CN112241108A - 成像毯和制备成像毯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于可变数据光刻的成像毯。成像毯包括基底。泡沫层设置在基底上。弹性体层设置在泡沫层上，弹性体层包括硅氧烷弹性体。弹性体层具有在约50肖氏硬度A至约100肖氏硬度A范围内的肖氏硬度A。

Description

成像毯和制备成像毯的方法
技术领域
本公开整体涉及标记和印刷系统，并且更具体地涉及此类系统的成像毯。
背景技术
典型的平版印刷技术和胶版印刷技术使用永久图案化的板，并且因此仅在印刷相同图像的大量副本(即，长印刷运行)诸如杂志、报纸等时才是有用的。然而，它们不允许在不移除和替换印刷滚筒和/或成像板的情况下从一页到下一页产生和印刷新图案(即，该技术不能够适应真实的高速可变数据印刷，其中图像在印模之间发生变化，例如，如在数字印刷系统的情况下)。此外，永久性图案化的成像板或滚筒的成本在份数上摊销。因此，与来自数字印刷系统的印刷相比，对于相同图像的较短印刷运行，每个印刷副本的成本高于相同图像的较长印刷运行。
因此，已经开发出被称为可变数据光刻的光刻技术，其使用包括初始均匀涂覆有阻尼流体层的非图案化可重新成像表面或成像毯的成像构件。通过暴露于聚焦辐射源(例如，激光光源)来移除阻尼流体的区域以形成凹坑。因此，在非图案化成像毯上方形成阻尼流体中的临时图案。施加在其上的油墨保持在通过去除阻尼流体而形成的凹坑中。然后使着墨表面与印刷基底接触，并且油墨从阻尼流体层中的凹坑转印到印刷基底。然后可移除阻尼流体，将新的均匀的阻尼流体层施加到成像毯，并且重复该过程。
成像毯通常采用无缝工程化橡胶基底，例如称为胎体的基底。例如，美国专利申请公布2017/0341452采用无硫胎体用于成像毯中。然而，其他类型的胎体也是可用的，包括用于平版/柔性版工业的基于NBR(丁腈橡胶)的现有胎体。这些NBR橡胶胎体具有用作交联剂的硫。
成像毯包括低表面能涂层，例如包括氟代硅氧烷和红外吸收填料诸如炭黑的分散体。通常将该分散体作为湿膜施加到胎体上，然后在高温下，诸如在约160℃下固化约4小时，以产生最终的成像毯。胎体，诸如由特雷尔堡AB公司(特雷尔堡，瑞典)制造的那些，通常包含增强织物层、可压缩泡沫层和顶部橡胶层。此类工程化胎体可具有较差的热导率。因此，重复多次图像印刷，尤其是高固体区域的多次图像印刷，可导致图像区域中的图像毯变热。例如，在重复印刷期间转筒的多转可导致成像毯表面上激光成像的区域的温度上升得比非图像区域高得多。图像区域中的毯表面的较高温度可导致该热区域中的阻尼流体的异常低的气相沉积。热区域中较低水平的阻尼流体可继而导致印刷中的外观图像质量缺陷，诸如潜像、鬼影和/或热晕光。
本领域需要具有改善的热导率的成像毯，使得成像毯的温度不会增加有害的量。本领域还需要不包括硫的成像毯。
发明内容
用于其上涂覆有含氟聚合物(诸如氟代硅氧烷)并固化的成像毯的胎体中的橡胶基底通常基于丁腈橡胶(NBR)。氟代硅氧烷和炭黑的分散体已作为湿膜施加在此类胎体上，然后在高温下固化以产生最终的成像毯。然而，发明人已认识到，使用硫交联剂来制造NBR，这与氟代硅氧烷固化不相容。这是因为在氟代硅氧烷固化期间使用铂催化剂，并且少量(十亿份中的份数)的硫可毒化这些催化剂。参见“用于硅氧烷工业的铂催化剂(PlatinumCatalysts Used in the Silicones Industry)”，Lewis等人，Platinum Metals Rev.，1997,41，(2)，66-75。鉴于上述情况，本发明人设计了基于无硫弹性体例如氟代硅氧烷弹性体的胎体。此类新型胎体不仅与氟代硅氧烷固化化学物质相容，而且耐涂覆溶剂并且能够经受苛刻的固化条件，诸如160℃的温度持续延长的时间段。因此，包括无硫胎体的本发明毯构造可与包括含氟聚合物诸如氟代硅氧烷的期望表面层一起使用。在一个实施方案中，根据XPS(X射线光电子能谱)测定，所述胎体不包含超过痕量的硫，诸如小于0.2重量％，诸如例如介于0.2重量％和0重量％之间，诸如约0.1重量％至0重量％，诸如约0.02重量％至0重量％，或约0.001重量％至0重量％的硫。在一个实施方案中，所述胎体完全不含硫。
本公开的实施方案涉及用于可变数据光刻的成像毯。成像毯包括基底。泡沫层设置在基底上。弹性体层设置在泡沫层上，弹性体层包括硅氧烷弹性体。弹性体层具有在约50肖氏硬度A至约100肖氏硬度A范围内的肖氏硬度A。
在某些实施方案中，基于弹性体层的总重量计，至少一种导热填料以约1重量％至约15重量％，诸如约1重量％至约10重量％或约2重量％至约5重量％范围内的量存在于弹性体层中，并且在某些实施方案中，基于弹性体层的总重量计，硅氧烷弹性体以约85重量％至约99重量％，诸如约90重量％至约99重量％或约95重量％至约98重量％范围内的量存在于弹性体层中。
在某些实施方案中，弹性体层还包括至少一种催化剂，诸如铂，并且在某些实施方案中，硅氧烷弹性体为室温硫化硅橡胶。
在某些实施方案中，设置在基底上的弹性体层由硅氧烷弹性体、至少一种导热填料和催化剂组成。
在本文所公开的成像毯的某些实施方案中，基底包括选自金属、塑料(诸如聚酰亚胺)和织造织物的至少一种材料。在一个实施方案中，基底是刚性的，例如刚性套管。在一个实施方案中，基底为包括金属、塑料或两者的刚性套管。在一个实施方案中，基底和成像毯不包括织物层。
在本文所公开的另外的实施方案中，成像毯包括顶涂层，该顶涂层包括氟代硅氧烷和至少一种红外吸收填料，诸如炭黑。
在本公开的各种实施方案中，弹性体层具有在约60肖氏硬度A至约80肖氏硬度A范围内的肖氏硬度A。在某些实施方案中，在印刷期间，成像毯的约20、约30、约40或约50转之后，成像毯的温度增加不超过约5℃，诸如不超过约3℃。在某些实施方案中，在印刷期间成像毯约20、约30、约40或约50转之后，成像毯的温度低于约28℃，诸如低于约27℃、低于26℃或低于约25℃。
本公开的实施方案涉及一种制造用于可变数据光刻的成像毯的方法。该方法包括提供其上设置有泡沫层的基底。将包括硅氧烷弹性体的弹性体层施加到泡沫层。弹性体层被固化。弹性体层具有在约50肖氏硬度A至约100肖氏硬度A范围内的肖氏硬度A。
本公开的又一个实施方案涉及一种可变数据光刻系统。该系统包括成像构件，该成像构件包括成像毯。成像毯包括基底。泡沫层设置在基底上。弹性体层设置在泡沫层上。弹性体层包括硅氧烷弹性体。成像毯还包括顶涂层，该顶涂层包括氟代硅氧烷和至少一种红外吸收填料。所述可变数据光刻系统还包括润版液子系统，所述润版液子系统被构造成将润版液层施加到所述成像毯；图案化子系统，所述图案化子系统被构造用于选择性地移除所述润版液层的部分以便产生潜像；油墨子系统，所述油墨子系统被构造用于将油墨施加在所述成像毯上方，从而产生油墨图像；以及被构造用于将油墨图像转印到介质基底的图像转印机构。
附图说明
并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本教导内容的实施方案，并与说明书一起用于解释本教导内容的原理。
图1是根据本文所公开的各种实施方案的可变数据光刻系统的示意图。
图2是根据本文所公开的各种实施方案的多层成像毯的示意性侧视图。
图3是根据本文所公开的各种附加实施方案的多层成像毯的示意性侧视图。
图4示出了氟代硅氧烷化合物和用于形成该化合物的反应的示例。
图5示出了来自根据本公开的示例的基于有机硅的胎体的印刷物，其显示了优异的印刷IQ。
应注意的是，附图的一些细节已被简化并被示出为有利于理解实施方案，而不是保持严格的结构准确性、细节和比例。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的实施方案。以下描述仅是示例性的。
在以下描述中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实践本教导内容的具体示例性实施方案。足够详细地描述这些实施方案以使得本领域的技术人员能够实践本教导内容，并且应当理解，可利用其他实施方案并且可在不脱离本教导内容的范围的情况下作出改变。因此，以下描述仅是示例性的。
虽然本文的公开内容的实施方案在这方面不受限制，但如本文所用的术语“多个”和“多个”可包括例如“多个”或“两个或更多个”。在整个说明书中，术语“多个”或“多个”可用于描述两个或更多个部件、装置、元件、单元、参数等。例如，“多个电阻器”可包括两个或更多个电阻器。
如本文所用，术语“聚有机硅氧烷”与“硅氧烷”、“有机硅”、“硅油”和“硅橡胶”互换使用。相关领域的技术人员熟知，聚有机硅氧烷是指具有由硅和氧原子形成的主链和包含碳和氢原子的侧链的硅氧烷。如本文所用，术语“有机硅”还应理解为排除包含氟原子的硅氧烷，而术语“氟代硅氧烷”用于涵盖包含氟原子的硅氧烷类别。其他原子可存在于有机硅中，例如用于在交联期间将硅氧烷链连接在一起的胺基中的氮原子。
如本文所用，术语“氟代硅氧烷”是指具有由硅和氧原子形成的主链以及包含碳、氢和氟原子的侧链的聚有机硅氧烷。侧链中存在至少一个氟原子。侧链可以是直链的、支链的、环状的或芳族的。氟代硅氧烷还可包含允许加成交联的官能团，诸如氨基基团。当交联完成时，此类基团变成整个氟代硅氧烷的主链的一部分。聚有机硅氧烷的侧链也可为烷基或芳基。氟代硅氧烷可商购获得，例如购自
Figure BDA0002538996660000051
的CFl-3510或购自Wacker的SLM(n-27)。
术语“介质基底”、“印刷基底”、和“印刷介质”大体是指用于图像的纸、聚合物、聚酯薄膜材料、塑料、或其他合适物理打印介质基底、片材、幅材等的通常柔性的物理片材(无论被预切割还是幅材馈送)。
如本文所用，术语“印刷装置”或“印刷系统”是指数字复印机或印刷机、扫描仪、图像印刷机、静电装置、数字生产压机、文档处理系统、图像复印机、书写机、复印机、多功能机器或一般可用于执行印刷工艺等的设备，并且可包括若干标记引擎、进给机构、扫描组件以及其他印刷介质处理单元，诸如纸进给器、涂饰器等。“印刷系统”可处理片材、纤维网、基底等。印刷系统可以将标记放置在任何表面等上，并且是读取输入片材上的标记的任何机器；或此类机器的任何组合。
如本文所用，术语“基于油墨的数字印刷”可与“可变数据平版印刷”和“数字胶版印刷”互换使用，并且是指用于在基底上产生图像的可变图像数据的平版印刷，在图像形成过程中所述图像可随着图像在基底上的每次后续渲染而变化。如本文所用，“基于油墨的数字印刷”包括使用平版印刷油墨对油墨图像的胶版印刷，其中图像基于可因图像而异的数字图像数据。如本文所用，基于油墨的数字印刷可使用“平版印刷油墨的数字架构”(DALI)或可变数据平版印刷系统或数字胶版印刷系统，其中该系统被构造用于使用平版印刷油墨并且基于数字图像数据进行平版印刷，该数字图像数据可在不同图像之间变化。如本文所用，使用DALI的基于油墨的数字印刷系统可被称为DALI印刷机。如本文所用，DALI印刷机的成像构件可互换地称为DALI印刷板和DALI成像毯。
除非另外指明，下文定义的所有物理特性均在20℃至25℃下测量。除非另外指明，否则术语“室温”是指在约20℃至约25℃范围内的温度，诸如约25℃。
本文提及的许多示例涉及成像毯(包括例如印刷套管、带、在转筒上采用的成像毯等)，该成像毯具有被油墨图案化以用于印刷的均匀晶粒和纹理化的毯表面。可变数据光刻印刷的另外示例公开于2012年5月3日公布的美国专利申请公布2012/0103212A1(第212公布)中，并且基于以下专利申请：专利号13/095,714，并且其公开内容据此全文以引用方式并入本文。本申请中直接引用的文本优先于以引用方式并入本文的任何主题中作出的任何冲突陈述。
图1示出了示例性可变数据光刻印刷系统10。此处提供了图1所示的示例性系统10的总体描述。关于图1的示例性系统10中所示的各个部件和/或子系统的附加细节可见于第212公布中。如图1所示，示例性系统10可包括成像构件12，该成像构件用于在转印辊隙14处将着墨图像施加到目标图像接收介质基底16。转印辊隙14由作为图像转移机构30的一部分的压印辊18产生，所述压印辊在成像构件12的方向上施加压力。
成像构件12可包括形成于结构安装层上方的可重新成像表面层(成像毯层或胎体)，该结构安装层可为例如柱形芯，或柱形芯上方的一个或多个结构层。润版液子系统20可被提供为通常包括一系列辊，这些辊可被认为是阻尼辊或阻尼单元，用于用通常具有均匀厚度的阻尼流体或润版液层均匀地润湿可重新成像表面至成像构件12的可重新成像表面。一旦将阻尼流体或润版液计量到可重新成像表面上，就可以使用传感器22测量阻尼流体或润版液层的厚度，该传感器提供反馈以控制阻尼流体或润版液到可重新成像表面上的计量。
光学图案化子系统24可用于通过使用例如激光能量对润版液层进行成像图案化而在均匀的润版液层中选择性地形成潜像。有利的是，由理想地应吸收从靠近可重新成像表面的光学图案化子系统24发射的大部分红外或激光能量的材料形成成像构件12的可重新成像表面。形成此类材料的表面可有利地有助于基本上最小化在加热润版液中所浪费的能量，并且同时最小化热的侧向散布以便保持高空间分辨能力。简而言之，从光学图案化子系统24施加光学图案化能量导致以产生潜像的方式选择性地蒸发润版液的均匀层的部分。
然后将在成像构件12的可重新成像表面上具有潜像的润版液的图案化层呈现或引入到油墨子系统26。油墨子系统26可用于在润版液的图案化层和成像构件12的可重新成像表面上施加均匀的油墨层。在实施方案中，油墨子系统26可使用网纹辊将油墨计量到与成像构件12的可重新成像表面接触的一个或多个油墨形成辊上。在其他实施方案中，油墨子系统26可包括其他传统元件，诸如一系列计量辊，以向可重新成像表面提供精确的油墨进料速率。来自油墨子系统26的油墨可附着到其上不具有润版液的可重新成像表面的区域以形成油墨图像，而沉积在其上保持润版液层的可重新成像表面的区域上的油墨将不会附着到可重新成像表面。
驻留在可重新成像表面上的油墨的粘结性和粘度可通过多种机制来改变，包括通过使用某种方式的流变控制子系统28。在实施方案中，流变控制子系统28可在可重新成像表面上形成油墨的部分交联芯，以例如相对于油墨对可重新成像表面的粘合强度增加油墨内聚强度。在实施方案中，可采用某些固化机制。这些固化机制可包括例如光学或光固化、热固化、干燥或各种形式的化学固化。冷却也可用于通过多个物理、机械或化学冷却机制来改变所转印油墨的流变特性。
当使用转印子系统30将油墨从成像构件12的可重新成像表面转印到介质基底16时，发生基底标记。随着油墨的粘附性和/或内聚力已被流变控制系统28改性，油墨的改性的粘附性和/或内聚力导致油墨基本上完全转印，当介质基底16在转印辊隙14处与成像构件12的可重新成像表面分离时，其优先粘附在介质基底16上。除了别的以外，仔细控制转印辊隙14处的温度和压力条件可允许油墨从成像构件12的可重新成像表面到介质基底16的转印效率超过例如95％。虽然一些润版液也可润湿基底16是可能的，但此类转印的润版液的体积一般将是最小的以便快速蒸发或以其他方式被基底16吸收。
最后，提供清洁系统32以从可重新成像表面移除残留产品，包括未转印的残留油墨和/或剩余润版液，其移除方式旨在制备和调节成像构件12的可重新成像表面，以重复上述图像转印循环。气刀可用于移除残余润版液。然而，预期可保留一定量的油墨残余。此类剩余油墨残余的移除可通过清洁子系统32来实现。清洁子系统32可包括例如与成像构件12的可重新成像表面物理接触的至少第一清洁构件，诸如粘性或发粘构件，其中粘性或发粘构件从成像构件12的可重新成像表面的润版液中移除残余油墨和任何剩余少量的表面活性剂化合物。然后可使粘性或发粘构件与平滑辊接触，残余油墨可从粘性或发粘构件转印到该平滑辊，油墨随后通过例如刮涂刀从平滑辊剥离。可采用任何其他合适的清洁系统。
无论使用何种类型的清洁系统，从成像构件12的可重新成像表面清洁残余油墨和润版液可防止或降低在本发明的系统中印刷残余图像的风险。一旦清洁，将成像构件12的可重新成像表面再次提供给润版液子系统20，通过该润版液子系统将新的润版液层提供给成像构件12的可重新成像表面，并重复该过程。
图2示出了与成像构件(诸如成像构件12的一部分)一起使用的成像毯100的示意性侧视图。图3示出了图2的成像毯100的一部分的放大视图。成像构件12可为例如印刷滚筒或转筒的形式，成像毯100插入该印刷滚筒或转筒上作为印刷套管的一部分。印刷套管和印刷滚筒或转筒一般是本领域熟知的。
成像毯100包括基底102。泡沫层103设置在基底102上。弹性体层104设置在泡沫层103上。在一个实施方案中，弹性体层104、泡沫层103和基底102可形成无缝胎体，随后可在该无缝胎体上形成顶涂层106。在一个实施例中，顶涂层106包括弹性体和铂催化剂。任选的底漆层108可设置在弹性体层104和顶涂层106之间。在一个实施方案中，顶涂层106为最顶部表面层。在一个可供选择的实施方案中，不形成顶涂层106，并且弹性体层104、泡沫层103和基底102一起形成胎体，弹性体层104为所述胎体的最顶部表面层。胎体可在没有顶涂层106的情况下销售或供应，但胎体可随后用作基底，在该基底上沉积附加层，诸如顶涂层106。
如本文所用，术语“在…上”被广义地定义为包括“直接在…上”和“间接在…上”两者。因此，例如，短语“顶涂层106设置在弹性体层104上”足够宽以包括在顶涂层106和弹性体层104之间形成的居间层，诸如底漆层108，以及顶涂层106直接设置在弹性体层104上的情况。术语“直接在…上”被定义为意指“与…直接物理接触”。另外，可以设想，本申请中“在…上”的每个实例可涵盖其中发生或不发生直接物理接触的实施方案。此外，可以设想，在期望传达发生直接物理接触的含义的情况下，诸如为了缩小权利要求书的范围，本文中术语“在…上”的所有实例都可以用“直接在…上”替换。
基底102可为辊(例如，诸如套管)、带、或安装到辊的板的形式，如本领域所熟知的。图2示出了套管形式的基底102。基底102可由任何合适的材料制成，诸如例如聚合物，诸如聚酰亚胺；有机硅或双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(例如，
Figure BDA0002538996660000091
)；金属，诸如镍、铝或铝合金；织造织物；石英；塑料复合材料；或它们的组合。在一个实施方案中，基底是刚性的，例如刚性套管。在一个实施方案中，基底为包括金属、塑料或两者的刚性套管。基底可任选地包括多个层，诸如刚性套管上的一个或多个附加层(例如，一种或多种聚合物、织造织物或其他层)。在一个实施方案中，基底和所得的成像构件不包括织物层，诸如织造织物。
可以选择任何合适的基底厚度。在一个实施方案中，基底102的厚度可在例如约10微米至约10毫米的范围内，诸如约100微米至约3000微米、或约100微米至约1500微米。
参见图2和图3，泡沫层103用于提供成像毯100与着墨辊的改善的顺应性。用于泡沫层的材料可以是提供期望的顺应性以及耐久性、导热性和对成像毯的粘附性的任何合适的泡沫，并且以其他方式与成像毯功能一致。例如，泡沫层103包括有机硅泡沫，诸如闭孔有机硅泡沫。有机硅泡沫的量可以足以提供所需特性(诸如热导率或硬度或顺应性)的任何所需量存在于弹性体层104中。例如，泡沫层103可包括约85％至约100％、或约90％至约99％、或约95％至约98％的泡沫材料，诸如本文所述的任何有机硅泡沫。泡沫层103可任选地包括分散在有机硅泡沫内的导热填料。本文所公开的导热填料中的任一种可用于泡沫层103中。在某些实施方案中，至少一种导热填料可以按泡沫层组合物的总重量计约1重量％至约15重量％，诸如约1重量％至10重量％或约2重量％至约5重量％范围内的量存在于泡沫层中。有机硅泡沫层可具有约10肖氏硬度A至约50肖氏硬度A的肖氏硬度A硬度计。
顶涂层106包括弹性体，例如氟代硅氧烷弹性体。在一个实施方案中，使用铂催化剂固化氟代硅氧烷弹性体。在固化之后，铂催化剂保持为顶涂层106的一部分。合适的氟代硅氧烷弹性体的示例更详细地描述于下文中。
顶涂层106任选地还包括红外吸收材料。红外吸收填料能够从光谱的红外部分(具有约750纳米至约1000纳米的波长)吸收能量。这可有助于润版液的有效蒸发。在某些实施方案中，至少一种红外吸收填料可选自炭黑、金属氧化物诸如氧化铁、碳纳米管、石墨烯、石墨或碳纤维。所述至少一种红外吸收填料可具有约2纳米至约10微米的平均粒度。在一个实施方案中，IR吸收填料可具有约20纳米至约5微米的平均粒度。在某些实施方案中，基于顶涂层组合物的总重量，至少一种红外吸收填料可以约5重量％至约20重量％，诸如约7重量％至约17重量％或约10重量％至约15重量％范围内的量存在于顶涂层组合物中。
在实施方案中，IR吸收填料为炭黑。在一个实施方案中，IR吸收填料为低硫炭黑，例如Emperor 1600(购自Cabot)。在一个实施方案中，炭黑的硫含量为0.3％或更低。在一个实施方案中，炭黑的硫含量为0.15％或更低。
在一个实施方案中，除了氟代硅氧烷和至少一种红外吸收填料之外，顶涂层106还可包括附加的成分，诸如例如附加的填料。在某些实施方案中，附加填料可为二氧化硅。二氧化硅可帮助增加顶涂层的拉伸强度并增加耐磨性。二氧化硅可以基于顶涂层106的总重量计约1重量％至约30重量％，诸如约1重量％至约5重量％、约5重量％至约30重量％、或约10重量％至约25重量％范围内的量存在。除非另外指明，用于弹性体层、顶涂层和其他层的成分的重量百分比是基于用于在任何固化之前制备特定层的沉积组合物的总干重计的。二氧化硅可具有在约10纳米至约0.2微米，诸如约50纳米至约0.1纳米或约20纳米范围内的平均粒度。
取决于整个印刷系统的要求，顶涂层可具有例如约0.5微米至约4毫米范围内的厚度。在一个实施方案中，顶涂层106可具有约10微米(μm)至约1毫米(mm)的厚度。在其他实施方案中，成像构件顶涂层具有约20微米至约200微米、或约50微米至约200微米的厚度。在一个实施方案中，顶涂层的厚度为约40微米至约60微米。在另一个实施方案中，顶涂层的厚度为约80微米至约150微米。
在一个实施方案中，顶涂层106可具有22达因/厘米或更小的表面能，其中极性分量为5达因/厘米或更小。在其他实施方案中，顶涂层的表面能为21达因/厘米或更小，极性分量为2达因/厘米或更小，或者表面能为19达因/厘米或更小，极性分量为1达因/厘米或更小。
在一个实施方案中，顶涂层106，如图2和图3中两者所示，包括由第一部分和第二部分制造的氟代硅氧烷材料。第一部分(部分A)可包氟代硅氧烷、IR吸收填料、二氧化硅和溶剂。第二部分(部分B)可包括具有乙烯基基团的铂催化剂、具有含氢硅烷基团的交联剂、溶剂和抑制剂。部分B中乙烯基与含氢硅烷基团的摩尔比为例如约1:1。
部分A的氟代硅氧烷可包括乙烯基封端的三氟丙基甲基硅氧烷聚合物(例如，Wacker 50330，SML(n＝27))并在下面式1中示出。
Figure BDA0002538996660000111
其中n可在10至100，或15至90，或18至80的范围内。
在实施方案中，部分A的IR吸收填料可为本文所述的IR吸收填料中的任一种。在实施方案中，IR吸收填料为炭黑。在一个实施方案中，IR吸收填料为低硫炭黑，诸如本文所述的那些。
在实施方案中，部分A包括二氧化硅。例如，本文所述的二氧化硅颗粒中的任一种可以本文所述的量中的任一种使用。
在实施方案中，部分A的溶剂可以是乙酸丁酯、三氟甲苯、甲苯、苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、乙酸己酯以及它们的混合物。除了这些溶剂以外或替代这些溶剂，还可使用任何其他合适的溶剂，诸如与所述材料(例如，弹性体层104和/或底漆108)相容的那些和用于制备顶涂层106的工艺程序和化学物质。
部分B可包括具有乙烯基基团的铂催化剂。铂(Pt)催化剂的示例示于下式2中。
Figure BDA0002538996660000121
如式2所示，铂催化剂具有乙烯基基团。
部分B包括交联剂(例如，具有氢硅烷基团的三氟丙基甲基硅氧烷聚合物)。在一些实施方案中，顶涂层组合物包括氟代硅氧烷交联剂。在一个实施方案中，交联剂为购自NuSil Corporation的XL-150交联剂。在一个实施方案中，交联剂为来自瓦克公司(Wacker)的SLM 50336交联剂。例如，在一个实施方案中，基于顶涂层组合物的总重量，顶涂层组合物包括介于10重量％和28重量％之间的交联剂。在另一个实施方案中，顶涂层包括介于12重量％和20重量％之间的交联剂。在另一个实施方案中，基于顶涂层组合物的总重量计，顶涂层包括约15重量％的交联剂。
具有含氢硅烷基团的交联剂示于下面式3中。
Figure BDA0002538996660000131
如式3所示，交联剂具有氢硅烷基团。在式3中，n为10至100，或n为15至90，或n为18至80；并且m为1至50，或m为2至45，或m为3至40。部分A中的乙烯基基团与部分B中的交联剂中的含氢硅烷基团的摩尔比为0.7:1.0至约1.3:1.0或者摩尔比为0.8:1.0至约1.2:1.0或者摩尔比为约0.9:1.0至约1.1:1.0。
抑制剂(例如，pt88)可用于溶液中以增加用于流涂的部分A和部分B的组合溶液的适用寿命。
在实施方案中，部分B的溶剂可以是乙酸丁酯、三氟甲苯、甲苯、苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、乙酸己酯以及它们的混合物。除了或替代这些溶剂，还可使用任何其他合适的溶剂，诸如与所述材料(例如，弹性体层104)相容的那些和用于制备顶涂层106的工艺工序和化学物质。
顶涂层106(图2或图3)可使用任何合适的技术涂覆在胎体的弹性体层104上。例如，在一个实施方案中，该方法包括通过流涂、带状涂覆或浸涂来沉积氟代硅氧烷顶涂层组合物；以及在升高的温度下固化所述顶涂层。
在实施方案中，将铂催化剂加入部分A中，然后轻轻摇动。然后将部分B添加到包含Pt催化剂的部分A溶液中，之后进行5分钟的球磨。总固体含量可通过用附加量的例如乙酸丁酯稀释来控制。可将分散体过滤以移除不锈钢珠，然后对过滤后的分散体脱气。然后可将分散体涂覆在胎体和底漆层上。所述分散体还可被模塑。固化可在升高的温度下进行期望的时间，诸如本文所述的用于固化顶涂层106的温度范围和时间段中的任一个。氟代硅氧烷化合物的示例和用于形成该化合物的示例性反应在图4中示出。
任选的底漆层108可包括改善层之间的粘附性的任何合适的材料。底漆材料的示例为硅氧烷。在一个实施方案中，底漆层108包括八甲基三硅氧烷(例如，可从汉高公司(Henkel)商购获得的S11 NC)。在另一个示例中，底漆材料包括乙烯基封端的烷氧基硅烷，诸如Wacker G790底漆。此外，如技术人员容易理解的，可对基底102和/或底漆层108施加在线电晕处理以进一步改善粘附性。此类在线电晕处理可增加成像毯层的表面能和粘附力。底漆层厚度可在约0.01微米至约20微米的范围内，诸如约0.1微米至约15微米、或约0.1微米至约10微米。
弹性体层104包括硅氧烷弹性体。硅氧烷弹性体可以是任何已知的硅氧烷弹性体。例如，在某些实施方案中，硅氧烷弹性体可为硅橡胶，诸如室温硫化(RTV)硅橡胶、高温硫化(HTV)硅橡胶和低温硫化(LTV)硅橡胶。此类橡胶是已知的并且易于商购获得，诸如例如购自Wacker Chemical Corporation的RT 622有机硅；
Figure BDA0002538996660000141
735黑色RTV和
Figure BDA0002538996660000142
732RTV，均购自Dow Corning；106RTV硅橡胶和90RTV硅橡胶，两者均购自GeneralElectric；以及JCR6115 Clear HTV和SE4705U HTV硅橡胶，两者均购自道康宁东丽有机硅公司(Dow Corning Toray Silicones)。在某些实施方案中，硅氧烷弹性体为RTV硅橡胶。有机硅弹性体可以足以提供所需特性(诸如热导率或硬度)的任何所需量存在于弹性体层104中。例如，在某些实施方案中，有机硅弹性体以约85重量％至约100重量％，诸如约90重量％至约99重量％或约95重量％至约98重量％范围内的量存在于弹性体层中。
弹性体层可任选地包括至少一种导热填料。在实施方案中，至少一种导热填料可选自金属氧化物，诸如氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化锆和氧化锌；氮化铝；氮化硼；炭黑；碳纳米管石墨烯；以及它们的混合物(如本申请通篇所述，短语“至少一种”涵盖“它们的混合物”的概念)。在某些实施方案中，至少一种导热填料选自氧化铝和氮化硼。在某些实施方案中，至少一种导热填料选自氧化铁和氧化铝。
填料可以以足以增强热导率的量包括，并且当涂覆在基底上时，可提供具有增强的热导率的成像毯。在某些实施方案中，至少一种导热填料可以按硅氧烷弹性体组合物的总重量计约1重量％至约15重量％，诸如约1重量％至10重量％或约2重量％至约5重量％范围内的量存在于组合物中。
本文还公开了一种制备成像毯的方法。在某些实施方案中，该方法包括将本文所公开的硅氧烷弹性体涂覆在基底上以形成成像毯。基底可为本文所公开的任何基底，诸如上述基底102。本文所公开的硅氧烷弹性体可通过本领域已知的任何方法涂覆在基底上，诸如通过流涂、浸涂或带流涂覆。在涂覆之后，硅氧烷弹性体可在基底上固化。在实施方案中，组合物在约20℃至约250℃，诸如约100℃至约200℃范围内的温度下固化。在一个实施方案中，组合物在室温下，诸如约20℃至约25℃，在基底上固化。在某些实施方案中，本文所公开的硅氧烷弹性体可通过添加至少一种催化剂和/或引发剂，诸如铂催化剂、锡催化剂、过氧化物催化剂或引发剂，或任何所列催化剂和/或引发剂中的两种或更多种的任何组合来固化。
本文所公开的硅氧烷弹性体可以适于所需应用(诸如可变数据光刻印刷应用)的任何厚度涂覆在基底上。在某些实施方案中，弹性体层在基底上的厚度可在约0.1mm至约1.5mm，例如约0.25mm至约1.0mm，约0.5mm至约0.75mm，或在某些实施方案中约0.5mm的范围内。
如本文所公开，涂覆有本文所公开的硅氧烷弹性体的成像毯可表现出增强的热导率。即使成像毯保持期望的硬度，也可观察到这种增强的热导率。例如，在某些实施方案中，本文所公开的弹性体层104的肖氏硬度A可在约50肖氏硬度A至约100肖氏硬度A，诸如约60肖氏硬度A至约90肖氏硬度A或约60肖氏硬度A至约80肖氏硬度A的范围内。硅氧烷弹性体组合物的硬度可通过本领域已知的任何方式测量，诸如用肖氏硬度A硬度计表盘测量。
在某些示例性实施方案中，弹性体层或已涂覆有如本文所公开的弹性体层的成像毯的热导率可在约0.5W/m2至约10W/m2，诸如约0.5W/m2至约5W/m2或约0.6W/m2至约1.6W/m2的范围内。热导率可通过本领域已知的任何方法来测量。例如，在某些实施方案中，可使用闪光方法测量导热率，其中可通过短光脉冲加热样品，并使用红外检测器测量所得的温度升高。在某些实施方案中，热导率可使用例如购自Netzsch Group的LFA 447
Figure BDA0002538996660000161
来测量。
在实施方案中，如上所述，已涂覆有弹性体层的本文所公开的成像毯还可包括顶涂层，例如包括氟代硅氧烷和任选的至少一种红外吸收填料和/或附加填料的分散体，诸如顶涂层106。
在某些实施方案中，可将顶涂层组合物施加到涂覆有本文所公开的弹性体层104的成像毯，然后固化。固化可在升高的温度下进行，诸如约135℃至约165℃范围内的温度，诸如约160℃。该升高的温度与室温形成对比。固化可进行约15分钟至约5小时，诸如约1小时至约4小时或约2小时至约4小时的时间段。在某些实施方案中，固化可在约160℃下进行约4小时。顶涂层组合物还可包括催化剂，诸如铂催化剂或本文所公开的用于沉积顶涂层的任何其他催化剂。
在本文所公开的某些实施方案中，当与传统成像毯(诸如包括织物层以及可压缩泡沫层和橡胶层中的一者或两者的成像毯)相比时，包括弹性体层的成像毯可具有改善的热导率，其中可压缩泡沫层和橡胶层不包括导热填料。在某些实施方案中，如本文所公开的成像毯可示出改善的热导率，因为在印刷期间，在至少大约10转之后，诸如至少大约20转之后，至少大约30转之后，至少大约40转之后，或者至少大约50转之后，成像毯具有小于约29℃，诸如小于约28℃、小于约27℃、小于约26℃或小于约25℃，诸如介于约24℃和约25℃之间的温度。在某些实施方案中，如本文所公开的成像毯可示出改善的热导率，因为在印刷期间在至少约10转之后，诸如在至少约20转、至少约30转、至少约40转或至少约50转之后，成像毯的温度从其起始温度(即，0转)增加小于约9℃，诸如小于约8℃、小于约7℃、小于约6℃、小于约5℃、小于约4℃、小于约3℃或约3℃。
本文还公开了用于可变数据光刻印刷的方法。在某些实施方案中，所述方法包括将润版液施加到包括如本文所公开的弹性体层的成像构件上；从所述成像构件表面上的选择性位置蒸发所述润版液以形成非图像区域和图像区域，所述非图像区域和图像区域形成潜像；通过将油墨组合物施加到所述图像区域来使所述潜像显影；以及将显影的潜像转印至接收基底。成像毯可以是本文所述的任何成像毯。
尽管阐述本公开的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体示例中列出的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值固有地包含一定的误差，这些误差必然是由它们各自的测试测量值中存在的标准偏差引起的。此外，本文所公开的所有范围应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围。
虽然已经相对于一个或多个实施方式示出了本教导内容，但是可以对所示示例做出改变和/或修改，而不脱离所附权利要求的精神和范围。此外，虽然本教导内容的特定特征可能仅相对于几个实施方式中的一个被公开，但是这种特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征相结合，这对于任何给定的或特定的功能可能是需要的和有利的。此外，如果术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”或其变体用于具体实施方式和权利要求中，则此类术语旨在以类似于术语“包括”的方式呈包括性。此外，在本文的论述和权利要求中，术语“约”表示列出的值可以有所改变，只要该改变不会导致过程或结构与所示实施方式不一致。最后，“示例性”指示该描述用作示例，而非暗示其是理想的。
应当理解的是，以上公开的和其他的特征和功能的变型或其另选方案可以被组合到许多其他不同的系统或应用中。本领域的技术人员随后可以做出各种目前未预见或未预料到的替换、修改、变化或改进，这些也旨在被所附权利要求书所涵盖。
实施例
提交以下实施例以进一步限定本公开的各种种类。这些实施例仅旨在进行说明，并非旨在限制本公开的范围。除非另外指明，否则份数和百分比均按重量计。
油墨
制备包括硅氧烷弹性体和有机硅泡沫的测试胎体。通过首先将闭孔有机硅泡沫层设置在镍金属套管上来构造胎体。泡沫层的厚度为300微米，肖氏硬度A为25。然后将导热填料分散到室温下的基于聚二甲基硅氧烷的硫化RTV有机硅制剂中，并且将所得的分散体用泡沫层涂覆到现有镍套管上，并且使用铂催化剂在约100℃至约200℃的范围内固化1-4小时以产生胎体。在套管上固化的具有导热填料的硅氧烷弹性体层的厚度为500微米，并且经测量其具有80肖氏硬度A的肖氏硬度A，具有约0.78W/m2的热导率。使用购自
Figure BDA0002538996660000181
的肖氏表盘硬度计，测定肖氏硬度。
实施例2
通过反环涂覆将氟代硅氧烷/炭黑顶涂层施加到上文实施例1中所述的无缝有机硅/有机硅泡沫测试胎体上。在沉积顶涂层之前，在胎体上沉积G790底漆层。将顶涂层在160℃下固化4小时。顶涂层完全固化。使用购自Wacker的G790底漆(一种乙烯基封端的烷氧基硅烷底漆)，该底漆与有机硅具有良好的粘合性。有机硅片在与基于溶剂的分散体接触时或在高温固化之后不溶胀或变形。该指示的有机硅适用于顶涂层固化温度并且是耐溶剂的。在测试固定装置上对毯进行印刷测试。如图5所示，印刷IQ提供足够的固体贴片的光密度、低背景、良好的半色调和良好的图像清晰度。

Claims (20)

1.一种用于可变数据光刻的成像毯，包括：
基底；
泡沫层，所述泡沫层设置在所述基底上；和
弹性体层，所述弹性体层设置在所述泡沫层上，所述弹性体层包括硅氧烷弹性体，
其中所述弹性体层具有在约50肖氏硬度A至约100肖氏硬度A范围内的肖氏硬度A。
2.根据权利要求1所述的成像毯，其中选自所述泡沫层和所述弹性体层的至少一个层还包括至少一种导热填料。
3.根据权利要求2所述的成像毯，其中基于所述弹性体层的总重量计，所述至少一种导热填料以约1重量％至约15重量％范围内的量存在于所述弹性体层中。
4.根据权利要求1所述的成像毯，其中所述泡沫层具有在约10肖氏硬度A至约50肖氏硬度A范围内的肖氏硬度A。
5.根据权利要求1所述的成像毯，其中所述基底包括至少一种选自金属、塑料和织造织物的材料。
6.根据权利要求1所述的成像毯，其中所述基底不包括织物层。
7.根据权利要求1所述的成像毯，还包括顶涂层，所述顶涂层包括氟代硅氧烷和至少一种红外吸收填料。
8.根据权利要求7所述的成像毯，其中所述至少一种红外吸收填料为炭黑。
9.根据权利要求7所述的成像毯，其中所述弹性体层具有在约0.5W/m2至约10W/m2范围内的热导率。
10.根据权利要求7所述的成像毯，还包括设置在所述基底和所述顶涂层之间的底漆层。
11.根据权利要求1所述的成像毯，其中所述弹性体层具有在约60肖氏硬度A至约90肖氏硬度A范围内的肖氏硬度A。
12.根据权利要求1所述的成像毯，其中所述弹性体层还包括至少一种催化剂。
13.根据权利要求11所述的成像毯，其中所述至少一种催化剂为铂催化剂。
14.根据权利要求1所述的成像毯，其中所述硅氧烷弹性体是室温硫化硅橡胶。
15.根据权利要求1所述的成像毯，其中所述硅氧烷弹性体不包括超过痕量的硫。
16.一种制备用于可变数据光刻的成像毯的方法，所述方法包括：
提供其上设置有泡沫层的基底；
将包括硅氧烷弹性体的弹性体层施加到所述泡沫层；以及
固化所述弹性体层，
其中所述弹性体层具有在约50肖氏硬度A至约100肖氏硬度A范围内的肖氏硬度A。
17.根据权利要求16所述的方法，其中固化所述弹性体层在室温下发生。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述成像毯具有在约0.5W/m2至约10W/m2范围内的热导率。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括：
将包括氟代硅氧烷和至少一种红外吸收填料的顶涂层施加到所述成像毯；以及
固化所述顶涂层。
20.一种可变数据光刻系统，包括：
成像构件，所述成像构件包括成像毯，所述成像毯包括：
基底；
泡沫层，所述泡沫层设置在所述基底上；
弹性体层，所述弹性体层设置在所述泡沫层上，所述弹性体层包括硅氧烷弹性体，和
顶涂层，所述顶涂层包括氟代硅氧烷和至少一种红外吸收填料，
润版液子系统，所述润版液子系统被构造用于将润版液层施加到所述成像毯；
图案化子系统，所述图案化子系统被构造用于选择性地移除所述润版液层的部分以便产生潜像；
油墨子系统，所述油墨子系统被构造用于将油墨施加在所述成像毯上方，从而产生油墨图像；和
图像转印机构，所述图像转印机构被构造用于将所述油墨图像转印到介质基底。
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