[发明专利]激光可雕刻组合物和柔性版印刷前驱体

说明书

技术领域

本发明涉及激光可雕刻组合物和可使用该组合物制备的柔性版印刷前驱体。本发明还涉及使柔性版印刷前驱体成像以制备柔性版印刷部件，例如柔性版印刷版和印刷滚筒。此外，本发明提供用于激光雕刻的系统和用于柔性版印刷的方法。

 

背景技术

柔性版印刷版有时称为“凸版印刷版”并且具有凸起的浮雕图像，在其上施涂油墨以便应用于印刷材料。柔性版印刷版通常具有橡胶或弹性体的性质。柔性版印刷版已经以很多方式成像。使所述版成像的常用方法是通过掩膜元件或透明物使涂布在基材上的光敏组合物曝光并然后用合适的溶剂除去涂层的非曝光区域来制备浮雕图像。不除去剩余的曝光区域，因为光敏组合物的交联使这些区域不溶于冲洗（或显影）溶剂。这些剩余区域提供待上墨的成像区域并构成柔性版印刷版的工作部分。也可以使用具有所需的凸起的浮雕图像的柔性版印刷滚筒或无缝套筒进行柔性版印刷。通过使用近期可用的高功率激光器，如CO₂激光器和IR激光器二极管，目前能够使用这样的激光器制造柔性版印刷版前驱体，其能够直接被雕刻以提供柔性版印刷所必需的期望的浮雕表面。这还被称为“直接激光雕刻”并通过免除对用以制备柔性版印刷版的负片或光掩膜的需要并免除溶剂处理的使用而提供优势。

柔性版印刷版的浮雕中的非印刷孔在网屏区域中至少为0.05 mm深，并且在厚柔性版印刷版或其他柔性版印刷部件的情况下在其他成像区域可以呈现出最高达3 mm的值。因此，必须例如借助于激光除去大量材料。因此，在这方面直接激光雕刻非常不同于从印刷版领域已知的其他技术，在所述其他技术中激光器只用于例如石版印刷版或在光敏聚合物柔性版上使用的掩膜的薄层成像，对其来说柔性版印刷版的实际制造仍然通过冲洗和显影方法实现。

已经记载各种硫化热塑性弹性体材料和烯属聚合物在柔性版印刷元件前驱体中的激光可雕刻层中用作粘合剂。例如，美国专利6,776,095 (Telser等人)记载了使用两步交联方法和各种热塑性弹性体嵌段共聚物以提供激光可雕刻的柔性版印刷版前驱体。所述热塑性弹性体可以是与合适的交联化学品结合使用的苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。

将颗粒材料例如无机填料和有机颗粒加入在激光可雕刻（或激光可烧蚀）组合物中使用的弹性体组合物中以改善可雕刻性。出于同样的目的，在这样的组合物中也可以提供空隙。例如美国专利6,159,659 (Gelbart)记载了具有弹性体无孔顶层和在该顶层下方的多孔激光可烧蚀层的柔性版印刷版。所述激光可烧蚀下层含有能够通过加入玻璃颗粒或塑料微气囊（microballoon）（例如尺寸为50-100 μm的可商购Expancel^?珠粒）形成的空隙。

类似地，美国专利6,090,529 (Gelbart)记载了一种结构，其中多孔层是发泡层或可以含有微气囊，并还描述了通过使用熔化并收缩指定区域中的多孔层而非使其烧蚀的较低功率激光器形成凹入式图像区域的方法。

美国专利6,989,220 (Kanga)记载了通过提供含有微球的可收缩的(collapsible)可固化层制造经成像的浮雕版的方法。所述微球可以是具有含烃液体的热塑性外壳的膨胀或不膨胀的微球（例如Expancel^?珠粒），其尺寸在6 μm至40 μm的范围。

美国专利4,060,032 (Evans)记载了低密度多层复合材料版，其可以通过引入由聚（偏二氯乙烯-共-丙烯腈）的热塑性外壳和在指定聚合物粘合剂中的液化发泡剂的核心制成的可膨胀微囊获得。所述微囊可以在柔性版印刷版制造过程中膨胀。可成像层中的所得泡沫气室（cell）尺寸为14至20 μm。

美国专利申请公开2008/0261028 (Regan等人)记载了包含各种弹性体树脂和无机或有机颗粒的激光可烧蚀组合物和印刷版前驱体。

共同未决和共同受让的美国序列号13/053,700（由Landry-Coltrain和Franklin于2011年3月22日提交）记载了含有纳米晶体聚烯烃和任选的化学非活性颗粒或微囊以加强材料的机械性能、提高材料的硬度或降低材料粘着性和减少烧蚀碎片（能够使碎片收集更容易并改善激光雕刻部件的清洁度）的激光可雕刻层。非活性无机颗粒包括各种无机填料材料、非活性微囊，例如上述公开中所记载的那些。非活性微球可以是中空的或填充非活性溶剂的，并促进激光可雕刻层中的雕刻，因为它们降低了雕刻所需的能量。有用的非活性微球可以由无机玻璃材料形成，例如氧化硅玻璃、硅酸镁玻璃或非活性热塑性聚合物外壳材料（例如苯乙烯或丙烯酸酯共聚物或偏二氯乙烯共聚物）。