DE60000470T2

DE60000470T2 - Flexodruckelement mit einer durch IR Bestrahlung ablativen, hochempfindlichen Schicht

Info

Publication number: DE60000470T2
Application number: DE60000470T
Authority: DE
Inventors: Dr. Sabine Philipp; Alfred Leinenbach; Eddy Daems; Hieronymus Andriessen; Luc Leenders
Original assignee: Agfa Gevaert NV; BASF Drucksysteme GmbH
Current assignee: Agfa Gevaert NV; Flint Group Germany GmbH
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2020-07-05
Also published as: DE60000470D1; US6521390B1; JP2001080225A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein lichtempfindliches Druckelement zur Verwendung bei der Herstellung von Flexodruckplatten nach der Computer-to-Plate-Technik mit einem Träger, einer photopolymerisierbaren Schicht und einer IR-ablatierbaren Schicht, die für aktinische Strahlung weitgehend undurchlässig ist und mindestens ein unter Wärmeeinwirkung zersetzliches polymeres Bindemittel, mindestens einen IR-Absorber und mindestens einen aliphatischen Diester enthält. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Flexodruckplatte unter Verwendung eines derartigen Elements.
Auf dem Gebiet des Flexodrucks wird die CtP-Technik (Computer-to-Plate-Technik), die häufig auch als digitale Bebilderung bezeichnet wird, sehr populär. Bei der CtP-Technik wird die bei konventionellen Techniken zur Abdeckung derjenigen Bereiche einer photopolymeren Druckplatte, die nicht polymerisieren sollen, verwendete photographische Maske durch eine in die Druckplatte integrierte Maske ersetzt. Obwohl es mehrere Möglichkeiten zur Bereitstellung einer derartigen integrierten Maske gibt, sind bislang nur zwei Techniken auf dem Markt, nämlich das Aufdrucken der Maske auf die photopolymere Platte mit einem Ink-Jet-Drucker oder das Beschichten der photopolymeren Platte mit einer IR-ablatierbaren Schicht, die für aktinische Strahlung weitgehend undurchlässig ist, und Bebildern einer derartigen Maske mit einem IR-Laser. Eine derartige IR-ablatierbare Schicht enthält üblicherweise Ruß. Photopolymere Druckplatten mit derartigen IR-ablatierbaren Schichten sind an sich bekannt und beispielsweise in EP-A 654 150 oder EP-A 767 407 beschrieben. Durch Bestrahlen mit einem IR-Laser wird die schwarze Schicht an dieser Stelle verdampft und die darunterliegende photopolymere Schicht freigelegt. Die Laserapparatur ist direkt mit dem Layout-Computersystem gekoppelt. Mit dieser Technik kann man ein Bild direkt auf der Platte erzeugen, die im nächsten Schritt mit aktinischer Strahlung bestrahlt wird.
Die CtP-Technik vermeidet nicht nur die Notwendigkeit der Herstellung separater Photomasken und das Arbeiten mit Photochemikalien, sondern liefert auch eine viel höhere Auflösung. Eine detaillierte Darstellung der Vorteile der CtP-Technik gegenüber konventionellen Techniken findet sich beispielsweise in „Deutscher Drucker, Nr. 21/3.6.99, Seiten w12 bis w16".
Der entscheidende Schritt beim Verfahren der Herstellung einer Flexodruckplatte unter Verwendung eines photopolymeren Druckelements mit IR-ablatierbarer Schicht ist die Bestrahlung des Elements mit dem IR-Laser. Die IR-ablatierbare Schicht muß zur Erzielung guter Ergebnisse mehrere Anforderungen erfüllen. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte die zur Bebilderung der IR-Ablationsschicht benötigte Zeit so kurz wie möglich sein. Daher sollte die Empfindlichkeit gegenüber IR-Strahlung so groß wie möglich sein. Ferner wird bei der heutzutage gängigen Bebilderungstechnik eine Laserapparatur mit rotierender Trommel verwendet. Das photopolymere Flexoelement wird auf der zylindrischer. Trommel angebracht und mit dem Laserstrahl belichtet, wobei die Trommel mit bis zu 2000 U/min rotiert. Aus diesem Grund muß die IR-ablatierbare Schicht auch elastomeren Charakter haben, damit das Flexodruckelement gebogen werden kann, ohne daß die IRablatierbare Schicht runzelt oder reißt.
In der EP-A 654 150 wird ein photopolymeres Flexodruckelement mit einer IR-ablatierbaren Schicht beschrieben. Die IR-ablatierbare Schicht enthält einen IR-Absorber. Außerdem enthält sie gegebenenfalls ein polymeres Bindemittel und verschiedenste andere Bestandteile, wie z.B. Dispergiermittel für Pigmente, Tenside, Weichmacher oder Beschichtungshilfsstoffe. In der oben angeführten Veröffentlichung finden sich jedoch keine Angaben zur Empfindlichkeit der IR-ablatierbaren Schicht. Insbesondere wird nicht angegeben, wie eine Verbesserung der Empfindlichkeit der IR-ablatierbaren Schicht und gleichzeitig auch eine Verbesserung ihrer Flexibilität zwecks problemloser Anbringung auf zylindrischen Trommeln erzielt werden kann.
In der EP-A 767 407 werden photopolymere Druckelemente mit einer IR-ablatierbaren Schicht, die ein elastomeres, filmbildendes Bindemittel und Ruß enthält, beschrieben. Als Bindemittel werden Polyamide (z.B. Macromelt^®) oder Polyvinylalkohol/Poiyethylenglykol-Pfropfpolymere (z.B. Mowiol^®) erwähnt. Derartige Bindemittel gestatten zwar die problemlose Anbringung der Flexodruckelemente auf den zylindrischen Trommeln, jedoch ist die Geschwindigkeit des Bebilderungsprozesses unzureichend.
Das Problem des Erhalts von verbesserten photopolymeren Flexodruckplatten, deren IR-ablatierbare Schichten gleichzeitig eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe Flexibilität aufweisen, bleibt nach wie vor ungelöst.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, derartige photopolymere Flexodruckelemente bereitzustellen.
Gegenstand der Erfindung ist in einer ersten Ausgestaltung ein lichtempfindliches Druckelement zur Verwendung bei der Herstellung von Flexodruckplatten nach der Computer-to-Plate-Technik, enthaltend

– einen Träger,
– eine photopolymerisierbare Schicht, die mindestens ein elastomeres Bindemittel, mindestens eine polymerisierbare Verbindung und mindestens einen Photoinitiator oder mindestens ein Photoinitiatorsystem enthält,
– eine IR-ablatierbare Schicht, die für aktivische Strahlung weitgehend undurchlässig ist, und
– gegebenenfalls eine abziehbare, flexible Deckfolie,

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in einer zweiten Ausgestaltung ein Verfahren zur Herstellung einer Flexodruckplatte unter Verwendung eines derartigen Elements.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch Kombination von unter Wärmeeinwirkung zersetzlichen polymeren Bindemitteln mit derartigen speziellen Weichmachern photopolymere Flexodruckplatten erhalten werden, deren IR-ablatierbare Schichten eine hervorragende Empfindlichkeit gegenüber IR-Strahlung, die zu hohen Bebilderungsgeschwindigkeiten führt, und gleichzeitig auch eine sehr hohe Flexibilität aufweisen, so daß die Elemente auf der zylindrischen Trommel einer Laserapparatur angebracht werden können, ohne daß die IR-ablatierbare Schicht runzelt oder reißt.
Geeignete Träger für die erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Elemente sind flexible, aber dimensionsstabile Materialien, wie Folien aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polybutylenterephthalat oder Polycarbonat, die einen für die Verwendung als dimensionsstabiles Trägermaterial ausreichend hohen Elastizitätsmodul aufweisen.
Die photopolymerisierbare Schicht enthält mindestens ein elastomeres Bindemittel, mindestens eine polymerisierbare Verbindung und mindestens einen Photoinitiator oder mindestens ein Photoinitiatorsystem. Derartige photopolymerisierbare Schichten sind in der Flexodrucktechnik gut bekannt und beispielsweise in EP-A 767 407 beschrieben. Wenngleich auf die photopolymerisierbare Schicht hier als Einzelschicht Bezug genommen wird, können selbstverständlich auch zwei oder mehr verschiedene photopolymerisierbare Schichten verwendet werden.
Bei dem elastomeren Bindemittel kann es sich um ein einzelnes Polymer oder ein Polymergemisch handeln. Beispiele für geeignete Bindemittel sind Vinylaromat/Dien-Copolymere oder -Blockcopolymere, wie übliche SBS- oder SIS-Blockcopolymere, Dien/Acrylnitril-Copolymere, Ethylen/Propylen/Dien-Copolymere, Ethylen/Acrylsäure-Copolymere oder Dien/Acrylat/Acrylsäure-Copolymere. Beispiele für geeignete polymerisierbare Verbindungen sind übliche photopolymerisierbare einfach oder mehrfach ethylenisch ungesättigte organische Verbindungen, wie sie zur Herstellung von photopolymeren Druckplatten verwendet werden und die mit dem elastomeren Bindemittel verträglich sind. Beispiele für geeignete Monomere sind übliche Acryl- oder Methacrylsäureester ein- oder mehrwertiger Alkohole, Acryl- oder Methacrylamide, Vinylether oder Vinylester. Beispiele für bevorzugte Monomere sind Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Butandioldi(meth)acrylat, Hexandioldi(meth)acrylat, Ethylenglykoldi(meth)acrylat oder Polyethylenoxiddi(meth)acrylate. Beispiele für geeignete Photoinitiatoren sind aromatische Ketoverbindungen, wie z.B. Benzoin oder Benzoinderivate. Die photopolymerisierbare Schicht kann außerdem auch noch zusätzliche Additive, wie z.B. Weichmacher, Inhibitoren für die thermische Polymerisation, Farbstoffe oder Antioxidantien, enthalten.
Durch entsprechende Wahl der Bestandteile der photopolymerisierbaren Schicht kann der Fachmann die photopolymerisierbare Schicht je nach den gewünschten Löslichkeitseigenschaften in wäßrigen, halbwäßrigen oder organischen Entwicklern löslich oder dispergierbar machen.
Der erfindungswesentliche Bestandteil des erfindungsgemäßen photopolymeren Flexodruckelements ist seine neue, auf der photopolymerisierbaren Schicht angeordnete IR-ablatierbare Schicht, die mindestens ein unter Wärmeeinwirkung zersetzliches polymeres Bindemittel, mindestens einen IR-Absorber und mindestens einen aliphatischen Diester enthält. Die IRablatierbare Schicht ist für aktinische Strahlung weitgehend undurchlässig. Im allgemeinen liegt die optische Dichte für aktinische Strahlung über 2,5, vorzugsweise über 3,5. Diese optische Dichte wird bei der Wellenlänge oder in dem Wellenlängenbereich des aktinischen Lichts erhalten, die bzw. der zur Flutbelichtung des photopolymerisierbaren Elements durch die bebilderte IR-ablatierbare Schicht verwendet wird. Wenngleich auf die IR-ablatierbare Schicht hier als Einzelschicht Bezug genommen wird, können selbstverständlich auch zwei oder mehr verschiedene IRablatierbare Schichten verwendet werden.
Das polymere Bindemittel kann durch die bei der Belichtung der Schicht mit IR-Laserstrahlung von dem IR-Absorber erzeugte Wärme wirksam entfernt werden. Der Begriff „unter Wärmeeinwirkung zersetzlich" bedeutet, daß sich das Bindemittel zersetzt, depolymerisiert oder verdampft, ohne vorher zu schmelzen. Daher weisen die entsprechenden Bildelemente sehr steile Flanken auf, was zu einer hohen Auflösung führt.
Wenngleich im Rahmen der vorliegenden Erfindung jede beliebige Art von Bindemittel verwendet werden kann, die die obige Anforderung erfüllt, enthält das unter Wärmeeinwirkung zersetzliche Bindemittel vorzugsweise Nitro- oder Nitratestergruppen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Bindemittel sind insbesondere polymere Materialien, die üblicherweise als Treibmittelkomponenten bekannt sind.
Beispiele für derartige Bindemittel sind Poly(glycidylazid), Poly(glycidylnitrat) oder Po1y(vinylnitrat), ferner Nitroderivate von Polystyrol, wie Polymere mit Nitro-, Dinitro- oder Trinitrostyrolgruppen. Das Polystyrol kann zusätzlich oder ausschließlich in der Hauptkette nitrosubstituiert sein. Weitere Beispiele sind Derivate von Polyacrylaten oder Polymethacrylaten, wie z.B. Polymere mit 2,4-Dinitrophenylacrylat oder pNitrophenylacrylat als Monomerbausteinen.
Von besonderem Interesse sind als unter Wärmeeinwirkung zersetzliche Bindemittel Nitratester von Cellulose oder Cellulosederivaten, wie z.B. Celluloseethern. Derartige Bindemittel sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Cellulosenitratester, die auch als Nitrocellulose bekannt sind, sind im Handel mit verschiedenen Veresterungsgraden bis zum maximalen Substitutionsgrad von 3 Nitratestergruppen pro Monomer erhältlich (z.B. von Hercules oder Wolff-Walsrode). Der Veresterungsgrad beeinflußt nicht nur die Zersetzungseigenschaften von Cellulosenitratester, sondern auch seine Löslichkeitseigenschaften. Je nach Art des zur Verwendung vorgesehenen Entwicklers kann der Fachmann in Estern und Kohlenwasserstoffen leicht löslich Typen oder in Alkoholen leicht lösliche Typen wählen.
Es können auch von Celluloseethern abgeleitete Nitratester, wie z.B. Methylcellulose, Ethylcellulose und insbesondere 2-Hydroxyethylcellulose, 2-Hydroxypropylcellulose oder Carboxymethylcellulose, eingesetzt werden. Nitrierte Carboxymethylcellulose kann auch als Natriumsalz eingesetzt werden, wodurch die Wasserlöslichkeit des Bindemittels erhöht wird. Man kann auch Gemische aus zwei oder mehr unter Wärmeeinwirkung zersetzlichen Bindemitteln verwenden. Die Menge des unter Wärmeeinwirkung zersetzlichen Bindemittels in der IR-ablatierbaren Schicht beträgt im allgemeinen 20–80 Gew.-%, vorzugsweise 30–70 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller Bestandteile der IR-ablatierbaren Schicht.
Als weitere Komponente enthält die erfindungsgemäße IRablatierbare Schicht einen aliphatischen Diester der allgemeinen Formel R₁(CO)[O-CHR₃-CH₂]_nO(CO)R₂. Die Ester fungieren als Weichmacher. Ohne derartige Weichmacher ist es nicht möglich, IR-ablatierbare Schichten mit elastomeren Eigenschaften herzustellen, die gebogen werden können, ohne zu runzeln oder zu reißen. Die Diester leiten sich von Etyhlenglykol, Propylenglykol und 0ligomeren und Polymeren davon ab; R₃ kann für H oder Methyl stehen. Der Polymerisationsgrad n kann zwischen 1 und 10 liegen und liegt vorzugsweise zwischen 1 und 20 und ganz besonders bevorzugt zwischen 2 und 6. R₁ und R₂ stehen für geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit 1–20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 5–11 Kohlenstoffatomen. Die beiden Gruppen können gleich sein, was einen symmetrischen Diester ergibt, oder verschieden sein, was einen unsymmetrischen Diester ergibt. Beispiele für R₁ und R₂ sind insbesondere Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, t-Butyl-, n-Pentyl-, n-Heptyl-, n-Hexyl-, 2-Ethylhexyl-, n-Heptyl-, n-Octyl-, n-Nonyl-, n-Decyl- oder n-Undecylgruppen. Beispiele für bevorzugte Diester enthalten n-Pentyloder n-Heptylgruppen; besonders bevorzugt sind Triethylenglykolhexansäurediester, Triethylenglykol-2-ethylhexansäurediester und Triethylenglykoloctansäurediester. Man kann auch Gemische aus zwei oder mehr Diesestern verwenden. Die Diestermenge in der IRablatierbaren Schicht beträgt im allgemeinen 1 – 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller Bestandteile der IRablatierbaren Schicht.
Die IR-ablatierbare Schicht enthält ferner mindestens einen in der Schicht gleichmäßig verteilten IR-Absorber, der eine starke Absorption zwischen 750 und 20.000 nm aufweisen sollte. Geeignete IR-Absorber sind u.a. IR-absorbierende Farbstoffe, wie z.B. Phthalocyanine und substituierte Phthalocyaninderivate, Cyaninfarbstoffe, Merocyaninfarbstoffe und Polymethinfarbstoffe, oder intensiv gefärbte anorganische Pigmente, wie z.B. Ruß, Graphit, Eisenoxid oder Chromoxid. Vorzugsweise wird Ruß eingesetzt. Ruß gewährleistet auch, daß die IR-ablatierbare Schicht für aktinische Strahlung weitgehend undurchlässig ist, so daß die Zugabe eines zusätzlichen UV-absorbierenden Farbstoffs nicht unbedingt notwendig ist. Zweckmäßigerweise verwendet man kleine Teilchen, um eine maximale Farbstärke zu erzielen. Besonders bevorzugt sind feinkörnige Rußsorten mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 30 nm. Beispiele für geeignete Sorten sind Printex^® U, Printex^® L6, Spezialschwarz 4 oder Spezialschwarz 250 von Degussa. Die Menge des IR-Absorbers in der IR-ablatierbaren Schicht beträgt im allgemeinen 1–60 Gew.-%, vorzugsweise 10–50 Gew.-% und besonders bevorzugt 25–50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller Bestandteile der IR-ablatierbaren Schicht.
Die IR-ablatierbare Schicht kann gegebenenfalls zusätzliche Komponenten und Additive enthalten. Beispiele für derartige Komponenten sind zusätzliche polymere Bindemittel, die nicht unter Wärmeeinwirkung zersetzlich zu sein brauchen, Dispergiermittel für Pigmente, Füllstoffe, Tenside oder Beschichtungshilfsstoffe. Derartige Additive können vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Schicht. ausgewählt werden, jedoch mit der Maßgabe, daß sie die Bebilderungseigenschaften der IR-ablatierbaren Schicht nicht nachteilig beeinflussen. Als Dispergiermittel für Ruße eignen sich insbesondere Polyoxyalkylen-Derivate, wie z.B. Solperse^®-Qualitäten (Zeneca), oder Blockcopolymere, wie z.B. Disperbyk^®-Qualitäten (Byk). Es ist auch möglich, als Additive UV-Absorber oder im UV-Bereich absorbierende Farbstoffe einzusetzen. Die Verwendung von UV-Absorbern ist häufig auch bei Verwendung von Ruß als IR-Absorber vorteilhaft und bei anderen IR-Absorbern möglicherweise unvermeidlich. Die Menge derartiger Additive sollte vorzugsweise 20 Gew.-%, vorzugsweise 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aller Bestandteile der IR-ablatierbaren Schicht, nicht überschreiten, ist aber nicht auf diesen Bereich beschränkt.
Vorzugsweise werden die Bestandteile der IRablatierbaren Schicht so gewählt, daß die IRablatierbare Schicht auch in der Entwicklungslösung für die photopolymere Schicht löslich oder zumindest quellbar ist, obwohl die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
Häufig ist es vorteilhaft, das lichtempfindliche Druckelement mit einer abziehbaren flexiblen Deckfolie auf der IR-ablatierbaren Schicht zu schützen, obgleich eine derartige Deckfolie nicht unbedingt notwendig ist.
Darüber hinaus ist es auch vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich, mindestens eines der oben aufgeführten zusätzlichen Bindemittel als trennungsverbessernde Polymere zu verwenden, die die Entfernung der Deckfolie ohne Beschädigung der IR-ablatierbaren Schicht erleichtern. Beispiele für hierfür geeignete Bindemittel sind bestimmte Polymethylmethacrylate, wie z.B. Plexigum^®, Vinylacetat-Crotonsäure-Copolymere, Hydroxypropylcellulose, Polyvinylpyrrolidone, wie z.B. Luviskol^®, Polystyrole, wie z.B. Supranol^®, chloriertes PVC, Methylphenylsilikone oder Polyethylenwachse.
Das photopolymere Flexodruckelement kann zwischen den oben aufgeführten Schichten gegebenenfalls auch noch eine oder mehrere zusätzliche Schichten enthalten. Beispiele für derartige Schichten sind Klebstoffschichten, insbesondere zwischen dem Träger und der photopolymerisierbaren Schicht, Zwischenschichten zwischen der photopolymerisierbaren Schicht und der IRablatierbaren Schicht zur Verhinderung der Diffusion von Monomeren oder anderen kleinen Molekülen von einer Schicht in die andere, oder erstklebend wirkende Schichten.
Das erfindungsgemäße lichtempfindliche Flexodruckelement wird im allgemeinen hergestellt, indem man zunächst die photopolymerisierbare Schicht und gegebenenfalls zusätzliche Schichten auf den Träger aufbringt und dann die IR-ablatierbare Schicht durch Aufgießen oder Auflaminieren aufbringt. Man kann auch eine im Handel erhältliche photopolymerisierbare Flexodruckplatte verwenden, deren Schutzfolie abziehen und dann die IR-ablatierbare Schicht auf die gleiche Art und Weise wie oben beschrieben aufbringen.
Bei der Herstellung von lichtempfindlichen Flexodruckelementen mit einer IR-ablatierbaren Schicht löst man zunächst alle Bestandteile der IR-ablatierbaren Schicht in einem geeigneten Lösungsmittel oder stellt alternativ dazu bei Verwendung eines Pigments, wie z.B. Ruß, eine Dispersion des Pigments in einem geeigneten Lösungsmittel und der anderen Bestandteile her. In letzterem Fall ist die Verwendung einer Dispersion häufig empfehlenswert. Eine derartige Lösung oder Dispersion kann man direkt auf die photopolymerisierbare Schicht aufbringen und anschließend das Lösungsmittel verdampfen. Die Lösung oder Dispersion kann man aber auch auf einen Träger, wie z.B. eine PET-Folie, aufbringen und anschließend das Lösungsmittel verdampfen. Danach wird der beschichtete Träger unter Druck und/oder Wärme mit der photopolymerisierbaren Schicht des Druckelements so zusammenlaminiert, daß die photopolymerisierbare Schicht der IR-ablatierbaren Schicht benachbart ist. Der Träger für die IR-ablatierbare Schicht dient nun als Schutzfolie für das gesamte photopolymere Druckelement.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Flexodruck platte unter Verwendung des erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Druckelements entfernt man gegebenenfalls die Schutzfolie von dem lichtempfindlichen Druckelement. Danach wird die IR-ablatierbare Schicht mit einem IR-Laser bildmäßig bestrahlt, wobei man auf der photopolymerisierbaren Schicht eine Maske erhält. Beispiele für geeignete IR-Laser sind Nd/YAG-Laser (1064 nm) oder Diodenlaser (z.B. 830 nm). Geeignete Lasersysteme für die Computer-to-Plate-Technik sind im Handel erhältlich, beispielsweise das Diodenlasersystem OmniSetter^® (Fa. Misomex, Laserwellenlänge 830 nm, Arbeitsbreite 1800 mm) oder das Nd/YAG-Lasersystem digilas® (Fa. Schepers), die jeweils eine drehbare zylindrische Trommel enthalten, auf der die lichtempfindlichen Flexodruckelemente mit IRablatierbarer Schicht angebracht werden. Die Bildinformationen werden direkt vom Layout-Computersystem auf die Laserapparatur übertragen.
Nach dem Einschreiben der Maske in die IR-ablatierbare Schicht wird das lichtempfindliche Druckelement durch die Maske hindurch vollflächig mit aktinischer Strahlung belichtet. Dies kann vorteilhafterweise direkt auf dem Laserzylinder geschehen. Man kann die Platte aber auch von der Laserapparatur abmontieren und in einer konventionellen Flachbett-Bestrahlungseinheit bestrahlen. Im Lauf des Bestrahlungsschritts polymerisiert die lichtempfindliche Schicht in den Bereichen, die im vorhergehenden Ablationsschritt freigelegt wurden, wohingegen in den nach wie vor von der für Strahlung undurchlässigen IR-ablativen Schicht bedeckten Bereichen keine Photopolymerisation stattfindet. Gemäß EP-A 767 407 ist es vorteilhaft, die Bestrahlung mit aktinischem Licht in Gegenwart von Luftsauerstoff durchzuführen, obgleich auch eine Bestrahlung unter Sauerstoffausschluß unter einem konventionellen Vakuumrahmen möglich ist.
Danach wird das bestrahlte Element entwickelt, was eine Flexodruckplatte ergibt. Der Entwicklungsschritt kann in konventionellen Entwicklungseinheiten erfolgen. Je nach Beschaffenheit der Platte kann man wäßrige oder organische Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische verwenden. Im Lauf des Entwicklungsschritts werden die nicht polymerisierten Bereiche der lichtempfindlichen Schicht und die Reste der IR-ablatierbaren Schicht entfernt. Man kann auch zuerst die Reste der IRablatierbaren Schicht mit einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch entfernen und dann die lichtempfindliche Schicht mit einem anderen Entwickler entwickeln. Nach dem Entwickeln werden die erhaltenen Druckplatten getrocknet. Bei Elementen mit PET-Grundfolie geschieht dies üblicherweise bei 45–65°C über eine Zeitraum von 1–4 h. Elemente mit PEN-Grundfolien können ohne Dimensionsstabilitätsverlust bei noch höheren Temperaturen als 65°C getrocknet werden, was zu kürzeren Trocknungszeiten führt. Zusätzlich sind noch verschiedene Nachbehandlungsarbeitsgänge möglich, wie z.B. Bestrahlung mit UV-C-Licht oder Behandlung mit Br₂ zur Entklebung der Druckplatte.
Die erfindungsgemäßen Flexodruckelemente zeichnen sich durch eine hervorragende Flexibilität aus. Sie können gebogen werden, ohne daß die IR-ablatierbare Schicht runzelt oder reißt, so daß die Elemente problemlos auf Lasertrommeln angebracht werden können. Des weiteren sind sie viel empfindlicher gegenüber IR-Laserstrahlung als konventionelle Druckelemente, was eine beschleunigte Bebilderung der Platte ermöglicht.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung erläutern, ohne sie einzuschränken.
Beispiel 1
Herstellung der IR-ablatierbaren Schicht
Unter Verwendung der folgenden Bestandteile wurde eine Dispersion von Ruß, Nitrocellulose und einem Weichmacher hergestellt:
Die Dispersion wurde mit einer 50-μm-Rakel auf eine PET-Folie (Dicke 125 μm) aufgebracht und das Lösungsmittel verdampfen gelassen, was eine gleichmäßige und klebfreie Beschichtung mit einem Schichtgewicht von 3 g/m² und einer optischen Dichte im aktinischen Bereich von 3,7 ergab.
Beispiel 2
Herstellung einer photopolymeren Flexodruckplatte mit IR-ablativer Schicht
Von einer photopolymeren Flexodruckplatte (Nyloflex^® FAR 284 (BASF)) aus einem PET-Träger, einer photopolymerisierbaren Schicht und einer Polyamidschicht wurde die PET-Schutzfolie abgezogen. Die Polyamidschicht wurde mit einem konventionellen Klebeband von der photopolymerisierbaren Schicht entfernt.
Die in Beispiel 1 hergestellte IR-abulative Schicht und die Flexodruckplatte wurden in einem Laminator des Typs LPP650 von Codor bei einer Temperatur von etwa 40°C zusammenlaminiert, was eine Platte mit einem PET-Träger, einer photopolymerisierbaren Schicht und einer IR-ablatierbaren Schicht ergab. Die PET-Folie, auf die die Dispersion aus Beispiel 1 aufgetragen worden war, dient nun als neue Schutzfolie.
Beispiele 3–6
IR-Ablation der photopolymeren Platte
Die PET-Schutzfolie wurde von der in Beispiel 2 erhaltenen photopolymeren Platte abgezogen. Die schwarze IR-ablatierbare Schicht blieb vollständig auf der photopolymeren Schicht zurück. Die Platte konnte wiederholt bis zu einem Winkel von 90° gebogen werden, ohne daß die IR-ablatierbare Schicht runzelte oder riß.
Die Platte wurde mit einem bei 1064 nm emittierenden NdYLF-Laser bebildert. Die Bildebenenleistung wurde auf einen Wert zwischen 200 und 450 mW maximal in 50-mW-Intervallen eingestellt. Es wurde eine Spotgröße von 22 μm zusammen mit einem Pitch von 11 μm und einer Scangeschwindigkeit von 4 m/s verwendet. Auf der Platte wurde ein digitales Bild gebildet. Die Ergebnisse der belichteten Probe sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1 Abnahme der optischen Dichte nach Bestrahlung der Platte
Beispiel 7
Herstellung einer Flexodruckplatte
Die gesamte, mit einer digital bebilderten Maske bedeckte photopolymere Flexodruckplatte, wie sie in Beispiel 6 erhalten worden war, wurde 15 min mit aktinischem Licht bestrahlt und danach in einem Trommelbürstenwäscher mit der im Handel erhältlich Entwicklungslösung nylosolv II^® auf übliche Art und Weise entwickelt. Beim Entwickeln wurden die Reste der IR-ablatierbaren Schicht und die unbestrahlten Bereiche der photopolymerisierbaren Schicht entfernt, wobei die bestrahlten Bereiche zurückblieben. Nach der Entwicklung wurde die Flexodruckplatte 2 h bei 60°C getrocknet, zur Entklebung mit UV-C-Licht bestrahlt und schließlich 10 min mit aktinischem Licht nachbestrahlt.
Alle Testelemente auf der Druckplatte waren korrekt ausgebildet.
Beispiel 8
Bestrahlung auf einer rotierenden Trommel
Von einer im Handel erhältlichen photopolymeren Flexodruckplatte (Nyloflex^® FAR 284 (BASF)) wurden die Schutzfolie und die Polyamidsubstratschicht entfernt. Auf die Oberfläche der Platte wurde eine IRablatierbare Schicht gemäß Beispiel 1 auflaminiert.
Nach Entfernung der PET-Folie wurde die photopolymere Platte mit einer IR-ablatierbaren Schicht auf der rotierenden Trommel einer Nd-YAG-Laserapparatur (Schepers digilas^®, 60 W) angebracht. Es wurde kein Runzeln oder Reißen festgestellt. Die Platte wurde bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel von 1600 U/min digital bebildert. Die Laserleistung wurde in 5%-Schritten von 20% auf 80% erhöht. Eine Leistung von 30% erwies sich als ausreichend für die korrekte Ausbildung aller Testelemente auf der Druckplatte, d.h. die schwarze IR-ablatierbare Schicht wurde an den vom Laserstrahl getroffenen Stellen vollständig entfernt.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, aber unter Verwendung einer konventionellen IR-ablatierbaren Schicht mit einer optischen Dichte von 3,5, die aus 35 Gew.-% Ruß und 65 Gew.-% eines elastomeren Polyamidbindemittels (Makromelt^® 6900) hergestellt worden war. Es wurde kein Runzeln oder Reißen festgestellt, aber die zur korrekten Ausbildung aller Testelemente notwendige Laserleistung betrug 60%.
Aus Beispiel 8 und Vergleichsbeispiel 1 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen IR-ablatierbaren Schichten eine doppelt so große Empfindlichkeit wie bei konventionellen Systemen bei vergleichbarer optischer Dichte aufweisen.
Beispiele 9-11
Diese Beispiele belegen der zusätzlichen Vorteil von geeigneten sekundären Bindemitteln bezüglich der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Flexodruckelemente.
In Analogie zu Beispiel 1 und unter Verwendung der Zusammensetzungen gemäß Tabelle 2 wurden IRablatierbare Schichten hergestellt. In den Beispielen 10 und 11 wurden jeweils ungefähr 35% der Nitrocellulose durch trennungsverbessernde Polymere ersetzt. Tabelle 2 Mengen der Komponenten zur Herstellung der IR-ablatierbaren Schichten gemäß den Beispielen 9-11
Die IR-ablatierbaren Schichten wurden analog Beispiel 2 zur Herstellung von Flexodruckelementen verwendet und analog Beispiel 3 IR-ablatiert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt: Tabelle 3 Abnahme der optischen Dichte im UV nach IR-Ablation der Platte
Aus den Beispielen 9–11 geht hervor, daß der Ersatz von ungefähr 35% der Nitrocellulose durch trennungsverbessernde Polymere die Ablationsempfindlichkeit der IR-ablatierbaren Schicht nicht wesentlich beeinflußt. Die Trennung der PET-Schutzfolie auf dem Flexodruckelement wird deutlich verbessert.

Claims

Lichtempfindliches Druckelement zur Verwendung bei der Herstellung von Flexodruckplatten nach der Computer-to-Plate-Technik, enthaltend – einen Träger, – eine photopolymerisierbare Schicht, die mindestens ein elastomeres Bindemittel, mindestens eine polymerisierbare Verbindung und mindestens einen Photoinitiator oder mindestens ein Photoinitiatorsystem enthält, – eine IR-ablatierbare Schicht, die für aktinische Strahlung weitgehend undurchlässig ist, und – gegebenenfalls eine abziehbare, flexible Deckfolie, dadurch gekennzeichnet, daß die IR-ablatierbare Schicht mindestens ein unter Wärmeeinwirkung zersetzliches polymeres Bindemittel, mindestens einen IR-Absorber und mindestens einen aliphatischen Diester der allgemeinen Formel R₁(CO)[O-CHR₃-CH₂]_nO(CO)R₂, worin n = 1–30, R₁ und R₂ für geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit 1–20 Kohlenstoffatomen stehen und R₃ für H oder Methyl steht, enthält.
Lichtempfindliches Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Wärmeeinwirkung zersetzliche polymere Bindemittel Nitro- oder Nitratestergruppen enthält.
Lichtempfindliches Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem unter Wärmeeinwirkung zersetzlichen polymeren Bindemittel um einen Nitratester von Cellulose oder einem Celluloseether handelt.
Lichtempfindliches Druckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem IR-Absorber um Ruß handelt.
Lichtempfindliches Druckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem aliphatischen Diester um mindestens einen Diester aus der Gruppe bestehend aus Triethylenglykolhexansäurediester, Triethylenglykol-2-ethylhexansäurediester und Triethylenglykoloctansäurediester handelt.
Lichtempfindliches Druckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die IR-ablatierbare Schicht mindestens ein zusätzliches polymeres Bindemittel enthält.
Lichtempfindliches Druckelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Bindemittel in einer Menge von weniger als 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller Bestandteile der IR-ablatierbaren Schicht, vorliegt.
Verfahren zur Herstellung einer Flexodruckplatte unter Verwendung des Elements nach einem der Ansprüche 1 – 7, bei dem man (a) gegebenenfalls die abziehbare, flexible Deckfolie abzieht, (b) die IR-ablatierbare Schicht mit einem IR-Laser bildmäßig belichtet, wobei man eine Maske erhält, (c) das lichtempfindliche Element durch die Maske vollflächig mit aktinischer Strahlung belichtet, (d) das Produkt aus Schritt (c) mit mindestens einer Entwicklungslösung behandelt, wobei die Reste der IR-ablatierbaren Schicht, die in Schritt (b) nicht entfernt worden sind, abgetragen werden und die photopolymerisierbare Schicht entwickelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man für Schritt (b) eine Laserapparatur mit einer rotierenden Trommel verwendet und das Flexodruckelement zur Belichtung mit dem IR-Laser auf der zylindrischen Oberfläche der Trommel anbringt.