BR112017023527B1

BR112017023527B1 - Placa de tampografia gravável a laser, e, métodos para produzir uma placa de tampografia, para produzir um clichê de tampografia e para imprimir um substrato

Info

Publication number: BR112017023527B1
Application number: BR112017023527-7A
Authority: BR
Inventors: Markus MÜHLFEIT; Alfred Leinenbach; Jochen Unglaube
Original assignee: Flint Group Germany Gmbh
Priority date: 2015-05-04
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2021-10-26
Also published as: JP2018518387A; ES2748944T3; CN108093630A; PL3291989T3; US10792909B2; EP3291989B1; WO2016177702A1; BR112017023527A2; JP6800887B2; CN108093630B; EP3291989A1; MX2017013959A; US20180186146A1

Abstract

placa de tampografia gravável a laser, e, métodos para produzir uma placa de tampografia, para produzir um clichê de tampografia e para imprimir um substrato. a invenção se refere a uma placa de impressão de almofada engravável a laser compreendendo pelo menos (a) um suporte de metal, (b) uma camada de adesão, (c) uma camada de gravação engravável a laser tendo uma espessura de camada de 20 micrômetro a 200 micrômetro, (d) uma película de capa distinguida pelo fato de que a camada de gravação engravável a laser (c) compreende (c1) 40 a 95% em peso de um álcool polivinílico, (c2) 5 a 50% em peso de um absorvedor de if, (c3) 0 a 30% em peso de um enchedor inorgânico, (c4) 0 a 20% em peso de um reticulador e (c5) 0 a 10% em peso de aditivos adicionais.

Description

[001] A tampografia é um processo de gravura indireta que é usado para imprimir uma grande variedade de diferentes materiais e formatos, incluindo objetos tridimensionais. Nesse processo de impressão, um clichê de impressão com depressões (poços, letras, elementos de linha) é coberto com tinta de impressão. O excesso de tinta de impressão é removido pela lâmina dosadora da superfície da forma de impressão. Neste ponto, um elemento de borracha macia, conhecido como o tampão, é pressionado na superfície da forma de impressão e a tinta de impressão é transferida das depressões no clichê de impressão para o tampão. O tampão é subsequentemente levantado e movido horizontalmente e depois abaixado novamente sobre o objeto a ser impresso. Para conseguir uma transferência de tinta tão completa quanto possível, é comum usar materiais de borracha à base de silicone.

[002] A operação da lâmina dosadora impõe exigências rigorosas sobre a estabilidade mecânica do clichê de impressão. Qualquer dano à superfície do clichê - arranhões resultantes de partículas de poeira, contaminações da tinta de impressão ou uma lâmina dosadora desnivelada - resulta na coloração das áreas de não imagem e torna o clichê inutilizável. Para passagens longas, portanto, são usados clichês de aço, nos quais as depressões são gravadas por meio de técnicas de máscara fotográfica e técnicas de água-forte, com alto custo e complexidade.

[003] Clichês de impressão alternativos são baseados em materiais de camada fotopolimérica. Esses materiais compreendem uma camada fotopolimerizável sobre um suporte metálico estável. A camada fotopolimerizável é exposta por meio de luz UVA através de um filme. As áreas expostas da camada de gravação são reticuladas e tornam-se insolúveis; as áreas não expostas da camada de gravação permanecem solúveis e são removidas em uma etapa de lavagem subsequente. Os aglutinantes mencionados são o álcool polivinílico e a poliamida. Para aumentar a resistência a arranhões, adicionam-se cargas minerais à camada fotopolimérica. Além disso, como reticuladores, as descrições são feitas de acrilatos bifuncionais específicos, que proporcionam materiais duros, resistentes a arranhões, após a exposição à luz UVA. O processo, no entanto, é caro e inconveniente, e as películas fotográficas são caras.

[004] O documento EP 767 408 descreve, portanto, materiais fotopolimerizáveis que, na camada fotopolimérica, têm uma camada de máscara fina e preta na qual a informação da imagem pode ser marcada por meio de laser. A camada fotopolimerizável é subsequentemente exposta com luz UVA através da máscara produzida e é reticulada. As áreas não expostas são novamente removidas em uma etapa de lavagem. Nesse processo, não há mais necessidade de uma película. No entanto, o processo continua caro e inconveniente, e a profundidade dos poços individuais é difícil de controlar.

[005] Seria mais simples gravar as depressões na forma de impressão diretamente por meio de um laser. Por exemplo, são conhecidas formas de impressão de metal de camada única ou múltiplas camadas em que as depressões são gravadas diretamente por meio de um laser. Nesse caso, uma rebarba de interrupção é formada em torno dos elementos da imagem gravada, decorrente do derretimento do metal. Essa rebarba deve ser removida, com o custo e inconveniência, a fim de obter um resultado satisfatório da lâmina dosadora.

[006] Os clichês cerâmicos também podem ser gravados diretamente usando lasers adequados, como descrito em EP 1 701 852, por exemplo. Os materiais cerâmicos têm menos tendência a derreter e, portanto, não requerem acabamento. No entanto, a produção de camadas cerâmicas na precisão da espessura requerida é cara e inconveniente.

[007] O documento EP 1 172 227 propõe, portanto, a aplicação, a um suporte de metal, de um material de revestimento de um componente ou dois componentes com uma espessura de camada de 0,1 a 0,3 mm e a gravação do relevo no material de revestimento curado. A composição química do material de revestimento, no entanto, não é descrita e, por isso, não se sabe como a resistência suficiente da lâmina dosadora e um resultado de gravação satisfatório e sem rebarbas podem ser obtidos com essa configuração.

[008] É um objetivo da invenção prover uma placa de impressão gravável a laser para tampografia que pode ser fabricada de forma barata, não requer acabamento caro e inconveniente após a gravação a laser, e apresenta a resistência da lâmina exigida.

[009] O objetivo é alcançado por meio de uma placa de tampografia gravável a laser compreendendo pelo menos (a) um suporte de metal, (b) uma camada de aderência, (c) uma camada de gravação gravável a laser tendo uma espessura de camada de 20 μm a 200 μm, (d) uma película de cobertura, distinguida pelo fato de que a camada de gravação gravável a laser (c) compreende (c1) 40 a 95% em peso de um álcool polivinílico, (c2) 5 a 50% em peso de um absorvedor de IF, (c3) 0 a 30% em peso de uma carga inorgânica, (c4) 0 a 20% em peso de um reticulador e (c5) 0 a 10% em peso de aditivos adicionais.

[0010] A espessura da camada de gravação gravável a laser (c) é guiada pela profundidade exigida dos elementos de imagem a serem gravados. Na tampografia, esses elementos são geralmente de alguns μm até um máximo de 50 μm de profundidade. Para determinadas aplicações especiais, onde são necessárias altas quantidades de tinta, são necessárias profundidades de elementos de imagem de até 150 μm. De um modo geral, no entanto, profundidades de relevo de até 30 μm são suficientes. A espessura da camada de gravação gravável a laser está, portanto, em uma faixa de 20 a 200 μm, preferivelmente de 20 a 50 μm, mais particularmente de 20 a < 50 μm. Os números são baseados na camada de gravação seca.

[0011] Os clichês de tampografia são impressos predominantemente usando tintas de impressão que são apolares ou de polaridade moderada, e os aglutinantes relativamente polares são apropriados por razões de resistência ao inchaço em relação aos solventes orgânicos. O aglutinante deve, além disso, ter boas propriedades de dispersão para as cargas inorgânicas de reforço, ter boas propriedades mecânicas, ser gravável a laser o máximo possível sem bordas fundidas e dar à camada de gravação gravada a laser (clichê de impressão) muito boa resistência à lâmina dosadora.

[0012] Surpreendentemente, verificou-se que os lasers graváveis a laser para placas de tampografia com excelente resistência à lâmina dosadora podem ser obtidos usando álcoois polivinílicos como aglutinantes.

[0013] Além disso, as camadas graváveis a laser da invenção, com base em álcool polivinílico, têm uma resistência ao inchaço muito boa em relação aos solventes orgânicos e, portanto, os clichês de impressão resultantes podem ser impressos efetivamente usando tintas de impressão apolares ou moderadamente polares. Além disso, o álcool polivinílico tem boas propriedades de dispersão para reforçar cargas inorgânicas e produz camadas de gravação que são graváveis a laser sem bordas fundidas e apresentam boas propriedades mecânicas.

[0014] Os álcoois polivinílicos são polímeros com unidades de álcool vinílico, mais particularmente acetatos de polivinila parcialmente ou totalmente hidrolisados. Os copolímeros de acetato de vinila e álcool vinílico são caracterizados pelo peso molecular e grau de hidrólise (a fração percentual das unidades de álcool vinílico no polímero, com base no número total de unidades de monômero). A cristalinidade dos produtos e suas propriedades mecânicas podem ser controladas de acordo com o grau de hidrólise. A natureza polar dos grupos OH é responsável, além disso, pela boa capacidade de dispersão dos álcoois polivinílicos. Os álcoois polivinílicos são altamente adequados do ponto de vista da capacidade de gravação a laser também. Eles não apresentam fusão pronunciada, em vez disso, se decompondo quando expostos a altas temperaturas - do tipo que surgem no decurso da gravação a laser - sem resíduo. As camadas de gravação formuladas com álcoois polivinílicos como aglutinantes podem ser gravadas sem rebarbas por meio de lasers IV.

[0015] Para as placas de impressão da invenção, são preferidos ésteres de álcool polivinílico parcialmente hidrolisados com um grau de hidrólise moderado a alto. Se o grau de hidrólise é muito baixo, os polímeros são muito macios e não são mais resistentes às tintas de tampografia apolares. Em graus muito altos de hidrólise, os produtos tornam-se muito rígidos e quebradiços, com consequências adversas em particular para a resistência à lâmina dosadora/resistência a arranhões dos clichês de tampografia. Em geral, os álcoois polivinílicos (c1) usados são os álcoois polivinílicos com um grau de hidrólise de 50% a 98%. Os preferidos para uso são álcoois polivinílicos com um grau de hidrólise de 60% a 90%.

[0016] Em vez de ou em conjunto com copolímeros de acetato de vinila-álcool vinílico, também é possível para outros copolímeros de álcool vinílico, tais como, por exemplo, poli(propionato de vinila-álcool vinílico) ou poli(etileno-álcool vinílico), serem usados como aglutinantes (c1) na camada de gravação gravável a laser (c), desde que contenham pelo menos 50% em mol de unidades de álcool vinílico.

[0017] Portanto, é dada preferência a uma camada de gravação gravável a laser (c) que, como álcool polivinílico (c1), compreende um éster de álcool polivinílico parcialmente hidrolisado com um grau de hidrólise de 50 a 98% em mol.

[0018] Os absorventes de IR adequados para a camada de gravação incluem, em particular, negro de fumo finamente dividido, grafite ou nanopartículas de negro de fumo. O negro de fumo tem um amplo espectro de absorção, que se estende desde a faixa visível até a faixa IV. As camadas que contêm negro de fumo podem, portanto, ser gravadas com todos os lasers comercialmente comuns, como, por exemplo, diodos de laser IV (830 nm) ou lasers de Nd:YAG de estado sólido ou fibra (1064 nm) ou lasers de CO2 (10,6 μm). Obviamente, a camada de gravação gravável a laser também pode compreender outros absorventes de IR, com base em pigmentos ou corantes solúveis. Os corantes que podem ser usados incluem, por exemplo, ftalocianinas e derivados de ftalocianina substituídos, corantes de cianina e mercianina, ou então corantes de polimetina ou corantes azo. Esses corantes absorvem na região IV próxima e podem ser gravados usando lasers de diodo a laser (830 nm) e Nd:YAG (1064 nm).

[0019] A camada de gravação (c) compreende, preferivelmente, como absorvente de IV (c2) negro de fumo, grafite ou nanopartículas de carbono.

[0020] Particularmente preferido para uso como absorvente de IV é negro de fumo, uma vez que o negro de fumo atua simultaneamente como um agente de reforço mecânico e aumenta a resistência mecânica da camada de gravação gravável a laser.

[0021] A quantidade dos materiais (c2) que absorvem luz IV é de 5 a 50% em peso, em relação à quantidade de todos os componentes da camada de gravação gravável a laser. É preferida uma quantidade de 10 a 30% em peso.

[0022] Um outro componente da camada de gravação gravável a laser compreende cargas minerais, que reforçam mecanicamente a camada e, portanto, dotam a camada com a resistência necessária aos arranhões e a resistência à lâmina dosadora.

[0023] Cargas adequadas incluem, em particular, cargas e pigmentos inorgânicos e duros. Exemplos de cargas particularmente adequadas são o dióxido de silício, especialmente quartzos finamente moídos e pós de quartzo, silicatos, especialmente silicatos de alumínio, vidros de silicato, óxidos de alumínio, especialmente corindo, dióxido de titânio, carboneto de silício, carboneto de tungstênio e minerais rígidos similares. Exemplos de pigmentos adequados são óxidos de ferro ou óxidos de cromo.

[0024] A dureza das cargas deve ser > 4.0 na escala de dureza Mohs. O diâmetro de partícula médio das cargas inorgânicas é geralmente de 0,1 μm a 6 μm. Menos de 5% das partículas, preferivelmente menos de 1% das partículas, devem ser maiores que 10 μm. O formato das cargas é arbitrário. A maioria das cargas duras não forma partículas redondas, mas em vez disso tem formas cristalinas arbitrárias. O comprimento dos cristais individuais (medidos sob o microscópio), no entanto, deve, preferivelmente, não ser maior que 10 μm.

[0025] As cargas podem ser tratadas na superfície ou revestidas, de modo a serem particularmente dispersíveis na matriz polimérica. Quartzos finamente moídos de superfície tratada são preferidos, uma vez que têm a dureza necessária e permitem uma ligação eficaz à matriz polimérica. Particularmente preferidos são os quartos finamente moídos cujas superfícies foram pré-tratadas usando silanos (aminossilano, epoxissilano, metacriloilsilano, metilsilano e vinilsilano) e que podem simplesmente ser dispersos uniformemente na solução de álcool polivinílico por meio de uma incorporação agitada.

[0026] A carga mineral está presente preferivelmente na camada de gravação, geralmente em quantidades de 5 a 30% em peso. A quantidade de absorvedor de IV (c2) e de carga mineral (c3) no total não é maior que 60% em peso. Preferivelmente, não é mais do que 50% em peso, com base em todos os componentes da camada de gravação gravável a laser.

[0027] Preferivelmente, portanto, a camada de gravação (c) compreende 5 a 30% em peso de uma carga inorgânica (c3), mais particularmente de uma carga inorgânica (c3) com uma dureza > 4 Mohs. Em uma modalidade da invenção, a camada de gravação (c) compreende, como carga inorgânica (c3), um quartzo finamente moído cuja superfície foi modificada com silanos.

[0028] Em uma outra modalidade da invenção, a camada de gravação, além do reforço mecânico pelo absorvedor de IV (c2), preferivelmente o negro de fumo, e opcionalmente pela carga inorgânica (c3), é também reticulada quimicamente. As camadas de gravação não reticuladas de álcool polivinílico, negro de fumo e carga inorgânica já têm boa resistência à lâmina dosadora. Essa resistência, no entanto, pode ser aumentada ainda mais por reticulação química do álcool polivinílico. A resistência da camada de gravação em relação à alta umidade atmosférica também é melhorada consideravelmente se o álcool polivinílico for quimicamente reticulado. As camadas de gravação não reticuladas que compreendem álcool polivinílico devem ser manipuladas com cautela. Para evitar impressões digitais na superfície da placa de impressão, o uso de luvas é aconselhável. As camadas de gravação com base em álcool polivinílico reticulado, em contraste, são relativamente insensíveis à umidade ou às impressões digitais e, portanto, não são necessárias medidas específicas durante a manipulação das placas de tampografia.

[0029] Para a reticulação química da camada de gravação com base em álcoois polivinílicos, são contemplados diversos agentes de reticulação, tais como isocianatos polifuncionais, aldeídos mono- ou polifuncionais, epóxidos polifuncionais, ácidos carboxílicos polifuncionais e anidridos carboxílicos polifuncionais.

[0030] Os isocianatos polifuncionais adequados são 2,4-di-isocianato de tolueno (TDI), di-isocianato de metilenodifenila (MDI), di-isocianato de hexametileno (HDI, HMDI), di-isocianato de metilenodifenila polimérico (PMDI), di-isocianato de isoforona (IPDI), 4,4'-di-isocianatodiciclo- hexilmetano (H12MDI), e também poli-isocianatos aromáticos bloqueados à base de TDI e poli-isocianatos alifáticos bloqueados com base no HDI.

[0031] Os aldeídos monofuncionais adequados são formaldeído, acetaldeído, propionaldeído, valeraldeído, capronaldeído e pivalaldeído. Os aldeídos polifuncionais adequados são glioxal, glutaraldeído (1,5- pentanodial), succinaldeído (butanodial) e tereftalaldeído.

[0032] Os epóxidos polifuncionais adequados são 1,2,3,4- diepoxibutano, 1,2,5,6-diepoxi-hexano, 1,2,7,8-diepoxioctano, e também resinas epóxi tais como éter diglicidílico de bisfenol A ou novolacas de epoxifenol.

[0033] Os ácidos carboxílicos polifuncionais adequados são ácido oxálico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimelínico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido tereftálico, ácido ftálico, ácido aspártico e ácido glutamínico.

[0034] Os anidridos carboxílicos polifuncionais adequados são anidrido maleico, anidrido succínico e anidrido ftálico.

[0035] Particularmente preferida entre as reações de reticulação é a reação de álcoois polivinílicos com isocianatos polifuncionais, epóxidos polifuncionais ou aldeídos mono- ou polifuncionais. Essas reações de reticulação realizam-se praticamente de forma quantitativa a temperaturas que não são muito altas. Os reticuladores preferidos são aldeídos tais como formaldeído, acetaldeído, propionaldeído, butiraldeído e aldeídos superiores. Além da sua alta reatividade, uma vantagem adicional desses reticuladores é que eles consistem apenas em carbono, oxigênio e hidrogênio. Consequentemente, em conjunto com álcoois polivinílicos, são produzidas camadas de gravação que, por gravação a laser, liberam consideravelmente menos gases tóxicos do que as camadas de gravação que compreendem componentes que contêm nitrogênio, tais como isocianatos, por exemplo.

[0036] É dada particular preferência à reticulação com aldeídos polifuncionais tais como, por exemplo, glioxal, glutaraldeído ou ácido glioxílico. Especialmente preferido é glioxal. Esse aldeído já está na forma de uma solução aquosa e pode, portanto, ser misturado prontamente a soluções aquosas ou alcoólicas de álcool polivinílico. As soluções são suficientemente estáveis à temperatura ambiente e, portanto, podem ser aplicadas em camadas efetivamente. Após o revestimento, as camadas são aquecidas brevemente a temperaturas de 100°C a 150°C. Nessas condições, o glioxal reage com os grupos OH do álcool polivinílico através dos hemiacetais para formar os acetais mais estáveis. O álcool polivinílico é subsequentemente reticulado. A camada de gravação não pode mais ser finamente dispersa ou dissolvida por água ou uma mistura de água/álcool.

[0037] Existe uma vantagem adicional para a reticulação da camada de gravação. Pode ser necessário atingir a espessura de película seca desejada por construção da camada em uma pluralidade de operações de revestimento individuais. Quando uma camada não reticulada é revestida com uma solução de revestimento idêntica, essa camada é parcialmente dissolvida. Existem defeitos de nivelamento que prejudicam a qualidade do revestimento. Uma camada reticulada, ao contrário, pode ser facilmente revestida. Ao construir a camada em uma pluralidade de operações de revestimento, portanto, é possível obter espessuras de camada muito maiores.

[0038] O reticulador está presente na camada de gravação em geral em quantidades de 0,1 a 20% em peso, com base na quantidade de todos os componentes da camada de gravação gravável a laser. A fração de reticulador é preferivelmente de 1 a 10% em peso.

[0039] Preferivelmente, portanto, além dos componentes (c1), (c2) e opcionalmente (c3), a camada de gravação gravável a laser (c) contém adicionalmente 0,1 a 20% em peso de um reticulador (c4). Os reticuladores preferidos são glioxal ou glutaraldeído.

[0040] Além dos componentes (c1), (c2), opcionalmente (c3) e opcionalmente (c4), a camada de gravação pode compreender outros componentes tais como plastificantes, auxiliares de controle de fluxo e auxiliares de dispersão como outros aditivos (c5). Os aditivos estão geralmente presentes na camada de gravação em quantidades de 0 a 10% em peso, preferivelmente de 0,1 a 5,0% em peso, com base na soma total de todos os componentes (c1) a (c5). A soma total dos componentes (c1) a (c5) faz 100% em peso.

[0041] A camada de gravação gravável a laser está localizada em um material de suporte metálico. O alumínio ou o aço são preferidos como suporte metálico. O aço tem a vantagem de que, nesse caso, o clichê de tampografia pode ser fixado magneticamente na máquina de tampografia. A espessura do suporte metálico pode ser de 0,05 mm a 1 mm. Se for usado aço como material de suporte, é dada preferência a placas de aço com uma espessura de 0,05 a 0,3 mm. As placas de aço galvanizadas com estanho são usadas com preferência para proteção contra corrosão.

[0042] Para a ligação eficaz da camada de gravação gravável a laser ao suporte metálico (a), aplica-se pelo menos uma camada de aderência (b) ao dito suporte. Exemplos de camadas de aderência altamente adequadas são os vernizes de aderência de poliuretano de 2 componentes compreendendo um poliol e um isocianato polifuncional. Alternativamente, é possível usar vernizes de epóxido ou vernizes de aderência de cura radical. Para uma ligação mais eficaz da camada de gravação ao suporte metálico, os vernizes de aderência podem compreender pigmentos ou outros aditivos. A espessura da camada de verniz de aderência ou das várias camadas de aderência é geralmente de alguns micrômetros, preferivelmente de 1 μm a 20 μm.

[0043] Para proteger a superfície da placa de impressão, as placas de tampografia da invenção têm uma película de cobertura que não é removida até antes do processamento da placa de tampografia para o clichê de impressão. Altamente adequadas são películas de cobertura de PET que têm de 50 μm a 200 μm de espessura e têm uma rugosidade média. As películas de PET com uma profundidade média de rugosidade entre 0,3 μm e 3 μm são preferidas para serem usadas como películas de cobertura.

[0044] As camadas individuais da placa de tampografia da invenção podem ser aplicadas de qualquer maneira desejada, por processos de pulverização, laminagem ou lâmina dosadora.

[0045] Em uma modalidade preferida, o suporte metálico é primeiro revestido com o verniz ou vernizes de aderência. Paralelamente, a camada de gravação gravável a laser é aplicada à película de cobertura de PET. Isso é feito dissolvendo o álcool polivinílico em água ou misturas de água/álcool, após o que é adicionado negro de fumo. A suspensão é então dispersa durante um número de horas em um moinho de esferas, produzindo uma boa dispersão do negro de fumo. Os componentes restantes da camada de gravação são posteriormente adicionados. A solução é então revestida sobre a película de PET em uma ou mais etapas, e depois seca.

[0046] No decurso da secagem, a camada de gravação é aquecida brevemente a temperaturas entre 100 e 150°C, e o álcool polivinílico é consumido pela reação com o reticulador - se presente na camada de gravação. Os tempos de secagem e/ou tempos de reação necessários são na região de alguns segundos. A película de cobertura revestida é subsequentemente laminada sobre o suporte metálico. Esse processo de laminação pode ser realizado em seco, sob a ação de calor, ou com a ajuda de um solvente de laminação.

[0047] Se a camada de gravação for produzida não em uma única operação de revestimento, mas em vez disso em uma pluralidade de operações de revestimento parcial consecutivas, é vantajoso se a camada de gravação compreender um reticulador. Nesse caso, a camada aplicada primeiro sofre reticulação ao secar e pode ser subsequentemente revestida prontamente com uma solução de revestimento idêntica. Uma camada não reticulada, ao contrário, não pode ser revestida. Conforme observado, existem defeitos de nivelamento e a qualidade do revestimento é prejudicada.

[0048] Se a camada de gravação for primeiro revestida sobre uma película de cobertura e somente depois laminada sobre o suporte metálico, surpreendentemente, obtêm-se melhores resultados de impressão do que se as camadas individuais forem aplicadas sucessivamente ao suporte metálico e forradas na extremidade com uma película de cobertura. Presumivelmente, quando a camada de gravação é aplicada, a geometria da superfície da película de PET tem imagem formada sobre essa camada e é produzida uma superfície mais uniforme, intensificando assim o comportamento de deslizamento da lâmina dosadora na máquina de tampografia.

[0049] Portanto, é dada preferência a um método para a produção de uma placa de tampografia da invenção, compreendendo as etapas de (i) revestir o suporte de metal com a camada de aderência, (ii) aplicar a camada de gravação gravável a laser na película de cobertura de PET e secar a camada de gravação, (iii) laminar a película de cobertura de PET revestida sobre o suporte de metal revestido com a camada de aderência.

[0050] Uma outra matéria da presente invenção é um método para produzir um clichê de tampografia a partir de uma placa de tampografia gravável a laser da invenção, compreendendo as etapas (iv) a (vi): (iv) remover a película de cobertura da placa de impressão do tampão, (v) gravar as depressões na camada de gravação gravável a laser por meio de um laser IV, (vi) limpar o clichê de tampografia gravado a laser através da lavagem com um solvente.

[0051] Após a remoção da película de cobertura, as depressões são gravadas com o auxílio de um laser na camada de gravação da placa de tampografia. Se negro de fumo for usado como absorvedor de IV, as placas de tampografia da invenção podem ser gravadas com todos os lasers comercialmente comuns, como, por exemplo, diodos de laser IV (830 nm) ou lasers de Nd:YAG de estado sólido ou fibra (1064 nm) ou lasers de CO2 (10,6 μm). No que se refere à finura da gravação a laser, ou resolução máxima da gravação, a regra básica é que os laseres Nd:YAG, ou diodos a laser que operam no IV próximo, respectivamente, são superiores aos laseres de CO2.

[0052] No caso de linhas muito finas ou elementos de imagem, eles são marcados na camada de gravação sem processamento posterior dos dados. No caso de aplicações de alta qualidade, ou quando elementos de imagem relativamente grandes devem ser impressos, é comum prover triagem adicional dos elementos de imagem, de modo a dar à lâmina dosadora uma superfície de repouso e evitar o afundamento da lâmina nos elementos de imagem. Para habilitar isso, os elementos de imagem são providos com uma tela de ponto ou linha. A resolução da tela é habitualmente na ordem de grandeza de 60 a 120 L/cm. Cerca de 10% a 30% da superfície permanece levantada e forma pontos de tela individuais ou estruturas de linha/rede, nas quais a lâmina dosadora é capaz de deslizar. O diâmetro dos pontos de tela levantados, dependendo da resolução e cobertura de superfície selecionada, é nesse caso de cerca de 20 μm a 100 μm. Dependendo da resolução selecionada e da cobertura da superfície, os pontos levantados também podem ser quadrados ou ter formas angulares mais complexas. Para a impressão, a tinta que está localizada nas depressões entre os elementos levantados é posteriormente transferida para o tampão. É evidente que na impressão, os elementos levantados, de tela fina e de linha estão sujeitos a carregamento mecânico maciço. Se a resistência da lâmina dosadora for inadequada, os pontos de tela individuais serão desgastados ou cairão completamente, ou arranhões ou fugas serão aparentes nos elementos de linha.

[0053] As profundidades da gravação são geralmente entre 20 e 30 μm. Para a gravação a laser das placas de tampografia da invenção, uma entrada de energia de10 J/cm2 a 20 J/cm2é geralmente necessária. A energias mais altas, a resolução dos elementos finos é prejudicada. Os elementos finos não serão mais visualizados com detalhes precisos. Eles serão danificados, ou sofrerão derretimento parcial, ou queimarão. Se as energias são muito baixas, a gravação não será suficientemente profunda.

[0054] Os lasers podem gravar a placa de tampografia de forma plana ou, esticados sobre um tambor, circularmente. A gravação também pode ocorrer diretamente na máquina de tampografia. Depois de terem sido gravados, os clichês de tampografia são geralmente limpos por enxágue com um fluido de limpeza para remover o pó do laser e outros contaminantes. Para as placas de tampografia da invenção, os produtos de limpeza à base de solventes, ésteres ou cetonas de hidrocarbonetos são prontamente adequados. A água e os álcoois, inversamente, são menos adequados, devido ao inchaço dos clichês de tampografia.

[0055] A resistência da lâmina dosadora dos clichês de tampografia da invenção depende não apenas da composição da camada de gravação, mas também da qualidade da superfície e da rugosidade da superfície. Os valores de rugosidade típicos, medidos como a profundidade de rugosidade média Rz de acordo com DIN 4768, devem ser superiores a 0,3 μm e inferiores a 3 μm. A valores de rugosidade mais altos, a placa pode tonalizar, isto é, transferir tinta de impressão para as áreas de não imagem. No caso de camadas inteiramente lisas, surpreendentemente, a resistência da lâmina dosadora é menor.

[0056] Os clichês de tampografia gravados são posteriormente montados na máquina de tampografia. Os clichês geralmente são fixados magneticamente, algo que, naturalmente, necessita de um suporte de aço magnético. É feita uma distinção entre máquinas com vasos de lâminas de tinta fechados e abertos. Para impressões de alta qualidade, as máquinas com um vaso de lâmina fechado são preferidas. Nesse caso, no entanto, a carga mecânica nos clichês é maior do que no sistema aberto.

[0057] Para a impressão, são utilizadas tintas de um componente à base de solvente ou tintas de dois componentes. É comum usar tintas de impressão com base em resinas de poliéster. Os solventes típicos são solventes de hidrocarbonetos aromáticos ou alifáticos, ciclo-hexanona e acetatos. Os agentes de cura usados são geralmente isocianatos alifáticos polifuncionais. Para a cura final, essas tintas geralmente requerem vários dias. Mais recentemente, as tintas de impressão com cura UV também foram cada vez mais usadas.

[0058] Uma outra matéria da presente invenção, portanto, é um método para imprimir um substrato pelo processo de tampografia com um clichê de tampografia da invenção, obtido pelo método descrito acima, compreendendo as etapas (vii) a (x): (vii) fixar o clichê de impressão do tampão na máquina de tampografia, (viii) imprimir com tinta de impressão o clichê de tampografia com uma tinta de impressão com base em solvente, (ix) descartar o excesso de tinta de impressão por meio de uma lâmina dosadora, (x) transferir a tinta de impressão por meio de um tampão de borracha no substrato a ser impresso.

[0059] A invenção é esclarecida com mais detalhes pelos exemplos abaixo.

Exemplos Produção de placas de tampografia Exemplo 1

[0060] Uma placa de aço galvanizada com estanho de 240 μm de espessura foi revestida com um verniz de aderência de poliuretano de 2 componentes (revestimento superior de PU 2K GM60-6203 da BASF e Desmodur L67MPA/X da Bayer como agente de cura em uma razão de 2:1) em um revestidor de cortina. Após a aplicação do verniz de aderência, a placa foi cozida a 250°C durante 1 minuto. O peso médio do revestimento do verniz de aderência foi de 15 μm.

[0061] Paralelamente a isso, uma película de PET de rugosidade média (Melinex 383, espessura da camada 125 mm, disponível em Dupont- Teijin) foi revestida com uma camada de gravação gravável a laser. A composição da camada de gravação é reproduzida na tabela abaixo.

[0062] Os componentes da camada de gravação foram dissolvidos em água/n-propanol em uma razão de 3:1 (teor de sólidos 16,3% em peso) e dispersos em um moinho de esferas durante 3 h. A solução foi aplicada pelo processo de aplicação do rolo dosador em uma linha de revestimento com sistema de aplicador duplo. No primeiro sistema de aplicador, aplicou-se uma espessura de película seca de 10 μm; no segundo sistema de aplicador, uma espessura de película seca de 20 μm. A velocidade da manta era de 10 m/min e o comprimento do túnel de secagem era de cerca de 12 m, resultando assim em um tempo de secagem de 72 segundos. A secagem foi realizada por ar circulante aquecido em um processo em contracorrente. A temperatura máxima do ar circulante no secador foi de 145°C. A película de PET revestida com a camada de gravação foi subsequentemente laminada sobre a placa de aço revestida. O n-Propanol foi usado como um assistente de laminação. As placas de tampografia foram depois armazenadas à temperatura ambiente durante 2 dias e depois processadas posteriormente.

Exemplo 2

[0063] Procedimento de acordo com o exemplo 1, mas sem carga inorgânica na camada de gravação.

Exemplo 3

[0064] Procedimento de acordo com o exemplo 1, mas a camada de gravação foi adicionalmente reticulada com glioxal.

[0065] A composição da camada de gravação de acordo com o exemplo 3 é reproduzida na tabela abaixo.

Exemplo 4

[0066] Procedimento de acordo com o exemplo 3, mas Silbond 800 EST do Grupo Quarzwerke foi usado como carga inorgânica.

Testes de impressão e gravação a laser

[0067] A película de cobertura das placas de tampografia dos exemplos 1 a 4 foi removida.

[0068] As placas foram montadas no tambor de um laser IV (Thermoflex X 48, Xeikon) e submetidas a laser com uma resolução de 5080 dpi. O motivo a laser incluiu três cunhas de tela diferentes, a resolução da tela selecionada sendo 80 L/cm, 100 L/cm e 120 L/cm. Para cada decisão, a cobertura da superfície variou de 70% a 90%. A cobertura de superfície em tampografia significa a área de porcentagem removida por gravação, em comparação com a área total.

[0069] A potência do laser era de 30 watts. A máxima distinção de formação de imagem foi alcançada a uma velocidade de rotação de 3,5 rotações por segundo. Essa velocidade de rotação corresponde a uma entrada de energia de 15 J/cm2.

[0070] Os clichês gravados foram posteriormente montados em uma máquina de tampografia (de Morlock, vaso de lâmina fechado). A tinta de tampografia usada foi uma tinta de impressão com base em solvente, Marabu TPY980 (branco). A tinta contém hidrocarbonetos, cetonas e acetatos como solventes. O agente de cura adicionado foi 10% de agente de cura de isocianato H1 da Marabu. Os clichês foram processados com uma frequência em cada caso de 1000 operações de lâmina dosadora por hora e foram submetidos, após 1 hora em cada caso, a exame microscópico de danos/erosão, etc. Assim que os danos iniciais, como a ausência de elementos de tela individuais, foram detectáveis, o teste foi encerrado e o número de operações da lâmina dosadora foi gravado.

[0071] Os resultados dos testes de impressão são reproduzidos na tabela abaixo.

[0072] A película de cobertura foi prontamente removível de todos os clichês. A aderência ao suporte de aço envernizado foi alta. A camada de gravação não pôde mais ser removida do suporte. Após o revestimento e a secagem, a camada de gravação permaneceu solúvel em água nos testes sem reticulador, o que significa que a camada poderia ser dissolvida com dispersão fina. As camadas reticuladas, ao contrário, eram insolúveis em água. Não houve problemas com o tratamento das camadas de gravação reticuladas. Quando as superfícies de placas não reticuladas dos exemplos 1 e 2 foram tocadas, em contraste, apresentaram impressões digitais significativas.

[0073] As placas de impressão foram gravadas com uma energia laser de 14 J/cm2. A profundidade de gravação de cerca de 30 μm foi alcançada no caso de todos os clichês. Em todos os clichês, elementos finos podem ter imagem formada até uma cobertura de superfície de 90%. Os elementos elevados e finos eram aproximadamente quadrados com um comprimento de borda de 15 μm. Não foi observada qualquer rebarba fundida em nenhum clichê.

[0074] Uma característica notável foi a resistência da lâmina dosadora inesperadamente boa da placa de impressão do exemplo 1 sem reticulador químico, que suportou até 4000 operações de lâmina dosadora sem danos. Em contraste, a resistência da lâmina dosadora da placa de impressão de acordo com o exemplo 2 (sem carga inorgânica) foi significativamente mais fraca. As placas de impressão dos exemplos 3 e 4, nas quais a camada de gravação foi adicionalmente reticulada quimicamente, tinha excelentes resistências de lâmina dosadora. Após 40.000 operações de lâmina dosadora, esses clichês ainda não estavam danificados.

Claims

1. Placa de tampografia gravável a laser, compreendendo pelo menos (a) um suporte de metal, (b) uma camada de aderência, (c) uma camada de gravação gravável a laser tendo uma espessura de camada de 20 μm a 200 μm, compreendendo (c1) 40 a 95% em peso de um álcool polivinílico, (c2) 5 a 50% em peso de um absorvedor de IF, (c3) 0 a 30% em peso de uma carga inorgânica, (c4) 0 a 20% em peso de um reticulador e (c5) 0 a 10% em peso de aditivos adicionais. (d) uma película de cobertura caracterizadapelo fato de que o reticulador (c4) é selecionado de um grupo consistindo em isocianato polifuncional, aldeídos mono- ou polifuncionais, epóxidos polifuncionais, ácidos carboxílicos polifuncionais e anidridos carboxílicos polifuncionais.

2. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a camada de gravação (c) gravável a laser compreende como álcool polivinílico (c1) um éster de álcool polivinílico parcialmente hidrolisado com um grau de hidrólise de 50 a 98% em mol.

3. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadapelo fato de que a camada de gravação (c) compreende, como absorvente de IV (c2) negro de fumo, nanopartículas de grafite ou carbono.

4. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadapelo fato de que a camada de gravação (c) compreende 5 a 30% em peso de uma carga inorgânica.

5. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato de que a camada de gravação (c) compreende uma carga inorgânica (c3) tendo uma dureza > que 4 Mohs.

6. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadapelo fato de que a camada de gravação (c) compreende como carga inorgânica (c3) um quartzo finamente moído cuja superfície foi modificada com silanos.

7. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadapelo fato de que a soma total de absorvente de IV (c2) e de carga inorgânica (c3) na camada de gravação é < que 50% em peso.

8. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato de que o reticulador é glioxal ou glutaraldeído.

9. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizadapelo fato de que a camada de aderência é um verniz de aderência de poliuretano de 2 componentes.

10. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizadapelo fato de que o suporte de metal (a) é uma placa de aço com uma espessura de 50 a 300 μm.

11. Placa de tampografia gravável a laser de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizadapelo fato de que a película de cobertura é uma película de PET com uma profundidade de rugosidade média Rz de 0,3 a 3 μm.

12. Método para produzir uma placa de tampografia, caracterizadopelo fato de que compreende (a) um suporte de metal, (b) uma camada de aderência, (c) uma camada de gravação gravável a laser tendo uma espessura de camada de 20 μm a 200 μm, (d) uma película de cobertura em que a gravação gravável a laser (c) compreendendo (c1) 40 a 95% em peso de um álcool polivinílico, (c2) 5 a 50% em peso de um absorvedor de IF, (c3) 0 a 30% em peso de uma carga inorgânica, (c4) 0 a 20% em peso de um reticulador e (c5) 0 a 10% em peso de aditivos adicionais. pelo menos ser com as etapas (i) a (iii): (i) revestir o suporte de metal com a camada de aderência, (ii) aplicar a camada de gravação gravável a laser na película de cobertura de PET e secar a camada de gravação em uma ou mais etapas, (iii) laminar a película de cobertura de PET revestida sobre o suporte de metal revestido com a camada de aderência.

13. Método para produzir um clichê de tampografia a partir de uma placa de tampografia gravável a laser como definida na reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ser com as etapas (iv) a (vi): (iv) remover a película de cobertura da placa de impressão do tampão, (v) gravar as depressões na camada de gravação gravável a laser por meio de um laser IV, (vi) limpar o clichê de tampografia gravado a laser através da lavagem com um solvente.

14. Método para imprimir um substrato pelo processo de tampografia com um clichê de tampografia que pode ser obtido pelo método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que tem as etapas (vii) a (x): (vii) fixar o clichê de impressão do tampão na máquina de tampografia, (viii) imprimir com tinta de impressão o clichê de tampografia com uma tinta de impressão com base em solvente, (ix) descartar o excesso de tinta de impressão por meio de uma lâmina dosadora, (x) transferir a tinta de impressão por meio de um tampão de borracha no substrato a ser impresso.