KR20160068874A

KR20160068874A - 플렉소그래픽 인쇄면의 플라즈마 처리

Info

Publication number: KR20160068874A
Application number: KR1020167012073A
Authority: KR
Inventors: 숀 씨 도즈; 존 피 뱃졸드; 모세스 엠 데이빗; 미하일 엘 페쿠로프스키; 킴 비 사울스버리; 매튜 에스 스태이; 존 제이 스트래딩거
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2016-06-15
Also published as: WO2015054078A1; EP3055139A1; CN105636793A; US20160263929A1; EP3055139A4; SG11201602772VA

Abstract

플렉소그래픽 인쇄판을 플라즈마 처리하는 방법 및 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판을 이용하여 인쇄 가능한 기판에 액체를 전사(transferring)하는 방법이 개시된다. 플렉소그래픽 인쇄 방법은: 액체를, 아닐록스 롤(anilox roll)로부터, 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로 액체를 전사하는 단계 및 액체를, 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로부터 기판의 표면으로 전사하는 단계를 포함한다. 플렉소그래픽 인쇄판을 플라즈마 처리하는 방법은 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면을 플라즈마에 노출시키는 단계를 포함한다.

Description

플렉소그래픽 인쇄면의 플라즈마 처리 {PLASMA TREATMENT OF FLEXOGRAPHIC PRINTING SURFACE}

플렉소그래픽 인쇄(flexographic printing)는 많은 다양한 인쇄 응용을 위해 널리 이용되었다. 플렉소그래픽 인쇄에서는 액체가 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로부터 인쇄될 기판에 전사된다. 인쇄될 기판은, 울프(Wolf)("획기적 표면 선처리 기술(Game-Changing Surface-Pre-Treatment Technology)"; 계간, 2011. 10.)에 의해 설명된 바와 같이, 예를 들어 기판의 표면 에너지를 증가시킴으로써 기판의 인쇄 가능성을 향상시키기 위한 플라즈마 처리(plasma treatment)와 같은 처리를 해왔다. 상응하여, 역사적으로 생각되어 온 것은, 류(Liu) 및 거스리(Guthrie)("플렉소그래픽 인쇄판 개발의 검토(A Review of Flexographic Printing Plate Development)"; 표면 코팅 국제부 B: 코팅 처리(Coating Transactions), 2003. 6., 86, B2)에 의해 설명된 바와 같이, 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로부터 기판으로의 액체의 전사를 촉진하기 위해서는, 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면이 인쇄될 기판의 표면 에너지보다 더 낮은 표면 에너지를 가져야 한다는 것이었다(또는, 기껏해야, 인쇄판의 표면 에너지는 액체 전사 및 그에 따른 인쇄 품질에 영향이 거의 또는 전혀 없을 것이라고 생각되었다).

넓게 요약하자면, 여기에서는 플렉소그래픽 인쇄판을 플라즈마 처리하는 방법, 및 그러한 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판을 이용하여 액체를 인쇄 가능한 기판에 전사하는 방법이 개시된다. 이 발명의 상기 및 기타의 양태는 아래의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 어찌 됐든, 그러나, 이 넓은 요약이 특허청구 주제 - 그러한 주제가 이 특허출원의 최초 명세서의 특허청구범위에 또는 심사과정에서 보정되거나 또는 다른 방식으로 주어지는 특허청구범위에 있든 없든 - 를 한정하는 것으로 이해하여야 한다.

도 1은 예시적 플렉소그래픽 인쇄 장치의 측면 횡단면 개요도이다.
도 2는 예시적 플렉소그래픽 인쇄판의 측면 횡단면 개요도이다.
다양한 도시에서 유사한 인용 부호는 유사한 요소를 가리킨다. 어떤 요소들은 동일 또는 동등한 복수로 존재할 수 있을 것이고; 그러한 경우에, 단지 하나 또는 그 이상의 대표적 요소들에 한 인용 부호가 지정될 수 있을 것이지만, 그러한 인용 부호들은 그러한 동일한 요소들 모두에 적용함이 이해될 것이다. 달리 나타내지 않는 한, 이 출원서의 모든 도시 및 도면은 척도가 없으며, 이 발명의 상이한 실시양태들을 예시할 목적으로 선택된다. 특히, 다양한 구성요소들의 치수는 예시적 용어로만 묘사되고, 다양한 구성요소들의 치수들 사이의 어떤 관계도, 그렇다고 하지 않는 한, 도면으로부터 추론되지 않아야 한다. "상면", "하면", "위", "아래", "하측", "상측", "전면", "후면", "외향", "내향", "상향" 및 "하향", 그리고 "제1" 및 "제2"와 같은 용어가 이 명세서에서 이용될지라도, 그러한 용어들은, 달리 언급되지 않은 한, 단지 그것들의 상대적 관점으로만 이용됨을 이해해야 한다. 성질 또는 속성에 대한 수식어로서 여기에서 이용되는, "대략"이라는 용어는, 달리 명시적으로 정의되지 않은 한, 절대 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구하지 않고 통상의 지식을 가진 자가 성질 또는 속성을 쉽게 알 것임을 의미한다(예를 들어, 양으로 나타낼 수 있는 성질의 경우 +/- 20% 이내). "거의"라는 용어는, 달리 명시적으로 정의되지 않은 한, 고도의 근사치(예를 들어, 양으로 나타낼 수 있는 성질의 경우 +/- 10% 이내)를 의미하지만, 역시 절대 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구하지 않는다. 동일한, 동등한, 균일한, 일정한, 엄밀하게로, 및 마찬가지로와 같은 용어는 절대 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구하기보다는, 특정한 상황에 적용할 수 있는 통상적 공차 또는 측정 오류 내에 있는 것으로 이해된다. 예를 들어 플렉소그래픽 인쇄판에서 이용되는 "판"이라는 용어는, 여기에서 편의상 이용되지만; 그러나, 판이라는 용어의 이용은 어떤 그러한 판이든 반드시 평평한(평면의) 판형이거나 또는 지금까지 그러한 판형으로 있었음을 요구하는 것이 아니다.

도 1의 측면 횡단면 개요도에 도시된 것은 예시적 플렉소그래픽 인쇄 장치(1)이다. 장치(1)는 예를 들어 인쇄 실린더(150)의 외면에 장착될 수 있을 것인(또는 어떤 실시양태에서는, 원통형으로 공급될 수 있을 것인) 플렉소그래픽 인쇄판(100)을 포함한다. 아닐록스 롤(anilox roll)(10)이 제공될 수 있으며, 아닐록스 롤(10)의 외면(11)의 셀(12)(도 1에서는 상세하게 보이지 않는) 속에 액체를 담을 수 있을 것이다. 아닐록스 롤(10) 및 인쇄 실린더(150)의 이동(예를 들어, 회전)은 아닐록스 롤(10)의 셀(12)로부터 플렉소그래픽 인쇄판(100)의 인쇄면(101)(도 1에서는 상세하게 보이지 않는)에 액체가(계량된 양으로) 전사되게 한다. 인쇄 실린더(150)의 연속 이동(예를 들어, 회전)은 플렉소그래픽 인쇄판(100)의 인쇄면(101)으로부터 인쇄 가능한 기판(50)의 제1 주면(51)에 액체가 전사되게 한다. 흔히, 인쇄 가능한 기판(50)의 제2 면(52)을 지지하는 보강 롤(backing roll)(날인 롤(impression roll))(60)이 제공된다.

어떤 실시양태에서는, 플렉소그래픽 인쇄판(100)은 거기에 원하는 인쇄 패턴을 부여하기 위해 평판(예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이)으로서 처리될 수 있을 것이며, 그 후 곡면으로 되거나 원하면 인쇄 실린더(150)의 외면에 맞춰질 수 있을 것이다. 판(100)을 인쇄 실린더(150)에 장착하기 편리하게, 접착제(또는 접합 또는 부착의 어떤 적합한 수단이든)가 플렉소그래픽 인쇄판(100)의 후면(111)에 제공될 수 있을 것이다. 언급했듯이, 어떤 실시양태에서는 플렉소그래픽 인쇄판(100)이 평판이라기보다는 결국 인쇄 실린더의 둘레에 감길 수 있을 것인 원통형으로 제공될 수 있을 것이다. 다른 부수적인 구성요소(예를 들어, 액체 저장통(liquid reservoirs), 계량 롤(metering rolls), 분출 롤(fountain rolls), 닥터 블레이드(doctor blades), 아이들러 롤(idler rolls), 기판 가이드(substrate guides), 안전 덮개 등에서 하나 이상)가 그러한 플렉소그래픽 인쇄 장치에 흔히 이용되지만, 설명의 편의상 도 1에 도시되지는 않음을 알 것이다.

예시적 플렉소그래픽 인쇄판(100)은(이 특정한 예시에서, 판(100)은 예를 들어 인쇄 실린더의 둘레에 감기기 전에 대략 평평한 형태이다) 도 2에서 더 상세하게 도시된다. 판(100)은 양각(융기된) 돌기(102)의 맨 위에 있는 인쇄면(101)을 포함한다(인쇄면이라는 용어는 액체를 전사해주거나 전사받을 개별적인 표면들의 전부를 총괄적으로 지칭하기 위해 이용됨). 골(105)이 개재된(예를 들어, 골에 의해 분리된) 융기된 돌기(102)의 이 배열은 플렉소그래픽 인쇄판을 준비하는 어떤 공지의 방법에 의해서든 이루어질 수 있다. 적어도 판(100)의 상부(판이 도 2에서 보여지는 상태로)는 플렉소그래픽 판 재료(103)로 이루어진다. 어떤 일반적인 유형의 실시양태에서는, 판 재료(103)가 플렉소그래픽 판 전구체 재료로부터 얻어질 수 있을 것이며, 그러한 전구체 재료의 적어도 부분들은 제거 가능할 수 있다. 이 일반적 유형의 제1 실시양태에서, 그러한 부분들은, 융기된 돌기(102)를 남기면서 골(105)을 형성하도록 전구체 재료의 선택된 부분들을 제거할 수 있는, 기계적 연삭 및/또는 예를 들어 레이저 조각과 같은 강력한 수단에 의해 제거할 수 있다. 그러한 실시양태에서는 전구체 재료가 결국 인쇄 공정에서 이용되는 형태의 거의 그대로(제거 공정을 위해) 제공될 수 있을 것이다. 이 일반적 유형의 제2 실시양태에서, 전구체 재료는, 전구체 재료가 안정화 및 강화되도록 처리되어 있지 않는 한, 예를 들어 용제에 의해 세척함으로써 제거 가능한 형태로 제공된다(용제라는 용어는 그러한 재료를 제거할 수 있는 어떤 액체 또는 액체 혼합물이든 포괄함). 이것의 공지의 양태에서는, 전구체 재료가 광경화성 재료일 수 있고, 그것의 원하는 부분들이 광중합 및/또는 교차결합될 수 있으며(예를 들어, 이미징 공정(imaging process)을 통해), 그 후, 전구체 재료는 골(105)을 형성하기 위해 재료의 광경화되지 않은 부분들을 제거하는 용제와 접촉되고, 그래서 융기된 돌기(102)를 남긴다. 물론, 이러한 배열 및 공정의 많은 상이한 변화예들이 알려져 있다.

실시양태의 다른 일반적 유형에서, 플렉소그래픽 인쇄판(100)은 판 재료(103)에 제공되기를 원하는 양각 패턴에 대해 상보적인 양각 패턴을 가진 표면을 갖는 마스터 몰드(master mold)에 의해 플렉소그래픽 판 전구체 재료를 성형함으로써 제공될 수 있을 것이다. 성형 공정은 그래서 원하는 양각 구조를 갖는 플렉소그래픽 판 재료(103)를 생성할 것이다. 그러한 판 전구체 재료는 보통의 기술자가 잘 알 것인 열가소성 재료든, 열경화성 재료든 어떤 적합한 유동성(성형 가능한) 재료든 될 수 있을 것이다. 그러한 접근방식의 변화예에서는, 엠보싱 가능한 판 전구체 재료 - 예를 들어 성형 가능한 재료와 같은 저점도에 반드시 근접하지 않을 수 있지만, 그럼에도 불구하고 가열되면 원하는 양각 패턴이 거기에 형성되게 하기에 충분하게 물러질 것이고, 그러한 패턴이 엠보싱 가능한 판 전구체 재료의 냉각시에 유지되는 - 가 이용될 수 있을 것이다. 보통의 기술자는 성형 가능한 판 재료와 엠보싱 가능한 판 전구체 재료 사이에 반드시 엄밀한 구분이 있지 않음을 알 것이고; 이러한 일반적 접근방식의 그러한 변화예 전부가 여기에서의 개시에 의해 포괄된다.

강조되는 것은, 플렉소그래픽 인쇄판(100)이 평판이라기보다는 그 후에 지지 실린더의 둘레에 감길 수 있을 것인 원통형으로 직접 제공될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 판 전구체 재료는 실린더 또는 굴대의 표면에(어떤 원하는 방식으로든) 부착되고, 그 후, 예를 들어 판 전구체 재료를 원하는 대로(예를 들어 레이저 연삭에 의해서든, 기계적 가공에 의해서든, 용제 세척에 의해서든 등) 제거하여 원하는 양각 패턴을 남기도록 처리될 수 있다. 그러한 원통형 판은 그 후 그 것을 지지 실린더에 장착할 필요 없이 이용될 수 있을 것이다.

도 2는 묘사의 편의를 위해 간략화 된 플렉소그래픽 인쇄판의 묘사를 도시한다. 흔히, 그러한 플렉소그래픽 인쇄판은 하나 이상의 추가적 층을 포함할 수 있을 것이다(즉, 하면(111)까지의 판(100)의 전체 두께가 플렉소그래픽 판 재료(103)로 이루어질 필요는 없다). 예를 들어, 하나 이상의 지지층이 판의 아랫부분에 제공될 수 있을 것이다. 또한, 레이저 조각 또는 이미징 공정에 들어가는 플렉소그래픽 인쇄판은 다른 부수적인 구성요소(예를 들어, 전자기 에너지가 전구체 재료 상에 이미징 되게 하는 스텐실(stencil), 예를 들어 어떤 형태의 디지털 플렉소그래픽 인쇄 등에서 보편적으로 행해지듯이, 현장에서 스텐실을 형성하기 위해 레이저에 의해 연삭될 수 있을 것인 연삭 가능한 층)를 가질 수 있을 것이다. 플렉소그래픽 인쇄판은, 예를 들어 듀퐁(미국 델라웨어 윌밍턴)으로부터 상품명 CYREL로, 플린트 그룹(Flint Group)(미국 노드캐롤라이나 아든)으로부터 상품명 NYLOFLEX로, 그리고 맥더미드 인코포레이티드(미국 콜로라도 덴버)로부터 다양한 상품명으로, 여기저기서 구입할 수 있다.

플렉소그래픽 판(100)의 전구체 재료는 예를 들어 기계적 연삭법, 레이저 조각법, 또는 용제세척법에 이용하기에 적합한 어떤 합성물로든 될 수 있을 것이다. 전구체 재료가 광경화성 재료인 특정한 실시양태(예를 들어, 판을 준비하는 이미징/용제세척 방법을 위한)에서는, 전구체 재료가 어떤 적합한 광중합 가능하거나 또는 광교차결합 가능한 단량체, 저중합체, 중합체, 또는 그것들의 조합 또는 혼합물이든 포함할 수 있을 것이다. (전구체 재료는 광활성제 또는 광촉매, 안정제, 충전제 등과 같은 어떤 적합한 첨가제든 더 함유할 수 있을 것이다.) 하나의 광범위한 카테고리의 적합한 재료들은 공지의(메트)아크릴레이트 계열의 재료(단량체든, 저중합체든, 중합체든, 기타의 것이든)를 포함한다. 플렉소그래픽 인쇄판 전구체 재료로 이용하기에 적합할 수 있을 것인 이 유형의 재료(다양한 다른 반응성 재료, 첨가제 및 부수적인 구성요소 뿐만 아니라)는 예를 들어 페쿠로브스키(Pekurovsky)에 대한 미국 특허출원 공보 제2010/0077932호에 기술되어 있다. 플렉소그래픽 판이 예를 들어 기계적 연삭 또는 레이저 조각에 의해 준비될 것이면, 전구체 재료는 반응성일 필요가 없을 것이다(그리고, 특히 광경화성일 필요가 없을 것이다). 그러한 전구체 재료(그래서, 판 재료(103)와 유사하거나 또는 동일한 합성물로 될 수 있는 것, 판 재료를 남기도록 단순하게 제거된 전구체 재료 부분)는 예를 들어 천연고무, 부틸 고무, 네오프렌 고무 등과 같은 고무 합성물을 포함할 수 있을 것이다.

일반적으로, 적합한 플렉소그래픽 판 전구체 재료는 예를 들어 천연 또는 합성 고무, 에폭시화 천연 고무, 클로로프렌 고무, 니트릴 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 재료, 아크릴로니트릴-부타디엔 재료, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 재료, 스티렌-부타디엔 재료로부터 선택될 수 있을 것이다. 플렉소그래픽 인쇄판(그러한 판의 부수적인 구성요소 뿐만 아니라)에 이용하기에 적합할 수 있는 특정한 전구체 재료는 류 및 거스리("플렉소그래픽 인쇄판 개발의 검토; 표면 코팅 국제부 B: 코팅 처리, 2003. 6., 86, B2)에 상세하게 설명되어 있다.

플렉소그래픽 인쇄판(100)은 어떤 적합한 인쇄 패턴이든 포함할 수 있을 것이며, 즉, 그것은 골(105)이 개재되고 윗면에 인쇄면(101)을 집합적으로 가진 융기된 돌기(102)의 어떤 적합한 배열이든 가질 수 있을 것이다. 개별적 돌기(102)는, 어떤 액체든 골(105)의 바닥(106)에 전사되거나 및/또는 그로부터 인쇄 가능한 기판에 전사되는 정도를 최소화하면서, 액체를 인쇄면(101)에 전사하고, 그 후, 액체를 인쇄 가능한 기판에 전사하려는 요구에 적합한, 골(105)의 바닥에 대해 어떤 적합한 높이(예를 들어 도 2의 도시에서 위에서 아래로인, 판의 주 평면에 대해 직각방향의 치수를 의미함)로든 될 수 있을 것이다. 다양한 실시양태에서, 개별적 돌기(102)의 높이는 적어도 약 100, 200, 350, 또는 500 미크론일 수 있을 것이다. 또다른 실시양태에서, 개별적 돌기(102)의 높이는 기껏해야 약 2000, 1000, 또는 600 미크론일 수 있을 것이다.

개별적 돌기(102)의 인쇄면은 어떤 적합한 크기 및 측방향 치수(예를 들어, 길이 및 폭)로든 될 수 있을 것이다. 어떤 실시양태에서는, 그러한 인쇄면은, 예를 들어 연속적으로 인쇄된 문자, 전기 접촉 패드, 보호 코팅 등과 같은 물품을 제공하기 위해 예를 들어 큰 코팅 구역을 생성할 치수로 액체를 전사하도록, 크기가 거시적일 수 있다. 어떤 실시양태에서는, 예를 들어 픽셀화 이미지(어떤 목적으로든), 미시적 전기 선로 등을 생성하기 위한 치수로 액체를 전사하도록, 그러한 돌기가 미시적 크기(0.5 mm 미만인 적어도 하나의 측방향 치수를 가짐을 의미함)일 수 있다. 어떤 그러한 치수 및/또는 형상이든 원하는 대로 선택될 수 있을 것이다.

여기에서 기술하듯이, 플렉소그래픽 인쇄판(100)의 적어도 인쇄면(101)은 플라즈마 처리된 표면이다. (물론, 골 표면(106)은, 흔히, 처리 공정 동안 마스크로 가려지지 않는 한, 적어도 일부의 플라즈마 처리를 받을 수도 있을 것이다.) 그러한 플라즈마 처리는 어떤 적합한 장치 및 공정으로든 수행될 수 있을 것이다. 예를 들어, 판(100)(예를 들어, 지지 실린더의 둘레에 감기기 전의 평평한 형태든, 그러한(앞서의) 평판이 지지 실린더의 둘레에 감겨진 후든, 또는 판(100) 자체가 실린더의 형태이든)은 플라즈마 반응기의 챔버 및 어떤 공지의 기법에 의해서든 챔버 속에 발생된 플라즈마 속에 놓여질 수 있을 것이다.

어떤 적합한 플라즈마 반응기든 이용될 수 있다. 플라즈마 반응기의 한 적합한 유형은 고주파(radiofrequency)(RF) 소스에 의해 급전되는 적어도 하나의 전극 및 적어도 하나의 접지 전극을 갖는 용량성 결합 시스템(capacitively-coupled system)을 갖는 반응 챔버를 제공한다. 특정한 유형과 무관하게, 그러한 챔버는 여러 가지 중에서 특히, 압력, 다양한 불활성 및 반응성 기체의 유동, 급전 전극에 공급되는 전압, 챔버 내에 형성된 이온 시스(ion sheath)를 가로지르는 전계 강도, 플라즈마 함유 반응 종(reactive species)의 형성, 이온 충격 강도, 증착 속도 등의 제어를 허용하는 환경을 제공할 수 있을 것이다. 플라즈마 처리를 수행하기 위해, 플렉소그래픽 인쇄판(100)은 반응 챔버 속에 놓여지거나 또는 통과할 수 있을 것이다(적어도 그 인쇄면(101)은 플라즈마 환경에 노출된 채로). 챔버 내의 기체 또는 기체 혼합물로부터 생성되는 플라즈마는, 잘 이해하듯이, 적어도 하나의 전극에(예를 들어, RF 발생기로부터) 전기를 공급함으로써 발생 및 유지될 수 있을 것이다. 다양한 부수적인 구성요소(전원, 발진기 등)가, 마찬가지로 잘 이해하듯이, 그러한 시스템에서 흔히 이용된다. 반응 챔버 속의 압력은 적합한 플라즈마의 형성에 도움이 되는 어떤 압력으로든 유지될 수 있을 것이다. 흔히, 플라즈마 반응 챔버는 저감된 압력으로 유지될 수 있을 것이다. 그러나, 어떤 실시양태에서는, 이른바 대기압 플라즈마 처리가 수행될 수 있을 것이다.

어떤 실시양태에서는, 플라즈마 반응기의 반응 챔버 내에 형성되는 이온 시스 내에 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면을 배치하는 것을 수반하는 플라즈마 처리 모드가 이용될 수 있을 것이다. 그러한 모드는, 예를 들어 판의 인쇄면에 대한 플라즈마 반응 종의 향상된 부착을 제공하고, 판의 인쇄면의 구역 위에서의 그러한 종의 향상된 도달범위를 제공하며, 플라즈마 처리의 향상된 내구성을 제공하는 것 등을 할 수 있다. 그러한 이온 시스를 형성하고, 그러한 이온 시스 내에 기판을 배치하는 방법은, 미국 특허 제7125603호 및 제7387081호(데이비드(David)에 대한)에 상세하게 기술되어 있고, 둘 다 이 목적으로 여기에 그 전부가 참조로 포함된다.

플라즈마 처리 환경은 어떤 원하는 기체 또는 기체 혼합물이든 함유할 수 있을 것이다(이 문맥에서, 기체라는 용어는 플라즈마 반응기의 반응 챔버 속에 제공되기에 충분한 정도로 휘발될 수 있는 어떤 재료든 광범위하게 포괄하도록 이용된다). 원한다면, 그것은 아르곤, 헬륨, 크세논, 라돈, 또는 그것들의 어떤 혼합물이든지와 같은 불활성 기체를 포함할 수 있을 것이다. 어떤 실시양태에서는, 플라즈마 처리가 산화 환경에서 수행될 수 있을 것이다. 이것은 여기에서 다음에 설명되는 바와 같이, 플라즈마 처리가 인쇄면(101)의 표면 에너지를 증가시키는 정도를 향상시킬 수 있을 것이다. 그러한 산화 환경은 적어도 하나의 산소 함유 기체(예를 들어, 산소, 물, 과산화수소, 오존, 및 그것들의 조합으로부터 선택된 산소 함유 기체)를 포함할 수 있을 것이다.

어떤 실시양태에서는, 플라즈마 처리 환경은 하나 이상의 유기 실란 성분을 포함할 수 있을 것이다. 그러한 성분은 예를 들어 특정한 높은 표면 에너지를 부여하는(예를 들어, 산소 함유) 부분이 판(100)의 인쇄면(101)에 부착, 예를 들어 공유결합될 수 있는 정도를 향상시킬 수 있을 것이다. 다양한 실시양태에서, 적합한 유기 실란은, 제한하는 것은 아니지만, 테트라메틸실란(TMS), 메틸실란, 디메틸실란, 트라이메틸실란, 에틸실란, 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS), 테트라메틸시클로테트라실록산(TMCTS), 디실라노메탄, 비스(메틸실라노)메탄, 1,2-디실라노에탄, 1,2-비스(메틸실라노)에탄, 2,2-디실라노프로판, 디에틸실란, 디에틸메틸실란, 프로필실란, 비닐메틸실란, 디비닐디메틸실란, 1,1,2,2-테트라메틸디실란, 헥사메틸디실란, 헥사메틸디실록산(HMDSO), 1,1,2,2,3,3-헥사메틸트라이실란, 1,1,2,3,3-펜타메틸트라이실란, 디메틸디실라노에탄, 디메틸디실라노프로판, 테트라메틸디실라노에탄, 테트라메틸디실라노프로판 등, 또는 앞서 말한 것들의 둘 이상의 조합을 포함한다. 특정한 실시양태에서는, 플라즈마 처리 환경이 산소 함유 성분 및 유기 실란 성분의 혼합물을 어떤 적합한 비율로든 포함할 수 있을 것이다. 특정한 실시양태에서는, 산소 및 테트라메틸 실란의 혼합물이 이용될 수 있을 것이다. 또다른 실시양태에서는, 약 1:3, 1:5, 1:8 또는 1:10의 O₂에 대한 TMS의 체적비가 이용될 수 있을 것이다.

다양한 실시양태에서, 그러한 플라즈마 처리(특히 산화 환경에서 수행된다면)는 인쇄면(101)의 표면 에너지(흔히, 공급될 때의 종래의 플렉소그래픽 판의 경우에, 예를 들어 18 내지 37 다인/cm의 범위에 있을 것인)를 적어도 약 40, 60, 또는 70 다인/cm로 증가시킬 수 있을 것이다. 즉, 다양한 실시양태에서, 플라즈마 처리는 인쇄면(101)의 표면 에너지를 적어도 약 5, 10, 20, 30, 또는 40 다인/cm의 증분으로 증가시킬 수 있을 것이다. 주목할 것은, 플라즈마 처리가 인쇄면(101)의 표면 에너지 뿐만 아니라 골 바닥(106)의 표면 에너지도(골 바닥(106)을 마스크로 가리는 어떤 수단이 채택되지 않는 한) 증가시킬 수 있다는 것이다. 이것은, 인쇄판이(예를 들어, 면(101)과 면(106) 사이의 충분한 높이차에 의해) 아닐록스 롤로부터 면(106)으로 및/또는 면(106)으로부터 인쇄 가능한 기판으로 액체가 거의 또는 전혀 전사되지 않도록 설계되는 한, 거의 또는 전혀 중시하지 않아도 된다. 물론, 원한다면, 특정한 실시양태에서, 플라즈마 처리가 전구체 재료의 전체 표면에 수행되고, 그 후, 플라즈마 처리된 면(101)을 갖는 돌기(102)를 남기도록 전구체 재료의 부분들이(그것들의 플라즈마 처리된 표면과 함께) 제거될 수 있다. 그러한 실시양태에서는 골 바닥(106)이 플라즈마 처리된 표면이 아닐 것이다.

아닐록스 롤(10)은 어떤 적합한 설계로든 되고 어떤 적합한 재료로든 이루어질 수 있다. 그것은 어떤 적합한 셀 각도, 셀 체적, 및 셀 밀도(예를 들어, 보편적으로 인치 당 라인 수라고 말해지는 라인스크린(line screen))이든 갖는 셀(12)을 포함할 수 있다. 흔히, 50 내지 2000 라인스크린(선형 인치 당 셀 수)의 셀 밀도가 이용될 수 있을 것이다. 셀 밀도는 액체가 전사될 인쇄면(101)의 개별적 구역들의 치수를 고려하여, 예를 들어, 인쇄면(101)의 각각의 개별적 구역(즉, 돌기(102)의 위에 있는 구역)이 예를 들어 두개, 네개, 여섯개 또는 그 이상의 그러한 셀로부터 액체를 받도록, 선택될 수 있을 것이다. 특정한 실시양태에서, 액체가 아닐록스 롤로부터 면(101)의 각각의 개별적 구역에, 면(101)의 그 구역 전체를 대략, 거의, 또는 완전히 덮는 층으로서 전사되도록 셀 파라미터(및 플렉소그래픽 인쇄 장치(1)의 작동 파라미터)가 선택될 수 있을 것이다. 다시 말해서, 그러한 실시양태에서는, 면(101)의 개별적 구역의 도처에서 간격을 둔 개별적 "픽셀"(각각의 셀에 대응하는)로서 남아 있기보다는, 면(101)의 주어진 개별적 구역을 균일하게 덮도록 액체가 전사된다.

인쇄 가능한 기판(50)은 액체를 전사하기를 원하고 그러한 액체를 무난하게 받아들일 수 있는 주면(51)을 갖는 어떤 기판이든 될 수 있다. 기판(50)은 원하는 대로 어떤 적합한 재료로든(예를 들어, 종이, 플라스틱, 금속) 만들어질 수 있을 것이다. 기판(50)은, 그 표면(51)이 원하는 액체를 받아들일 수 있는 한, 다층 기판일 수 있을 것이다. 원한다면, 인쇄 가능한 기판(50)의 주면(51)은, 어떤 공지의 방법을 통해서든, 특정한 액체에 의한 그것의 인쇄 가능성을 향상시키도록 처리될 수 있다. 액체를 전사하기를 원할 수 있을 것인 일부 기판들의 특정한(비제한적인) 예가 예를 들어 페쿠로브스키에 대한 미국특허출원 공보 제2010/0077932호에 설명되어 있다. 어떤 실시양태에서는, 인쇄 가능한 기판이 이동하는 기판일 수 있다. 어떤 실시양태에서는, 인쇄 가능한 기판(51)이 연속적 기판(예를 들어, 종이, 플라스틱 필름 등의 연속적 롤의 일부)일 수 있다.

아닐록스 롤(10)의 셀(12)로부터 플렉소그래픽 인쇄판(100)의 인쇄면(101)으로, 그리고 그로부터 인쇄 가능한 기판(50)의 표면(51)으로 무난하게 전사될 수 있는 어떤 액체든(혼합물, 슬러리, 현탁액, 용액 등을 포괄하는 용어) 이용될 수 있다. 어떤 실시양태에서는, 전사될 액체가 약 80, 60, 40, 30, 20, 또는 10 중량% 이하의 휘발성 재료(150℃ 미만의 비등점을 갖는 물 뿐만 아니라 어떤 유기 용제든, 그것들의 어떤 조합, 용액, 또는 혼합물이든 포괄하는 것으로 여기에서 정의됨)를 포함할 수 있을 것이다. 또다른 실시양태에서는, 액체가 약 4, 2, 1, 0.5, 또는 0.2 중량% 이하의 휘발성 재료를 포함할 수 있을 것이다. 어떤 실시양태에서, 그러한 액체는, 액체가 기판(50)의 표면(51)에 전사된 후 고체로 변환될(즉, 중합되거나, 또는 교차결합되는 등) 수 있게 하는 화학반응기(chemically reactive groups)를 포함하는 단량체, 저중합체, 중합체 등을 의미하는 하나 이상의 반응성 재료를 포함할 수 있을 것이다. 다양한 실시양태에서, 액체는 적어도 약 20, 40, 60, 80, 90, 또는 95 중량%의 반응성 재료를 포함할 수 있을 것이다. 특정한 실시양태에서, 액체는, 액체가 약 0.2% 미만의 휘발성 재료를 포함하는 것(즉, 액체가 본질적으로 반응성 재료 및 비휘발성 재료(첨가제 등)로 이루어진 것)을 의미하는, "무용제(solventless)" 재료일 수 있을 것이다. 그러한 비휘발성 첨가제는, 미립자(예를 들어, 광물 충전제, 목재 입자, 도전성 입자 등과 같은 충전제)로 되거나, 또는 비휘발성이지만 적어도 준 액체(quasi-liquid)(예를 들어, 가소제, 계면활성제, 평활제 등)일 수 있을 것이다.

"무용제" 합성물이든 아니든, 그러한 액체는 어떤 유형의 어떤 원하는 첨가제든(예를 들어, 안정제, 항산화제, 살균제, 습윤제, UV 안정제 등) 포함할 수 있을 것이다. 어떤 실시양태에서는, 액체는, 예를 들어, 기판(50)의 표면(51)의 인쇄 구역에 원하는 색상을 부여하기 위해, 하나 이상의 잉크, 착색 안료, 또는 그것들의 어떤 조합이든 포함할 수 있을 것이다. 다른 실시양태에서는, 액체는 어떤 잉크 또는 착색 안료도 포함하지 않을 수 있을 것이다. 그러한 실시양태에서는, 액체(기판에 전사되고 고화되었을 때)의 주요 목적이 특정한 시각적 외관을 부여하는 것이 아닌 다른 어떤 것일 수 있을 것이다(기판 상에 고화된 액체가 있음이 부수적으로는 명백할 수 있을지라도). 즉, 그러한 고화된 액체는 기판의(원하는 구역)에 예를 들어 보호 코팅, 전기적 활성 코팅(예를 들어, 도전성 선로), 살균 코팅, 마찰 저감면, 텍스처라이징 면(texturizing surface) 등을 부여하는 목적에 기여할 수 있을 것이다. 잉크 또는 안료가 없을지라도, 물론, 고화된 액체가 예를 들어 인쇄 가능한 기판 상의 눈부심 방지 코팅(antiglare coating)을 제공하는 것과 같은 어떤 종류의 광학 효과를 여전히 제공할 수 있을 것이다. 전사될 액체의 적합한 성분일 수 있을 것인, 재료(반응성 재료, 첨가제 등)의 어떤 특정한(비제한적인) 예를 페쿠로브스키에 대한 미국 특허출원 공보 제2010/0077932호에서 찾아볼 수 있다.

여기에 개시된 방법에서, 액체는 아닐록스 롤(10)의 셀(12) 속에 제공되고, 그로부터 플렉소그래픽 인쇄판(100)의 인쇄면(101)에 전사된다. 그 후, 액체는 인쇄면(101)으로부터 기판(50)의 표면(51)에 전사된다. 액체는, 적어도 거의 액체 형태인 상태에서, 액체가 기판(50)의 표면(51)과 접촉되게 하는(그리고 어떤 실시양태에서는 전사될 수 있게 하는) 합성물 및/또는 공정 파라미터(예를 들어, 인쇄면(101) 상에 액체가 머무르는 시간)를 갖는다. 그러한 공정은, 예를 들어, 인쇄면 상에 머무르는 재료가 거의 고체 형태로 된 후(즉, 인쇄면 상에 여전히 머무르는 상태에서, 재료가 적어도 반고체 필름의 형태인 것을 보장하기 위해 충분한 휘발성 재료가 증발된 후)에야 기판과 접촉되는, 블란쳇(Blanchet)에 대한 미국 특허출원 공보 제2008/0233280호에 개시된 공정과는 다른 정의에 의한다.

다양한 실시양태에서,(아닐록스 롤로부터) 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면에 전사된 액체의 약 60, 40, 20, 또는 10 중량% 이하는 액체가 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면 상에 머무르는 동안 증발한다. 또다른 실시양태에서는, 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면에 전사된 액체의 약 4, 2, 1, 또는 0.5 중량% 이하는 액체가 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면 상에 있는 동안 증발한다. 이러한 조건들 중 어떤 것이든 액체가 어떤 휘발성 재료든 함유하는지에 무관하게 충족될 수 있음을 알 것이다. 다시 말해서, 액체가 어떤 휘발성 재료를 함유할지라도, 공정은 액체가 인쇄판의 인쇄면 상에 머무르는 동안 휘발성 재료의 일정한 양만 증발하도록 제어될 수 있을 것이다. 액체를 기판의 표면으로 전사한 후, 예를 들어 기판이 건조 오븐을 통과한다면, 어떤 휘발성 재료든 물론 액체로부터 증발될 수 있을 것이다.

어떤 경우에는, 휘발성 재료가 존재할지라도, 예를 들어 미국 특허출원 공보 제2008/0233280호에 개시된 공정에서 발생하는 것처럼, 액체가 인쇄면(101) 상에 머무르는 동안 액체가 필름(즉, 그 후 인쇄 가능한 기판(50)과 접촉되는 고체 또는 반고체 필름)으로 변환되기에 충분한 휘발성 재료가 액체로부터 제거되지 못한다. 그래서, 여기에 개시된 전사 단계(예를 들어, 아닐록스 롤로부터 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로 액체를 전사하고, 그 후 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로부터 기판의 표면으로 액체를 전사하는 단계)는 미국 특허출원 공보 제2008/0233280호에 개시된 공정과 다른 정의에 의한다. 더 주목할 것은, "전사"라고 함은 자세하게는 두개의 기판을 서로 밀접시켜서 제1 기판의 표면 상에 머무르는(예를 들어, 아닐록스 롤의 셀 속에 있는, 또는 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면 상에 있는) 액체의 층(연속적이든 또는 불연속적이든)이 제2 기판의 표면(예를 들어, 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면, 또는 인쇄 가능한 기판의 표면)과 접촉되고 제1 기판의 구역으로부터 제2 기판의 대응하는 구역으로 전사되게 함을 의미한다는 것이다. 그러한 전사 공정은, 예를 들어 나이프 코팅(knife coating), 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating), 커텐 코팅(curtain coating) 등과 같은, 예를 들어, 다른 코팅 공정과 구별되는 정의에 의한다.

이 연구에서, 플렉소그래픽 인쇄판(100)의 적어도 인쇄면(101)의 플라즈마 처리는 인쇄된 기판(50) 상에서의 핀홀(pinholes)의 발생을 유리하게 저감시킬 수 있음이 밝혀졌다. 핀홀이라고 함은, 플렉소그래픽 인쇄판(100)의 인쇄 패턴이 그 구역에 액체를 전사하도록 설계 및 의도되었음에도 불구하고, 기판(50)의 표면(51) 중(고화된) 액체를 포함하지 않는 구역을 의미한다. 이 연구는 적어도 일부의 그러한 핀홀(예를 들어, 수 미크론의 크기(예를 들어, 직경 또는 최장 치수)로부터 약 50 내지 200 미크론의 크기에 이를 수 있는)이 반드시, 액체가 기판을 적시는 것의 어떤 실패로부터든, 또는 기판으로부터 액체의 어떤 탈리(dewetting)에 의해서든, 유발되는 것이 아닐 수 있음을 밝혔다. 그것들이 반드시, 인쇄면(101) 상의 액체가 머무르는 구역으로부터 기판에 액체를 전사하기에 실패하는 것으로부터 유발되는 것도 아니고, 초기에 아닐록스 롤로부터 거기에 전사될 때 액체가 초기에 인쇄면(101)을 적시는 것의 어떤 실패로부터 유발되는 것도 아닐 것이다.

오히려, 적어도 어떤 경우에는, 그러한 핀홀은 인쇄판(100)의 인쇄면(101)의 어떤 구역들로부터의 액체의 탈리로부터 유발되는 것으로 보인다. 다시 말해서, 문제의 원인은, 인쇄면(101)을 초기에 적시기를 실패하기 때문이라기보다, 그리고 액체를 기판에 전사하는 것의 어떤 실패 또는 액체가 기판을 적시거나 또는 거기에 적셔진 상태로 머무르는 것의 어떤 실패 때문이라기보다, 인쇄면(101)으로부터의 탈리 때문인 것으로 보인다.

이러한 인식에 의해, 그러한 탈리를 저감시키기 위한 인쇄판(100)의 적어도 인쇄면(101)의 플라즈마 처리가, 인쇄된 기판(50) 상에서의 그러한 핀홀의 발생을 현저하게 저감시키거나 대부분 제거할 수도 있음이 밝혀졌다. 보통의 기술자는 이것이 놀라운 결과임을 알 것이다. 비교하자면, 보통의 기술자는 이른바 고체 전사 인쇄에서 인쇄면 상에서 일어나는 어떤 적시기 실패든(초기 적시기의 실패든, 또는 탈리 현상이든) 문제라는 것을 놀라운 것으로 여기지 않을 것이다. 이것은, 그러한 재료가 인쇄면 상에 액체로서 부착되고 핀홀이 나타난 후, 액체로부터 고체(또는 적어도 반고체)로 변환하기에 충분한 휘발성 재료를 상실하면, 재료는 유동 또는 확산할 능력이 거의 또는 전혀 없을 것이기 때문이다(인쇄면 상에 있는 동안이든, 또는 기판에 전사되는 동안 및 그 후든). 그래서, 핀홀이, 그러한 적어도 반고체 층에 일단 존재하면, 층이 인쇄면 상에 머무르는 동안이든 또는 인쇄된 기판 상에 있는 동안이든, 쉽게 제거될 수 없다.

예리한 대조로서, 이 경우에, 액체가 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면 상에 머무르는 동안 액체에서 핀홀이 나타났을지라도, 기판의 표면과의 인쇄면의 접촉 압력은 액체를 유동시켜 본질적으로 핀홀(특히, 예를 들어 수 미크론 크기 정도로 작은 핀홀의 경우에)을 채우는 경향이 있을 것으로 기대된다. 이 연구는, 그러나, 액체의 플렉소그래픽 인쇄에서, 핀홀은 인쇄면 상의 액체의 탈리로부터 유발될 수 있고, 그러한 핀홀은 놀랍게도 액체를 기판에 전사하는 동안 저감 또는 제거되지 않음을 밝혀냈다. 이러한 인식에 의해, 인쇄면의 플라즈마 처리가 그러한 핀홀의 발생을 적어도 저감시킬 수 있고, 어떤 경우에는 그것들을 현저하게 저감시키거나 또는 대부분 제거할 수도 있을 것임을 밝혀냈다. 또한, 그러한 플라즈마 처리의 효과는 수많은(예를 들어, 100 이상의) 인쇄 사이클 내내 지속하는 것으로 보임이 밝혀졌다. 더 나아가서, 그러한 플라즈마 처리는 플렉소그래픽 인쇄판 재료에 대해 예를 들어 유기 액체에 의해 천공 및/또는 연화되는 것에 대한 증가된 내성을 부여할 수 있을 것이다. 이것은 인쇄판이 인쇄 가능한 기판에 전사되기를 원할 수 있을 것인 매우 다양한 액체와 함께 이용될 수 있는 능력을 향상시킬 수 있거나, 및/또는 그러한 액체와 이용될 때의 인쇄판의 수명을 증가시킬 수 있을 것이다.

여기에서의 개시는 많은 변화예 및 실시양태를 포괄함을 알 것이다. 예를 들어, 액체가 어떤 반응성 재료든 포함한다면, 위에 개시된 공정은 예를 들어 열, 방사선 등에 노출시킴으로써 반응성 재료가 반응하도록 촉진시키는 단계를 포함할 수 있을 것이다. 여기에서의 설명이(예를 들어, 인쇄 실린더의 둘레에 감기는 플렉소그래픽 인쇄판과의 조합으로 아닐록스 롤을 이용함으로써) 롤 기반 플렉소그래픽 인쇄 장치 및 공정을 수반하는 예시적 실시양태를 주로 고려하였을지라도, 어떤 실시양태에서는 플렉소그래픽 인쇄가 평평하게 수행될 수 있을 것임을 알 것이다. 즉, 플라즈마 처리된 인쇄판은, 거기에 액체를 전사시키는 공정 동안 및/또는 액체를 그로부터 기판에 전사하는 공정 동안, 대략 또는 엄밀하게 평평하게 유지될 수 있을 것이다. 그러한 상황에서, 아닐록스 롤이 아닌 어떤 다른 기구가 액체를 인쇄판에 전사하기 위해 이용될 수 있음을 알 것이다.

예시적 실시양태의 목록

실시양태 1은 플렉소그래픽 인쇄 방법이며, 방법은 액체를 아닐록스 롤로부터 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로 전사하는 단계, 및 액체를 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로부터 기판의 표면으로 전사하는 단계를 포함한다. 실시양태 2는 실시양태 1의 방법에 있어서, 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면에 액체가 머무르는 동안에, 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로 전사된 액체 중 약 10 중량% 이하가 증발하는, 방법이다. 실시양태 3은 실시양태 1의 방법에 있어서, 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면에 액체가 머무르는 동안에, 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로 전사된 액체 중 약 1 중량% 이하가 증발하는, 방법이다.

실시양태 4는 실시양태 1 내지 실시양태 3 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 기판이 이동하는 기판인, 방법이다. 실시양태 5는 실시양태 1 내지 실시양태 4 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 기판이 연속적 기판인, 방법이다. 실시양태 6은 실시양태 1 내지 실시양태 5 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 액체는 약 60% 이하의 휘발성 재료를 포함하는, 방법이다. 실시양태 7은 실시양태 1 내지 실시양태 5 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 액체는 약 20% 이하의 휘발성 재료를 포함하는, 방법이다. 실시양태 8은 실시양태 1 내지 실시양태 5 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 액체는 약 4% 이하의 휘발성 재료를 포함하는, 방법이다. 실시양태 9는 실시양태 1 내지 실시양태 5 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 액체는 약 1% 이하의 휘발성 재료를 포함하는, 방법이다.

실시양태 10은 실시양태 1 내지 실시양태 9 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 상부에 액체가 머무르는 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면이, 기판의 표면으로 액체를 전사하기 전에 건조 단계에 노출되지 않는, 방법이다. 실시양태 11은 실시양태 1 내지 실시양태 10 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 액체가 하나 이상의 중합 가능한(메트)아크릴릭 성분을 포함하는, 방법이다. 실시양태 12는 실시양태 1 내지 실시양태 11 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 액체가 어떤 잉크 또는 착색 안료도 포함하지 않는, 방법이다. 실시양태 13은 실시양태 1 내지 실시양태 12 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면이 경화된 광경화성 재료의 돌출부의 노출된 표면이고, 돌출부는 경화되지 않은 광경화성 재료로 된 인접 구역을 용제세척에 의해 제거함으로써 생성된 것인, 방법이다. 실시양태 14는 실시양태 1 내지 실시양태 12 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면이 중합체 재료로 된 돌출부의 노출된 표면이고, 돌출부는 중합체 재료로 된 인접 구역을 레이저 조각에 의해 제거함으로써 생성된 것인, 방법이다. 실시양태 15는 실시양태 1 내지 실시양태 14 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 방법의 단계들이 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면의 추가적 플라즈마 처리를 수행하지 않고 일백회 이상 반복되는, 방법이다.

실시양태 16은 플렉소그래픽 인쇄판을 플라즈마 처리하는 방법이며, 방법은 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면을 플라즈마에 노출시키는 단계를 포함한다. 실시양태 17은 실시양태 16의 방법에 있어서, 플라즈마는 산화 분위기를 포함하는, 방법이다. 실시양태 18은 실시양태 17의 방법에 있어서, 산화 분위기는 O₂를 함유하는, 방법이다. 실시양태 19는 실시양태 16 내지 실시양태 18 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 플라즈마는 유기 실란을 포함하는, 방법이다. 실시양태 20은 실시양태 16 내지 실시양태 19 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 플라즈마 처리는 플라즈마 반응기의 반응 챔버 내에 있는 이온 시스 내에 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면을 배치함으로써 수행되는, 방법이다. 실시양태 21은 실시양태 16 내지 실시양태 20 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 플라즈마 처리는 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면의 표면 에너지를 적어도 약 10 다인/cm만큼 증가시키는, 방법이다. 실시양태 22는 실시양태 16 내지 실시양태 20 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 플라즈마 처리는 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면의 표면 에너지를 적어도 약 30 다인/cm만큼 증가시키는, 방법이다.

실시양태 23은 플라즈마 처리된 인쇄면을 포함하는 플렉소그래픽 인쇄판을 포함하는 물품이다. 실시양태 24는 실시양태 23의 물품이며, 실시양태 16 내지 실시양태 22 중 어느 하나에 따른 방법에 의해 준비된다. 실시양태 25는 실시양태 1 내지 실시양태 15 중 어느 하나에 따른 플렉소그래픽 인쇄 방법이며, 실시양태 16 내지 실시양태 22 중 어느 하나에 따른 방법에 의해 준비된 플렉소그래픽 인쇄판을 이용한다.

실시예

세개의 플렉소그래픽 인쇄판이 듀퐁(미국 델라웨어 윌밍턴)으로부터 상품명 Cyrel DPR로 구입 가능한 유형으로 얻어졌다. 세개의 판 모두가(사우던 그래픽 시스템즈(Southern Graphic Systems)(SGS, 미국 미네소타 미네아폴리스)에 의해) 사우던 그래픽 시스템즈에 공급되는 pdf 이미지에 기반한 동일한 예정된 인쇄 패턴을 포함하도록 처리되었다. 패턴은 섹션(section)들로 이루어진 격자(grid)(섹션의 각각은 약 5.1 × 5.1 cm의 정사각형 구역이었음)를 포함했고, 섹션의 각각은 선택된 크기(각각의 변에서 약 40, 60, 80, 100, 200, 및 400 미크론)의 정사각형 돌기를 가졌다. 각각의 섹션에서, 돌출한 정사각형들은 선택된 폭의 개재하는 틈새(골)에 의해 분리되었다. 다른 섹션에서는, 약 20, 30, 40 및 50 미크론의 틈새 폭이 이용되었다. (다시 말해서, 격자의 각각의 섹션은 특정한 크기(예를 들어, 각각의 변에서 100 미크론)의 정사각형 돌기들을 포함하였고, 특정한 틈새 폭(예를 들어, 40 미크론)에 의해 분리되었다). 모든 섹션에서, 돌출한 정사각형의 인쇄면과 개재하는 골의 바닥 사이의 높이차는 약 550 미크론이도록 설정되었다(처리 조건에 의해). 각각의 인쇄판은 약 16.5 × 23 cm의 전체 크기를 가졌다.

세개의 인쇄판 모두 SGS로부터 받았을 때 이소프로판올로 수동으로 닦아냈고, 하나는 비교예로서 따로 설정되었다. 다른 두개의 인쇄판(실시예 1 및 실시예 2)은 미국 특허 제7,125,603호의 실시예 1에 기술된 것과 거의 유사한 유형의 장치 및 절차를 이용하여 플라즈마 처리되었다. 두 실시예 모두 O₂만으로(어떤 테트라메틸실란(TMS)도 없이), 500 내지 1000 표준 ㎤/분의 범위의 대략적인 유량 및 500 와트의 전력으로 120초 동안 예비 플라즈마 처리되었다. 그 후, 실시예 1은 TMS 및 O₂의 혼합물로 150 표준 ㎤/분 및 450 표준 ㎤/분의 대략적인 유량으로, 제각기 약 1:3의 TMS/O₂ 체적비에 대응해서 플라즈마 처리되었다. 실시예 2는 TMS 및 O₂의 혼합물로 약 50 표준 ㎤/분 및 500 표준 ㎤/분의 유량으로, 제각기 약 1:10의 TMS/O₂ 체적비에 대응해서 플라즈마 처리되었다.

각각의 인쇄판의 평평한(에칭된) 부분에서의 접촉각은 탈이온수(de-ionized water) 및 PG-X 포켓 고니오미터(PG-X Pocket Goniometer)(테스팅 머신즈 인코포레이티드(Testing Machines Inc.)(미국 델라웨어 뉴캐슬)로부터 구입 가능한)를 이용하여 추정되었다. 결과는 표 1에 나타낸다. 표면 에너지(다인/cm)도(다양한 공급업체로부터 구입 가능한 일반적 유형의) 다인 펜(dyne pens)에 의해 추정되었다.

[표 1]

세개의 플렉소그래픽 인쇄판 모두 3M으로부터 구입 가능한 플렉소그래픽 판 장착 유형인 1060 쿠션 마운트(1060 Cushion-Mount)를 이용하여 플렉소그래픽 인쇄 장치의 매끈한 롤 위에 나란히 장착되었다. 플렉소그래픽 인쇄 가능한 액체 합성물이 황색 병 속에서 SR238 및 SR295(E10020, 사르토머(Sartomer), 미국 펜실베이니아 엑스턴)의 1:1 혼합물(중량비) 49.5 중량%, 49.5 중량%의 Ebecryl 8301-R(사이텍 인더스트리즈(Cytec Industries), 미국 뉴저지 우드랜드 파크), 및 1.0 중량%의 PL-100(팔레르모 런달 인더스트리즈(Palermo Lundahl Industries), 미국 미네소타 치사고 시티)을 조합함으로써 준비되었다. 혼합물은 모든 구성요소가 여기에 기술된 바와 같이 본질적으로 "무용제" 액체 재료를 이루는 용액이 되기까지 철저히 혼합되었다. 인쇄 가능한 액체 합성물이 종래의 방법 및 장비를 이용하여 플렉소그래픽 인쇄 장치 속에 도입되었고, 세개의 플렉소그래픽 인쇄판 모두의 인쇄면 상에 900 셀/인치/3 BCM(제곱인치 당 십억 입방 미크론) 세라믹 아닐록스 롤(인터플렉스(Interflex)(미국 사우드캐롤라이나 스파턴버그)로부터 구입 가능한)을 통해 전사되었다. 그 후, 인쇄 가능한 합성물이 아닐록스 롤로부터, 분 당 약 3미터의 선속도로 이동하는 인쇄 가능한 기판(쓰리엠(3M)(미국 미네소타 세인트폴)로부터 상품명 ENVISION 8458G로 구입 가능한 중합체 필름)에 전사되었다. 그 후, 기판은 인쇄 장치와 직렬로 있던 UV 경화 장치(제릭웨브(XericWeb)(미국 위스콘신 니나)로부터 구입 가능한)를 통과했다. 기판은 경화 장치(역시 분 당 3미터로)를 통과함으로써 액체 재료가 고체 필름을 형성하기에 만족스럽게 경화되었다.

인쇄된 기판의 인쇄된 부분들의 이미지가 광학 현미경을 이용하여 얻어졌다. 플라즈마 처리를 전혀 받지 않은 인쇄판으로 생성된 인쇄된 패턴(비교예)은, 특히 큰 피처 크기(feature size)(예를 들어, 400 미크론의 인쇄된 정사각형)에서 과도한(그리고 용인할 수 없는) 핀홀 현상, 그리고 인쇄된 피처들의 열악한 에지 충실도(poor edge fidelity)를 나타냈다. 1:3 TMS:O₂ 레벨에서의 플라즈마 처리는 비교예보다 향상된 성능을 나타냈고, 1:10 TMS:O₂ 처리 레벨에서의 플라즈마 처리는 비교예보다 현저하게 향상된 성능을 나타냈다.

다른 실험도 수행되었고(예를 들어, 예비적 O₂ 플라즈마 처리가 없었던 것, 및 다른 인쇄 가능한 기판(폴리에스테르 필름과 같은)에서의 것); 그러한 실험의 결과는 위에 기술된 패턴에서와 거의 같았다.

위에서 설명한 실시예는 단지 이해를 명료하게 하기 위하여 제공되었다. 그것으로부터 어떤 불필요한 제한이든 있는 것으로 이해되지 않아야 한다. 실시예에서 기술된 테스트 및 테스트 결과는 예언적이라기보다는 단지 예시적일 것을 의도하며, 테스트 절차에서의 변화는 다른 결과를 산출할 것으로 예상될 수 있다. 실시예에서의 모든 정량적인 값은 이용된 절차에서 수반되는 보편적으로 알려진 공차를 고려한 근사치인 것으로 이해된다.

여기에 개시된 특정한 예시적 구조, 특징요소, 세부사항, 구성 등이 변경되거나 및/또는 수많은 실시양태들에 조합될 수 있음이 이 기술분야에서 숙련된 자에게 자명할 것이다. (특히, 이 명세서에서 대안적인 것으로 적극적으로 인용된 요소 중 어느 것이든, 원하는 어떤 조합으로든, 특허청구범위에서 명시적으로 포함되거나 또는 특허청구범위로부터 배제될 수 있을 것이다.) 예시적 도시로 이용하기 위해 선택된 대표적인 설계 뿐만 아니라, 그러한 변화예 및 조합 모두는 발명자가 이 발명의 범위 내에 둘 것으로 의도한다. 그래서, 이 발명의 범위는 여기에 기술된 특정한 예시적 구조로 한정되지 않아야 하며, 적어도 특허청구범위의 문언에 의해 기술된 구조, 및 그러한 구조의 동등물까지 확장한다. 이 명세서의 문장과 여기에 참조로 포함된 어떤 문헌에서든지의 개시 사이의 모순 또는 불일치가 있다면, 이 명세서의 문장이 우선한다.

Claims

플렉소그래픽 인쇄(flexographic printing) 방법으로서,
액체를, 아닐록스 롤(anilox roll)로부터, 플라즈마(plasma) 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 인쇄면으로 전사(transferring)하는 단계, 및
상기 액체를, 상기 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면으로부터 기판의 표면으로 전사하는 단계
를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면에 상기 액체가 머무르는 동안에, 상기 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면으로 전사된 상기 액체 중 약 10 중량% 이하가 증발하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면에 상기 액체가 머무르는 동안에, 상기 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면으로 전사된 상기 액체 중 약 1 중량% 이하가 증발하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판이 이동하는 기판인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판이 연속적 기판인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체가 약 20% 이하의 휘발성 재료를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체가 약 1% 이하의 휘발성 재료를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상부에 액체가 머무르는 상기 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면이, 상기 기판의 표면으로 상기 액체를 전사하기 전에 건조 단계에 노출되지 않는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체가 하나 이상의 중합 가능한 (메트)아크릴릭 성분을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체가 어떤 잉크 또는 착색 안료도 포함하지 않는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면은, 경화된 광경화성 재료의 돌출부의 노출된 표면이고,
상기 돌출부는, 경화되지 않은 광경화성 재료로 된 인접 구역을 용제세척(solvent-washing)에 의해 제거함으로써 생성된 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 처리된 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면은, 중합체 재료로 된 돌출부의 노출된 표면이고,
상기 돌출부는, 중합체 재료로 된 인접 구역을 레이저 조각법(laser engraving)에 의해 제거함으로써 생성된 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법의 단계들이, 상기 플렉소그래픽 인쇄판의 상기 인쇄면의 추가적 플라즈마 처리를 수행함이 없이, 일백회 이상 반복되는, 방법.
플렉소그래픽 인쇄판을 플라즈마 처리하는 방법으로서,
플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면을 플라즈마에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 플라즈마는 산화 분위기를 포함하는, 방법.
제15항에 있어서, 상기 산화 분위기는 O₂를 함유하는, 방법.
제15항에 있어서, 상기 플라즈마는 유기 실란을 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 플라즈마 처리는, 상기 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면을 플라즈마 반응기의 반응 챔버 내에 있는 이온 시스(ion sheath) 내에 배치함으로써 수행되는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 플라즈마 처리는, 상기 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면의 표면 에너지를 적어도 약 10 다인(dyne)/cm만큼 증가시키는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 플라즈마 처리는, 상기 플렉소그래픽 인쇄판의 적어도 인쇄면의 표면 에너지를 적어도 약 30 다인/cm만큼 증가시키는, 방법.
플라즈마 처리된 인쇄면을 포함하는 플렉소그래픽 인쇄판을 포함하는 물품.