DE4142576A1 - Verfahren zur herstellung eines lichtempfindlichen aufzeichnungselements - Google Patents

Description

Zur Darstellung der Erfindungs-Gattung ist im Oberbegriff des Anspruchs 1 von einem bekannten Verfahren im Sinne der EP-A-03 62 641 ausgegangen, nach dem bisher lichtempfind­ liche Aufzeichnungselemente mit einer photopolymerisierbaren Aufzeichnungsschicht aus mindestens zwei übereinanderliegen­ den und haftfest miteinander verbundenen Einzelschichten von stofflich gleicher oder unterschiedlicher Zusammensetzung kontinuierlich hergestellt wurden. Dabei werden die der Her­ stellung der Einzelschichten dienenden Gemische getrennt voneinander aufgeschmolzen und als getrennte Stoffströme ei­ nem Adapter oder einer Mehrschichtdüse zugeführt, zu überei­ nanderliegenden flächigen Gebilden verformt und nachfolgend kalandriert.

Ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial, dessen photo­ polymerisierbare Aufzeichnungsschicht aus übereinanderlie­ genden Einzelschichten von stofflich gleicher oder unter­ schiedlicher Zusammensetzung besteht, ist weiterhin aus der DE-A-29 42 183 bekannt. Aus der DE-A-29 42 183 geht außerdem die allgemeine Empfehlung hervor, daß man die Einzelschich­ ten unter Ausnutzung ihrer natürlichen Eigenklebrigkeit oder unter Verwendung anlösender Lösungsmittel zu einer einzigen photopolymerisierbaren Aufzeichnungsschicht zusammenlaminie­ ren kann. Hierbei können zur Erzielung spezieller Eigen­ schaften Einzelschichten unterschiedlicher Rezepturen ver­ wendet werden, wobei die Einzelschichten mit Hilfe bekannter Techniken in einem Arbeitsgang extrudiert, kalandriert oder gepreßt werden können.

Die herkömmlichen Verfahren dieser Art laufen also auf eine Verarbeitung reaktiver Mischungen in der Anzahl der Einzel­ schichten der photopolymerisierbaren Aufzeichnungsschicht entsprechenden separaten Mischaggregaten, insbesondere Schneckenextrudern hinaus. Der apparative Aufwand ist de­ mentsprechend groß.

Mit der Erfindung soll ein Verfahren geschaffen werden, wel­ ches die kontinuierliche Herstellung von mehrschichtigen, lichtempfindlichen Aufzeichnungselementen in einfacher und wirtschaftlicher Weise gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.

Erfindungsgemäß werden die der Herstellung der Einzelschich­ ten der photopolymerisierbaren Aufzeichnungsschicht dienen­ den Komponenten, insoweit sie für sämtliche Einzelschichten obligatorisch sind, gemeinsam in einem einzigen Schneckenex­ truder aufgeschmolzen und vermischt.

Als Komponenten kommen dabei thermoplastisch verarbeitbare Polymere, Photopolymerisationsinitiatoren und photopolymeri­ sierbare olefinisch ungesättigte Verbindungen (Monomere) so­ wie gegebenenfalls feste und/oder flüssige Zusatzstoffe, mit deren Hilfe das anwendungstechnische Eigenschaftsprofil der Aufzeichnungsschicht variiert wird, in Betracht.

Geeignete thermoplastisch verarbeitbare Polymere sind Poly­ ethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Styrolpolymerisate, insbesondere Styrol-Diencopolymerisate, Butadien- und/oder Isopren-Polyrmerisate, Butadien/Acrylnitril-Copolymerisate (Nitril-Kautschuke), elastomere Polyurethane, Polyamide, Po­ lyimide, Polyamidimide, (Meth)acrylatpolymerisate, Vinyl­ chlorid/Vinylacetat-Copolymere, Vinylidenchloridpolymerisa­ te, Vinylester - insbesondere Vinylacetat - oder Vinylpro­ pionat-Polymerisate, Polyvinylalkohole u. a.k. Je nach Art der eingesetzten thermoplastisch verarbeitbaren Polymeren sind die für diese Polymeren an sich bekannten, allgemeinen Ver­ arbeitungsbedingungen, wie z . B. Temperaturbelastbarkeit, Plastifizierung, Hilfsmittelzusätze etc., zu berücksichti­ gen. Bevorzugt werden als thermoplastisch verarbeitbare Po­ lymere neben den Polyurethanen und Vinylalkoholpolymeren die elastomeren, kautschukartigen Polymerisate eingesetzt, wie insbesondere die Homopolymerisate des Butadiens und Isoprens, die Copolymerisate des Butadiens und Isoprens unter­ einander sowie mit anderen copolymerisierbaren Monomeren, z . B. Nitril-Kautschuke, wie Butadien/Acrylnitril-Copolymeri­ sate mit 15 bis 45 Gew.-% an einpolymerisiertem Acrylnitril, carboxylgruppentragende Nitril-Kautschuke, vinylchloridhal­ tige Nitril-Kautschuke und die Mehrblock-Copolymerisate aus Styrol, Butadien und/oder Isopren, wie AB-Zweiblockcopolyme­ risate, ABA-Dreiblockcopolymerisate, Sternblockcopolymerisa­ te, teil- oder vollständig hydrierte Blockcopolymerisate der genannten Art.

Diese Polymeren werden bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponentengemische in Mengen von etwa 40 bis etwa 90% ein­ gesetzt.

Als Photopolymerisationsinitiatoren kommen zweckmäßigerweise solche in Frage, die unter Einwirkung von aktinischem Licht, insbesondere einer Wellenlänge von 300 bis 420 nm, in Radi­ kale zerfallen und die bei den Verarbeitungstemperaturen zur Herstellung des flächigen Gebildes ebenfalls hinreichend thermisch stabil sind. Zu den geeigneten Photopolymerisati­ onsinitiatoren gehören besonders Benzoin und Benzoin-Deriva­ te, wie α-Methylbenzoin, α-Methylolbenzoin, Benzoininethyle­ ther, Benzoinethylether, Benzoinisopropylether, sowie die Ether des α-Methylbenzoins und α-Methylolbenzoins; 1,2-Di­ ketone, wie z. B. Diacetyl, Benzophenon, Benzil oder auch die Derivate solcher Diketone, z. B. Benzildimethylketal, Benzi­ lethylenketal, oder Benzilmethylethylketal, sowie Verbindun­ gen der Anthrachinonreihe und insbesondere Acylphosphinoxid- Verbindungen. In der Regel beträgt die eingesetzte Menge an Photopolymerisationsinitiatoren 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Summe aller Bestandteile des reaktiven Komponenten­ gemischs.

Beispiele für sogenannte Monomere sind insbesondere die Acrylate und Methacrylate von monofunktionellen oder poly­ funktionellen Alkoholen, wie z. B. die Di- und Poly-(meth)acrylate von Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Hexandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Te­ traethylenglykol, Polyethylenglykolen mit Molekulargewichten im Bereich von 200 bis 500, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und anderen. Ebenso geeignet sind die entsprechenden Mono­ acrylate und/oder Monomethacrylate der genannten Diole und Polyole oder von Alkanolen mit 1 bis 8 C-Atomen, z. B. Metha­ nol, Ethanol, Propanol, Butanol, 2-Ethyl-hexanol u. a. Eine weitere Gruppe von ethylenisch ungesättigten Verbindungen, die insbesondere beim Einsatz von Polyamiden als thermopla­ stisch verarbeitbaren Polymeren geeignet sind, sind die (Meth)acrylamide sowie Derivate des Acrylamids und Methacry­ lamids. Geeignet sind ferner auch Polyester- oder Polyure­ thanacrylate. Der Anteil der Monomeren am Gesamtgewicht des Komponentengemischs beträgt im allgemeinen etwa 5 bis etwa 40%.

Darüber hinaus können zur Herstellung des reaktiven Kompo­ nentengemischs weitere übliche feste und/oder flüssige Zu­ satzstoffe eingesetzt werden, wie z. B. Antioxidantien, Sta­ bilisatoren, Inhibitoren gegen eine unerwünschte frühzeitige thermische Polymerisation, Farbstoffe, Weichmacher, Extru­ sionshilfsmittel, etc. Die Art der weiteren Zusatzstoffe richtet sich in erster Linie nach den mitverwendeten thermo­ plastisch verarbeitbaren Polymeren sowie dem angestrebten Eigenschaftsbild und Verwendungszweck des Aufzeichnungsele­ ments. Die weiteren Zusatzstoffe werden in den für diese Stoffe bekannten und üblichen Mengen eingesetzt. Im allge­ meinen wird die Gesamtmenge dieser weiteren Zusatzstoffe 40 Gew.-%, bezogen auf die Summe aller Bestandteile des reaktiven Gemischs, nicht überschreiten.

Die Komponenten können in an sich bekannter Weise, z. B. über Zahnrad- oder Kolbenpumpen einzeln oder vorgemischt in einen mehrwelligen Schneckenextruder, insbesondere selbstreinigen­ den, zweiwelligen Schneckenextruder mit im gleichen Sinne rotierenden Schneckenwellen dosiert werden. Derartige Schneckenextruder sind handelsüblich. Sie besitzen mehrere Einzugsöffnungen, mindestens eine Entgasungsöffnung, eine mit einem Adapter oder einer Mehrschichtdüse verbundene Aus­ tragsöffnung sowie wenigstens eine Öffnung zum Abziehen ei­ nes Teilstromes des Komponentengemischs.

Das Aufschmelzen und Mischen der Komponenten erfolgt unter in solchen Extrudern üblichen Bedingungen. Wesentlich ist dabei, daß das Mischen trotz der sehr großen Viskositätsun­ terschiede der Komponenten äußerst homogen und gleichzeitig sehr produktschonend beschrieben wird, damit keine Schädi­ gung oder vorzeitige Reaktion der Mischung eintritt.

Nach der Entfernung gasförmiger Bestandteile wird das Kompo­ nentengemisch in zwei oder mehreren Stoffströme aufgeteilt, von denen ein Stoffstrom mit Hilfe des Extruders gefördert wird und wenigstens ein Stoffstrom aus dem Extruder abgezo­ gen und mit Hilfe einer Förderpumpe in einem sogenannten By­ pass gefördert wird, wobei die Bypassleitung zweckmäßig tan­ gential an den Extruder anschließt. Die Aufteilung in Stoff­ ströme erfolgt in einer Zone des Extruders, in der, bei­ spielsweise durch Rückförderelemente, ein entsprechend hoher Druck aufgebaut ist, um einen Strömungsabriß auszuschließen. Als Förderpumpen kommen beispielsweise Zahnradpumpen oder andere Verdrängerpumpen in Betracht. Im allgemeinen werden etwa 5 bis 35 Gew.-% Komponentengemisch aus dem Extruder ab­ gezogen und zu dem Adapter oder zu der Mehrschichtdüse transportiert. Während der Förderung dieser Stoffströme kön­ nen weitere Komponenten, insbesondere Zusatzstoffe der vor­ stehend bezeichneten Art, sowohl in den Extruder als auch in die Bypassleitung zudosiert und homogen verteilt werden. Es ist auf diese Weise möglich ein Aufzeichnungselement mit ei­ ner photopolymerisierbaren Aufzeichnungsschicht aus Einzel­ schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften herzustellen.

Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 4.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeich­ nung anhand eines Beispiels näher erläutert. Die in dem Bei­ spiel genannten Teile und Prozente beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Zur Herstellung eines aus zwei Schichten bestehenden, licht­ empfindlichen Aufzeichnungselements wurden folgende Kompo­ nenten eingesetzt:

• a) 80 Gew.-% T/h Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer (Ca­ riflex TR 1107);
• b) 10 Gew.-% T/h Hexandioldiacrylat, 10 Gew.-% T/h Hexan­ dioldimethacrylat, 0,7 Gew.-% T/h 2,6-Di-tert-butyl-kre­ sol, 0,7 Gew.-% T/h Benzildimethylketal;
• c) 1 Gew.-% T/h einer Dispersion aus 95% Weißöl, welches 60% paraffinisch und 40% naphthenisch gebundenen Koh­ lenstoff enthielt, und 5% Farbstoff (Oppasin Blau 6470) sowie
• d) 10 Gew.-% T/h Weißöl, welches 60% paraffinisch und 40% naphthenisch gebundenen Kohlenstoff enthielt.

Von diesen wurde die Komponente a) unmittelbar in den Einzug (2) eines Zweiwellenextruders (1) und die Komponente b), am Ende der ersten Zone des Extruders eingespeist. Es wurde ein Zweiwellenextruder, Bauart Werner & Pfleiderer, Stuttgart, mit drei Zonen und mit dicht kämmenden und im gleichen Sinne rotierenden Schneckenwellen eingesetzt. Der Schneckendurch­ messer betrug 53 mm, die Gesamtlänge der Schnecke 35 D.

Bei (3) wurde das Komponentengemisch aus a) und b) entgast und nachfolgend, noch vor dem Rückförderelement (4), 5% des Komponentengemischs aus dem Extruder abgezogen. Die Förde­ rung dieses Teilstromes in einer Bypassleitung erfolgte mit­ tels einer Zahnradpumpe (5), wobei auf der Saugseite der Pumpe die Komponente c) zudosiert wurde. Anschließend wurde das Komponentengemisch durch einen Statikmischer (7) in eine Mehrschichtdüse (6) gefördert.

Dem im Extruder verbliebenen Komponentengemisch wurde die Komponente d) zugeführt und das Gemisch vor einem Knetblock (8) entgast und ebenfalls der Mehrschichtdüse (6) zugeführt.

In der Mehrschichtdüse wurden aus den Stoffströmen e) und f) Einzelschichten ausgebildet und die Einzelschichten mitein­ ander verbunden. Der Verbund wurde anschließend kalandriert. Das so erhaltene Aufzeichnungselement hatte eine Dicke von insgesamt 2,84 mm.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines lichtempfindlichen Auf­ zeichnungselements mit einer photopolymerisierbaren Auf­ zeichnungsschicht aus mindestens zwei übereinander­ liegenden und haftfest miteinander verbundenen Einzel­ schichten von stofflich gleicher oder unterschiedlicher Zusammensetzung, bei dem der Herstellung der Einzel­ schichten dienende Komponenten in einem selbstreinigen­ den, zweiwelligen Schneckenextruder aufgeschmolzen, homogen vermischt und von gasförmigen Bestandteilen be­ freit werden, das Komponentengemisch als getrennte Stoffströme gefördert wird und die Stoffströme unter Ausbildung der Einzelschichten in einem Adapter oder einer Mehrschichtdüse zusammengeführt und nachfolgend kalandriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die für sämtliche Einzelschichten obligatorischen Komponenten gemeinsam in einem Schneckenextruder aufgeschmolzen und vermischt werden und das Komponentengemisch nach der Entfernung der gasförmigen Bestandteile in zwei oder mehrere Stoffströme aufgeteilt wird, von denen wenig­ stens ein Stoffstrom aus dem Schneckenextruder abgezogen und mittels einer Förderpumpe zu dem Adapter oder zu der Mehrschichtdüse transportiert wird, wobei während dieses Transports weitere Komponenten diesem Stoffstrom zuge­ mischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem mittels des Schneckenextruders geförderten Stoff­ strom weitere Komponenten zugemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dein aus dem Schneckenextruder abgezogenen Stoffstrom die weiteren Komponenten auf der Saugseite der Förderpumpe zudosiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Schneckenextruder abgezogene Stoffstrom und die zusätzlichen Komponenten in einen statischen Mischer gemischt werden.