CN1487883A - 可热转换的平版印刷前体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供平版胶印的成像元件。成像元件包括在含水介质中的疏水性聚合物粒子,将光转换成热量的物质和无机盐。成像元件可用于在低质量纸张上和在传污粉末存在下印刷长运行长度。成像元件可以在印刷机上成像和显影及可以喷淋到亲水性表面上,以产生可以完全在印刷机上加工的印刷表面。亲水性表面可以是印刷板基材或印刷机的印刷滚筒或在印刷机的印刷滚筒周围的无缝套管。此滚筒可以是常规的或无缝的。
Description
发明领域
本发明涉及平版印刷领域且特别地涉及用于印刷机上数字(digital-on-press)技术的成像材料。
发明背景
目前,事实上通过使用三种基本类型印刷产生了所有的商业印刷副本。一种类型是从凸表面印刷的凸印板。另一种类型是从凹陷表面印刷的照相凹板。第三种,即平版印刷,其是平版印刷的且基于油和水的不互溶性,其中油性材料或油墨优选保持在印刷板的图像区域中且水或润版液(fountain solution)由非图像区域保持。广泛使用的平版印刷板类型含有涂敷到亲水性基版载体上的光敏涂层,载体典型地由阳极化铝制成。通过含有变成溶解性的曝露部分,涂层可响应于光使得它可以由随后的显影工艺除去。这样的板称为正向工作的。相反,当在显影之后保持曝露的区域和反而除去未曝露的区域时,该板称为负向工作板。
在此性质的标准商业平版印刷板的本体生产中,采用薄负向工作光敏组合物层涂敷亲水性载体。用于此目的的典型涂层包括光敏聚合物层,该聚合物层包含重氮化合物,重铬酸盐敏化的亲水性胶体,和很多种合成光敏聚合物。特别广泛使用重氮敏化的体系。
这样可成像光敏层的成像曝露使得曝露的图像不溶解而未曝露的区域在显影剂液体中溶解。然后采用合适的显影剂液体显影印板以除去未曝露区域中的可成像层。
光敏成像元件如上述用于制备印刷板的那些的特定缺点,在于它们采用可见光工作且必须从正常房间照明屏蔽开。此外,它们可具有在贮存时不稳定性的问题。
近来广泛采用的一种方案是激光烧蚀疏水性或亲水性涂料层以露出相对特征的表面。例子由Lewis等人在U.S.专利5,339,737中提供。此工艺,尽管简单,缺点在于产生烧蚀的碎片和粉尘。此粉尘和碎片可在系统的敏感光学组件上积累且影响性能。它们也可达到印刷表面和在印刷副本上产生不希望的人工产物。
从1960年代以来涉及使用成像元件的制备印刷板的方法已经已知,该方法采用热驱动的工艺而不是直接光敏性。这允许加工而不需要照相暗室且使得在印刷机上(on-press)加工的概念成为可能。考虑到此益处,以及上述直接光敏板的限制,预计和实际上,在市场上反映出朝向这些热基印刷板前体的倾向。
在1964年,Vrancken在U.S.专利3,476,937中描述了基本热模式印刷板或热印刷板前体,其中在成像施加的热量、或热量和压力的影响下,亲水性粘合剂中的热塑性聚合物粒子聚结。曝露区域中材料的流体渗透性显著降低。此方案形成热基平版印刷板的基础,使用各种含水介质显影该板。在以后的U.S.专利3,973,025中,Vrancken描述了加入将可见光转换成热量的颜料或染料,其后如在较早公开文献中那样按照基本相同的工艺。在U.S.专利3,670,410中,给出了基于相同原理的层间结构。在U.S.专利4,004,924中,Vrancken描述了在亲水性粘合剂中,与将可见光转换为热量的材料一起使用疏水性热塑性聚合物粒子。采用此结合以产生特别由闪光曝露的印刷原版(printing master)。
Vrancken的此早期工作形成了商业平版印刷产品的基础。然而,此工作并没有解决与平版印刷板使用相关的固有问题,平版印刷板在商业印刷的实际条件下对可见波长的光敏感。在如下时间进行了此早期工作:当还没有开发出印刷机上数字技术时。专利因此并没有预计此更新技术典型的许多考虑,其中数据是由点光源或这样来源如激光阵列的结合,直接对成像表面的点的书写点,和在印刷机上显影成像表面。
在比较照相和热介质中注意到基本原理。在照相介质的情况下,图像由光化学效应产生且成像工艺直接由光敏材料的光敏性驱动。在热介质的情况下,疏水性聚合物粒子的凝结或聚结是由热量驱动的工艺。在此时可得到的典型配制剂中的这些介质,因此也包含将电磁辐射转换成热量的元件。此转换剂材料的选择确定了介质会响应于其的电磁波范围。
近来由YAG激光器产生的红外波长光或,更近来,来自高功率III-V组激光二极管和二极管阵列的800-900nm辐射的使用已得到根本上增加。通过采用这些红外波长光,如较早所述不需要处理未显影板的暗室。然而,红外波长光的选择并不与如下事实相混淆:也必须将此光转换为热量以驱动导致聚合物粒子聚结的热工艺。术语“热板”或“热模式板”因此表示转换机构,通过该机构改变板表面的亲水性,和并不表示采用的光波长。根据此原理起作用的产品现在市场上有售。一个例子是比利时公司Agfa of Mortsel的Thermolite产品。
由于基本胶版印刷工艺需要润版液以在加油墨之前润湿印刷表面,已经投入更多的努力来保证可以使用相同的润版液或至少含水液体显影在印刷机上的介质。然而,在成像的印刷表面的耐用性和它的显影性之间存在妥协。如果表面容易显影,它通常不是非常耐用的。认为此耐用性限制是由于在胶版油墨中采用的颜料的磨损作用,以及在胶印滚筒和原版滚筒(plate master cyclinder)之间的物理相互作用,该相互作用导致印刷板亲油性图像区域的相对快速磨损。
如由Vermeersch在U.S.专利6,001,536中指出的那样,这些更新技术问题由1992年1月的研究公开内容No.33303解决到一定程度。此文献公开了热敏成像元件,该元件包括,在载体上的,包含热塑性聚合物粒子和红外吸收颜料,如炭黑的交联亲水性层。通过对红外激光的成像式曝露,将热塑性聚合物粒子成像式凝结,因此使在这些区域的成像元件表面为油墨接收的,而没有任何进一步的显影。此方法的缺点在于因为当将一些压力施加到其上时,非印刷区域可变成油墨接收性的,这样获得的印刷板容易被损坏。此外,在临界条件下,这样印刷板的平版印刷性能可能较差和因此这样的印刷板具有很小的平版印刷范围。
沿以上路线技术的随后显影已产生了相当的艺术主体,极大地教导了基于如下物质的各种单层或多层结构:与将光转换为热量的材料结合的,在亲水性粘合剂中,在相同层或单独层中的疏水性聚合物粒子。已经建议了各种单个的聚合物,光对热量转换剂和亲水性粘合剂。这些介质的例子以及它们在印刷机上成像和加工的一些方面由Vermeersch在美国专利族6,001,536,6,030,750,6,096,481和6,110,644中提供。Vermeersch在U.S.专利5,816,162中提供了多层结构的例子,该结构可以在印刷机上成像和加工。基本上,这些显影对于由Vranchen在U.S.专利3,476,937和4,004,924中给出的基本方案已经都是改进。
这些显影通常都具有一个因素。由这些材料生产的印刷表面在良好质量纸张上,提供了约20,000-30,000个印数每个制备的印刷表面的运行长度(每个板的印数数目)。与可采用工业中使用的一些其它种类介质可达到的运行长度相比,这相对较短。这样的原因可以直接追溯到较早提出的显影性对耐用性的妥协。采用更低质量的未涂敷纸或在一些通常使用的印刷机室化学品如传污粉末(set-off powder)存在下,市售热介质也不起作用,降低运行长度到小于在理想条件下达到的运行长度的三分之一。这是令人遗憾的,因为这些材料和更低质量纸张都是商业印刷工业的固有现实。
文献揭示了各种另外的方案。例子包括:包括芯-壳粒子,可软化粒子或各种功能层的涂层。这些另外的方案在印刷期间也受损于忍耐力问题和/或受损于降低的油墨吸收。特别地,已经根据另外的工作主体,由Fromson在U.S.专利4,731,317中公开的是,可以单独或与能量吸收材料如炭黑一起使用非成膜聚合物乳液如LYTRON614(它是粒度为约1000埃的苯乙烯类聚合物),以根据该特定发明形成图像。在该发明的实施方案中,聚合物乳液涂料不是光敏性的但其中使用的基材转换激光辐射以熔融图像区域中的聚合物粒子。换言之,在成像区域中超过聚合物的玻璃化转变温度(Tg),因此将图像熔融到基材上。背景可由使用合适的显影剂以除去涂层的非激光照明部分而被除去。由于熔融的聚合物是亲油墨的,得到激光成像的板而不使用光敏涂料如重氮化合物。然而,在这样配制剂中存在背景区域以保持薄涂料层的倾向。这样导致在印刷期间背景区域的调色。
涉及印刷机外成像和印刷板手动安装的操作相对缓慢且是麻烦的。另一方面,高速信息加工技术目前以预印刷机组成系统的形式是适当的,该系统可电子处理要求用于直接产生要印刷的图像的所有数据。几乎所有的大规模印刷操作目前采用电子预印刷机组成系统,该系统使用视频显示器和从数字数据、文本和贮存在计算机存储器中的数字颜色分离信号产生的可见硬副本,提供直接数字证明的能力。这些预印刷机组成系统也可用于表达要按照光栅化、数字化信号印刷的页面组成的图像。因此,其中在印刷板上在印刷机外产生印刷图像的常规成像系统(印刷板随后必须安装到印刷滚筒上),在印刷操作中呈现无效和昂贵的瓶颈。
在印刷机上成像是直接在板或印刷滚筒上产生所需图像的更新方法。现有的印刷机上成像系统可以分成两类。
在第一种类型中,将空白板安装在印刷机上和一次成像,因此对于每个图像要求新的板。此技术的例子是由HeidelbergDruckmaschinen AG(德国)制造的公知Heidelberg型号GTO-DI。此技术由Lewis详细描述于U.S.专利5,339,737。与印刷机外板制备相比的主要优点是当印刷彩色图像时,在印刷单元之间的更好定位。
采用使用板的印刷机成像系统,不管是印刷机外或印刷机上成像,分裂安装滚筒使得可以由夹紧机构进行板末端的夹紧,夹紧机构通过滚筒中的间隙和在板并列端之间的狭缝。安装滚筒中的间隙引起滚筒易于变形和振动。振动引起噪声和使轴承疲劳。板末端中的间隙也在一些情况下导致废纸。
为解决磨损和废纸的这些问题,已经集中更多的注意力于产生第二种类型的印刷机上成像系统,该系统可允许采用由上述原理工作的适当热介质,涂敷印刷滚筒自身,或围绕它的套管。此方案的例子由Gelbart在U.S.专利5,713,287中给出,该专利也描述了喷淋介质到印刷表面上同时将印刷表面安装到印刷机上。
在两种类型印刷机上成像系统的情况下,总体工艺含有同样的元件。清洁印刷表面,不管是板或滚筒或套管。然后采用热介质涂敷它。然后将涂料固化或干燥以形成亲水性层或可以由润版液或其它水溶液除去的层。然后使用数字直接书写,典型地通过激光或激光阵列,将此层成像。这样在成像区域中聚结聚合物粒子,使成像区域为疏水性或耐脱除的。然后使用适当的显影剂液体将印刷表面显影。这包括使用润版液的可能性。因此除去未曝露区域中的涂层,留下成像的疏水性区域。然后将印刷表面加油墨且油墨仅粘合到疏水性的成像和聚结区域,但不粘合到亲水性基材的区域(其中存在来自润版液的水),因此阻碍典型地为油基的油墨粘合。现在进行印刷。在循环结束时,由溶剂除去成像层并再开始工艺。
清楚的是,在用于专利证(letters patent)的此申请时,在热平版印刷介质领域中还没有适当满足工业需要。确实需要热平版印刷介质,该介质可生产延长的运行长度和在印刷机室化学品存在下有效地起作用。它也应当在低质量纸张上有效地起作用且与快速发展的印刷机上技术相容,该印刷机上技术包括更为近来的喷淋上(spray-on)技术。
希望采用用于专利证的本申请以满足此需要。
发明概述
根据本发明,提供平版胶印的印刷原版。印刷原版包括在含水介质中的疏水性聚合物粒子,将光转换成热量的物质和无机盐。印刷原版可用于在低质量纸张上和在印刷机室化学品存在下印刷长运行长度。成像元件可以在印刷机上成像和显影及可以喷淋到亲水性表面上,以产生可以完全在印刷机上加工的印刷表面。它也可以采用更常规的完全印刷机外方式加工。亲水性表面可以是印刷板基材或印刷机的印刷滚筒或在印刷机的印刷滚筒周围的套管。此滚筒可以是常规的或无缝的。
优选实施方案的详细描述
在包括平版印刷基版的可热转换平版印刷前体中,采用可成像涂料在其表面(要用于印刷的那些)上,实施本发明。可成像涂料的可成像介质包括一种或多种疏水性热塑性聚合物的未聚结粒子,一种或多种能够将辐射转换为热量的转换剂物质和一种或多种无机盐。单个组分可以作为单一涂层或在单独层中的不同结合涂敷到平版印刷版上。
如在以下给出的十三个实施例中展示的那样,已经发现上述组分的结合产生了介质,当该介质被涂敷到平版印刷基版上且对引入的转换剂物质适当的波长光成像式曝露时,其可在包括润版液的含水介质中显影以产生平版印刷表面。
如展示的那样,当没有一种关键组分,即无机盐制备介质时,它显示无显影性,整个涂层在含水介质中耐洗刷掉。无机盐因此起作为显影增强剂的关键作用。
在用于专利证的此申请中,术语“平版印刷前体”用于描述任何印刷板,印刷滚筒或印刷滚筒套管,或带有可成像材料涂层的任何其它表面,可成像材料可以转换或成像式除去以产生可以选择性涂墨和用于平版印刷的表面。词语“平版印刷表面”在用于专利证的此申请中用于描述这样产生的选择性可涂墨表面。
具体的术语“平版印刷基版”在此用于描述在其上涂敷可成像材料的基版。根据本发明使用的平版印刷基版优选由铝、锌、钢或铜形成。这些物质包括已知的双金属和三金属板如含有铜或铬层的铝板、含有铬层的铜板和含有铜或铬层的钢板。其它优选的基材包括金属化的塑料片材如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。
特别优选的板是糙面的、或糙面和阳极化的铝板,其中机械或化学(如电化学)或由粗糙化处理的结合将表面粗糙化(成粒状)。可以在含水酸电解质溶液如硫酸或酸如硫酸和磷酸的结合中进行阳极化处理。
根据本发明,可以处理平版印刷基版的阳极化铝表面以改进它表面的亲水性能。例如,将也可包含无机氟化物的磷酸盐溶液涂敷到阳极化层的表面上。也可采用硅酸钠溶液在高温,如90℃下处理氧化铝层。或者,可以采用柠檬酸或柠檬酸盐溶液,在室温下或在约30-50℃的少量升高温度下清洗氧化铝表面。可以通过采用碳酸氢盐溶液清洗氧化铝表面而进行进一步的处理。
对氧化铝表面的另一个有用处理是采用聚乙烯基膦酸、聚乙烯基甲基膦酸、聚乙烯醇的磷酸酯、聚乙烯基磺酸、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯醇的硫酸酯、和由与磺化脂族醛的反应而形成的聚乙烯醇的缩醛。显然的是可以单独或作为几种处理的结合进行这些后处理。
根据与本发明相关的另一个实施方案,含有亲水性表面的平版印刷基版包括柔性载体,如具有交联亲水性层的纸张或塑料膜。合适的交联亲水性层可以从采用如下交联剂固化的亲水性(共)聚合物获得:水解的原硅酸四烷基酯、甲醛、乙二醛或多异氰酸酯。特别优选是水解的原硅酸四烷基酯。
可以使用的亲水性(共)聚合物包括例如,如下物质的均聚物和共聚物:乙烯醇、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺或羟甲基甲基丙烯酰胺。使用的(共)聚合物或(共)聚合物混合物的亲水性优选高于水解到至少60wt%,优选80wt%程度的聚醋酸乙烯酯。
交联剂的数量,特别是原硅酸四烷基酯的数量,优选至少为0.2重量份每重量份亲水性(共)聚合物,更优选1.0重量份-3重量份。
平版印刷基版的交联亲水性层优选也包含增加此层孔隙率和/或机械强度的材料。用于此目的的胶体二氧化硅可以为平均粒度至多为40nm的胶体二氧化硅的任何市售水分散体。可以使用尺寸大于胶体二氧化硅的另外惰性粒子,如氧化铝或二氧化钛粒子或平均直径至少为100nm但小于1μm的粒子,它们是其它重金属氧化物的粒子。这些粒子的引入引起粗糙性,它们作为水在背景区域中的贮存位置。
根据此实施方案的平版印刷基版的交联亲水性层的厚度可以为0.5-20μm和优选1-10μm。根据本发明使用的合适交联亲水性层的特定例子公开于EP601240、GB-P-1419512、FR-P-2300354、U.S.专利3,971,660、和U.S.专利4,284,705。
要使用的特别优选基材是在其上已经加入粘合促进层的聚酯膜。用于本发明的合适粘合促进层包括亲水性(共)聚合物和胶体二氧化硅,如在EP619524,和EP619525中公开的那样。优选,粘合促进层中二氧化硅的数量为0.2-0.7mg/m2。此外,二氧化硅对亲水性粘合剂的比例优选大于1且胶体二氧化硅的表面积优选至少为300m2/g。
在用于专利证的此申请中,术语“未聚结的”用于描述聚合物粒子的集合状态,该聚合物粒子基本不融合在一起。这与聚结的聚合物粒子相反,聚结的聚合物粒子中多个粒子已经基本融合在一起以形成相连整体。
与本发明相关使用的疏水性热塑性聚合物粒子的聚结温度优选大于35℃,和更优选大于50℃。聚合物粒子的聚结可来自在热量影响下,聚合物粒子的软化或熔融。热塑性疏水性聚合物的聚结温度的特定上限应当低于热塑性聚合物的分解温度。优选聚结温度至少低于聚合物粒子分解温度10℃。当使聚合物粒子承受大于它们聚结温度的温度时,它们变成无定形疏水性附聚物使得疏水性粒子不能由水或含水液体除去。
用于本发明的Tg大于40℃的疏水性热塑性聚合物粒子的具体例子,优选是聚氯乙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈、聚(甲基)丙烯酸酯等,其共聚物或混合物。更优选使用聚甲基丙烯酸甲酯或其共聚物。特别优选是聚苯乙烯自身或取代苯乙烯的聚合物,最特别是聚苯乙烯共聚物或聚丙烯酸酯。分散体中疏水性热塑性聚合物的重均分子量可以为5,000-1,000,000g/mol。
分散体中疏水性热塑性聚合物的粒度可以为0.01μm-30μm,更优选0.01μm-3μm和最优选0.02μm-0.25μm。疏水性热塑性聚合物粒子存在于可成像涂料的液体中。
制备热塑性聚合物的含水分散体的合适方法包括如下步骤:
(a)在沸点小于100℃的有机水不互溶性溶剂中溶解疏水性热塑性聚合物,
(b)在水或含水介质中分散溶液和
(c)蒸发有机溶剂以除去它。
或者它可以由在U.S.专利3,476,937中公开的方法制备。包含在图像形成层中的疏水性热塑性聚合物分散体的数量优选为20wt%-95wt%和更优选40wt%-90wt%和最优选50wt%-85wt%。
在优选的实施方案中,可以将可成像涂料涂敷到平版印刷基版上而后者位于印刷机上。平版印刷基版可以是印刷机的整体部分或它可以可除去地安装在印刷机上。在此实施方案中,可以通过与印刷机整体的固化单元固化可成像涂料,如由Gelbart在U.S.专利5,713,287中公开的那样。
或者,可以在将完全可热转换平版印刷前体装载在印刷机的印刷滚筒上之前,将可成像涂料涂敷到平版印刷基版上且固化。在如下情况下此状况适合:其中单独从印刷机制备平版印刷板或印刷机滚筒具有平版印刷表面而不安装到印刷机上。
术语“固化”在此理解为包括可成像介质的硬化,特别包括其干燥,有或没有引入的聚合物的交联。
在涂敷可成像涂料到平版印刷基版之前,可以处理平版印刷基版以增强可成像涂料的显影性或粘合。在本发明的优选实施方案中,通过涂料中热量的空间相应成像式产生的方式使涂料的可成像材料被成像式转换,以形成聚结疏水性聚合物粒子的区域。
成像工艺自身可以通过扫描的激光辐射,如由Gelbart在U.S.专利5,713,287中所述。选择激光的波长和转换剂物质的吸收范围以彼此匹配。此工艺可以在印刷机外进行,如在板设置机上那样,或在印刷机上进行,如在印刷机上数字技术中那样。
用于驱动聚合物粒子的聚结工艺的热量由“转换剂物质”产生,转换剂物质在此定义为具有将辐射转换为热量性质的物质。在此宽定义内,特定的术语“可热转换平版印刷前体”用于描述特定子集的平版印刷前体,其中通过热量的空间相应成像式产生的方式使涂料的可成像材料被成像式转换,以形成聚结疏水性聚合物粒子的区域。聚结疏水性聚合物粒子的此区域因此是这样的区域,平版印刷油墨会粘合到其上用于随后印刷的目的。
当成像式曝露要由激光进行时,需要组合物中存在的转换剂物质在激光波长下具有高吸光度。这样的物质公开于JOEM手册2(用于二极管激光器的染料的吸收光谱),Matsuoka,Ken,bunshinShuppan,1990,以及1990年代中官能着色材料的开发和市场倾向,2,2.3章,CMC Editorial Department,CMC,1990,如多次甲基类型着色材料、酞菁类型着色材料、二硫醇金属配合物盐类型着色材料、蒽醌类型着色材料、三苯基甲烷类型着色材料和偶氮类型分散染料,和分子间CT着色材料。代表性例子包括N-[4-[5-(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)-2,4-亚戊二烯基]-3-甲基-2,5-环己二烯-1-亚基]-N,N-二甲基乙酸铵、N-[4-[5-(4-二甲基氨基苯基)-3-苯基-2-戊烯-4-in-1-亚基]-2,5-环己二烯-1-亚基]-N,N-二甲基高氯酸铵、双(二氯苯-1,2-二硫醇)镍(2∶1)四丁基铵和聚乙烯基咔唑-2,3-二氰基-5-硝基-1,4-萘并醌配合物。
炭黑,其它黑体吸收剂和其它红外吸收材料,染料或颜色也可用作热转换剂,特别是在800-1100nm和特别是800-850nm处具有更高的红外吸收/转换水平。
可以用作光对热量转换剂物质的一些具体商业产品包括Pro-jet830NP,购自U.K.的Avecia of Blackley,Lancashire的改性铜酞菁,和ADS 830A,购自加拿大,魁北克,蒙特利尔的American DyeSource Inc.的红外吸收染料。
本发明的实施方案提供用于成像元件的无机盐。由于它们在水,水溶液或印刷机润版液中的溶解度而选择盐。使用的盐浓度足以使未曝露的分散体更能透过水或润版液而同时可以由润版液从聚结区域萃取。在操作中,由于无机盐的存在,非聚结区域(在成像过程中未曝露的)容易显影。然而,在印刷运行的连续期间,由于盐在润版液中的溶解度,其缓慢地被从涂料的聚结区域中萃取出来。结果是聚结区域变成更为疏水性的。盐的浸出增强了板在它的整个运行期间的长期耐用性。
盐的功能使得它应当基本溶于要涂敷的分散体。除溶解度特性以外,盐也应当能够促进图像涂层未曝露部分由润版液的脱除,因此增强成像元件未辐射部分的显影性。此外,盐必须能够从聚结图像萃取,因此在印刷运行期间保持图像区域的耐用性和增加图像耐由胶版粉末(offset powder)或其它印刷机室化学品磨损的性能。
引入盐的进一步增强特征在于它允许要使用的聚合物具有比迄令为止可以使用的更低聚结温度。这具有增加系统对激光转换敏感性的有益效果。
这样盐的优选浓度为聚合物粒子的2-50%w/w,更优选,聚合物粒子的10-40%w/w。然而,特定盐的浓度应当不太高以引起阳极层的侵蚀和溶解。合适盐的例子包括但不限于乙酸钠、碳酸钾、乙酸锂、偏硅酸钠等。
无机盐可以事实上是两种或多种盐的混合物和/或双盐,和这样的混合物可能以比任何一种盐会建议的更为改进方式协同进行。相似地,当单独使用时,形成混合物一部分的盐可能未必能以所需方式进行。
上述工艺并不用于限制本发明的范围,但用于为从业者提供洞察本发明益处的手段。
可以随后在曝露之后使用含水介质显影可热转换平版印刷前体。在这样的显影期间,聚结疏水性聚合物粒子的区域不允许水或含水介质渗透它或粘合到它上,而涂层的未曝露区域可以容易地使用含水介质如润版液而洗涤掉。再次,如由Gelbart在U.S.专利5,713,287中描述的那样,该工艺可以在印刷机上作为印刷机上数字技术方案的一部分而进行。
在随后采用油基平版印刷油墨涂墨期间,可成像涂料的曝露区域会是平版印刷油墨粘合到其上的区域。这使得对于印刷目的的涂墨表面的随后使用成为可能。
尽管本发明非常直接涉及平版印刷板的制造,但它在印刷机上加工环境中具有特定意义。在完全在印刷机上加工的情况下,其中将可成像介质喷淋到印刷滚筒上的板上,或甚至喷淋到印刷滚筒自身上,存在相当的标准目录,所有这些要由任何可热转换平版印刷前体满足,该前体要满足工业需要。本发明的可热转换平版印刷前体满足这些标准。
在第一方面,形成本发明可热转换平版印刷前体的可成像介质具有可喷淋的稠度。这是对于介质向平版印刷基版的印刷机上应用所要求的。
其次,包含在本发明中的可成像介质也能够固化而没有交联,使得未曝露可成像介质可以由含水介质除去。
本发明的可热转换平版印刷前体也显示对感兴趣的光波长的良好敏感性,这由加入到可成像介质中的光对热量转换材料确定。在对这样辐射的成像式曝露时,存在疏水性聚合物粒子的良好聚结以产生相应于图像的疏水性聚合物区域。照明和聚结的区域明显地比平版印刷基版更为疏水性,较好地粘合到它上,且并不在含水介质中洗涤掉。
相对比,在可热转换平版印刷前体上的相同可成像介质的未曝露区域,容易由含水介质洗涤掉。在可成像介质曝露和未曝露区域之间的可除去性的此差异确定了基本对比度,和因此的本发明可热转换平版印刷前体的效力。
尽管满足所有以上标准,本发明的可热换平版印刷前体进一步展示,在疏水性聚合物粒子的聚结时,这样范围的耐用性以承受实际平版胶印的严格要求。这是关键因素,其中现有可热转换平版印刷介质并不擅长。
实施例:
以下实施例描述了根据本发明制备的可热转换平版印刷前体。实施例1,2和3描述了印刷机上成像和印刷机上显影的可热转换平版印刷前体。实施例4,5和6描述了印刷机外成像和印刷机上显影的可热转换平版印刷前体。实施例7,8,9,和10描述了印刷机外成像和印刷机外显影的可热转换平版印刷前体。实施例11,12和13描述了完全在印刷机上涂敷,成像和加工的可热转换平版印刷前体。在这些实施例中,材料提供如下:
无机盐:
购自Aldrich Chemicals Milwaukee,Wisconsin,U.S.A的磷酸钠,碳酸钠。
聚合物:
购自Scott Bader Inc.,Hudson,Ohio,U.S.A的Texigel 13-800。
购自Union Carbide,Danbury,Connecticut,U.S.A的UCAR471。
购自Rohm & Haas,Philadelphia,Pennsylvania,U.S.A的Rhoplex WL-51。
Flexbond 289 Air Products,Allentown,Pennsylvania,U.S.A。
HG-1630是购自Rohm and Haas的丙烯酸类胶乳。
光对热量的转换剂:
炭黑,购自Cabot Inc.,Billerica,马萨诸塞,U.S.A的Cabojet200。
Pro-jet 830NP改性的铜酞菁,Avecia of Blackley,Lancashire,U.K.。
ADS 830A购自加拿大,魁北克,蒙特利尔American Dye SourceInc.的红外吸收染料。
糙面、阳极化铝从马萨诸塞,South Hadley的PrecisionLithoplate获得。
为作为参考和评价本发明的相对效率,采用有意地省略一种关键组分的方式制备平版印刷元件。将6g的Texigel 13-800,12g乙醇中1wt%ADS 830A溶液,44g去离子水混合且将获得的乳液涂敷到糙面阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟。当涂料干燥时,获得0.9g/m2的涂料重量。使用Creo ProductsInc.Trendsetter激光板设置机采用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在12瓦下进行曝露。在曝露之后,采用城镇水洗涤板,未曝露的聚合物并不在非图像区域中洗涤掉。清楚地,此方案导致的结果是并不能获得有用的可热转换平版印刷前体。
与此结果相反,如下实施例用于描述本发明的实施方案。
实施例1:
将6g的UCAR 471,12g在去离子水中5wt%碳酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,36g去离子水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝板上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟。当涂料干燥时,获得0.9g/m2的涂料重量。将板安装到单色SM74印刷机(Heidelberg Druckmaschine,德国)上并采用Creo Products Inc.印刷机上数字激光曝露设备,使用830nm光成像。采用500mJ/cm2在18瓦下进行曝露。在曝露之后,采用润版液洗涤板20秒。使板干燥和检查图像。在施加油墨形式辊筒之前,将板润湿2转开启印刷机。当在未涂敷循环纸上印刷时,获得5,000印数。
实施例2:
将6g的Texigel 13-800,12g在水中5wt%磷酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,36g水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟,获得涂料的涂料重量为0.9g/m2。将板安装到SM74印刷机(Heidelberg Druckmaschine,德国)上并采用Creo Products Inc.印刷机上数字激光曝露设备,使用830nm光成像。采用500mJ/cm2在18瓦下进行曝露。采用润版液洗涤板30秒。施加油墨形式辊筒和将纸加入到印刷机中。在涂敷纸上印刷2,000印数,印刷质量很少劣化。
实施例3:
将6g的Rhoplex WL-51,12g在水中5wt%磷酸钠,12g在乙醇中1wt%炭黑分散体,36g去离子水混合和将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟,获得涂料的涂料重量为0.9g/m2。将板安装到SM74印刷机(Heidelberg Druckmaschine,德国)上和采用Creo Products Inc.印刷机上数字激光曝露设备,使用830nm光成像。采用500mJ/cm2在18瓦下进行曝露。采用润版液洗涤板30秒。施加油墨形式辊筒和将纸加入到印刷机中。在涂敷纸上印刷2,000印数,印刷质量很少劣化。
实施例4:
将6g的UCAR 471,12g在去离子水中5wt%碳酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,36g水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟。当涂料干燥时,获得0.9g/m2的涂料重量。使用Creo Products Inc.Trendsetter激光板设置机使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在12瓦下进行曝露。在曝露之后,将板安装到印刷机(Ryobi单色印刷机)上并采用润版液洗涤20秒。使板干燥和检查图像。在施加油墨形式辊筒之前,将板润湿2转开启印刷机。当在未涂敷循环纸上印刷时,获得20,000印数。
实施例5:
将6g的Texigel 13-800,12g在水中5wt%磷酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,36g水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟,获得涂料的涂料重量为0.9g/m2。使用Creo Products Inc.Trendsetter激光板设置机使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在12瓦下进行曝露。将成像样品安装到印刷机(Ryobi单色印刷机)上并采用润版液洗涤20秒。使板干燥和检查图像。在施加油墨形式辊筒之前,将板润湿2转开启印刷机。在涂敷纸上印刷2,000印数,印刷质量很少劣化。
实施例6:
将6g的Rhoplex WL-51,12g在水中5wt%磷酸钠,12g在水中1wt%炭黑分散体,36g去离子水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟,获得涂料的涂料重量为0.9g/m2。使用Creo Products Inc.Trendsetter激光板设置机使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在12瓦下进行曝露。将板采用水洗涤和在空气中干燥。将成像样品安装到印刷机(Ryobi单色印刷机)上并采用润版液洗涤20秒。使板干燥和检查图像。在施加油墨形式辊筒之前,将板弄湿2转开启印刷机。在涂敷纸上印刷2,000印数,印刷质量很少劣化。
实施例7:
将6g的UCAR 471,12g在去离子水中5wt%碳酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,36g去离子水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟。当涂料干燥时,获得0.9g/m2的涂料重量。使用Creo Products Inc.Trendsetter激光板设置机使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在12瓦下进行曝露。在曝露之后,将板采用城镇水洗涤和在空气中干燥。在将油墨涂敷到板上之前,将成像样品安装到印刷机(Ryobi单色印刷机)上并采用润版液润湿20转。当在循环纸上印刷时,获得20,000印数良好质量印刷品。
实施例8:
将6g的UCAR 471,12g在水中5wt%磷酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,36g水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟,获得涂料的涂料重量为0.9g/m2。使用Creo Products Inc.Trendsetter激光板设置机使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在12瓦下进行曝露。将板采用水洗涤和在空气中干燥。在将油墨涂敷到板上之前,将成像样品安装到印刷机(Ryobi单色印刷机)上并采用润版液润湿20转。采用图像印刷20,000印数,要求大量在涂敷纸上的传污粉末,印刷质量很少劣化。
实施例9:
将6g的Rhoplex WL-51,12g在水中5wt%磷酸钠,12g在水中1wt%炭黑分散体,36g去离子水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟,获得涂料的涂料重量为0.9g/m2。使用Creo Products Inc.Trendsetter激光板设置机使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在12瓦下进行曝露。将板采用水洗涤和在空气中干燥。在将油墨涂敷到板上之前,将成像样品安装到印刷机(Ryobi单色印刷机)上,采用润版液润湿20转。在涂敷纸上印刷2,000印数,印刷质量很少劣化。
实施例10:
将6g的HG-1630,12g在去离子水中5wt%碳酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,3g去离子水混合且将获得的乳液涂敷到糙面、阳极化铝上。在烘箱中在60℃下干燥涂料1分钟,获得涂料的涂料重量为1.0g/m2。使用Creo Products Inc.Trendsetter激光板设置机使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在12瓦下进行曝露。将板采用水洗涤和在空气中干燥。在将油墨涂敷到板上之前,将成像样品安装到印刷机(Ryobi单色印刷机)上,采用润版液润湿20转。在涂敷纸上印刷1,000印数,印刷质量很少劣化。
实施例11:
将6g的Rhoplex WL-51,12g在去离子水中5wt%碳酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,36g去离子水混合以得到乳液。将未涂敷的糙面和阳极化板安装到Shinohara印刷机上。使用4次通过的高压低体积喷枪将乳液喷淋到板上。将涂料采用大体积空气在75℃下干燥以得到干燥涂层。相似制备样品的涂料重量为1.0g/m2。采用CreoProducts Inc.印刷机上数字激光曝露设备使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在18瓦下进行曝露。在曝露之后,将板采用润版液洗涤20秒。使板干燥和检查图案。在施加油墨形式辊筒之前,将板润湿2转开启印刷机。在涂敷纸上印刷2,000良好质量印数。
实施例12:
将6g的Flexbond 289,12g在水中5wt%磷酸钠,12g在乙醇中1wt%ADS 830A,36g去离子水混合以得到乳液。将未涂敷的糙面和阳极化板安装到Heidelberg SM74印刷机上。使用4次通过的高压低体积喷枪将乳液喷淋到板上。将涂料采用大体积空气在75℃下干燥以得到干燥涂层。相似制备样品的涂料重量为0.8g/m2。采用CreoProducts Inc.印刷机上数字激光曝露设备使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在18瓦下进行曝露。在曝露之后,将板采用通常可得到的润版液洗涤20秒。使板干燥和检查图案。在施加油墨形式辊筒之前,将板润湿2转开启印刷机。对于印刷运行的2,000印数持续时间,获得在涂敷纸上的良好印刷质量。
实施例13:
将6g的UCAR 471,12g在水中5wt%磷酸钠,12g在水中1wt%Pro-jet 830NP,36g去离子水混合以得到乳液。将未涂敷的糙面和阳极化板安装到Heidelberg SM74印刷机上。使用4次通过的高压低体积喷枪将乳液喷淋到板上。将涂料采用大体积空气在75℃下干燥以得到干燥涂层。相似制备样品的涂料重量为0.9g/m2。采用CreoProducts Inc.印刷机上数字激光曝露设备使用830nm光将板成像。采用500mJ/cm2在18瓦下进行曝露。在曝露之后,将板采用通常可得到的润版液洗涤30秒。涂敷通常使用的油墨和开始印刷。在涂敷纸上印刷5,000印数,印刷质量很少劣化。
Claims (12)
1.一种使用含水介质可显影的可热转换平版印刷前体,该可热转换平版印刷前体包括:
a)亲水性平版印刷基版,和
b)在该亲水性平版印刷基版的至少一个表面上的辐射敏感涂层,该涂层在至少一个层中包括:
i.至少一种疏水性热塑性聚合物的未聚结粒子,
ii.至少一种无机盐和
iii.至少一种能够将辐射转换为热量的转换剂物质。
2.权利要求1的可热转换平版印刷前体,其中该辐射是光。
3.权利要求2的可热转换平版印刷前体,其中该光是红外线。
4.以上权利要求中任一项的可热转换平版印刷前体,其中该至少一种疏水性热塑性聚合物是至少一种如下聚合物:聚苯乙烯、取代聚苯乙烯聚合物、聚乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚丙烯腈及其共聚物。
5.以上权利要求中任一项的可热转换平版印刷前体,其中该转换剂物质是炭黑、颜料和染料的至少一种。
6.以上权利要求中任一项的可热转换平版印刷前体,其中该转换剂物质是红外吸收染料。
7.以上权利要求中任一项的可热转换平版印刷前体,其中该无机盐是水溶性金属盐的至少一种。
8.以上权利要求中任一项的可热转换平版印刷前体,其中该无机盐是碱金属盐的至少一种。
9.以上权利要求中任一项的可热转换平版印刷前体,其中该亲水性平版印刷基版是如下的一种:金属化塑料片材、处理的铝板、无套管印刷机滚筒和印刷机滚筒套管和在其上含有交联亲水性层的柔性载体。
10.权利要求9的可热转换平版印刷前体,其中该无套管印刷机滚筒和该印刷机滚筒套管是无缝的。
11.权利要求9的可热转换平版印刷前体,其中该平版印刷基版的表面是阳极化铝。
12.以上权利要求中任一项的可热转换平版印刷前体,其中该至少一种转换剂物质在与至少一种疏水性热塑性聚合物的所述未聚结粒子的相同层中存在。
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