ES2314459T3 - Procedimiento para la fabricacion de un producto curado de resina fotosensible. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la producción de un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, que comprende las etapas de: formación de una capa de composición de resina fotosensible de 50 mum hasta 50 mm de espesor sobre un soporte cilíndrico utilizando una composición de resina fotosensible que comprende un iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) y un iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e) en la cual el iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) es, como mínimo, un tipo de compuesto seleccionado del grupo que comprende benzofenonas, cetonas de Michler, xantenos, tioxantenos y antraquinonas y el iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e) es, como mínimo, un tipo de compuesto seleccionado del grupo que comprende éteres de benzoína alquilo, 2,2-dialcoxi-2-fenilacetofenonas, ésteres de aciloxima, azo compuestos y dicetonas, o una composición de resina fotosensible que incluye un iniciador de fotopolimerización (c) que tiene en la misma molécula un lugar que funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno y un lugar que funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración; y curado mediante la irradiación de la capa de composición de resina fotosensible con luz al aire.
Description
Procedimiento para la fabricación de un producto
curado de resina fotosensible.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la producción de una composición de resina
fotosensible que se puede curar al aire por irradiación con luz y a
un producto curado de una resina fotosensible.
Si se forma una capa de una composición de
resina fotosensible sobre un soporte en forma de lámina o cilindro
mediante una composición de resina fotosensible líquida como sistema
de polimerización radical y, a continuación, se somete a
reticulación/curado inducido por luz al aire, se produce de forma
inadecuada el curado en la proximidad de la superficie. De este
modo, la pegajosidad de la superficie es grande y se daña
fácilmente. Como resultado, esto significa que causa un problema en
cuanto al aseguramiento de la exactitud en el espesor de placa. Tal
como se describe en la patente
JP-A-11-258790
(Documento de Patente 1), el motivo por el cual el inadecuado
curado al que se ha hecho referencia anterior, en la proximidad de
la superficie, se cree que es resultado de la inhibición del curado
provocada por el oxígeno. Por lo tanto, en técnicas convencionales,
las composiciones de resina fotosensibles líquidas se han curado
mediante métodos tales como el recubrimiento con una película de
recubrimiento que tiene una alta transmitancia de la luz sobre la
superficie de la capa de composición de resina fotosensible
líquida, el fotocurado en una atmósfera de gas inerte, el fotocurado
al vacío o el fotocurado en un ambiente con agua. Sin embargo, en
el caso de la utilización de estos métodos se requiere un equipo
adicional para recubrir un soporte con la composición de resina
fotosensible, para formar la capa de composición de resina
fotosensible y, a continuación, para recubrir la superficie con una
película de recubrimiento o para convertir la atmósfera en la que
se encuentra en vacío, en una atmósfera de gas inerte (tal como de
nitrógeno) o en un ambiente de agua. Como resultado, el aparato
utilizado para el fotocurado de la composición de resina
fotosensible líquida resulta complicado. Por consiguiente, existe la
necesidad de una composición de resina fotosensible líquida que sea
capaz de curar al aire en una película gruesa.
Adicionalmente, aunque la Patente
JP-A-56-64823
(Documento de Patente 2) da a conocer un método para la formación de
una capa de producto curado de resina fotosensible cilíndrica
utilizando una composición de resina fotosensible líquida, este
documento no describe la composición de resina fotosensible
específica.
Un ejemplo de un método para la producción de un
rodillo mediante el fotocurado de una composición de resina
fotosensible líquida se lleva a cabo colocando dos rodillos de modo
que tengan un espacio fijo entre sí y rellenando con la composición
de resina fotosensible líquida el espacio entre los dos rodillos. En
este método, mientras se hacen girar los dos rodillos, cada uno en
una dirección hacia el lado interior de los mismos, la composición
de resina fotosensible líquida se hace pasar a través del espacio
entre los rodillos y, de este modo, se recubren los rodillos. El
fotocurado se lleva a cabo irradiando luz desde una fuente de luz
en el interior de un rodillo, a través de una hendidura de la que se
dispone en el interior del rodillo, sobre la composición de resina
fotosensible líquida, por lo que la composición de resina
fotosensible se fija sobre el otro rodillo. En este método, la
composición de resina fotosensible líquida se intercala entre los
dos rodillos, de manera que se cura la composición de resina
fotosensible de la parte que se ha intercalado entre los rodillos.
La composición de resina fotosensible líquida se fotocura sin entrar
en contacto con el aire. De este modo, este método se diferencia
del que lleva a cabo el fotocurado al aire. Además, dado que el aire
se deja fuera, se requiere un equipo altamente especializado en el
cual se dispone de una lámpara en el interior de uno de los
rodillos y se dispone de una hendidura en el interior del rodillo,
de modo que sólo la parte que está más cerca de los dos rodillos se
fotocura. Dado que uno de los dos rodillos se requiere para
transmitir luz, el rodillo debe estar hecho de un material que
transmita la luz desde la lámpara utilizada y la superficie del
rodillo debe tratarse con un agente desmoldeante para que la
composición de resina fotosensible se forme sólo sobre el otro
rodillo.
La Patente Japonesa No. 2846954 (Documento de
Patente 3) da a conocer iniciadores de fotopolimerización del tipo
de abstracción de hidrógeno, tal como el iniciador de
fotopolimerización para una placa sólida fotosensible que comprende
un elastómero termoplástico que se encuentra en estado sólido a
20ºC, específicamente describiendo las combinaciones de
antraquinona y un donador de hidrógeno; benzofenona y una amina
terciaria; benzofenona y una cetona de Michler; tioxantonas; y
3-cetocumarinas. Sin embargo, este documento no
muestra ninguna capacidad de curado superficial al aire, ni ninguna
combinación preferente de un iniciador de fotopolimerización del
tipo de abstracción de hidrógeno y un iniciador de
fotopolimerización del tipo desintegración.
La patente
JP-A-10-95788
(Documento de Patente 4) o la patente
JP-A-10-29997
(Documento de Patente 5) da a conocer la mezcla de un compuesto de
óxido de acilfosfina de un iniciador de fotopolimerización del tipo
desintegración con otros tipos de iniciador de fotopolimerización
(por ejemplo, \alpha-hidroxi cetonas o
\alpha-amino cetonas) de iniciadores de
fotopolimerización del tipo desintegración, o con benzofenonas de
iniciadores de fotopolimerización del tipo de abstracción de
hidrógeno. Sin embargo, estos documentos no describen que la
combinación de un iniciador de fotopolimerización del tipo de
abstracción de hidrógeno y un iniciador de fotopolimerización del
tipo de desintegración sea preferente. Además, estos documentos no
describen ninguna capacidad de curado al aire. Adicionalmente, estos
documentos no describen ningún componente de resina que se utilice
junto con el iniciador de fotopolimerización.
La patente
JP-A-8-59885
(Documento de Patente 6) describe un método para la producción de
una placa de impresión laminar con relieve irradiando luz a través
de una máscara de exposición para que las partes expuestas a la luz
se curen y, a continuación, sometiéndola a una etapa de revelado
para formar un modelo. Este documento describe que como composición
de resina fotosensible se puede utilizar la combinación de un
compuesto carbonílico de benzoína alquil éter como iniciador de
fotopolimerización del tipo desintegración y un compuesto de
benzofenona/amina como iniciador de fotopolimerización del tipo de
abstracción de hidrógeno. Este documento también expone que un
compuesto de amina es un componente esencial para el iniciador de
fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno. Sin
embargo, en este documento no hay ninguna descripción acerca de la
exposición al aire cuando se fotocura la composición de resina
fotosensible líquida para formar el modelo. De hecho, en todos los
Ejemplos, la exposición se lleva a cabo en un estado en el que el
oxígeno se excluye cubriendo con una película de recubrimiento.
Este documento describe un método de curado en el que una
composición de resina fotosensible con una película de
recubrimiento formada por encima de la misma se cura exponiéndola a
la luz, el producto curado se somete a la etapa de revelado
mediante una solución de revelado para formar un modelo irregular y,
a continuación, el componente adhesivo que se ha adherido a la
superficie durante la etapa de revelado se somete a una
post-exposición. De este modo, dado que la
composición de resina fotosensible se cubre con la película de
recubrimiento para que la luz se irradie en un estado en el que se
ha excluido el oxígeno, esta idea técnica se diferencia
fundamentalmente del método según la presente invención en el que
se cura una película gruesa de una composición de resina
fotosensible mediante luz al aire, en que las partes irradiadas con
luz están completamente curadas hasta la superficie, así como en
que un componente adhesivo extremadamente fino que se ha adherido
durante la etapa de revelado a la superficie completamente curada
está curado. Además, a efectos de disminuir la pegajosidad de la
superficie, el Documento de Patente 6 da a conocer un método
complicado que lleva a cabo independientemente la etapa de
formación de un modelo con luz que tiene una longitud de onda de 300
nm o más y la etapa siguiente, es decir, la etapa de
post-tratamiento de irradiación de luz con una
longitud de onda de entre 200 y 300 nm. Se cree que la razón por la
cual se requiere dicho complicado método es que este método se
necesita esencialmente para dar una película de recubrimiento sobre
la superficie de la capa de composición de resina fotosensible. En
otras palabras, esto es así porque la luz en la longitud de onda
entre 200 nm y 300 nm no puede transmitirse de forma eficaz, dado
que no hay películas de uso general que transmitan de forma eficaz
la luz en la región de longitud de onda entre 200 y 300 nm, incluso
aunque se irradie luz con una longitud de onda de 200 nm o más
durante la etapa de exposición de formación del modelo. Tal como se
da a conocer en la Patente U.S.A. 4.202.696 (Documento de Patente
7), se conoce bien cómo cubrir con una película de recubrimiento y,
a continuación, llevar a cabo de forma independiente la etapa de
formación del modelo mediante la exposición y revelado y la etapa
de disminución de la pegajosidad de la superficie de una capa de
producto curado impregnando la superficie del modelo formado con un
compuesto carbonílico orgánico y, a continuación, irradiando con luz
que tiene una longitud de onda de entre 200 y 300 nm. Este es el
motivo por el que se piensa que el Documento de Patente 6 utiliza
este método.
Los presentes inventores también intentaron
fotocurar hasta un espesor de película de aproximadamente 3 mm
mediante la utilización de una composición de resina fotosensible
dada a conocer en el Documento de Patente 6. Sin embargo, la parte
próxima a la superficie podría no estar completamente curada. Por
ejemplo, si se tocaba con un dedo, la huella del dedo se transfería
y la superficie del producto curado todavía estaba muy pegajosa. Por
consiguiente, la capacidad de curado en la proximidad de la
superficie apenas podría decirse que era satisfactoria.
En general, cuando se forma un modelo en una
composición de resina fotosensible líquida mediante la técnica de
fotograbado, la composición de resina fotosensible líquida se pone
en contacto con la superficie de una máscara de exposición. Cuando
la máscara de exposición se puede contaminar con la resina, la
superficie de la capa de composición de resina fotosensible se
recubre con una película de recubrimiento. En cada caso, la
superficie de la capa de composición de resina fotosensible se
recubre con una película a efectos de que no se pueda realizar la
exposición al aire. En el sector de la producción de
semiconductores, existe un método de exposición por proximidad que
evita el contacto directo entre la composición de resina
fotosensible y la máscara de exposición, facilitando un intersticio
muy estrecho entre la composición de resina fotosensible y la
máscara de exposición. Sin embargo, la composición de resina
fotosensible utilizada en este método se encuentra en estado sólido
y normalmente no se utilizan composiciones de resinas fotosensibles
líquidas. En el sector de la impresión de planchas se utiliza
habitualmente un material de base que tiene un tamaño mucho mayor
que la oblea de silicio utilizada en el sector de los
semiconductores. Por lo tanto, es muy difícil controlar un espacio
estrecho por encima de un área superficial grande. De este modo, es
difícil utilizar el método de exposición por proximidad. Aunque es
posible solucionar esto ajustando el espacio para que sea grande,
esto provocaría una reducción sustancial en la resolución de los
patrones que se forman. Mientras tanto, en la formación del
producto curado de una resina fotosensible según la presente
invención, sólo se tiene que formar una capa de producto curado
uniforme irradiando luz por encima de toda la capa de composición
de resina fotosensible. En resumen, no existe la necesidad de la
formación de un modelo fino. Por lo tanto, la característica de que
se puede fotocurar toda una capa de composición de resina
fotosensible irradiando luz con una longitud de onda de 200 nm o
más en una sola pasada al aire sin recubrir la capa de composición
de resina fotosensible líquida con una película de recubrimiento es
un concepto técnico fundamentalmente diferente al de un
procedimiento que forma una placa de impresión formando un modelo
con una técnica de fotograbado. Además, el Documento de Patente 6 no
contiene ninguna explicación en referencia al producto curado de
resina fotosensible obtenido mediante fotocurado al aire.
- Documento de Patente 1: JP-A-11-258790
- Documento de Patente 2: JP-A-56-64823
- Documento de Patente 3: JP-B-2846954
- Documento de Patente 4: JP-A-10-95788
- Documento de Patente 5: JP-A-10-29997
- Documento de Patente 6: JP-A-8-59885
- Documento de Patente 7: US-B-4202696
Un objetivo de la presente invención es dar a
conocer un método para la producción de una composición de resina
fotosensible que se puede curar al aire irradiando con luz y un
producto curado de una resina fotosensible.
Los presentes inventores han encontrado que la
capa de composición de resina fotosensible se puede curar irradiando
con luz al aire mediante la formación de una capa de composición de
resina fotosensible liquida como sistema de polimerización radical
que contiene un iniciador de fotopolimerización del tipo de
abstracción de hidrógeno y un iniciador de fotopolimerización del
tipo desintegración sobre un soporte en forma de lámina o
cilíndrico, llegando de este modo a la presente invención. Es
decir, los presentes inventores han encontrado el fenómeno
sorprendente de que una capa de composición de resina fotosensible
líquida como sistema de polimerización radical se puede fotocurar a
fondo al aire utilizando una resina que tiene un grupo funcional
específico y la combinación de un iniciador de fotopolimerización
del tipo de abstracción de hidrógeno y un iniciador de
fotopolimerización del tipo desintegración o una resina que tiene un
grupo funcional específico y un iniciador de fotopolimerización que
tiene en su molécula un lugar que funciona como iniciador de
fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno y un lugar
que funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo
desintegración.
La presente invención es tal como sigue:
(1) Un procedimiento para la producción de un
material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por
láser, que incluye las etapas de: formación de una capa de
composición de resina fotosensible con un espesor desde 50 \mum
hasta 50 mm sobre un soporte cilíndrico utilizando una composición
de resina fotosensible que incluye un iniciador de
fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) y un
iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e) en el
que el iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de
hidrógeno (d) es, como mínimo, un tipo de compuesto seleccionado del
grupo que comprende benzofenonas, cetonas de Michler, xantenos,
tioxantenos y antraquinonas y el iniciador de fotopolimerización del
tipo desintegración (e) es, como mínimo, un tipo de compuesto
seleccionado del grupo que comprende éteres de benzoína alquilo,
2,2-dialcoxi-2-fenilacetofenonas,
ésteres de aciloxima, azo compuestos y dicetonas o una composición
de resina fotosensible que incluye un iniciador de
fotopolimerización (c) que tiene en la misma molécula un lugar que
funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo de
abstracción de hidrógeno y un lugar que funciona como iniciador de
fotopolimerización del tipo desintegración, y curado mediante la
irradiación de la capa de composición de resina fotosensible con luz
al aire.
(2) El procedimiento para la producción de un
material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por
láser, según el apartado (1) anterior, en el que la composición de
resina fotosensible se encuentra en estado líquido a 20ºC.
(3) El procedimiento para la producción de un
material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por
láser, según los apartados (1) y (2) anteriores, en el que la capa
de composición de resina fotosensible se forma recubriendo un
soporte cilíndrico con la composición de resina fotosensible.
(4) La utilización de un material cilíndrico de
impresión, de base, que se puede grabar por láser, obtenido según
cualquiera de los apartados (1) a (3) anteriores, como un rodillo de
transferencia (rodillo portamantilla "blanket roll") para
transferir tinta, un rodillo para presionar la tinta en contacto con
un rodillo anilox para ajustar el suministro de tinta, un rodillo
utilizado para el grabado por láser que puede formar un modelo
irregular sobre una superficie mediante el grabado por láser, o un
rodillo amortiguador.
(5) Una composición de resina fotosensible para
un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar
por láser, que incluye una resina (a) que tiene un peso molecular
promedio en número desde 1.000 o más hasta 200.000 o menos, en la
que la resina (a) incluye, en una molécula de la misma, como mínimo,
un tipo de grupo orgánico seleccionado del grupo que comprende un
grupo arilo, un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada
sustituido, como mínimo, con un grupo arilo, un grupo
alcoxicarbonilo, un grupo hidroxilo y un grupo formilo o bien un
enlace de un enlace carbonato o un enlace éster; el grupo orgánico y
el enlace se unen directamente a un átomo de carbono; el átomo de
carbono se une a uno o más átomos de hidrógeno (átomo o átomos de
\alpha-hidrógeno) de no menos del 2% respecto a
los átomos de hidrógeno totales en la molécula; un compuesto
orgánico (b) que tiene un peso molecular promedio en número desde
1.000 o menos y un grupo insaturado polimerizable; y un iniciador
de fotopolimerización y en el que el iniciador de fotopolimerización
es una combinación de un iniciador de fotopolimerización del tipo
de abstracción de hidrógeno (d) y un iniciador de
fotopolimerización del tipo desintegración (e) en el que el
iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de
hidrógeno (d) es, como mínimo, un tipo de compuesto seleccionado del
grupo que comprende benzofenonas, cetonas de Michler, xantenos,
tioxantenos y antraquinonas y el iniciador de fotopolimerización del
tipo desintegración (e) es, como mínimo, un tipo de compuesto
seleccionado del grupo que comprende éteres de benzoína alquilo,
2,2-dialcoxi-2-fenilacetofenonas,
ésteres de aciloxima, azo compuestos y dicetonas, y además el
iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno
(d) y el iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e)
suponen, respectivamente, el 0,3% o más con respecto al peso total
de la composición de resina fotosensible.
(6) La composición de resina fotosensible para
un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar
por láser, según se reivindica en el apartado (5) anterior, en la
que la resina (a) se encuentra en estado líquido a 20ºC.
(8) La composición de resina fotosensible para
un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar
por láser, según los apartados (5) y (6), que comprende, además,
como mínimo, un tipo de micropartícula seleccionada del grupo que
comprende micropartículas inorgánicas, micropartículas orgánicas y
micropartículas de material compuesto
orgánico-inorgánico.
(9) Un material de impresión, de base, que se
puede grabar por láser, obtenido conformando una composición de
resina fotosensible para un material cilíndrico de impresión, de
base, que se puede grabar por láser, según cualquiera de los
apartados anteriores (5) a (7), en una forma de lámina o cilindro,
curando al aire, a continuación, mediante irradiación con luz.
(10) El material de impresión, de base, en
multicapa, en el que el material de impresión de base según el
apartado (8) anterior comprende, en una proporción más baja, como
mínimo, una capa de una capa de elastómero que tiene una dureza
Shore A desde 10 grados o más hasta 70 grados o menos o bien una
dureza ASKER-C desde 20 grados o más hasta 85 grados
o más.
(11) El material de impresión, de base, que se
puede grabar por láser, en multicapa, según el apartado (9)
anterior, en el que la capa de elastómero se forma mediante el
curado de una composición de resina fotosensible que se puede grabar
por láser que se encuentra en estado líquido a 20ºC.
(12) El procedimiento para la producción de un
material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por
láser, según el apartado (1) anterior, en el que la composición de
resina fotosensible tiene una viscosidad entre 10 Pa\cdots y 10
kPa\cdots a 20ºC.
(14) La composición de resina fotosensible para
un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar
por láser, según el apartado (5) anterior, en la que la resina (a)
comprende el grupo orgánico y el enlace se une directamente a un
átomo de carbono; el átomo de carbono se une a uno o más átomos de
hidrógeno (átomo o átomos de \alpha-hidrógeno) de
no menos del 10% con respecto a los átomos de hidrógeno totales en
la molécula.
Según la presente invención, se da a conocer un
método para la producción de una composición de resina fotosensible
que se puede curar irradiando con luz al aire y se puede dar a
conocer un producto curado de una composición de resinan
fotosensible.
La presente invención se describirá a
continuación con más detalle haciendo referencia a realizaciones
preferentes de la misma.
La presente invención da a conocer un método
para la producción de un producto curado de resina fotosensible,
fotocurado al aire, a partir de una composición de resina
fotosensible conformada en una lámina gruesa con un espesor entre 50
\mum o más y 50 mm o menos, y una composición de resina
fotosensible.
En el sector de las tintas de impresión que
contienen una composición de resina fotosensible que se fotocura
mediante una reacción de polimerización radical se conoce bien cómo
llevar a cabo el fotocurado al aire cuando el espesor de la
película es una película delgada de menos de 10 \mum. Sin embargo,
cuando una composición de resina curable en película gruesa se
fotocura al aire, se produce un inadecuado fotocurado en la
proximidad de la superficie. Por lo tanto, se produce el producto
curado con una pegajosidad muy marcada en la superficie. Por lo
tanto, cuando se cura una película gruesa utilizando una composición
de resina fotosensible convencional, es necesario fotocurarla
dividiéndola en múltiples capas. Sin embargo, si el fotocurado se
puede realizar con un espesor de 50 \mum o más, se puede obtener
un producto curado de resina fotosensible en un periodo de tiempo
corto. Además, si el espesor no es superior a 50 mm, se puede
obtener un producto curado de resina fotosensible que está curado
de forma adecuada hasta su interior. Obviamente, recubriendo y
fotocurando repetidamente durante varias veces, también es posible
formar un producto curado de resina fotosensible con una capa más
gruesa.
El material de impresión de base de la presente
invención no está particularmente limitado, siempre que permita el
fotocurado en una película gruesa. El material de impresión de base
de la presente invención se puede utilizar en diferentes
aplicaciones, tales como una lámina o rodillo para una placa
original para flexografía, formada con un modelo irregular sobre su
superficie mediante grabado por láser; una lámina o rodillo para una
impresión por huecograbado; o una lámina o una pantalla rotativa
para impresión mediante pantalla formada con un modelo agujereado a
través de la misma irradiando con un haz de láser; un material para
placa original para impresión mediante pantalla; un rodillo
portamantillas utilizado en un procedimiento de impresión
"offset"; un rodillo con control de cantidad de tinta
utilizado por contacto con un rodillo de anilox; un rodillo
amortiguador para impresión; un rodillo o similar montado sobre una
impresora de chorros de tinta, una impresora láser, una
fotocopiadora o dispositivo de este tipo; o un moldeo tridimensional
o similar.
En la presente invención, el término "aire"
no está limitado a ser una atmósfera gaseosa cuya concentración de
oxígeno es del 21% en volumen aproximadamente y cuya concentración
de nitrógeno es del 78% en volumen aproximadamente, tal como se
encuentra cerca de la superficie de la tierra. Este término se
define incluyendo atmósferas gaseosas cuya concentración de oxígeno
es del 10% en volumen o más y del 30% en volumen o menos. En el caso
del 10% en volumen o más, la operación de exposición se puede
llevar a cabo en una atmósfera con una concentración de oxígeno
baja utilizando un simple extractor junto con el aparato para la
exposición de la composición de resina fotosensible. En el caso del
30% en volumen o menos, las propiedades de ayuda de la combustión
pueden reducirse a un nivel bajo, y se pueden asegurar las
propiedades físicas del producto fotocurado.
Se utiliza una cetona aromática como iniciador
de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d). Se
ha sugerido que en este mecanismo de reacción química la cetona
aromática se convierte de forma eficaz en un estado de triplete
excitado mediante fotoexcitación y este estado de triplete excitado
extrae el hidrógeno del medio circundante, en el que se forman
radicales. También se piensa que los radicales formados participan
en la reacción de fotorreticulación. Sin embargo, el iniciador de
fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) puede
ser cualquier compuesto, siempre que dicho compuesto forme radicales
al convertirse en un estado de triplete excitado y extraiga
hidrógeno del medio circundante.
Entre los ejemplos de la cetona aromática se
incluyen benzofenonas, cetonas de Michler, xantenos, tioxantonas y
antraquinonas.
Como mínimo, se utiliza un compuesto
seleccionado entre este grupo. El término "benzofenonas" se
refiere a una benzofenona o derivado de la misma; entre los
ejemplos específicos se incluyen anhídrido del ácido
3,3',4,4'-benzofenona tetracarboxílico,
3,3',4,4'-tetrametoxibenzofenona y similares. El
término "cetona de Michler" se refiere a una cetona de Michler
o un derivado de la misma. El término "xantenos" se refiere a
un xanteno o derivado sustituido con un grupo alquilo, grupo fenilo
o grupo halógeno. El término "tioxantonas" se refiere a una
tioxantona o derivado sustituido con un grupo alquilo, grupo fenilo
o grupo halógeno, incluyendo los ejemplos etiltioxantona,
metiltioxantona, clorotioxantona y similares. El término
"antraquinonas" se refiere a una antraquinona o derivado
sustituido con un grupo alquilo, grupo fenilo o grupo halógeno. La
cantidad añadida de iniciador de fotopolimerización del tipo de
abstracción de hidrógeno es, preferentemente, del 0,3% en peso o
más al 10% en peso o menos, y más preferentemente, del 0,5% en peso
o más al 5% en peso o menos, con respecto a la cantidad total de la
composición de resina fotosensible. Si la cantidad añadida se
encuentra en este intervalo, cuando la composición de resina
fotosensible líquida se fotocura al aire, se puede asegurar
suficientemente la curabilidad de la superficie de la capa de
producto curado. Además, no tienen lugar problemas, tales como
agrietamiento, durante el almacenamiento a largo plazo, asegurando
así la resistencia a la intemperie.
El término "iniciador de fotopolimerización
del tipo desintegración (e)" se refiere a un compuesto en el que
tiene lugar la reacción de escisión en la molécula después de que se
haya absorbido luz, por lo cual se generan radicales reactivos.
Entre los ejemplos específicos se incluyen éteres de benzoína
alquilo,
2,2-dialcoxi-2-fenilacetofenonas,
acetofenonas, ésteres de aciloxima, azo compuestos y dicetonas. Como
mínimo, se utiliza un tipo de compuesto seleccionado de estos
grupos.
Entre los ejemplos de éteres de benzoína alquilo
se incluyen éter de benzoína isopropilo y éter de benzoína butilo.
Entre los ejemplos de
2,2-dialcoxi-2-fenilacetofenonas
se incluyen
2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenona
y
2,2-dietoxi-2-fenilacetofenona.
Entre los ejemplos de acetofenonas se incluyen acetofenona,
tricloroacetofenona,
1-hidroxiciclohexilfenilacetofenona y
2,2-dietoxiacetofenona. Entre los ejemplos de
ésteres de aciloxima se incluyen
1-fenil-1,2-propanodiona-2-(o-benzoil)
oxima y similares.
Entre los ejemplos de aza compuestos se incluyen
azobisisobutironitrilo, compuestos de diazonio, compuestos de
tetraceno y similares. Entre los ejemplos de diacetonas se incluyen
bencilo, metilbenzoilformato y similares. La cantidad añadida del
iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración es,
preferentemente, del 0,3% en peso o más al 10% en peso o menos y,
preferentemente, del 0,5% en peso o más al 5% en peso o menos, de
la cantidad total de la composición de resina fotosensible. Si la
cantidad añadida se encuentra en este intervalo, cuando se fotocura
la composición de resina fotosensible líquida al aire, se puede
asegurar suficientemente la capacidad de curado del interior del
producto curado.
Un compuesto que tiene en la misma molécula un
lugar que funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo de
abstracción de hidrógeno y un lugar que funciona como iniciador de
fotopolimerización del tipo desintegración también se puede utilizar
como iniciador de fotopolimerización. Las
\alpha-aminoaceto fenonas se pueden indicar como
ejemplos de dichos compuestos. Dichos ejemplos incluyen compuestos
representados por la fórmula general (1) siguiente, tales como
2-metil-1-(4-metiltiofenil)-2-morfolino-propano-1-ona
y
2-bencil-2-dimetilamino-1-(4-morfolinofenil)-butanona:
(en la que cada R_{2} representa,
independientemente, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que
tiene de 1 a 10 carbonos; y X representa un grupo alquileno que
tiene de 1 a 10
carbonos).
La cantidad añadida del iniciador de
fotopolimerización (c) que tiene en la misma molécula un lugar que
funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo de
abstracción de hidrógeno y un lugar que funciona como iniciador de
fotopolimerización del tipo desintegración es, preferentemente, del
0,3% al 10% en peso y, más preferentemente, del 0,5% al 3% en peso,
con respecto a la cantidad total de composición de resina
fotosensible. Si la cantidad añadida se encuentra en este intervalo,
incluso cuando la composición de resina fotosensible líquida se
fotocura al aire, se pueden asegurar suficientemente las propiedades
mecánicas del producto curado.
Aunque la composición de resina fotosensible
según la presente invención se puede encontrar en estado sólido o
líquido a 20ºC, es especialmente preferente para la composición de
resina fotosensible que se encuentre en estado líquido a 20ºC,
desde el punto de vista de facilidad para la conformación. El
término "resina líquida", tal como se utiliza en la presente
invención, significa un polímero que tiene la propiedad de provocar
fácilmente flujo y deformación y de ser solidificado con
deformación en una figura mediante enfriamiento. Este término se
diferencia del de un elastómero, que tiene la propiedad de provocar
una deformación temporal cuando se aplica con una fuerza externa,
según esa fuerza externa, pero que vuelve a su forma original en un
periodo de tiempo corto, cuando se elimina la fuerza externa.
Si la resina (a) es una resina líquida a 20ºC,
la composición de resina fotosensible también se encontrará en
estado líquido a 20ºC. Cuando se conforma la composición de resina
fotosensible que se va a obtener en forma de lámina o cilíndrica,
la viscosidad a 20ºC se encuentra entre 10 Pa\cdots y 10
kPa\cdots, con el objetivo de buena exactitud de espesor y
exactitud dimensional. Es más preferente de 50 Pa\cdots o más a 5
kPa\cdots o menos. Si la viscosidad es de 10 Pa\cdots o más, la
resistencia mecánica del producto curado de resina fotosensible es
suficiente, y su forma se puede mantener fácilmente y se puede
trabajar fácilmente, incluso cuando se moldea en forma de cilindro.
Si la viscosidad es de 10 kPa\cdots o menos, la deformación es
fácil, incluso a temperatura ambiente y el procesado es simple. Es
fácil dar forma a la composición de resina fotosensible en un
producto curado de resina fotosensible en forma de lámina o
cilíndrica, y el procedimiento también es simple. A efectos de
obtener una composición de resina fotosensible cilíndrica con una
exactitud de espesor particularmente alta, la viscosidad es,
preferentemente, de 100 Pa\cdots o más, más preferentemente, de
200 Pa\cdots o más y además, preferentemente, de 500 Pa\cdots o
más, para que se puedan evitar fenómenos, tales como el goteo de la
composición de resina fotosensible causado por la gravedad, cuando
se forma la capa de composición de resina fotosensible líquida sobre
el soporte cilíndrico.
Es preferente que la resina (a) según la
presente invención incluya, en su molécula, como mínimo, un tipo de
grupo orgánico seleccionado del grupo que comprende un grupo arilo,
un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada sustituido, como
mínimo, con un grupo arilo, un grupo alcoxicarbonilo, un grupo
hidroxilo y un grupo formilo o bien un enlace de un enlace carbonato
o un enlace éster; el grupo orgánico y el enlace se unen
directamente a un átomo de carbono; y el átomo de carbono se une a
uno o más átomos de hidrógeno (átomo o átomos de
\alpha-hidrógeno) de no menos del 2% a no más del
80% con respecto a los átomos de hidrógeno totales en la molécula.
Aunque el motivo no está claro, se da a conocer un compuesto de
resina fotosensible que es capaz de fotocurar incluso al aire,
mediante la utilización de un compuesto que tiene uno de los grupos
funcionales específicos descritos anteriormente, cuyo grupo orgánico
tiene un átomo de hidrógeno unido a un átomo de carbono enlazado
directamente. Entre los ejemplos preferentes del grupo arilo se
incluyen un grupo fenilo, grupo tolilo, grupo xililo, grupo
bifenilo, grupo naftilo, grupo antrilo, grupo pirenilo, grupo
fenantrilo y similares. Además, entre los ejemplos preferentes del
grupo alquilo de cadena lineal o ramificada sustituido con un grupo
arilo se incluyen un grupo metilestirilo, un grupo estirilo y
similares. El contenido de hidrógeno en posición \alpha se puede
analizar mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear
(^{1}H-RMN) dirigida a los átomos de
hidrógeno.
La resina (a) según la presente invención se
puede encontrar en estado sólido o líquido a 20ºC. Especialmente, en
caso de conformarse en una forma compleja, tal como un cilindro o
similar, es preferente un estado líquido.
El peso molecular promedio en número de la
resina (a) según la presente invención es desde 1.000 o más hasta
200.000 o menos, más preferentemente, desde 2.000 o más hasta
100.000 o menos y además, preferentemente, desde 5.000 o más hasta
50.000 o menos. Si el peso molecular promedio en número de la resina
(a) es 1.000 o más, el producto curado de la resina fotosensible
preparado por reticulación posterior puede mantener su resistencia,
para que en caso de utilizarse como material de impresión de base o
similar, pueda resistir la utilización repetida. Si es de 200.000 o
menos, la viscosidad de la composición de resina fotosensible no
llega a un nivel excesivo. De este modo, no se requieren métodos de
procesado complejos, tales como extrusión en caliente o similares,
cuando se produce la capa de producto curado de resina fotosensible
en forma de lámina o cilíndrica. El término "peso molecular
promedio en número", tal como se utiliza en la presente
invención, se determina utilizando cromatografía de permeación en
gel, calibrando con poliestireno que tiene un peso molecular
conocido para calcular el valor.
La resina (a) puede tener un grupo polimerizable
insaturado en su molécula. Desde el punto de vista de resistencia
mecánica, los compuestos preferentes son polímeros que tienen 0,7 o
más grupos insaturados polimerizables por molécula y, más
preferentemente, 1 o más, en promedio. En el caso de 0,7 o más por
molécula, el producto curado de resina fotosensible obtenido a
partir de la composición de resina fotosensible según la presente
invención tiene una resistencia mecánica excelente y buena duración
y, por lo tanto, es especialmente preferente como material de
impresión de base capaz de resistir la utilización repetida. Aunque
no hay ninguna restricción particular en el límite superior del
número de grupos insaturados polimerizables por molécula, un
intervalo preferente no supera los 20. En el caso de no ser superior
a 20, la retracción durante el fotocurado se puede reducir a un
nivel bajo, y se pueden eliminar fenómenos, tales como fisuras en la
proximidad de la superficie.
La expresión "en su molécula", tal como se
utiliza en la presente invención, incluye casos en los que un grupo
insaturado polimerizable está unido directamente a un extremo
terminal de la cadena principal de un polímero, al extremo terminal
de una cadena lateral de un polímero, a la cadena principal del
polímero o a una cadena lateral.
Entre los ejemplos específicos de la resina (a)
se incluyen compuestos en los que un polímero, tal como los
descritos anteriormente, sirve como esqueleto y tiene adicionalmente
los grupos funcionales específicos descritos anteriormente. Como
polímero que sirve de esqueleto, se selecciona uno o más tipos del
grupo que comprende polímeros que tienen un heteroátomo sobre una
cadena principal de: poliolefinas, tales como polietileno,
polipropileno o similares; polidienos, tales como polibutadieno,
poliisopreno o similares; polihaloolefinas, tales como cloruro de
polivinilo, cloruro de polivinilideno o similares; poliestirenos;
poliacrilonitrilos; alcoholes polivinílicos; acetatos de
polivinilo; acetales de polivinilo; ácidos poliacrílicos; ésteres de
poli(met)acrilato; poli(met)acrilamidas;
poliésteres; policarbonatos; poliacetales; poliuretanos; poliamidas;
poliureas; poliimidas o similares. Si se utiliza una variedad de
polímeros, no importa si se utilizan como copolímero o como
mezcla.
Particularmente, en situaciones en las que se
necesita una imagen con relieve flexible, tal como en aplicaciones
para flexografía, se puede añadir parcialmente, como resina (a), una
resina líquida, que tenga, preferentemente, una temperatura de
transición vítrea no superior a 20ºC y, más preferentemente, que
tenga una temperatura de transición vítrea no superior a 0ºC. Entre
los ejemplos de dicha resina líquida se incluyen hidrocarburos,
tales como polietileno, polibutadieno, polibutadieno hidrogenado,
poliisopreno, poliisopreno hidrogenado y similares; poliéster, tal
como adipato, policaprolactona y similares; poliéteres, tales como
polietilen glicol, polipropilen glicol, politetrametilen glicol y
similares; policarbonatos alifáticos; siliconas, tales como
polidimetilsiloxano y similares; poliuretanos insaturados; ácidos
(met)acrílicos y/o polímeros derivados de los mismos, así
como mezclas o copolímeros de los mismos. La cantidad añadida de
dicha sustancia es, preferentemente, del 30% en peso o más al 100%
en peso o menos, con respecto a la resina (a) total. Especialmente
desde el punto de vista de la resistencia a la intemperie, son
preferentes los poliuretanos insaturados con una estructura de
policarbonato.
El método para la introducción de un grupo
insaturado polimerizable en el compuesto que comprende la resina
(a) puede ser un método que introduzca directamente, por ejemplo, un
grupo insaturado polimerizable en el extremo terminal de la
molécula o en la cadena de la molécula. Además, existe otro método
que hace reaccionar un compuesto que tiene una serie de grupos
reactivos, tales como un grupo hidroxilo, un grupo amino, un grupo
epoxi, un grupo carboxilo, un grupo anhídrido ácido, un grupo
cetona, un residuo de hidrazina, un grupo isocianato, un grupo
isotiocianato, un grupo carbonato cíclico, un grupo éster y
similares, con un enlazador que tiene una variedad de grupos
funcionales que se pueden unir a los grupos reactivos descritos
anteriormente (por ejemplo, poliisocianato para grupos hidroxil
amino); ajusta el peso molecular del producto resultante; convierte
los extremos terminales en grupos de enlace; hace reaccionar el
compuesto obtenido en la reacción con un compuesto que tiene un
grupo insaturado polimerizable y grupos funcionales que se pueden
hacer reaccionar con los grupos de enlace terminales del compuesto
anterior obtenido en la reacción; e introduce un grupo insaturado
polimerizable en el extremo terminal.
Si el producto curado de resina fotosensible
según la presente invención se utiliza como material de impresión
de base, para el grabado por láser, es preferente utilizar un
compuesto que tenga unas propiedades de descomposición térmica
elevadas, tal como la resina (a). Entre los ejemplos de compuestos
que se sabe que tienen una resistencia a la temperatura elevada se
incluyen compuestos que tienen en su molécula
\alpha-metilestireno, un éster de metacrilato, un
éster de acrilato, un enlace carbonato, un enlace carbamato o
similares. Los datos de espectrometría de masas térmica que mide la
disminución en masa durante el calentamiento de una muestra en una
atmósfera con un gas inerte se puede utilizar como índice para las
propiedades de descomposición térmica. Son preferentes los
compuestos que muestran que la temperatura en el punto en el que la
masa ha disminuido la mitad se encuentra en el intervalo de 150ºC o
más hasta 450ºC o menos. Un intervalo más preferente es desde 250ºC
o más hasta 400ºC o menos y un intervalo todavía más preferente es
desde 250ºC o más hasta 380ºC o menos. Además, son preferentes los
compuestos cuya descomposición térmica tiene lugar en un intervalo
de temperatura estrecho. Como índice para ello, en la
espectrometría de masas térmica descrita anteriormente, es
preferente una diferencia no superior a 100ºC entre la temperatura
a la cual la masa inicial disminuye en un 80% y la temperatura a la
cual la masa inicial disminuye en un 20%. Es más preferente una
diferencia no superior a 80ºC y es preferente, además, una
diferencia no superior a 60ºC.
El compuesto orgánico (b) según la presente
invención es un compuesto que tiene un enlace insaturado que
participa en una reacción de polimerización radical. Considerando
la facilidad de dilución de la resina (a), el compuesto orgánico
(b), preferentemente, tiene un peso molecular promedio en número
entre 100 y 1.000. Entre los ejemplos de compuesto orgánico (b) se
incluyen olefinas, tales como etileno, propileno, estireno y
divinilbenceno; acetilenos; ácido (met)acrílico y derivados
del mismo; haloolefinas; nitrilos insaturados, tales como
acrilonitrilo; (met)acrilamida y derivados de la misma;
compuestos de alilo, tales como alcohol alílico e isocianato de
alilo; ácidos dicarboxílicos insaturados, tales como anhídrido
maleico, ácido maleico, ácido fumárico y ácido itacónico y
derivados de los mismos; acetato de vinilo;
N-vinilpirrolidona; N-vinilcarbazol;
y ésteres de cianato. Desde el punto de vista de disponibilidad de
los diferentes productos y coste, etc., son preferentes el ácido
(met)acrílico y derivados del ácido (met)acrílico.
Entre los ejemplos de derivados, tales como
ácido (met)acrílico y ésteres del ácido (met)acrílico,
se incluyen compuestos que tienen un grupo alifático, tal como un
cicloalquilo, un bicicloalquilo, un cicloalquileno o un
bicicloalquileno; compuestos que tienen un grupo aromático, tal como
un bencilo, un fenilo o un fenoxi; compuestos que tienen un grupo,
tal como un alquilo, un alquilo halogenado, un alcoxialquilo, un
hidroxialquilo, un aminoalquilo, un tetrahidrofurfurilo, un alilo o
un glicidilo; y ésteres con un poliol, tal como un alquilen glicol,
un polioxialquilen glicol, un (alquil/aliloxi)polialquilen
glicol o trimetilol propano.
En la presente invención, desde el punto de
vista de reducir el hinchamiento producido por un disolvente
orgánico y de mejorar la resistencia mecánica, el compuesto orgánico
(b), que tiene el mencionado grupo insaturado polimerizable
comprende, preferentemente, como mínimo, un tipo o más de compuesto
que contiene un grupo alifático de cadena larga, un grupo alicíclico
o un grupo aromático. En este caso dicho compuesto se encuentra,
preferentemente, entre el 20% en peso o más y el 100% en peso o
menos y, más preferentemente, desde el 50% en peso o más hasta el
100% en peso o menos, con respecto al peso total de la resina
orgánica (b).
A efectos de aumentar la resistencia al impacto
del producto curado de resina fotosensible se puede utilizar, por
ejemplo, un monómero metacrílico, tal como se describe en la patente
JP-A-7-239548 o bien
el conocimiento técnico convencional que concierne a composiciones
de resina fotosensibles para impresión.
La composición de resina fotosensible según la
presente invención se puede cargar con micropartículas inorgánicas,
micropartículas orgánicas, micropartículas de material compuesto
orgánico-inorgánico y similares. El producto curado
de resina fotosensible obtenido añadiendo dichas micropartículas y
fotocurando puede mejorar su resistencia mecánica y la
humectabilidad de la superficie de la capa de producto curado de
resina fotosensible, o puede regular la viscosidad de la
composición de resina fotosensible y la viscoelasticidad del
producto curado de resina fotosensible y similares. El material
para las micropartículas inorgánicas o micropartículas orgánicas no
está limitado especialmente, y se pueden utilizar materiales bien
conocidos. Entre los ejemplos de micropartículas de material
compuesto orgánico-inorgánico se incluyen
micropartículas formadas a partir de una capa orgánica o una
micropartícula orgánica sobre la superficie de una micropartícula
inorgánica, o alternativamente, una capa inorgánica o una
micropartícula inorgánica sobre la superficie de una micropartícula
orgánica.
Se pueden utilizar micropartículas inorgánicas
de elevada rigidez de nitruro de silicio, nitruro de boro, carburo
de silicio o similares o micropartículas orgánicas de poliimida o
similares, a efectos de mejorar las propiedades mecánicas del
producto curado de resina fotosensible. Además, cuando se utiliza
como material amortiguador o material para mantilla, se pueden
añadir micropartículas huecas orgánicas, micropartículas porosas o
micropartículas orgánicas formadas a partir de un material
extremadamente blando, a efectos de mejorar las propiedades de
absorción de impactos. Aún adicionalmente, se pueden añadir también
micropartículas inorgánicas o micropartículas orgánicas formadas a
partir de un material que tiene buenas propiedades de hinchamiento
con respecto al disolvente que se va a utilizar, a efectos de
mejorar la resistencia a los disolventes del producto curado de
resina fotosensible obtenido.
Además, para el objetivo de formar un modelo
mediante grabado por láser que se extienda por la superficie de la
capa de producto curado de resina fotosensible o del producto curado
de resina fotosensible, se pueden añadir micropartículas porosas
inorgánicas o similares que tengan propiedades excelentes de
eliminación por adsorción de los restos de líquido viscoso generado
durante el grabado por láser. Entre los ejemplos se incluyen, aunque
no existe una limitación especial a los mismos, sílice porosa,
sílice mesoporosa, gel poroso de sílice-óxido de zirconio, alúmina
porosa, cristal poroso y similares.
Las micropartículas utilizadas en la presente
invención tienen, preferentemente, un tamaño de partícula promedio
en número de entre 0,01 y 100 \mum. Si se utilizan micropartículas
que tengan un tamaño de partícula promedio en número en este
intervalo, cuando se mezcla la resina (a) y el compuesto orgánico
(b), no se provocan desventajas, tales como aumento de la
viscosidad, atrapamiento de burbujas de aire, formación de grandes
cantidades de polvo y similares. Tampoco se produce la formación de
partes irregulares en la superficie de la capa de producto curado
de resina fotosensible. Un intervalo más preferente para el tamaño
de partícula promedio en número es de 0,1 a 20 \mum, y un
intervalo preferente, además, es de 1 a 10 \mum. El tamaño de
partícula promedio en número de las micropartículas en la presente
invención es el valor medido utilizando un analizador de
distribución de tamaño de partícula por dispersión de láser.
No existe una limitación particular con respecto
a la forma de partícula de las micropartículas. Se pueden utilizar
esferas, formas planas, formas de aguja, formas amorfas o partículas
con salientes en su superficie. Especialmente desde el punto de
vista de la resistencia a la abrasión, son preferentes las
partículas con forma de esfera.
Además, también se pueden utilizar partículas
que tengan una propiedad hidrofílica o hidrofóbica mejorada mediante
el desarrollo de un tratamiento de modificación superficial
recubriendo la superficie de las micropartículas con un agente de
acoplamiento de silano, un agente de acoplamiento de titanio o el
otro compuesto orgánico.
En la presente invención, estas micropartículas
se pueden utilizar individualmente o en combinación de dos o
más.
La proporción de resina (a), compuesto orgánico
(b) y las micropartículas en la composición de resina fotosensible
de la presente invención es, en general, preferentemente, de 5 a 200
partes en peso de compuesto orgánico (b) con respecto a 100 partes
en peso de resina (a) y, más preferentemente, de 20 a 100 partes en
peso con respecto a 100 partes en peso de resina (a). Además, la
proporción de las micropartículas es, preferentemente, de 1 a 100
partes en peso con respecto a 100 partes en peso de resina (a), más
preferentemente, de 2 a 50 partes en peso con respecto a 100 partes
en peso de resina (a), y todavía más preferentemente, de 2 a 20
partes en peso de micropartículas, con respecto a 100 partes en peso
de resina (a).
Si la proporción de compuesto orgánico (b) se
encuentra en el intervalo anterior, es fácil obtener un buen
equilibrio entre la dureza y la resistencia a la tracción del
producto curado de resina fotosensible, la retracción durante el
fotocurado se mantiene en un valor bajo y la exactitud de espesor se
puede asegurar adecuadamente.
Además, según la utilización y el objetivo
previsto, se pueden añadir a la composición de resina fotosensible
otros aditivos, tales como un inhibidor de polimerización, un
absorbente ultravioleta, un colorante, un pigmento, un lubricante,
un tensoactivo, un plastificante y una fragancia.
El producto curado de resina fotosensible según
la presente invención se forma mediante el fotocurado de una
composición de resina fotosensible. Por consiguiente, se forma una
estructura reticulada tridimensional mediante la reacción de los
grupos insaturados polimerizables en el compuesto orgánico (b) o
mediante la reacción de los grupos insaturados polimerizables en la
resina (a) y el compuesto orgánico (b) y la estructura resultante
se vuelve insoluble en los disolventes utilizados de forma habitual,
tales como ésteres, cetonas, compuestos aromáticos, éteres,
alcoholes y disolventes halogenados. Esta reacción tiene lugar entre
compuestos orgánicos (b), entre resinas (a), o entre una resina (a)
y un compuesto orgánico (b), consumiendo de este modo los grupos
insaturados polimerizables. En los casos en los que el fotocurado se
lleva a cabo utilizando un iniciador de fotopolimerización, el
iniciador de fotopolimerización se descompone por la luz. De este
modo, el iniciador de fotopolimerización que no ha reaccionado y
los productos de descomposición del mismo se pueden identificar
mediante la extracción del producto curado de resina fotosensible
con un disolvente y analizando el producto extraído mediante
GC-MS (un método en el cual los productos separados
por cromatografía de gases se analizan por espectrometría de
masas), LC-MS (un método en el cual los productos
separados por cromatografía líquida se analizan por espectrometría
de masas), GPC-MS (un método en el cual los
productos separados por cromatografía de permeación en gel se
analizan por espectrometría de masas) o LC-RMN (un
método en el cual los productos separados por cromatografía líquida
se analizan mediante espectroscopia de resonancia magnética
nuclear). Además, a partir del análisis del extracto de disolvente
mencionado anteriormente mediante GPC-MS,
LC-MS o GPC-RMN, también es posible
identificar resina (a) que no ha reaccionado, compuesto orgánico (b)
que no ha reaccionado y los productos formados que tienen un peso
molecular comparativamente bajo, obtenidos por la reacción de los
grupos insaturados polimerizables. Con respecto a un componente de
elevado peso molecular, el cual tiene una estructura reticulada
tridimensionalmente y es insoluble en el disolvente, se puede
utilizar GC-MS gravimétrica térmica para confirmar
la presencia de lugares formados por la reacción de los grupos
insaturados polimerizables, como componentes que constituyen los
materiales de alto peso molecular. Por ejemplo, la presencia de un
lugar cuyo grupo insaturado polimerizable que ha reaccionado, tal
como un grupo metacrilato, un grupo acrilato, un grupo vinilo y
similares, se puede estimar a partir del modelo de espectro de
masas. La GC-MS gravimétrica térmica es un método
en el cual una muestra se descompone por calor, el gas generado se
separa en sus componentes mediante cromatografía de gases y le
sigue un análisis espectroscópico de masas de los componentes
separados. Cuando se detecta el iniciador de fotopolimerización que
no ha reaccionado o los productos de descomposición que se derivan
del iniciador de fotopolimerización en el producto curado de resina
fotosensible junto con grupos insaturados polimerizables que no han
reaccionado o lugares formados por una reacción de los grupos
insaturados polimerizables, se puede concluir que el producto
analizado es una sustancia obtenida mediante el fotocurado de una
composición de resina fotosensible.
La estructura molecular de la resina (a) o del
iniciador de fotopolimerización en la composición de resina
fotosensible según la presente invención se puede identificar
separando y purificando, mediante cromatografía líquida, tal como
GPC o LC y, a continuación, utilizando espectrometría de resonancia
magnética nuclear (RMN). En el caso de utilizar RMN
(^{1}H-RMN) en la cual se toma el hidrógeno como
núcleo observado, se puede identificar el tipo de grupos
funcionales presentes en la molécula analizando el desplazamiento
químico que es característico para los grupos funcionales. La
cantidad de átomos de hidrógeno (átomos de
\alpha-hidrógeno) que están enlazados
directamente a un átomo de carbono que tiene el grupo funcional
específico también se puede evaluar cuantitativamente a partir del
valor integrado. Por ejemplo, si la resina (a) utilizada en la
presente invención se analiza mediante ^{1}H-RMN,
se puede detectar, a partir de su desplazamiento químico, si uno de
los grupos funcionales específicos descritos anteriormente está
presente. Además, la proporción de átomos de hidrógeno (átomos de
\alpha-hidrógeno) enlazados directamente a un
átomo de carbono con un grupo funcional específico se puede
determinar a partir del valor integrado. En otras palabras, esta
proporción se puede obtener como la proporción entre el valor
integrado del pico que corresponde al átomo de hidrógeno (posición
\alpha del hidrógeno) observado y la suma de los valores
integrados de los picos que corresponden a todos los átomos de
hidrógeno. Cuando se determinan los valores integrados, es
preferente utilizar una cantidad suficiente de muestra para la
medida, y disminuir suficientemente el nivel de ruido mediante una
acumulación de muchas veces y similares. Para la resina (a) de la
presente invención, un intervalo preferente para la proporción de
átomos de \alpha-hidrógeno derivados de un grupo
funcional específico con respecto a todos los hidrógenos en la
resina (a) es del 2% o más. Más preferentemente, es del 5% o más, y
preferentemente, además, es del 10% o más. Si la proporción es del
2% o más, la composición de resina fotosensible puede curar
suficientemente incluso para el fotocurado al aire. No hay ningún
límite superior particular para esta proporción, pero un nivel
superior preferente es el 80%. Esto es porque es imposible que todos
los átomos de hidrógeno estén en una posición \alpha.
Con respecto al método para la formación de la
composición de resina fotosensible de la presente invención en forma
de lámina o de cilindro, se puede utilizar cualquier método
convencional de conformación. Entre los ejemplos se incluyen un
método de moldeo; un método en el cual una resina se extruye a
partir de una boquilla o troquel utilizando una máquina, tal como
una bomba o una extrusora, seguido del ajuste del espesor de la
resina extruída utilizando una cuchilla; un método que ajusta el
espesor mediante el calandrado con un rodillo; y un método de
atomización que utiliza un pulverizador o similares. Durante el
conformado, la resina se puede calentar a una temperatura que no
haga descomponer térmicamente la composición de resina. Además, si
se desea, la resina conformada se puede someter a un tratamiento de
aplanado a presión o un tratamiento de abrasión.
Típicamente, la composición de resina
fotosensible se conforma en un soporte en forma de lámina denominado
"lámina de soporte" ("back film") que está hecho de PET,
níquel o similares. Alternativamente, la composición de resina se
puede conformar directamente sobre un cilindro de una impresora.
También se puede utilizar un sustrato cilíndrico que está hecho de
una funda de una resina de poliéster que está reforzada con fibra,
tal como fibra de vidrio, fibra de aramida, fibra de carbono o
similares, una funda de plástico, tal como una resina epoxi o un
tubo de poliéster de tereftalato de polietileno o similares. La
función del soporte en forma de lámina o cilíndrico es conferir
estabilidad dimensional al producto curado de resina fotosensible.
Por lo tanto, es preferente utilizar un soporte que tenga una
estabilidad dimensional elevada. En el caso de la evaluación
mediante el coeficiente de dilatación térmica lineal, el límite
superior para los materiales preferentes no es superior a 100
ppm/ºC y, más preferentemente, no superior a 70 ppm/ºC. Entre los
ejemplos específicos de dichos materiales se incluyen una resina de
poliéster, una resina de poliimida, una resina de poliamida, una
resina de poliamidaimida, una resina de polieterimida, una resina de
polibismaleimida, una resina de polisulfona, una resina de
policarbonato, una resina de éter de polifenileno, una resina de
tioéter de polifenileno, una resina de polietersulfona, una resina
de cristal líquido que comprende una resina de poliéster
completamente aromática, una resina de poliamida completamente
aromática y una resina epoxi. Estas resinas también se pueden
utilizar laminándolas juntas. Además, como soporte en forma de
lámina también se puede utilizar una lámina porosa (por ejemplo, un
paño obtenido tejiendo una fibra) u objeto formando poros en una
tela no tejida o una película. Cuando se utiliza una lámina porosa
como soporte en forma de lámina, los poros en la lámina porosa se
pueden impregnar con una composición de resina fotosensible líquida,
se lleva a cabo el fotocurado de la composición de resina, el
producto curado de resina fotosensible se une al soporte en forma de
lámina, de modo que es posible conseguir una fuerte adherencia
entre ellos. Entre los ejemplos de fibras que se pueden utilizar
para formar un paño o tela no tejida se incluyen fibras inorgánicas,
tales como una fibra de vidrio, una fibra de alúmina, una fibra de
carbono, una fibra de alúmina-sílice, una fibra de
boro, una fibra de silicio alto, una fibra de titanato de potasio y
una fibra de zafiro; fibras naturales, tales como algodón y lino;
fibras semisintéticas, tales como rayón y una fibra de acetato; y
fibras sintéticas, tales como las hechas de nailon, poliéster,
acrilo, vinilón, cloruro de polivinilo, poliolefina, poliuretano,
poliimida y aramida. La celulosa producida por las bacterias es una
nanofibra altamente cristalina, que se puede utilizar para producir
una tela no tejida delgada que tiene una estabilidad
dimensional
elevada.
elevada.
Entre los ejemplos de métodos para disminuir el
coeficiente de dilatación térmica lineal del soporte se incluyen la
adición de una carga y la impregnación o recubrimiento con una
resina de un paño enredado o un paño de vidrio hecho de una
poliamida completamente aromática o similar. Las cargas pueden ser
cargas convencionales, tales como micropartículas orgánicas,
micropartículas inorgánicas de óxidos metálicos o metales y
micropartículas de material compuesto
orgánico-inorgánico. Además, las cargas pueden ser
micropartículas porosas, micropartículas huecas, partículas de
microcápsula o partículas de compuestos que tienen una estructura
lamelar en la cual se intercala un compuesto de bajo peso
molecular. Son especialmente útiles las micropartículas de óxidos
metálicos, tales como alúmina, sílice, óxido de titanio y zeolita;
las micropartículas de látex que comprenden un copolímero de
poliestireno-polibutadieno; y las micropartículas
orgánicas de sustancias naturales, tales como una celulosa
altamente
cristalina.
cristalina.
La superficie del soporte utilizado en la
presente invención se puede tratar física o químicamente, a efectos
de mejorar su adherencia a la capa de composición de resina
fotosensible o a una capa de agente de adherencia. Entre los
ejemplos de tratamiento físico se incluyen chorro de arena, chorro
húmedo (en el cual se pulveriza un líquido que contiene las
micropartículas), un tratamiento de descarga de corona, un
tratamiento de plasma, irradiación de luz UV e irradiación de luz
UV al vacío. Entre los ejemplos de métodos de tratamiento químico se
incluyen el tratamiento con un ácido fuerte y un álcali fuerte, un
agente de oxidación o un agente de acoplamiento.
La capa de composición de resina fotosensible
conformada se reticula irradiándola con luz, formando de este modo
un producto curado de resina fotosensible. La reticulación también
se puede llevar a cabo irradiando con luz durante el conformado.
Entre los ejemplos de fuentes de luz utilizadas para el curado se
incluyen una lámpara de mercurio de alta presión, una lámpara de
mercurio de presión ultraalta, una lámpara fluorescente
ultravioleta, una lámpara germicida, una lámpara de arco de carbono,
una lámpara de xenón, una lámpara de haluro metálico y similares.
La luz irradiada sobre la capa de composición de resina fotosensible
tiene, preferentemente, una longitud de onda entre 200 nm y 300 nm.
Especialmente, dado que muchos iniciadores de fotopolimerización
del tipo de abstracción de hidrógeno absorben fuertemente la luz en
esta longitud de onda, si se utiliza luz que tiene una longitud de
onda entre 200 nm y 300 nm, se puede asegurar suficientemente la
capacidad de curado de la superficie del producto curado de resina
fotosensible. Aunque la fuente de luz puede ser de un solo tipo, la
utilización de dos o más tipos que tengan diferentes longitudes de
onda mejora a menudo la capacidad de curado de la resina. Por lo
tanto, se pueden utilizar dos tipos o más de fuente de luz.
El espesor de la capa de producto curado de
resina fotosensible es de 50 \mum hasta 50 mm, según la
utilización prevista. Cuando se utiliza como material de impresión
de base el espesor se encuentra, preferentemente, en un intervalo
desde 0,1 hasta 10 mm. En algunos casos, se pueden utilizar
múltiples capas de materiales que tengan diferentes
composiciones.
En la presente invención se puede formar una
capa amortiguadora de un elastómero en una parte inferior de la
capa de producto curado de resina fotosensible. Dado que el espesor
de la capa de producto curado de resina fotosensible formada en la
presente invención es de 50 \mum hasta 50 mm, las otras capas
inferiores deben ser de un material que tenga una composición
diferente. La capa amortiguadora es, preferentemente, una capa de
elastómero que tiene una dureza Shore A desde 10 grados o más hasta
70 grados o menos o una capa de elastómero que tiene una dureza
ASKER-C desde 20 grados o más hasta 85 grados o
menos, medida con un aparato de ensayo de dureza
ASKER-C. Si la dureza Shore A de la capa de
elastómero es de 10 grados o más o la dureza ASKER-C
es de 20 grados o más, se puede asegurar la calidad de la impresión
porque la deformación se lleva a cabo de una forma adecuada.
Además, si la dureza Shore A de la capa de elastómero es de 70
grados o menos o la dureza ASKER-C es de 85 grados
o menos, se puede conseguir su función como capa amortiguadora. Un
intervalo más preferente de dureza Shore A es desde 20 hasta 60
grados. Además, una dureza ASKER-C más preferente es
desde 45 hasta 75 grados. Es preferente seleccionar una dureza
Shore A o bien una dureza ASKER-C según el material
que se va a utilizar en la capa amortiguadora. La diferencia entre
los dos tipos de dureza se deriva de diferencias en la forma de la
aguja de empuje en el aparato de ensayo utilizado en la medición. En
el caso de una composición de resina uniforme, es preferente
utilizar dureza Shore A. En el caso de composiciones de resina no
uniformes, por ejemplo un material de base esponjado hecho de espuma
de poliuretano, espuma de polietileno o similares, es preferente
utilizar la dureza ASKER-C. La dureza
ASKER-C se puede medir según las disposiciones en
JIS K7312.
La capa amortiguadora no está particularmente
limitada, en cuanto a que tiene elasticidad de goma hecha de un
elastómero termoplástico, un elastómero fotocurable, un elastómero
curable por calor o similares. La capa amortiguadora también puede
estar hecha de un elastómero poroso que tiene microporos del tamaño
de nanómetros. Desde el punto de vista de trabajabilidad del
material de impresión de base, en forma de lámina o cilindro, es
simple y es preferente la utilización de una composición de resina
fotosensible líquida que cura mediante luz, la cual se convierte en
un elastómero después de curar.
Entre los ejemplos específicos de elastómero
termoplástico utilizado en la capa amortiguadora se incluyen
elastómeros termoplásticos de estireno, tales como SBS
(poliestireno-polibutadieno-poliestireno),
SIS
(poliestireno-poliisopreno-poliestireno)
y SEBS
(poliestireno-polietileno/polibutireno-poliestireno);
elastómeros termoplásticos de olefina; elastómeros termoplásticos
de uretano; elastómeros termoplásticos de éster; elastómeros
termoplásticos de amida; elastómeros termoplásticos de silicio; y
elastómeros termoplásticos de flúor.
Entre los ejemplos de elastómeros fotocurables
se incluyen una mezcla obtenida mezclando los elastómeros
termoplásticos mencionados anteriormente con un monómero
fotopolimerizable, un plastificante, un iniciador de
fotopolimerización y similares; y una composición de resina
fotosensible líquida obtenida mezclando un monómero
fotopolimerizable, un iniciador de fotopolimerización y similares
en una resina líquida. La presente invención no se parece al
concepto de diseño de una composición de resina fotosensible en la
cual la capacidad de formar un modelo fino es un factor importante.
De hecho, no se requiere formar un modelo fino utilizando luz. De
este modo, dado que el curado se puede llevar a cabo exponiendo toda
la superficie, siempre que se asegure la resistencia mecánica
deseada, la libertad de selección del material es muy elevada.
Además, la capa amortiguadora también se puede
formar a partir de gomas vulcanizadas, peróxidos orgánicos,
condensados primarios de una resina fenólica, dioxima quinona,
óxidos metálicos y gomas no vulcanizadas, los cuales utilizan un
compuesto, tal como tiourea, como agente de reticulación.
\newpage
Además, como capa amortiguadora también es
posible utilizar un elastómero obtenido reticulando
tridimensionalmente una goma líquida telequélica con un agente de
curado que reacciona con la misma.
La capa amortiguadora también puede estar hecha
de espuma de poliuretano, espuma de polietileno o similares, en las
que se forman burbujas de aire independientes o continuas en la
capa. Además, se puede utilizar material amortiguador o cinta
amortiguadora que estén disponibles comercialmente. También se
pueden recubrir uno o los dos lados de una capa amortiguadora con un
adhesivo o un adhesivo sensible a la presión.
Si la presente invención se utiliza como
material de impresión de base, formado en múltiples capas, la
posición del soporte puede estar por debajo de la capa amortiguadora
(es decir, en el fondo del material de impresión de base) o bien
entre la capa de producto curado de resina fotosensible y la capa
amortiguadora (es decir, en una parte intermedia del material de
impresión de base).
Además, sobre la superficie del producto curado
de resina fotosensible según la presente invención se puede disponer
una capa modificadora, a efectos de disminuir la pegajosidad de la
superficie del material de impresión de base y mejorar la
humectabilidad de la tinta. Entre los ejemplos de capas
modificadoras se incluye un recubrimiento tratado con un compuesto
que reacciona con los grupos hidroxilo presentes en la superficie
del agente de acoplamiento de silano, agente de acoplamiento de
titanio o similar; y una película polimérica que contiene partículas
inorgánicas porosas.
Los agentes de acoplamiento de silano que se
utilizan habitualmente son compuestos que tienen un grupo funcional
en las moléculas de los mismos que es altamente reactivo con los
grupos hidroxilo de la superficie del material de impresión de
base. Entre los ejemplos de dichos grupos funcionales se incluyen un
grupo trimetoxisilil, un grupo trietoxisilil, un grupo
triclorosilil, un grupo dietoxisilil, un grupo dimetoxisilil, un
grupo dimonoclorosilil, un grupo monoetoxisilil, un grupo
monometoxisilil y un grupo monoclorosilil. Como mínimo, uno de estos
grupos funcionales está presente en el agente de acoplamiento de
silano, mediante el cual el agente de acoplamiento de silano se
inmoviliza sobre la superficie del material de impresión de base,
mediante la reacción entre el grupo funcional y los grupos
hidroxilo de la superficie del material de impresión de base.
Además, el compuesto que constituye el agente de acoplamiento de
silano en la presente invención puede contener, además, en las
moléculas del mismo, como mínimo, un grupo funcional reactivo
seleccionado del grupo que comprende un grupo acriloílo, un grupo
metacriloílo, un grupo amino que contiene un hidrógeno activo, un
grupo epoxi, un grupo vinilo, un grupo perfluoroalquilo y un grupo
mercapto; o puede contener un grupo alquilo de cadena larga.
Entre los ejemplos de agentes de acoplamiento de
titanio se incluyen compuestos, tales como titanato de isopropil
triisostearoílo, titanato de isopropil
tris(dioctilpirofosfato), titanato de isopropil
tri(N-aminoetil-aminoetilo),
titanato de tetraoctil bis(di-tridecil
fosfito), titanato de
tetra(2,2-dialiloximetil-1-butil)
bis(di-tridecil) fosfito, titanato de
bis(octil pirofosfato) oxiacetato, titanato de
bis(dioctil pirofosfato) etileno, titanato de isopropil
trioctanoílo, titanato de isopropil dimetacril isostearoílo,
titanato de isopropil tridodecilbencenosulfonilo, titanato de
isopropil isostearoil diacrilo, titanato de isopropil
tri(dioctil sulfato), titanato de isopropil tricumilfenilo y
titanato de tetraisopropil bis(dioctil fosfito).
Especialmente, cuando el agente de acoplamiento
inmovilizado sobre la superficie tiene un grupo reactivo
polimerizable, el agente de acoplamiento inmovilizado se puede
reticular mediante irradiación con luz, calor o haz de electrones
para mejorar aún más, de este modo, la resistencia del
recubrimiento.
En la presente invención, los agentes de
acoplamiento mencionados anteriormente se pueden regular diluyendo
tanto como sea necesario con una mezcla de agua y un alcohol o una
mezcla de un ácido acético acuoso y un alcohol. La concentración del
agente de acoplamiento en la solución de tratamiento es,
preferentemente, desde el 0,05 hasta el 10,0% en peso.
El método de tratamiento de un agente de
acoplamiento se explicará a continuación.
Es preferente recubrir el material de impresión
de base con una solución que contiene el agente de acoplamiento
mencionado anteriormente. El método de recubrimiento para la
solución de tratamiento del agente de acoplamiento no está
particularmente limitado. Por ejemplo, se puede recubrir con la
solución de tratamiento del agente de acoplamiento mediante
inmersión, pulverización, recubrimiento con rodillo o un
recubrimiento con brocha. La temperatura del recubrimiento y el
tiempo de recubrimiento no están limitados particularmente, pero es
preferente que la temperatura de recubrimiento y el tiempo de
recubrimiento sean de 5 a 60ºC y de 0,1 a 60 segundos,
respectivamente. También es preferente que el secado de la capa de
solución de tratamiento del agente de acoplamiento formada sobre la
superficie del material de impresión de base se lleve a cabo
mediante calentamiento y la temperatura de calentamiento preferente
es de 50 a 150ºC.
Antes del tratamiento de la superficie del
material de impresión de base con un agente de acoplamiento, la
superficie del material de impresión de base se puede irradiar con
luz ultravioleta al vacío con una longitud de onda no superior a 200
nm mediante una lámpara de excímero de xenón o exponer a una
atmósfera de elevada energía (tal como plasma), para generar, de
este modo, grupos hidroxilo sobre la superficie del material de
impresión de base, en la que el agente de acoplamiento se encuentra
inmovilizado con una densidad alta en la misma.
En el caso de utilizar el producto curado de
resina fotosensible según la presente invención como material de
impresión de base formado con un modelo mediante grabado por láser,
en el procedimiento de grabado por láser, una imagen deseada se
convierte en datos digitales y se forma una imagen con relieve sobre
el material de impresión de base controlando un aparato de láser
mediante un ordenador. El láser utilizado para el grabado por láser
puede ser cualquier tipo de láser, siempre que el láser comprenda
luz con una longitud de onda que el material de impresión de base
pueda absorber. Sin embargo, para el objetivo de llevar a cabo el
grabado por láser rápidamente, es preferente que la potencia de
salida del láser sea alta. Uno de los ejemplos preferentes es un
láser infrarrojo o láser del infrarrojo cercano, tal como láser de
dióxido de carbono, un láser YAG y un láser semiconductor. Además,
se puede utilizar el segundo armónico de un láser YAG con una
longitud de onda de oscilación en un intervalo de luz visible, un
láser de vapor de cobre y láseres ultravioletas con una longitud de
onda de oscilación en un intervalo de luz ultravioleta, tal como un
láser de excímero y un láser YAG, ajustado al tercer o cuarto
armónico, para un tratamiento de abrasión (que rompe los enlaces en
la molécula orgánica) y, de este modo, son adecuados para un
procesado preciso. El láser puede ser una irradiación continua o
bien una irradiación por pulsos. En general, las resinas absorben un
láser de dióxido de carbono que tiene una longitud de onda de 10
\mum aproximadamente y, por lo tanto, no existe la necesidad de
añadir un componente para facilitar la absorción del haz láser. Sin
embargo, un láser YAG tiene una longitud de onda de oscilación de
1,06 \mum aproximadamente, y no muchos compuestos absorben luz con
dicha longitud de onda. De este modo, en este caso es preferente
añadir un componente, por ejemplo, un colorante o un pigmento, para
facilitar la absorción. Entre los ejemplos de colorantes se incluyen
un compuesto de ftalocianina poli(sustituído) y un compuesto
de ftalocianina que contiene un metal, un compuesto de cianina, un
colorante de escualilio, un colorante de calcogenopiriloalilideno,
un colorante de cloronio, un colorante de tiolato metálico, un
colorante de bis(calcogenopirilo)polimetina, un
colorante de oxiindolideno, un colorante de
bis(aminoaril)polimetina, un colorante de melocianina
y un colorante de quinoide. Entre los ejemplos de pigmentos se
incluyen pigmentos inogánicos coloreados oscuros, tales como negro
carbón, grafito, cromito de cobre, óxido de cromo, aluminato de
cromo cobalto, óxido de cobre y óxido de hierro; polvos de metales,
tales como hierro, aluminio, cobre y zinc; y polvos de metal
dopado, que se obtienen dopando cualquiera de los polvos de metal
mencionados anteriormente con Si, Mg, P, Co, Ni, Y o similares.
Estos colorantes y pigmentos se pueden utilizar individualmente o en
combinación de los mismos y también se pueden combinar de cualquier
forma, tal como con una estructura multicapa. Sin embargo, cuando
la composición de resina fotosensible se cura con luz, la cantidad
añadida de compuesto orgánico o inorgánico, que tiene una
absorbancia de luz grande en la longitud de onda de la luz que se
está utilizando en el curado, se encuentra preferentemente en un
intervalo que no impide la fotocurabilidad. La proporción añadida
con respecto al peso total de la composición de resina fotosensible
es, preferentemente, de no menos del 0,01% en peso hasta no más del
5% en peso y, más preferentemente, de no menos del 0,01% en peso
hasta no más del 2% en peso.
El grabado por láser se puede llevar a cabo en
una atmósfera de gas que contenga oxígeno, generalmente en presencia
de aire o bajo un flujo de aire. Sin embargo, también se puede
llevar a cabo en una atmósfera de gas dióxido de carbono o gas
nitrógeno. Las sustancias en polvo o líquidas que están presentes en
una cantidad pequeña sobre la superficie de la placa de impresión
con relieve obtenida mediante el grabado por láser se pueden
eliminar mediante un método adecuado, tal como un método de lavado
con una mezcla de agua con un disolvente o tensoactivo que está
contenido en la misma, un método de pulverización con alta presión
de un detergente acuoso o un método de pulverización de una
corriente con alta presión.
En la presente invención, cuando se forma el
modelo mediante la irradiación de un haz de luz láser sobre el
material de impresión de base, se puede ayudar al grabado por láser
calentando la superficie del material de impresión de base. Entre
los ejemplos del método para calentar el material de impresión de
base se incluyen la utilización de un calefactor para calentar el
bloque en forma de lámina o cilindro del aparato de grabado por
láser; y la utilización de un calefactor infrarrojo para calentar
directamente la superficie del material de impresión de base. Las
propiedades del grabado por láser se pueden mejorar como resultado
de esta etapa de calentamiento. La temperatura de calentamiento se
encuentra preferentemente en un intervalo de 50ºC a 200ºC, más
preferentemente, de 80ºC a 200ºC y todavía más preferentemente, de
100ºC a 200ºC.
En la presente invención, después del grabado
para la formación de un modelo por irradiación de un haz de láser,
se puede llevar a cabo una etapa para eliminar restos de polvo o
líquido viscoso que permanecen en la superficie de la placa de
impresión, lo cual va seguido, a continuación, de una operación de
post-exposición, en la cual se irradia luz que
tiene una longitud de onda de 200 nm a 450 nm sobre la superficie de
la placa de impresión en la que se ha formado el modelo. Este
método es eficaz para la eliminación de la pegajosidad superficial.
La operación de post-exposición se puede llevar a
cabo al aire, en una atmósfera de gas inerte o en agua. Esta
operación es particularmente eficaz en los casos en los que la
composición de resina fotosensible que se está utilizando contiene
un iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de
hidrógeno. Además, antes de la operación de
post-exposición, la superficie de la plancha de
impresión se puede exponer mediante el tratamiento con solución de
tratamiento que incluye un iniciador de fotopolimerización del tipo
de abstracción de hidrógeno. La operación de
post-exposición también se puede llevar a cabo
sumergiendo la plancha de impresión en una solución de tratamiento
que incluye un iniciador de fotopolimerización del tipo de
abstracción de hidrógeno.
La presente invención se explicará a
continuación en base a los siguientes Ejemplos y Ejemplos
Comparativos, a pesar de que la presente invención no se limita a
los mismos.
El grabado por láser se llevó a cabo utilizando
un grabador de láser de dióxido de carbono (nombre comercial:
"ZED-mini-1000"; fabricado por
ZED Instruments, Gran Bretaña; montado con una potencia de salida
del láser de gas dióxido de carbono de 250 W, fabricado por Coherent
Inc., U.S.A). El grabado se llevó a cabo produciendo un modelo que
incluyó puntos fotograbados a media tinta (proporción del área del
10% a 3,2 líneas/mm), un trazo de línea formado a partir de crestas
de 500 \mum de ancho y líneas inversas de 500 \mum de ancho. Si
el grabado se ajusta a una profundidad grande, no se puede obtener
correctamente el área de la superficie de la parte superior del
modelo exacto de la parte de puntos fotograbados a media tinta y la
forma también se disipa y se vuelve mal definida. Por este motivo,
la profundidad del grabado se ajustó a 0,55 mm.
La viscosidad de la composición de resina
fotosensible se midió utilizando un viscosímetro de tipo B (nombre
comercial: modelo B8H; fabricado por Tokyo Keiki Co., Ltd., Japón) a
20ºC.
Se calcularon el peso molecular promedio en
número de la resina (a) y los compuestos orgánicos (b) utilizando
poliestireno de peso molecular conocido mediante cromatografía de
permeación de gel (GPC). La medición se llevó a cabo utilizando un
aparato de GPC de alta resolución (nombre comercial:
HLC-8020; fabricado por Tosoh Corporation, Japón) y
una columna empaquetada con poliestireno (nombre comercial:
"TSKgel GMHXL"; fabricado por Tosoh Corporation, Japón) en la
que se utilizaba tetrahidrofurano (THF) como transportador. La
temperatura de la columna se ajustó a 40ºC. Se preparó como muestra
una solución de THF que contenía el 1% en peso de resina, y se
cargaron 10 \mul de esta muestra preparada en el aparato de GPC.
Se utilizó un detector de absorción ultravioleta como detector para
la resina (a), en el que se utilizó luz con una longitud de onda de
254 nm como luz de monitorización. En cuanto al compuesto de silicio
orgánico (c) la detección se realizó utilizando un refractómetro de
paralaje "parallax refractometer". Dado que la polidispersidad
(Mw/Mn), medida por GPC de la resina (a) y el compuesto de silicio
orgánico (c) utilizado en los Ejemplos y ejemplos Comparativos de
la presente invención fue superior a 1,1, se utilizó en su lugar el
peso molecular promedio en número medido por GPC. Además, dado que
la polidispersidad medida por GPC del compuesto orgánico (b) fue
inferior a 1,1, su peso molecular se calculó a partir de la
estructura molecular identificada por RMN.
El número de grupos insaturados polimerizables
promedio presente en una molécula de resina sintetizada (a) se
determinó mediante la eliminación de los componentes de bajo peso
molecular que no habían reaccionado utilizando cromatografía líquida
y, a continuación, utilizando espectroscopia de resonancia magnética
nuclear (RMN) para analizar la estructura molecular.
La medición de ^{1}H-RMN se
realizó utilizando un "JNM-LA400" (nombre
comercial) fabricado por JEOL Ltd. La frecuencia de observación fue
de 400 MHz, el número de acumulación fue de 256 y como sustancia
estándar se utilizó tetrametilsilano.
La medición de la dureza Shore A se realizó
utilizando un aparato de ensayo de dureza automático fabricado por
Zwick GmbH (Alemania). El valor medido 15 segundos después de la
medición se utilizó como dureza Shore A. El amortiguador utilizado
se utilizó como muestra y la dureza Shore A se midió sin cambiar el
espesor.
La dureza ASKER-C se midió
utilizando un aparato de ensayo de dureza de goma/plástico (nombre
comercial: "Modelo ASKER-C"; fabricado por
Kobunshi Keiki Co., Ltd.). El valor medido 15 segundos después de la
medición se utilizó como dureza ASKER-C. El
amortiguador utilizado se utilizó como muestra y la dureza
ASKER-C se midió sin cambiar el espesor.
La medición de la pegajosidad en la superficie
del producto curado de resina fotosensible se realizó utilizando un
aparato de ensayo de pegajosidad (fabricado por Toyo Seiki
Seisaku-Sho Ltd.). Específicamente, se puso en
contacto un anillo de aluminio con un radio de 50 mm y una anchura
de 13 mm en la parte de 13 mm de anchura con una parte blanda de una
probeta a 20ºC. Se aplicó una carga de 0,5 kg al anillo de aluminio
durante 4 segundos. Posteriormente, el anillo de aluminio se empujó
a una velocidad fija de 30 mm por minuto y se midió la fuerza de
resistencia en el momento de la separación del anillo de aluminio
respecto a la probeta mediante un indicador de
presión-tracción "push-pull
gauge". Cuanto mayor es la fuerza de resistencia, mayor es la
pegajosidad.
Ejemplo de Producción
1
Se cargó un frasco separable de 1 litro equipado
con un termómetro, un dispositivo de agitación y un sistema de
reflujo con 447,24 g de un policarbonato diol fabricado por Asahi
Kasei Corporation (nombre comercial: "PCDL L4672"; peso
molecular promedio en número de 1.990; número de OH 56,4) y 30,83 g
de diisocianato de tolileno. La mezcla resultante se hizo
reaccionar durante 3 horas aproximadamente con calor a 80ºC y, a
continuación, se cargó con 14,83 g de isocianato de
2-metacriloiloxi. Esta mezcla se volvió a hacer
reaccionar durante 3 horas aproximadamente para producir, de este
modo, una resina (i) con un grupo metacrilo sobre un extremo
terminal (un promedio de aproximadamente 2 grupos insaturados
polimerizables por molécula) y cuyo peso molecular promedio en
número era de aproximadamente 10.000. Esta resina era como un jarabe
de almidón a 20ºC y fluyó incluso aplicando una fuerza externa.
Además, no volvió a su forma original cuando la fuerza externa se
eliminó. En la resina (i) obtenida, los átomos de
\alpha-hidrógeno fueron el átomo de hidrógeno
unido al carbono al cual el átomo de oxígeno del enlace carbonato
estaba directamente enlazado y el átomo de hidrógeno en el lugar en
el que se había formado el enlace éster de metacrilato terminal de
la molécula. Los resultados del análisis de espectrometría de
resonancia magnética nuclear (^{1}H-RMN) dirigido
sobre los átomos de hidrógeno fueron que los átomos de
\alpha-hidrógeno eran el átomo de hidrógeno unido
al carbono al cual el átomo de oxígeno del enlace carbonato estaba
enlazado directamente (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), el átomo de hidrógeno
en el lugar en el que se había formado el enlace éster de
metacrilato terminal de la molécula (valor de desplazamiento químico
bajo ^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), y el átomo de
hidrógeno unido al carbono al cual estaba enlazado el grupo
hidroxilo terminal que no había reaccionado. A partir del valor
integrado de medición de RMN, el contenido de los átomos de
\alpha-hidrógeno fue del
44,8%.
44,8%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de Producción
2
Se cargó un frasco separable de 1 litro equipado
con un termómetro, un dispositivo de agitación y un sistema de
reflujo con 447,24 g de un policarbonato diol fabricado por Asahi
Kasei Corporation (nombre comercial: "PCDL L4672"; peso
molecular promedio en número de 1.990; número de OH 56,4) y 30,83 g
de diisocianato de tolileno. La mezcla resultante se hizo
reaccionar durante 3 horas aproximadamente con calor a 80ºC y, a
continuación, se cargó con 7,42 g de isocianato de
2-metacriloiloxi. Esta mezcla se volvió a hacer
reaccionar durante 3 horas aproximadamente para producir, de este
modo, una resina (ii) con un grupo metacrilo sobre un extremo
terminal (un promedio de aproximadamente 1 grupo insaturado
polimerizable en su molécula por molécula) y cuyo peso molecular
promedio en número era de aproximadamente 10.000. Esta resina era
como un jarabe de almidón a 20ºC y fluyó incluso aplicando una
fuerza externa. Además, no volvió a su forma original cuando la
fuerza externa se eliminó. En la resina (ii) obtenida, los átomos
de \alpha-hidrógeno fueron el átomo de hidrógeno
unido al carbono al cual el átomo de oxígeno del enlace carbonato
estaba directamente enlazado (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), el átomo de hidrógeno
en el lugar en el que se había formado el enlace éster de
metacrilato terminal de la molécula (valor de desplazamiento químico
bajo ^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), y el átomo de
hidrógeno unido al carbono al cual estaba enlazado el grupo
hidroxilo terminal que no había reaccionado (valor de desplazamiento
químico bajo ^{1}H-RMN: 3,6 a 3,7 ppm). A partir
del valor integrado de la medición de RMN, el contenido de los
átomos de \alpha-hidrógeno fue del 45,2%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de Producción
3
Se cargó un frasco separable de 1 litro equipado
con un termómetro, un dispositivo de agitación y un sistema de
reflujo con 450 g de un poliéster diol fabricado por Kuraray Co.
Ltd. (nombre comercial: "Kuraray Polyol P3010"; peso molecular
promedio en número de 3.161; número de OH 35,5) y 21,52 g de
diisocianato de tolileno. La mezcla resultante se hizo reaccionar
durante 3 horas aproximadamente con calor a 80ºC y, a continuación,
se cargó con 6,44 g de isocianato de
2-metacriloiloxi. Esta mezcla se volvió a hacer
reaccionar durante 3 horas aproximadamente para producir, de este
modo, una resina (iii) con un grupo metacrilo sobre un extremo
terminal (un promedio de aproximadamente 2 grupos insaturados
polimerizables por molécula) y cuyo peso molecular promedio en
número era de aproximadamente 25.000. Esta resina era como un jarabe
de almidón a 20ºC y fluyó incluso aplicando una fuerza externa.
Además, no volvió a su forma original cuando la fuerza externa se
eliminó. En la resina (iii) obtenida, los átomos de
\alpha-hidrógeno fueron el átomo de hidrógeno en
el lugar en el que se había formado el enlace éster en la cadena de
la molécula (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), el átomo de hidrógeno
en el lugar en el que se había formado el enlace éster de
metacrilato terminal de la molécula (valor de desplazamiento químico
bajo ^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), y el átomo de
hidrógeno enlazado al carbono al cual el grupo metilo ramificado
estaba enlazado (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 1,8 ppm). A partir del valor integrado
de medida de RMN, el contenido de los átomos de
\alpha-hidrógeno fue del 25,2%.
Uno de los hidrógenos (átomos de
\alpha-hidrógeno) enlazado al carbono al cual el
grupo metilo estaba directamente enlazado y los hidrógenos enlazados
a carbonos que se encuentran en ambos lados del carbono mostraron
prácticamente el mismo valor de desplazamiento químico. Por este
motivo, el valor integrado de dichos hidrógenos en posición \alpha
se obtuvo dividiendo el valor integrado de los hidrógenos del grupo
metilo entre 3.
\newpage
Ejemplo de Producción
4
Se cargó un frasco separable de 1 litro equipado
con un termómetro, un dispositivo de agitación y un sistema de
reflujo con 508 g de un copolímero en bloque de
polioxipropileno/polioxietileno con un peso molecular promedio en
número de aproximadamente 2.500, 339 g de poli(adipato de
3-metil-1,5-pentanodiol)
con un peso molecular promedio en número de aproximadamente 3.000,
y 60,5 g de diisocianato de tolileno. La mezcla resultante se hizo
reaccionar durante 3 horas aproximadamente con calor a 60ºC y, a
continuación, se añadieron 40,6 g de metacrilato de
2-hidroxipropilo y 50,1 g de monometacrilato de
polipropilen glicol con un peso molecular promedio en número de
aproximadamente 380. Esta mezcla se volvió a hacer reaccionar
durante 2 horas para producir, de este modo, una resina (iv) con un
grupo metacrilo sobre un extremo terminal (un promedio de
aproximadamente 2 grupos insaturados polimerizables por molécula) y
cuyo peso molecular promedio en número era de aproximadamente
22.500. Esta resina era como un jarabe de almidón a 20ºC y fluyó
incluso aplicando una fuerza externa. Además, no volvió a su forma
original cuando la fuerza externa se eliminó. Los átomos de
\alpha-hidrógeno fueron el átomo de hidrógeno en
el lugar en el que se había formado el enlace éster en la cadena de
la molécula (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), el átomo de hidrógeno
en el lugar en el que se había formado el enlace éster de
metacrilato terminal de la molécula (valor de desplazamiento químico
bajo ^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), y el átomo de
hidrógeno enlazado al carbono al cual el grupo metilo ramificado
estaba enlazado (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 1,8 ppm). A partir del valor integrado
de medición de RMN, el contenido de los átomos de
\alpha-hidrógeno fue del 15,5%.
Uno de los hidrógenos (átomos de
\alpha-hidrógeno) enlazado al carbono al cual el
grupo metilo estaba directamente enlazado y los hidrógenos enlazados
a carbonos que se encuentran en ambos lados del carbono mostraron
prácticamente el mismo valor de desplazamiento químico. Por este
motivo, el valor integrado de dichos hidrógenos en posición \alpha
se obtuvo dividiendo el valor integrado de los hidrógenos del grupo
metilo por 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de Producción
5
Se cargó un frasco separable de 1 litro equipado
con un termómetro, un dispositivo de agitación y un sistema de
reflujo con 500 g de un politetrametilen glicol fabricado por Asahi
Kasei Corporation (peso molecular promedio en número de 1.830;
número de OH 61,3) y 52,40 g de diisocianato de tolileno. La mezcla
resultante se hizo reaccionar durante 3 horas aproximadamente con
calor a 60ºC y, a continuación, se cargó con 22,6 g de
monometacrilato de polietilen glicol (peso molecular promedio en
número: 360. Esta mezcla se volvió a hacer reaccionar durante 2
horas aproximadamente para producir, de este modo, una resina (v)
con un grupo metacrílico sobre un extremo terminal (un promedio de
aproximadamente 2 grupos insaturados polimerizables en su molécula
por molécula) y cuyo peso molecular promedio en número era de
aproximadamente 20.000. Esta resina era como un jarabe de almidón a
20ºC y fluyó incluso aplicando una fuerza externa. Además, no volvió
a su forma original cuando la fuerza externa se eliminó. El
hidrógeno en posición \alpha fue el átomo de hidrógeno en el lugar
en el que se había formado el enlace éster de metacrilato terminal
de la molécula (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm). A partir del valor
integrado de medida de RMN, el contenido del hidrógeno en posición
\alpha fue inferior al 2%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 1 a 9 y Ejemplos
Comparativos 1 y
2
Se prepararon composiciones de resina
fotosensible como una resina líquida (a) a 20ºC utilizando las
resinas (i) a (v) producidas mediante los métodos de los Ejemplos
de Producción 1 a 5, añadiendo, tal como se muestra en la Tabla 1,
un monómero polimerizable; un micropolvo de sílice poroso fabricado
por Fuji Silysia Chemical Ltd., es decir, con el nombre comercial
"Sylosphere C-1504" (a partir de ahora
abreviado como "C-1504"; diámetro de partícula
promedio en número: 4,5 \mum; área superficial específica: 520
m^{2}/g; diámetro de poro promedio: 12 nm; volumen de poro: 1,5
ml/g; pérdida por ignición: 2,5% en peso; y valor de absorción de
aceite: 290 ml/100 g), "Sylysia 450" (a partir de ahora
abreviado como "CH-450"; diámetro de partícula
promedio en número: 8,0 \mum; área superficial específica: 300
m^{2}/g; diámetro de poro promedio: 17 nm; volumen de poro: 1,25
ml/g; pérdida por ignición: 5,0% en peso; y valor de absorción de
aceite: 200 ml/100 g), y "Sylysia 470" (a partir de ahora
abreviado como "C-470"; diámetro de partícula
promedio en número: 14,1 \mum; área superficial específica: 300
m^{2}/g; diámetro de poro promedio: 17 nm; volumen de poro: 1,25
ml/g; pérdida por ignición: 5,0% en peso; y valor de absorción de
aceite: 180 ml/100 g); un iniciador de fotopolimerización; y otros
aditivos.
La composición de resina obtenida se conformó en
una lámina (espesor: 2,8 mm) sobre una película de PET (tereftalato
de polietileno). El artículo de resina conformada se expuso al aire
utilizando un aparato de post-exposición ALF modelo
200UP (fabricado por Asahi Kasei Corporation), para producir, de
este modo, un producto curado de resina fotosensible en forma de
lámina. La luz utilizada para la exposición tenía 4.000 mJ/cm^{2}
y 12.000 mJ/cm^{2} de luz de una lámpara fluorescente
ultravioleta (lámpara química; longitud de onda central de 370 nm)
y una lámpara germicida (longitud de onda central de 253 nm),
respectivamente. La cantidad de energía irradiada de la luz de la
lámpara fluorescente ultravioleta se obtuvo multiplicando la
luminancia medida utilizando un medidor de UV (nombre comercial
"UV-M02"; fabricado por ORC Manufacturing Co.,
Ltd.) y un filtro (nombre comercial: "filtro
UV-35-APR"; fabricado por ORC
Manufacturing Co., Ltd.) por el tiempo de irradiación. La luminancia
medida fue el valor en una posición cercana a la superficie de la
superficie de la composición de resina fotosensible (en los \pm20
mm de la superficie de la superficie de la composición de resina
fotosensible).
Como iniciadores de polimerización utilizados,
la benzofenona (BP) fue el iniciador de fotopolimerización del tipo
de abstracción de hidrógeno (d) y el
2,2-dimetoxi-2-fenilacetofeno
(DMPAP) fue el iniciador de fotopolimerización del tipo
desintegración (e). Además, la
2-bencil-2-dimetilamino-1-(4-morfolinofenil)-butanona
(BDMB) fue el iniciador de fotopolimerización (c) que tenía en la
misma molécula un lugar que funciona como iniciador de
fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno y un lugar
que funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo
desintegración.
Todas las composiciones de resina fotosensible
de los Ejemplos 1 a 9 y los Ejemplos Comparativos 1 y 2 se
encontraban en estado líquido a 20ºC. La viscosidad medida
utilizando un viscosímetro de tipo B estuvo, a 20ºC, entre 200
Pa\cdots o más y 5 kPa\cdots o menos en todos los sistemas.
La pegajosidad de la superficie de los productos
curados de resina fotosensible en forma de lámina producidos fue, en
todos los sistemas de los Ejemplos 1 a 9, de 100 N/m o menos. En las
circunstancias, sus superficies estaban completamente curadas. Sin
embargo, la superficie del Ejemplo Comparativo 1 no estaba
completamente curada, de modo que al poner en contacto un dedo, éste
dejaba una huella en la misma. Además, en el Ejemplo Comparativo 2,
aunque la proximidad de la superficie estaba curada, el interior no
estaba curado. Además, la sustancia líquida pegajosa fluía hacia
fuera cuando se presionaba con un dedo. Comparando los Ejemplos 5 a
8, el valor de pegajosidad superficial del Ejemplo 5 fue el más
pequeño, el valor de pegajosidad superficial del Ejemplo 6 fue el
30% superior que el del Ejemplo 5, el valor de pegajosidad
superficial del Ejemplo 7 fue el 60% superior que el del Ejemplo 5,
y el valor de pegajosidad superficial del Ejemplo 8 fue el 80%
superior que el del Ejemplo 5.
Los átomos de \alpha-hidrógeno
de la resina (a) utilizados en el Ejemplo 8 fueron el átomo de
hidrógeno en el lugar en el que se había formado el enlace éster de
metacrilato terminal en la molécula (valor de desplazamiento químico
bajo ^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), el átomo de
hidrógeno en el lugar en el que se había formado el enlace éster en
la cadena de la molécula (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 4,1 a 4,2 ppm), y el átomo de hidrógeno
enlazado al carbono al cual estaba enlazado el grupo metilo
ramificado (valor de desplazamiento químico bajo
^{1}H-RMN: 1,8 ppm). A partir del valor integrado
de la medición de RMN, el contenido de los átomos de
\alpha-hidrógeno fue del 7,8%.
De los compuestos orgánicos (b) utilizados en
los Ejemplos de la presente invención, los compuestos que contenían
un grupo alicíclico y un grupo aromático fueron BZMA, CHMA y
PEMA.
La evaluación de las propiedades del grabado por
láser de los productos curados de resina fotosensible obtenidos en
los Ejemplos 1 a 9 mostró que el residuo del grabado en los Ejemplos
1 a 4 era un material en polvo. El polvo se pudo eliminar fácilmente
mediante un chorro de vapor. Sin embargo, tal como en los Ejemplos 5
a 9, la pegajosidad de la superficie grabada después del lavado con
el chorro de vapor mostró que era superior a 200 N/m y, por lo
tanto, era grande.
\vskip1.000000\baselineskip
Utilizando la misma composición de resina
fotosensible del Ejemplo 1, se formó un producto curado de resina
fotosensible cilíndrico. Sobre un cilindro de aire con un diámetro
de 200 mm se ajustó una funda de 1,5 mm de espesor hecha de plástico
reforzado con fibra de vidrio cuyo diámetro interior era el mismo.
Mientras se giraba el cilindro de aire, la funda se recubrió con la
composición de resina fotosensible descrita anteriormente hasta un
espesor de 3 mm mediante una cuchilla de rozamiento ("doctor
blade"). A continuación, durante la rotación del cilindro de
aire, se irradió luz de una lámpara fluorescente ultravioleta
(lámpara química; longitud de onda central de 370 nm) y luz de una
lámpara germicida (longitud de onda central de 253 nm),
respectivamente, a 4.000 mJ/cm^{2} y
12.000 mJ/cm^{2}, mediante la cual se obtuvo un producto curado de resina fotosensible de 3 mm de espesor. El producto curado de resina fotosensible obtenido estaba completamente curado, hasta su interior y la pegajosidad de la superficie era inferior a 100 N/m.
12.000 mJ/cm^{2}, mediante la cual se obtuvo un producto curado de resina fotosensible de 3 mm de espesor. El producto curado de resina fotosensible obtenido estaba completamente curado, hasta su interior y la pegajosidad de la superficie era inferior a 100 N/m.
La cantidad de energía irradiada por la luz de
la lámpara fluorescente se obtuvo multiplicando la luminancia medida
utilizando un medidor de UV (nombre comercial:
"UV-M02"; fabricado por ORC Manufacturing Co.,
Ltd.) y un filtro (nombre comercial: "filtro
UV-35-APR"; fabricado por ORC
Manufacturing Co., Ltd.) por el tiempo de irradiación. La cantidad
de energía irradiada de la luz de la lámpara germicida se obtuvo
multiplicando la luminancia medida utilizando un medidor de UV
(nombre comercial: "UV-M02"; fabricada por ORC
Manufacturing Co., Ltd.) y un filtro (nombre comercial: "filtro
UV-25"; fabricado por ORC Manufacturing Co.,
Ltd.) por el tiempo irradiado. La luminancia medida fue el valor en
una posición cercana a la superficie de la composición de resina
fotosensible (en los \pm20 mm de la superficie de la composición
de resina fotosensible).
\vskip1.000000\baselineskip
Un cuerpo en forma de manguito ("sleeve")
se recubrió con una composición de resina fotosensible cilíndrica de
1 mm de espesor, de la misma forma que en el Ejemplo 10, utilizando
una composición de resina fotosensible que tenía la misma
composición que la del Ejemplo 3, excepto en que no contenía un
cuerpo poroso inorgánico. A continuación, se recubrió con la
composición de resina fotosensible utilizada en el Ejemplo 1 en un
espesor de 3 mm, y se irradió luz sobre la misma en una atmósfera de
aire para formar un producto curado de resina fotosensible que tenía
una estructura bicapa. Se confirmó que la superficie del producto
curado de resina fotosensible obtenido estaba completamente curada
y, adicionalmente, también se confirmó que la sección transversal
que se obtuvo cortando estaba completamente curada. La pegajosidad
de la superficie del producto curado de resina fotosensible fue
inferior a
100 N/m.
100 N/m.
Además del producto curado de resina
fotosensible descrito anteriormente, se formó un producto curado de
resina fotosensible con el mismo espesor de 1 mm, como capa de la
parte interior. Se midió la dureza Shore A de este producto curado
de resina fotosensible a 55 grados.
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de resina fotosensible utilizada
en el momento de la formación del producto curado de resina
fotosensible de la parte interior, que se utilizó en el Ejemplo 11,
se agitó enérgicamente en gas nitrógeno, para formar, de este modo,
diminutas burbujas de gas en la composición de resina fotosensible.
Se recubrió una funda hecha de plástico reforzado con fibra de
vidrio con la composición de resina fotosensible obtenida de este
modo en un espesor de 0,5 mm, de la misma forma que en el Ejemplo 10
y, a continuación, se curó irradiando con luz en una atmósfera de
aire. La superficie y el interior del producto curado de resina
fotosensible obtenido estaban completamente curados.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
La presente invención se puede aplicar de forma
adecuada en sectores relacionados con la producción de una
composición de resina fotosensible que se puede fotocurar al aire un
producto curado de resina fotosensible.
Claims (12)
-
\global\parskip0.950000\baselineskip
1. Procedimiento para la producción de un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, que comprende las etapas de: formación de una capa de composición de resina fotosensible de 50 \mum hasta 50 mm de espesor sobre un soporte cilíndrico utilizando una composición de resina fotosensible que comprende un iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) y un iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e) en la cual el iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) es, como mínimo, un tipo de compuesto seleccionado del grupo que comprende benzofenonas, cetonas de Michler, xantenos, tioxantenos y antraquinonas y el iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e) es, como mínimo, un tipo de compuesto seleccionado del grupo que comprende éteres de benzoína alquilo, 2,2-dialcoxi-2-fenilacetofenonas, ésteres de aciloxima, azo compuestos y dicetonas, o una composición de resina fotosensible que incluye un iniciador de fotopolimerización (c) que tiene en la misma molécula un lugar que funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno y un lugar que funciona como iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración; y curado mediante la irradiación de la capa de composición de resina fotosensible con luz al aire. - 2. Procedimiento para la producción de un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, según la Reivindicación 1, en el que la composición de resina fotosensible se encuentra en estado líquido a 20ºC.
- 3. Procedimiento para la producción de un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, según la Reivindicación 1 ó 2, en el que la capa de composición de resina fotosensible se forma recubriendo un soporte cilíndrico con la composición de resina fotosensible.
- 4. Utilización de un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, obtenido mediante el procedimiento, según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3, como rodillo de transferencia (rodillo portamantilla "blanket roll") para transferir tinta, rodillo de presión de la tinta en contacto con un rodillo anilox para ajustar el suministro de tinta, rodillo utilizado para el grabado por láser, que puede formar un modelo irregular sobre una superficie mediante el grabado por láser, o rodillo amortiguador.
- 5. Composición de resina fotosensible para un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, que comprendeuna resina (a) que tiene un peso molecular promedio en número desde 1.000 o más hasta 200.000 o menos, en la que la resina (a) comprende, en una molécula de la misma, como mínimo, un tipo de grupo orgánico seleccionado del grupo que comprende un grupo arilo, un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada sustituido, como mínimo, con un grupo arilo, un grupo alcoxicarbonilo, un grupo hidroxiloy un grupo formilo o bien un enlace de un enlace carbonato o un enlace éster; el grupo orgánico y el enlace se unen directamente a un átomo de carbono; el átomo de carbono se enlaza a uno o más átomos de hidrógeno (átomo o átomos de \alpha-hidrógeno) de no menos del 2% respecto a los átomos de hidrógeno totales en la molécula;un compuesto orgánico (b) que tiene un peso molecular promedio en número desde 1.000 o menos y un grupo insaturado polimerizable; yun iniciador de fotopolimerización en la que el iniciador de fotopolimerización es una combinación de un iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) y un iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e) en la que el iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) es, como mínimo, un tipo de compuesto seleccionado del grupo que consiste en benzofenonas, cetonas de Michler, xantenos, tioxantenos y antraquinonas, y el iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e) es, como mínimo, un tipo de compuesto seleccionado del grupo que comprende éteres de benzoína alquilo, 2,2-dialcoxi-2-fenilacetofenonas, ésteres de aciloxima, azo compuestos y dicetonas, el iniciador de fotopolimerización del tipo de abstracción de hidrógeno (d) y el iniciador de fotopolimerización del tipo desintegración (e) suponen, respectivamente, el 0,3% o más con respecto al peso total de la composición de resina fotosensible.
- 6. Composición de resina fotosensible para un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, según la Reivindicación 5, en la que la resina (a) se encuentra en estado líquido a 20ºC.
- 7. Composición de resina fotosensible para un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, según cualquiera de las Reivindicaciones 5 y 6, que comprende adicionalmente, como mínimo, un tipo de micropartículas seleccionado del grupo que comprende micropartículas inorgánicas, micropartículas orgánicas y micropartículas de material compuesto orgánico-inorgánico.
- 8. Material de impresión, de base, que se puede grabar por láser, obtenido conformando una composición de resina fotosensible para un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, según cualquiera de las Reivindicaciones 5 a 7, en forma de lámina o en forma cilíndrica, curando, a continuación, mediante irradiación con luz al aire.
- 9. Material de impresión, de base, en multicapa, en el que el material de impresión de base, según la Reivindicación 8, comprende, en una proporción más baja, como mínimo, una capa de una capa de elastómero que tiene una dureza Shore A desde 10 grados hasta 70 grados o bien una dureza ASKER-C desde 20 grados hasta 85 grados.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 10. Material de impresión, de base, que se puede grabar por láser, en multicapa, según la Reivindicación 9, en el que la capa de elastómero se forma mediante el curado de una composición de resina fotosensible que se puede grabar por láser que se encuentra en estado líquido a 20ºC.
- 11. Procedimiento para la producción de un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, según la Reivindicación 1, en el que la composición de resina fotosensible tiene una viscosidad entre 10 Pa\cdots y 10 kPa\cdots a 20ºC.
- 12. Composición de resina fotosensible para un material cilíndrico de impresión, de base, que se puede grabar por láser, según la Reivindicación 5, en la que la resina (a) comprende el grupo orgánico y el enlace directamente se une a un átomo de carbono; el átomo de carbono se enlaza a uno o más átomos de hidrógeno (átomo o átomos de \alpha-hidrógeno) de no menos del 10% con respecto a los átomos de hidrógeno totales en la molécula.
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