KR100568383B1 - 인쇄 평판 - Google Patents

Abstract

기판에 의해 지지되는 레이저-제거 가능 부재를 갖는 컴퓨터 내지 평판 인쇄를 위한 인쇄 평판이 개시된다. 레이저-제거 가능 부재의 적어도 일 부분은 레이저-감수성 입자를 함유하는 아크릴 중합체로부터 형성된다. 레이저-감수성 입자는 이미지화 방사를 흡수하고 레이저-감수성 입자를 함유하는 레이저-제거 가능 부재의 부분 및 아래에 위치한 모든 층이 제거되도록 한다.

인쇄 평판, 레이저-제거 가능 부재, 레이저-감수성 입자.

Description

인쇄 평판{PRINTING PLATE}

본 발명은 디지털 방식으로 제어되는 레이저 방사에 의한 이미지화에 적합한 인쇄 평판재에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 하나 이상의 유기 조성물의 층을 갖는 인쇄 평판재에 관한 것이다.

디지털 방식으로 제어되는 레이저 방사에 의한 이미지화에 적합한 인쇄 평판은 복수의 이미지층 및 그 위에 코팅된 중간층을 포함한다. 인쇄 평판을 이미지화 하는데 적합한 레이저 방사는 바람직하게는 가시광선 또는 근적외선 영역에서, 약 400 내지 1,500 ㎚ 사이의 파장을 갖는다. 고체상 레이저원(흔히 "반도체 레이저"라고 함)은 다양한 이미지화 장치에 사용될 수 있는 경제적이고 편리한 광원이다. CO₂ 레이저 및 가시광선 파장에서 광을 방출하는 레이저와 같은 다른 레이저원도 또한 유용하다.

레이저 출력은 렌즈 또는 다른 빔-안내(beam-guiding) 요소를 통하여 평판 표면에 직접적으로 제공되거나, 또는 광섬유 케이블을 통한 원거리 레이저로부터 공 인쇄 평판의 표면에 전도될 수 있다. 컨트롤러 및 관련 포지셔닝 하드웨어는 평판 표면에 대하여 빔 출력을 정확한 방향으로 유지시키고, 표면을 따라 출력을 스 캐닝하고, 평판의 선택된 지점 또는 영역에 인접한 위치에서 레이저를 활성화시킨다. 컨트롤러는 원판의 정확한 네거티브 또는 포지티브 이미지를 생산하도록 평판으로 복사되는 원래의 그림 또는 문서에 해당하는 입수 이미지 신호에 반응한다. 이미지 신호는 컴퓨터 상에서 비트맵 데이터 파일로서 저장된다. 이러한 파일들은 래스터 이미지 프로세서(RIP; raster image processor) 또는 다른 적절한 수단에 의하여 생성될 수 있다. 예를 들어, RIP는 인쇄 평판으로 전달되도록 요구되는 모든 그림을 정의하는 페이지-기술 언어(page-description language), 또는 페이지-기술 언어와 하나 이상의 이미지 데이터 파일의 조합으로서 데이터를 받아들일 수 있다. 비트맵은 스크린 주파수 및 각도뿐 아니라 색조를 정의하도록 구성된다.

이미지화 장치는 그 자신에 작동하여 평판메이커로서 단독으로 작용하거나, 또는 평판 인쇄에 직접 도입될 수 있다. 후자의 경우, 인쇄는 공 평판에 이미지 도입 후 곧장 개시될 수 있고, 이에 의해 인쇄 개시 시간이 상당히 감소된다. 이미지화 장치는 평상형의 레코더로서, 또는 드럼의 내부나 외부 원통형 표면으로 장착된 평판 인쇄용 평판 공백(lithographic plate blank)을 갖는 드럼 레코더로서 구성될 수 있다. 명백히, 평판 인쇄에서는 외부 드럼 디자인이 즉석에서 사용하기에 더 적합한데, 이 경우 인쇄 실린더 자체가 레코더 또는 플로터(plotter)의 드럼 요소를 구성한다.

드럼 구조에 있어서, 레이저 빔과 평판 사이에서 필수인 상대적 운동은 그의 축 주위에서 드럼(및 그 위에 장착된 평판)을 회전시키고 빔을 회전축에 수직으로 이동시켜, 이에 의해 평판을 원주방향으로 스캐닝하여 이미지가 축 방향으로 "성 장"하도록 하는 것에 의해서 달성된다. 또는, 빔이 드럼 축에 평행하게 이동하고, 각각 평판을 가로질러 통과한 후, 각 방향으로 증가시켜 평판상의 이미지가 원주방향으로 "성장"하도록 할 수 있다. 양쪽의 경우, 빔에 의한 완전한 스캐닝후, 원래의 문서 또는 그림에 (포지티브 또는 네거티브하게) 대응하는 이미지가 평판의 표면에 도입될 것이다.

평상형의 구조에서, 빔은 평판의 어느 한 축을 가로질러 끌리고, 각 통과후 다른 축을 따라 인덱스된다. 물론, 빔과 평판 사이의 필수적인 상대적 운동은 빔의 운동 보다는 (또는 이에 더하여) 평판의 운동에 의하여 생산될 수 있다.

어느 빔이 스캐닝되는가에 관계 없이, 복수의 레이저를 채용하고 그들의 출력을 단일 기록 어레이(writing array)로 안내하는 것이 일반적으로 바람직하다(속도의 이유에서). 다음에 기록 어레이가 인덱스되고, 평판을 따른 또는 가로지른 각 통과의 완료후, 어레이로부터 방출되는 빔의 개수에 의하여, 그리고 원하는 해상도(즉, 단위 길이당 이미지 포인트의 수)에 의하여 거리가 결정된다.

레이저 제거에 의한 이미지화에 적합한 인쇄 평판을 개시하는 몇 가지 선행기술에는 루이스 등(Lewis et al.)의 미국특허 제5,339,737호, 제5,996,496호 및 제5,996,498호가 있다.

이들 선행기술의 인쇄 평판은 적절하게 수행되었지만, 이들중 어떤 것은 흡수층이 친유성 폴리에스테르층 위로 증기 증착되기 때문에 생산에 비용이 많이 든다. 금속재에 폴리에스테르층이 접착성 결합하는 것 역시 비용을 증가시킨다.

본 발명은 하나 이상의 중합체 조성물 층으로 코팅된 기판을 갖는 인쇄 평판재를 포함한다. 기판은 금속, 바람직하게는 알루미늄 합금 또는 강철, 종이 또는 플라스틱일 수 있다.

하나의 실시예에서, 중합체 조성물을 포함하는 레이저-제거 가능 부재가 기판의 한쪽에 위치한다. 기판이 금속일 때, 주요 표면은 롤 텍스처링(roll texturing), 기계적 텍스처링, 화학적 텍스처링 또는 전기화학적 텍스처링의 적어도 하나에 의하여 마감될 수 있다. 레이저-제거 가능 부재는 바람직하게는 친수성 아크릴 중합체 및 복수의 레이저-감수성 입자를 포함하는 중합체 조성물로부터 형성되는데, 여기에서 중합체 조성물은 레이저가 레이저-감수성 입자를 조사할 때 제거될 수 있다. 바람직한 아크릴 중합체는 유기인 화합물을 포함하는 공중합체, 특히 아크릴산과 비닐 포스폰산의 공중합체이다. 레이저-감수성 입자는 바람직하게는 염료, 금속, 미네랄 또는 탄소이다. 레이저-제거 가능 부재는 친유성 열가소성 또는 탄성 중합체로부터 형성될 수 있는데, 여기에서 레이저-제거 가능 부재의 상부는 친수성이 되도록 처리된다.

레이저-제거 가능 부재의 일부는 레이저-감수성 입자를 갖지 않는 층을 포함한다. 레이저-감수성 입자를 갖지 않는 층은 인쇄 용액에 대해서 레이저-감수성 입자를 갖는 레이저-제거 가능 부재의 잔류물과는 다른 친화성을 갖는다. 이 층은 레이저-제거 가능 부재의 잔류물 아래에 위치하거나, 레이저-제거 가능 부재의 잔류물 위에 위치하거나, 또는 레이저-제거 가능 부재의 잔류물 중간에 위치할 수 있다. 레이저-감수성 입자를 갖지 않는 층이 레이저-제거 가능 부재의 아래에 놓일 때, 아래에 있는 층은 황산바륨, 이산화티탄, 알루미나 또는 실리카의 입자, 또는 이들의 조합과 같은 복수의 절연 입자를 포함할 수 있다. 이 절연 입자들은 레이저-제거 가능 부재 내에서 레이저-감수성 입자의 방사에 의해 발생하는 열이 기판으로 통과하는 것을 차단한다.

또는, 레이저-제거 가능 부재의 일부는 인쇄액에 대해서 중합체 조성물과 다른 친화성을 갖는 제 2 중합체를 포함할 수 있다. 적절한 제 2 중합체 조성물은 레이저-감수성 입자가 없는 아크릴 중합체, 실리콘 중합체 또는 열가소성 또는 탄성 중합체이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 인쇄 평판은 기판, 기판 위에 위치하는 제 1 중합체 조성물을 포함하는 제 1 층, 및 제 1 층 위에 위치하는 제 2 중합체 조성물을 포함하는 제 2 층을 포함하는데, 여기에서 제 1 층 및 제 2 층은 인쇄액에 대하여 다른 친화성을 갖는다. 제 1 중합체 조성물은 아크릴 중합체 및 복수의 레이저-감수성 입자를 포함한다. 제 2 중합체 조성물은 친수성 폴리프로필렌 조성물, 아크릴 중합체 또는 실리콘 중합체나 공중합체를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 아크릴 중합체는 아크릴산과 비닐 포스폰산의 공중합체이다. 인쇄 평판은 또한 제 1 층 아래에 있는 제 3 층을 포함할 수 있다. 제 3 층은 친수성 폴리프로필렌 조성물, 아크릴 중합체 또는 열가소성이나 탄성 중합체로부터 형성된다. 제 3 층은 롤 코팅, 스프레이 코팅, 함침 코팅, 에멀젼 코팅, 분말 코팅 또는 진공 코팅을 통해 기판에 도입될 수 있다. 또는, 제 3 층은 Zn, Cr, P, Zr, Ti 또는 Mo의 화합물 또는 염의 전환 코팅(conversion coating)이거나, 또는 기판 위로 전기 코팅되는 에폭시 수지 로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 이미지화 방사(imaging radiation)는 어떠한 중합체층의 제거도 야기하지 않는다. 본 실시예는 기판의 주 표면 상에 위치하고, 이미지화 방사에 의하여 제거 가능하지 않은 중합체 조성물로부터 형성되는 상부 표면을 갖는 인쇄 부재를 포함한다. 상부 표면은 인쇄 액체에 대한 초기 친화성을 갖고, 인쇄 부재가 이미지화 방사를 받을 때 인쇄 액체에 대한 다른 친화성으로 변화 가능하다. 중합체 조성물은 바람직하게는 아크릴 중합체를 포함하고, 보다 바람직하게는 유기인 화합물을 포함한다. 인쇄 부재는 상부 표면 아래에 있는 제 1 층을 포함할 수 있다. 제 1 층은 중합체, 바람직하게는 아크릴 중합체, 및 염료, 금속, 미네랄 또는 탄소와 같은 복수의 방사-흡수 입자로부터 형성된다. 제 2 층은 제 1 층 아래에 있을 수 있고, 아크릴 중합체 또는 Zn, Cr, P, Zr, Ti 또는 Mo의 화합물 또는 염의 전환 코팅일 수 있다. 또는, 인쇄 부재가, 아래에 있는 중합체를 노출시키도록 이미지화 방사에 의해 제거 가능한 상부 표면을 가질 수 있다. 이미지화 방사는, 제거 중에 노출되는 아래에 있는 중합체의 인쇄액에 대한 친화성이 인쇄액에 대한 다른 친화성으로 변화하도록 한다.

본 발명의 완전한 이해는 첨부된 도면과 함께 다음 기재로부터 얻을 것으로, 여기에서 동일 참조 번호는 동일 부분을 의미한다.

도 1a, 1b, 1c 및 1d는 본 발명에 따라 제작된 인쇄 평판의 제 1 실시예의 단면도이고;

도 2a 및 2b는 본 발명의 인쇄 평판의 제 2 실시예의 단면도이고;

도 3a 및 3b는 도 2a 및 2b에 나타낸 인쇄 평판의 변형의 단면도이고;

도 4a 및 4b는 도 2a 및 2b에 나타낸 인쇄 평판의 변형의 단면도이고;

도 5a, 5b 및 5c는 본 발명에 따라 제작된 인쇄 평판의 제 3 실시예의 단면도이고;

도 6a, 6b 및 6c는 인쇄 평판의 제 4 실시예의 단면도이고;

도 7a, 7b, 7c 및 7d는 본 발명에 따라 제작된 인쇄 평판의 제 5 실시예의 단면도이고;

도 8a, 8b 및 8c는 본 발명에 따라 제작된 인쇄 평판의 제 6 실시예의 단면도이고;

도 9a, 9b 및 9c는 도 8a, 8b 및 8c에 나타낸 인쇄 평판의 변형의 단면도이다.

이하의 설명에서, 용어 "상부(upper)", "하부(lower)", "우측(right)", "좌측(left)", 수직(vertical)", 수평(horizontal)", "상단(top)", 바닥(bottom)" 및 이들의 파생어는 도면 그림에 맞추어 본 발명과 관련된다. 그러나, 본 발명은 그렇지 않음을 명백히 밝히는 경우를 제외하고는, 여러 선택적 변경 및 단계적 연속물을 가정할 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 첨부된 도면에 예시되고 다음 설명에 기술된 구체적인 기구와 과정이 본 발명의 단순한 예시적 실시예임도 역시 이해될 것이다. 그러나, 여기에서 개시된 실시예와 관련된 구체적인 치수 및 다른 물리적 특성은 제한적인 것으로 고려되지 않을 것이다.

가장 기본적인 형태에서, 본 발명은 기판 및 그 위에 위치한 레이저-제거 가능한 하나 이상의 친수성 아크릴 중합체층을 갖는 이미지화를 위한 인쇄 평판을 포함한다. 레이저-제거 가능하다는 용어는, 재료 또는 층이 적외선 레이저광의 흡수를 받아 이의 제거 및 제거되는 재료 위에 놓인 모든 재료의 제거를 야기하는 것을 의미한다. 그 위에 놓인 중합체층이 완전히 제거되는가 아닌가에 따라 기판은 인쇄에 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있다.

이하에서 기술되는 각각의 실시예에서, 기판은 금속, 바람직하게는 알루미늄 합금 또는 강철, 종이 또는 플라스틱일 수 있다. 적절한 알루미늄 합금은 AA 1000, 3000, 및 5000 시리즈(series)의 합금을 포함한다. 적절한 강철 기판은 마일드 강철 시트(mild steel sheet) 및 스테인레스 스틸 시트(stainless steel sheet)를 포함한다.

알루미늄 합금 기판은 약 1∼30 mil, 바람직하게는 약 5∼20 mil, 더욱 바람직하게는 약 8∼20 mil의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 양극처리되지 않은 약 8.8 mil의 두께를 갖는 알루미늄 합금 기판이 특히 바람직하다.

기판은 연마(mill) 가공될 수도 있고 롤 텍스처링(roll texturing), 화학적 텍스처링 또는 전기화학적 텍스처링, 또는 이들의 조합을 통해 더욱 가공될 수도 있다. 롤 텍스처링은 전자 방전 텍스처링(EDT; electron discharge texturing), 레이저 텍스처링, 전자 빔 텍스처링, 기계적 텍스처링, 화학적 텍스처링 또는 전기화학적 텍스처링, 또는 이들의 조합을 통해 달성될 수 있다. 바람직한 기계적 텍스처 링은 숏 피닝(shot peening) 및 브러쉬 그레이닝(brush graining)을 포함한다. 결과로서 얻어진 텍스처링된 표면은 밀 가공된 표면보다 확산된 표면을 제공하며 표면에서 더 높은 균일성을 수반한다. 레이저-제거 중에, 비-균일 표면 결점은 레이저 배면(back) 반사와 관련된다. 본 발명의 제품의 텍스처링된 표면은 레이저 배면 반사를 최소화하고 레이저 제거 과정의 균일성 및 효율을 개선한다.

금속 표면의 주 표면은 윤활제 잔류물과 같은 표면 오염물을 제거하도록 세정된다. 적절한 화학적 표면 세정제로는 알칼리성 및 산성 수용액이 포함된다. 플라즈마 방사, 코로나 방전 및 레이저 방사도 활용될 수 있다.

도 1a 및 1b에 나타낸 본 발명의 인쇄 평판(2)의 제 1 실시예에서, 기판(4)는 레이저-제거 가능 부재(6)로 코팅된다. 레이저-제거 가능 부재(6)는 아크릴 중합체로부터 형성되고, 아크릴 중합체에 분산된 복수의 레이저-감수성(방사 흡수) 입자(8)를 포함한다.

제 1 실시예에서 및 이하에서, 아크릴 중합체는 친수성이다. 바람직한 아크릴 중합체는 유기인 화합물을 포함하는 공중합체이다. 여기에서 사용된 용어 "유기인 화합물"은 유기인산, 유기포스폰산, 유기포스핀산 뿐 아니라 이들의 다양한 염, 에스테르, 부분적 염 및 부분적 에스테르를 포함한다. 유기인 화합물은 아크릴산 또는 메타크릴산과 공중합될 수 있다. 비닐 포스폰산의 공중합체, 특히 약 5∼50 몰% 비닐 포스폰산과 약 50∼95 몰% 아크릴산을 포함하고 약 20,000∼100,000의 분자량을 갖는 공중합체가 바람직하다. 약 70 몰% 아크릴산 그룹과 약 30 몰% 비닐 포스폰산 그룹을 포함하는 공중합체가 특히 바람직하다. 아크릴 중합체는 롤 코팅, 분말 코팅, 스프레이 코팅, 진공 코팅, 에멀젼 코팅 또는 함침 코팅을 포함하는 통상의 코팅 공정에 의해 코일 공정에 또는 시트의 배치 공정에 적용될 수 있다. 바람직하게는, 아크릴 중합체는 롤 코팅에 의해 통상적으로 약 0.01∼1.0 mil, 바람직하게는 약 0.1∼0.3 mil의 두께로 도입된다. 비닐 포스폰과 아크릴산의 공중합체를 포함하는 아크릴 중합체는 친수성이다.

레이저-감수성 입자(8)는 적외선 방사를 흡수하는 모든 종류의 재료로부터 형성된다. 바람직한 입자는 약 7 ㎛ 이하의 평균 입자 크기를 갖는 무기 입자 또는 염료이다. 바람직한 염료는 아진(azine) 화합물 또는 아자이드(azide) 화합물, 또는 약 500 내지 약 1100 ㎚ 범위의 광을 흡수하는 다른 염료이다. 특히 바람직한 염료는 니그로신 베이스 BA(Nigrosine Base BA, Bayer Corporation of Pittsburgh, Pennsylvania)이다. 레이저-제거 가능 부재(6)는 아크릴산-비닐 포스폰산 공중합체 및 아진 염료를 포함할 때, 바람직한 염료 농도는 약 1∼10 wt.%, 바람직하게는 약 3∼5 wt.%이다. 무기 입자는 금속, 미네랄 또는 탄소의 입자일 수 있다. 금속 입자는 마그네슘, 동, 코발트, 니켈, 납, 카드뮴, 티타늄, 철, 비스무스, 텅스텐, 탄탈륨, 규소, 크롬, 알루미늄 또는 아연, 바람직하게는 철, 알루미늄, 니켈, 또는 아연일 수 있다. 레이저-제거 가능 부재(6)가 아크릴산-비닐 포스폰산 공중합체 및 산화망간을 포함할 때, 약 0.6 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 산화망간 입자의 바람직한 농도는 약 1∼15 wt.%이다. 금속 입자는 위에 확인된 금속의 산화물, 보라이드(boride), 카바이드, 설파이드, 할라이드 또는 니트라이드, 또는 클레이(clay)일 수 있다. 클레이는 펠드스파(feldspar) 및 카올리네이트(kaolinate)와 같은 수화된 실리케이트 및 알루미늄 실리케이트를 포함한다. 탄소는 카본 블랙, 그래파이트 (graphite), 램프블랙(lampblack) 또는 다른 시판되는 탄소성 입자의 형태로 사용될 수 있다. 다른 조성을 갖는 입자의 조합도 본 발명의 범위 내에 있다. 비록 아크릴 중합체는 본래 친수성이지만, 충분량의 레이저-감수성 입자의 포함은 레이저-감수성 입자를 갖는 아크릴 중합체의 조성물을 친유성으로 만든다. 본 발명은 아크릴 중합체, 및 중합체 조성물을 친유성으로 만들기 위한 충분량의 레이저-감수성 입자를 갖는 폴리머 조성물을 이용한다.

사용시, 인쇄 평판(2)은 도 1b에 나타낸 바와 같이 잉크가 수용된 인쇄 평판의 영역에서 레이저-제거 가능 부재(6)를 제거하여 기판을 노출시키도록 레이저로 이미지화된다. 부재(6)의 제거는 기판의 영역(10)을 노출하고 제거되지 않은 영역(12)을 남긴다. 영역(10 및 12)은 인쇄액에 대해 다른 친화성을 갖는다. 알루미늄은 레이저-제거 가능 부재(6)의 수 친화성 및 잉크 친화성 특성에 따라 친수성 또는 친유성으로 작용하므로 알루미늄은 바람직한 기판이다. 이 경우, 레이저-제거가능 부재가 친유성이면, 알루미늄 기판은 친수성으로 작용할 것이다. 물 또는 파운틴 용액(fountain solution)을 포함하는 인쇄액의 잉크는 영역(12)(제거되지 않은 부재(6))에 부착하는 한편, 영역(10)(알루미늄 기판(4))이 물 또는 파운틴 용액으로 덮일 것이다.

또는, 도 1c 및 1d에 나타낸 바와 같이, 평판(2')는 기판(4), 및 아크릴 중합체와 복수의 레이저-감수성 입자(8)를 포함하는 중합체 조성물로부터 형성되는 레이저-제거 가능 부재(6')를 포함한다. 레이저-제거 가능 부재(6')의 상부(14)를 처리하여 상부(14)를 친유성으로 만든다. 바람직한 처리는 코로나 방전, 전자빔 방전, 레이저 방사 또는 가열을 포함한다. 도 1d에 나타낸 바와 같이, 평판(2')은 상부(14)를 완전히 제거하고 친수성 영역(16)을 노출하고 제거되지 않은 친유성 영역(18)을 남기도록 바람직하게는 레이저로 이미지화된다. 레이저-제거 가능 부재(6')는 친유성 중합체 또는 복수의 레이저-감수성 입자(8)로부터 형성될 수도 있다. 적절한 친유성 중합체는 열가소성 또는 탄성 중합체를 포함한다. 바람직한 열가소성 중합체는 염화폴리비닐, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아미드 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 폴리에스테르를 포함한다. 적절한 탄성 중합체는 폴리부타디엔, 폴리에테르 우레탄 및 폴리(부타디엔-co-아크릴로니트릴)을 포함한다. 열가소성 또는 탄성 중합체는 미국특허 제5,711,911호, 제5,795,647호 및 제5,988,066호(각각 여기에 참고로 도입됨)에 개시된 방법을 통해 기판(4)에 도입될 수 있다. 위에 기술된 방법에 의한 친유성 중합체 상부(14)의 처리는 상부(14)를 친수성으로 만든다. 친유성 중합체가 레이저-제거 가능 부재(6')에 사용될 때, 노출 영역(16)은 친유성이고 제거되지 않은 영역(18)은 친수성이다.

본 발명의 제 2 실시예에서, 레이저-제거 가능 부재는 단지 그의 일부에만 레이저-감수성 입자를 포함한다. 도 2a 및 2b에 나타낸 바와 같이, 평판(20)은 층(28) 내에 분산된 레이저-감수성 입자(8)를 갖는 아크릴 중합체의 레이저-제거 가능 부재(26)에 의해 덮인 기판(4)을 포함한다. 층(28)은 레이저-제거 가능 부재(26)의 바닥에 가깝게 또는 인접하여 위치하고, 그 안에 어떠한 레이저-감수성 입자도 갖지 않는 부재(26)의 상부(30)에 의해 덮여 있다. 도 2b에 나타낸 바와 같 이, 평판(20)은 부분(30)을 완전히 제거하고 층(28)을 부분적으로 제거하여 영역(32)을 노출시키고 제거되지 않은 영역(34)을 남기기 위해 바람직하게는 레이저로 이미지화된다. 제거된 영역(32)은 친유성이고 제거되지 않은 영역(34)은 친수성이다. 물 또는 파운틴 용액을 포함하는 인쇄액의 잉크는 영역(32)에 부착하는 한편, 영역(34)은 물 또는 파운틴 용액으로 덮일 것이다.

또는, 도 3a 및 3b에 나타낸 바와 같이, 평판(40)은 기판(4), 및 상부(50)와 하부(52) 사이의 위치에 레이저-감수성 입자를 포함하는 아크릴 중합체의 층(48)을 갖는 레이저-제거 가능 부재(46)를 포함한다. 상부(50) 및 하부(52)는 그 안에 어떠한 레이저-감수성 입자(8)도 포함하지 않는다. 하부(52)는 황산바륨의 입자와 같은 절연 입자(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 다른 적절한 절연 입자는 이산화티탄, 알루미나, 또는 실리카 또는 이들의 조합을 포함한다. 하부(52) 내에서 절연 입자의 농도는 바람직하게는 약 60 wt.%까지, 보다 바람직하게는 약 50 wt.%까지이다. 절연 입자는 방사 처리된 레이저-감수성 입자(8)에 의해 발생된 열이 금속 기판(4)까지 통과하는 것을 방지하는 것으로 생각된다.

도 3b에 나타낸 바와 같이, 평판(40)은 상부(50)를 완전히 제거하고 하부(52)를 제거하지 않고 층(48)을 부분적으로 제거하여 친유성 영역(54)을 노출시키고 제거되지 않은 친수성 영역(56)을 남기기 위하여 바람직하게는 레이저로 이미지화된다.

또한, 도 4a 및 4b에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 기판(4), 및 레이저-제거 가능 부재(66)의 상단 가까이 또는 인접한 위치에 레이저-감수성 입자(8)를 포함하 는 아크릴 중합체의 층(68)을 갖는 레이저-제거 가능 부재(66)를 갖는 평판(60)을 포함한다. 그 안에 어떠한 레이저-감수성 입자도 갖지 않은 부재(66)의 하부(70)는 층(68)의 아래 놓인다. 평판(40)과 관련하여 위에 기술한 바와 같이, 하부(70)는 황산바륨 입자와 같은 절연 입자(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 도 4b에 나타낸 바와 같이, 평판(60)은 층(68)을 완전히 제거하여 하부(70)의 영역(72)을 노출시키고 제거되지 않은 영역(74)을 남기도록 레이저로 이미지화되는 것이 바람직하다. 영역(74)은 친유성이고 영역(72)은 친수성이다.

각각의 대응하는 평판(20, 40 및 60)에서, 층(28, 48 및 68)의 위치는 대응하는 레이저-제거 가능 부재(26, 46, 66)의 레이저 제거의 깊이를 결정한다. 평판(20, 40 및 60)에서, 대응하는 층(28, 48 및 68)은 친유성인 한편 대응하는 상부(30 및 50) 및 하부(70)는 친수성이다. 레이저-제거를 통한 이미지화는 바람직하게는 도 2b, 3b 및 4b에 나타낸 배열을 야기하여 인쇄액 내의 잉크가 대응하는 노출된 층(28, 48 및 68)에 부착하는 한편 물 또는 파운틴 용액이 대응하는 부분(30, 50 및 70)의 제거되지 않은 영역에 부착하게 된다.

평판(20)은 먼저 레이저-감수성 입자(8)를 포함하는 아크릴 중합체를 기판(4) 위에 도입하여 층(28)을 형성하고, 이어서 어떠한 레이저-감수성 입자도 없는 아크릴 중합체를 층(28)에 적용하여 상부(30)를 형성하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 평판(60)은 레이저-감수성 입자를 함유하는 층(68)에 앞서 레이저-감수성 입자가 없는 층(70)이 도입되는 것을 제외하고는 유사한 방식으로 생산된다. 평판(40)은 마찬가지로 먼저 어떠한 레이저-감수성 입자도 없는 아크릴 중합체를 기판(4) 위에 도입하여 하부(52)를 형성하고, 이어서 레이저-감수성 입자(8)를 함유하는 아크릴 중합체를 하부(52)에 도입하여 층(48)을 형성하고, 어떠한 레이저-감수성 입자도 없는 아크릴 중합체를 층(48) 위에 도입하여 상부(50)를 형성하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 그 안에 레이저-감수성 입자가 있거나 없는 아크릴 중합체를 도입하는 적절한 방식은 롤 코팅, 스프레이 코팅, 함침 코팅, 에멀젼 코팅, 분말 코팅 및 진공 코팅을 포함한다.

본 발명의 제 3 실시예는 도 5a, 5b 및 5c에 나타나 있으며, 기판(4) 및 아크릴 중합체로부터 형성되는 레이저-제거 가능 부재(86) 및 중간층(88)을 갖는 평판(80)을 포함한다. 레이저-감수성 입자(8)는 레이저-제거 가능 부재(86) 내 층(90) 중에 분산되는데, 층(90)은 그 안에 어떠한 레이저-감수성 입자도 갖지 않은 부재(86)의 상부(92)에 의해 덮이는 레이저-제거 가능 부재(86)의 바닥 가까이 또는 인접하여 위치한다. 중간층(88)은 위에 기술된 바와 같은 열가소성 또는 탄성 중합체로부터 형성될 수 있다. 레이저-제거 가능 부재와 기판 사이의 중간에 존재하는 레이저-감수성 입자를 갖는 어떤 레이저-제거 가능 부재들은, 중간층이 그 사이에 위치하였을 때 기판에 대한 개선된 부착을 보여주는 것으로 밝혀졌다. 중간층(88)은 기판(4)에 대한 레이저-제거 가능 부재(86)의 부착을 증진시키도록 작용한다. 평판(40)과 관련하여 위에 기술한 바와 같이, 층(88)은 황산바륨 입자와 같은 절연 입자(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

도 5b에 나타낸 바와 같이, 평판(80)은 상부(92)를 완전히 제거하고 층(90)을 부분적으로 제거하여 영역(94)을 노출시키고 제거되지 않은 영역(96)을 남기도 록 레이저로 이미지화되는 것이 바람직하다. 영역(94)은 친유성이고 영역(96)은 친수성이다. 또는, 층(90)을 완전히 제거하는 것에 의해, 도 5c에 나타낸 바와 같이 레이저-제거 가능 부재(86)가 완전히 제거되어 친유성 중간층(88)의 영역(98)을 노출시키고 제거되지 않은 영역(96)을 남길 수도 있다. 어느 경우에나, 인쇄액의 잉크는 노출된 영역(94(도 5b) 또는 98(도 5c))에 부착할 것이고 물이나 파운틴 용액은 제거되지 않은 영역(96)에 부착할 것이다.

도 6a, 6b 및 6c는 기판(4), 레이저-제거 가능 부재(106) 및 임의의 중간층(108)을 갖는 인쇄 평판(100)을 포함하는 본 발명의 제 4 실시예를 나타낸다. 중간층(108)은 평판(80)의 중간층(88)과 유사하고, 위에 기술한 바와 같은 열가소성 또는 탄성 중합체로부터 형성될 수 있고, 평판(40)과 관련하여 기술한 바와 같이 황산바륨과 같은 절연 입자(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 레이저-제거 가능 부재(106)는 그 안에 분산된 레이저-감수성 입자(8)를 갖는 아크릴 중합체로부터 형성되는 제 1 층(110) 및 인쇄액에 대해서 하나 이상의 층(108 및 110)과 다른 친화성을 갖는 중합체로부터 형성된 제 2 층(112)을 포함한다. 제 2 층(112)을 위한 적절한 중합체는 실리콘(silicone) 중합체 또는 공중합체(이하 실리콘 중합체로 총칭)이고, 이들은 통상 소수성이고 소유성(oleophobic)이다. 적절한 실리콘 중합체는 플루오로실리콘, 디메틸 실리콘, 디페닐 실리콘, 및 니트릴 실리콘을 포함한다.

도 6b에 나타낸 바와 같이, 평판(100)은 제 2 층(112)을 완전히 제거하고 제 1 층(110)을 부분적으로 제거하여 영역(114)을 노출하고 제거되지 않은 영역(116) 을 남기도록 레이저로 이미지화되는 것이 바람직하다. 영역(116)은 소수성 및 소유성이고 영역(114)은 친유성이다. 또는, 층(110)을 완전히 제거하는 것에 의해, 도 6c에 나타낸 바와 같이 레이저-제거 가능 부재(106)가 완전히 제거되어 친유성 중간층(108)의 영역(118)을 노출시키고 제거되지 않은 영역(116)을 남길 수도 있다. 평판(100)은 물 없는 인쇄액과 함께 사용될 수 있다. 잉크는 노출된 친유성 영역(114(도 6b) 또는 118(도 6c))에 부착할 것이고 제거되지 않은 영역(116)에 의하여 반발된다.

도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같은 본 발명의 제 5 실시예는 임의의 예비처리부(122)를 갖는 기판(4)과 레이저-제거 가능 부재(126)를 갖는 인쇄 평판(120)을 포함한다. 기판(4)의 예비처리부(122)는 분리된 중합체층일 수 있고 또는 통합된 전환 코팅일 수 있다. 적절한 중합체는 아크릴 중합체, 친수성 폴리프로필렌 조성물 및 열가소성 또는 탄성 중합체로, 이는 롤 코팅, 스프레이 코팅, 함침 코팅, 에멀젼 코팅, 분말 코팅 또는 진공 코팅을 통해 기판(4)에 도입될 수 있다. 폴리프로필렌은 본래 친유성인 반면, 충분량의 충전제 입자를 함유하는 조성물은 친수성이다. 적절한 충전제 입자는 위에 기술한 레이저-감수성 입자이다. 예비처리부(122)를 위한 다른 적절한 중합체는 2000. 3. 3일자 출원되고 본 출원의 양수인에게 양도되었으며 여기에 참고로 도입된 미국특허출원 제09/519,018호 ("Electrocoating Process for making Lithographic Sheet Material")에 기술된 에폭시 수지와 같은 전기 코팅된 중합체이다. 예비처리부(122)가 분리된 중합체층일 때, 예비처리부(122)는 평판(40)과 관련하여 위에 기술된 황산바륨 입자와 같은 절연 입자(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 기판(4)이 알루미늄 또는 다른 금속일 때, 예비처리부(122)는 기판(4)에 도입되는 추가의 층 대신 전환 코팅(기판(4)의 반응된 표면)일 수 있다. 예비처리부(122)를 위한 바람직한 전환 코팅은 Zn, Cr, P, Zr, Ti 및 Mo의 화합물 또는 염을 포함한다.

레이저-제거 가능 부재(126)는 그 안에 분산된 레이저-감수성 입자(8)를 갖는 아크릴 중합체로부터 형성된 제 1 층 및 인쇄 평판에 대하여 층(128)과는 다른 친화성을 갖는 중합체로부터 형성된 제 2 층(130)을 포함한다. 제 2 층(130)을 위한 적절한 재료는 아크릴 중합체 및 친수성 폴리프로필렌 조성물과 같은 친수성 중합체이다. 제 2 층(130)의 중합체는 또한 실리콘 중합체 또는 공중합체와 같은 소수성 및 소유성 중합체일 수도 있다. 적절한 실리콘 조성물은 플루오로실리콘, 디메틸 실리콘, 디페닐 실리콘 및 니트릴 실리콘을 포함한다.

도 7b에 나타낸 바와 같이, 평판(120)은 제 2 층(130)을 완전히 제거하고 제 1 층(128)을 부분적으로 제거하여 친유성 영역(132)을 노출하고 제거되지 않은 영역(134)을 남기도록 레이저로 이미지화되는 것이 바람직하다. 제 2 층(130)이 아크릴 중합체로부터 형성될 때, 영역(134)은 친수성이다. 인쇄액의 잉크는 노출된 영역(132)에 부착하고 물 또는 파운틴 용액은 제거되지 않은 영역(134)에 부착할 것이다. 제 2 층(130)이 실리콘 중합체로부터 형성될 때, 영역(134)은 소수성 및 소유성이고, 평판(120)은 물 없는 인쇄액과 함께 사용될 수 있다. 잉크는 실리콘 함유 제 2 층(130)에 의해 반발되고 잉크는 친유성 영역(132)에 부착한다.

또는, 도 7c 및 7d에 나타낸 바와 같이, 평판(120')는 기판(4) 및, 평판(120)의 레이저-제거 부재(126)와 유사한 레이저-제거 부재(126')를 포함하는데, 예외는 제 2 층(130')이 위에 기술된 열가소성 또는 탄성 중합체와 같은 친유성 중합체로부터 형성된다는 것이다. 제 2 층(130')의 상부(136)는 평판(2')과 관련하여 위에서 기술된 바와 같이 상부(136)를 친수성으로 만들도록 처리된다. 도 7d를 참고하면, 평판(120')은 제 2 층(130')을 완전히 제거하여 층(128)의 친유성 중합체를 노출하는 한편, 제거되지 않은 영역(134')을 남기도록 레이저로 이미지화되는 것이 바람직하다. 제 2 층(130')은 복수의 레이저-감수성 입자를 더욱 포함할 수 있다. 제 2 층(130')의 친유성 중합체를 노출하도록 친수성 상부(136)를 제거하는 것도 가능하다.

본 발명의 핵심 양상은 아크릴 중합체 또는 다른 친수성 중합체 및 복수의 레이저-감수성 입자를 갖는 중합체 조성물을 적어도 부분적으로 포함하는 레이저-제거 가능 부재의 사용이다. 이 중합체 조성물을 도입한 인쇄 평판은 레이저 제거를 통해 성공적으로 이미지화될 수 있고 많은 인쇄 사이클에서 사용되기에 충분히 내구성이 있다는 것이 발견되었다. 비록 본 발명은 제거 가능 중합체층 내에 레이저-감수성 입자를 포함하는 것으로 기술되었지만, 이는 제한을 의미하는 것은 아니다. 레이저 방사는 그 안에 레이저-감수성 입자를 포함하지 않는 원하는 중합체를 제거하도록 제어될 수 있다.

본 발명은 또한 이미지화 방사에 의해 제거되지 않거나 부분적으로만 제거되는 인쇄 부재를 갖는 인쇄 평판 및 이를 이미지화하는 방법을 포함한다. 도 8a 및 8b는 기판(4) 및 중합체 인쇄 부재(146)를 갖는 인쇄 평판(140)을 보여준다. 인쇄 부재(146)의 중합체는 인쇄액에 대한 초기 친화성을 갖고 바람직하게는 아크릴 중합체로부터 형성되어 인쇄 부재(146)의 상부 표면(148)은 친수성이다. 이 실시예에서는, 어떠한 레이저-감수성 입자도 인쇄 부재(146)에 포함되지 않는다. 도 8a에 나타낸 바와 같이 레이저 등으로부터 이미지화 방사에 노출되면, 상부 표면의 부분(150)은 친유성이 되는 반면, 노출되지 않은 부분(152)는 친수성으로 남아(도 8b) 인쇄 가능한 이미지를 생성한다. 방사의 에너지는 상부 표면(148)의 표면 화학을 변화시켜 상부 표면(146)에 의한 인쇄액의 친화성을 변화시킨다. 또는, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 방사는 부분(150')을 부분적으로 제거할 수 있고 또한 표면(148) 아래 놓이고 제거 중에 노출되는 부분(150')의 잉크에 대한 친화성에 변화를 야기한다. 예를 들어, 인쇄 부재(146)가 초기에 친수성 및 소유성일 때, 노출된 부분(150')은 방사 처리로 더 친유성이 되는 반면, 노출되지 않은 부분(152)은 친수성 및 소유성으로 남는다.

레이저-감수성 입자(8)를 포함하는 인쇄 평판(160)이 도 9a 및 9b에 보여진다. 인쇄 평판(160)은 기판(4) 및 중합체 인쇄 부재(166)를 갖는다. 인쇄 부재(166)의 중합체는 인쇄액에 대한 초기 친화성을 갖고, 바람직하게는 아크릴 중합체로부터 형성되어 인쇄 부재(166)의 상부 표면(168)이 친수성이다. 인쇄 부재(166)는 아크릴 중합체로부터 형성되고 도 3a에 나타낸 평판(40)과 유사하게 그 안에 분산된 레이저-감수성 입자(8)를 갖는 제 1 층(170)을 포함한다. 도 9a에 나타낸 바와 같이 레이저 등으로부터 이미지화 방사에 노출되면, 상부 표면(168)의 부분(172)은 친유성이 되는 반면, 노출되지 않은 부분(174)은 친수성으로 남게 되 어(도 9b) 인쇄 가능한 이미지를 생성한다. 방사는 입자(8)에 의해 흡수되어 입자(8)가 진동하고 열을 발생하도록 하는데, 이것은 상부 표면(168)으로 전도되는 것으로 생각된다. 상부 표면(168)의 가열은 상부 표면(168)의 표면 화학을 변화시켜 상부 표면(168)의 인쇄액에 대한 친화성을 변화시키는 것으로 생각된다. 또는, 도 9c에 나타낸 바와 같이, 방사는 부분(172')을 부분적으로 제거할 수 있고 또한 부분(172')의 잉크에 대한 친화성의 변화를 야기한다. 예를 들어, 인쇄 부재(166)가 초기에 친수성 및 소유성일 때, 부분(172')은 방사 처리로 더 친유성이 되는 반면, 노출되지 않은 부분(174)은 친수성 및 소유성으로 남는다.

인쇄 부재(166)는 평판(40)의 층(52)(도 3a) 또는 평판(120)의 층(122)(도 7a)와 같은 재료로부터 형성되는 제 2 층(176)을 더욱 포함할 수 있다. 제 2 층(176)은 평판(40)과 관련하여 위에 기술된 바와 같이 황산바륨 입자와 같은 절연 입자를 포함할 수 있다. 또는, 상부 표면(168)이 레이저-감수성 입자(8)를 포함하도록, 레이저-감수성 입자(8)를 함유하는 층(170)이 기판(4)에 인접하여 위치하거나(도시되지 않음), 또는 인쇄 부재(166)의 최상층이 될 수 있다(도시되지 않음). 레이저-감수성 입자(8)는 평판(2)의 레이저-감수성 부재(6)(도 1a)와 유사하게 인쇄 부재(166) 전체에 걸쳐 분포될 수 있다.

인쇄액에 대한 상부 표면(148 또는 168)의 초기 및 최종 친화성이 평판인쇄를 허용하도록 다르다면, 다른 중합체 조성물이 인쇄 부재(146 및 166)에 사용될 수 있다(예를 들어 초기에 친유성이고 이미지화 방사에 노출되면 친수성으로 변하는 중합체). 평판(140 및 160)은 평판(2, 20, 40 및 60)에 대하여 위에 기술된 바 와 같이 제작될 수 있다.

앞서의 설명에 개시된 개념으로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 변형이 이루어질 수 있음은 본 분야의 당업자에게 명백히 이해될 것이다. 이러한 변형은 특허청구범위에서 그의 언어로 명백히 다르게 언급하지 않는 한, 다음 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 간주될 것이다. 따라서, 여기에 구체적으로 기술된 특정 실시예는 단지 예시적인 것이고 첨부된 특허청구범위 및 이의 모든 다른 균등물의 완전한 범위로 주어지는 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

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64. 주 표면을 갖는 기판;

    상기 주 표면 위에 위치하는 중간층; 및

    상기 중간층 위에 위치하는 레이저-제거 가능 부재를 포함하는 인쇄 평판에 있어서,

    상기 레이저-제거 가능 부재는 (ⅰ) 유기인 화합물을 포함하는 아크릴 중합체, 및 (ⅱ) 복수의 레이저-감수성 입자를 포함하는 제 1 중합체 조성물로 형성된 제 1 층을 포함하고, 상기 제 1 중합체 조성물은 레이저를 상기 레이저-감수성 입자에 조사할 때 제거될 수 있는 인쇄 평판.
65. 제 64 항에 있어서, 상기 아크릴 중합체는 아크릴산과 비닐 포스폰산의 공중합체인 인쇄 평판.
66. 제 64 항에 있어서, 상기 기판이 금속, 종이 또는 플라스틱으로 된 인쇄 평판.
67. 제 66 항에 있어서, 상기 기판이 알루미늄으로 된 인쇄 평판.
68. 제 64 항에 있어서, 상기 레이저-제거 가능 부재는 제 2 층을 더욱 포함하고, 상기 제 2 층은 친수성 아크릴 중합체, 친수성 폴리프로필렌 조성물 및 실리콘 중합체로 구성되는 그룹으로부터 선택된 제 2 중합체 조성물을 포함하는 인쇄 평판.
69. 제 64 항에 있어서, 상기 평판은 열가소성 또는 탄성 중합체로 형성된 제 3 층을 더욱 포함하는 인쇄 평판.
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74. 제 64 항에 있어서, 상기 레이저-감수성 입자는 염료, 금속, 미네랄 및 탄소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 인쇄 평판.
75. 주 표면을 갖는 기판; 및

    상기 주 표면 위에 위치하는 레이저-제거 가능 부재를 포함하는 인쇄 평판에 있어서,

    상기 레이저-제거 가능 부재는 복수의 레이저-감수성 입자를 포함하는 제 1 중합체 조성물을 포함하고, 상기 제 1 중합체 조성물은 레이저를 상기 레이저-감수성 입자에 조사할 때 제거될 수 있고, 그리고 인쇄액에 대하여 제 1 중합체 조성물과 친화성이 다른 제 2 중합체 조성물을 더욱 포함하는 인쇄 평판.

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