专利名称：柔性版印刷用的包括成整体的uv透明衬垫层的光致聚合物空白套筒的制造方法
技术领域：
本发明涉及光致聚合物空白套筒的制造方法，本发明尤其涉及可由终端用户成象的、用于柔性版印刷的光致聚合物空白套筒的制造方法。
由可光致聚合的组合物形成的柔性版印版在印刷领域中的用途是众所周知的。这类可光致聚合的组合物通常包含至少一种弹性粘合剂、一种单体和一种光引发剂。当光致聚合物印版从背面接受光化辐射曝光时，可光致聚合物层就会发生聚合。这一步骤通常称为初始“背面曝光”步骤，在该步骤中形成印版横截面的聚合区域，该区域称为“版基”。该版基为在印版上形成浮雕图象提供支撑。当版基上部的光致聚合物部分经光化辐射曝光，在印版上形成所需图象后，通常用溶剂洗去印版上未曝光区域，从而形成印刷的浮雕图象。然而，当采用单个附着式印版，其中印版是环绕印版滚筒或印版套筒时，接缝或空隙会中断图象，从而使转印到承印材料上的印刷图象发生混乱或畸变。
近年来，已经开发了包括作为各类印刷载体的光致聚合物层的“无接缝”空心圆柱形套筒。例如，在现有的一种印刷方法和产品(可从OEC Graphics，Inc.商购的牌号为SEAMEX的产品)中，在金属或塑料套筒上包裹有平板形可光致聚合材料，两端经加热融合而使可光致聚合材料粘合在套筒上。为了获得支撑浮雕图象细节所需要的版基，要使可光致聚合材料在包裹套筒之前经受背面曝光步骤。然而，常常希望制造一种包括下层衬垫层(如衬垫泡沫体等)的无缝光致聚合物表面。虽然上述制造方法可包括这种衬垫层，但这样会很耗时，也会限制产品的体积。
为了获得大体积无接缝光致聚合物套筒，由于融合时在接缝处会发生变位，因此提出了无“版基”光致聚合物套筒。由于版基和版基上面的未曝光光致聚合物是在不同条件下融合，所以会发生变位。因此，在上述制造空白套筒需要进行背面曝光步骤的方法中存在一些问题。
希望能够制造出包括衬垫层上未曝光的光致聚合物层的，可易于并高效地进行背面曝光的大体积光致聚合物套筒。还希望能够制造出一种易于由终端用户成象用于提高印刷质量的空白光致聚合物套筒。
因此，在技术上仍需一种制造用于柔性版印刷作业的光致聚合物印刷套筒的改进方法。
本发明的实施方案通过提供包括衬垫层的光致聚合物套筒而满足了上述要求，其中衬垫层与套筒是成整体的，光致聚合物是易于固化的。本发明还提供了易于由终端用户成象、用于提高印刷质量的空白光致聚合物套筒。
根据本发明的一个方面，提出的制造光致聚合物空白套筒的方法包括提供具有内表面和外表面的圆筒形套筒基体，在套筒基体的外表面上施加一层衬垫层，其中衬垫层对固化辐射是基本上透明的。所谓“固化辐射”是指引发光致聚合物聚合的那些辐射波长。所谓“基本上透明”是指至少20％的入射辐射能通过该衬垫层。该方法还包括在衬垫层上施加一层光致聚合物层，将套筒基体的内表面在固化辐射下进行曝光，以致该辐射透过套筒，使与衬垫层相邻接的部分厚度的光致聚合物层基本固化。
优选的是，套筒基体选自纤维增强的聚合物树脂或塑料。套筒基体的厚度优选为约0.01与约6.35毫米之间，更优选为约0.60与0.80毫米之间。
衬垫层优选选自开孔泡沫材料，闭孔泡沫材料或体积置换材料。衬垫层的厚度优选为约0.25与约3.25毫米之间，更优选为约1.0与1.5毫米之间.优选通过旋转铸塑、挤塑或刮板涂布或刮刀涂布将衬垫层涂敷在套筒基体上。或者，衬垫层可以片材形态用粘合剂粘合在套筒基体上。优选的是，在衬垫层施加后，对衬垫层表面进行研磨达到预定的厚度。衬垫层对波长为约300-约425纳米的UV入射光的透射率优选为约20％至约80％。
施加衬垫层后，将光致聚合物层施加在衬垫层上。光致聚合物层优选包括苯乙烯类嵌段共聚物基材料。光致聚合物优选通过涂敷任选密封剂或增粘剂而层合在衬垫层上。然后，通过加热将光致聚合物层融合在衬垫层的表面上。光致聚合物层优选在施加后，或在套筒基体的内表面经辐射曝光后，磨削至预定的厚度。光致聚合物层的厚度优选为约1.0与1.5毫米之间。
然后套筒基体的内表面用固化辐射进行曝光，以致辐射透过套筒中各层，使光致聚合物层固化至所要求的厚度而形成“版基”。通常，这种固化辐射包括UV辐射。由于衬垫层是由对这种固化辐射透明的材料形成的，因此套筒可采用常规“背面曝光”步骤从内部固化。这可节省制备光致聚合物的时间，减少废料，并可使图象处理者可通过选择改变图象浮雕深度来提高印刷质量。
优选的是，该方法还包括用可消蚀涂料涂敷光致聚合物层。可消蚀涂料的作用在于保护光致聚合物层免受UV光的作用，由此防止使用前未固化的光致聚合物层(版基上面)固化。
在本发明另一个实施方案中，该方法包括在衬垫层与光致聚合物层之间施加一层阻隔层，即将阻隔层施加在衬垫层上，而光致聚合物层施加在阻隔层上。阻隔层优选包含成膜聚合物如丙烯酸类树脂或聚偏二氯乙烯。优选的是，阻隔层的厚度为约0.015与0.050毫米之间，更优选为约0.25毫米。光致聚合物层优选层合在阻隔层上，然后用热熔方法使其与阻隔层相融合。
制得的包含(未固化的)光致聚合物层的空白套筒可采用本领域所用常规设备进行成象和加工。
因此，本发明的特征是提供用于柔性版印刷领域的包括成整体的、辐射透明的衬垫层的光致聚合物空白套筒。本发明的其它特征和优点可从下述说明、附图和所附权利要求书中得到了解。
图1是根据本发明的一个实施方案的光致聚合物空白套筒的横截面图；和图2是制造根据本发明一个实施方案的光致聚合物空白套筒的方法的流程方框图。
与包含衬垫层的先有技术的方法相比，本发明实施方案具有若干优点。通过采用对辐射透明的衬垫层，可采用常规方法的“背面曝光”步骤来使光致聚合物层的版基硬化。此外，由于提供了终端用户所用空白套筒，因而终端用户可通过改变浮雕图象的深度来获得较高质量的印刷品。
图1所示的是一个具有无接缝表面的光致聚合物空白套筒10的实施方案，该套筒包括套筒基体12、衬垫层14、任选阻隔层16和光致聚合物层18。套筒基体12是薄壁中空圆筒形套筒，该基体优选包括壁厚为约0.01与6.35毫米之间，更优选为约0.60与0.80毫米之间的纤维增强聚合物树脂。可用于本发明的一个套筒基体结构的实例已公开在一般受让的美国专利6703095中。该圆筒形基体在流体压力下是可膨胀的，当套筒装在滚筒、芯轴等上时具有流体密封性。
如图1所示，衬垫层14施加在套筒基体12上。优选的是，该衬垫层的厚度为约0.25与3.25毫米之间，更优选为约1.0与1.50毫米之间。衬垫层可包含开孔或闭孔泡沫材料或柔软的可替代材料。衬垫层优选至少对那些引发光致聚合物层聚合的UV辐射波长是透明的，并且由能透射这种辐射的成分配制。优选采用的是脂族聚氨酯。它的UV光透射率优选为约20％至高达80％，然而大家都知道，透射程度是可改变的。透明度可通过材料的选择、层的厚度以及空隙率和空隙大小的相互结合来进行调节。
如图1所示，任选施加的阻隔层16是施加在衬垫层上的。阻隔层也应对UV辐射是透明的，优选包括丙烯酸类树脂或聚偏二氯乙烯形成的薄膜，其厚度为约0.015毫米与0.050毫米之间，更优选为约。0.025毫米(约1密耳)。
将光致聚合物层18施加在阻隔层16之上形成整体套筒。光致聚合物层优选包括苯乙烯类嵌段共聚物基材料如Dupont Cyrel HORB或MacDermid SP6.0。光致聚合物层18厚度优选为约1.0与1.50毫米之间。
图2的流程方框图说明了制造根据本发明实施方案的光致聚合物空白套筒的一般代表性步骤。步骤20是提供套筒基体。步骤22是将衬垫层施加在套筒基体上，优选通过旋转铸塑、挤塑或刮板涂或刮刀涂将衬垫层施加在套筒基体上。在步骤24中通过技术上已知方法例如磨石研磨将衬垫层磨削成所要求的厚度。
在步骤26中优选通过刮刀涂布将任选薄阻隔层施加在衬垫层上。阻隔层厚度优选为约0.001英寸-约0.010英寸(0.002-0.025厘米)。在该两层之间可涂敷一层任选透射UV的粘合剂。优选地衬垫层上施加一层阻隔层，以使在光致聚合物层与阻隔层相融合时所产生的热量不会对未曝光的光致聚合物层产生不希望有的副作用如脱层或产生气泡。此外，阻隔层对衬垫层和未曝光光致聚合物层应有足够的粘附力，从而使未曝光光致聚合物层能承受根据用户希望的用途包括在柔性版印刷机或凹版印刷机上使用的所有工艺步骤。
在步骤28中，光致聚合物层是以薄片形态施加在阻隔层上的。优选通过在阻隔层表面涂敷薄的密封剂或增粘剂使光致聚合物层与阻隔层相层合。然后通过施加足以使光致聚合物部分熔融的热量将光致聚合物层与阻隔层相融合，以致任何接缝因一起流动而被基本消除。优选的是，光致聚合物层是通过红外加热而融合的。然后，可以常规方法如磨石研磨将光致聚合物表面磨削至所要求的壁厚(步骤32)。
在步骤30中，通过背面曝光来形成“版基”，在该步骤中辐射透过基体、衬垫层和阻隔层对未曝光的光致聚合物层中待形成版基的部分进行“背面曝光”。辐射源优选为线性光源如放置在套筒基体内的球形或管形光源。通常，辐射源为波长范围为约300纳米-约425纳米的紫外辐射。固化后，优选用常规方法(步骤32)对光致聚合物表面进行磨削至所需的厚度，由此精确地形成了版基。
磨削光致聚合物层后，优选对套筒进行清洁并对表面涂敷一层消蚀涂料如LAMS涂料的薄层。
制得的套筒包括含有成整体的衬垫层、能采用常规设备以管状方式进行成象和加工的可随时成象的空白套筒。套筒的光致聚合物层外表面可按照技术上众所周知的方法进行成象来产生供柔性版印刷和/或凹版印刷用的凸起或凹下的浮雕表面。例如，光致聚合物层可通过光化辐射、机械磨削或激光消蚀进行成象以形成图象的浮雕表面。制成的套筒可印刷高质量的印刷品。
虽然通过有关优选的实施方案对本发明作了详细说明，但大家都知道，在不偏离本发明范围的前提下，本发明是可以有各种变体和变更的。
权利要求
1.一种制造用于柔性版印刷的光致聚合物空白套筒的方法，该方法包括提供一个包括内表面和外表面的圆筒形套筒基体；在所述套筒基体的外表面上施加一层衬垫层；所述衬垫层对固化辐射是基本透明的；在所述衬垫层上施加一层光致聚合物层；以及对所述套筒基体的内表面进行固化辐射曝光，其中所述辐射透过套筒使与所述衬垫层邻接的所述部分厚度的光致聚合物层基本固化。
2.权利要求1的方法，其中所述套筒基体选自纤维增强的聚合物树脂或塑料。
3.权利要求1的方法，其中所述套筒基体的厚度为约0.01与约6.35毫米之间。
4.权利要求1的方法，其中所述套筒基体厚度为约0.60与约0.80毫米之间。
5.权利要求1的方法，其中所述衬垫层选自开孔泡沫材料、闭孔泡沫材料或体积可替代材料。
6.权利要求1的方法，其中所述辐射包括UV辐射。
7.权利要求6的方法，其中所述衬垫层对约300纳米-约425纳米的入射紫外光的透射率为约20％-约80％。
8.权利要求1的方法，其中所述衬垫层的厚度为约0.25-约3.25毫米之间。
9.权利要求1的方法，其中所述衬垫层的厚度为约1.0与约1.50毫米之间。
10.权利要求1的方法，其中所述衬垫层是通过旋转铸塑、挤塑或刮板涂布或刮刀涂布施加在所述套筒基体上的。
11.权利要求1的方法，其中所述衬垫层是用粘合剂粘合在套筒基体上的。
12.权利要求1的方法，包括在施加所述衬垫层后对所述衬垫层的表面进行磨削以达到预定的厚度。
13.权利要求1的方法，其中所述光致聚合物层包括苯乙烯类嵌段共聚物基材料。
14.权利要求1的方法，包括将所述光致聚合物层层合在衬垫层上。
15.权利要求1的方法，包括通过加热使所述光致聚合物熔合在所述衬垫层的表面上。
16.权利要求1的方法，包括在施加所述光致聚合物层后对所述光致聚合物层的表面进行磨削以达到预定的厚度。
17.权利要求1的方法，包括在所述套筒基体的内表面经辐射曝光后对所述光致聚合物层表面进行磨削以达到预定的厚度。
18.权利要求1的方法，其中所述光致聚合物层的厚度为约1.0-1.5毫米之间。
19.权利要求1的方法，包括用消蚀涂料涂敷所述光致聚合物层。
20.权利要求1的方法，其中固化的所述光致聚合物层的部分厚度为约0.005英寸-约0.050英寸。
21.权利要求1的方法，包括在所述光致聚合物空白套筒上形成图像。
22.通过权利要求1的方法形成的无接缝光致聚合物空白套筒。
23.一种制造用于柔性版印刷的光致聚合物空白套筒的方法，该方法包括提供一个包括内表面和外表面的圆筒形套筒基体；在所述套筒基体的外表面上施加一层衬垫层；所述衬垫层对固化辐射基本上是透明的；在所述衬垫层上施加一层阻隔层；在所述阻隔层上施加一层光致聚合物层；以及对所述套筒基体的内表面进行固化辐射曝光，其中所述辐射透过所述套筒使所述光致聚合物层的一部分厚度基本固化。
24.权利要求23的方法，其中所述阻隔层包括成膜聚合物。
25.权利要求23的方法，其中所述阻隔层包括丙烯酸类树脂或聚偏二氯乙烯。
26.权利要求23的方法，其中所述阻隔层的厚度为约0.015与约0.050毫米之间。
27.权利要求23的方法，其中所述阻隔层的厚度为约0.25毫米。
28.权利要求23的方法，其中所述套筒基体选自纤维增强的聚合物树脂或塑料。
29.权利要求23的方法，其中所述衬垫层选自开孔泡沫材料、闭孔泡沫材料或体积可替代材料。
30.权利要求23的方法，其中辐射包括UV辐射，其中所述衬垫层对约300纳米-约425纳米的入射紫外光的透射率为约20％-约80％。
31.权利要求23的方法，其中所述光致聚合物层包括苯乙烯类嵌段共聚物基材料。
32.权利要求23的方法，包括使所述光致聚合物层层合在所述阻隔层上。
33.权利要求23的方法，包括通过加热使所述光致聚合物层熔合在所述阻隔层的表面上。
34.权利要求1的方法，包括在所述光致聚合物空白套筒上形成图像。
全文摘要
本文提供了一种制造用于柔性版印刷的光致聚合物空白套筒(10)的方法，该方法包括提供一个套筒基体(12)，在套筒基体(12)上施加一层对固化辐射基本上透明的衬垫层(14)，在衬垫层(14)上任选施加一层阻隔层(16)，以及在阻隔层(16)或衬垫层(14)上施加一层光致聚合物层(18)。然后，对套筒基体的内表面进行固化辐射曝光，以致辐射透过套筒基体和衬垫层使部分厚度的光致聚合物层基本固化。
文档编号B41N1/00GK1946554SQ200580012769
公开日2007年4月11日 申请日期2005年5月9日 优先权日2004年5月7日
发明者M·E·麦克莱恩, D·舒尔策－拜因, M·科肯蒂德特, S·赖歇特, M·布斯霍夫, T·克努德森 申请人:白昼国际有限公司