EP1578605A1 - Verfahren zur herstellung von flexodruckformen mittels lasergravur unter verwendung von fotopolymeren flexodruckelementen und fotopolymerisierbares flexodruckelement - Google Patents

Verfahren zur herstellung von flexodruckformen mittels lasergravur unter verwendung von fotopolymeren flexodruckelementen und fotopolymerisierbares flexodruckelement

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Publication number
EP1578605A1
EP1578605A1 EP03767749A EP03767749A EP1578605A1 EP 1578605 A1 EP1578605 A1 EP 1578605A1 EP 03767749 A EP03767749 A EP 03767749A EP 03767749 A EP03767749 A EP 03767749A EP 1578605 A1 EP1578605 A1 EP 1578605A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
relief
forming layer
protective element
layer
flexographic printing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03767749A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Margit Hiller
Jens Schadebrodt
Wolfgang Wenzl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Flint Group Germany GmbH
Original Assignee
XSYS Print Solutions Deutschland GmbH
BASF Drucksysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XSYS Print Solutions Deutschland GmbH, BASF Drucksysteme GmbH filed Critical XSYS Print Solutions Deutschland GmbH
Publication of EP1578605A1 publication Critical patent/EP1578605A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/02—Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04—Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/05—Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
    • B41N1/12—Printing plates or foils; Materials therefor non-metallic other than stone, e.g. printing plates or foils comprising inorganic materials in an organic matrix

Definitions

  • the invention relates to a method for producing flexographic printing plates by means of direct laser engraving using photopolymerizable flexographic printing elements as the starting material, the crosslinking of the photopolymerizable flexographic printing element with actinic light being effected by a protective element which is essentially transparent to actinic light.
  • a printing relief is engraved with a laser directly into the relief-forming layer of a flexographic printing element.
  • a subsequent development step as in the conventional process for the production of flexographic printing plates is no longer necessary.
  • Typical relief layer thicknesses of flexographic printing plates are between 0.5 and 7 mm, with special thin-layer plates under certain circumstances even only 0.2 mm.
  • the non-printing depressions in the relief are at least 0.03 mm in the raster area, significantly more with other negative elements and can assume values of up to 3 mm for thick plates. Large amounts of material have to be removed with the laser.
  • Direct laser engraving therefore differs very clearly from other techniques known from the printing plate sector, in which lasers are only used to write on a mask, but the actual production of the printing form still uses a washout or development process he follows.
  • US Pat. No. 5,259,311 has proposed the use of commercially available photopolymerizable flexographic printing elements as the starting material for the production of flexographic printing plates by means of laser engraving.
  • photopolymerizable flexographic printing elements comprise a dimensionally stable support, usually made of PET film, a relief-forming layer of an elastomeric binder, ethylenically unsaturated monomers and a photoinitiator or photoinitiator system, a substrate layer and a cover film made of PET.
  • the substrate layer is also known as a release layer.
  • the protective film is removed in the conventional, photochemical production of a flexographic printing plate.
  • the substrate layer adheres more firmly to the photopolymerizable layer than to the protective film and thus remains on the photopolymerizable layer.
  • a photographic mask is then placed on the substrate layer and irradiated with actinic light through this mask.
  • the irradiation is usually carried out by means of a so-called vacuum frame or a vacuum film.
  • the vacuum ensures particularly intimate contact between the photographic mask and the flexographic printing element, and in addition the diffusion of oxygen into the photopolymerizable layer is prevented or at least made more difficult.
  • the task of the substrate layer is to ensure that the protective film can be removed from the flexographic printing element and that the photographic mask for exposure can also be placed on the flexographic printing element and then removed again without the mask sticking to the photopolymerizable layer or so strongly adheres to the fact that the surface of the relief-forming layer is damaged when the mask is removed.
  • the substrate layer and the unexposed areas of the photopolymerizable layer are removed by means of a washing-out agent.
  • the PET protective film of the conventional flexographic printing element is first removed, the substrate layer remaining on the photopolymerizable layer.
  • the relief-forming layer is then photochemically crosslinked in its entire volume by irradiation with actinic light — through the substrate layer.
  • the substrate layer is removed with an organic flexo detergent and the plate is dried.
  • a printing relief is engraved into the relief-forming layer by means of a CO 2 aser.
  • the disclosed method is completed by a renewed cleaning step with a flexo detergent. The plate must then be dried again.
  • the method disclosed has a number of disadvantages.
  • the organic solvent used to remove the substrate layer does not dissolve the cross-linked relief-forming layer, but the layer nevertheless swells in it, the layer thickness increasing.
  • solvent residues in the relief-forming layer disadvantageously reduce the quality of the printing relief obtained by laser engraving.
  • the flexographic printing element must therefore be dried very thoroughly in order to remove solvent residues very completely. Very good drying is required for a second reason: In laser engraving, the focus of the laser should preferably be on the surface of the relief layer. If an incompletely dried plate is used, it will of course continue to evaporate over time. This means that their thickness is decreasing. Was the focus of the laser at the beginning of the If a flexographic printing element is still on the surface, it will lie above it with increasing engraving time.
  • enamel edges form around the engraved layer elements.
  • Such melting edges consist of remnants of the relief-forming layer and remnants of the substrate layer. The melting edges disturb the printed image. Naturally, this effect is all the more pronounced, the finer the elements of the relief layer to be engraved and the more material is ablated. This procedure is therefore not possible if you want to provide high-resolution plates using laser engraving.
  • the object of the invention was therefore to provide an improved method for producing flexographic printing plates by means of laser engraving and also starting materials suitable for this purpose, which does not have the disadvantages of the prior art.
  • the starting material should be a largely conventional photosensitive flexographic printing element which should be adapted for use in the method according to the invention by means of measures that are as simple as possible.
  • the protective element is a film which has been treated or coated to remove adhesive on the side facing the relief-forming layer and which is applied directly to the relief-forming layer, the adhesion between the protective element and the relief-forming layer being set such that the protective element after process step (a) is peelable from the cross-linked relief-forming layer.
  • a protective element which is essentially permeable to actinic light
  • the protective element is a film which has been treated or coated to remove adhesive on the side facing the relief-forming layer and which is applied directly to the relief-forming layer, the adhesion between the protective element and the relief-forming layer being set such that the Protective element after exposure to actinic light through the protective element from the cross-linked relief-forming layer is removable.
  • Polymer films for example made of PET or PEN, or metal sheets, for example made of aluminum or steel, are particularly suitable as dimensionally stable supports for the starting material used according to the invention.
  • the photopolymerizable flexographic printing element further comprises at least one photopolymerizable relief-forming layer, at least comprising an elastomeric binder, an ethylenically unsaturated monomer, a photoinitiator and optionally further additives.
  • the relief-forming layer can be applied directly to the carrier. However, there may also be other layers between the support and the relief-forming layer, such as adhesive layers and / or elastic sub-layers.
  • the components of the relief-forming layer are the components usually used for the production of conventional flexographic printing plates.
  • suitable elatomeric binders include natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber, butyl rubber, styrene-isoprene rubber, polynorbornene rubber or ethylene-propylene-diene rubber (EPDM).
  • Other examples include thermoplastic elastomeric block copolymers of the styrene-butadiene or styrene-isoprene type.
  • Particularly suitable ethylenically unsaturated monomers are esters or amides of (meth) acrylic acid with mono- or polyfunctional alcohols, amines, amino alcohols or hydroxy ethers and esters.
  • Examples include butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, 1,4-butanediol diacrylate or 1,6-hexanediol diacrylate.
  • suitable initiators for the photopolymerization are benzoin or benzoin derivatives, benzene derivatives, acylphosphine oxides or acylarylphosphinic acid esters, without the list being intended to be restricted thereto.
  • the relief-forming layer can furthermore optionally comprise additives and auxiliaries, such as plasticizers, dyes, dispersing aids or antistatic agents, in a manner known in principle. They are chosen by the person skilled in the art depending on the desired properties of the layer. When making the selection, the person skilled in the art is aware that the term “photopolymerizable” presupposes that actinic light can penetrate the photopolymerizable layer with sufficient intensity and that there are limits to the addition of absorbing and / or scattering additives.
  • the photopolymerizable, relief-forming layer can also be built up from several partial layers. These crosslinkable partial layers can be of the same, approximately the same or different material composition.
  • the thickness of the relief-forming layer or of all the relief-forming partial layers together is at least 0.3 mm and usually not more than 7 mm.
  • the thickness is preferably 0.5 to 3.5 mm and particularly preferably 0.7 to 2.9 mm.
  • a protective element is applied directly to the relief-forming layer.
  • the protective element is essentially transparent to actinic light, i.e. it should be permeable to actinic light to such an extent that photopolymerization of the relief-forming layer is possible without loss of quality.
  • permeable does not rule out that the protective element can absorb or scatter actinic light to a limited extent, i.e. without the crosslinking being adversely affected. For example, it can be quite cloudy.
  • the protective element is a film which has been treated or coated to remove adhesive on the side facing the relief-forming layer. It is applied directly to the relief-forming layer.
  • the film is usually polymeric films, for example films made of polyethylene or polypropylene, PET, PEN or polyamide. It can also be composite films made of several different polymeric materials. It is preferably a PET film.
  • the film is treated for detackification or coated with a detackifying layer.
  • Removable is to be understood to mean that the entire protective element can be removed from the cross-linked, relief-forming layer so easily that the surface of the relief-forming layer is not damaged thereby, and that no residues of the protective element remain on the relief-forming layer on the other hand, be so high both before and after the irradiation that the protective element rather connected to the relief-forming layer to serve the purpose of protection.
  • the adhesion between the relief-forming layer and the protective element is set such that the protective element can be removed completely from the now cross-linked relief-forming layer after irradiation with actinic light in process step (a).
  • a protective element which, although it can be removed from the non-crosslinked, relief-forming layer before irradiation, but not or at least not completely after the irradiation, is not suitable for carrying out the present invention.
  • a protective element which is not removable before irradiation, but only after irradiation, is suitable for carrying out the present invention.
  • Both the surface properties of the relief-forming layer and the side of the protective element facing the relief-forming layer are important for adjusting the adhesion.
  • the surface properties of both layers are coordinated with one another in such a way that the desired peelability is obtained after the irradiation in process step (a). It is self-evident for the person skilled in the art that not every combination of protective elements with relief-forming layers leads to the desired result.
  • a protective element which can be peeled off from a relief-forming layer of a certain composition does not necessarily have to be peelable from one with a different composition.
  • the surface of the film of the protective element is treated to be detackifying on the side facing the relief-forming layer or is coated with a detackifying layer.
  • a detackifying treatment can be, for example, siliconization or teflonization of the film.
  • Polymer materials are particularly suitable for producing a detackification layer. They can be produced, for example, by dissolving the polymer and pouring it onto the film, followed by evaporation of the solvent.
  • it can be polyamide.
  • an adhesive layer can optionally be located between the stripping layer and the protective film, which increases the adhesion between the stripping layer and the film.
  • the surface of the film can be modified in order to achieve greater adhesion, for example by introducing inorganic particles into the surface.
  • the film can be subjected to a corona treatment prior to the application of the stripping layer, which improves the adhesion of the stripping layer to the film.
  • a corona treatment Details of a corona treatment are disclosed, for example, in DE-A 197 11 696.
  • the surface properties of the relief-forming layer can be influenced by the selection of the components of the relief-forming layer and their quantity.
  • the block copolymers can be two-block copolymers, three-block copolymers or multiblock copolymers in which several styrene and butadiene blocks alternate in succession. It can be linear, branched or star-shaped block copolymers.
  • the block copolymers used according to the invention are particularly preferably styrene-butadiene-styrene three-block copolymers.
  • the styrene content of the styrene-butadiene block copolymer used is usually 20 to 40% by weight, based on the binder, preferably 25 to 35% by weight.
  • SBS block copolymers are commercially available, for example under the name Kraton®, it having to be taken into account that commercially available three-block copolymers usually have a certain proportion of two-block copolymers. Mixtures of different SBS block copolymers can of course also be used.
  • a particularly advantageous combination for carrying out the invention results from the use of styrene-butadiene block copolymers in the relief-forming layer and from the use of a protective element which has a detackification layer which comprises polyamide.
  • the flexographic printing element can be produced, for example, by dissolving or dispersing all components in a suitable solvent and pouring them onto the dimensionally stable support.
  • a suitable solvent for example, a solvent for a suitable solvent.
  • several layers can be cast onto one another in a manner known in principle. After casting, the protective element is applied. Conversely, it is also possible to pour onto the protective element and finally to laminate the carrier.
  • the relief layer can be produced particularly advantageously in a manner known in principle by melt extrusion between a dimensionally stable carrier film and the protective element and calendering of the composite obtained, as disclosed, for example, by EP-A 084 851.
  • Multi-layer elements can be produced by means of coextrusion. Flexographic printing elements with metallic supports can preferably be obtained by casting or extruding onto a temporary support and then laminating the layer onto the metallic support. It is also possible to pour onto the protective element and then to laminate on the metallic support.
  • the described photochemically cross-linkable flexographic printing element is used as the starting material for the method according to the invention.
  • step (a) of the process according to the invention the relief-forming layer is photochemically crosslinked in the entire volume of the layer by irradiation with actinic light.
  • the irradiation takes place from the top of the flexographic printing element through the protective element which is essentially transparent to actinic radiation.
  • a back-side pre-exposure can also be carried out.
  • the latter naturally presupposes that the dimensionally stable carrier is transparent to actinic radiation.
  • Back-side pre-exposure is therefore naturally not possible with metallic supports. If a back is made with the exposure, it can be done before, after or simultaneously with the exposure from the front of the plate.
  • a back exposure is preferably carried out beforehand.
  • Process step (a) can be carried out in the presence or absence of atmospheric oxygen.
  • the use of vacuum as with conventional flexographic printing elements is not necessary.
  • the protective element protects the relief-forming layer from oxygen so effectively that inhibiting oxygen cannot diffuse into it to a significant degree, and also the uppermost sections of the relief-forming layer
  • UV-A radiation with a wavelength between approximately 320 and 400 nm and / or UV-A ⁇ IS radiation with a wavelength of approximately 320 to approximately 700 nm are particularly suitable as actinic light.
  • the crosslinked relief-forming layer is crosslinked from the surface up to a limited depth of penetration beyond the extent of the crosslinking density brought about by step (a), optionally in a step (b) following process step (b 1 ).
  • step (b ') not all of the ethylenically unsaturated groups in the layer are converted in the course of the crosslinking in process step (a) to form a polymeric network, but the crosslinking is carried out in such a way that unreacted groups remain.
  • the incomplete implementation can be achieved, for example, by limiting the exposure time.
  • crosslinking step (b ') Only parts of the relief-forming layer are affected by the crosslinking step (b '), which has only a superficial effect. There is no further crosslinking in the entire volume of the layer, but only in a partial volume of the layer. The effectiveness of the crosslinking step (b ') has a penetration depth that is limited from the surface of the relief-forming layer, so that the uppermost zone of the layer is crosslinked to a greater extent than would be the case if method step (a) were used exclusively.
  • crosslinkable groups that are not implemented in process step (a) are implemented in whole or in part.
  • the width of the zone within which the crosslinking density is increased by step (b 1 ) or the effective penetration depth of the measure taken for crosslinking is generally at least 5 ⁇ m and not more than 200 ⁇ m from the surface of the recording layer seen from without the width should necessarily be limited to this.
  • the penetration depth is preferably 5-150 ⁇ m and particularly preferably 5-100 ⁇ m.
  • the transition from the zone whose crosslink density is increased in the course of step (b ') beyond the extent of process step (a) to the zone which is no longer covered by process step (b 1 ) can be abrupt, comparatively steep or be gradual.
  • the inflection point crosslinking density depending on the penetration depth is used to determine the penetration depth.
  • UV-C light An embodiment in which the cross-linked flexographic printing element is irradiated with UV light of the wavelength 200 nm to 300 nm, so-called UV-C light, has proven particularly useful for carrying out step (b '). Due to the comparatively strong scattering of the short-wave light in the layer, the intensity of UV-C radiation decreases significantly with increasing depth of penetration, so that only the top zone of the flexographic printing element is effectively networked. Further details on method step (b ') are disclosed in WO 02/49842, to which we expressly refer at this point.
  • a printing relief is engraved into the cross-linked, relief-forming layer by means of a laser emitting between 3000 and 12000 nm.
  • the elastomeric binders generally have sufficient absorption, so that additional absorbers for laser radiation do not have to be used.
  • CO 2 lasers wavelength 10.6 ⁇ m
  • the lasers can either be operated continuously or pulsed.
  • the relief-forming layer is removed or at least detached at those points at which it is exposed to a laser beam of sufficient intensity.
  • the layer is preferably vaporized or thermally or oxidatively decomposed without melting beforehand, so that its decomposition products in the form of hot gases, vapors, smoke or small particles are removed from the layer.
  • the image information to be engraved with the laser can be transferred directly from the lay-out computer system to the laser apparatus.
  • Relief elements are advantageously engraved in which the flanks of the elements initially drop vertically and only widen in the lower region. As a result, the base points of the relief points are well capped, but the dot gain is still slight when printing with the printing plate obtained. Flanks with a different design can also be engraved.
  • the depth of the elements to be engraved depends on the total thickness of the relief and the type of elements to be engraved and is determined by the person skilled in the art depending on the desired properties of the printing form.
  • the depth of the relief elements to be engraved is at least 0.03 mm, preferably 0.05 mm - the minimum depth between individual grid points is mentioned here.
  • Printing plates with too low relief depths are generally unsuitable for printing using flexographic printing technology because the negative elements fill up with printing ink.
  • Individual negative points should usually have greater depths; for those with a diameter of 0.2 mm, a depth of at least 0.07 to 0.08 mm is usually recommended.
  • a suitable suction device can be used to suction the decomposition products formed, in particular aerosols, from the plate surface.
  • a gas or a gas mixture can be blown over the surface of the plate, the gas stream carrying the decomposition products with it. It is preferably an air or nitrogen stream.
  • the relief printing plate obtained can optionally be cleaned in a process step (d).
  • the cleaning can be done mechanically, for example, simply by brushing or rubbing off the printing form obtained.
  • the surface of the printing form can also be blasted using a gas jet, such as compressed air.
  • the higher the pressure or the speed of the gas jet the better the cleaning effect. If the pressure is too high, however, the surface of the pressure plate can be damaged. Accordingly, the specialist will choose a compromise between the best possible cleaning and process reliability.
  • a liquid cleaning agent which does not substantially swell the relief layer is preferably used in order to also be able to completely remove polymer fragments. This is particularly recommended, for example, if the flexographic printing form is to be used to print on food packaging that has particularly strict requirements with regard to volatile components.
  • a suitable cleaning agent depends on the composition of the relief layer.
  • water or predominantly aqueous cleaning agents are used.
  • Aqueous cleaning agents consist essentially of water and optionally small amounts of alcohols and can contain auxiliaries such as surfactants, emulsifiers, dispersing agents or bases to support the cleaning process. Emulsions of water, organic solvents and suitable auxiliaries for post-cleaning can also advantageously be used.
  • the microemulsion detergents comprising water, alkyl esters of saturated or unsaturated fatty acids and surfactants disclosed by WO 99/62723 have proven to be particularly advantageous.
  • Mixtures that are usually used for development can also be used Mixtures are used, which are usually used to develop conventional, water-developable flexographic printing plates.
  • the post-cleaning can be carried out, for example, by simply immersing or spraying the relief printing form, or it can also be supported by mechanical means, such as, for example, brushes or plushes. Conventional flexo washers can also be used. Due to the use of non-swelling cleaning agents, time-consuming drying of the printing form after the subsequent cleaning is not necessary.
  • the photopolymerizable flexographic printing element used as the starting material for the process is usually produced on an industrial scale by a printing plate manufacturer, while the laser engraving (c) and, if appropriate, a post-cleaning step are usually carried out by a plate maker or a printing house.
  • steps (a), (b) and optionally (b ') can be done by the cliché or printing house itself.
  • the photochemical crosslinking can be carried out, for example, in commercially available flexo illuminators. UVC imagesetters are also usually available in clichés or printing plants.
  • Steps (a), (b) and optionally (b ') can of course also be carried out by the printing plate manufacturer itself, so that a customer receives a material prepared for the laser engraving.
  • thermoplastic elastomeric binder is used.
  • the components of the relief-forming layer are melted in a known manner in an extruder (1) and mixed intensively with one another.
  • the hot, photopolymerizable mass is discharged through a slot die (2) into the nip of a calender (3).
  • the carrier film (5) is guided over a calender roll (4) and the protective element (7) is guided over the second calender roll (6) and the hot photopolymeric mass is calendered between the two films.
  • the photopolymerizable flexographic printing element is allowed to cool after passing through the calender and is then irradiated with actinic light (UV-A) from the front by means of an exposure station (8) and optionally also from the rear by means of a further exposure station (9) and thus crosslinked photochemically ,
  • the protective element can be removed after the networking station. For example, as shown in Figure 1, this can be done by winding onto a roll (10). optional the irradiation can then be carried out using UV-C (11). If no UV-C exposure is provided, the protective element can of course remain on the flexographic printing element.
  • the foil position can also be interchanged, i.e. the carrier film can also be fed via the upper calender roll (6) and the protective element via the lower calender roll (4).
  • the positions of the exposure stations and, if applicable, the pull-off device (10) then change accordingly.
  • the method according to the invention gives flexographic printing plates of significantly higher quality than the method described by US Pat. No. 5,259,311.
  • problems occur especially in the fine raster area.
  • a lot of molten material is created, which reconnects to the surface and cannot be washed off, even with organic solvents.
  • a lot of time is saved by avoiding drying twice.
  • the exposure through the cover film leads to a particularly smooth layer surface and good color transfer during printing.
  • the UV-C exposure produces particularly sharp edges.
  • a three-beam CO 2 laser system of the type BDE 4131 (from STK) was used for the engraving tests.
  • the three laser beams had a power of 77, 166 and 151 W on the plate surface.
  • the device has a rotating drum.
  • the flexographic printing element is mounted on the drum and the drum is set in rotation.
  • the speed on the surface of the drum was 7 m / s in all tests, the advance of the laser beams transverse to the direction of rotation was 20 ⁇ m per revolution.
  • test pattern consisting of various elements including lines, positive points, negative points, letters (capital "A"), numbers ("3%") and various grids was engraved.
  • Width of a 20 ⁇ m negative line that runs parallel to the laser direction Width of a 20 ⁇ m negative line that runs transverse to the laser direction
  • a commercially available photopolymerizable flexographic printing element was used with a conventional release layer and a cover sheet made of PET (® nyloflex ART, BASF Drucksysteme GmbH). With this element, the adhesion between the release layer and the photopolymerizable layer is greater than between the cover film and the release layer.
  • the binder in the photopolymerizable layer is of the styrene-butadine type.
  • the cover element is produced in a conventional manner by extrusion and calendering of the hot, photopolymerizable composition between the carrier film.
  • a flexographic printing element was used, the photopolymerizable layer of which corresponded to the nyloflex® ART.
  • the flexographic printing element only had a protective element according to the invention instead of the conventional release layer and the conventional cover film.
  • the protective element consisted of a PET film (Lumirror X 43) coated with the polyamide Macromelt® 6900 (from Henkel). The adhesion between the film and the detackifying coating was greater than the adhesion between the additional coating and the PET film, so that the protective element as a whole, i.e. including the coating was peelable from the relief-forming layer after exposure.
  • the flexographic printing element was crosslinked through the protective element for 15 min with UV-A radiation (filler imagesetter). The crosslinking was not complete and unreacted ethylenically unsaturated monomers remained in the layer. After exposure to UV-A, the protective element was removed. No residues of the protective element remained on the photopolymerizable layer. The stripping layer of the protective element remained completely adhered to the film.
  • the relief-forming layer was then irradiated from the top for 15 minutes using UV-C light. This increased the crosslinking in the uppermost part of the layer and the relief-forming layer was thus hardened on the surface.
  • test pattern described above was then engraved into the crosslinked layer using the laser system described above.
  • the flexographic printing element according to the invention was used and proceeded as in experiment 1, but the protective element was removed before exposure to UV-A radiation.
  • the results are summarized in Table 1. An image of the relief is shown in Figure 1.
  • Comparative Experiment 2 The flexographic printing element according to the invention was used and proceeded as in Experiment 1, but the protective element was removed before exposure to UV-A radiation and no post-exposure to UV-C was carried out. The results are summarized in Table 1. An image of the relief is shown in Figure 1.
  • the commercially available nyloflex® ART flexographic printing element was used.
  • the cover film was removed from the flexographic printing element, the release layer remaining on the photopolymerizable layer.
  • the flexographic printing element was crosslinked through the release layer for 15 min with UV-A radiation.
  • test pattern described above was then engraved into the crosslinked layer using the laser system described above.
  • Experiments 1 and 2 delivers a flexographic printing plate that provides a clean print relief with sharp edges and has no melting edges (see Figure 1).

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Laser-Direktgravur unter Verwendung von fotopolymerisierbaren Flexodruckelementen als Ausgangsmaterial wobei die Vernetzung des fotopolymerisierbaren Flexodruckelementes mit aktinischem Licht durch ein für aktinisches Licht im wesentlichen durchlässiges Schutzelement hindurch erfolgt.

Description

Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Lasergravur unter Verwendung von fotopolymeren Flexodruckelementen und fotopolymerisierbares Flexodrucke- lement
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Laser-Direktgravur unter Verwendung von fotopolymerisierbaren Flexodruckelementen als Ausgangsmaterial wobei die Vernetzung des fotopolymerisierbaren Flexodrucke- lementes mit aktinischem Licht durch ein für aktinisches Licht im wesentlichen durchlässiges Schutzelement hindurch erfolgt.
Bei der Laser-Direktgravur zur Herstellung von Flexodruckformen wird ein druckendes Relief mit einem Laser direkt in die reliefbildende Schicht eines Flexodruckelementes eingraviert. Ein nachfolgender Entwicklungsschritt wie beim konventionellen Verfahren zur Herstellung von Flexodruckplatten ist nicht mehr erforderlich. Typische Reliefschichtdicken von Flexodruckformen liegen zwischen 0,5 und 7 mm, bei speziellen Dünnschichtplatten unter Umständen auch nur 0,2 mm. Die nichtdruckenden Vertiefungen im Relief betragen im Rasterbereich mindestens 0,03 mm, bei anderen Nega- tivelementen deutlich mehr und können bei dicken Platten Werte von bis zu 3 mm annehmen. Mit dem Laser müssen also große Mengen an Material entfernt werden. Die Laser-Direktgravur unterscheidet sich daher in diesem Punkt sehr deutlich von anderen, aus dem Bereich der Druckplatten bekannten Techniken, bei denen Laser nur zum Beschreiben einer Maske eingesetzt werden, aber die eigentliche Herstellung der Druckform nach wie vor mittels eines Auswasch- bzw. Entwicklungsprozesses erfolgt.
Zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Lasergravur besonders angepasste Ausgangs-materialien sowie Verfahren zur Lasergravur sind schon verschiedentlich vorgeschlagen worden, beispielsweise von US 3,549,733, EP-A 640043, EP-A 640 044, EP-A 710 573,
EP-A 1 080883 oder EP-A 1 136 254.
Von der US 5,259,311 ist vorgeschlagen worden handelsübliche fotopolymerisierbare Flexo-druckelemente als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Flexodruckplatten mit- tels Lasergravur einzusetzen.
Handelsübliche fotopolymerisierbare Flexodruckelemente umfassen einen dimensionsstabilen Träger, üblicherweise aus PET-Folie, eine darauf aufgebrachte reliefbildende Schicht aus einem elastomeren Bindemittel, ethylenisch ungesättigten Mono- meren und einem Fotoinitiator oder Fotoinitiatorsystem, eine Substratschicht sowie eine Deckfolie aus PET. Die Substratschicht ist auch als release-layer bekannt. Zur konventionellen, fotochemischen Herstellung einer Flexo-druckform wird die Schutzfolie abgezogen. Die Substratschicht haftet fester auf der fotopoly-merisierbaren Schicht als an der Schutzfolie und verbleibt somit auf der fotopolymerisierbaren Schicht. Danach wird auf die Substratschicht eine fotografische Maske aufgelegt und mit aktini- schem Licht durch diese Maske hindurch bestrahlt. Das Bestrahlen erfolgt üblicherweise mittels eines so genannten Vakuumrahmens bzw. einer Vakuumfolie. Durch das Vakuum wird für besonders innigen Kontakt zwischen der fotografischen Maske und dem Flexodruckelement gesorgt, und außerdem wird die Diffusion von Sauerstoff in die fotopolymerisierbare Schicht verhindert oder zumindest erschwert. Die Aufgabe der Substratschicht ist es, zu gewährleisten, dass die Schutzfolie vom Flexodruckelement abgezogen werden kann, und dass außerdem die fotografische Maske zum Belichten auf das Flexodruckelement aufgelegt und danach wieder abgenommen werden kann, ohne dass die Maske auf der fotopolymerisierbaren Schicht kleben bleibt oder so stark haftet, dass die Oberfläche der reliefbildenden Schicht beim Abziehen der Maske be- schädigt wird. Im Anschluss an die Bestrahlung werden die Substratschicht und die nicht belichteten Bereiche der fotopolymerisierbaren Schicht mittels eines Auswaschmittels entfernt.
Bei dem von US 5,259,311 vorgeschlagenen Verfahren der Lasergravur wird zunächst die PET-Schutzfolie des konventionellen Flexodruckelementes abgezogen, wobei die Substratschicht auf der fotopolymerisierbaren Schicht verbleibt. Danach wird die reliefbildende Schicht durch Bestrahlung mittels aktinischem Licht -durch die Substratschicht hindurch- im gesamten Volumen fotochemisch vernetzt. Schließlich wird die Substratschicht mit einem organischen Flexoauswaschmittel entfernt und die Platte getrocknet. In einem weiteren Schritt wird mittels eines CO2- asers ein druckendes Relief in die reliefbildende Schicht eingraviert. Den Abschluss des offenbarten Verfahrens bildet ein erneuter Reinigungsschritt mit einem Flexoauswaschmittel. Danach muss die Platte erneut getrocknet werden.
Das offenbarte Verfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf. Das zum Entfernen der Substratschicht verwendete organische Lösemittel löst die vernetzte reliefbildende Schicht zwar nicht, aber die Schicht quillt gleichwohl darin auf, wobei die Schichtdicke zunimmt. Nachteiligerweise vermindern jedoch Lösemittelreste in der reliefbildenden Schicht die Qualität des durch Lasergravur erhaltenen Druckreliefs. Das Flexodrucke- lement muss daher sehr gründlich getrocknet werden, um auch Lösemittelreste sehr vollständig zu entfernen. Sehr gutes Trocknen ist noch aus einem zweiten Grunde erforderlich:. Bei der Lasergravur sollte der Focus des Lasers bevorzugt auf der Oberfläche der Reliefschicht liegen. Wird eine unvollständig getrocknete Platte eingesetzt, dann dampft diese im Laufe der Zeit selbstverständlich noch weiterhin Lösemittel ab. Dies bedeutet, dass ihre Dicke abnimmt. Lag der Focus des Laser zu Beginn der Gra- vur eines Flexodruckelementes noch auf der Oberfläche, so liegt er mit zunehmender Gravurdauer darüber. Dies führt zu einem anderen Gravurergebnis und dementsprechend wird das Flexodruckelement nicht einheitlich über die gesamte Fläche graviert was zu einem schlechteren Druckbild führt. Der zweifache Wasch- und Trockenschritt ist somit sehr zeitaufwändig. Dadurch geht der Zeitvorteil der Laser-Direktgravur im Vergleich zum konventionellen Verfahren wieder verloren und in ungünstigen Fällen dauert das Verfahren sogar noch länger.
Entfernt man die release-Schicht nicht, um die Behandlung mit Lösemittel und die da- mit verbundenen Nachteile zu vermeiden, so bilden sich um die eingravierten Schichtelemente herum Schmelzränder. Derartige Schmelzränder bestehen aus Resten der reliefbildenden Schicht sowie Resten der Substratschicht. Die Schmelzränder stören das Druckbild. Naturgemäß ist dieser Effekt um so ausgeprägter, je feiner die einzugravierenden Elemente der Reliefschicht sein sollen und je mehr Material ablatiert wird. Diese Vorgehensweise ist somit auch nicht möglich, wenn man hochauflösende Platten mittels Lasergravur bereitstellen möchte.
Die Verwendung konventioneller fotopolymerisierbarer Flexodruckelemente zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Lasergravur ist somit mit Problemen behaftet. Dies spricht für die Verwendung von speziellen, besonders an die Anforderungen der Lasergravur angepassten Flexodruckelementen. Auf der anderen Seite aber ist die Verwendung von konventionellen fotopolymerisierbaren Flexodruckelementen prinzipiell attraktiv, denn sie lassen sich durch Extrusion besonders elegant, in hoher Präzision und wirtschaftlich herstellen. Zudem sind auch ihre für den Druckvorgang wichti- gen Eigenschaften wie Farbübertragung, Flexibilität und Mechanik gewährleistet.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Flexo-druckformen mittels Lasergravur sowie dazu geeignete Ausgangsmaterialien bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
Bei dem Ausgangsmaterial sollte es sich um ein weitgehend konventionelles fotoempfindliches Flexodruckelement handeln, welches mittels möglichst einfacher Maßnahmen zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren angepasst werden sollte.
Dementsprechend wurde ein Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Lasergravur gefunden, bei dem man als Ausgangsmaterial ein fotopolymerisierbares Flexodruckelement mindestens umfassend übereinander angeordnet • einen dimensionsstabilen Träger,
• eine fotopolymerisierbare, reliefbildende Schicht mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm, mindestens umfassend ein elastomeres Bindemittel, ein ethylenisch unge- sättigtes Monomer und einen Fotoinitiator, sowie
• ein für aktinisches Licht im wesentlichen durchlässiges Schutzelement einsetzt, wobei das Verfahren -in dieser Reihenfolge- die folgenden Schritte umfasst
(a) Vernetzen der reliefbildenden Schicht im gesamten Volumen der Schicht durch Bestrahlen mit aktinischem Licht durch das Schutzelement hindurch,
(b) Entfernen des Schutzelementes, sowie
(c) Eingravieren eines Druckreliefs in die vernetzte reliefbildende Schicht mit Hilfe eines zwischen 3000 und 12000 nm emittierenden Lasers, wobei die Tiefe der mit dem Laser einzugravierenden Reliefelemente mindestens 0,03 mm beträgt,
und es sich bei dem Schutzelement um eine auf der der reliefbildenden Schicht zugewandten Seite entklebend behandelte oder beschichtete Folie handelt, welche unmit- telbar auf der reliefbildenden Schicht aufgebracht ist, wobei die Haftung zwischen dem Schutzelement und der reliefbildenden Schicht so eingestellt ist, dass das Schutzelement nach Verfahrensschritt (a) von der vernetzten reliefbildenden Schicht abziehbar ist.
Weiterhin wurde ein fotopolymerisierbares Flexodruckelement gefunden, welches ü- bereinander angeordnet mindestens
• einen dimensionsstabilen Träger,
• eine fotopolymerisierbare, reliefbildende Schicht mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm, mindestens umfassend ein elastomeres Bindemittel, ein ethylenisch ungesättigtes Monomer und einen Fotoinitiator, sowie
• ein für aktinisches Licht im wesentlichen durchlässiges Schutzelement,
umfasst, wobei es sich bei dem Schutzelement um eine auf der der reliefbildenden Schicht zugewandten Seite entklebend behandelte oder beschichtete Folie handelt, die unmittelbar auf der reliefbildenden Schicht aufgebracht ist, wobei die Haftung zwischen dem Schutzelement und der reliefbildenden Schicht so eingestellt ist-, dass das Schutzelement nach Belichten mit aktinischem Licht durch das Schutzelement hindurch von der vernetzten reliefbildenden Schicht abziehbar ist. Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich durch den Austausch von release- Schicht und Deckfolie konventioneller Flexodruckelemente gegen das erfindungsgemäße Schutzelement sowie Umstellung von Verfahrensschritten gegenüber bekannten Verfahren zur Lasergravur deutlich bessere Ergebnisse erzielen lassen.
Zu der Erfindung ist im Einzelnen das Folgende auszuführen:
Als dimensionsstabile Träger für das erfindungsgemäß eingesetzte Ausgangsmaterial eignen sich insbesondere Polymerfolien, beispielsweise aus PET oder PEN oder auch Metallbleche, beispielsweise aus Aluminium oder Stahl.
Das fotopolymerisierbare Flexodruckelement umfasst weiterhin mindestens eine fotopolymerisierbare reliefbildende Schicht, mindestens umfassend ein elastomeres Bindemittel, ein ethylenisch ungesättigte Monomere, einen Fotoinitiator sowie optional weitere Zusatzstoffe. Die reliefbildende Schicht kann unmittelbar auf dem Träger aufgebracht sein. Zwischen dem Träger und der reliefbildenden Schicht können sich aber auch noch andere Schichten befinden, wie beispielsweise Haftschichten und/oder elastische Unterschichten.
Bei den Komponenten der reliefbildenden Schicht handelt es sich um die üblicherweise zur Herstellung konventioneller Flexodruckplatten eingesetzten Komponenten. Der Fachmann trifft unter ihnen je nach den gewünschten Eigenschaften der Schicht eine geeignete Wahl. Beispiele geeigneter elatomerer Bindemittel umfassen Naturkautschuk, Polybutadien, Polyisopren, Styrol-Butadien-Kautschuk, Nitril-Butadien- Kautschuk, Butyl-Kautschuk, Styrol-Isopren-Kautschuk, Polynorbornen-Kautschuk oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Weitere Beispiele umfassen thermoplastisch elastomere Blockcopolymere vom Styrol-Butadien oder Styrol-Isopren-Typ.
Als ethylenisch ungesättigte Monomere eignen sich insbesondere Ester oder Amide der (Meth)acrylsäure mit mono- oder polyfunktionellen Alkoholen, Aminen, Aminoalko- holen oder Hydroxyethem und -estern. Beispiele umfassen Butylacrylat, 2-Ethylhexyl- acrylat, Laurylacrylat, 1 ,4-Butandioldiacrylat oder 1 ,6-Hexandioldiacrylat.
Als Initiatoren für die Fotopolymerisation sind in bekannter Art und Weise Benzoin oder Benzoinderivate, Benzilderivate, Acylphosphinoxide oder Acylarylphosphinsäureester geeignet, ohne dass die Aufzählung darauf beschränkt sein soll.
Selbstverständlich können auch Gemische mehrerer Bindemittel, mehrerer Monomerer oder mehrerer Fotoinitiatoren eingesetzt werden, vorausgesetzt, die Eigenschaften der reliefbildenden Schicht werden dadurch nicht negativ beeinflusst. Die reliefbildende Schicht kann weiterhin optional in prinzipiell bekannter Art und Weise Zusatzstoffe und Hilfsstoffe wie beispielsweise Weichmacher, Farbstoffe, Disper- gierhilfsmittel oder Antistatika umfassen. Sie werden vom Fachmann je nach den ge- wünschten Eigenschaften der Schicht gewählt. Dem Fachmann ist bei der Auswahl bewusst, dass der Begriff „fotopolymerisierbar" voraussetzt, dass aktinisches Licht in ausreichender Intensität in die fotopolymerisier-bare Schicht eindringen kann und somit dem Zusatz absorbierender und/oder streuender Zu-sätze Grenzen gesetzt sind.
Die fotopolymerisierbare, reliefbildende Schicht kann auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut werden. Diese vernetzbaren Teilschichten können von gleicher, in etwa gleicher oder von unterschiedlicher stofflicher Zusammensetzung sein.
Die Dicke der reliefbildenden Schicht bzw. aller reliefbildenden Teilschichten zusam- men beträgt mindestens 0,3 mm und üblicherweise nicht mehr als 7 mm. Bevorzugt beträgt die Dicke 0,5 bis 3,5 mm und besonders bevorzugt 0,7 bis 2,9 mm.
Erfindungsgemäß ist ein Schutzelement unmittelbar auf der reliefbildenden Schicht aufgebracht. Das Schutzelement ist für aktinisches Licht im wesentlichen durchlässig, d.h. es soll für aktinisches Licht in einem solchen Maße durchlässig sein, dass die Fotopolymerisation der reliefbildenden Schicht ohne Qualitätseinbußen möglich ist. Der Begriff „durchlässig" schließt nicht aus, dass das Schutzelement aktinisches Licht einem begrenzten Maße absorbieren oder streuen kann, d.h. ohne dass die Vernetzung negativ beeinflusst wird. Es kann beispielsweise durchaus trüb sein.
Bei dem Schutzelement handelt es um eine auf der der reliefbildenden Schicht zugewandten Seite entklebend behandelte oder beschichtete Folie. Sie ist unmittelbar auf der reliefbildenden Schicht aufgebracht.
Bei der Folie handelt es sich üblicherweise um polymere Folien, beispielweise um Folien aus Polyethylen oder Polypropylen, PET, PEN oder Polyamid. Es kann sich auch um Verbund-Folien aus mehreren verschiedenen polymeren Materialien handeln. Bevorzugt handelt es sich um eine PET-Folie. Die Folie ist zur Entklebung behandelt oder mit einer entklebenden Schicht beschichtet.
Unter „abziehbar" ist zu verstehen, dass das gesamte Schutzelement von der vernetzten, reliefbildenden Schicht so leicht abgezogen werden kann, dass die Oberfläche der reliefbildenden Schicht dadurch nicht beschädigt wird, und dass keine Reste des Schutzelementes auf der reliefbildenden Schicht verbleiben. Die Haftung soll anderer- seits sowohl vor wie nach dem Bestrahlen so hoch sein, dass das Schutzelement si- eher mit der reliefbildenden Schicht verbunden ist, um den Zweck als Schutz zu erfüllen.
Die Haftung zwischen der reliefbildenden Schicht und dem Schutzelement ist so ein- gestellt, dass das Schutzelement nach dem Bestrahlen mit aktinischem Licht in Ver- fahrensschritt (a) vollständig von der nun vernetzten reliefbildenden Schicht abziehbar ist. Ein Schutzelement, welches zwar vor dem Bestrahlen von der unvemetzten, reliefbildenden Schicht abziehbar ist, aber nach dem Bestrahlen nicht oder zumindest nicht mehr vollständig, ist zur Ausführung der vorliegenden Erfindung nicht geeignet. Umge- kehrt ist ein Schutzelement, welches zwar vor dem Bestrahlen nicht abziehbar ist, sondern nur nach dem Bestrahlen, zur Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet.
Zur Einstellung der Haftung sind sowohl die Oberflächeneigenschaften der reliefbil- denden Schicht wie die der reliefbildenden Schicht zugewandte Seite des Schutzelementes von Bedeutung. Die Oberflächeneigenschaften beider Schichten werden erfindungsgemäß so aufeinander abgestimmt, dass die gewünschte Abziehbarkeit nach dem Bestrahlen in Verfahrensschritt (a) erhalten wird. Es ist hierbei für den Fachmann selbstverständlich, dass nicht jede beliebige Kombination von Schutzelementen mit reliefbildenden Schichten zum gewünschten Ergebnis führt. Ein Schutzelement, welches von einer reliefbildenden Schicht einer bestimmten Zusammensetzung abziehbar ist, muss nicht notwendigerweise von einer mit anderer Zusammensetzung abziehbar sein.
Die Oberfläche der Folie des Schutzelementes ist auf der der reliefbildenden Schicht zugewandten Seite entklebend behandelt oder mit einer entklebenden Schicht beschichtet.
Bei einer entklebenden Behandlung kann es sich beispielsweise um eine Siliconisie- rung oder Teflonisierung der Folie handeln.
Zur Herstellung einer Entklebeschicht eignen sich insbesondere polymere Materialien. Sie können beispielsweise durch Lösen des Polymers und Aufgießen auf die Folie, gefolgt vom Verdampfen des Lösemittels hergestellt werden. Beispielsweise kann es sich um Polyamid handeln.
Bei der Verwendung von Entklebeschichten muss eine zuverlässig reproduzierbare Haftungsdifferenz zwischen der Entklebeschicht und der Folie einerseits und der Entklebeschicht und der reliefbildenden Schicht andererseits bestehen, so dass die ent- klebende Schicht an der Folie stärker haftet als an der reliefbildenden Schicht, und die zuverlässige Abziehbarkeit der Schutzfolie gewährleistet ist, ohne dass die Oberflächenqualität des Flexodruckelementes durch das Abziehen beeinträchtigt wird. Optional kann sich daher zwischen der Entklebeschicht und der Schutzfolie eine Haftschicht befinden, die die Haftung zwischen Entklebeschicht und Folie verstärkt. In einer weite- ren Ausführungsform kann die Oberfläche der Folie modifiziert werden, um eine stärkere Haftung zu erzielen, beispielsweise durch Einbringen von anorganischen Partikeln in die Oberfläche. In einer dritten Ausführungsform kann die Folie vor dem Aufbringen der Entklebeschicht einer Corona-Behandlung unterzogen werden, durch die die Haftung der Entklebeschicht auf der Folie verbessert wird. Einzelheiten zu einer Corona-Behandlung sind beispielsweise in DE-A 197 11 696 offenbart.
Die Oberflächeneigenschaften der reliefbildenden Schicht können durch die Auswahl der Komponenten reliefbildenden Schicht sowie deren Menge beeinflusst werden.
Um die gewünschte Ablösbarkeit nach dem Bestrahlen zu erhalten, hat es sich bewährt, als elastomeres Bindemittel in der reliefbildenden Schicht thermoplastisch e- lastomere Blockcopolymere vom Styrol-Butadien-Typ einzusetzen.
Bei den Blockcopolymeren kann sich um Zweiblockcopolymere, Dreiblockcopolymere oder Multiblockcopolymere handeln, bei denen alternierend jeweils mehrere Styrol- und Butadienblöcke aufeinander folgen. Es kann sich sowohl um lineare, verzweigte oder auch sternförmige Blockcopolymere handeln. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten Blockcopolymeren um Styrol-Butadien- Styrol-Dreiblockcopolymere. Der Styrol-Gehalt des eingesetzten Styrol-Butadien- Blockcopolymeren beträgt üblicherweise 20 bis 40 Gew. % bezüglich des Bindemittels, bevorzugt 25 bis 35 Gew.%. Derartige SBS-Blockcopolymere sind kommerziell erhältlich, beispielsweise unter dem Namen Kraton®, wobei zu berücksichtigen ist, dass handelsübliche Dreiblockcopolymere üblicherweise einen gewissen Anteil von Zweiblockcopolymeren aufweisen. Selbstverständlich können auch Gemische ver- schiedener SBS-Blockco-polymere eingesetzt werden.
Eine besonders vorteilhafte Kombination zur Ausführung der Erfindung ergibt sich durch die Verwendung von Styrol-Butadien-Blockcopolymeren in der reliefbildenden Schicht sowie durch die Verwendung eines Schutzelementes, welches eine Entklebe- schicht aufweist, die Polyamid umfasst.
Die Herstellung des Flexodruckelementes kann beispielsweise durch Lösen bzw. Dispergieren aller Komponenten in einem geeigneten Lösemittel und Aufgießen auf den dimensionsstabilen Träger erfolgen. Bei mehrschichtigen Elementen können in prinzipiell bekannter Art und Weise mehrere Schichten aufeinander gegossen werden. Nach dem Gießen wird das Schutzelement aufgebracht. Es ist auch umgekehrt möglich, auf das Schutzelement zu gießen und zum Schluss den Träger aufzukaschieren.
Falls thermoplastisch elastomere Bindemittel eingesetzt werden, kann die Herstellung der Reliefschicht besonders vorteilhaft in prinzipiell bekannter Art und Weise durch Schmelzextrusion zwischen eine dimensionsstabile Trägerfolie und das Schutzelement und Kalandrieren des erhaltenen Verbundes erfolgen, wie beispielsweise von EP-A 084 851 offenbart. Mehrschichtige Elemente können mittels Coextrusion hergestellt werden. Flexodruckelemente mit metallischen Trägern können bevorzugt erhalten werden, indem man auf einen temporären Träger gießt oder extrudiert, und die Schicht dann auf den metallischen Träger kaschiert. Es ist auch möglich, auf das Schutzelement zu gießen, und dann den metallischen Träger aufzukaschieren.
Das beschriebene fotochemisch vernetzbare Flexodruckelement wird für das erfin- dungsgemäße Verfahren als Ausgangsmaterial eingesetzt.
In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die reliefbildende Schicht im gesamten Volumen der Schicht durch Bestrahlen mit aktinischem Licht fotochemisch vernetzt. Die Bestrahlung erfolgt hierbei von der Oberseite des Flexodruckelementes her durch das für aktinische Strahlung im wesentlichen durchlässige Schutzelement hindurch.
Optional kann zusätzlich zu der Belichtung durch das Schutzelement hindurch auch noch eine Rückseitenvorbelichtung vorgenommen werden. Letzteres setzt naturgemäß voraus, dass der dimensionsstabile Träger für aktinische Strahlung durchlässig ist. Rückseitenvorbelichtung ist daher naturgemäß bei metallischen Trägern nicht möglich. Falls eine Rückseiten bei ichtung vorgenommen wird, kann sie vor, nach oder gleichzeitig mit der Belichtung von der Vorderseite der Platte vorgenommen werden. Bevorzugt wird eine Rückseitenbelichtung vorher durchgeführt.
Verfahrensschritt (a) kann in Anwesenheit oder Abwesenheit von Luftsauerstoff durchgeführt werden. Die Anwendung von Vakuum wie bei konventionellen Flexodruckelementen ist nicht erforderlich. Das Schutzelelement schützt die reliefbildende Schicht so wirksam vor Sauerstoff, so dass inhibierender Sauerstoff nicht in wesentlichem Maße in sie eindiffundieren kann, und auch die obersten Abschnitte der reliefbiidenden
Schicht in ausreichendem Maße polymerisiert werden, um ein Druckrelief ausreichender Qualität -zu erhalten. Als aktinisches Licht ist insbesondere UV-A-Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen ca. 320 und 400 nm und/oder UV-AΛ IS-Strahlung mit einer Wellenlänge von ca. 320 bis ca. 700 nm geeignet. Nach Verfahrensschritt (a) wird in Verfahrensschritt (b) das Schutzelement in seiner Gesamtheit entfernt bzw. abgezogen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird optional in einem Schritt (b) nachfolgenden Ver-fahrensschritt (b1) die vernetzte reliefbildende Schicht von der Oberfläche her gesehen bis zu einer begrenzten Eindringtiefe über das Ausmaß der durch Schritt (a) bewirkten Vernetzungsdichte hinaus vernetzt.
Falls Schritt (b') vorgesehen ist, werden im Zuge der Vernetzung im Verfahrensschritt (a) nicht alle ethylenisch ungesättigten Gruppen in der Schicht unter Bildung eines polymeren Netzwerkes umgesetzt, sondern die Vernetzung wird so durchgeführt, dass noch nicht umgesetzte Gruppen verbleiben. Die unvollständige Umsetzung kann beispielsweise erreicht werden, indem man die Belichtungszeit begrenzt.
Von dem nur oberflächlich wirkenden Vernetzungsschritt (b') sind nur Teile der reliefbildenden Schicht betroffen. Es erfolgt keine weitere Vernetzung mehr im gesamten Volumen der Schicht, sondern nur in einem Teilvolumen der Schicht. Die Wirksamkeit des Vernetzungsschrittes (b') weist eine von der Oberfläche der reliefbildenden Schicht aus gesehen begrenzte Eindringtiefe auf, so dass die oberste Zone der Schicht in stärkerem Ausmaße vernetzt wird, als dies bei ausschließlicher Anwendung des Verfahrensschrittes (a) der Fall wäre. Hierbei werden vernetzbare Gruppen, die im Verfahrensschritt (a) nicht umgesetzt werden ganz oder teilweise umgesetzt.
Die Breite der Zone, innerhalb derer die Vernetzungsdichte durch den Schritt (b1) an- gehoben wird, bzw. die wirksame Eindringtiefe der zur Vernetzung getroffenen Maßnahme beträgt im Regelfalle mindestens 5 μm und nicht mehr als 200 μm von der O- berfläche der Aufzeichnungsschicht aus gesehen, ohne dass die Breite unbedingt darauf begrenzt sein soll. Bevorzugt beträgt die Eindringtiefe 5 - 150 μm und besonders bevorzugt 5 - 100 μm. Der Übergang von der Zone, deren Vernetzungsdichte im Zuge des Schrittes (b') über das Maß von Verfahrensschritt (a) hinaus erhöht wird, zu der Zone, die vom Verfahrensschritt (b1) nicht mehr erfasst wird, kann abrupt, vergleichsweise steil oder graduell sein. Zur Festlegung der Eindringtiefe wird der Wendepunkt Vernetzungsdichte in Abhängigkeit von der Eindringtiefe verwendet.
Zur Durchführung des Schrittes (b') hat sich insbesondere eine Ausführungsform bewährt, bei der das vernetzte Flexodruckelement mit UV-Licht der Wellenlänge 200 nm bis 300 nm, sogenanntem UV-C-Licht bestrahlt wird. Durch die vergleichsweise starke Streuung des kurzwelligen Lichtes in der Schicht, nimmt die Intensität der UV-C- Strahlung mit zunehmender Eindringtiefe deutlich ab, so dass wirkungsvoll nur die o- berste Zone des Flexodruckelementes vernetzt wird. Weitere Einzelheiten zum Verfahrensschritt (b') sind in der Schrift WO 02/49842 offenbart, auf die wir an dieser Stelle ausdrücklich verweisen.
Im Verfahrensschritt (c) wird mittels eines zwischen 3000 und 12000 nm emittierenden Lasers ein druckendes Relief in die vernetzte, reliefbildende Schicht eingraviert. Die elastomeren Binde-mittel weisen in diesem Wellenlängenbereich im Regelfalle eine ausreichende Absorption auf, so dass zusätzliche Absorber für Laserstrahlung nicht eingesetzt werden müssen. Insbesondere geeignet sind CO2-Laser (Wellenlänge 10,6 μm). Es ist prinzipiell möglich, auch andere Lasertypen vergleichbarer Wellenlänge zur Gravur einzusetzen. Die Laser können entweder kontinuierlich oder gepulst betrieben werden.
Die reliefbildende Schicht wird an solchen Stellen, an denen sie einem Laserstrahl hin- reichender Intensität ausgesetzt ist, entfernt oder zumindest abgelöst. Vorzugsweise wird die Schicht dabei ohne vorher zu schmelzen verdampft oder thermisch oder oxi- dativ zersetzt, so dass ihre Zersetzungsprodukte in Form von heißen Gasen, Dämpfen, Rauch oder kleinen Partikeln von der Schicht entfernt werden.
Die mit dem Laser einzugravierende Bildinformation kann direkt aus dem Lay-Out- Computer-system zur Laserapparatur übertragen werden.
Vorteilhaft werden Reliefelemente eingraviert, bei denen die Flanken der Elemente zunächst senkrecht abfallen und sich erst im unteren Bereich verbreitern. Dadurch wird eine gute Ver-sockelung der Reliefpunkte bei dennoch geringer Tonwertzunahme beim Drucken mit der erhaltenen Druckplatte erreicht. Es können aber auch andersartig gestaltete Flanken eingraviert werden.
Die Tiefe der einzugravierenden Elemente richtet sich nach der Gesamtdicke des Re- liefs und der Art der einzugravierenden Elemente und wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Druckform bestimmt. Die Tiefe der einzugravierenden Reliefelemente beträgt zumindest 0,03 mm, bevorzugt 0,05 mm - genannt ist hier die Mindesttiefe zwischen einzelnen Rasterpunkten. Druckplatten mit zu geringen Relieftiefen sind für das Drucken mittels Flexo-drucktechnik im Regelfalle ungeeignet, weil die Negativelemente mit Druckfarbe vollaufen. Einzelne Negativpunkte sollten üblicherweise größere Tiefen aufweisen; für solche von 0,2 mm Durchmesser ist üblicherweise eine Tiefe von mindestens 0,07 bis 0,08 mm empfehlenswert. Bei weggravierten Flächen empfiehlt sich eine Tiefe von mehr als 0,15 mm, bevorzugt mehr als 0,4 mm. Letzteres ist natürlich nur bei einem entsprechend dicken Relief möglich. Es ist regelmäßig vorteilhaft, gebildete Zersetzungsprodukte im Zuge der Lasergravur von der Oberfläche des Flexodruckelementes bzw. der Reliefschicht fernzuhalten und so weit wie möglich irreversibel zu entfernen. Durch diese Maßnahme wird vollständig oder zumindest größtenteils verhindert, dass sich Abbauprodukte auf der Reliefober- fläche wieder mit der Reliefober-fläche verbinden können. Es kann beispielsweise eine geeignete Absaugvorrichtung eingesetzt werden, die gebildete Zersetzungsprodukte, insbesondere Aerosole von der Plattenoberfläche absaugt. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Gas oder eine Gasgemisch über die Plattenoberfläche geblasen werden, wobei der Gasstrom die Zersetzungsprodukte mit sich führt. Bevorzugt han- delt es sich dabei um einen Luft- oder Stickstoffstrom.
Die erhaltene Reliefdruckform kann optional in einem Verfahrensschritt (d) nachgereinigt werden. Das Nachreinigen kann beispielsweise mechanisch durch einfaches Abbürsten oder Abreiben der erhaltenen Druckform erfolgen. Die Oberfläche der Druck- form kann aber auch mittels eines Gasstrahles wie beispielsweise Druckluft abgestrahlt werden. Je höher der Druck bzw. die Geschwindigkeit des Gasstrahles, desto besser ist naturgemäß die Reinigungswirkung. Bei zu hohen Drücken kann die Oberfläche der Druckplatte jedoch beschädigt werden. Dementsprechend wird der Fachmann einen Kompromiss zwischen bestmöglicher Reinigung und Prozesssicherheit wählen.
Bevorzugt wird zum Nachreinigen ein die Reliefschicht im wesentlichen nicht quellendes flüssiges Reinigungsmittel eingesetzt um auch Polymerbruchstücke vollständig entfernen zu können. Dies ist beispielsweise dann besonders zu empfehlen, wenn mit der Flexodruckform Lebensmittelverpackungen bedruckt werden sollen, bei denen besonders strenge Anforderungen im Hinblick auf flüchtige Bestandteile gelten.
Die Wahl eines geeigneten Reinigungsmittels richtet sich dabei nach der Zusammensetzung der Reliefschicht. Für den -häufiger vorkommenden- Fall, dass die Relief- schicht in organischen Lösemitteln lösliche Komponenten aufweist, beispielsweise SBS- oder SIS-Blockcopolymere und damit kompatible Monomere, werden Wasser oder überwiegend wässrige Reinigungsmittel eingesetzt. Wässrige Reinigungsmittel bestehen im wesentlichen aus Wasser sowie optional geringen Mengen von Alkoholen und können zur Unterstützung des Reinigungsvorganges Hilfs-mittel, wie beispielswei- se Tenside, Emulgatoren, Dispergierhilfsmittel oder Basen enthalten. Vorteilhaft können auch Emulsionen aus Wasser, organischen Lösemitteln sowie geeigneten HilfsmitteJn zum Nachreinigen verwendet werden. Als besonders vorteilhaft haben sich die von WO 99/62723 offenbarten Mikroemulsions-Waschmittel aus Wasser, Alkylestern gesättigter oder ungesättigter Fettsäuren sowie Tensiden erwiesen. Es können auch Mischungen verwendet werden, die üblicherweise zum Entwickeln Mischungen verwendet werden, die üblicherweise zum Entwickeln konventioneller, wasserentwickelbarer Flexo-druckplatten eingesetzt werden.
Die Nachreinigung kann beispielsweise durch einfaches Eintauchen oder Abspritzen der Reliefdruckform erfolgen oder aber auch zusätzlich durch mechanische Mittel, wie beispielsweise durch Bürsten oder Plüsche unterstützt werden. Es können auch übliche Flexowascher verwendet werden. Durch die Verwendung nicht quellender Reinigungsmittel ist zeitaufwendiges Trocknen der Druckform im Anschluss an die Nachreinigung nicht erforderlich.
Naturgemäß wird das als Ausgangsmaterial für das Verfahren eingesetzte fotopolymerisierbare Flexodruckelement üblicherweise in industriellem Maßstab von einem Druckplattenhersteller produziert wird, während die Lasergravur (c) sowie gegebenenfalls ein Nachreinigungsschritt üblicherweise von einer Klischeeanstalt oder von einer Druckerei vorgenommen wird.
Bezüglich der Schritte (a), (b) sowie gegebenenfalls (b') gibt es mehrere Möglichkeiten. Diese können von der Klischeeanstalt oder Druckerei selbst vorgenommen werden. Die fotochemische Vernetzung kann beispielsweise in handelsüblichen Flexobe- lichtem vorgenommen werden. Auch UVC-Belichter sind in Klischeeanstalten oder Druckereien üblicherweise vorhanden.
Die Schritte (a), (b) sowie gegebenenfalls (b') können aber natürlich auch vom Druckplattenhersteller selbst vorgenommen werden, so dass ein Kunde ein für die Lasergra- vur vorbereitetes Material erhält.
Hierfür hat sich als bevorzugte Ausführungsform das in Abbildung 2 dargestellte, kontinuierliche Verfahren bewährt: Es wird ein thermoplastisch elastomeres Bindemittel eingesetzt. Die Komponenten der reliefbildenden Schicht werden in bekannter Art und Weise in einem Extruder (1) aufgeschmolzen und intensiv miteinander gemischt. Die heiße fotopolymerisierbare Masse wird durch eine Breitschlitzdüse (2) in den Spalt eines Kalanders (3) ausgetragen. Über eine Kalanderwalze (4) wird die Trägerfolie (5) und über die zweite Kalanderwalze (6) wird das Schutzelement (7) geführt und die heiße fotopolymere Masse wird zwischen die beiden Folien kalandriert. Das fotopoly- merisierbare Flexodruckelement wird nach dem Durchlaufen des Kalanders abkühlen gelassen und danach von der Vorderseite mittels einer Belichtungsstation (8) sowie optional auch von der Rückseite mittels einer weiteren Belichtungsstation (9) mit aktinischem Licht (UV-A) bestrahlt und somit fotochemisch vernetzt. Nach der Vernetzungsstation kann das Schutzelement abgezogen werden. Dies kann beispielsweise, wie in Abbildung 1 dargestellt, durch Aufwickeln auf eine Rolle (10) erfolgen. Optional kann danach die Bestrahlung mittels UV-C (11) erfolgen. Falls keine UV-C-Belichtung vorgesehen ist, kann das Schutzelement selbstverständlich auf dem Flexodruckelement verbleiben.
Die Folienposition kann auch vertauscht werden, d.h. die Trägerfolie kann auch über die obere Kalanderwalze (6) und das Schutzelement über die untere Kalanderwalze (4) zugeführt werden. Die Positionen der Belichtungsstationen sowie ggf. der Abziehvorrichtung (10) verändern sich dann entsprechend.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Flexodruckformen mit deutlich höherer Qualität erhalten, als mittels des von US 5,259,311 beschriebenen Verfahrens. Bei dem von US 5,259,311 beschriebenen Verfahren treten Probleme vor allem im feinen Rasterbereich auf. Es entsteht im Zuge der Lasergravur viel geschmolzenes Material, welches sich wieder mit der Oberfläche verbindet und sich -selbst mit organischen Lösemitteln- nicht abwaschen lässt. Durch das Vermeiden eines zweimaligen Trockenvorganges wird viel Zeit gespart. Das Belichten durch die Deckfolie hindurch führt zu einer besonders glatten Schichtoberfläche und guter Farbübertragung beim Drucken. Durch die UV-C-Belichtung werden besonders scharfe Kanten erhalten.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:
Experimentelles:
Für die Gravurversuche wurde ein Dreistrahl-CO2-Lasersystem vom Typ BDE 4131 (Fa. STK) eingesetzt. Die drei Laserstrahlen wiesen eine Leistung von 77, 166 und 151 W auf der Plattenoberfläche auf. Das Gerät weist eine rotierende Trommel auf. Zur Gravur wird das Flexodruck-element auf die Trommel montiert und diese in Rotation versetzt. Die Geschwindigkeit an der Oberfläche der Trommel betrug bei allen Versuchen 7 m/s, der Vorschub der Laserstrahlen quer zur Rotationsrichtung 20 μm pro Umdrehung.
Es wurde ein Testmuster aus verschiedenen Elementen umfassend Linien, Positivpunkte, Negativpunkte, Buchstaben (großes „A"), Zahlen („3%") sowie verschiedenen Rastern eingraviert.
Die Qualität des Druckreliefs wurde anhand der folgenden Parameter bewertet:
das optische Erscheinungsbild des 3 % Rasterfeldes (ideal = runde Rasterpunkte) - das allgemeine Erscheinungsbild das Auftreten von Schmelzrändern die Gravurtiefe (gemessen im Sockel des großen „A") als Höhendifferenz zwischen einem voilflächig abgetragenem Bereich und der Plattenoberfläche Durchmesser eines 200 μm Positivpunktes - Durchmesser eines 200 μm Negativpunkte Zwischentiefe im 200 μm Negativpunkt
Breite einer 20 μm Negativlinie, die parallel zur Laserrichtung verläuft Breite einer 20 μm Negativlinie, die quer zur Laserrichtung verläuft
Eingesetzte Materialien:
Für Vergleichsversuche 3, 4 und 5 wurde ein handelsübliches, fotopolymerisierbares Flexodruckelement mit einer konventionellen release-Schicht und einer Deckfolie aus PET eingesetzt (nyloflex® ART, BASF Drucksysteme GmbH). Bei diesem Element ist die Haftung zwischen der release-Schicht und der fotopolymerisierbaren Schicht größer ist als zwischen der Deckfolie und der release-Schicht. Das Bindemittel in der fotopolymerisierbaren Schicht ist vom Styrol-Butadin-Typ. Die Herstellung erfolgt auf konventionelle Art und Weise durch Extrusion und Kalandrieren der heißen, fotopolymerisierbaren Masse zwischen die Trägerfolie das Deckelement.
Für die Versuche 1 und 2 sowie die Vergleichsversuche 1 und 2 wurde ein Flexodruckelement eingesetzt, dessen fotopolymerisierbare Schicht der nyloflex® ART entsprach. Das Flexodruck-element wies lediglich anstelle der konventionellen release-Schicht und der konventionellen Deckfolie ein erfindungsgemäßes Schutzelement auf. Das Schutzelement bestand aus einer mit dem Polyamid Macromelt® 6900 (Fa. Henkel) beschichteten PET-Folie (Lumirror X 43). Die Haftung zwischen der Folie und der entklebenden Beschichtung war größer als die Haftung zwischen der zusätzlichen Beschichtung und der PET-Folie, so dass das Schutzelelement als Ganzes, d.h. inklusive der Beschichtung nach dem Belichten von der reliefbildenden Schicht abziehbar war.
Beispiel 1 :
Es wurde das oben beschriebene erfindungsgemäße Flexodruckelement eingesetzt.
Das Flexodruckelement wurde durch das Schutzelement hindurch für 15 min mit UV-AStrahlung vernetzt (Flll-Belichter). Die Vernetzung war nicht vollständig und es verblieben noch nicht umgesetzte ethylenisch ungesättigte Monomere in der Schicht. Nach der Belichtung mit UV-A wurde das Schutzelement abgezogen. Es verblieben keinerlei Reste des Schutzelementes auf der fotopolymerisierbaren Schicht. Die Entklebeschicht des Schutzelementes blieb vollständig auf der Folie haften.
Danach wurde die reliefbildende Schicht von der Oberseite her für 15 min mittels UV- C-Licht bestrahlt. Dadurch erhöhte sich die Vernetzung im obersten Teil der Schicht und die reliefbildende Schicht wurde somit oberflächlich gehärtet.
Anschließend wurde mit dem oben geschilderten Lasersystem das oben beschriebene Testmuster in die vernetzte Schicht eingraviert.
Das eingravierte Relief wurde ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusam- mengefasst. Eine Aufnahme des Reliefs ist in Abbildung 1 gezeigt.
Beispiel 2:
Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, lediglich der zusätzliche Belichtungsschritt mit UV-C entfiel.
Das ein gravierte Relief wurde ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusam- mengefasst. Eine Aufnahme des Reliefs ist in Abbildung 1 gezeigt.
Vergleichsversuch 1:
Es wurde das erfindungsgemäße Flexodruckelement eingesetzt und wie in Versuch 1 vorgegangen, aber das Schutzelement wurde bereits vor dem Belichten mit UV-AStrahlung entfernt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Eine Aufnahme des Reliefs ist in Abbildung 1 gezeigt.
Vergleichsversuch 2: Es wurde das erfindungsgemäße Flexodruckelement eingesetzt und wie in Versuch 1 vorgegangen, aber das Schutzelelement wurde vor dem Belichten mit UV-A-Strahlung entfernt und es wurde keine Nachbelichtung mit UV-C vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Eine Aufnahme des Reliefs ist in Abbildung 1 gezeigt.
Vergleichsversuch 3:
Es wurde das handelsübliche Flexodruckelement nyloflex® ART eingesetzt. Die Deckfolie wurde vom Flexodruckelement abgezogen, wobei die release-Schicht auf der fotopolymerisierbaren Schicht verblieb. Das Flexodruckelement wurde durch die release-Schicht hindurch für 15 min mit UV-A-Strahlung vernetzt.
Anschließend wurde mit dem oben geschilderten Lasersystem das oben beschriebene Testmuster in die vernetzte Schicht eingraviert.
Das gravierte Relief wurde ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Eine Aufnahme des Reliefs ist in Abbildung 1 gezeigt.
Vergleichsversuch 4:
Vorgehensweise gemäß US 5,259,311.
Es wurde wie in Vergleichsversuch 3 vorgegangen, nur wurde nach dem Vernetzen mit UV-A-Strahlung, die release-Schicht mittels des Flexoplattenwaschmittels nylosolv®ll (BASF Drucksysteme GmbH) entfernt. Das vernetzte Flexodruckelement wurde für 15 min bei 65°C getrocknet und anschließend mit dem Lasersystem graviert.
Das gravierte Relief wurde ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Eine Aufnahme des Reliefs ist in Abbildung 1 gezeigt.
Vergleichsversuch 5:
Vorgehensweise wie US 5,259,311.
Es wurde wie in Vergleichsversuch 4 vorgegangen, nur wurde 120 min bei 65CC getrocknet.
Das gravierte Relief wurde ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Eine Aufnahme des Reliefs ist in Abbildung 1 gezeigt.
Tabelle 1 : Ergebnisse von Beispielen und Vergleichsbeispielen
Die Versuche zeigen, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Flexodruckplatten mit hoher Qualität erhalten werden.
Bei den Versuchen 1 und 2 liefert wird eine Flexodruckplatte erhalten, die ein sauberes Druckrelief mit scharfen Kanten liefert und keinerlei Schmelzränder aufweist (siehe Abbildung 1).
Wird bei dem erfindungsgemäßen Flexodruckelement hingegen das Schutzelement abgezogen und ansonsten gleich verarbeitet, so weisen erhaltenen Flexodruckplatten deutliche Schmelzränder auf (Vergleichsversuche 1 und 2 in Abbildung 1). Bei Vergleichsversuch 2 ist außerdem zu erkennen, dass das 3 % Raster nicht mehr so gut ausgebildet ist, wie bei den erfindungsgemäßen Beispielen. Die Form der Rasterpunkte ist nicht mehr exakt rund, sondern oval.
Bei Gravur eines konventionellen Flexodruckelementes, d.h. durch eine auf der reliefbildenden Schicht verbleibenden release-Schicht hindurch (Vergleichsversuch 3, Abbildung 1), wird eine Flexodruckplatte mit Schmelzrändern erhalten. Wird die release- Schicht, wie von US 5,259,311 beschrieben, vor der Lasergravur mit einem Flexoauswaschmittel entfernt, so lässt sich das Auftreten von Schmelzrändern vermeiden (Ver- gleichsversuche 4 und 5, Abbildung 1 ). Die Empfindlichkeit nimmt durch das Auswaschen sogar etwas zu. Nachteiligerweise werden aber die Kanten der Bildmotive durch die Behandlung mit Lösemittel deutlich unschärfer. Dies ist ganz deutlich am Schriftzug „3%" zu erkennen, der nach Behandlung mit Lösemittel „verwaschen" wirkt. Dieser Effekt lässt sich auch durch längeres Trocknen nicht vermeiden. Das Flexo- druckelement wird also durch Behandeln mit Lösemittel vor der Lasergravur irreversibel negativ verändert.
Das erlϊndungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Flexodruckelement führen somit zu einer signifikanten Verbesserung im Vergleich zu dem von US 5,259,311 offenbarten Verfahren.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Lasergravur, bei dem man als Ausgangsmaterial ein fotopolymerisierbares Flexodruckelement mindes- tens umfassend übereinander angeordnet
• einen dimensionsstabilen Träger,
• eine fotopolymerisierbare, reliefbildende Schicht mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm, mindestens umfassend ein elastomeres Bindemittel, ein ethylenisch ungesättigtes Monomer und einen Fotoinitiator, sowie « ein für aktinisches Licht im wesentlichen durchlässiges Schutzelement einsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren -in dieser Reihenfolge- die folgenden Schritte umfasst:
(a) Vernetzen der reliefbildenden Schicht im gesamten Volumen der Schicht durch Bestrahlen mit aktinischem Licht durch das Schutzelement hindurch, (b) Entfernen des Schutzelementes, sowie
(c) Eingravieren eines Druckreliefs in die vernetzte reliefbildende Schicht mit Hilfe eines zwischen 3000 und 12000 nm emittierenden Lasers, wobei die Tiefe der mit dem Laser einzugravierenden Reliefelemente mindestens 0,03 mm beträgt, und es sich bei dem Schutzelement um eine auf der der reliefbildenden Schicht zugewandten Seite entklebend behandelte oder beschichtete Folie handelt, welche unmittelbar auf der reliefbildenden Schicht aufgebracht ist, wobei die Haftung zwischen dem Schutzelement und der reliefbildenden Schicht so eingestellt ist, dass das Schutzelement nach Verfahrensschritt (a) von der vernetzten, re- liefbildenden Schicht abziehbar ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement eine entklebende Beschichtung umfasst.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entklebeschicht im wesentlichen aus einem Polyamid besteht und es sich bei dem e- lastomeren Bindemittel in der reliefbiidenden Schicht um ein thermoplastisch e- lastomeres Blockcopolymeres vom Styrol-Butadien-Typ handelt.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich einen Nachreinigungsschritt (d) umfasst.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt (c) gebildete Zersetzungsprodukte absaugt.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Entfernen der Schutzfolie (b) in einem nachfolgenden Verfahrensschritt (b") die vernetzte reliefbildende Schicht von der Oberfläche her gese- hen bis zu einer begrenzten Eindringtiefe über das Ausmaß der durch Schritt (a) bewirkten Vernetzungsdichte hinaus vernetzt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindringtiefe, bis zu der im Schritt (b') zusätzlich vernetzt wird, 5 bis 200 μm beträgt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der oberflächliche Vemetzungsschritt (b') mit UV-Licht von 200 bis 300 nm Wellenlänge vorgenommen wird.
9. Fotopolymerisierbares Flexodruckelement mindestens umfassend übereinander angeordnet
• einen dimensionsstabilen Träger,
• eine fotopolymerisierbare, reliefbildende Schicht mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm, mindestens umfassend ein elastomeres Bindemittel, ein ethylenisch ungesättigtes Monomer und einen Fotoinitiator, sowie
• ein für aktinisches Licht im wesentlichen durchlässiges Schutzelelement,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Schutzelement um eine auf der der reliefbildenden Schicht zugewandten Seite entklebend behandelte oder be- schichtete Folie handelt, die unmittelbar auf der reliefbildenden Schicht aufgebracht ist, wobei die Haftung zwischen dem Schutzelement und der reliefbildenden Schicht so eingestellt ist, dass das Schutzelement nach Belichten mit aktinischem Licht durch das Schutzelement hindurch von der vernetzten reliefbildenden Schicht abziehbar ist.
10. Flexodruckelement gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement eine entklebende Beschichtung umfasst.
11. Flexodruckelement gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ent- klebeschicht im wesentlichen aus Polyamid besteht.
Verfahren zur Herstellung von Flexodruckformen mittels Lasergravur unter Verwendung von fotopolymeren Flexodruckelementen und fotopolymerisierbares Flexodruckelement
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