DE10113926A1 - Verfahren zur Herstellung von Flexodruckplatten mittels Lasergravur - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen durch Eingravieren eines druckenden Reliefs in ein lasergravierbares Flexodruckelement, das eine fotochemisch vernetzte Reliefschicht aufweist, wobei die Reliefschicht transparent ist und einen oxidischen, silikatischen oder zeolithischen Feststoff mit einer Partikelgröße zwischen 1 und 400 nm in einer Menge von 0,1 bis 8 Gew.-% bzgl. der Menge aller Komponenten der Reliefschicht umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen durch Eingravieren eines druckenden Reliefs in ein lasergravierbares Flexodruckelement, das eine fotochemisch vernetzte Reliefschicht aufweist, wobei die Reliefschicht trans­ parent ist und einen oxidischen, silikatischen oder zeolithischen Feststoff mit einer Partikelgröße zwischen 1 und 400 nm in einer Menge von 0,1 bis 8 Gew.-% bzgl. der Menge aller Komponenten der Reliefschicht umfasst.

Bei der Technik der Laser-Direktgravur zur Herstellung von Flexo­ druckformen wird ein zum Drucken geeignetes Relief direkt in eine dazu geeignete Reliefschicht eingraviert. Die Gravur von Gummi­ druckzylindern mittels Lasern ist zwar prinzipiell seit Ende der 60er-Jahre bekannt. Breiteres wirtschaftliches Interesses hat diese Technik aber erst in den letzten Jahren mit dem Aufkommen von verbesserten Lasersystemen gewonnen. Zu den Verbesserungen bei den Lasersystemen zählen bessere Fokussierbarkeit des Laser­ strahls, höhere Leistung sowie computergesteuerte Strahlführung.

Die Laser-Direktgravur weist gegenüber der konventionellen Her­ stellung von Flexodruckplatten mehrere Vorteile auf. Eine Reihe von zeitaufwändigen Verfahrensschritten, wie Erstellung eines fo­ tografischen Negativs oder Entwickeln und Trocknen der Druckform, können entfallen. Weiterhin lässt sich die Flankenform der ein­ zelnen Reliefelemente bei der Lasergravur-Technik individuell ge­ stalten. Während bei Photopolymerplatten die Flanken eines Re­ liefpunktes von der Oberfläche bis zum Reliefgrund kontinuierlich auseinanderlaufen, kann mittels Lasergravur auch eine im oberen Bereich senkrecht oder fast senkrecht abfallende Flanke, die sich erst im unteren Bereich verbreitert, eingraviert werden. Somit kommt es auch mit zunehmender Abnutzung der Platte während des Druckvorganges zu keiner oder allenfalls einer geringen Tonwert­ zunahme. Weitere Einzelheiten zur Technik der Lasergravur sind beispielsweise dargestellt in "Technik des Flexodrucks", S. 173 ff., 4. Aufl., 1999, Coating Verlag, St. Gallen, Schweiz.

EP-B 640 043 und EP-B 640 044 offenbaren einschichtige bzw. mehr­ schichtige elastomere lasergravierbare Aufzeichnungselemente zur Herstellung von Flexodruckplatten. Die Elemente bestehen aus "verstärkten" elastomeren Schichten. Zur Herstellung der Schicht werden elastomere Bindemittel, insbesondere thermoplastische Elastomere wie beispielsweise SBS-, SIS- oder SEBS-Blockcopolymere eingesetzt. Durch die sogenannte Verstärkung wird die mechanische Festigkeit der Schicht erhöht. Die Verstärkung wird entweder durch bestimmte Füllstoffe, fotochemische bzw. thermochemische Vernetzung oder Kombinationen davon erreicht. Aufgabe der Ver­ stärkungsfüllstoffe ist es, die mechanischen Eigenschaften der lasergravierbaren Aufzeichnungselemente, beispielsweise der Zug­ festigkeit, Steifigkeit oder Abrasivität, zu verbessern. Hierzu sind größere Mengen an Füllstoffen erforderlich. Die Beispiele von EP-B 640 043 offenbaren den Zusatz von 10 bis 25 Gew.-% Ruß bezüglich der Summe alle Komponenten der Schicht als Verstär­ kungsfüllstoff.

Die genannten Aufzeichnungsmaterialien können darüber hinaus auch noch stark gefärbte Pigmente oder Farbstoffe als IR-Absorber zur Steigerung der Empfindlichkeit gegenüber Laserstrahlung aufwei­ sen. Ruß erfüllt eine Doppelfunktion und wirkt sowohl als IR-Ab­ sorber wie als Verstärkungsfüllstoff.

Die Verwendung von stark gefärbten IR-Absorbern führt zu weitge­ hend opaken Schichten. Derartige Schichten lassen sich als Ganzes nicht mehr fotochemisch vernetzen, da die Eindringtiefe der akti­ nischen Strahlung aufgrund der sehr starken Absorption nur be­ grenzt ist. Als Lösung schlägt EP-B 640 043 daher vor, eine dicke Schicht durch Gießen einer Vielzahl dünner Schichten, jeweils ge­ folgt von fotochemischer Vernetzung jeder Einzelschicht, herzu­ stellen. Diese Vorgehensweise ist jedoch umständlich, teuer und macht auch andere Produktionsanlagen erforderlich.

Zur Herstellung von Flexodruckplatten mittels Lasergravur können aber prinzipiell auch handelsübliche fotopolymerisierbare Flexo­ druckelemente ohne IR-Absorber eingesetzt werden. Die Empfind­ lichkeit üblicher elastomerer Bindemittel gegenüber CO₂-Lasern (Wellenlänge ca. 10 µm) ist im Regelfalle ausreichend zur Laser­ gravur. US 5,259,311 offenbart ein Verfahren, bei dem in einem ersten Schritt ein konventionelles Flexodruckelement durch voll­ flächige Bestrahlung fotochemisch vernetzt und in einem zweiten Schritt mittels eines Lasers ein druckendes Relief eingraviert wird.

Die Verwendung konventioneller Flexodruckelemente zur Lasergravur hat den großen Vorteil, dass keine neuen Produktionsanlagen für eine neuartige Produktlinie erforderlich sind, sondern die beste­ henden Anlagen verwendet werden können.

Bei der Lasergravur konventioneller Flexodruckelemente verbleiben aber dennoch eine Reihe von technischen Problemen zu lösen.

Im Idealfalle sollten die Reliefschichten von lasergravierbaren Flexodruckelementen im Zuge der Lasergravur nicht schmelzen, son­ dern es sollte möglichst ein direkter Übergang der Abbauprodukte in die Gasphase stattfinden. Das vorherige Rufschmelzen der Schicht ist nachteilig: Es können sich Schmelzränder um eingra­ vierte Vertiefungen herum bilden, und die Kanten der Reliefele­ mente werden unschärfer. Mit Flexodruckformen, die derartige Un­ regelmäßigkeiten aufweisen, werden Drucke schlechterer Qualität erhalten als mit Druckformen ohne solche Unregelmäßigkeiten.

Die vergleichsweise weichen Reliefschichten von üblichen Flexo­ druckplatten, insbesondere solche mit thermoplastischen Elastome­ ren als Bindemittel, neigen jedoch im Zuge der Lasergravur stark dazu, Schmelzränder zu bilden.

Weiterhin ist die Auflösung derartiger Flexodruckplatten häufig unbefriedigend. In der Praxis sind die vom Laser eingravierten Linien weitaus breiter als eigentlich erwünscht, so dass zwei dicht benachbarte Vertiefungen, die eigentlich durch einen Mit­ telsteg voneinander getrennt bleiben sollten, zu einer einzigen Vertiefung zusammenfallen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein verbessertes Ver­ fahren zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Lasergravur bereitzustellen, mit dem das Auftreten von Schmelzrändern vermie­ den und eine deutlich höhere Auflösung erzielt werden kann. Die als Ausgangsmaterial für das Verfahren verwendeten Flexodruckele­ mente sollten auf den gleichen Produktionsanlagen wie konventio­ nelle Flexodruckelemente produziert werden können.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich durch den Zusatz von feinteiligen oxidischen, silikatischen oder zeolithischen Füllstoffen zu lasergravierbaren Flexodruckelementen deren Auflö­ severmögen erheblich verbessern lässt, und gleichzeitig auch das Auftreten von Schmelzrändern vermieden wird. Es war auch für den Fachmann besonders überraschend und unerwartet, dass bereits ge­ ringe Mengen der besagten Füllstoffe ausreichend sind, um den ge­ schilderten Effekt zu erzielen.

Dementsprechend wurde ein Verfahren zur Herstellung von transpa­ renten Flexodruckformen durch Eingravieren eines druckenden Re­ liefs in ein lasergravierbares Flexodruckelement gefunden, das eine transparente Reliefschicht aufweist, die durch fotochemische Vernetzung erhalten wurde, wobei die Reliefschicht 0,1 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 5 Gew.-% eines oxidischen, silikati­ schen oder zeolithischen Feststoffes mit einer Partikelgröße zwi­ schen 1 und 400 nm umfasst.

Zu der Erfindung ist im Einzelnen das Folgende auszuführen:

Für das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Flexodruckelement eingesetzt, welches mindestens eine auf einem dimensionsstabilen Träger aufgebrachte, transparente und lasergravierbare elastomere Schicht aufweist, die fotochemisch vernetzt worden ist.

Unter dem Begriff "lasergravierbar" ist zu verstehen, dass die Reliefschicht die Eigenschaft besitzt, Laserstrahlung, insbeson­ dere die Strahlung eines IR-Lasers, zu absorbieren, so dass sie an solchen Stellen, an denen sie einem Laserstrahl ausreichender Intensität ausgesetzt ist, entfernt oder zumindest abgelöst wird. Vorzugsweise wird die Schicht dabei ohne vorher zu Schmelzen ver­ dampft oder thermisch oder oxidativ zersetzt, so dass ihre Zer­ setzungsprodukte in Form von heißen Gasen, Dämpfen, Rauch oder kleinen Partikeln von der Schicht entfernt werden.

Der Begriff "transparent" ist so zu verstehen, dass die Relief­ schicht des lasergravierbaren Elements genauso wie übliche photo­ polymerisierbare Flexodruckplatten weitgehend durchsichtig ist, d. h. dass sich darunter befindliche Strukturen mit dem bloßen Auge erkannt werden können. Dies schließt nicht aus, dass die Platte in einem gewissen Maße eingefärbt sein kann.

Beispiele geeigneter dimensionsstabiler Träger sind insbesondere Folien aus Metallen wie Stahl, Aluminium, Kupfer oder Nickel oder aus Kunststoffen wie Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen­ naphthalat (PEN), Polybutylenterephthalat, Polyamid oder Polycar­ bonat. Als dimensionsstabile Träger kommen vor allem dimensions­ stabile Polyesterfolien, insbesondere PET- oder PEN-Folien oder aber dünne, flexible Träger aus Aluminium oder rostfreiem Stahl in Frage. Als Träger können auch konische oder zylindrische Röh­ ren aus den besagten Materialien, sogenannte Sleeves, eingesetzt werden. Für Sleeves eignen sich auch Glasfasergewebe oder Ver­ bundmaterialien aus Glasfasern und geeigneten polymeren Werkstof­ fen.

Zur besseren Haftung der lasergravierbaren Schicht kann der di­ mensionsstabile Träger mit einer geeigneten Haftschicht beschich­ tet werden.

Die transparente, lasergravierbare Schicht umfasst mindestens ein elastomeres Bindemittel. Als elastomere Bindemittel für die la­ sergravierbare Schicht sind insbesondere solche Polymere geei­ gnet, die 1,3-Dien-Monomere wie Isopren oder Butadien einpolyme­ risiert enthalten. Je nach Art des Einbaues der Monomeren weisen derartige Bindemittel vernetzbare Olefin-Gruppen als Bestandteil der Hauptkette (1,4-Einbau) oder als Seitengruppe auf (1,2-Ein­ bau). Als Beispiele seien Naturkautschuk, Polybutadien, Polyiso­ pren, Styrol-Butadien-Kautschuk, Nitril-Butadien-Kautschuk, Bu­ tyl-Kautschuk, Styrol-Isopren-Kautschuk, Polynorbornen-Kautschuk oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) genannt.

Es können aber auch prinzipiell Ethylen-Propylen-, Ethylen-Acry­ lester-, Ethylen-Vinylacetat oder Acrylat-Kautschuke eingesetzt werden. Weiterhin geeignet sind auch hydrierte Kautschuke oder elastomere Polyurethane. Es können auch modifizierte Bindemittel eingesetzt werden, bei denen vernetzbare Gruppen durch Pfrop­ fungsreaktionen in das polymere Molekül eingeführt werden. Beson­ ders bevorzugt sind in organischen Lösungsmitteln lösliche Binde­ mittel, weil diese Bindemittel mit wässrigen Druckfarben oder al­ koholisch/wässrigen Druckfarben meist nur eine geringe Quellung aufweisen.

Insbesondere geeignet als elastomere Bindemittel sind thermopla­ stisch elastomere Blockcopolymere aus Alkenylaromaten und 1,3-Dienen. Bei den Blockcopolymeren kann es sich sowohl um li­ neare Blockcopolymere oder auch um radiale Blockcopolymere han­ deln. Üblicherweise handelt es sich um Dreiblockcopolymere vom A- B-A-Typ, es kann sich aber auch um Zweiblockpolymere vom A-B-Typ handeln, oder um solche mit mehreren alternierenden elastomeren und thermoplastischen Blöcken, z. B. A-B-A-B-A. Es können auch Ge­ mische zweier oder mehrerer unterschiedlicher Blockcopolymerer eingesetzt werden. Handelsübliche Dreiblockcopolymere enthalten häufig gewisse Anteile an Zweiblockcopolymeren. Die Dien-Einhei­ ten können 1,2- oder 1,4-verknüpft sein. Sie können auch ganz oder teilweise hydriert sein. Es können sowohl Blockcopolymere vom Styrol-Butadien wie vom Styrol-Isopren-Typ eingesetzt werden. Sie sind beispielsweise unter dem Namen Kraton® im Handel erhält­ lich. Weiterhin einsetzbar sind auch thermoplastisch elastomere Blockcopolymere mit Endblöcken aus Styrol und einem statistischen Styrol-Butadien-Mittelblock, die unter dem Namen Styroflex® er­ hältlich sind.

Die Art und die Menge des eingesetzten Bindemittels werden vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Reliefschicht gewählt. Im Regelfalle hat sich eine Menge von 45 bis 95 Gew.-% des Bindemittels bezüglich der Menge aller Bestandteile der lasergravierbaren Schicht bewährt. Es können auch Gemische ver­ schiedener Bindemittel eingesetzt werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Re­ liefschicht ein anorganischer Feststoff zugesetzt.

Die Partikelgröße des erfindungsgemäß zugesetzten Feststoffes liegt zwischen 1 und 400 nm. Bevorzugt liegt die Partikelgröße zwischen 2 und 200 nm und ganz besonders bevorzugt zwischen 5 und 100 nm. Sie ist somit kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. Die lasergravierbare Schicht, die den Füllstoff enthält, erscheint dementsprechend transparent. Bei runden oder annähernd runden Partikeln bezieht sich die Angabe der Partikelgröße auf den Durchmesser, bei unregelmäßig geformten, wie beispielsweise bei nadelförmigen Partikeln auf die längste Achse. Unter Parti­ kelgröße ist die Primärpartikelgröße zu verstehen. Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass Feststoffpartikel mit ab­ nehmender Primärpartikelgröße immer stärker zur Agglomeration neigen, und dementsprechend größere Sekundärpartikel bilden. Sie müssen daher für die Anwendung in einer bestimmten Matrix übli­ cherweise sehr intensiv dispergiert werden.

Insbesondere bewährt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens haben sich Füllstoffe mit einer spezifischen Oberfläche zwischen 30 und 300 m²/g und ganz besonders solche mit 100 bis 200 m²/g.

Die Füllstoffe sind im allgemeinen farblos. Die Erfindung umfasst aber auch, für Spezialanwendungen farbige Füllstoffe einzusetzen, vorausgesetzt, die Reliefschicht bleibt transparent und die foto­ chemische Vernetzung der Reliefschicht wird dadurch nicht beein­ trächtigt.

Der zugesetzte Füllstoff wird aus der Gruppe der oxidischen, si­ likatischen oder zeolithischen Feststoffe ausgewählt.

Beispiele für geeignete Füllstoff sind feinteilige Mikroglaspar­ tikel, wie beispielsweise Spheriglas® (Fa. Dotters-Ballotini). Als Silikat eingesetzt werden können beispielsweise feinteiliger Bentonit oder Alumosilikate wie feinteilige Feldspäte.

Als oxidische Feststoffe sind insbesondere Oxide oder Mischoxide der Elemente Silicium, Aluminium, Magnesium, Titan oder Calcium geeignet. Diese können auch noch zusätzlich Dotierungsstoffe ent­ halten. Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass fein­ teilige anorganische Feststoffe immer gewisse Mengen an Wasser entweder oberflächlich adsorbiert oder chemisch gebunden haben. Eingesetzt werden können Oxide, die durch Fällungsprozese erhalten wurden, wie beispielsweise Fällungskieselsäure. Ganz beson­ ders geeignet sind pyrogene Oxide, also durch thermische Zerset­ zung geeigneter Ausgangsprodukte erhaltene Verbindungen. Insbe­ sondere können pyrogene Siliciumdioxide pyrogene Aluminiumoxide, pyrogene aluminiumdotierte Siliciumdioxide oder pyrogene Titan­ dioxide eingesetzt werden. Derartige Oxide sind beispielsweise unter dem Namen Aerosil® (Fa. degussa.) im Handel erhältlich. Die Füllstoffe können auch mit geeigneten Dispergierhilfsmitteln, Haftvermittlern oder Hydrophobierungsmitteln belegt sein. Es kön­ nen auch Gemische von zwei oder mehreren Füllstoffen eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß werden für das Verfahren 0,1 bis 8 Gew.-% des feinteiligen Füllstoffes eingesetzt. Die Mengenangabe bezieht sich auf die Summe aller Bestandteile der lasergravierbaren Re­ liefschicht. Bevorzugt umfasst die Schicht 0,2 bis 5 Gew.-% des Füllstoffes und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 2 Gew.-%.

Die lasergravierbare Schicht ist fotochemisch vernetzt. Zur foto­ chemischen Vernetzung werden der lasergravierbaren Aufzeichnungs­ schicht im Regelfalle polymerisierbare monomere oder oligomere Verbindungen zugegeben werden, die polymerisierbare Gruppen auf­ weisen. Polymerisierbare bzw. vernetzbare Gruppen können aber auch Bestandteile des elastomeren Bindemittels selbst sein, wobei es sich um vernetzbare Gruppen in der Hauptkette, um endständige Gruppen und/oder um seitenständige Gruppen handeln kann. Die Mo­ nomeren sollen mit den Bindemitteln verträglich sein und minde­ stens eine polymerisierbare, olefinisch ungesättigte Gruppe auf­ weisen. Als besonders vorteilhaft haben sich Ester oder Amide der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit mono- oder polyfunktionellen Alkoholen, Aminen, Aminoalkoholen oder Hydroxyethern und -estern, Styrol oder substituierte Styrole, Ester der Fumar- oder Malein­ säure oder Allylverbindungen erwiesen. Beispiele für geeignete Monomere sind Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Laurylacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldi­ methacrylat, 1,9-Nonandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Dioctylfumarat, N-Dodecylmaleimid. Es können auch geeignete Oli­ gomere mit olefinischen Gruppen eingesetzt werden. Selbstver­ ständlich können auch Mischungen verschiedener Monomerer bzw. Oligomerer eingesetzt werden, vorausgesetzt diese sind miteinan­ der verträglich. Die Gesamtmenge eventuell eingesetzter Monomerer wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Auf­ zeichnungschicht festgelegt. Sie richtet sich unter anderem bei­ spielsweise danach, ob das polymere Bindemittel selbst schon über polymerisierbare Gruppen verfügt. Im Regelfalle sollten aber 45 Gew.-% bezüglich der Menge aller Bestandteile der lasergravierba­ ren Schicht nicht überschritten werden.

Zum fotochemischen Vernetzen können in bekannter Art und Weise Fotoinitiatoren wie beispielsweise Benzoin oder Benzoinderivate, wie α-Methylbenzoin oder Benzoinether, Benzilderivate, wie z. B. Benzilketale, Acylarylphosphinoxide, Acylarylphosphinsäureester, Mehrkernchinone eingesetzt werden, ohne dass die Aufzählung dar­ auf beschränkt sein soll. Die Vernetzung wird in an sich bekann­ ter Art und Weise durch Bestrahlung mit aktinischer, also che­ misch wirksamer Strahlung durchgeführt. Geeignet ist insbesondere UV-A-Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 320 und 400 nm, bzw. UV-A/VIS-Strahlung mit einer Wellenlänge von 320 bis ca. 700 nm. Die Art und Menge des Fotoinitiators wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Schicht festgelegt. Er wird beispielsweise darauf achten, bei der Verwendung von TiO₂ als Füllstoff einen Initiator einzusetzen, der nicht unterhalb 415 nm absorbiert. Im Regelfalle beträgt die Menge an Fotoinitiator zwi­ schen 0,1 und 5 Gew.-%.

Die lasergravierbare Schicht kann zusätzlich Weichmacher enthal­ ten. Beispiele für geeignete Weichmacher sind modifizierte und unmodifizierte Naturöle und -harze, Alkyl-, Alkenyl-, Arylalkyl- oder Arylalkenylester von Säuren, wie Alkansäuren, Arylcarbonsäu­ ren oder Phosphorsäure; synthetische Oligomere oder Harze wie Oligostyrol, oligomere Styrol-Butadien-Copolymere, oligomere α-Methylstyrol/p-Methylstyrol-Copolymere, flüssige Oligobuta­ diene, oder flüssige oligomere Acrylnitril-Butadien-Copolymere; sowie Polyterpene, Polyacrylate, Polyester oder Polyurethane, Po­ lyethylen, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke oder α-Methyl- Oligo(ethylenoxid). Beispiele besonders gut geeigneter Weichma­ cher sind paraffinische Mineralöle; Ester von Dicarbonsäuren wie Dioctyladipat oder Terephthalsäuredioctylester; naphthenische Weichmacher oder Polybutadiene mit einem Molgewicht zwischen 500 und 5000 g/mol. Es können auch Gemische verschiedener Weichmacher eingesetzt werden. Die Menge des gegebenenfalls enthaltenen Weichmachers wird vom Fachmann entsprechend der gewünschten Härte der Druckplatte gewählt. Sie liegt in der Regel unter 40 Gew.-%, bevorzugt unter 20 Gew.-% und besonders bevorzugt unter 10 Gew.-% bzgl. der Summe aller Bestandteile des photopolymerisierbaren Ge­ mischs.

Die lasergravierbare Schicht kann darüber hinaus auch noch Zu­ satzstoffe und Hilfsstoffe wie beispielsweise Farbstoffe, Disper­ gierhilfsmittel oder Antistatika enthalten. Die Menge derartiger Zusätze sollte im Regelfalle aber 10 Gew.-% bezüglich der Menge aller Komponenten der vernetzbaren, lasergravierbaren Schicht des Aufzeichnungselementes nicht überschreiten.

Das als Ausgangsmaterial eingesetzte Flexodruckelement kann auch mehrere lasergravierbare Schichten übereinander aufweisen. Diese lasergravierbaren, vernetzbaren Teilschichten können von glei­ cher, in etwa gleicher oder von unterschiedlicher stofflicher Zu­ sammensetzung sein. Ein derartiger mehrschichtiger Aufbau, beson­ ders ein zweischichtiger Aufbau, ist manchmal vorteilhaft, weil dadurch Oberflächeneigenschaften und Schichteigenschaften unab­ hängig voneinander verändert werden können, um ein optimales Druckergebnis zu erreichen. Das lasergravierbare Aufzeichnungse­ lement kann beispielsweise eine dünne lasergravierbare Ober­ schicht aufweisen, deren Zusammensetzung im Hinblick auf optimale Farbübertragung ausgewählt wurde, während die Zusammensetzung der darunter liegenden Schicht im Hinblick auf optimale Härte oder Elastizität der Reliefschicht ausgewählt wurde. Erfindungswesent­ lich ist, dass mindestens die oberste Schicht den geschilderten Füllstoff enthält. Es ist aber empfehlenswert, dass alle Schich­ ten den Füllstoff enthalten, zumindest alle Schichten bis zur ma­ ximal eingavierten Relieftiefe.

Das lasergravierbare Schicht kann beispielsweise durch Lösen bzw. Dispergieren aller Komponenten in einem geeigneten Lösemittel und Aufgießen auf einen Träger hergestellt werden. Bei mehrschichti­ gen Elementen können in prinzipiell bekannter Art und Weise meh­ rere Schichten aufeinander gegossen werden. Alternativ können die Einzelschichten beispielsweise auf temporäre Träger gegossen und die Schichten anschließend durch Kaschieren miteinander verbunden werden. Bevorzugt werden die lasergravierbaren Aufzeichnungsele­ mente in prinzipiell bekannter bekannter Art und Weise durch Schmelzextrudieren gefolgt von Kalandrieren hergestellt. Einge­ setzt werden können beispielsweise Doppelschneckenextruder. Dem Fachmann ist prinzipiell bekannt, welche Art von Schnecken er einsetzen muss, um eine sehr gleichmäßige Verteilung des Füll­ stoffes in der Masse zu gewährleisten.

Die Dicke der lasergravierbaren Schicht bzw. aller Schichten zu­ sammen beträgt im Regelfalle zwischen 0,1 und 7 mm. Die Dicke wird vom Fachmann je nach dem gewünschten Verwendungszweck der Druckplatte geeignet gewählt.

Das als Ausgangsmaterial eingesetzte, vernetzbare, lasergravier­ bare Flexodruckelement kann optional weitere Schichten umfassen.

Beispiele derartiger Schichten umfassen eine elastomere Unter­ schicht aus einer anderen Formulierung, die sich zwischen dem Träger und der bzw. den lasergravierbaren Schicht(en) befindet und die nicht notwendigerweise lasergravierbar sein muss. Mit derartigen Unterschichten können die mechanischen Eigenschaften der Reliefdruckplatten verändert werden, ohne die Eigenschaften der eigentlichen druckenden Reliefschicht zu beeinflussen.

Dem gleichen Zweck dienen sogenannte elastische Unterbauten, die sich unter dem dimensionsstabilen Träger des lasergravierbaren Aufzeichnungselementes befinden, also auf der der lasergravierba­ ren Schicht abgewandten Seite des Trägers.

Weitere Beispiele umfassen Haftschichten, die den Träger mit dar­ über liegenden Schichten oder verschiedene Schichten untereinan­ der verbinden.

Optional kann das lasergravierbare Flexodruckelement gegen mecha­ nische Beschädigung durch eine, beispielsweise aus PET bestehende Schutzfolie geschützt werden, die sich auf der jeweils obersten Schicht befindet, und die jeweils vor dem Gravieren mit Lasern entfernt werden muss. Die Schutzfolie kann zur Erleichterung des Abziehens auch silikonisiert oder mit einer geeigneten Entklebe­ schicht versehen werden.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein druckendes Relief mittels eines Lasers in die vernetzte, lasergravierbare Schicht eingraviert. Vorteilhaft werden Bildelemente eingraviert, bei de­ nen die Flanken der Bildelemente zunächst senkrecht abfallen und sich erst im unteren Bereich des Bildelementes verbreitern. Da­ durch wird eine gute Versockelung der Bildpunkte bei dennoch ge­ ringer Tonwertzunahme erreicht. Es können aber auch andersartig gestaltete Flanken der Bildpunkte eingraviert werden, z. B. ein treppenförmiges Relief.

Zur Lasergravur eigenen sich insbesondere CO₂-Laser mit einer Wel­ lenlänge von 10640 nm. Die einzugravierende Bildinformation wird direkt aus den Lay-Out-Computersystem zur Laserapparatur übertra­ gen. Der Laser kann entweder kontinuierlich oder gepulst betrie­ ben werden.

Die zugesetzten feinteiligen Füllstoffe bewirken schon in gerin­ gen Mengen eine sehr deutliche Verbesserung der Druckeigenschaf­ ten der erhaltenen Druckform. Während ohne den Zusatz von Füll­ stoffen die lasergravierbare Schicht unter dem Einfluss der La­ serstrahlung noch zum Rufschmelzen neigt und Schmelzränder be­ obachtbar sind, so lassen sich schon durch den Zusatz von 1% die Schmelzränder vollständig eliminieren. Gleichzeitig wird die er­ zielbare Auflösung deutlich verbessert.

Im Regelfalle kann die erhaltene Flexodruckform direkt eingesetzt werden. Falls gewünscht, kann die erhaltene Flexodruckform aber noch nachgereinigt werden. Durch einen solchen Reinigungsschritt werden losgelöste, aber eventuell noch nicht vollständig von der Plattenoberfläche entfernte Schichtbestandteile entfernt. Im Re­ gelfalle ist einfaches Behandeln mit Wasser oder Alkoholen völlig ausreichend.

Die als Ausgangsmaterial zur Lasergravur eingesetzten Flexodruc­ kelemente können auch konventionell mittels fotografischer Nega­ tive bildmäßig belichtet und entwickelt werden, ohne dass sich der Füllstoffgehalt nachteilig auf diesen Prozess auswirkt. Durch diese doppelte Nutzbarkeit wird eine besonders wirtschaftliche Produktion möglich.

Die folgenden Beispiel sollen die Erfindung näher erläutern.

Allgemeine Vorschrift Lasergravur

Für die Gravurversuche wurde eine Laseranlage mit rotierender Au­ ßentrommel eingesetzt (Meridian Finesse, Fa. ALE), die mit einem CO₂-Laser mit 250 W Ausgangsleitung ausgerüstet ist. Der Laser­ strahl wurde auf 20 µm Durchmesser fokussiert. Die zu gravieren­ den Flexodruckelemente wurden mit Klebeband auf die Trommel ge­ klebt und die Trommel auf 250 U/min beschleunigt (Bahngeschwin­ digkeit an der Oberfläche der Trommel: 240 cm/s).

Als Testmotiv wurden unter anderem mit dem Laserstrahl zwei Li­ nien mit einer Sollbreite von 20 µm im Abstand von 20, 40 und 60 µm in die Reliefschicht des Flexodruckelementes eingraviert. Aus­ gewertet wurde die tatsächliche erhaltene Breite der Linien und die Breite des zwischen den eingravierten Linien tatsächlich ver­ bliebenen Abstandes. Weiterhin wurde die Gravurtiefe an einer vollständig freigelegten Stelle gemessen.

In einem zweiten Gravurversuch wurde ein vollständiges Testmotiv aus Vollflächen und verschiedenen Rasterelementen in das jewei­ lige Flexodruckelement eingraviert. Die Qualität der erhaltenen Flexodruckplatte wurde unter dem Mikroskop beurteilt.

Vergleichsbeispiel 1

Ein lichtempfindliches Gemisch aus 78 Gew.-% eines SIS Blockcopo­ lymers (Kraton® 1161, 12,5 Gew.-% Acrylaten, 1 Gew.-% Photoini­ tiator sowie 8,5 Gew.-% Hilfsstoffen) wurde in einem Zweischneckenextruder bei einer Massetemperatur von 130°C extrudiert und durch eine Breitschlitzdüse ausgetragen. Die aus der Düse ausge­ tretene Schmelze wurde in den Spalt eines Zweiwalzenkalanders eingeführt. beide Walzen waren auf 80°C beheizt. Über die eine Ka­ landerwalze wurde eine mit einem Haftlack beschichtete PET-Folie als Basisfolie in den Kalanderspalte eingeführt und über die an­ dere eine PET-Schutzfolie. Der erhaltene Sandwich-Verbund wurde abgekühlt und konfektioniert.

Das erhaltene fotoempfindliche Flexodruckelement wurde nach Ab­ ziehen der Schutzfolie durch 30 min Belichten von der Vorderseite und 30 min Belichten von der Rückseite jeweils mit UV-A-Licht vollflächig vernetzt. Die Platte war transparent.

Die Platte wurde anschließend wie oben beschrieben auf den Zylin­ der der Laserapparatur montiert, Linien in den besagten Abständen bzw. Testmotive eingraviert und ausgewertet. Die Versuchsergeb­ nisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Abb. 1 zeigt eine mikroskopische Aufnahme des erhaltenen Testmotivs.

Beispiel 1

Es wurde wie im Vergleichsbeispiel vorgegangen, nur wurde während der Herstellung des Flexodruckelementes 1 Gew.-% (bezüglich der Summe aller Komponenten der Schicht) eines feinteiligen pyrogenen Siliciumdioxids mit einer spezifischen Oberfläche von 160 m²/g und einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 10 bis 20 nm (Aerosil® R 8200, degussa.) als Füllstoff zugegeben.

Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Abb. 2 zeigt eine mikroskopische Aufnahme des erhaltenen Testmo­ tivs.

Beispiele 2-3

Es wurde wie im Vergleichsbeispiel vorgegangen, nur wurde während der Herstellung des Flexodruckelementes die in Tabelle 1 angege­ benen Mengen an Siliciumdioxid als Füllstoff zugegeben. Die Ver­ suchsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Die erhaltenen Gravurergebnisse zeigen, dass der erfindungsgemäße Zusatz von nur 1% Füllstoff bereits eine drastische Verbesserung der Auflösung zur Folge hat. Während Linien im 20 mm-Abstand bei der Platte ohne Füllstoff überhaupt nicht mehr aufzulösen sind und statt dessen zu einer einzigen Linie zusammenfallen, sind beide Linien bei Anwesenheit von 1% SiO₂ aufzulösen.

Die Abbildungen zeigen, dass die Ränder der dargestellten Positi­ velemente deutlich schärfer sind, wenn der Füllstoff anwesend ist. Ohne Füllstoff sind an den Kanten dunkle Schmelztropfen zu erkennen, die bei den erfindungsgemäß gefüllten Platten nicht vorhanden sind.

Auch das Negativelement ist im Falle der gefüllten Platte deut­ lich besser zu erkennen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Laser­ gravur umfassend die folgenden Schritte:

• a) Aufbringen von mindestens einer fotochemisch vernetzbaren Reliefschicht auf einen dimensionsstabilen Träger, wobei die Reliefschicht mindestens ein elastomeres Bindemittel, eine polymerisierbare Verbindung, einen Fotoinitiator oder ein Fotoinitiatorsystem sowie einen feinteiligen Füllstoff umfasst,
• b) vollflächiges Vernetzen der Reliefschicht durch Bestrah­ len mit aktinischem Licht,
• c) Eingravieren eines druckenden Reliefs in die vernetzte Reliefschicht mittels eines Lasers,

dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Füllstoff um ei­ nen oxidischen, silikatischen oder zeolithischen Feststoff mit einer Partikelgröße zwischen 1 und 400 nm handelt, und die eingesetzte Menge 0,1 bis 8 Gew.% bzgl. der Menge aller Komponenten der Reliefschicht beträgt, mit der Maßgabe, dass die Reliefschicht transparent ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 0,2 bis 5 Gew.% des Füllstoffes eingesetzt werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Oberfläche des Füllstoffes 30 bis 300 m²/g beträgt.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet es sich bei dem Füllstoff um ein pyrogenes Oxid han­ delt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem pyrogenen Oxid um mindestens eines ausgewählt aus der Gruppe von pyrogenem Siliciumdioxid, pyrogenem Titan­ dioxid, pyrogenem Aluminiumoxid oder pyrogenem aluminiumdo­ tiertem Siliciumdioxid handelt.