ES2569920T3 - Método de producción de una imagen en relieve - Google Patents

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ES2569920T3 ES05734358.4T ES05734358T ES2569920T3 ES 2569920 T3 ES2569920 T3 ES 2569920T3 ES 05734358 T ES05734358 T ES 05734358T ES 2569920 T3 ES2569920 T3 ES 2569920T3
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M. Ali
David Brown
Elsie Fohrenkamm
Michael Heller
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Eastman Kodak Co
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Abstract

Un método de elaboración de una imagen en relieve, comprendiendo el método: (a) proporcionar una película que comprende un material capaz de formar imágenes dispuesto sobre una lámina portadora; (b) formar una imagen de máscara sobre la lámina portadora produciendo zonas expuestas y no expuestas del material capaz de formar imágenes, formando una máscara transferible; (c) poner la máscara transferible que tiene la imagen de máscara próxima a un material fotosensible y transferir la imagen de máscara al material fotosensible que es sensible a radiación curadora UV, de tal modo que el material capaz de formar imágenes se adhiera más al material fotosensible que a la lámina portadora; (d) exponer el material fotosensible a la radiación curadora UV a través de la imagen de máscara, formando un artículo con imagen, en el que la imagen de máscara es sustancialmente opaca a la radiación curadora UV; y (e) revelar el artículo con imagen, formando la imagen en relieve.

Description

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DESCRIPCION
Metodo de produccion de una imagen en relieve Antecedentes
Esta invencion esta dirigida a metodos de elaboracion de un artlculo portador de una imagen en relieve mediante la formacion de una imagen de mascara a partir de una pellcula, la transferencia de la imagen de mascara a un material fotosensible y la exposicion del material fotosensible a una radiacion curadora. Se han resenado elementos fotosensibles que comprenden una capa de mascara erosionable por laser sobre la superficie de un elemento fotosensible. Dichos elementos pueden transformarse en artlculos portadores de una imagen en relieve sin el uso de un negativo de imagen digital u otro dispositivo de enmascaramiento separado. Los elementos fotosensibles que tienen una capa de mascara erosionable (o la denominada “mascara integral”) pueden formar una imagen exponiendo en primer lugar el elemento fotosensible en forma de imagen a radiacion laser (generalmente de un laser infrarrojo bajo control informatico) para retirar selectivamente la capa de mascara en las zonas expuestas, y exponiendo entonces globalmente a radiacion actlnica para curar la capa fotosensible en las zonas no enmascaradas. Las zonas restantes de la capa de mascara y las porciones no endurecidas de la capa fotosensible se retiran entonces mediante uno o mas procesos de revelado llquido. Se describen ejemplos de artlculos flexograficos que tienen una capa de mascara erosionable en la patente de EE.UU. n° 5.262.275 de Fan, la patente de EE.UU. n° 5.705.310 de Van Zoeren, la patente de EE.UU. n° 5.719.009 de Fan, la patente de EE.UU. n° 6.020.108 de Goffing, et al. y la patente de EE.UU. n° 6.037.102 de Loerzer, et al.
Aunque los elementos que tienen una capa de mascara erosionable por laser permiten una exposicion en forma de imagen directa a un laser y no requieren un dispositivo de enmascaramiento separado, el tiempo de formacion de imagen para crear la mascara es muy largo, puesto que la sensibilidad a la radiacion infrarroja es muy baja para los sistemas de mascara integrales conocidos. La sensibilidad es generalmente no menor de aproximadamente 1 J/cm2, y tlpicamente se requiere aproximadamente 3 J/cm2 para la formacion de imagen por erosion por laser.
En los ultimos anos, se han hecho intentos, tales como los resenados en la patente de EE.UU. n° 6.521.390 de Leinenbach, et al., de mejorar la sensibilidad infrarroja de una capa de mascara erosionable usando aglutinantes polimericos termocombustibles y diesteres alifaticos especlficos. Aunque puede conseguirse una mayor sensibilidad, y como tal tiempos de exposicion mas cortos, esta construction sufre una adhesion indeseable de la capa de mascara erosionable a la caratula que debe retirarse antes de la exposicion, vease la patente de EE.UU. n° 6.599.679 de Philipp, et al. en C1 y C2, Tabla 2.
Es diflcil una mayor sensibilidad con la construccion de mascara integral, ya que la capa erosionable por laser debe satisfacer una serie de criterios de calidad ampliamente variables; vease la patente de EE.UU. n° 6.599.679, col. 2, llneas 1-29. Se resena el uso de un aglutinante de polieterpoliuretano en una capa erosionable en la patente de EE.UU. n° 6.599.679, pero la potenciacion de la velocidad de formacion de imagen era modesta (Ejemplos 1-3 resenados en la Tabla 2; vease el Ejemplo comparativo C6).
Ademas, el enfoque de mascara integral para la produccion de placas de impresion flexografica requiere el uso de formadores de imagenes equipados con laser de alta potencia configurados especlficamente para formar imagenes en artlculos flexograficos, tales como el CYREL Digital Imager (CDI SPARK) fabricado por Esko-Graphics (Kennesaw, Georgia) y ThermoFlex de Creo (Burnaby, Columbia Britanica). Debido a la necesidad de variar el grosor de las placas flexograficas dependiendo de la aplicacion de impresion especlfica, puede requerirse mas de un formador de imagenes con el enfoque de mascara integral.
En contraposition, pueden usarse en la presente invencion aparatos de formacion de imagenes convencionales para aplicaciones litograficas de “ordenador a placa” (por ejemplo, TRENDSETTER de Creo) y aplicaciones de impresion de prueba digitales (por ejemplo, DESERTCAT 88 de ECRM) que usan una pellcula para elaborar una imagen de mascara.
El documento WO 93/03928 A1 da a conocer un elemento de desprendimiento para la formacion de imagen termica inducida por laser. El documento US 6.013.409 se refiere a un proceso de desprendimiento en seco para la formacion de una imagen negra sobre un sustrato.
El documento EP 0790137 A1 da a conocer un metodo para la formacion de una imagen en modo termico que comprende laminar y deslaminar una lamina separable para retirar las zonas no expuestas de una capa formadora de imagen.
El documento WO 01/09679 A1 describe un metodo sin procesamiento para producir fotomascaras usando un trazador laser.
El documento WO 95/00342 se refiere a un medio de formacion termica de imagen y a un proceso para la formacion de una imagen en modo termico.
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El documento DE 4107378 A1 da a conocer una mascara de copiado reutilizable.
Sumario de la Invencion
La invencion se define en las reivindicaciones.
En una realizacion, el metodo incluye las etapas de proporcionar una pellcula que incluye un material capaz de formar imagenes dispuesto sobre una lamina portadora; formar una imagen de mascara sobre la lamina portadora produciendo zonas expuestas y no expuestas del material capaz de formar imagenes, formando una mascara transferible; poner la mascara transferible que tiene la imagen de mascara proxima a un material fotosensible y transferir la imagen de mascara al material fotosensible que es sensible a radiacion UV curadora, de tal modo que el material capaz de formar imagenes se adhiera mas al material fotosensible que a la lamina portadora; exponer el material fotosensible a la radiacion UV curadora a traves de la imagen de mascara, formando un artlculo con imagen, en el que la imagen de mascara es sustancialmente opaca a la radiacion UV curadora y revelar el artlculo con imagen, formando la imagen en relieve.
En otra realizacion, se forma la imagen de mascara sobre la lamina receptora, en lugar de sobre la lamina portadora. En esta realizacion, el metodo incluye las etapas de poner en contacto el material capaz de formar imagenes de la pellcula con una lamina receptora, de tal modo que se forme la imagen de mascara sobre la lamina receptora transfiriendo las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes a la lamina receptora y retirando la lamina portadora de la imagen de mascara. Despues de estas etapas, se transfiere la imagen de mascara a un material fotosensible, se expone a radiacion curadora y se revela, formando una imagen en relieve.
En otra realizacion, el metodo incluye formar una imagen de mascara a partir de una pellcula que incluye una lamina portadora, una capa de liberacion dispuesta sobre la lamina portadora y un material capaz de formar imagenes dispuesto sobre la capa de liberacion. En esta realizacion, el material capaz de formar imagenes incluye un aglutinante termoadhesivo. Se transfiere entonces la imagen de mascara a un material fotosensible de tal modo que la imagen de mascara sea mas adhesiva con el material fotosensible que con la lamina portadora. Despues de la transferencia, se expone el material fotosensible a radiacion curadora a traves de la lamina portadora y la imagen de mascara, formando un artlculo con imagen. Se efectua esta etapa de exposicion sin presion a vaclo. Finalmente, se revelan la lamina portadora de la imagen de mascara y la imagen de mascara y el artlculo con imagen, formando la imagen en relieve.
Los problemas relacionados con el manejo, montaje y rotacion en sistemas de formacion de imagen basados en tambor de artlculos flexograficos gruesos (con tendencia asociada a agrietamiento, ensuciamiento con los dedos, etc.) pueden evitarse usando el metodo de la presente invencion. Por ejemplo, si el material fotosensible es un artlculo flexografico grueso, el artlculo flexografico puede curarse permaneciendo sustancialmente plano despues de transferir la imagen de mascara al artlculo flexografico.
Otra ventaja mas de la invencion es que la imagen de mascara puede examinarse antes de transferir la imagen de mascara al material fotosensible. Esto permite que la imagen de mascara pueda “comprobarse” y corregirse antes de producir una imagen en relieve. Puesto que el material fotosensible es mucho mas caro que la pellcula usada para elaborar la imagen de mascara, pueden realizarse ahorros de costes en la produccion de placas de impresion flexografica.
El metodo de la presente invencion es ventajoso en comparacion con artlculos capaces de formar imagenes con “mascaras integrales”. Por ejemplo, la imagen de mascara puede elaborarse a partir de una pellcula en significativamente menos tiempo que cuando se forman imagenes con un artlculo de mascara integral, debido a la mucho mayor sensibilidad de formacion de imagen. En algunas realizaciones, por ejemplo, se requieren solo aproximadamente 0,5 J/cm2 para la formacion de imagen de mascara, dando como resultado un rendimiento aumentado en gran medida.
Una mascara transferible proporciona flexibilidad a la produccion, puesto que una mascara transferible puede usarse en combinacion con una variedad de materiales fotosensibles y por lo tanto puede usarse en una variedad de aplicaciones. Una mascara transferible puede usarse tambien en combinacion con materiales fotosensibles comercialmente disponibles segun sea necesario. En contraposition, los artlculos de mascara integral deben usarse con el sustrato flexografico subyacente, y as! deben fabricarse especlficamente para la aplicacion deseada.
Breve description de los dibujos
Las Figuras 1A - 1E ilustran esquematicamente una realizacion de la invencion que incluye:
(IA) crear digitalmente una imagen de mascara a partir de una pellcula que comprende una lamina portadora y una capa de material capaz de formar imagenes;
(IB) laminar la imagen de mascara sobre un precursor flexografico que comprende una capa fotosensible y una capa de separacion sobre un sustrato;
(IC) retirar la lamina portadora de la imagen de mascara;
(ID) exponer el precursor flexografico a radiacion curadora; y
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(1E) revelar el precursor flexografico, proporcionando una placa de impresion flexografica portadora de una imagen en relieve.
La Figura 2 ilustra los requisitos reducidos de energla de formacion de imagen logrados formando una imagen de mascara segun la invencion. “DOT” hace referencia a la densidad optica de transmision (para radiacion ultravioleta) de las zonas expuestas de una pellcula. Se requieren solo aproximadamente 0,5-0,7 J/cm2 para conseguir suficiente transparencia para un enmascaramiento eficaz.
Las Figuras 3A - 3E ilustran esquematicamente un metodo de la invencion que incluye:
(3A) crear digitalmente una imagen de mascara a partir de una pellcula que comprende una lamina portadora y una capa de material capaz de formar imagenes;
(3B) laminar la imagen de mascara sobre un precursor flexografico que comprende una capa fotosensible y una capa de separation sobre un sustrato;
(3C) exponer el precursor flexografico a radiacion curadora;
(3D) retirar la lamina portadora de la imagen de mascara; y
(3E) revelar el precursor flexografico y la imagen de mascara, proporcionando una placa de impresion flexografica portadora de una imagen en relieve.
La Figura 4A ilustra una vista transversal de una realization de la pellcula que incluye una lamina portadora, una capa de liberation, una capa de barrera y un material capaz de formar imagenes.
La Figura 4B ilustra una vista transversal de una realizacion de un material fotosensible dispuesto sobre un sustrato antes de transferir la imagen de mascara al material fotosensible.
Description detallada de la Invencion
Se describen adicionalmente a continuation las etapas del metodo de la invencion y los componentes usados en este metodo.
Pellcula
En el metodo de la presente invencion, se usa una pellcula para formar una imagen de mascara sobre la lamina portadora. Una etapa del metodo incluye proporcionar una pellcula que comprende un material capaz de formar imagenes y una lamina portadora. El material capaz de formar imagenes se dispone generalmente sobre la lamina portadora en forma de un recubrimiento relativamente uniforme de una o mas capas. La pellcula puede incluir opcionalmente una o mas capas adicionales, tales como una capa de barrera, una capa de liberacion, una capa adhesiva u otras capas. Pueden disenarse diferentes construcciones de la pellcula para formar imagenes mediante uno o mas metodos de formacion de imagenes.
La pellcula incluye generalmente al menos dos elementos: un sustrato en forma de lamina o lamina portadora, y una capa de material capaz de formar imagenes que contiene un aglutinante, un absorbedor de energla y un colorante dispuesta sobre el sustrato. En una realizacion particular, el aglutinante es un aglutinante adhesivo. Al usar un aglutinante adhesivo en el material capaz de formar imagenes, la imagen de mascara se adhiere mas al material fotosensible que a la lamina portadora. Debido a la adhesion de la imagen de mascara al material fotosensible, puede realizarse la etapa de exponer el material fotosensible sin la aplicacion de vaclo que se emplea tlpicamente en el metodo analogico de formacion de imagenes de un material fotosensible. Cuando se expone el material capaz de formar imagenes por patrones a radiacion infrarroja, normalmente por una fuente laser infrarrojo de barrido, se absorbe la radiacion por el absorbedor de energla, lo que causa la transferencia del material capaz de formar imagenes o el colorante desde la lamina portadora a las zonas con imagen. El colorante proporciona generalmente una opacidad sustancial a la radiacion curadora usada en la etapa posterior del metodo. Este proceso se resume en la patente de EE.UU. n° 5.935.758 de Patel, et al.
Despues de la exposition a radiacion y la retirada de las porciones expuestas o no expuestas del material capaz de formar imagenes, se hace referencia al material capaz de formar imagenes restante como imagen de mascara.
En una realizacion, la pellcula comprende una capa de liberacion dispuesta sobre la lamina portadora y un material capaz de formar imagenes dispuesto sobre la capa de liberacion. En otra realizacion, ilustrada en La Figura 4A, la pellcula 40 comprende una capa de liberacion 46 dispuesta sobre una lamina portadora 48, una capa de barrera 44 dispuesta sobre la capa de liberacion 46 y un material capaz de formar imagenes 42 dispuesto sobre la capa de barrera 44. Si se usan tipos particulares de mecanismos de formacion de imagenes, puede disponerse entonces una lamina receptora sobre el material capaz de formar imagenes. Se describen adicionalmente a continuacion la lamina portadora 48, capa de liberacion 46, capa de barrera 44, material capaz de formar imagenes 42 y otras capas.
Lamina portadora
La lamina portadora de la pellcula puede ser cualquier sustrato adecuado. Los sustratos adecuados incluyen, por ejemplo, laminas y pellculas de plastico tales como poli(tereftalato de etileno) o poli(naftalato de etileno), pollmeros de fluorenopoliester, polietileno, polipropileno, acrllicos, poli(cloruro de vinilo) y copollmeros del mismo y celulosa
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acetato hidrolizada y no hidrolizada.
Cuando se usa radiacion formadora de imagenes para crear la imagen de mascara, puede ser deseable (aunque no necesario) que la lamina portadora sea suficientemente transparente a la radiacion formadora de imagenes. En algunas realizaciones, la lamina portadora puede ser una pellcula polimerica transparente. Es un ejemplo de lamina portadora empleada comunmente la lamina de poli(tereftalato de etileno). Tlpicamente, la lamina de poli(tereftalato de etileno) es de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 pm de grosor. Por ejemplo, es adecuada una lamina de poli(tereftalato de etileno) comercializada con el nombre MELINEX por DuPont Teijin Films (Hopewell, Virginia), tal como MELINEX 574.
Si es necesario, la lamina portadora puede tratarse en superficie para modificar su humectabilidad y adhesion a los recubrimientos aplicados posteriormente. Dichos tratamientos de superficie incluyen tratamiento de descarga de corona y la aplicacion de capas de sustrato o capas de liberacion.
Capa de liberacion
La pellcula puede contener una capa de liberacion dispuesta entre la lamina portadora y el material capaz de formar imagenes. La presencia de una capa de liberacion puede ser deseable para facilitar la transferencia del material capaz de formar imagenes a una lamina receptora, o la transferencia de la imagen de mascara resultante al material fotosensible en una etapa posterior del metodo. Generalmente, pueden adaptarse artlculos conocidos para elaborar una imagen de mascara para uso en los metodos de la presente invencion, incluyendo una capa de liberacion dispuesta entre la lamina portadora y el material capaz de formar imagenes.
Es preferible que la capa de liberacion sea revelable, dispersable o facilmente retirable despues de la exposicion a radiacion curadora a traves de la imagen de mascara, generalmente durante el procesamiento posterior del material fotosensible. Ademas, puede ser deseable asegurar que la capa de liberacion no absorbe ni dispersa significativamente la radiacion curadora.
Solo a modo de ejemplo, los recubrimientos adecuados como capa de liberacion pueden incluir polivinilalcohol o pollmeros similares, un pollmero celulosico tal como metilcelulosa o hidroxipropilmetilcelulosa o polivinilbutiral u otros pollmeros hidroxllicos descritos anteriormente. Es un ejemplo particular de capa de liberacion el anhldrido estirenomaleico hidrolizado.
Una capa de liberacion transparente y fina puede ser beneficiosa para obtener una imagen de mayor resolucion. El grosor de la capa de liberacion puede oscilar de aproximadamente 0,1 a 10 pm, por ejemplo. Una capa de liberacion fina puede ser ventajosa, ya que una capa fina no afecta adversamente a la resolucion que es obtenible por la imagen en relieve resultante. Una capa de liberacion fina puede ser tambien mas facil de retirar durante las etapas de procesamiento posteriores. Es preferible no incluir perlas u otros materiales dispersantes de luz en la capa de liberacion.
En una realization, la capa de liberacion puede contener un pollmero o mezcla de pollmeros que proporciona una permeabilidad al oxlgeno deseada que afecta a la formation de imagenes posterior del material fotosensible, como se resena en la patente de EE.UU. n° 5.248.583 de Lundquist, et al., por ejemplo. En estas realizaciones, se transfiere la capa de liberacion al material fotosensible (junto con la imagen de mascara) en forma de una capa bastante continua. Para una capa de liberacion que tiene una baja permeabilidad al oxlgeno, el curado podrla ser mas eficaz para proporcionar durabilidad y receptividad a la tinta. Mientras que para una capa de liberacion que tiene una mayor permeabilidad al oxlgeno, puede obtenerse una mejor nitidez de punto debido al curado reducido en la superficie de la imagen en relieve. Una capa de liberacion fina que comprende un pollmero que tiene una baja permeabilidad al oxlgeno, tal como metilcelulosa, puede proporcionar el desempeno optimo de curado y nitidez de punto.
En otra realizacion, la capa de liberacion para un sistema de formacion de imagenes ablativo termico es una capa polimerica termorresistente. Un pollmero termorresistente para la capa de liberacion es beneficioso para mantener la integridad de la capa de liberacion, y mantiene buenas propiedades de liberacion incluso despues de la formacion termica de imagenes. Son utiles pollmeros termorresistentes tales como poliimidas, polisulfonas, polieteretercetona (PEEK), tereftalato de bisfenol-A, polivinilalcoholes y poliamidas, a condition que el pollmero elegido de una buena liberacion de la lamina portadora y pueda ser tambien revelable, dispersable o facilmente retirable despues de la exposicion a radiacion curadora durante el procesamiento posterior del material fotosensible.
La capa de liberacion puede comprender tambien un agente reticulante para proporcionar mejores propiedades de liberacion. La capa de liberacion puede contener tambien auxiliares de recubrimiento, tensioactivos, materiales potenciadores de la liberacion, etc. Por ejemplo, la capa de liberacion puede contener un tensioactivo adecuado tal como SURFYNOL 465 (tetrametildecinodiol etoxilado) o SURFYNOL Ga (dioles acetilenicos combinados con otros tensioactivos no ionicos y disolventes) de Air Products (Allentown, Pensilvania), SURFACTOL 365 (aceite de ricino etoxilado) de CasChem Inc. (Bayonne, Nueva Jersey) o Triton X-100 (octilfenoxipolietoxietanol) de Rohm & Haas (Filadelfia, Pensilvania).
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Capa de barrera
La pellcula puede contener tambien una capa de barrera dispuesta entre la lamina portadora y el material capaz de formar imagenes. Una capa de barrera puede ser particularmente adecuada cuando el metodo de formation de imagenes incluye un mecanismo ablativo, por ejemplo.
Se describen capas de barrera adecuadas y su preparation, por ejemplo, en las patentes de EE.UU. n° 5.468.591 y 5.576.144 de Pearce, et al. y la patente de Ee.UU. n° 6.369.844 de Neumann, et al. La capa de barrera puede incluir un aglutinante, y mas particularmente, un aglutinante “termocombustible”. Se resenan aglutinantes termocombustibles adecuados en la patente de EE.UU. n° 6.521.390 de Leininbach, et al. Solo a modo de ejemplo, los aglutinantes termocombustibles adecuados incluyen poli(cianoacrilato de alquilo) y nitrocelulosa. Se describen pollmeros generadores de propelente, tales como pollmero de glicidilazida (“GAP”) y otros pollmeros que contienen el grupo azido, en la patente de EE.UU. n° 5.278.023 de Bills, et al. y la patente de EE.UU. n° 6.027.849 de Vogel.
La capa de barrera puede comprender un material particulado tal como partlculas de oxido metalico. Es un material particulado adecuado para uso en la capa de barrera un particulado de oxido de hierro disponible en Toda Kogyco Corp., (Hiroshima, Japon). Los materiales particulados pueden proporcionar una alta densidad optica con respecto a la formacion de imagenes o radiation curadora. Los particulados de oxido metalico pueden ser ventajosos para un mecanismo de formacion de imagenes ablativo, porque pueden descomponerse termicamente generando gases propulsivos. Se resenan otros particulados y particulados de oxido metalico adecuados en la solicitud de publication de EE.UU. 2001/0026309, por ejemplo.
La capa de barrera puede comprender opcionalmente un tinte absorbente de infrarrojo. Son tintes absorbentes de infrarrojo preferidos para la capa de barrera tintes absorbentes de infrarrojo cationicos resenados en la patente de EE.UU. n° 5.935.758. Son tintes absorbentes de infrarrojo particularmente adecuados los tintes fototermoblanqueables.
La capa de barrera puede comprender tambien un agente reticulante. El uso de un agente reticulante puede conferir mayor resistencia termica a la capa de barrera. Los agentes reticulantes ejemplares incluyen resinas de melamina- formaldehldo tales como RESIMENE de UCB Group (Belgica), dialdehldos tales como glioxal, compuestos fenolicos tales como DURITE de Borden Chemical Inc. (Columbus, Ohio), aziridinas polifuncionales, isocianatos tales como DESMODUR AP de Bayer Corp. (Pittsburgh, Pensilvania), urea-formaldehldo y epoxidos tales como EPON 1001 de Shell Chemical (Houston, Tejas). Son conocidos en la materia muchos otros agentes reticulantes adecuados.
Material capaz de formar imagenes
El material capaz de formar imagenes se dispone generalmente sobre la lamina portadora en forma de un recubrimiento relativamente uniforme (concretamente, sustancialmente continuo y que tiene un grosor bastante uniforme). En algunas realizaciones, el material capaz de formar imagenes reside sobre la lamina portadora como una unica capa. En otras realizaciones, el material capaz de formar imagenes puede comprender mas de una capa, dependiendo del metodo de formacion de imagenes elegido. Por ejemplo, el material capaz de formar imagenes puede incluir una capa de conversion de luz en calor que contiene un absorbedor de energla y una capa que comprende material ablativo o sublimable sobre la capa de conversion de luz en calor.
Preferiblemente, los componentes del material capaz de formar imagenes se eligen de tal modo que la imagen de mascara sea soluble o hinchable en una disolucion reveladora que se usa posteriormente para crear la imagen en relieve, o retirable mediante algun otro medio despues de la exposition del material fotosensible a radiacion curadora a traves de la mascara.
El material capaz de formar imagenes puede incluir un colorante. Generalmente, el colorante estara presente en la imagen de mascara resultante, y sera capaz de proporcionar una fuerte absorbancia de la radiacion curadora o sera capaz de bloquear de otro modo la radiacion curadora, tal como por reflectancia. Como se usa en la presente memoria, el termino “colorante” indica un componente que evita sustancialmente la transmision de radiacion curadora a traves de la imagen de mascara. El termino “colorante” no indica que el componente proporcione o confiera necesariamente un color visible al material capaz de formar imagenes, aunque puede hacerlo.
El colorante comprende generalmente uno o mas tintes o pigmentos que proporcionaran las propiedades espectrales deseadas. El colorante esta preferiblemente presente en el material capaz de formar imagenes en una cantidad de aproximadamente 10-50 % en peso basada en el contenido de solidos del material capaz de formar imagenes.
El colorante puede ser un material particulado que es de tamano de partlcula suficientemente pequeno para dispersarse en el material capaz de formar imagenes, con o sin la ayuda de un dispersante. Los colorantes adecuados para uso en el material capaz de formar imagenes incluyen pigmentos, tintes no sublimables o tintes sublimables. Se emplean adecuadamente pigmentos y tintes no sublimables, porque no tienden a migrar. El uso de dispersiones de pigmentos en la formacion de imagenes es bien conocido en la materia, y puede usarse en la presente invention cualquier pigmento convencional util con ese fin.
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En una realizacion de la invencion, el colorante es un tinte o pigmento negro. Un tinte o pigmento negro adecuado absorbe energia sustancialmente a todas las longitudes de onda del espectro visible, por ejemplo entre aproximadamente 350-750 nm. Sin embargo, el tinte o pigmento negro puede absorber tambien, por ejemplo, en la region infrarroja o ultravioleta igualmente. Los tintes o pigmentos negros adecuados pueden incluir tambien tintes y pigmentos que absorben a diferentes longitudes de onda en el espectro visible. Estos tintes o pigmentos pueden tener realmente, por ejemplo, un color azul oscuro u otro color. El tinte o pigmento negro puede incluir mezclas de tintes o pigmentos, o mezclas tanto de tintes como de pigmentos que individualmente pueden ser o no negros, pero que cuando se mezclan entre si proporcionan un color negro neutro.
Por ejemplo, puede ser adecuada una mezcla de negro NEPTUN, pigmento magenta con matiz azul y amarillo con matiz rojo, disponibles en BASF (Alemania), que proporciona un color negro neutro. Puede ser tambien adecuado como colorante DISPERCEL CBJ de Runnemade Dispersions KV (Reino Unido).
Es un pigmento negro adecuado el negro de carbono. El negro de carbono exhibe un color neutro y un polvo de cobertura adecuado. Puede ser deseable usar negro de carbono que tengas particulas pequenas para una potencia de color maxima. Las marcas de negro de carbono de grano fino con un tamano medio de particula menor de 30 nm son especialmente adecuadas. Los ejemplos de pigmentos de negro de carbono adecuados incluyen RAVEN 450, 760 uLtRA, 890, 1020, 1250 y otros disponibles en Colombian Chemicals Co. (Atlanta, Georgia), asi como BLACK PEARLS 170, BLACK PEARLS 480, VULCAN XC72, BLACK PEARLS 1100 y otros, disponibles en Cabot Corp. (Waltham, Massachusetts). Otros negros de carbono adecuados incluyen PRINTEX U, PRINTEX L6, SPEZIALSCHWARZ 4 o sPeZIALSCHWARZ 250 de Degussa (Alemania). El negro de carbono puede comprender, por ejemplo, aproximadamente 10-50 % en peso, mas particularmente aproximadamente 10-40 % en peso, y aun mas particularmente aproximadamente 10-30 % en peso del peso total de material capaz de formar imagenes.
Los materiales capaces de formar imagenes que contienen solo negro de carbono son dificiles de formular debido a la absorcion inherente de radiacion infrarroja por las particulas de negro de carbono. Sobrecalentar el negro de carbono en el material capaz de formar imagenes puede dar como resultado la perdida de densidad o una difusion aumentada de la imagen de mascara. La difusion de la imagen de mascara puede causar una mala nitidez de los bordes del articulo con imagen final. Incorporar uno o mas tintes o pigmentos negros no absorbentes de infrarrojo en combinacion con negro de carbono en el material capaz de formar imagenes reduce la interferencia con la radiacion y mejora la calidad del articulo con imagen resultante. Aunque la concentration de negro de carbono se reduce significativamente, se mantiene la neutralidad de color y opacidad adecuadas.
Es tambien adecuado como pigmento un material particulado no carbonoso tal como particulas metalicas o particulas de oxido metalico.
En otra realizacion de la invencion, el colorante puede ser un tinte o pigmento negro no absorbente de infrarrojo. Los tintes o pigmentos negros no absorbentes de infrarrojo incluyen tintes o pigmentos que absorben una cantidad minima o nula de radiacion infrarroja. En esta realizacion, se crea una imagen de mascara usando una radiacion formadora de imagenes en la region infrarroja, que se absorbe por un absorbedor de infrarrojo separado. El colorante seria entonces opaco (o reflectante) de la radiacion curadora, que es generalmente radiacion ultravioleta. El colorante no absorbente de infrarrojo puede absorber alguna radiacion infrarroja en esta realizacion, a condition de que haya poca o ninguna interferencia con el absorbedor infrarrojo. Por ejemplo, los tintes o pigmentos negros no absorbentes de infrarrojo pueden absorber menos de aproximadamente 0,5 unidades de absorbancia, mas particularmente menos de aproximadamente 0,1 unidades de absorbancia, de radiacion infrarroja a las concentraciones de uso.
Los tintes y pigmentos negros no absorbentes de infrarrojo incluyen, por ejemplo, negro NEPTUN X60 y negro PALIOGEN S 0084, disponibles en BASF (Alemania), asi como violeta MicRoLITH B-K, disponible en Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, Nueva York). Pueden encontrarse otros tintes negros no absorbentes de infrarrojo adecuados en la patente de EE.UU. n° 6.001.530 de Kidnie, et al., que se incorpora a la presente memoria como referencia en su totalidad.
En otra realizacion, el material capaz de formar imagenes puede incluir un tinte absorbente de ultravioleta como colorante. El tinte tiene tipicamente una fuerte absorbancia en la region del espectro a la que es sensible el material fotosensible y que se usa como radiacion curadora para exposition global. El tinte absorbente de ultravioleta puede tener un maximo de absorcion en el intervalo de 250-600 nm, mas tipicamente entre aproximadamente 300-500 nm. Se prefieren tintes solubles en revelador. Se resenan ejemplos de dichos tintes en la patente de EE.UU. n° 3.769.019 de Weise, et al., patente de EE.UU. n° 4.081.278 de Dedinas, et al. y patente de EE.UU. n° 5.399.459 de Simpson, et al. Los ejemplos de tintes absorbentes de ultravioleta adecuados incluyen aquellos comercializados con el nombre UVINUL de BASF (Alemania) y KEYPLAST YELLOW GC de Keystone Aniline Corporation (Chicago, Illinois).
El material capaz de formar imagenes puede incluir tambien un absorbedor de energia. La excitation del absorbedor de energia por la radiacion formadora de imagenes inicia una transferencia de colorante o material capaz de formar imagenes, o un cambio fisico o quimico que altera la transparencia u opacidad del material capaz de formar
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imageries ante la radiacion curadora. En algunas realizaciones, el colorante actua como absorbedor de energla, y no se requiere la inclusion de un absorbedor de energla separado. En otras palabras, para estas realizaciones, el colorante sirve para una funcion dual. En otras realizaciones, sin embargo, esta presente un absorbedor de energla separado que sensibiliza al material capaz de formar imagenes ante la radiacion formadora de imagenes.
En una realizacion, el absorbedor de energla puede incluir un absorbedor de infrarrojo. El absorbedor de infrarrojo puede, por ejemplo, convertir radiacion infrarroja en calor. La radiacion infrarroja puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 750-1200 nm. La generacion de calor en el material capaz de formar imagenes puede dar entonces como resultado un cambio flsico o qulmico en los demas componentes del material capaz de formar imagenes, o inducir la ablacion. Los ejemplos de absorbedores de infrarrojo adecuados incluyen tintes absorbentes de infrarrojo tales como tintes absorbentes de infrarrojo de cianina, pigmentos absorbentes de infrarrojo tales como negro de carbono o metales tales como aluminio.
En algunas realizaciones, el tinte absorbente de infrarrojo es un tinte cationico. Los tintes cationicos adecuados para uso en el material de transferencia de la presente invencion incluyen tintes de tetraarilpolimetina (TAPM), tintes de radical cationico amina y mezclas de los mismos. Preferiblemente, los tintes son tintes de tetraarilpolimetina. Los tintes de estas clases son tlpicamente estables cuando se formulan con los demas componentes del material capaz de formar imagenes y otras capas de la pellcula, y absorben a los intervalos de longitud de onda correctos para uso con las fuentes laser comunmente disponibles. Ademas, se cree que los tintes de estas clases reaccionan con un agente reticulante latente, descrito a continuacion, cuando se fotoexcitan por radiacion laser.
Los tintes de TAPM comprenden una cadena de polimetina que tiene un numero impar de atomos de carbono (5 o mas), estando ligado cada atomo de carbono terminal de la cadena a dos sustituyentes arilo. Los tintes de TAPM absorben generalmente en la region de 700-900 nm, haciendolos adecuados para orientacion por laser de diodo. Se describen tintes de TAPM adecuados, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n° 5.935.758 de Patel, et al.
Los tintes absorbentes de infrarrojo cationicos adecuados incluyen la clase de tintes de radical cationico amina (tambien conocidos como tintes de imonio) resenados, por ejemplo, en la publication internacional WO 90/12342 y en la publicacion EP 0.739.748. Se describen tambien tintes absorbentes de infrarrojo cationicos adecuados en la patente de EE.UU. n° 5.935.758 de Patel, et al.
El tinte absorbente de infrarrojo esta preferiblemente presente en una cantidad suficiente para proporcionar una densidad optica de transmision de al menos aproximadamente 0,5, mas preferiblemente al menos aproximadamente 0,75, y lo mas preferiblemente al menos aproximadamente 1,0 a la longitud de onda de exposition. Tlpicamente, esto se consigue con aproximadamente 3-20 % en peso de tinte absorbente de infrarrojo, basado en el contenido de solidos del material capaz de formar imagenes. El tinte absorbente de infrarrojo deberla ser suficiente para producir zonas sustancialmente transparentes donde el material capaz de formar imagenes se expone a radiacion infrarroja. El termino “sustancialmente transparente” significa que las zonas no enmascaradas del material fotosensible deberlan tener una densidad optica de transmision de aproximadamente 0,5 o menos, mas particularmente de aproximadamente 0,1 o menos, aun mas preferiblemente de aproximadamente 0,05 o menos. La densidad optica de transmision puede medirse usando un filtro adecuado en un densitometro tal como, por ejemplo, MACBETH Tr 927.
La Figura 2 ilustra la cantidad de energla y la cantidad de tinte absorbente de infrarrojo que se requiere para producir zonas sustancialmente transparentes sobre la lamina portadora o la lamina receptora. La grafica muestra la densidad optica de transmision (“DOT”) media de las zonas expuestas en el eje y la energla en J/cm2 requerida para conseguir esa DOT en el eje x. Diversos slmbolos ilustran el % en peso del tinte absorbente de infrarrojo usado en el material capaz de formar imagenes. El rombo ◊ indica las coordenadas de un material capaz de formar imagenes que contiene 12,1 % en peso en gramos de tinte absorbente de infrarrojo. El cuadrado indica las coordenadas de un material formador de imagenes que contiene un 17,2 % en peso en gramos de tintes absorbente de infrarrojo. El triangulo A indica las coordenadas de un material capaz de formar imagenes que contiene 17,2 % en peso en gramos de tinte absorbente de infrarrojo.
En otra realizacion, el absorbedor de energla puede incluir un absorbedor ultravioleta. El absorbedor ultravioleta puede absorber radiacion en el intervalo de aproximadamente 150-400 nm, por ejemplo.
El material capaz de formar imagenes puede incluir tambien un aglutinante. Los aglutinantes adecuados son capaces de disolver o dispersar los demas componentes incluidos en el material capaz de formar imagenes. El aglutinante puede servir para varios fines, dependiendo del sistema de formation de imagenes.
Es una funcion del aglutinante ayudar a la posterior transferencia de la imagen de mascara resultante a la capa fotosensible. Un aglutinante que proporcione propiedades termoplasticas puede facilitar la transferencia de la imagen de mascara al material fotosensible. Un aglutinante que proporcione una mejor adhesion al material fotosensible puede ser tambien provechoso.
El aglutinante total esta tlpicamente presente en una cantidad de aproximadamente 25-75 % en peso, mas adecuadamente en una cantidad de aproximadamente 35-65 % en peso, basada en el contenido de solidos del
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material capaz de formar imageries.
Puede ser adecuada ura amplia variedad de aglutirartes er la practica de la invention, deperdierdo la election del aglutirarte del metodo de formation de imagenes selecciorado. El aglutirarte deberla ser compatible cor los demas comporertes selecciorados del material capaz de formar imagenes, y deberla ser soluble er ur disolverte de recubrimierto adecuado tal como alcoholes irferiores, cetoras, eteres, hidrocarburos, halogeroalcaros y similares. Al incluir ur aglutirarte adhesivo er el material capaz de formar imagenes, la imager de mascara se vuelve mas adhesiva hacia el material fotosersible despues de la trarsferercia de la imager de mascara al material fotosersible.
Er ura realization, el aglutirarte incluye ur aglutirarte adhesivo. Los aglutirartes adhesivos son corocidos er la materia y puede usarse cualquier er el metodo de la preserte invencion. Los pollmeros adhesivos particularmerte adecuados incluyen aglutirartes termoadhesivos, por ejemplo aquellos cor ura temperatura de transition vltrea (Tg) de meros de aproximadamerte 65° C, mas particularmerte de meros de aproximadamerte 60° C. Alguros ejemplos de aglutirartes adhesivos adecuados incluyen pollmeros de acetilo y pollmeros de acrilamida. Es ur ejemplo de pollmero de acetilo comercialmerte disporible BUTVAR B-76 de Solutia, Inc. (St. Louis, Missouri). Pueder usarse tambien otros aglutirartes de la serie BUTVAR de pollmeros. Es ur ejemplo de pollmero de acrilamida comercialmerte disporible MACROMELT 6900 de Henkel Corp. (Gulph Mills, Persilvaria). Pueder ser tambien adecuados aglutirartes adhesivos sersibles a la presion. Dichos aglutirartes son gereralmerte corocidos er la materia.
El aglutirarte puede ser ur material polimerico que cortiere ura pluralidad de grupos hidroxilo (corcretamerte, ur “pollmero hidroxllico”). Er ura realizacion, ur 100 % del aglutirarte es ur pollmero hidroxllico. Los grupos hidroxilo pueder ser grupos alcoholicos o grupos fenolicos o ambos. Son adecuados aglutirartes que comprerder predomirartemerte grupos alcoholicos. Puede obtererse ur pollmero hidroxllico mediarte la polimerizacion o copolimerizacion de monomeros hidroxifurciorales tales como alcohol alllico y acrilatos o metacrilatos de hidroxialquilo, o mediarte la conversion qulmica de pollmeros preformados, por ejemplo, mediarte la hidrolisis de pollmeros y copollmeros de vinilesteres tales como acetato de virilo. Los pollmeros cor ur alto grado de furcioralidad hidroxilo, tales como polivirilalcohol, celulosa, etc. son er prircipio adecuados para uso er la invencion, pero er la practica la solubilidad y otras propiedades fisicoqulmicas son meros que ideales para la mayorla de aplicaciores. Los derivados de dichos pollmeros, obteridos mediarte esterification, eterificacion o acetalizacion de la mayorla de los grupos hidroxilo, exhiber gereralmerte ura superior solubilidad y propiedades de formacion de pellcula, y a condition de que al meros ura proportion miroritaria de los grupos hidroxilo permarezcar sir reacciorar, son adecuados para uso er la invencion.
Es ur pollmero hidroxllico adecuado para uso como aglutirarte ur producto de reaction formado hacierdo reacciorar polivirilalcohol cor butiraldehldo. Las purezas comerciales de este producto de reaccion dejar tlpicamente al meros ur 5 % de los grupos hidroxilo sir reacciorar (corcretamerte libres), estan gereralmerte er disolvertes organicos comures y poseer excelertes propiedades de formacion de pellcula y dispersion de pigmerto.
Es ur pollmero hidroxllico comercialmerte disporible que es adecuado el pollmero de polivirilbutiral disporible cor la denomination comercial BUTVAR B-76 de Solutia, Inc. (St. Louis, Missouri). Este pollmero particular tiere ur intervalo de reblardecimierto de aproximadamerte 140-200° C. Pueder usarse tambien otros aglutirartes hidroxllicos de la serie de pollmeros BUTVAR. Son tambien adecuados pollmeros de polivirilbutiral disporibles cor las deromiraciores comerciales MOWITAL de Kuraray America, Inc. (Nueva York, Nueva York).
Como alterrativa, puede usarse ura combination de uro o mas aglutirartes no reticulables cor uro o mas aglutirartes hidroxifurciorales. Ur aglutirarte no reticulable deberla ser compatible cor el sistema de formacion de imagenes de la preserte invencion, de tal modo que no interfiera cor la trarsferercia de colorarte. Es decir, deberla ser no reactivo cuardo se expore a las cordiciores usadas durante la formacion de imagenes. Los aglutirartes no reticulables adecuados incluyen, por ejemplo, poliesteres, poliamidas, policarbamatos, poliolefiras, poliestireros, polieteres, polivinileteres, polivinilesteres, poliacrilatos, polimetacrilatos y similares. Ur ejemplo de aglutirarte no reticulable comercialmerte disporible adecuado que puede combirarse cor los aglutirartes hidroxllicos descritos arteriormerte er el material capaz de formar imagenes incluye poli(metacrilato de metilo), disporible cor la denominacion comercial ELVACITE de DuPont (Wilmington, Delaware).
Tambien son posibles materiales capaces de formar imagenes libres de aglutirarte, como se resenar er la publication irterracioral WO 94/04368.
El material capaz de formar imagenes puede incluir opcioralmerte ur aditivo de fluorocarburo para poterciar la trarsferercia de ura pellcula furdida o reblardecida y la production de tramas de purtos (corcretamerte plxeles) que tierer bordes bier defiridos, gereralmerte cortiruos y relativamerte nltidos. Er las cordiciores de formacion de imagenes, se cree que el aditivo de fluorocarburo sirve para reducir las fuerzas cohesivas er el material capaz de formar imagenes er la interfase ertre las regiores calertadas expuestas a laser y las regiores no expuestas, y promueve as! ur “corte” limpio de las regiores expuestas er la direction perpendicular a la superficie principal del
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material capaz de formar imageries. Esto proporciona una integridad mejorada de los puntos con bordes mas nltidos, ya que hay menos tendencia al “desgarro” u otra distorsion a medida que se separan las regiones expuestas del resto del material capaz de formar imagenes.
Puede emplearse una amplia variedad de compuestos como aditivos de fluorocarburo, a condicion de que el aditivo elegido sea sustancialmente no volatil en condiciones de recubrimiento y secado normales, y sea suficientemente compatible con el aglutinante o aglutinantes. Por tanto, son inadecuados fluorocarburos altamente insolubles, tales como politetrafluoroetileno y poli(fluoruro de vinilideno), ya que son gases, y los llquidos de bajo punto de ebullicion tales como perfluoroalcanos. Con las restricciones anteriores, pueden usarse materiales tanto polimericos como de menor peso molecular.
Se describen ejemplos de aditivos de fluorocarburo adecuados en la patente de EE.UU. n° 5.935.758 de Patel, et al. El material capaz de formar imagenes puede incluir tambien un compuesto de fluorocarburo como se describe en la patente de eE.UU. n° 6.664.020 de Warner, et al. Se resenan otros compuestos de fluorocarburo adecuados en la publicacion EP 0.602.893 y las referencias citadas en la misma. Es un aditivo de fluorocarburo preferido el compuesto de sulfonamida perfluorooctanosulfonamida de /V-etilo, que tiene la formula (C8Fi7)SO2NH(CH2CH3), que incluye un 70 % de cadenas lineales y un 30 % de cadenas ramificadas. El aditivo de fluorocarburo se usa tlpicamente en una cantidad de aproximadamente 1-10 % en peso, basada en el peso de recubrimiento seco del material capaz de formar imagenes. Preferiblemente, la relacion en peso de aditivo de fluorocarburo a colorante es de al menos aproximadamente 1:10, y mas preferiblemente de al menos aproximadamente 1:5.
Se emplea un agente reticulante latente en algunas realizaciones. Puede ser especialmente adecuado un agente reticulante latente cuando se emplea un sistema LIFT como mecanismo de formacion de imagenes. Como se usa en la presente memoria, un “agente reticulante latente” es un compuesto que es capaz de causar reticulacion solo en condiciones de orientacion por laser. Se cree que, durante la formacion de imagen por laser, el agente reticulante latente reacciona con un tinte absorbente de infrarrojo fotoexcitado, lo que inicia la reticulacion del aglutinante hidroxllico. Por tanto, aparece reticulacion durante la formacion de imagenes por laser.
Los agentes reticulantes latentes adecuados incluyen compuestos derivados de dihidropiridina, por ejemplo. Los derivados adecuados de dihidropiridina pueden estar sustituidos en cualquiera de las posiciones de anillo con sustituyentes apropiados, tales como grupos alquilo o arilo. En particular, los derivados de diester 3,5-dicarboxllico de dihidropiridina son adecuados como agentes reticulantes latentes. Pueden ser tambien adecuados pollmeros que comprenden un derivado de diester 3,5-dicarboxllico de dihidropiridina integrado en el esqueleto polimerico. Se describen agentes reticulantes latentes que son utiles en el material formador de imagenes en la patente de EE.UU. n° 5.935.758 de Patel, et al.
Este agente reticulante latente esta presente en el material capaz de formar imagenes en una cantidad de hasta aproximadamente un 30 % en peso, basada en el contenido de solidos del material capaz de formar imagenes. Como alternativa, puede estar presente un agente reticulante latente en una lamina receptora.
Se cree que el agente reticulante latente es importante para proporcionar cohesion en el colorante transferido. Esto complementa la accion de un aditivo de fluorocarburo, y da como resultado la transferencia de la region expuesta en forma de una pellcula coherente. Se cree tambien que es importante prevenir la retransferencia de colorante de vuelta a la pellcula, as! como la retrotransferencia de colorante a una pellcula separada en una etapa de formacion de imagenes posterior.
Pueden incorporarse tambien al material capaz de formar imagenes componentes adicionales tales como, por ejemplo, plastificantes, auxiliares de recubrimiento, agentes dispersantes, absorbentes de UV, cargas, etc. Los diversos aditivos son bien conocidos en la materia.
El material capaz de formar imagenes puede contener tambien, por ejemplo, un auxiliar de recubrimiento. Pueden ser deseables agentes dispersantes o “dispersantes”, para conseguir una calidad de dispersion optima. Algunos ejemplos de agentes dispersantes incluyen, por ejemplo, copollmeros de poliester/poliamina, alquilarilpolieteralcoholes, aglutinantes acrllicos y agentes humectantes. Es un dispersante adecuado en el material capaz de formar imagenes un copollmero de bloques con grupos afines al pigmento, que esta disponible con la denominacion comercial DISPERBYK 161 en Byk-Chemie USA (Wallingford, Connecticut). Se usa preferiblemente el agente dispersante en una cantidad de aproximadamente 1-6 % en peso, basada en el contenido de solidos del material capaz de formar imagenes.
Los tensioactivos pueden usarse como auxiliar de recubrimiento para mejorar la estabilidad de la disolucion. Puede usarse una amplia variedad de tensioactivos. Es un tensioactivo adecuado un tensioactivo de fluorocarburo usado en el material capaz de formar imagenes para mejorar la calidad del recubrimiento. Los tensioactivos de fluorocarburo adecuados incluyen pollmeros fluorados, tales como los pollmeros fluorados descritos en la patente de EE.UU. n° 5.380.644 de Yonkoski, et al. Es un ejemplo de un auxiliar de recubrimiento adecuado el fluorotensioactivo NOVEC disponible en 3M (St. Paul, Minnesota), tal como FC 4432. La cantidad adecuada puede estar en el intervalo de aproximadamente 0,05 % en peso y menos de aproximadamente 5 % en peso, y esta
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tlpicamente en el intervalo de aproximadamente 1-2 % en peso.
Capa adhesiva
La pellcula puede incluir tambien, como capa separada que cubre generalmente el material capaz de formar imagenes, una capa adhesiva. La capa adhesiva potencia la adhesion de la imagen de mascara al material fotosensible durante la transferencia, y por tanto ayuda a la transferencia de la imagen de mascara. La capa adhesiva puede comprender un adhesivo termoplastico termico o un adhesivo sensible a la presion, por ejemplo. Los adhesivos adecuados son conocidos en la materia.
Lamina receptora
Se emplea una lamina receptora en algunas realizaciones de la invencion. Como se usa en la presente memoria, la frase “lamina receptora” hace referencia a un material, generalmente en forma de lamina, que tiene al menos una superficie principal que es capaz de recibir material capaz de formar imagenes de la pellcula.
En algunas realizaciones, la lamina receptora actua solo recibiendo material de desecho capaz de formar imagenes de la pellcula, y se descarta posteriormente. Para estas realizaciones, no se requiere una construccion particular de la lamina receptora; el unico requisito es que sea capaz de recibir material capaz de formar imagenes.
En otras realizaciones de la invencion, sin embargo, la lamina receptora tiene una superficie principal capaz de aceptar en forma de imagen material capaz de formar imagenes o colorante transferidos desde la pellcula por formacion de imagen por transferencia. Para estas realizaciones, la lamina receptora incluye un soporte de lamina que tiene un lado receptor de imagen y un lado no formador de imagenes.
La superficie principal receptora de imagen se trata o recubre generalmente para facilitar la aceptacion y fijacion del material capaz de formar imagenes o colorante transferido. Segun sea necesario, la lamina receptora puede tener un recubrimiento sobre el lado receptor de imagen del soporte, que tiene un grosor en el intervalo de aproximadamente 2-20 pm. Como alternativa, el recubrimiento tiene un peso de recubrimiento en el intervalo de aproximadamente 2-20 g/m2.
El soporte de lamina para la lamina receptora se elige basandose en la aplicacion de formacion de imagenes particular. Los soportes de lamina adecuados incluyen papel o carton, metales (por ejemplo, acero o aluminio), o pellculas o placas compuestas de diversos pollmeros formadores de pellcula. Los materiales polimericos adecuados incluyen pollmeros de adicion (por ejemplo, poli(cloruro de vinilideno), poli(cloruro de vinilo), poli(acetato de vinilo), poliestireno, pollmeros y copollmeros de poliisobutileno) y pollmeros de condensacion lineales (por ejemplo, poliesteres tales como poli(tereftalato de etileno), poli(adipato de hexametileno) y poli(adipamida/adipato de hexametileno)). La lamina de soporte puede ser transparente u opaca. Los soportes de lamina no transparentes pueden ser reflectores difusos o reflectores especulares.
Los soportes de lamina adecuados para la lamina receptora incluyen, por ejemplo, materiales y pellculas de lamina plastica, tales como poli(tereftalato de etileno), pollmeros de fluorenopoliester, polietileno, polipropileno, acrllicos, poli(cloruro de vinilo) y copollmeros de los mismos, y celulosa acetato hidrolizado y no hidrolizado. Es un soporte particularmente adecuado una pellcula de poliester, tal como una lamina de poli(tereftalato de etileno). Por ejemplo, es adecuada una lamina de poli(tereftalato de etileno) comercializada con el nombre MELINEX de DuPont Teijin Films (Hopewell, Virginia), tal como MELINEX 574.
En la practica, el soporte de lamina es tlpicamente de aproximadamente 20-200 pm de grosor. Si es necesario, el soporte puede pretratarse para modificar su humectabilidad y adhesion a los recubrimientos aplicados posteriormente. Dichos tratamientos de superficie incluyen tratamiento de descarga en corona y la aplicacion de capas de sustrato o capas de liberacion. El soporte de lamina puede comprender tambien una capa separable que contiene un adhesivo, tal como un adhesivo acrllico o de acetato de vinilo.
Aunque no se requiere, puede ser ventajoso incluir una superficie texturizada sobre el lado receptor de imagen de la lamina receptora de la presente invencion. Puede proporcionarse una superficie texturizada sobre el soporte de lamina o el recubrimiento mediante una pluralidad de abultamientos que se extienden desde la superficie principal del soporte o recubrimiento. Los abultamientos pueden obtenerse de una variedad de modos. Por ejemplo, puede incluirse material texturizante en el recubrimiento, formando los abultamientos, como se discute a continuacion. Como alternativa, el soporte de lamina puede microrreplicarse mediante metodos convencionales, formando as! los abultamientos. Se resena una lamina receptora texturizada en la patente de EE.UU. n° 4.876.235 de DeBoer, por ejemplo.
El recubrimiento puede comprender un aglutinante capaz de proporcionar una superficie libre de adherencia a temperatura ambiente, y que es compatible con el material que se transferira desde la pellcula (tal como el material capaz de formar imagenes o colorante). El recubrimiento puede contener aditivos opcionales tales como tensioactivos y antioxidantes. El recubrimiento puede contener tambien un material texturizante.
Al elegir el aglutinante polimerico, las consideraciones incluyen, por ejemplo, temperatura de transition vltrea, punto
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de reblandecimiento, viscosidad del pollmero, etc. Son adecuados una amplia variedad de aglutinantes polimericos para la practica de la presente invencion. El aglutinante puede incluir un pollmero hidroxllico (concretamente, un pollmero que tiene una pluralidad de grupos hidroxilo), o puede incluir pollmeros exentos de grupos hidroxilo.
La eleccion del aglutinante polimerico para el recubrimiento sobre la lamina receptora puede depender del mecanismo de transferencia de colorante implicado (por ejemplo, ablacion, barra termofusible o sublimacion). Para uso en un sistema de formation de imagenes que emplea un mecanismo de barra termofusible, por ejemplo, puede ser ventajoso emplear un aglutinante similar o identico para la lamina receptora que el usado como aglutinante del material capaz de formar imagenes sobre la pellcula.
Para algunas realizaciones, el copollmero de polivinilbutiral BUTVAR B-76 de Solutia, Inc. (St. Louis, Missouri), y pollmeros termoplasticos similares, son materiales altamente adecuados para uso en el recubrimiento sobre la lamina receptora. Es otro pollmero adecuado para uso en el recubrimiento de la lamina receptora el aglutinante copollmero de polivinilpirrolidona/acetato de vinilo disponible con la denomination comercial E-735 de International Specialty Products, Inc. (Wayne, Nueva Jersey). Es otro pollmero adecuado el copollmero de estireno-butadieno disponible con la denominacion comercial PLIOLITE de Goodyear Chemical (Akron, Ohio). Es otro pollmero adecuado mas una fenoxirresina disponible con la denominacion comercial INCHEMREZ PKHM-301 de InChem Corp. (Rock Hill, Carolina del Sur).
Puede incluirse adecuadamente en el recubrimiento un copollmero de estireno/alcohol alllico. Es un copollmero de estireno/alcohol alllico comercialmente disponible SAA-100 de Lyondell Chemical Company (Houston, Tejas).
Pueden emplearse tambien adecuadamente como aglutinante mezclas de pollmeros. Por ejemplo, es adecuada una mezcla de BUTVAR B-76 y SAA-100 a una relation de aproximadamente 2:1-20:1 en peso.
Los materiales descritos anteriormente se dan solo como ejemplos no limitantes. Se apreciaran otros pollmeros adecuados por los especialistas en la materia.
El recubrimiento sobre la lamina receptora puede texturizarse opcionalmente con un material texturizante para presentar una superficie con un grado controlado de rugosidad. El material texturizante puede ser, por ejemplo, un material particulado inerte tal como perlas polimericas, partlculas de sllice, etc.
Se ha encontrado que la presencia de cierta rugosidad de superficie es ventajosa cuando se pone una lamina receptora proxima a una pellcula para la formacion de imagenes. Los abultamientos en la lamina receptora regulan precisamente la relacion entre la pellcula y el elemento receptor, y proporcionan un hueco generalmente uniforme entre el elemento donante y el elemento receptor durante la formacion de imagen. La magnitud de los abultamientos sobre la lamina receptora, formada por perlas o material particulado o por texturization, puede medirse usando tecnicas conocidas tales como interferometrla o mediante examen de la superficie usando un microscopio optico o electronico.
Como se menciona anteriormente, el material texturizante puede ser un material particulado inerte tal como, por ejemplo, perlas polimericas, partlculas de sllice, partlculas de oxido metalico, sales inorganicas, etc. La forma de las perlas es preferiblemente esferica, alargada, ovoide o ellptica. El material texturizante puede ser de tamano esencialmente uniforme (concretamente, monodispersado), o puede variar en tamano. Las dispersiones de partlculas inorganicas tales como sllice tienen generalmente un intervalo de tamano de partlcula, mientras que las suspensiones monodispersadas de perlas polimericas estan facilmente disponibles. Cualquiera que sea el tipo de poblacion usado, las partlculas no deberlan sobresalir por encima del plano de la superficie del elemento receptor en mas de aproximadamente 8 pm de media, sino que deberlan sobresalir preferiblemente por encima de dicho plano en al menos 1 pm, y mas preferiblemente al menos aproximadamente 3 pm. En algunas construcciones, es ventajoso anadir dos conjuntos de perlas distintos con diferentes tamanos medios. Esto permite la flexibilidad de equilibrar las caracterlsticas de turbidez con las de deslizamiento o separation.
Los ejemplos no limitantes de perlas polimericas que pueden ser adecuadas incluyen perlas de poli(metacrilato de metilo) y poli(metacrilato de estearilo), y perlas que comprenden homopollmeros o copollmeros de dimetacrilato de diol. Las perlas polimericas adecuadas incluyen tambien aquellas compuestas por poliestireno, resinas de fenol, resinas de melamina, resinas de epoxido, resinas de silicona, polietileno, polipropileno, poliesteres, poliimidas, etc.
En general, las perlas polimericas deberlan tener un tamano de partlcula en el intervalo de aproximadamente 3-50 pm, preferiblemente de aproximadamente 5-25 pm. La cobertura de las perlas espaciadoras en el recubrimiento puede oscilar de aproximadamente 5-2.000 perlas/mm2. A medida que aumenta el tamano de partlcula de las perlas, se requieren entonces proporcionalmente menos perlas.
A modo de ejemplo, un material texturizante adecuado incluye perlas monodispersadas de poli(metacrilato de metilo) que tienen un diametro medio de aproximadamente 10 pm. Dichas perlas estan comercialmente disponibles.
La concentration de material texturizante en el recubrimiento sobre la lamina receptora deberla ser suficiente para
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proporcionar una densidad superficial de aproximadamente 100-500 partlculas/mm2. A modo de ejemplo, es una densidad superficial de partlcula adecuada de aproximadamente 200 partlculas/mm2. En una realizacion, el recubrimiento sobre la lamina receptora comprende aproximadamente 20-80 partes de aglutinante por aproximadamente 1 parte de material texturizante, en peso.
Como alternativa el uso de perlas o partlculas, la superficie del elemento receptor puede texturizarse flsicamente, proporcionando los abultamientos necesarios. Las superficies metalicas, tales como aluminio, pueden texturizarse granulando y anodizando. Pueden obtenerse otras superficies texturizadas mediante tecnicas de microrreplicacion, como son conocidas en la materia.
Formation de una imagen de mascara
En la practica de la invention, se forma una imagen de mascara sobre una lamina portadora o una lamina receptora. La etapa de formation de la imagen de mascara incluye generalmente producir zonas expuestas y zonas no expuestas del material capaz de formar imagenes. La election del mecanismo de formacion de imagenes determinara las posibles variaciones en la formacion de la imagen de mascara, como se discute a continuation.
Los metodos incluyen la etapa de producir zonas expuestas y no expuestas de material capaz de formar imagenes. En esta etapa, el material capaz de formar imagenes puede exponerse a radiation formadora de imagenes en zonas seleccionadas, conocido de otro modo como “exposition en forma de imagen”.
Los metodos de exposicion en forma de imagen de la pellcula son convencionales en la materia. Son adecuados tanto metodos analogicos como digitales de exposicion en forma de imagen de la pellcula. Los metodos digitales son preferidos por muchos usuarios debido a la facilidad de formacion de imagenes y a la disponibilidad aumentada de aparatos de formacion de imagenes digitales.
En algunas realizaciones de la invencion, se logra eficazmente la exposicion en forma de imagen usando radiacion laser de un laser que se barre o rasteriza bajo control informatico. Puede usarse cualquiera de los dispositivos de barrido conocidos, por ejemplo, escaneres planos, escaneres de tambor externo o escaneres de tambor interno. En estos dispositivos, se fija la pellcula para formar imagenes al tambor o lecho, y se enfoca el rayo laser en un punto que puede impactar sobre el material capaz de formar imagenes. Se barre el punto laser sobre la zona para formar imagenes mientras se modula la salida del laser de acuerdo con la information de la imagen almacenada electronicamente (concretamente, datos digitales). Dos o mas laseres pueden barrer zonas diferentes del material capaz de formar imagenes simultaneamente, para aumentar el rendimiento. Se ilustra esta realizacion en Las Figuras 1A y 3A. En La Figura 1A, se usa radiacion infrarroja para producir una imagen de mascara 4 sobre una lamina portadora 6. De forma similar, La Figura 3A ilustra la radiacion infrarroja 22 usada para formar una imagen de mascara 24 sobre una lamina portadora 26.
En ciertas realizaciones, se expone en forma de imagen una portion del material capaz de formar imagenes a radiacion infrarroja. La radiacion infrarroja puede estar, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 750 a aproximadamente 1200 nm. En la practica de esta realizacion, los materiales capaces de formar imagenes adecuados incluyen un componente que es sensible a la radiacion infrarroja, como se describe anteriormente. Este componente puede convertir entonces, por ejemplo, la radiacion infrarroja en calor. La generation de calor en el material capaz de formar imagenes puede dar como resultado entonces un cambio flsico o qulmico en otro componente del material capaz de formar imagenes. En esta realizacion, la pellcula puede montarse adecuadamente en un formador de imagenes por infrarrojo y exponerse en forma de imagen a radiacion infrarroja. La radiacion infrarroja puede proporcionarse, por ejemplo, por un laser infrarrojo tal como un laser de diodos (por ejemplo, ~830 nm) o laser de Nd:YAG (~1064 nm), que puede barrerse o rasterizarse bajo control informatico.
Los formadores de imagenes por infrarrojo adecuados incluyen aquellos formadores de imagenes por infrarrojo usados en procesos de prueba. Los ejemplos de dichos formadores de imagenes por infrarrojo incluyen DESERTCAT 88, disponible en ECRM (Tewksbury, Massachusetts). Pueden usarse tambien formadores de imagenes por infrarrojo para aplicaciones de placa litografica CTP, tales como TRENDSETTER de Creo (Burnaby, Columbia Britanica) y DIMENSION de Presstek (Hudson, Nueva Hampshire). Podrlan usarse tambien formadores de imagenes por infrarrojo configurados para formar imagenes de artlculos flexograficos, tales como CYREL Digital Imager (CDl SPARK) fabricado por Esko-Graphics (Kennesaw, Georgia), ThermoFlex de Creo (Burnaby, Columbia Britanica) y OMNISETTER de Misomex International (Hudson, Nueva Hampshire).
En otras realizaciones, se expone el material capaz de formar imagenes a luz laser visible. La luz visible puede estar, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 400-750 nm. Pueden usarse fotocomponedores y filmadoras comercialmente disponibles. Por ejemplo, ACCUSET Plus (diodo laser de rojo visible, 670 nm) de Agfa-Gevaert (Belgica), ADVANTAGE DL3850 (410 nm) de Agfa-Gevaert, LUXEL V-9600 (410 nm) de Fuji Photo Film, DIAMoNdSETTER (laser de Nd:YAG de frecuencia duplicada; 532 nm) de Western Lithotech (St. Louis, Missouri) y SELECTSET 5000 (HeNe, 630 nm) de Agfa-Gevaert.
En otras realizaciones mas, se expone el material capaz de formar imagenes a radiacion ultravioleta mediante formacion de imagenes directa por laser (LDI). La radiacion ultravioleta puede estar en el intervalo de
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aproximadamente 150-410 nm. DP-100 de Orbotech (Billerica, MA) y DIGIRITE 2000 de Etec Systems (Tucson, AZ) pueden ser adecuados para la formacion de imagenes por laser UV.
En la practica de algunas realizaciones de la invencion, se forma una imagen de mascara sobre la lamina portadora produciendo zonas expuestas y no expuestas del material capaz de formar imagenes. La etapa de formacion de la imagen de mascara puede comprender tambien la etapa de retirar las zonas expuestas o no expuestas del material capaz de formar imagenes de la pellcula. En ciertas realizaciones, se retiran las zonas expuestas de la lamina portadora, dejando una imagen de mascara sobre la lamina portadora.
Para estas realizaciones, puede usarse opcionalmente una lamina receptora para retirar el material capaz de formar imagenes restante. La lamina receptora puede ser cualquier material adecuado para retirar el material de desecho capaz de formar imagenes restante tal como, por ejemplo, papeles, pellculas transparentes y laminas metalicas. Pueden aplicarse uno o mas recubrimientos a la lamina receptora antes de la radiacion de la pellcula para facilitar la transferencia del material capaz de formar imagenes al receptor. Despues de la formacion de imagenes, puede retirarse la lamina receptora de la pellcula para revelar la imagen de mascara sobre la lamina portadora. Puede permanecer una imagen complementaria a la imagen de mascara sobre la lamina receptora.
En otras realizaciones, se forma una imagen de mascara sobre la lamina portadora produciendo zonas expuestas y no expuestas del material capaz de formar imagenes y retirando las zonas no expuestas de la lamina portadora.
En algunas realizaciones, la imagen de mascara que reside sobre la lamina portadora puede curarse opcionalmente sometiendola a tratamiento termico, a condition de que la propiedad de transferencia de la imagen de mascara no se afecte adversamente. El tratamiento termico puede realizarse mediante una variedad de medios, tales como almacenamiento en una estufa, tratamiento con aire caliente, contacto con una platina calentada o paso a traves de un dispositivo de rodillo calentado. En otras realizaciones, el tratamiento termico no es necesario para que tenga lugar el curado.
En otras realizaciones mas, se forma una imagen de mascara sobre una lamina receptora, produciendo zonas expuestas y no expuestas del material capaz de formar imagenes, y causando que las zonas expuestas se transfieran a la lamina receptora. En estas realizaciones, se retira posteriormente la lamina portadora de la imagen de mascara, antes de transferir la imagen de mascara al material fotosensible. La pellcula puede dotarse con una lamina receptora en contacto con el material capaz de formar imagenes, o como alternativa se pone en contacto el material capaz de formar imagenes con una lamina receptora separada.
Se describen anteriormente laminas receptoras adecuadas. Las caracterlsticas de los recubrimientos receptores adecuados pueden depender del tipo de sistema de retirada usado. Por ejemplo, para promover la transferencia en un sistema de barra termofusible, puede ser adecuado emplear aglutinantes similares o identicos tanto para el recubrimiento receptor como para el aglutinante del material capaz de formar imagenes. En una realization particular, se recubre polivinilbutiral, tal como BUTVAR B-76 disponible en Solutia, Inc. (St. Louis, Missouri), o un aglutinante similar, sobre el receptor antes de poner en contacto el receptor con el material capaz de formar imagenes.
Cuando se usa una lamina receptora separada durante la formacion de imagenes, se ensamblan pellcula y receptor en estrecha proximidad antes de la formacion de imagenes, con el lado receptor de imagen de la lamina receptora adyacente al material capaz de formar imagenes. La frase “estrecha proximidad” en este contexto significa que el material capaz de formar imagenes y la lamina receptora se ponen en contacto, o que no se ponen en contacto entre si pero estan suficientemente proximos para permitir la transferencia de material capaz de formar imagenes o colorante tras exposition a radiacion formadora de imagenes. Puede usarse aplicacion de vaclo o un medio mecanico para fijar la pellcula y la lamina receptora ensambladas.
A continuation, se expone en forma de imagen el ensamblaje de laminas donante y receptora usando radiacion formadora de imagenes, formando una imagen de mascara como se describe a continuacion. La exposicion en forma de imagen a radiacion formadora de imagenes causa la transferencia en forma de imagen del material capaz de formar imagenes o colorante desde la pellcula hasta la lamina receptora. Despues de la formacion de imagenes, puede retirarse la pellcula de la lamina receptora revelando la imagen de mascara sobre la lamina receptora.
En algunas realizaciones, la imagen de mascara que reside sobre la lamina receptora puede curarse opcionalmente sometiendola a tratamiento termico, a condicion de que la propiedad de transferencia de la imagen de mascara no se afecte adversamente. El tratamiento termico puede realizarse por una variedad de medios, tales como almacenamiento en una estufa, tratamiento con aire caliente, contacto con una platina calentada o paso a traves de un dispositivo de rodillo calentado. En otras realizaciones, no es necesario el tratamiento termico para que tenga lugar el curado.
Cada una de las variaciones anteriores se discutira con detalle a continuacion, con relation a varios mecanismos de formacion de imagenes. Los mecanismos de formacion de imagenes enumerados deberlan considerarse solo como ejemplos no limitantes, ya que los metodos pueden adaptarse facilmente a funcionar con otros mecanismos de
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formacion de imageries.
Ablation
En una realization, se retiran las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes mediante ablacion. En esta realizacion, se impulsa el material capaz de formar imagenes expuesto desde la lamina portadora por generation de un gas. Pueden usarse en el material capaz de formar imagenes aglutinantes especlficos que se descomponen tras la exposition a calor (tal como radiation laser), generando rapidamente un gas. La acumulacion de gas bajo o en las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes crea una presion que impulsa al material capaz de formar imagenes fuera de la lamina portadora en las zonas expuestas. Esta action es distinguible de otras tecnicas de transferencia de masas en que un cambio qulmico (por ejemplo, rotura de enlace), en lugar de un cambio flsico (por ejemplo, fusion, evaporation o sublimation), causa una transferencia casi completa del material capaz de formar imagenes en lugar de una transferencia parcial.
En un modo ablativo de formacion de imagenes por la accion de un rayo laser, se forman imagenes en una pellcula que tiene una capa de material capaz de formar imagenes que comprende un colorante, un material absorbente de infrarrojos y un aglutinante. La energla proporcionada por el laser aparta el material capaz de formar imagenes en el punto donde el rayo laser golpea el elemento.
En una realizacion adecuada, el aglutinante sirve como material “termocombustible” como se describe anteriormente, y como se discute adicionalmente en la patente de EE.UU. n° 6.521.390 de Leinenbach, et al. El aglutinante termocombustible puede estar opcionalmente presente en una capa de barrera para la practica de esta realizacion.
Para un mecanismo ablativo de formacion de imagenes, puede usarse cualquier colorante a condition de que pueda erosionarse por la accion del laser. Se describen tintes adecuados para uso como colorante, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n° 5.576.144 de Pearce, et al. y las referencias citadas en la misma.
Mediante un mecanismo ablativo, puede generarse una imagen de mascara sobre una lamina portadora usando una pellcula adecuada. Puede ponerse un recolector de desechos, tal como por ejemplo un vaclo o lamina receptora adecuada, proximo al material capaz de formar imagenes para recuperar el material capaz de formar imagenes expuesto despues de ser impulsado desde la lamina portadora.
Puede generarse tambien una imagen de mascara sobre una lamina receptora adecuada mediante un mecanismo ablativo. Se resena la transferencia por ablacion, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n° 5.171.650 de Ellis, et al. y en la publication internacional WO 90/12342.
Transferencia por barra termofusible
En otra realizacion mas, se retiran las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes mediante barras termofusibles. En un sistema de barras termofusibles, se transfiere el material capaz de formar imagenes en estado fundido o semifundido desde la lamina portadora a una lamina receptora adecuada tras exposicion a radiacion. El estado fundido o semifundido se caracteriza por una viscosidad reducida, que proporciona fluidez al material capaz de formar imagenes. El material capaz de formar imagenes fluye a traves de, y se adhiere a, la superficie de la lamina receptora con mayor fuerza de lo que se adhiere a la lamina portadora. Resulta por tanto la transferencia flsica del material capaz de formar imagenes desde la lamina portadora a la lamina receptora en las zonas expuestas. Despues de la transferencia, se separa la lamina portadora de la lamina receptora, junto con el material capaz de formar imagenes no transferido.
En una realizacion, la imagen de mascara comprende las zonas no expuestas restantes sobre la lamina portadora. En la practica de esta realizacion, se descartan generalmente (pero no necesariamente) la lamina receptora y el material capaz de formar imagenes transferido como desecho.
En otra realizacion, la imagen de mascara comprende las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes que se transfieren a la lamina receptora. En la practica de esta realizacion, se descartan generalmente la lamina portadora y el material capaz de formar imagenes restante como desecho.
Pueden encontrarse aspectos y requisitos adicionales para la transferencia por barras termofusibles en la patente de EE.UU. n° 5.819.661 de Lewis, et al. y en la patente de EE.UU. n° 5.238.778 de Hirai, et al., cada una de las cuales se incorpora como referencia a la presente memoria.
Transferencia de pelicula inducida por laser
En otra realizacion mas, se retiran las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes de la lamina portadora mediante transferencia de pellcula inducida por laser (“LIFT”). En un sistema LIFT, se dispone una capa de liberation que contiene un agente reticulante latente entre la lamina portador y el material capaz de formar imagenes. El agente reticulante reacciona con el aglutinante, formando una red de alto peso molecular en las zonas expuestas. El efecto de esta reticulation es controlar mejor los fenomenos de flujo fundido, la transferencia de material mas cohesivo al receptor y una mayor calidad de nitidez de bordes de la imagen de mascara. Pueden
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encontrarse ejemplos de este tipo de sistema en la patente de EE.UU. n° 5.935.758 de Patel, et al., que se incorpora a la presente memoria como referencia en su totalidad.
En una realizacion, el material capaz de formar imagenes incluye un colorante transferible y un tinte absorbente de infrarrojo. El colorante puede transferirse tras la exposicion a radiacion infrarroja a una lamina receptora adecuada. En otra realizacion, el material capaz de formar imagenes comprende un aglutinante que incluye un pollmero hidroxllico, un colorante transferible, un aditivo de fluorocarburo, un tinte absorbente de infrarrojo cationico y un agente reticulante latente, que se describen a continuation.
En una realizacion, la imagen de mascara comprende las zonas no expuestas restantes sobre la lamina portadora. En la practica de esta realizacion, se descartan generalmente (pero no necesariamente) la lamina receptora y el material capaz de formar imagenes transferido como desecho.
En otra realizacion, la imagen de mascara comprende las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes que se transfieren a la lamina receptora. En la practica de esta realizacion, se descartan generalmente la lamina portadora y el material capaz de formar imagenes restante como desecho.
Desprendimiento
En otra realizacion mas, se retiran las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes de la lamina portadora usando una lamina receptora adecuada con un sistema denominado “de desprendimiento”. Un mecanismo de desprendimiento depende de la capacidad de generar propiedades de adhesion diferenciales en el material capaz de formar imagenes. Despues de la exposicion en forma de imagen de la pellcula, se separa la lamina receptora de la lamina portadora y permanecen sobre la lamina portadora las zonas expuestas o no expuestas del material capaz de formar imagenes.
La patente de EE.UU. n° 6.013.409 de Chou (incorporada como referencia a la presente memoria en su totalidad) describe un sistema de formation de imagenes por desprendimiento adecuado. Un elemento utilizable para la formation de imagenes por desprendimiento incluye una lamina portadora, una “capa fotoendurecible” que comprende colorante, una capa “adhesiva fotopolimerica” y una capa de liberation opcional.
Se describen otras construcciones adecuadas para la formacion de imagenes por desprendimiento en las referencias citadas en la col. 3, llnea 25 a col. 4, llnea 16 de la patente de EE.UU. n° 6.013.409 de Chou, por ejemplo.
En una realizacion, la imagen de mascara comprende el material capaz de formar imagenes restante sobre la lamina portadora. En la practica de esta realizacion, se descartan generalmente (pero no necesariamente) la lamina receptora y el material capaz de formar imagenes transferido como desecho.
En otra realizacion, la imagen de mascara comprende el material capaz de formar imagenes que se transfiere a la lamina receptora. En la practica de esta realizacion, se descartan generalmente la lamina portadora y el material capaz de formar imagenes restante como desecho.
Sublimation o difusion de tinte
En otra realizacion, se retira el colorante de las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes mediante sublimacion. Las tecnicas de sublimacion implican un mecanismo en el que el colorante incluido en el material capaz de formar imagenes se sublima o difunde sin la transferencia simultanea del aglutinante. En la sublimacion de tinte, se convierte un colorante sublimable en forma gaseosa y se disipa en la atmosfera, u opcionalmente se dirige hacia una lamina receptora adecuada.
Se resena la sublimacion de tinte, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n° 5.126.760 de DeBoer y la patente de EE.UU. n° 5.994.026 de DeBoer, et al., cada una de las cuales se incorpora como referencia en su totalidad. Es tambien adecuado como metodo de formacion de imagenes la transferencia por difusion termica de tinte como se describe, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n° 5.330.962 de De Braabandere, et al.
Los colorantes sublimables que pueden usarse incluyen tintes descritos, por ejemplo, en las patentes de EE.UU. n° 5.576.141, 5.576.142, 5.521.050, 5.521.051 y 5.510.228 de Neumann, et al. Generalmente, dichos tintes estan presentes en el material capaz de formar imagenes en una cantidad de al menos aproximadamente un 25 % en peso.
Mediante un mecanismo de sublimacion de tinte, puede generarse una imagen de mascara sobre una lamina portadora usando una pellcula adecuada, y sin necesidad de una lamina receptora.
En otra realizacion, se emplea una lamina receptora para capturar el colorante sublimado. La imagen de mascara comprende el material capaz de formar imagenes restante sobre la lamina portadora. En la practica de esta realizacion, se descartan generalmente (pero no necesariamente) la lamina receptor y el colorante transferido como desecho.
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En otra realization, la imagen de mascara comprende el colorante que se transfiere a una lamina receptora. En la practica de esta realization, se descartan generalmente la lamina portadora y el material capaz de formar imagenes restante como desecho.
Revelado convencional
En otra realization mas, se retiran las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes por revelado. En esta realization, se lava la pellcula con un revelador adecuado para retirar las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes, mientras que las zonas no expuestas permanecen sobre la lamina portadora. El material capaz de formar imagenes en esta realization es una composition capaz de formar imagenes de action positiva que comprende el colorante. Las composiciones capaces de formar imagenes de action positiva son bien conocidas en la materia. La exposition en forma de imagen de una composition de action positiva causa que las zonas expuestas se vuelvan mas solubles a una solucion reveladora adecuada.
Los reveladores adecuados para estas composiciones formadoras de imagenes de action positiva son reveladores acuosos que tienen un pH en el intervalo de aproximadamente 9 a aproximadamente 14. Son adecuados los reveladores convencionales que comprenden agua, hidroxido de tetraalquilamonio y tensioactivos, por ejemplo.
En otras realizaciones, se retiran las zonas no expuestas del material capaz de formar imagenes de la lamina portadora, produciendo la imagen de mascara. El material capaz de formar imagenes es en esta realization una composition capaz de formar imagenes de action negativa que comprende el colorante. Las composiciones capaces de formar imagenes de action negativa son bien conocidas en la materia. La exposition en forma de imagen de una composition de action negativa causa que las zonas expuestas se vuelvan insolubles en una solution reveladora, mientras que las zonas no expuestas permanecen solubles. A modo de ejemplo, la exposition en forma de imagen puede causar la fotopolimerizacion del material capaz de formar imagenes en las zonas expuestas.
En estas realizaciones, las zonas no expuestas pueden retirarse por revelado, por ejemplo. La pellcula se lava con un revelador adecuado para retirar las zonas no expuestas del material capaz de formar imagenes, mientras que las zonas expuestas permanecen sobre la lamina portadora. Los reveladores adecuados para sistemas de action negativa son composiciones de revelado basadas en agua o basadas en disolvente. Los reveladores acuosos tienen tlpicamente un pH en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 13, y pueden comprender aditivos tales como disolventes organicos de alto punto de ebullition miscibles con agua, tensioactivos, dispersantes, etc.
Los reveladores para tanto composiciones de action positiva como de action negativa estan comercialmente disponibles en una variedad de fuentes.
Emulsion de haluro de plata
Como otro metodo de formation de imagenes adecuado, puede emplearse un mecanismo que causa un cambio flsico o qulmico en el material capaz de formar imagenes que cambia el grado de opacidad o transparencia del material capaz de formar imagenes ante radiation curadora. Uno de dichos metodos de formation de imagenes incorpora una emulsion de haluro de plata como material capaz de formar imagenes, por ejemplo.
Son tambien adecuados los metodos de formation de imagenes que usan haluro de plata y haluro de plata seco, particularmente haluro de plata fototermografico orientable por laser con procesamiento en seco. La patente de EE.UU. n° 6.713.241 de Vaeth, et al. y las referencias en la misma describen la formation de imagenes por haluro de plata termografico seco.
Transferencia de la imagen de mascara a material fotosensible
En otra etapa de la invention, se transfiere la imagen de mascara a un material fotosensible que se sensible a la radiation curadora UV. En una realization, la imagen de mascara incluye las zonas expuestas de material capaz de formar imagenes. En otra realization, la imagen de mascara incluye las zonas no expuestas de material capaz de formar imagenes. El material fotosensible es endurecible o curable por exposition a radiation curadora. El material fotosensible incluye generalmente un pollmero o prepollmero, y puede endurecerse o curarse por polimerizacion o reticulation tras exposition a radiation curadora. El material fotosensible esta dispuesto, generalmente pero no necesariamente, sobre un sustrato.
Se ilustra en Las Figuras 1B y 3B el resultado de una realization de esta etapa. En La Figura 1B, se muestra la imagen de mascara 4 dispuesta sobre la lamina portadora 6 transferida a una capa de separation 8 que esta dispuesta sobre un material fotosensible 10. En esta realization ilustrada, se dispone el material fotosensible 10 sobre un sustrato 12. De forma similar, en La Figura 3B, se muestra la imagen de mascara 24 dispuesta sobre la lamina portadora 26 transferida sobre una capa de separation 28 que esta dispuesta sobre un material fotosensible 30. En esta realization ilustrada, el material fotosensible 30 esta dispuesto sobre un sustrato 32.
Materiales fotosensibles
Es otro componente usado en el metodo de la presente invention un artlculo capaz de formar imagenes que es
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capaz de producir una imagen en relieve. Los ejemplos de artlcuios capaces de formar imageries incluyen una placa de impresion flexografica, una plaqueta de circuitos impresos (“PCI”) y una placa de impresion litografica.
El artlculo capaz de formar imagenes incluye al menos un material fotosensible. El artlculo capaz de formar imagenes puede incluir tambien un sustrato adecuado. Ademas, pueden incluirse en el artlculo capaz de formar imagenes componentes opcionales tales como una capa de separacion, una lamina de cubierta o una capa metalica. El material fotosensible puede ser de accion positiva o accion negativa. Un material fotosensible de accion negativa es endurecible o curable mediante exposicion a radiacion curadora. El material fotosensible incluye generalmente un pollmero o prepollmero, y puede endurecerse o curarse mediante polimerizacion o reticulacion tras exposicion a radiacion curadora.
En algunas realizaciones, el material fotosensible es una resina curable por ultravioleta. En realizaciones particulares, la resina curable por ultravioleta se dispone sobre un sustrato y se protege mediante una lamina de cubierta retirable. Idealmente, el sustrato esta compuesto por un material dimensionalmente estable, tal como pellcula de poliester o una lamina de aluminio.
Puede disponerse entre la resina curable por ultravioleta y la lamina de cubierta una capa de separacion que protege la resina curable por ultravioleta del ensuciamiento con los dedos u otro dano. Se hace referencia a veces a esta capa en la materia como capa antiadherente, capa de liberacion, capa deslizante o capa protectora. Con los fines de la presente memoria descriptiva, la capa de separacion se considera que es parte del material fotosensible. La capa de separacion puede incluir poliamida, tal como por ejemplo MACROMELT 6900, disponible en Henkel Corporation (Gulph Mills, Pensilvania), polivinilalcohol, copollmeros de etileno y acetato de vinilo, interpollmeros anfotericos, pollmeros celulosicos tales como hidroxialquilcelulosa y celulosa acetato butirato, polibutiral, cauchos clclicos y combinaciones de los mismos. Se describen interpollmeros anfotericos en la patente de EE.UU. n° 4.293.635 de Flint, et al., que se incorpora a la presente como referencia.
La resina curable por ultravioleta puede incluir tambien un aglutinante elastomerico, al menos un monomero y un iniciador, en que el iniciador tiene sensibilidad hacia la radiacion actlnica no infrarroja. En la mayorla de casos, el iniciador sera sensible a la radiacion ultravioleta o visible o ambas. Se han resenado ejemplos de composiciones iniciadoras adecuadas en la patente de EE.UU. n° 4.323.637 de Chen, et al., la patente de EE.UU. n° 4.427.749 de Gruetzmacher, et al. y la patente de EE.UU. n° 4.894.315 de Feinberg, et al.
El aglutinante elastomerico puede ser un unico pollmero o una mezcla de pollmeros que puede ser soluble, hinchable o dispersable en reveladores de disolvente acuoso, semiacuoso u organico. Los aglutinantes adecuados incluyen aquellos descritos en la patente de EE.UU. n° 3.458.311 de Alles, la patente de EE.UU n° 4.442.302 de Pohl, la patente de EE.UU. n° 4.361.640 de Pine, la patente de EE.UU. n° 3.794.494 de Inoue, et al., la patente de EE.UU. n° 4.177.074 de Proskow, la patente de EE.UU. n° 4.431.723 de Proskow y la patente de EE.UU. n° 4.517.279 de Worns. Los aglutinantes que son solubles, hinchables o dispersables en reveladores disolventes organicos incluyen pollmeros naturales o sinteticos de hidrocarburos de diolefina conjugada, incluyendo poliisopreno, 1,2-polibutadieno, 1,4-polibutadieno, butadieno/acrilonitrilo, copollmeros de bloques termoplastico- elastomerico de butadieno/estireno y otros copollmeros. Pueden usarse los copollmeros de bloques discutidos en la patente de EE.UU. n° 4.323.636 de Chen, la patente de EE.UU. n° 4.430.417 de Heinz, et al. y la patente de EE.UU. n° 4.045.231 de Toda, et al. El aglutinante puede comprender al menos aproximadamente un 65 % en peso de resina curable por ultravioleta. El termino aglutinante, como se usa en la presente memoria, engloba microgeles de nucleo-cubierta y combinaciones de microgeles y pollmeros macromoleculares preformados, tales como los descritos en la patente de EE.UU. n° 4.956.252 de Fryd, et al.
La resina curable por ultravioleta puede contener tambien un unico monomero o mezcla de monomeros que debe ser compatible con el aglutinante en la medida en que se produzca una capa fotosensible no turbia transparente. Los monomeros que pueden usarse en la resina curable por ultravioleta son bien conocidas en la materia e incluyen, pero sin limitacion, compuestos etilenicamente insaturados de polimerizacion por adicion que tienen pesos moleculares relativamente bajos (generalmente menos de aproximadamente 30.000 Da). Los monomeros adecuados tienen un peso molecular relativamente bajo, menos de aproximadamente 5.000 Da. A menos que se describa otra cosa, a lo largo de la memoria descriptiva el peso molecular es el peso molecular medio ponderado. Los ejemplos de monomeros adecuados incluyen, pero sin limitacion, acrilato de terc-butilo, acrilato de laurilo, mono- y poliesteres de acrilato y metacrilato de alcoholes y polioles tales como alcanoles, por ejemplo, diacrilato de 1,4- butanodiol, dimetacrilato de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol y diacrilato de 2,2-dimetilolpropano, alquilenglicoles, por ejemplo, diacrilato de tripropilenglicol, dimetacrilato de butilenglicol, diacrilato de hexametilenglicol y dimetacrilato de hexametilenglicol, trimetilolpropano, trimetilolpropano etoxilado, pentaeritritol, por ejemplo, triacrilato de pentaeritritol, dipentaeritritol y similares. Otros ejemplos de monomeros adecuados incluyen derivados de acrilato y metacrilato de isocianatos, esteres, epoxidos y similares, tales como diacrilato de decametilenglicol, diacrilato de 2,2-di(p- hidroxifenil)propano, dimetacrilato de 2,2-di(p-hidroxifenil)propano, dimetacrilato de pol i oxi etil-2,2-di( p-
hidroxifenil)propano y 1,2-dimetilacrilato de 1 -feniletileno. Pueden encontrarse ejemplos adicionales de monomeros en la patente de EE.UU. n° 4.323.636 de Chen, la patente de EE.UU. n° 4.753.865 de Fryd, et al., la patente de EE.uU. n° 4.726.877 de Fryd, et al. y la patente de EE.UU. n° 4.894.315 de Feinberg, et al. El monomero puede comprender al menos un 5 % en peso de resina curable por ultravioleta.
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El fotoiniciador puede ser cualquier compuesto unico o combinacion de compuestos que sea sensible a la radiacion ultravioleta, generando radicales libres que inician la polimerizacion del monomero o monomeros sin termination excesiva. El fotoiniciador deberla ser sensible a la radiacion visible o ultravioleta. El fotoiniciador puede ser tambien insensible a la radiacion infrarroja y/o visible y deberla ser termicamente inactivo a 185° C y menos. Los ejemplos de fotoiniciadores adecuados incluyen quinonas polinucleares sustituidas y no sustituidas. Se han dado a conocer ejemplos de sistemas adecuados en la patente de EE.UU. n° 4.460.675 de Gruetzmacher y la patente de EE.UU. n° 4.894.315 de Feinberg, et al. Los fotoiniciadores estan generalmente presentes en cantidades de 0,001 a 10,0 % basadas en el peso de la resina curable por ultravioleta.
La resina curable por ultravioleta puede contener otros aditivos dependiendo de las propiedades finales deseadas. Dichos aditivos incluyen sensibilizadores, plastificantes, modificadores de la reologla, inhibidores de la polimerizacion termica, fijadores, colorantes, antioxidantes, antiozonizantes o cargas. Pueden usarse plastificantes para ajustar las propiedades de formation de pellcula del elastomero. Los ejemplos de plastificantes adecuados incluyen aceites hidrocarbonados alifaticos, por ejemplo, aceites naftenicos y paraflnicos, polidienos llquidos, por ejemplo, polibutadieno llquido, y poliisopreno llquido. Generalmente, los plastificantes son llquidos que tienen pesos moleculares de menos de aproximadamente 5,000 Da, pero pueden tener pesos molecular de hasta aproximadamente 30.000 Da. Los plastificantes que tienen un bajo peso molecular englobaran pesos moleculares de menos de aproximadamente 30.000 Da.
El grosor de la resina curable por ultravioleta puede variar dependiendo del tipo de placa de impresion deseada. En una realization, la resina curable por ultravioleta puede ser, por ejemplo, de un grosor de aproximadamente 5006.400 micrometres o mayor, mas particularmente de aproximadamente 500-2.500 micrometres de grosor.
En una realizacion, el artlculo capaz de formar imagenes es un precursor de placa de impresion flexografica que incluye una resina curable por ultravioleta adecuada. Los materiales que se usan para elaborar placas de impresion flexografica incluyen tlpicamente un sustrato y una o mas capas fotosensibles que comprenden un material fotosensible que incluye un pollmero o prepollmero. Los ejemplos de placas de impresion flexografica comercialmente disponibles que pueden usarse en la presente invention incluyen, por ejemplo, FLEXCEL, disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), la placa flexografica CYREL, disponible en DuPont (Wilmington, Delaware), NYLOFLEX FAR 284, disponible en BASF, FLEXILIGHT CBU disponible en Polyfibron y ASAHI AFP XDI.
El material fotosensible puede usarse tambien con una imagen de mascara, formando una plaqueta de circuitos impresos (“PCI”). En una PCI, se forma una capa conductora (a la que se hace referencia tambien como circuito impreso) sobre un sustrato con el patron dictado por la imagen de mascara. El circuito impreso puede dirigir entonces los voltajes y corrientes electricos entre diversos componentes electricos, tales como resistores, capacitores, circuitos integrados y otros dispositivos electronicos. Se sueldan los componentes electricos sobre el circuito impreso en una etapa posterior a la formacion del circuito impreso.
Los precursores de PCI adecuados pueden contener un sustrato, una capa metalica y un material fotosensible. El sustrato puede ser pellcula de poliimida, epoxido relleno de vidrio o fenol-formaldehldo o cualquier otro material aislante conocido y usado en la industria, y de cualquier grosor considerado necesario.
La capa metalica que cubre el sustrato puede incluir un metal conductor. Es un ejemplo adecuado el cobre, aunque puede usarse cualquier otro metal o aleacion de metales.
El material fotosensible puede incluir una resina curable por ultravioleta. Un ejemplo de resina curable por ultravioleta adecuada para uso en un precursor de PCI incluye oligomeros y monomeros, fotoiniciadores y un aglutinante.
Los oligomeros y monomeros adecuados incluyen aquellos que pueden reticularse en presencia de un fotoiniciador tras la exposition a radiacion ultravioleta. Los oligomeros y monomeros pueden incluir aquellos descritos anteriormente. Estos componentes pueden comprender entre 35 y 75 % en peso de resina curable por ultravioleta.
Los fotoiniciadores deberlan ser capaces de generar y promover radicales libres que ayudaran a la reticulation de oligomeros y monomeros tras la exposicion a radiacion ultravioleta. Se describen anteriormente fotoiniciadores adecuados. El fotoiniciador puede comprender hasta aproximadamente un 10 % en peso de los oligomeros y monomeros incluidos en la radiacion curable por ultravioleta.
El aglutinante deberla ser soluble en agua o reveladores alcalinos diluidos as! como en reveladores organicos. El aglutinante deberla ser soluble tambien en agentes decapantes, tales como solution acuosa de cloruro ferrico. Los ejemplos de aglutinantes adecuados incluyen, por ejemplo, novolacas (resinas de fenol-formaldehldo sustituidas funcionalmente), copollmeros de estireno-anhldrido maleico, copollmeros de polivinilmetileter/anhldrido maleico y sus eteres, hidroxipropilcelulosa y esteres de colofonia-maleico esterificados.
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Pueden incluirse tambien en la resina curable por ultravioleta usada para formar un precursor de PCI otros componentes tales como cargas y agentes humectantes, asi como tintes o pigmentos para ayudar al examen visual.
El grosor de recubrimiento de la resina curable por ultravioleta en el precursor de PCI puede ser de entre 3 y 30 micrometros, mas particularmente de 12 micrometros, para obtener la diferencia maxima en solubilidad entre las regiones curadas y no curadas y propiedades de adhesion optimas.
El material fotosensible usado en la construccion de precursor de PCI puede ser tambien de accion positiva, lo que significa que el material fotosensible se vuelve mas revelable tras la exposicion a radiacion ultravioleta o visible. En estos precursores de PCI, las zonas de material fotosensible que no estan expuestas a radiacion permaneceran sobre el precursor de PCI despues del revelado, y son conocidos en la materia.
Metodos de transferencia
La etapa de transferencia de la imagen de mascara incluye poner la imagen de mascara y la lamina portadora o lamina receptora acompanante (“la lamina”) sobre el material fotosensible, con la imagen de mascara proxima al material fotosensible. Si el material fotosensible esta dispuesto entre un sustrato y una lamina de cobertura, deberian retirarse la lamina de cobertura o el sustrato antes de poner la imagen de mascara proxima al material fotosensible. Si se incluye una capa de separacion sobre el material fotosensible, puede transferirse opcionalmente la imagen de mascara de modo que la capa de separacion permanezca entre la imagen de mascara y el material fotosensible.
En una realization, la etapa de transferencia de la imagen de mascara puede incluir laminar la imagen de mascara con el material fotosensible. Se pone en contacto la imagen de mascara con el material fotosensible, formando un ensamblaje, y se lamina entonces la imagen de mascara con el material fotosensible. En algunas realizaciones, la lamination de la imagen de mascara con el material fotosensible puede lograrse aplicando presion al ensamblaje. En otras realizaciones, puede laminarse la imagen de mascara con el material fotosensible mediante la aplicacion de calor. La laminacion puede incluir tambien aplicar tanto presion como calor al ensamblaje.
Pueden usarse laminadores comercialmente disponibles que proporcionan tanto calor como presion al ensamblaje. Los laminadores adecuados incluyen, por ejemplo, el APPROVAL LAMINATOR modelo 800XL de KODAK, disponible en Eastman Kodak Co. (Rochester, Nueva York), el CODOR LPP650 LAMINATOR del sistema laminador CODOR (Amsterdam, Holanda) y laminadores LEDCO HD, disponibles en Filmsource (Casselbury, Florida). Estos laminadores proporcionan un calor y presion adecuados para laminar la imagen de mascara con el material fotosensible. Es un metodo de laminacion de la imagen de mascara con el material fotosensible poner una lamina de material fotosensible no expuesto dispuesta sobre un sustrato en la bandeja de entrada del laminador. Se retira la lamina de cubierta protectora, si esta presente, del material fotosensible. Se ponen la imagen de mascara y lamina acompanante sobre el material fotosensible, con la imagen de mascara proxima al material fotosensible, formando un ensamblaje. Se alimenta el ensamblaje al laminador a la velocidad, temperatura y presion deseadas. Despues de salir del laminador, se deja enfriar a temperatura ambiente el ensamblaje laminado de placa y mascara y se desprende la lamina sobre la mascara del ensamblaje laminado.
Solo a modo de ejemplo, puede laminarse una placa de impresion flexografica fotopolimerica FLEXCEL SRH de 1,7 mm, disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), con una imagen de mascara usando el APPROVAL LAMINATOR modelo 800XL de KODAK retirando la lamina de cobertura protectora de la placa y colocando la imagen de mascara boca abajo sobre la superficie antiadherente de la placa. Puede ponerse bajo el ensamblaje un material de carton de 1,27 mm, cortado ligeramente mas largo y ancho que la placa. Puede alimentarse entonces el ensamblaje en la entrada del laminador y laminarse con una temperatura de interfase superficial de aproximadamente 110° C y una presion de aproximadamente 1 kg/cm2. La velocidad del laminador puede fijarse, por ejemplo, a 76,2 cm/minuto, dando como resultado un tiempo de residencia termico de 48 segundos. Tras la salida del laminador, el ensamblaje puede enfriarse al aire durante 3 minutos.
En otra realizacion, la etapa de transferencia puede incluir la adhesion selectiva de la imagen de mascara al material fotosensible. En esta realizacion, se pone en contacto la imagen de mascara con el material fotosensible, y la imagen de mascara se adhiere facilmente al material fotosensible, facilitando una retirada sencilla de la lamina.
En otra realizacion mas, la etapa de transferencia de la imagen de mascara puede utilizar adhesion sensible a la presion. En esta realizacion, se pone en contacto la imagen de mascara con el material fotosensible, y bajo la influencia de la presion la imagen de mascara se vuelve mas adhesiva con el material fotosensible que con la lamina portadora. Puede incorporarse un adhesivo sensible a la presion al material fotosensible, la capa de separacion o el material capaz de formar imagenes. El adhesivo sensible a la presion puede ponerse tambien en una capa separada entre el material capaz de formar imagenes y el material fotosensible. El adhesivo sensible a la presion puede incluir un copolimero de monomeros, siendo un primer monomero un ester de acido acrilico de alcohol alquilico no terciario y siendo al menos un segundo monomero copolimerizable con el ester de acido acrilico. El segundo monomero puede ser, por ejemplo, acido acrilico, acido metacrilico, acido itaconico, acrilamida, metacrilamida, acrilonitrilo o metacrilonitrilo, y puede constituir un 3-12 % en peso del total de monomeros. Puede encontrarse un ejemplo de un adhesivo sensible a la presion adecuado en la patente de EE.UU. n° re. 24.906 de Ulrich.
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En realizaciones que usan la adhesion como metodo de transferencia, los materiales adhesivos deberlan seleccionarse en vista de los componentes de la imagen de mascara y los componentes del material fotosensible. Los adhesivos adecuados deberlan ser generalmente transparentes y no dispersar la radiacion usada para curar el material fotosensible. Por ejemplo, un adhesivo que dispersa la radiacion no serla adecuado, porque distorsionarla la capacidad de la imagen de mascara de crear zonas curadas y no curadas y reducirla la resolucion de la imagen en relieve.
En algunas realizaciones, se transfieren al menos porciones de una capa de liberation junto con la imagen de mascara, proporcionando la permeabilidad al oxlgeno deseada como se discute anteriormente. Se transfieren al menos las porciones de la capa de liberacion correspondientes a la imagen de mascara transferida. En otras realizaciones, puede transferirse la capa de liberacion intacta (concretamente contigua). La capa de liberacion transferida puede originarse a partir de la pellcula o de una lamina receptora.
Retirada de la lamina portadora o lamina receptora de la imagen de mascara
Otra etapa del metodo de la invention implica retirar la lamina portadora o lamina receptora (“la lamina”) de la imagen de mascara del artlculo con imagen. En una realization, se retira la lamina antes de exponer el material fotosensible a radiacion curadora. Se ilustra esta realizacion en Las Figuras 1C y 1D. En La Figura 1c, se muestra la lamina portadora 6 retirada de la imagen de mascara y se deja la imagen de mascara 4 sobre la capa de separation 8 antes de exponer el material fotosensible 10 a radiacion curadora 14. En la realizacion ilustrada en La Figura 1D, se expone el material fotosensible 10 a radiacion curadora 14 despues de retirar la lamina portadora 6 de la imagen de mascara 4.
Al contrario que los metodos analogicos de formation de imagenes en los que permanece una lamina transparente o semitransparente durante el curado del material fotosensible, el metodo de la presente invencion puede proporcionar una resolucion potenciada de la imagen en relieve resultante por al menos dos razones. La primera, la retirada de la lamina, puede reducir la dispersion de la radiacion durante el curado del material fotosensible. La segunda, puesto que no se requiere vaclo cuando se transfiere la imagen de mascara al material fotosensible, no se requieren agentes mateantes, o perlas, contenidos tlpicamente en el material capaz de formar imagenes usado en metodos analogicos para una mejor aplicacion de vaclo, evitando por tanto la dispersion de luz adicional resultante a veces de estos agentes mateantes.
En otra realizacion, se retira la lamina tras la exposition del material fotosensible a radiacion curadora. Incluso si se deja la lamina sobre la imagen de mascara durante la exposicion a radiacion curadora, el metodo difiere del metodo analogico conocido porque no se requiere la aplicacion de vaclo de la imagen de mascara. Se ilustra esta realizacion en Las Figuras 3C y 3D. Como se ilustra en La Figura 3C, permanece una lamina portadora 26 sobre la imagen de mascara 24, mientras se expone el material fotosensible 30 a la radiacion curadora 34. Despues de la exposicion a la radiacion curadora 34, se retira la lamina portadora 26 de la imagen de mascara 24, cuyo resultado se ilustra en La Figura 3D.
La lamina puede separarse de la mascara desprendiendo la lamina de la imagen de mascara, por ejemplo. La separacion de lamina puede realizarse manualmente, o puede realizarse mecanicamente. Preferiblemente, la fuerza requerida para deprender la lamina portadora de la imagen de mascara es menor de aproximadamente 591 g/m, mas particularmente de aproximadamente 98-236 g/m, y aun mas particularmente de 197 g/m. Como se describe anteriormente, una realizacion de pellcula usada para formar la imagen de mascara de la presente invencion emplea una pellcula que incluye una capa de liberacion y un material capaz de formar de imagenes que incluye un aglutinante termoadhesivo. En esta realizacion particular, la fuerza requerida para desprender la lamina portadora de la imagen de mascara de uso para esta pellcula particular se ha encontrado que es de aproximadamente 197 g/m.
En otra realizacion, se separa la lamina de la imagen de mascara disolviendo o dispersando la lamina en un disolvente adecuado. El disolvente usado en esta realizacion dependera del tipo de composition fotosensible de la lamina y de la imagen de mascara.
En otra realizacion mas, poner en contacto la lamina portadora con un disolvente adecuado puede posibilitar liberar la lamina portadora de la imagen de mascara, tal como causando un fallo de adhesion entre la lamina portadora y la imagen de mascara.
En algunas realizaciones, se dispone una capa de liberacion entre el material capaz de formar imagenes y la lamina desde la que se transfiere la imagen de mascara. La capa de liberacion puede facilitar la separacion de la lamina de la imagen de mascara, una resolucion potenciada y un mejor curado durante un periodo operativo mayor y receptividad de tinta. Sin embargo, no se requiere una capa de liberacion para la ejecucion de esta etapa.
Exposicion del material fotosensible a traves de la imagen de mascara
Otra etapa de la invencion incluye exponer el material fotosensible a radiacion UV curadora a traves de la imagen de mascara, formando un artlculo con imagen. En esta etapa, se proyecta la radiacion curadora sobre el material fotosensible a traves de la imagen de mascara, de modo que parte de la radiacion se bloquea preferentemente por
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la imagen de mascara. En las zonas no enmascaradas, la radiacion curadora impactara sobre el material fotosensible causando endurecimiento o curado. La imagen de mascara deberia ser por lo tanto sustancialmente opaca a la radiacion proyectada sobre el material fotosensible. El termino “sustancialmente opaco” significa que la imagen de mascara deberia tener una densidad optica de transmision de aproximadamente 2,0 o mayor, mas particularmente de aproximadamente 3,0 o mayor. Las zonas no enmascaradas deberian ser sustancialmente transparentes. El termino “sustancialmente transparente” significa que las zonas no enmascaradas del material fotosensible deberian tener una densidad optica de transmision de aproximadamente 0,5 o menos, mas particularmente de aproximadamente 0,1 o menos, aun mas particularmente de aproximadamente 0,05 o menos. La densidad optica de transmision puede medirse usando un filtro adecuado o un densitometro tal como, por ejemplo, un MACBETH TR 927.
Esta etapa se ilustra en Las Figuras 1D y 3C. Como se describe anteriormente, La Figura 1D ilustra una realizacion en que se expone el material fotosensible 10 a la radiacion curadora 14 despues de retirar la lamina portadora 6 de la imagen de mascara 4. En esta realizacion, se expone el material fotosensible 10 a la radiacion curadora 14 a traves de la imagen de mascara 4 despues de retirar la lamina portadora 6. En otra realizacion, ilustrada en La Figura 3C, se expone el material fotosensible 30 a la radiacion curadora 34 a traves de la imagen de mascara 24 antes de retirar la lamina portadora 26.
Generalmente, la etapa de exposicion del material fotosensible a traves de la imagen de mascara puede realizarse mediante exposicion total, puesto que la imagen de mascara bloquea preferentemente la radiacion curadora. La exposicion total puede realizarse a vacio o puede realizarse sin vacio, en otras palabras, mientras el elemento fotosensible esta en presencia de oxigeno atmosferico. La exposicion sin vacio elimina las etapas de tiempo de aplicacion de vacio y puede producir puntos mas nitidos.
Algunas realizaciones de los metodos son adecuadas para elaborar una placa de impresion en relieve, tal como una placa de impresion flexografica, a partir de un elemento fotosensible en forma de lamina que tiene un soporte y una capa de material fotosensible sobre el soporte. En la fabricacion de una placa de impresion flexografica, se expone generalmente en primer lugar un lado del material fotosensible a radiacion curadora a traves del soporte (conocido como “retroexposicion”), preparando una capa fina curada uniformemente sobre el lado del soporte de la capa fotosensible. Se expone entonces el elemento fotosensible a radiacion curadora a traves de la imagen de mascara, causando asi que el material fotosensible se endurezca o cure en las zonas no enmascaradas. Se retiran entonces las porciones no expuestas y no curadas del material fotosensible mediante un proceso de revelado, descrito a continuacion, dejando las porciones curadas que definen la superficie de impresion en relieve.
La longitud de onda o intervalo de longitudes de onda adecuadas como radiacion curadora estaran dictadas por la naturaleza del material fotosensible. La radiacion curadora usada en la presente invencion es radiacion ultravioleta. Las fuentes de radiacion para exposicion total a radiacion ultravioleta son las convencionales. Los ejemplos de fuentes visibles o UV adecuadas incluyen arcos de carbon, arcos de vapor de mercurio, lamparas fluorescentes, unidades de destellos electronicas y focos fotograficos. Las fuentes adecuadas de radiacion UV incluyen lamparas de vapor de mercurio, particularmente lamparas solares.
Es un ejemplo de fuente de radiacion estandar adecuada la lampara fluorescente SYLVANIA 350 BLACKLIGHT (FR 48T12/350 VL/VHO/180, 115 w) que tiene una longitud de onda central de emision de aproximadamente 354 nm. Es otro ejemplo la BURGESS EXPOSURE FRAME, modelo 5K-3343VSII con lampara ADDALUX 754-18017, disponible en Burgess Industries, Inc. (Plymouth, Minnesota).
Otras fuentes de radiacion ultravioleta adecuadas incluyen clisadores que son capaces tanto de exponer el material fotosensible a radiacion como de revelar el material fotosensible despues de la exposicion a radiacion. Los ejemplos de clisadores adecuados incluyen el KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER disponible en Kelleigh Corporation (Trenton, Nueva Jersey) y el GPP500F PLATE PROCESSOR, disponible en Global Asia Limited (Hong Kong).
El tiempo de exposicion a traves de la imagen de mascara dependera de la naturaleza y grosor del material fotosensible y de la fuente de radiacion. Por ejemplo, en una realizacion, puede montarse un precursor de placa FLEXCEL-sRh, disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut) en un KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER disponible en Kelleigh Corporation (Trenton, Nueva Jersey) y retroexponerse a radiacion UV-A a traves del soporte durante 35 segundos, preparando una capa fina curada uniformemente sobre el lado de soporte de la capa fotosensible. Puede transferirse entonces la imagen de mascara a la capa de separacion del precursor de placa FLEXEL-SRH y puede exponerse el ensamblaje entonces a radiacion UV-A a traves de la imagen de mascara durante 14 minutos.
Revelado del artfculo con imagen
Otra etapa de la invencion incluye revelar el material fotosensible y la imagen de mascara, formando una imagen en relieve. Como se ilustra en Las Figuras 1E y 3E, revelar el articulo con imagen sirve para retirar las porciones no curadas del material fotosensible 10 y 30, dejando las porciones curadas que definen la imagen en relieve sobre el sustrato 12 y 32. Generalmente, la imagen de mascara se revelara tambien durante esta etapa.
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En una realizacion, la etapa de revelado incluye lavar el material fotosensible y la imagen de mascara con un revelador adecuado. Los reveladores adecuados pueden disolver, dispersar o hinchar las zonas no expuestas del material fotosensible y la imagen de mascara. El revelado puede llevarse a cabo aproximadamente a temperatura ambiente. Los reveladores adecuados incluyen disoluciones organicas, agua, disoluciones acuosas o semiacuosas. Si se usa agua, puede contener un tensioactivo. El revelador deberla seleccionarse basandose en la naturaleza qulmica del material fotosensible. Los reveladores en disolucion organica adecuados incluyen hidrocarburos aromaticos o alifaticos y disoluciones de halohidrocarburos alifaticos o aromaticos, o mezclas de dichas disoluciones con alcoholes adecuados. Se han dado a conocer otros reveladores en disolucion organica en la solicitud de patente alemana publicada 3.828.551 y en la patente de EE.UU. n° 5.354.645 de Schober et al. Los reveladores semiacuosos adecuados pueden contener agua y una disolucion organica miscible con agua y un material alcalino. Los reveladores acuosos adecuados contienen habitualmente agua y un material alcalino. Se describen otras combinaciones de revelador acuoso adecuado en la patente de EE.UU. n° 3.796.602 de Briney, et al. Es un revelador comercialmente disponible adecuado CYREL OPTISOL ROTARY PLATE WASHOUT SOLUTION, disponible en DuPont Corporation (Wilmington, Delaware).
Tambien puede ser adecuado el revelado mecanico. Los medios mecanicos de revelado pueden incluir el frotamiento o cepillado del material fotosensible y la imagen de mascara para retirar las porciones no curadas. Es practica comun emplear medios mecanicos en combinacion con revelado con disolvente.
Son tambien adecuados metodos de revelado termico. Se resena un metodo termico, por ejemplo, en la solicitud publicada de EE.UU. 2004/0048199 de Schadebrodt, et al. y las referencias discutidas en la misma. Se resena otro metodo termico, en que se usa una capa absorbente para absorber las zonas no expuestas del material fotosensible, en la patente de EE.UU. n° 5.175.072 de Martens, que se incorpora a la presente como referencia. Pueden ser adecuados tambien otros metodos de revelado termico.
Puede ser adecuado en algunas circunstancias el procesamiento postrevelado de la imagen en relieve. El procesamiento postrevelado tlpico incluye secado de la imagen en relieve para retirar el disolvente en exceso y postcurado del material fotosensible (tal como por exposicion adicional de la imagen en relieve a radiacion curadora) para causar un endurecimiento o reticulacion adicional del material fotosensible. Dicho procesamiento postrevelado resultara familiar para los especialistas en la materia.
Por ejemplo, la imagen en relieve puede secarse con papel o pano, y secarse entonces en una estufa de aire forzado o infrarroja. Los tiempos y temperaturas de secado pueden variar. Las temperaturas adecuadas para secado en estufa pueden incluir, por ejemplo, aproximadamente 60° C.
Las placas de impresion flexografica pueden postexponerse para asegurar que el proceso de polimerizacion esta completado y que la placa permanecera estable durante la impresion y almacenamiento. Esta etapa de postexposicion utiliza la misma fuente de radiacion que la etapa de exposicion descrita anteriormente.
Puede usarse tambien la eliminacion de la pegajosidad (a la que puede hacerse referencia tambien como “acabado ligero”) si la superficie sigue pegajosa. La pegajosidad puede eliminarse mediante metodos conocidos en la materia tales como, por ejemplo, tratamiento con disoluciones de bromo o cloro. Dichos tratamientos se han resenado, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n° 4.400.459 de Gruetzmacher, la patente de EE.UU. n° 4.400.460 de Fickes et al. y la patente alemana 2.823.300. La eliminacion de la pegajosidad puede lograrse tambien mediante exposicion a radiacion ultravioleta-visible.
La imagen en relieve resultante puede tener una profundidad de aproximadamente un 2-40 % del grosor original del material fotosensible. Por tanto, si el grosor del material fotosensible no curado es de 1.500 pm, la profundidad de la imagen en relieve puede ser de aproximadamente 500 pm. Para una placa de impresion flexografica, la profundidad puede ser de aproximadamente 150-500 pm. Para una PCI, se retira completamente el material fotosensible de las zonas expuestas o no expuestas, revelando la capa metalica debajo del material fotosensible. Por tanto, en una PCI, la profundidad del relieve depende del grosor del material fotosensible dispuesto sobre la capa metalica. La profundidad del relieve es la diferencia en grosor del material fotosensible curado en las zonas elevadas (tambien conocidas como “zonas de imagen”) de la placa y el grosor del material fotosensible curado en los valles de la placa donde se revelo el material fotosensible.
Esta invencion puede aceptar diversas modificaciones y alteraciones sin apartarse del esplritu y alcance de la misma. Se entiende que esta invencion puede practicarse adecuadamente en ausencia de cualquier elemento no dado a conocer especlficamente en la presente memoria. En la description de realizaciones preferidas de la invencion, se usa terminologla especlfica por razones de claridad. Sin embargo, no se pretende que la invencion este limitada a los terminos especlficos as! seleccionados, y ha de entenderse que cada termino as! seleccionado incluye todos los equivalentes tecnicos que funcionan de forma similar.
Ejemplos
Descripcion y fuentes de los materiales usados en los ejemplos
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
AIRVOL 205 - polivinilalcohol en forma de una disolucion de 10 % de solidos totales en agua, disponible en Air Products (Allentown, Pensilvania)
BUTVAR B-76 - resina de polivinilbutiral, disponible en Solutia, Inc. (St. Louis, Missouri)
Negro de carbon Millbase - una mezcla de 47,52 % de negro de carbon, 47,52 % de BUTVAR B-76 y 4,95 % de DISPERBYK 161, disponible en BYK-Chemie USA (Wallingford, Connecticut) en forma de una disolucion de 20 % de solidos totales en una mezcla de disolventes 50:50 de metiletilcetona y disolvente PM
Nitrato de celulosa- disponible en Aldrich Chemical (Milwaukee, Wisconsin)
CYASORB IR 165 - tinte infrarrojo, disponible en Cytec Industries, Inc. (West Paterson, Nueva Jersey)
D99 - tinte de IR YKR-2900, disponible en Mitsui, EE.UU. (Nueva York, Nueva York)
FC 4432 - fluorotensioactivo NOVEC al 10 %, disponible en 3M Company Company (St. Paul, Minnesota), en metiletilcetona
FC 55/35/10 - un tensioactivo de fluorocarburo compuesto por una mezcla de relacion 55:35:10 de terpollmero de acrilato fluorado, acrilato de alquilo de cadena corta y monomero polar en forma de una solucion de 7,5% de solidos totales en metiletilcetona, a menos que se indique otra cosa, disponible en 3M Company, (St. Paul, Minnesota)
GANTREZ S97BF - un copollmero de polimetilvinileter/anhldrido maleico en forma de una disolucion de 10% de solidos totales en agua, disponible en International Specialty Products, Inc. (Wayne, Nueva Jersey)
HPA-1186 - un derivado de dihidropiridina disponible en St.-Jean Photochemicals, Inc., (Quebec, Canada)
Amarillo KEYPLAST- amarillo disperso C.I. 3, disponible en Keystone Aniline Corporation (Chicago, Illinois)
METHOCEL A15LV - una metilcelulosa disponible en Dow Chemical (Midland, Michigan)
Negro NEPTUN X60 - disolvente negro C.I. 3, disponible en BASF Corporation (Charlotte, Carolina del Norte)
OPTISOL - disolucion de lavado, disponible en DuPont (Wilmington, Delaware)
PC 364 - tinte infrarrojo con la siguiente estructura
imagen1
PCA - una mezcla de 70 % en peso de poli(cianoacrilato de metilo) y 30 % en peso de poli(cianoacrilato de etilo) en forma de una disolucion de 10 % de solidos totales en acetona
Polietilenglicol 400 - disponible en Aldrich Chemical (St. Louis, Missouri)
PVA 523 - polivinilalcohol 523 al 10 % en agua, disponible en Air Products (Allentown, Pensilvania)
Amarillo de matiz rojo Millbase - una mezcla de 47,52 % de pigmento amarillo de matiz rojo, 47,52 % de BUTVAR B-76 y 4,95 % de DISPERBYK 161, disponible en BYK-Chemie (Wallingford, Connecticut) en forma de una disolucion con 15 % de solidos totales en una mezcla de disolventes 50:50 de metiletilcetona y
24
disolvente PM
SANTICIZER 160 - un pollmero de butilbencilo, disponible en Ferro Corporation (Walton Hills, Ohio)
5 Disolvente PM - propilenglicolmonometileter, disponible en Eastman Chemicals, (Kingsport, Tennessee)
TRITON X-100 - un tensioactivo disponible en Rohm and Haas, (Filadelfia, Pensilvania) en forma de una disolucion con 10 % de solidos totales en agua
10 Negro violeta Millbase - violeta MICROLITH B-K, disponible en Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, Nueva
York), en forma de una disolucion con 10 % de solidos totales en metiletilcetona.
Ejemplo 1
Se formo una imagen en relieve sobre una placa de impresion flexografica mediante el siguiente proceso. Se 15 recubrio una lamina portadora, formada por poli(tereftalato de etileno) de 0,05 mm de grosor, con una disolucion de capa de liberacion que contiene los componentes enumerados en la tabla 1 usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en una estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de liberacion.
Tabla 1: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de liberacion del Ejemplo 1
20
Componente
Cantidad en gramos
PVA 523
50,0
TRITON X-100
1,0
Agua desionizada
39,0
n-propanol
10,0
Se mezclo una disolucion de capa de barrera de los componentes enumerados en la Tabla 2 y se aplico a la capa de liberacion usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de barrera.
25
Tabla 2: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de barrera del Ejemplo 1
Componente
Cantidad en gramos
PCA
42,43
PC 364
0,56
FC 4432
0,30
Acetona
46,51
Ciclohexanona
10,20
Se mezclo una disolucion de capa capaz de formar imagenes de los componentes enumerados en la Tabla 3 y se 30 aplico a la capa de barrera usando un dosificador helicoidal n° 20. Se calento el artlculo resultante en una estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa capaz de formar imagenes sobre la capa de barrera.
Tabla 3: Componentes y cantidades de la disolucion de capa capaz de formar imagenes del Ejemplo 1
Componente
Cantidad en gramos
Negro de carbon Millbase
27,93
Negro violeta Millbase
6,86
Amarillo de matiz rojo Millbase
5,84
D99
1,00
FC 55/35/10
0,67
n-etilperfluorosulfonamida
0,74
HPA-1186
0,13
Metiletilcetona
21,98
Ciclohexanona
15,00
Disolvente PM
20,00
35
Se formo la imagen de la capa capaz de formar imagenes usando un formador de imagenes por infrarrojo DESERTCAT 88, disponible en ECRM (Tewksbury, Massachusetts) que emite radiacion a 830 nm en modo de ablacion con un valor de foco de 1473, un ajuste de ampliation de 510 y un nivel de energla de 1,4 J/cm2, formando una pellcula con imagen.
40
Se retroexpuso a radiation UV-A un precursor flexografico analogico CYREL, de 0,17 cm de grosor, disponible en DuPont (Wilmington, Delaware) que contenla un sustrato, un material curable, una capa antiadherente y una lamina de cubierta a traves del sustrato durante 120 segundos en un marco Burgess de ajuste alto. Se retiro entonces la
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5
10
15
20
25
30
35
40
lamina de cubierta y se puso el precursor flexografico en una estufa a 100° C durante 3 minutos. Mientras el precursor flexografico estaba en la estufa, se lamino la pellcula con imagen con el precursor flexografico mediante contacto cara a cara de la capa capaz de formar imagenes con la capa antiadherente del precursor flexografico, usando un rodillo entintador portatil. Se retiraron entonces el precursor flexografico y la pellcula con imagen de la estufa y se dejaron enfriar durante 2 min. Se desprendio entonces la lamina portadora de la capa capaz de formar imagenes con imagen.
Despues de desprender la lamina portadora de la capa capaz de formar imagenes con imagen, se monto el ensamblaje resultante en el marco Burgess con la capa capaz de formar imagenes con imagen de cara a la fuente de radiacion y se expuso a radiacion UV durante 600 segundos sin aplicacion de vaclo, formando un precursor flexografico expuesto.
Se puso entonces el precursor flexografico expuesto en una bandeja y se anadieron 50 ml de OPTISOL. Se cepillo el precursor flexografico expuesto con OPTlSOL durante 2 min. Se seco entonces con papel el precursor flexografico expuesto, se lavo con agua para retirar el PVA y se seco con papel de nuevo. Se puso de vuelta entonces el precursor flexografico expuesto en la bandeja con OPTISOL y se cepillo de nuevo. Se continuo el cepillado durante 45 minutos, durante cuyo tiempo se reemplazo el OPTISOL dos veces.
Despues de lavar y cepillar, se seco el precursor flexografico durante 2 horas en estufa a 60° C. Se dejo entonces secar al aire el precursor flexografico expuesto durante aproximadamente 48 horas. Despues de secar al aire, se expuso el precursor flexografico expuesto a luz UV-C durante 8 minutos usando un KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER, disponible en Kelleigh Corporation (Trenton, Nueva Jersey), formando la imagen en relieve sobre la placa de impresion flexografica.
Ejemplo 2
Se formo una imagen en relieve sobre una placa de impresion flexografica de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto porque se retiro la lamina portadora de la capa capaz de formar imagenes con imagen despues de exponer el precursor flexografico y la pellcula con imagen a radiacion UV en lugar de antes de exponer el precursor flexografico y la pellcula con imagen a radiacion UV.
Se usaron las placas de impresion flexografica formadas mediante los metodos descritos en el Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 para imprimir un tipo de 3 puntos positivo. La imagen digital 1a muestra una Imagen digital del tipo producido por la placa flexografica formada en el Ejemplo 1, mientras que la Imagen digital 1b muestra una imagen digital del tipo producido por la placa flexografica formada en el Ejemplo 2.
Imagen digital 1a: Tipo de 3 puntos positivo producido por la placa flexografica del Ejemplo 1
imagen2
Imagen digital 1b: Tipo de 3 puntos positivo producido por la placa flexografica formada en el Ejemplo 2
imagen3
Se usaron tambien las placas de impresion flexografica del Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 para imprimir puntos al 30 %. La Imagen digital 2a muestra una imagen digital de los puntos al 30 % producidos por la placa flexografica formada 5 en el Ejemplo 1, mientras que la Imagen digital 2b muestra una imagen digital de los puntos al 30 % producidos por la placa flexografica formada en el Ejemplo 2.
Imagen digital 2a: Puntos al 30 % producidos a partir de la placa flexografica producida en el Ejemplo 1
imagen4
Imagen digital 2b: Puntos al 30 % producidos a partir de la placa flexografica producida en el Ejemplo 2
imagen5
Ejemplo 3
Se formo una imagen en relieve sobre una placa de impresion flexografica mediante el siguiente proceso. Se recubrio una lamina portadora, formada por poli(tereftalato de etileno) de 0,05 mm de grosor, con una disolucion de 5 capa de liberacion que contiene los componentes enumerados en la Tabla 4 usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de liberacion.
Tabla 4: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de liberacion del Ejemplo 3
Componente
Cantidad en gramos
METHOCEL A 15 LV
3,2
TRITON X-100
1,0
Agua desionizada
70,8
n-propanol
25,0
10
Se mezclo una disolucion de capa de barrera de los componentes enumerados en la Tabla 5 y se aplico a la capa de liberacion usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos formando una capa de barrera.
15 Tabla 5. Componentes y cantidades de la disolucion de capa de barrera del Ejemplo 3
Componente
Cantidad en gramos
PCA
42,43
PC 364
0,56
FC 4432
0,30
Acetona
46,51
Ciclohexanona
10,20
Se mezclo una disolucion de capa capaz de formar imagenes de los componentes enumerados en la Tabla 6 y se aplico a la capa de barrera usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° 20 C durante 3 minutos, formando una capa capaz de formar imagenes sobre la capa de barrera.
Tabla 6: Componentes y cantidades de la disolucion de capa capaz de formar imagenes del Ejemplo 3
Componente
Cantidad en gramos
Negro NEPTUN X60
0,96
Amarillo KEYPLAST
2,52
Nitrato de celulosa
3,68
D99
1,36
Metilisobutilcetona
66,52
Alcohol etllico
25,00
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Se formo entonces la imagen de la capa capaz de formar imageries con radiacion infrarroja de la manera descrita en el Ejemplo 1, formando una pellcula con imagen. Las zonas no expuestas de la capa capaz de formar imagenes con imagen exhiblan una densidad de transmision optica de mas de 4,0, las zonas expuestas a 0,3 J/cm2 de radiacion
infrarroja exhiblan una densidad optica de transmision de 0,92, las zonas expuestas a 0,4 J/cm2 de radiacion
infrarroja exhiblan una densidad optica de transmision de 0,32, las zonas expuestas a 0,5 J/cm2 de radiacion
infrarroja exhiblan una densidad optica de transmision de 0,08 y las zonas expuestas a 0,6 J/cm2 de radiacion
infrarroja exhiblan una densidad optica de transmision de 0,04. Se midieron las densidades opticas de transmision usando un densitometro MACBETH TR 927.
Se retroexpuso a radiacion UV-A un precursor flexografico FLEXCEL-SRH (el "precursor"), disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), que contiene un sustrato, un material curable, una capa antiadherente y una lamina de cubierta, a traves del sustrato en un KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER durante 35 segundos y se desprendio la lamina de cubierta del precursor. Se lamino la pellcula con imagen con el precursor poniendo el precursor en la entrada de un KODAK mOdEL 800 XL APPROVAL LAMINATOR, disponible en Eastman Kodak Co. (Rochester, Nueva York), y poniendo la pellcula con imagen sobre el precursor con la capa capaz de formar imagenes con imagen de cara a la capa antiadherente del precursor. Se laminaron entonces conjuntamente el precursor y la pellcula con imagen con una temperatura de interfase superficial de aproximadamente 110° C y una presion de aproximadamente 1 kg/cm2. Se fijo la velocidad del laminador en 76,2 cm/minuto, dando como resultado un tiempo de residencia termica de 48 segundos. Tras salir del laminador, se enfriaron al aire el precursor y la pellcula con imagen durante 3 minutos. Se desprendio entonces la lamina portadora de la capa capaz de formar imagenes con imagen.
Despues de desprender la lamina portadora de la capa capaz de formar imagenes con imagen, se puso el ensamblaje resultante en el KELLElGH MODEL 310 PLATEMAKER con la capa opaca con imagen de cara a la fuente de radiacion. Sin usar aplicacion de vaclo, se expuso el ensamblaje a radiacion UV-A durante 14 minutos, formando un precursor expuesto.
Se revelo entonces el precursor expuesto durante 20 minutos usando una disolucion de OPTISOL en el KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER. Despues del revelado, se seco el precursor en estufa a 60° C durante 2 horas y se puso de vuelta en el KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER para acabado ligero con radiacion UV-C durante 8 minutos. Finalmente, se postexpuso el precursor a radiacion UV-A durante 10 minutos, produciendo la imagen en relieve sobre la placa de impresion flexografica.
Ejemplo 4
Se formo una imagen en relieve sobre una placa de impresion flexografica mediante el siguiente proceso. Se recubrio una lamina portadora, formada por poli(tereftalato de etileno) de 0,05 mm de grosor, con una disolucion de capa de liberacion que contiene los componentes enumerados en la Tabla 7 usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de liberacion.
Tabla 7: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de liberacion del Ejemplo 4
Componente
Cantidad en gramos
METHOCEL A 15LV
3,2
TRITON X-100
1,0
Agua desionizada
70,8
n-propanol
25,0
Se mezclo una disolucion de capa de barrera de los componentes enumerados en la Tabla 8 y se aplico a la capa de liberacion usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de barrera.
Tabla 8: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de barrera del Ejemplo 4
Componente
Cantidad en gramos
PCA
42,43
CYASORB IR 165
0,56
FC 4432
0,30
Acetona
46,51
Ciclohexanona
10,20
Se mezclo una disolucion de capa capaz de formar imagenes de los componentes enumerados en la Tabla 9 y se aplico a la capa de barrera usando un dosificador helicoidal, consiguiendo una densidad optica de transmision de 4,0. Se calento el artlculo resultante en una estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa capaz de formar
5
10
15
20
25
30
35
40
imageries.
Tabla 9: Comporertes y cartidades de la disolucion de capa capaz de formar imagenes del Ejemplo 4
Comporerte
Cantidad er gramos
Negro de carbon Millbase
32,86
Negro violeta Millbase
8,07
Amarillo de matiz rojo Millbase
6,87
CYASORB IR 165
1,00
FC 55/35/10
0,67
n-etilperfluorosulfonamida
0,83
Metiletilcetona
19,51
Ciclohexanona
20,00
Disolvente PM
10,00
Se formo ertorces la imager de la capa capaz de formar imagenes cor radiacion infrarroja cor ur formador de imagenes laser Esko-Sparks, disponible er Esko-Graphics (Kerresaw, Georgia), cor ura longitud de orda de 1064 rm, formardo ura pellcula cor imager. Las zoras no expuestas de la capa capaz de formar imagenes exhiblan ura densidad optica de transmision de mas de 4,0, las zoras expuestas a 1,2 J/cm2 de radiacion infrarroja exhiblan ura densidad optica de transmision de 0,35, las zoras expuestas a 1,55 J/cm2 de radiacion infrarroja exhiblan ura
densidad optica de transmision de 0,09, las zoras expuestas a 2,2 J/cm2 de radiacion infrarroja exhiblan ura
densidad optica de transmision de 0,03 y las zoras expuestas a 3,3 J/cm2 de radiacion infrarroja exhiblan ura
densidad optica de transmision de 0,03. Se midieron las densidades opticas de transmision usardo ur densitometro
MACBETH TR 927.
Se lamino la pellcula cor imager cor ur precursor flexografico FLEXCEL-SRH disponible er Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut) y se expuso a radiacion UV de la marera descrita er el Ejemplo 3, produciendo ura imager er relieve sobre la placa de impresion flexografica.
Ejemplo 5
Se formo ura mascara sobre la superficie de ura placa flexografica mediante el siguiente proceso. Se recubrio la lamina portadora, formada por poli(tereftalato de etileno) de 0,05 mm de grosor, cor ura disolucion de capa de liberacion que contiene los comporertes erumerados er la Tabla 10 usardo ur dosificador helicoidal n° 10. Se calerto el artlculo resultarte er ura estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formardo ura capa de liberacion.
Tabla 10: Comporertes y cartidades de la disolucion de capa de liberacion del Ejemplo 5
Comporertes
Cantidad er gramos
PVA 523
50,00
TRITON X-100
1,0
Agua desionizada
70,8
r-proparol
25,0
Se mezclo ura disolucion de capa de barrera de los comporertes erumerados er la Tabla 11 y se aplico a la capa de liberacion usardo ur dosificador helicoidal n° 10. Se calerto el artlculo resultarte er ura estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formardo ura capa de barrera.
Tabla 11: Comporertes y cartidades de la disolucion de capa de barrera del Ejemplo 5
Comporerte
Cantidad er gramos
PCA
42,43
PC 364
0,56
FC 4432
0,30
Acetora
46,51
Ciclohexanona
10,20
Se mezclo ura disolucion de capa capaz de formar imagenes de los comporertes erumerados er la Tabla 12 y se aplico a la capa de barrera usardo ur dosificador helicoidal, formardo ura capa capaz de formar imagenes cor ura densidad optica de transmision de 4,0.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Tabla 12: Componentes y cantidades de la disolucion de capa capaz de formar imageries del Ejemplo 5
Componente
Cantidad en gramos
Negro de carbon Millbase
27,93
Negro violeta Millbase
6,86
Amarillo de matiz rojo Millbase
5,84
D99
1,0
FC 55/35/10
0,67
Metiletilcetona
21,98
Ciclohexanona
15,00
Disolvente PM
20,00
Se puso una APPROVAL INTERMEDIATE RECEPTOR SHEET, disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), en contacto proximo con la capa capaz de formar imagenes. Se formo entonces la imagen de la capa capaz de formar imagenes a traves de la lamina portadora en un formador de imagenes DESERTCAT 88 usando radiacion de 830 nm a 400 mJ usando aplicacion de vaclo. La lamina receptora intermedia APPROVAL recibla el material capaz de formar imagenes con imagen de la lamina portadora. Se lamino entonces el material capaz de formar imagenes con imagen con la lamina receptora intermedia APPROVAL sobre un precursor flexografico FLEXCEL-SRH disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut) usando un APPROVAL LAMINATOR modelo 800XL de KODAK. Se lamino tambien la imagen inversa restante sobre la lamina portadora con otro precursor flexografico FLEXCEL-SRH disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut) usando un APPROVAL LAMINATOR modelo 800XL de KODAK.
Ejemplo 6
Se elaboro una primera placa de impresion flexografica mediante el siguiente proceso. Se elaboro una pellcula con imagen de la manera descrita en el Ejemplo 1. Se lamino entonces la pellcula con imagen con un precursor flexografico analogico CYREL, disponible en DuPont (Wilmington, Delaware), se retiro la lamina portadora de la capa formadora de imagenes con imagen, se expuso el precursor a radiacion UV y se revelo todo de la manera descrita en el Ejemplo 1. La imagen en relieve resultante sobre la placa flexografica tenia una altura de 0,56 mm.
Se elaboro una segunda placa de impresion flexografica mediante un metodo de mascara integral conocido. Se expuso a laser una muestra comercialmente disponible de material flexografico digital DuPont CDI, disponible en DuPont (Wilmington, Delaware), en el formador de imagenes DESERTCAT 88, se expuso entonces a radiacion UV y se revelo como se describe en el Ejemplo 1. La imagen en relieve resultante sobre la placa flexografica tenia una altura de 0,58 mm.
Se monto entonces la primera placa flexografica sobre el cilindro de placa de una prensa flexografica de ancho estrecho Mark Andy 2200F, disponible en Mark Andy, Inc. (St. Louis, Missouri) y se uso para procesar tinta negra de procesamiento UV, disponible en Akzo Nobel, Inc. (Chicago, Illinois), sobre papel Westvaco n° 2 de 25,4 cm de ancho. Se uso la segunda placa flexografica de la misma manera que la primera placa flexografica para imprimir imagenes usando el mismo tipo de papel, tinta y usando la misma prensa flexografica. Se compararon las imagenes impresas producidas por la primera y segunda placas flexograficas.
La resolucion espacial en las imagenes impresas a partir de una placa flexografica producida mediante un metodo de la invencion es tambien mejor que la resolucion espacial en las imagenes impresas a partir de una placa flexografica producida mediante un metodo de mascara integral conocido. La Imagen digital 3a, por ejemplo, muestra una anchura de linea medida de 56 micrometres en una L minuscula en tipo Helvetica de 4 puntos imprimida mediante una placa flexografica producida mediante un metodo de la invencion. La imagen digital 3b muestra una anchura de linea medida de 81 micrometres en una L minuscula en tipo Helvetica de 4 puntos imprimida mediante una placa flexografica producida mediante un metodo de mascara integral conocido.
Imagen digital 3a: Tipo Helvetica de 4 puntos imprimido mediante una placa flexografica producida con el metodo de la presente invencion
imagen6
Imagen digital 3b: Tipo Helvetica de 4 puntos imprimido mediante una placa flexografica producida con una placa flexografica conocida con una mascara integral.
5
imagen7
Se ilustra tambien la resolucion mejorada de impresion por una placa flexografica producida mediante el metodo de la invencion mediante la anchura impresa mas estrecha de llneas finas de 80 micrometros. Se encontro que las 10 llneas finas imprimidas a partir de una placa flexografica producida mediante un metodo de mascara integral conocido, mostradas en la Imagen digital 4b, eran aproximadamente un 40 % mas anchas que aquellas imprimidas mediante una placa flexografica producida mediante un metodo de la invencion, mostradas en la Imagen digital 4a.
Imagen digital 4a: Llnea fina de 80 micrometros imprimida mediante una placa flexografica producida con el metodo 15 de la presente invencion
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Imagen digital 4b: Llnea fina de 80 micrometros imprimida mediante una placa flexografica producida con una placa flexografica conocida con una mascara integral.
5
imagen9
Puede verse la transmision mejorada de luz UV-A y visible mediante un artlculo producido mediante un metodo de la invencion en las Imagenes digitales 5a, 5b y 5c. La Imagen digital 5a muestra puntos al 25 % producidos mediante 10 una mascara de haluro de plata conocida, que transmite un 88-90 % de radiacion UV-A. La imagen digital 5b muestra puntos al 25 % producidos mediante un metodo de mascara integral, que transmite un 73-78 % de radiacion UV-A. La imagen digital 5c muestra puntos al 25 % producidos mediante una imagen de mascara producida mediante un metodo de la invencion, que transmite un 95-98 % de radiacion UV-A.
15 Imagen digital 5a: Puntos al 25 % en una mascara de haluro de plata de 150 lpi (transmision de UV-A de 88 a 90 %)
imagen10
Imagen digital 5b: Puntos al 25 % en una mascara integral de 150 lpi (transmision de UV-A de 73 a 78 %)
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imagen11
Imagen digital 5c: Puntos al 25 % en una mascara de transferencia de 150 Ipi (transmision de UV-A de 95 a 98 %)
imagen12
Ejemplo 7
Se formo una imagen en relieve sobre una placa de impresion flexografica mediante el siguiente proceso. Se recubrio una lamina portadora, formada por poli(tereftalato de etileno) de 0,05 mm de grosor, con una disolucion de capa de liberacion que contiene los componentes enumerados en la Tabla 13 usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de liberacion sobre la lamina portadora.
Tabla 13: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de liberacion del Ejemplo 7
Componente
Cantidad en gramos
GANTREZ S97BF
28,5
AIRVOL 205
19,0
TRITON X-100
1,5
Polietilenglicol 400
0,25
Agua desionizada
32,1
n-propanol
20,0
Se mezclo una disolucion de capa de barrera de los componentes enumerados en la Tabla 14 y se aplico a la capa de liberacion usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de barrera sobre la capa de liberacion.
Tabla 14: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de barrera del Ejemplo 7
Componente
Cantidad en gramos
PCA
44,5
D99
0,55
FC 55/35/10 (en forma de disolucion de 10 %
0,40
de solidos totales en metiletilcetona)
Acetona
5,0
Ciclohexanona
49,55
Se mezclo una disolucion de material capaz de formar imagenes que contiene los componentes enumerados en la Tabla 15 y se aplico a la capa de barrera usando un dosificador helicoidal n° 20. Se calento el artlculo resultante en
5
10
15
20
25
30
35
40
45
estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de material capaz de formar imagenes sobre la capa de barrera.
Tabla 15: Componentes y cantidades de la disolucion de material capaz de formar imagenes del Ejemplo 7
Componente
Cantidad en gramos
Negro NEPTUN X60
0,47
Amarillo KEYPLAST
1,60
Curcumina
0,80
Nitrato de celulosa
2,74
BUTVAR B-76 (en forma de disolucion de 10 %
9,06
de solidos totales en metiletilcetona)
D99
1,20
SANTICIZER 160
0,36
Metilisobutilcetona
58,77
Alcohol etllico
25,00
Se formo la imagen del material capaz de formar imagenes usando el formador de imagenes por infrarrojo DESERTCAT 88, disponible en ECRM (Tewksbury, Massachusetts) que emite radiacion de 830 nm en el modo de ablacion a un nivel de energla de 0,7 J/cm2, formando una pellcula con imagen.
Se retroexpuso a radiacion UV-A un precursor flexografico FLEXCEL-SRH (el "precursor"), disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), que contiene un sustrato, un material curable, una capa antiadherente y una lamina de cubierta, a traves del sustrato en un KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER durante 35 segundos, y se desprendio la lamina de cubierta del precursor. Se lamino la pellcula con imagen con el precursor poniendo el precursor en la entrada de un KODAK mOdEL 800XL APPROVAL LAMINATOR, disponible en Eastman Kodak Co. (Rochester, Nueva York), y poniendo el artlculo sobre el precursor con la capa con imagen de material capaz de formar imagenes de cara a la capa antiadherente del precursor. Se laminaron conjuntamente el precursor y la pellcula con imagen con una temperatura interfasica superficial de aproximadamente 110° C y una presion de aproximadamente 1 kg/cm2. Se fijo la velocidad del laminador a 76,2 cm/minuto, dando como resultado un tiempo de residencia termica de 48 segundos. Tras salir del laminador, se enfriaron al aire el precursor y la pellcula con imagen durante 3 minutos, formando un ensamblaje de pellcula con imagen sobre el precursor flexografico.
Despues de enfriar, se puso el ensamblaje en el KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER con la pellcula con imagen de cara a la fuente de radiacion. Sin usar aplicacion de vaclo, se expuso el ensamblaje a radiacion UV-A durante 13 minutos, formando un precursor expuesto.
Despues de la exposition, se retiro la lamina portadora por desprendimiento manual de la lamina portadora de los componentes restantes de la pellcula con imagen.
Se revelaron entonces el precursor expuesto y los componentes restantes de la pellcula con imagen durante 20 minutos usando disolucion de OPTISOL en el KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER, formando una imagen en relieve. Despues del revelado, se seco la imagen en relieve en una estufa a 60° C durante 2 horas y se puso de vuelta al kElLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER para acabado ligero con radiacion UV-C durante 8 minutos. Finalmente, se postexpuso la imagen en relieve a radiacion UV-A durante 10 minutos.
Ejemplo 8 (comparativo)
Se formo una imagen en relieve sobre una placa de impresion flexografica de la misma manera que en el Ejemplo 7, excepto porque se expuso el ensamblaje de pellcula con imagen sobre el precursor flexografico a radiacion UV mientras estaba en contacto a vaclo con la placa flexografica FLEXCEL-SRH de la manera usada con mascaras de haluro de plata convencionales.
Se examinaron microscopicamente a 75x usando retroiluminacion las placas de impresion flexografica formadas mediante los metodos descritos en el Ejemplo 7 y el Ejemplo 8. La Imagen digital 6a muestra una imagen digital de un tipo de 4 puntos producido en la placa flexografica del Ejemplo 7, mientras que la Imagen digital 6b muestra una imagen digital de un tipo de 4 puntos producido en la placa flexografica del Ejemplo 8.
Imagen digital 6a: Tipo Helvetica de 4 puntos imprimido mediante la primera placa flexografica producida en el Ejemplo 8
imagen13
Imagen digital 6b: Tipo Helvetica de 4 puntos imprimido mediante la segunda placa flexografica producida en el Ejemplo 8 5
imagen14
Las imagenes digitales de tipo pequeno producidas a partir de las exposiciones de transferencia y mascara de contacto (mostradas en las Imagenes digitales 6a y 6b) muestran que la mascara transferida es capaz de reproducir 10 detalles pequenos significativamente mas nltidos y marcados en comparacion con la exposicion de mascara de contacto.
Las placas de impresion flexografica de los Ejemplos 7 y 8 contenlan tambien un tipo inverso de 3 puntos que se examino microscopicamente a 75x usando iluminacion de superficie superior. La Imagen digital 7a muestra una 15 microfotografla de un tipo de 3 puntos inverso producido en la placa flexografica del Ejemplo 7, mientras que la Imagen digital 7b muestra una microfotografla de un tipo de 3 puntos inverso producido en la placa flexografica del Ejemplo 8. De nuevo, la mascara transferida reproducla detalles pequenos significativamente mas nltidos en comparacion con la exposicion de mascara de contacto.
20 Imagen digital 7a: tipo inverso de 3 puntos en la placa flexografica producida en el Ejemplo 7
imagen15
Imagen digital 7b: tipo inverso de 3 puntos en la placa flexografica producida en el Ejemplo 8
5
imagen16
Ejemplo 9
Se formo una imagen en relieve sobre una placa de impresion flexografica mediante el siguiente proceso. Se recubrio una lamina portadora, formada por poli(tereftalato de etileno) de 0,05 mm de grosor, con una disolucion de 10 capa de liberacion que contiene los componentes enumerados en la Tabla 16 usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de liberacion sobre la lamina portadora.
Tabla 16: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de liberacion del Ejemplo 9 15
Componente
Cantidad en gramos
METHOCEL A 15LV
3,2
TRITON X-100
1,0
Agua desionizada
70,8
n-propanol
25,0
Se mezclo una disolucion de capa de barrera de los componentes enumerados en la Tabla 17 y se aplico a la capa de liberacion usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de barrera sobre la capa de liberacion.
Tabla 17: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de barrera del Ejemplo 9
Componente
Cantidad en gramos
PCA
42,43
PC 364
0,56
FC 4432
0,30
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Acetona
46,51
Ciclohexanona
10,20
Se mezclo una disolucion de material capaz de formar imageries que contiene los componentes enumerados en la Tabla 18 y se aplico a la capa de barrera usando un dosificador helicoidal n° 20. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de material capaz de formar imagenes sobre la capa de barrera.
Tabla 18: Componentes y cantidades de la disolucion de material capaz de formar imagenes del Ejemplo 9
Componente
Cantidad en gramos
Negro NEPTUN X60
0,96
Amarillo KEYPLAST
2,52
Nitrato de celulosa
3,68
D99
1,36
Metilisobutilcetona
66,52
Alcohol etllico
25,00
Se formo entonces la imagen del material capaz de formar imagenes con radiacion infrarroja de la manera descrita en el Ejemplo 7, formando una pellcula con imagen. Las zonas no expuestas de la pellcula con imagen exhiblan una densidad optica de transmision mayor de 4,0 y las zonas expuestas a 0,3 J/cm2 de radiacion infrarroja exhiblan una densidad optica de transmision de 0,92, las zonas expuestas a 0,4 J/cm2 de radiacion infrarroja exhiblan una densidad de transmision optica de 0,32, las zonas expuestas a 0,5 J/cm2 de radiacion infrarroja exhiblan una densidad optica de transmision de 0,08 y las zonas expuestas a 0,6 J/cm2 de radiacion infrarroja exhiblan una densidad optica de transmision de 0,04. Se midieron las densidades opticas de transmision usando un densitometro MACBETH TR 927.
Se retroexpuso a radiacion UV-A un precursor flexografico FLEXCEL-SRH (el "precursor"), disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), que contiene un sustrato, un material curable, una capa antiadherente y una lamina de cubierta, a traves del sustrato en un KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER durante 35 segundos, y se desprendio la lamina de cubierta del precursor. Se lamino la pellcula con imagen con el precursor poniendo el precursor en la entrada de un KODAK mOdEL 800XL APPROVAL LAMINATOR, disponible en Eastman Kodak Co. (Rochester, Nueva York), y poniendo el artlculo sobre el precursor con la capa con imagen de cara a la capa antiadherente del precursor. Se laminaron entonces conjuntamente el precursor y la pellcula con imagen con una temperatura interfasica superficial de aproximadamente 110° C y una presion de aproximadamente 1 kg/cm2. Se fijo la velocidad del laminador a 76,2 cm/minuto, dando como resultado un tiempo de residencia termica de 48 segundos. Tras salir del laminador, se enfriaron al aire el precursor y la pellcula con imagen durante 3 minutos, formando un ensamblaje de pellcula con imagen sobre el precursor flexografico.
Despues de enfriar, se puso el ensamblaje sobre el KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER con la pellcula con imagen de cara a la fuente de radiacion. Sin usar aplicacion de vaclo, se expuso el ensamblaje a radiacion UV-A durante 14 minutos, formando un precursor expuesto.
Despues de la exposicion, se retiro la lamina portadora desprendiendo manualmente la lamina portadora de los componentes restantes de la pellcula con imagen.
Se revelaron entonces el precursor expuesto y los componentes restantes de la pellcula con imagen durante 20 minutos usando una disolucion de OPTISOL en el KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER, formando una imagen en relieve. Despues del revelado, se seco la imagen en relieve en una estufa a 60 C durante 2 horas y se puso entonces de vuelta en el KELLEIGH MODEL 310 PLATEMAKER para acabado ligero con radiacion UV-C durante 8 minutos. Finalmente, se postexpuso la imagen en relieve a radiacion UV-A durante 10 minutos.
Ejemplo 10
Se formo una imagen en relieve sobre una placa de impresion flexografica mediante el siguiente proceso. Se recubrio una lamina portadora, formada por poli(tereftalato de etileno) de 0,05 mm de grosor, con una disolucion de capa de liberacion que contiene los componentes enumerados en la Tabla 19 usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el artlculo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de liberacion.
Tabla 19: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de liberacion del Ejemplo 10
Componente
Cantidad en gramos
METHOCEL A 15LV
3,2
TRITON X-100
1,0
Agua desionizada
70,8
n-propanol
25,0
5
10
15
20
25
30
35
40
Se mezclo la disolucion de capa de barrera de los componentes enumerados en la Tabla 20 y se aplico a la capa de liberacion usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el articulo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de barrera sobre la capa de liberacion.
Tabla 20: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de barrera del Ejemplo 10
Componente
Cantidad en gramos
pca
42,43
CYASORB IR 165
0,56
FC 4432
0,30
Acetona
46,51
Ciclohexanona
10,20
Se mezclo una disolucion del material capaz de formar imagenes que contiene los componentes enumerados en la Tabla 21 y se aplico a la capa de barrera usando un dosificador helicoidal, consiguiendo una densidad optica de transmision de 4,0. Se calento el articulo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de material capaz de formar imagenes sobre la capa de barrera.
Tabla 21: Componentes y cantidades de la disolucion de material visualizador de imagenes del Ejemplo 10
Componente
Cantidad en gramos
Negro de carbon Millbase
32,86
Negro violeta Millbase
8,07
Amarillo con matiz rojo Millbase
6,87
CYASORB IR 165
1,00
FC 55/35/10
0,67
n-etilperfluorosulfonamida
0,83
Metiletilcetona
19,51
Ciclohexanona
20,00
Disolvente PM
10,00
Se formo entonces la imagen de la capa de material capaz de formar imagenes con radiacion infrarroja con un formador de imagenes laser Esko-Sparks disponible en Esko-Graphics (Kennesaw, Georgia), con una longitud de onda de 1064 nm, formando una pelicula con imagen. Las zonas no expuestas del material capaz de formar imagenes con imagen exhibian una densidad optica de transmision de mas de 4,0 y las zonas expuestas a 1,2 J/cm2 de radiacion infrarroja exhibian una densidad optica de transmision de 0,35, las zonas expuestas a 1,55 J/cm2 de radiacion infrarroja exhibian una densidad optica de transmision de 0,09, las zonas expuestas a 2,2 J/cm2 de radiacion infrarroja exhibian una densidad optica de transmision de 0,03 y las zonas expuestas a 3,3 J/cm2 de radiacion infrarroja exhibian una densidad optica de transmision de 0,03. Se midieron las densidades opticas de transmision usando un densitometro MACBETh TR 927.
Se lamino entonces la pelicula con imagen con un precursor flexografico FLEXCEL-SRH disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), se expuso a radiacion UV y se revelo de la manera descrita en el Ejemplo 9, produciendo una imagen en relieve sobre la placa de impresion flexografica.
Ejemplo 11
Se formo una mascara sobre la superficie de una placa flexografica mediante el siguiente proceso. Se recubrio una lamina portadora, formada por poli(tereftalato de etileno) de 0,05 mm de grosor, con una disolucion de capa de liberacion que contiene los componentes enumerados en la Tabla 22 usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el articulo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de liberacion.
Tabla 22: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de liberacion del Ejemplo 11
Componente
Cantidad en gramos
PVA 523
50,00
TRITON X-100
1,0
Agua desionizada
70,8
n-propanol
25,0
Se mezclo una disolucion de capa de barrera de los componentes enumerados en la Tabla 23 y se aplico la capa de liberacion usando un dosificador helicoidal n° 10. Se calento el articulo resultante en estufa a 82,2° C durante 3 minutos, formando una capa de barrera sobre la capa de liberacion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Tabla 23: Componentes y cantidades de la disolucion de capa de barrera del Ejemplo 11
Componente
Cantidad en gramos
PCA
42,43
PC 364
0,56
FC 4432
0,30
Acetona
46,51
Ciclohexanona
10,20
Se mezclo una disolucion de material capaz de formar imagenes que contiene los componentes enumerados en la Tabla 24 y se aplico a la capa de barrera usando un dosificador helicoidal, formando una capa de material capaz de formar imagenes con una densidad optica de transmision de 4,0 sobre la capa de barrera.
Tabla 24: Componentes y cantidades de la disolucion de material capaz de formar imagenes del Ejemplo 11
Componente
Cantidad en gramos
Negro de carbon Millbase
27,93
Negro violeta Millbase
6,86
Violeta con matiz rojo Millbase
5,84
D99
1,00
FC 55/35/10
0,67
Metiletilcetona
21,98
Ciclohexanona
15,00
Disolvente PM
25,00
Se puso una lamina receptora intermedia APPROVAL, disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), en estrecho contacto con la capa de material capaz de formar imagenes. Se formo entonces la imagen de la capa de material capaz de formar imagenes a traves de la lamina portadora sobre un formador de imagenes DESERTCAT 88 usando radiacion de 830 nm a 400 mJ, usando retencion de vaclo. La lamina receptora intermedia APPROVAL recibla el material capaz de formar imagenes expuesto de la lamina portadora. Se lamino entonces el material capaz de formar imagenes sobre la lamina receptora intermedia APPROVAL con un precursor flexografico FLEXCEL-SRH disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut) usando un APPROVAL LAMINATOR modelo 800XL de KODAK. Se lamino tambien la imagen inversa restante sobre la lamina portadora con otro precursor flexografico FLEXCEL-SRH disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut) usando un APPROVAL LAMINATOR modelo 800XL de KODAK.
Ejemplo 12
Se elaboro una primera placa de impresion flexografica mediante el siguiente proceso. Se elaboro una pellcula con imagen, se lamino con un precursor flexografico FLEXCEL-SRH, disponible en Kodak Polychrome Graphics (Norwalk, Connecticut), se expuso a radiacion UV y se revelo todo de la manera descrita en el Ejemplo 7. La imagen en relieve resultante de la placa flexografica tenia una altura de 0,58 mm.
Se elaboro una segunda placa de impresion flexografica mediante un metodo de mascara integral conocido. Se expuso una muestra comercialmente disponible del material flexografico digital CDI de DuPont, disponible en DuPont (Wilmington, Delaware), a laser de 3,3 J/cm2 de radiacion de 830 nm en el formador de imagenes DESERTCAT 88, se expuso entonces a radiacion UV y se revelo como se describe en el Ejemplo 7. La imagen en relieve resultante sobre la placa flexografica tenia una altura de 0,58 mm.
Se monto entonces la primera placa flexografica sobre el cilindro de placa de una prensa flexografica de ancho estrecho Mark Andy 2200F, disponible en Mark Andy, Inc. (St. Louis, Missouri) y se uso para procesar tinta negra de procesamiento de UV, disponible en Akzo Nobel, Inc. (Chicago, Illinois) sobre papel Westvaco n° 2 de 25,4 cm de ancho. Se uso la segunda placa flexografica de la misma manera que la primera placa flexografica para imprimir imagenes usando el mismo tipo de papel, tinta y usando la misma prensa flexografica. Se compararon las imagenes imprimidas producidas por la primera y segunda placas flexograficas.
La resolucion espacial en las imagenes imprimidas a partir de una placa flexografica producida mediante la primera placa flexografica era sensiblemente mejor que la de imagenes imprimidas a partir de la segunda placa flexografica producida por el metodo de mascara integral. La Imagen digital 8a, por ejemplo, muestra una anchura de linea medida de 56 micrometres para una L minuscula en tipo Helvetica de 4 puntos imprimida por la primera placa flexografica, mientras que la Imagen digital 8b muestra una anchura de linea medida de 78 micrometres para una L minuscula en tipo Helvetica de 4 puntos imprimida por la segunda placa flexografica.
Imagen digital 8a: Tipo Helvetica de 4 puntos imprimido por la primera placa flexografica
imagen17
Imagen digital 8b: Tipo Helvetica de 4 puntos imprimido por la segunda placa flexografica
5
imagen18

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de elaboracion de una imagen en relieve, comprendiendo el metodo:
    (a) proporcionar una pelicula que comprende un material capaz de formar imagenes dispuesto sobre una lamina portadora;
    (b) formar una imagen de mascara sobre la lamina portadora produciendo zonas expuestas y no expuestas del material capaz de formar imagenes, formando una mascara transferible;
    (c) poner la mascara transferible que tiene la imagen de mascara proxima a un material fotosensible y transferir la imagen de mascara al material fotosensible que es sensible a radiacion curadora UV, de tal modo que el material capaz de formar imagenes se adhiera mas al material fotosensible que a la lamina portadora;
    (d) exponer el material fotosensible a la radiacion curadora UV a traves de la imagen de mascara, formando un articulo con imagen, en el que la imagen de mascara es sustancialmente opaca a la radiacion curadora UV; y
    (e) revelar el articulo con imagen, formando la imagen en relieve.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la pelicula comprende adicionalmente una capa de liberacion dispuesta entre la lamina portadora y el material capaz de formar imagenes.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la pelicula comprende adicionalmente una capa de barrera dispuesta entre la lamina portador y el material capaz de formar imagenes.
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 3, en el que la capa de barrera comprende adicionalmente un tinte absorbente de infrarrojo, o el material capaz de formar imagenes comprende un absorbedor de infrarrojo.
  5. 5. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el material capaz de formar imagenes comprende un absorbedor de ultravioleta o un colorante.
  6. 6. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la etapa de formar la imagen de mascara comprende la exposicion en forma de imagen del material capaz de formar imagenes a radiacion infrarroja.
  7. 7. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la etapa de formar la imagen de mascara sobre la lamina portadora comprende retirar la zonas expuestas del material capaz de formare imagenes.
  8. 8. El metodo de la reivindicacion 7, en el que la pelicula comprende adicionalmente una lamina receptora en contacto con el material capaz de formar imagenes, y en el que retirar las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes comprende:
    (i) transferir las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes a la lamina receptora; y
    (ii) retirar la lamina receptora y las zonas expuestas de material capaz de formar imagenes de la pelicula.
  9. 9. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente la etapa de retirar la lamina portadora de la imagen de mascara.
  10. 10. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el material fotosensible comprende una capa de separation.
  11. 11. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el material fotosensible comprende un precursor flexografico.
  12. 12. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el material fotosensible es una resina curable por UV que tiene un grosor de 500 a 6.400 pm.
  13. 13. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la etapa (b) se reemplaza por:
    poner en contacto el material capaz de formar imagenes con una lamina receptora;
    formar una imagen de mascara sobre la lamina receptora transfiriendo las zonas expuestas del material capaz de formar imagenes a la lamina receptora; retirar la lamina receptora de la imagen de mascara.
  14. 14. El metodo de la reivindicacion 1, en el que
    la pelicula comprende una lamina portadora, una capa de liberacion dispuesta sobre la lamina portadora y un material capaz de formar imagenes sobre la capa de liberacion, en el que el material capaz de formar imagenes comprende un aglutinante termoadhesivo;
    en el que la imagen de mascara sobre la lamina portadora se transfiere al material fotosensible;
    en el que el material fotosensible se expone a radiacion curadora a traves de la lamina portadora y la imagen
    de mascara sin presion a vacio;
    y en el que la lamina portadora se retira de la imagen de mascara antes de la etapa (e).
    42
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