用于柔性印刷元件的熱處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明概括而言設(shè)及一種用于柔性印刷元件的熱處理裝置W及使用該裝置的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 柔版印刷是一種通常用于大量運(yùn)轉(zhuǎn)的印刷方法。柔版印刷被用來在不同種類的基 板，例如紙張、造紙?jiān)?、瓦愣紙板、薄膜、錐紙及層壓板上進(jìn)行印刷。報(bào)紙和雜物袋是突出 的例子。粗糖表面和拉伸薄膜僅能通過柔版印刷的方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)地印刷。柔性印刷板為在 開闊區(qū)域上具有突起的圖像元件的凸紋板。此類板可為印刷工提供許多優(yōu)點(diǎn)，主要是基于 其耐用性及其易于制作。
[0003] 制造商所提供的典型的柔性印刷巧版是一種多層式的物品，其是依序由背襯層或 支撐層、一層或多層的未曝光(未固化)的光聚合物、保護(hù)層或滑膜、W及蓋片所制成。
[0004] 一層或多層未曝光的光聚合物層可包括任何一種已知的光聚合物、單體、引發(fā)劑、 反應(yīng)性或非反應(yīng)性的稀釋劑、填料和染料。本文中使用的術(shù)語"光可固化"表示一種固體組 合物，其受到光化福射時(shí)會(huì)進(jìn)行聚合、交聯(lián)或任何其它固化或硬化反應(yīng)，其結(jié)果是該材料未 曝光的部分可W從曝光（固化)部分有選擇地分離出來并且移除，從而形成固化材料的=維 或凸紋圖案。優(yōu)選的光可固化材料包括彈性化合物、具有至少一個(gè)乙締基端基的締鍵式不 飽和化合物W及光引發(fā)劑。示例性的光可固化材料公開于Goss等人的歐洲專利申請第 045633642號(hào)和第064087841號(hào)、英國專利第1，366,769號(hào)、86'甘16'等人的美國專利第5， 223，375號(hào)、MacL址an的美國專利第3，867，153號(hào)、AlIen的美國專利第4，264，705號(hào)、Chen等 人的美國專利第4，323，636 號(hào)、第4，323，637 號(hào)、第 4，369，246 號(hào)W及第4，423，135 號(hào)、Holden 等人的美國專利第3，265，765號(hào)、Heinz等人的美國專利第4，320，188號(hào)、Gruetzmacher等人 的美國專利第4,427,759號(hào)、1111的美國專利第4,622,088號(hào)、8〇11111等人的美國專利第5，135， 827號(hào)，上述專利的每一篇的主題皆通過引用而完全并入本申請。如果使用第二光可固化 層，即覆蓋層，其通常位于第一層上且組成相似。
[0005] 光聚合物材料通常在至少某些光化福射波長范圍內(nèi)進(jìn)行交聯(lián)（固化)和硬化。如本 文中使用的，光化福射是能夠在曝露區(qū)域產(chǎn)生化學(xué)變化的福射。光化福射包括，例如，強(qiáng)化 (例如激光)和非強(qiáng)化光，特別是在UV和紅外線波長范圍內(nèi)。優(yōu)選的光化福射波長范圍為約 250nm~450nm，更優(yōu)選為約30化m~400nm。一種適合的光化福射源為UV燈，雖然其它福射源 通常也是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。
[0006] 雖然光聚合物印刷元件通常W"平坦"薄片形式使用，但W連續(xù)圓柱形式(如連續(xù) 環(huán)形（continuousin-the-round) (UTR)光聚合物套筒）使用該印刷元件則具有特別的應(yīng) 用及優(yōu)點(diǎn)。CITR套筒可應(yīng)用在例如壁紙、裝飾及禮品包裝紙等的連續(xù)圖案的印刷中。典型的 CITR光聚合物套筒通常包括套筒載體(支撐層)和至少一層位于支撐層上的未曝光的光可 固化層。
[0007]柔性版印刷元件由光聚合物印刷巧版，通過使該光聚合物的印刷巧版成像，W在 該印刷元件的表面上產(chǎn)生凸紋圖像來制造。通?？赏ㄟ^有選擇地將該光可固化材料曝露于 光化福射而實(shí)現(xiàn)，該曝光作用用于使光可固化材料在被福射區(qū)域變硬或交聯(lián)。然后將未曝 露于光化福射的區(qū)域在下一步中進(jìn)行移除。
[0008] 印刷元件通過幾種相關(guān)的方法之一而有選擇地曝露于光化福射。在第一種可選方 法中，使用具有透光區(qū)域和實(shí)質(zhì)上不透光區(qū)域的照相負(fù)片來有選擇地阻斷光化福射至該印 刷版元件的傳送。在第二種可選方法中，在未曝光的光聚合物層上涂布對(duì)激光燒蝕敏感的 光化福射(實(shí)質(zhì)上)不透明層。然后，使用激光來燒蝕該光化福射不透明層的選定區(qū)域，W產(chǎn) 生原位負(fù)片。該技術(shù)是本領(lǐng)域公知的，并且描述于例如化n的美國第5,262,275號(hào)和第6， 238,837號(hào)專利，W及化ng等人的美國第5,925,500號(hào)專利中，運(yùn)些專利的主題全文均W引 用方式并入本文。在第=種可選方法中，使用光化福射的聚焦光束來有選擇地曝光該光聚 合物。運(yùn)些可選方法中的任一種都可接受，條件是只要其能有選擇地使該光聚合物曝露于 光化福射，從而有選擇地固化光聚合物的一部分即可。
[0009] 任何傳統(tǒng)的光化福射源都可使用于此曝光步驟。適合的可見光及UV光源的例子包 含碳弧、隸蒸氣弧、巧光燈、電子閃光單元、電子束單元及照相泛光燈。在此僅為舉例而非限 制。
[0010] 成像后，對(duì)印刷元件進(jìn)行加工或"顯影"，W去除光聚合物層的未固化(即，未交聯(lián)） 部分，而沒有干擾到該光聚合物層的已固化部分，W在印刷元件的表面上產(chǎn)生凸紋圖像。典 型的顯影方法包括用各種不同的溶劑或水沖洗，通常用刷子。對(duì)于顯影其它可能采用的方 法還包括熱顯影或使用氣刀。
[0011] 在柔版印前印刷工業(yè)中迫切希望消除在顯影凸紋圖像中對(duì)印刷元件進(jìn)行化學(xué)加 工的需要，從而使得由制版至印刷的時(shí)間更快。因此，熱顯影方法通過加熱的方式來處理光 聚合物印刷版;利用固化和未固化的光聚合物之間的烙點(diǎn)差異來顯影潛在的圖像。此方法 的基本參數(shù)已公知，如同在美國專利第7，122,295、6,773,859、5,279,697、5，175,072及3， 264,103號(hào)，在公開的美國專利公開號(hào)US2006/0124009、US2010/0119978W及WO01/ 88615、W0 01/18604及EP1239329中所述，其各自的主題在此W引用方式全部引入。運(yùn)些方 法可W不需使用顯影溶劑，也不需要為了去除溶劑而耗費(fèi)冗長的版干燥時(shí)間。運(yùn)些方法的 速度和效率可使其用于制造需要快速印刷周期及大量印刷的報(bào)紙和其它出版物所用的柔 性印刷版。
[0012] 在印刷版受熱時(shí)，光聚合物的組成必須使得在固化和未固化的聚合物之間的烙體 溫度存在實(shí)質(zhì)上的差異。精確的說，運(yùn)種差異須使得已固化的光聚合物在加熱時(shí)能夠產(chǎn)生 圖像。未固化的光聚合物（即光聚合物層未與光化福射接觸的部分)烙化和/或?qū)嵸|(zhì)上軟化， 而固化的光聚合物則仍維持固態(tài)，并且在所選擇的熱加工的溫度下仍完整無損。因此，烙體 溫度的差異可使未固化的光聚合物被有選擇地移除，從而產(chǎn)生所需的圖像。
[0013] 通過進(jìn)行傳導(dǎo)、對(duì)流或其它本領(lǐng)域公知的加熱方法將印刷元件加熱至足夠發(fā)生烙 化或軟化的溫度。例如，印刷元件可W加熱到至少約70°C的溫度，更典型的為約120°C~200 °C。準(zhǔn)確的溫度取決于所使用的特定光聚合物的性質(zhì)。然而，通?？紤]有兩種主要的因素決 定顯影溫度：
[0014] 1)顯影溫度優(yōu)選設(shè)定在低端的未固化的光聚合物的烙化或軟化的溫度和高端的 固化的光聚合物的烙化或軟化的溫度之間。其使得有選擇地移除光聚合物，從而產(chǎn)生圖像； W及
[0015] 2)較高的顯影溫度、快速的加工時(shí)間。然而，顯影溫度不能太高W分解固化的光聚 合物。該溫度應(yīng)充分烙化或?qū)嵸|(zhì)上軟化未固化的光聚合物，從而使其被移除。
[0016] -旦對(duì)印刷元件進(jìn)行加熱，未固化的光聚合物可W被烙化或移除。加熱的印刷元 件與材料接觸，該材料可吸收或者是去除被軟化和/或烙化的未固化的光聚合物。此種移除 過程一般稱之為"吸除"且通常使用吸收性網(wǎng)材料來完成?？蒞使用織物或無紡布材料，且 該材料可W是聚合物基或紙的材料，只要該材料能夠承受所設(shè)及的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度即可。吸除伴 隨使用一個(gè)或多個(gè)漉W使吸除材料與加熱的印刷元件接觸。
[0017] 通過進(jìn)行傳導(dǎo)、對(duì)流或其它本領(lǐng)域公知的加熱方法對(duì)未固化的光聚合物層進(jìn)行加 熱，使其達(dá)到足夠產(chǎn)生烙化的溫度。經(jīng)由使吸收性片材料與光可固化層進(jìn)行程度不同的接 觸，從而發(fā)生未固化的光聚合物從光聚合物層到吸收性片材料的轉(zhuǎn)移。當(dāng)仍然處于加熱條 件下，吸收性片材料從與支撐層接觸的已固化的光聚合物層分離，W顯示出凸紋結(jié)構(gòu)。冷卻 后，得到能夠安裝于印刷板套筒上的柔性印刷板。
[0018] 在完成顯影步驟后，印刷板元件任選地，但優(yōu)選進(jìn)行后曝光W進(jìn)一步光化福射和/ 或脫黏，然后將印刷元件冷卻W待用。
[0019] 通常的熱顯影(也稱為熱加工)裝置包括：
[0020] a)用于支撐柔性版印刷元件的機(jī)構(gòu)；
[0021] b)用來軟化或烙化在柔性版印刷元件的已成像且已曝光表面上的未交聯(lián)光聚合 物的加熱機(jī)構(gòu);和
[0022] C)至少一個(gè)漉，能夠?qū)⑽牧吓c柔性版印刷元件的表面進(jìn)行接觸W移除柔性版 印刷元件表面上的軟化或烙化的未