com relação à exposição mais fraca que não apresentou nenhuma degradação da área de imagem após as 200 cópias terem sido impressas. Os resultados são dados na Tabela 2.
TABELA 2. Resultados da máquina de impressão com relação as placas de impressão dos Exemplos E1-E5, Cl e C2.
<table>table see original document page 43</column></row><table>
Exemplos de E6 a ElO e Exemplos Comparativos C3 e C4
As placas de impressão para os Exemplos E6-E10, C3 e C4 foram produzidas e avaliadas como para os exemplos E1-E5, exceto o Substrato S2 foi usado e os precursores foram convertidos em imagens a 150, 100 e 75 mJ/cm². Os resultados são dados na Tabela 3.
TABELA 3. Resultados da máquina de impressão com relação as placas de impressão dos Exemplos E6-E10, C3 e C4.
<table>table see original document page 43</column></row><table>
Exemplos de Ell a El5 e Exemplos Comparativos C5 e C6
Para cada um dos Exemplos de Ell a E15 e Exemplos
Comparativos C5 e C6, uma composição de revestimento foi preparada de acordo com a formulação apresentada na Tabela 4 (as quantidades fornecidas incluem frações de solvente dos vários componentes), usando o composto de borato indicado na Tabela 5. Cada composição foi revestida com ranhuras no Substrato Sl em 2,5 ml/ft2 e secada a 120°F (49°C) para produzir um precursor. TABELA 4. Formulação para as composições de revestimento usadas nos Exemplos de El 1 a E34 e C5 a C12.
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Os precursores foram colocados em um forno a 48 0C durante 5 dias para estimular o amadurecimento. Os precursores foram depois convertidos em imagem e montados em uma máquina de impressão como nos Exemplos E1-E5. As folhas impressas foram avaliadas com relação ao número de impressões requeridas para a área sem imagem a ser livre de tinta. Os resultados são dados na Tabela 5.
TABELA 5. Resultados da máquina de impressão com relação as placas de impressão dos Exemplos E11-El5, C5 e C6.
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Exemplos E16-E20 e Exemplos Comparativos C7 e CS
As placas de impressão para os Exemplos E16-E20, C7 e C8 foram produzidas e avaliadas como para os Exemplos E11-E15, exceto o Substrato 2 foi usado. Os resultados são fornecidos na Tabela 6.
TABELA 6. Resultados da máquina de impressão com relação as placas de impressão dos Exemplos E16-E20, C7 e C8.
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Exemplos E21, E22 e Exemplo Comparativo C9
Para cada um dos Exemplos E21, E22 e Exemplo Comparativo C9, uma composição de revestimento foi preparada de acordo com a formulação apresentada na Tabela 4 (as quantidades fornecidas incluem frações de solvente dos vários componentes), usando o composto de borato indicado na Tabela 7. Cada composição foi revestida com ranhuras no Substrato Sl em 2,5 ml/ft² e secada a 120 0F (49°C) para produzir um precursor.
Os precursores foram convertidos em imagens em um Creo TRENDSETTER 3244 em uma energia de laser fixa enquanto varia a velocidade de tambor tal que uma série de imagens sólidas foram formadas em exposições variando de 39 a 293 mJ/cm². Os precursores convertidos em imagem foram montados em uma impressora ofsete Komori SPRINT 26 sem outro processamento. A máquina de impressão foi carregada com tinta Equinox Process Black ink (Graphic Ink Company, Inc., Salt Late City, Utah) e solução de origem contendo Varn Litho Etch 142W em 3 oz./gal. (23,4 cm3/l) e substituição com álcool PAR em 3 oz./gal. (23,4 cm3/l).Após a impressão de 500 a 700 cópias a máquina de impressão foi interrompida.
A densidade das imagens sólidas sobre a última folha impressa foi medida com um densitômetro X-Rite, e a densidade foi traçada em gráfico como uma função da dose de exposição. Os dados resultantes foram normalizados tais que para cada exemplo de placa a impressão com densidade mais elevada foi 1,0 e o papel em branco 0,0001. Os dados relatados na Tabela 7 são a exposição mínima requerida para obter 80% da densidade de impressão totalmente normalizada.
TABELA 7. Exposições mínimas para 80% de densidade total para os Exemplos E21, E22 e C9.
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Exemplos E23-E27 e Exemplo Comparativo Cl0
As placas de impressão para os Exemplos E23-E27 e C10 foram produzidas e avaliadas como para os exemplos E21-E22, exceto o Substrato S2 foi usado e as imagens sólidas foram formadas em exposições variando de 25 a 250 mJ/cm². Os resultados são dados na Tabela 8.
TABELA 8. Exposições mínimas requeridas para 80% de densidade total para os Exemplos E23-E27 e C10.
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Exemplos de E28, E29 e Exemplo Comparativo Cll
Para cada um dos Exemplos E28, E29 e Exemplo Comparativo Cll, uma composição de revestimento foi preparada de acordo com a formulação apresentada na Tabela 4 (as quantidades fornecidas incluem frações de solvente dos vários componentes), usando o composto de borato indicado na Tabela 9. Cada composição foi revestida com ranhuras no Substrato Sl em 2,5 ml/fl2 e secada a 120 0F (49°C) para produzir um precursor.
Os precursores foram convertidos em imagens em um Creo TRENDSETTER 3244 na exposição indicada na Tabela 9. Os precursores convertidos em imagem foram montados em uma impressora ofsete Miehle 29 sem outro processamento. A máquina de impressão foi carregada com uma tinta preta produzida de costume contendo abrasivos adicionados para aumentar a taxa de uso da placa, e solução de origem contendo Varn Litho Etch 142W em 3 oz./gal. (23,4 cm3/l) e substituição com álcool PAR em 3 oz./gal (23,4 cm3/l).
O número de cópias impressas antes da degradação da imagem sólida foi observado, e é relatado como "Comprimento de execução" na Tabela 9.
TABELA 9. Comprimentos de execução para os testes de uso acelerado para os Exemplos E28, E29 e C11.
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Exemplos E30-34 e Exemplo Comparativo C12
As placas de impressão para os Exemplos E30-E34 e C12 foram produzidas e avaliadas como para os exemplos E28-E29, exceto o Substrato S2 foi usado. Os resultados são fornecidos na Tabela 10.
TABELA 10. Comprimentos de execução para os testes de uso acelerado para os Exemplos E30-E34 e C12.
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Exemplos E35 e E36
Para cada um dos Exemplos E35 e E36, uma composição de revestimento foi preparada de acordo com a formulação apresentada na Tabela 11 (as quantidades fornecidas incluem frações de solvente dos vários componentes). Cada composição foi revestida no Substrato Sle secada para fornecer um peso de revestimento de 0,88 g/m², produzindo um precursor.
TABELA 11. Formulações para composições de revestimento usadas nos Exemplos E35 e E36.
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Os precursores foram submetidos ao amadurecimento acelerado em 38°C e 80% de umidade relativa durante 5 dias.
Os precursores para o Exemplo E35 foram convertidos em imagens em um Creo TRENDSETTER 3230 em uma energia de laser de 10 W a 158 e 79 rpm (correspondendo às exposições de 150 e 300 mJ/cm², respectivamente). Os precursores para o Exemplo E36 foram convertidos em imagens em energia de laser de 5,25 W a 124, 62 e 41 rpm (correspondendo às exposições de 100, 200 e 300 mJ/cm², respectivamente).
Cada precursor convertido em imagem foi montado em um AB Dick 9870 Offset Duplicator. Para cada precursor, o ambiente esvaziado por 50 impressões, e imagens fortes foram obtidas em todas as exposições.
Exemplo E37 e Exemplo Comparativo Cl3
Uma composição de revestimento foi preparada de acordo com a formulação fornecida na Tabela 12 (as quantidades fornecidas incluem frações de solvente dos vários componentes).
TABELA 12. Formulação para as composições de revestimento usadas nos Exemplos E37, E38, C13 e C14.
Componente Partes em peso Copolímero 1 4,81 ELVACITE 4026 1,93 Acrilato de Uretano 1,ll SR 399 1,11 IRGACURE 250 0,18 Tintura IR 0,15 mercapto-3-triazol - n-propanol 0,11 BYK 336 0,35 KLUCEL M 3,86 n-Propanol 54,86 MEK 17,08 Agua 14,45
Para o Exemplo E37, o Substrato Sl foi revestido com uma solução de tetrafenilborato de sódio em isopropanol/água a 4 % e secado para produzir um peso de revestimento de 0,022 g/m2. A composição de revestimento foi depois aplicada sobre este revestimento e secada para produzir um peso de revestimento de 0,84 g/m2, produzindo um precursor.
Para o Exemplo Comparativo Cl3, a composição de revestimento foi aplicada ao Substrato Sle secada para produzir um peso de revestimento de 0,84 g/m , produzindo um precursor.
Cada um dos precursores E37 e C13 foi convertido em imagens em um Creo TRENDSETTER 3230 em uma energia de laser de 5,25 W a 166, 83 e 41 rpm (correspondendo às exposições de 75, 150 e 300 mJ/cm , respectivamente). Cada precursor convertido em imagem foi montado em um AB Dick 9870 Offset Duplicator, e 200 impressões foram impressas.
Todas as três imagens sobre as placas de E37 (isto é, tendo uma camada separada consistindo de um tetra-arilborato) sobreviveram intactas, enquanto apenas a imagem correspondente à exposição mais elevada estava intacta após 200 impressões para a placa do Exemplo Comparativo C13.
Exemplo E38 e Exemplo Comparativo Cl4
Para preparar o Substrato S3, um substrato de alumínio granulado com escova e anodizado com ácido fosfórico foi revestido com uma composição de acordo com a formulação fornecida na Tabela 13 e secado para produzir um peso de revestimento de 0,022 g/m².
TABELA 13. Solução de revestimento para o Substrato S3.
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Para o Exemplo E38, a composição de revestimento preparada de acordo com a formulação dada na Tabela 12 foi aplicada ao Substrato S3 e secada para produzir um peso de revestimento de 0,84 g/m², produzindo um precursor.
Para o Exemplo Comparativo C14, a composição de revestimento preparada de acordo com a formulação dada na Tabela 12 foi aplicada ao Substrato S2 e secada para produzir um peso de revestimento seco de 0,84 g/m², produzindo um precursor.
Cada um dos precursores E38 e C14 foi convertido em imagens em um Creo TRENDSETTER 3230 em uma energia de laser de 5,25 W a 249, 124 e 83 rpm (correspondendo às exposições de 50, 100 e 150 mJ/cm², respectivamente). Cada precursor convertido em imagem foi montado em um AB Dick 9870 Offset Duplicator, e 200 impressões foram impressas.
Todas as três imagens sobre as placas de E38 (isto é, tendo uma intercamada incluindo um tetra-arilborato) sobreviveram intactas, enquanto apenas as imagens correspondentes à exposição de 100 e 150 mJ/cm² estavam intactas após 200 impressões para a placa do Exemplo Comparativo 14. Exemplo E39 e Exemplo Comparativo Cl5 e Cl6
Uma composição de revestimento foi preparada de acordo com a formulação dada na Tabela 1, exceto o IRGACURE 250 foi excluído. A uma alíquota de 5 g da composição de revestimento foi adicionado tetrafenilborato de sódio e/ou Triazina A como indicado na Tabela 14.
Os precursores foram depois produzidos e convertidos em imagem como nos Exemplos E6-E10 usando as composições resultantes. Os resultados qualitativos dos testes com máquina de impressão são dados na Tabela 14.
TABELA 14. Resultados da máquina de impressão para o Exemplo E39, C15 e C16.
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Exemplos E40-E45
Para cada um dos Exemplos de E40 a E45, uma composição de revestimento preparada de acordo com a formulação dada na Tabela 15 foi revestida com ranhuras no Substrato S2 em 2,5 ml/fl2 e secada a 120°F (49°C) para produzir um precursor. Cada precursor foi convertido em imagem em um Creo TRENDSETTER 3244 a 150 mJ/cm2.
TABELA 15. Formulação para composições de revestimento usada nos Exemplos E40-E45.
<table>table see original document page 51</column></row><table> BYK 336 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 KLUCEL M 3,86 3,86 3,86 3,86 3,86 3,86 n-Propanol 54,41 54,43 54,46 54,41 54,43 54,46 MEK 17,04 17,04 17,04 17,05 17,05 17,05 Agua 14,67 14,68 14,68 14,67 14,68 14,68 IRGANOX1035 - 0,01 0,02 - 0,01 0,02
Após a formação de imagem as placas foram cortadas na
metade. Uma metade de cada placa foi exposta à candeias de 47 ft (14,3 m) de luz fluorescente durante 8,5 horas. Ambas as metades de cada placa foram depois montadas em uma impressora ofsete Komori SPRINT 26 sem outro processamento. A máquina de impressão foi carregada com tinta Equinox Processo Black e a solução de origem contendo Varn Litho Etch 142W em 3 oz./gal. (23,4 cm /1) e substituição de álcool PAR em 3 oz./gal. (23,4 cm /1)
Cada placa metade que não foi exposta à luz branca também imprimiu perfeito no ambiente em 5 impressões. Cada placa metade que continha IRGANOZ 1035 (E41, E42, E44 e E45) e foi exposta à luz branca também imprimiu perfeito no ambiente em 5 impressões. Cada placa metade que não continha IRGANOX 1035 (E40 e E43) e foi exposta à luz branca imprimiu tinta nas áreas sem imagem mesmo após 500 impressões.
A invenção pode adotar várias modificações e alterações sem divergir do seu espírito e escopo. Conseqüentemente, deve ficar compreendido que esta invenção não deve ser limitada ao descrito acima, mas deve ser controlada pelas seguintes reivindicações e quaisquer equivalentes destas. Também deve ser compreendido que esta invenção pode ser adequadamente praticada na ausência de qualquer elemento não especificamente aqui apresentado.

Claims (10)

1. Elemento conversível em imagem, caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato litográfico; e disposto sobre o substrato, uma camada conversível em imagem incluindo a) um componente radicalmente polimerizável; b) um sistema iniciador capaz de gerar radicais suficientes para iniciar uma reação de polimerização após a exposição à radiação de formação de imagem; e c) um aglutinante polimérico tendo uma cadeia principal hidrofóbica e incluindo tanto: i) unidades constitucionais tendo um grupo ciano pendente ligado diretamente à cadeia principal hidrofóbico, quanto ii) unidades constitucionais tendo um grupo pendente incluindo um segmento de poli(óxido de alquileno) hidrofílico; em que o elemento conversível em imagem ainda compreende um sal de tetra- arilborato.
2. Elemento conversível em imagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal de tetra-arilborato está presente na camada conversível em imagem.
3. Elemento conversível em imagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento conversível em imagem inclui uma intercamada entre a camada conversível em imagem e o substrato, e o sal de tetra-arilborato está presente na intercamada.
4. Elemento conversível em imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o sal de tetra- arilborato é um sal de tetrafenilborato.
5. Elemento conversível em imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o segmento de poli(óxido de alquileno) é um segmento de poli(óxido de etileno).
6. Elemento conversível em imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o aglutinante polimérico ainda inclui unidades convencionais tendo grupos de fenila não substituídos ou substituídos pendentes ligados diretamente à cadeia principal hidrofóbica.
7. Elemento conversível em imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o aglutinante polimérico está presente na camada conversível em imagem na forma de partículas discretas.
8. Elemento conversível em imagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o elemento conversível em imagem ainda compreende um antioxidante fenólico impedido para reduzir a sensibilidade de Iuz branca da camada conversível em imagem.
9. Método para a produção de uma placa de impressão, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: fornecer um elemento conversível em imagem como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, exposição em imagens do elemento à radiação de formação de imagens; montagem do elemento em uma impressora litográfica; e desenvolvimento do elemento mediante o contato do elemento com tinta e/ou solução de origem, para produzir a placa de impressão.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a radiação de formação de imagem é radiação infravermelha na faixa de 800 nm a 1200 nm.
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