ES2595303T3 - Forma de impresión de fotopolímero con tiempo de procesado reducido - Google Patents

Forma de impresión de fotopolímero con tiempo de procesado reducido Download PDF

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ES2595303T3 ES06816684.2T ES06816684T ES2595303T3 ES 2595303 T3 ES2595303 T3 ES 2595303T3 ES 06816684 T ES06816684 T ES 06816684T ES 2595303 T3 ES2595303 T3 ES 2595303T3
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Jonghan Choi
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Abstract

Un método de fabricar una lámina de impresión fotocurable para uso en un proceso de hacer un elemento de impresión flexográfico de imagen en relieve, incluyendo el método los pasos de: a) formar una primera capa fotocurable (18) sobre una hoja de refuerzo (14); b) curar la primera capa fotocurable (18) con radiación actínica para crear una capa de suelo dura por toda la primera capa fotocurable (18); y c) formar una segunda capa fotocurable (20) encima de la primera capa fotocurada curada (18) que puede ser procesada por radiación actínica para formar un elemento de impresión de imagen en relieve; caracterizado porque el paso de curado (b) tiene lugar bajo vacío

Description

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DESCRIPCION
Forma de impresion de fotopoKmero con tiempo de procesado reducido Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion mejorado para elementos de impresion flexograficos que proporciona una capa de suelo mas uniforme en comparacion con elementos de impresion de la tecnica anterior.
Antecedentes de la invencion
Se utilizan de ordinario elementos de impresion flexograficos al imprimir, especialmente sobre superficies que son blandas y se deforman facilmente tal como materiales de envasar, incluyendo carton, pelmulas de plastico, etc. Los elementos de impresion flexograficos tienen por lo general superficies elasticas que se preparan a partir de composiciones de resina elastomericas fotocurables.
Las composiciones de resina fotocurables (tambien conocidas como fotopolimerizables o fotosensibles) incluyen por lo general un ligante elastomerico (a veces denominado un prepolfmero o un oligomero), al menos un monomero, y un fotoiniciador. Para preparar laminas de planchas de impresion de imagen en relieve, se interponen una o varias capas de material fotocurable entre un soporte y una o varias hojas de cubierta, incluyendo pelmulas de deslizamiento y desprendimiento que protegen la superficie fotosensible.
Las laminas de planchas de impresion fotocurables se forman tfpicamente por metodos conocidos incluyendo vaciado de solvente, presion en caliente, calandrado, y extrusion. Las laminas de planchas de impresion se suministran despues al taller de artes graficas cliente que procesa las laminas de plancha de impresion a traves de varios pasos para producir productos de elementos de impresion de imagen en relieve que tienen las propiedades deseadas. Se puede ver varios ejemplos de procesos de fabricacion en la Patente de Estados Unidos numero 5.135.827 de Bohm y colaboradores, en la Patente de Estados Unidos numero 5.735.983 de Goss y colaboradores, y en la Patente de Estados Unidos numero 4.622.088 de Min.
La figura 3 ilustra un proceso de fabricacion tfpico de la tecnica anterior para producir laminas de planchas de impresion fotosensibles. Se extrusiona una composicion de resina fotocurable a traves de un troquel de extrusion 40 y se calandra entre dos soportes flexible. La lamina de impresion se enfna despues (por ejemplo, a una temperatura de aproximadamente 170°F (76,7°C)) y procesa a traves de un perfilador de grosor 42. A continuacion, la lamina de plancha de impresion se procesa en un dispositivo de enfriamiento por aire forzado 50 y se transporta en un transportador. Las laminas de planchas de impresion se cortan despues al tamano deseado y son suministradas a un taller de artes graficas cliente para procesado al objeto de hacer el elemento de impresion de imagen en relieve deseado.
En el taller de artes graficas, los pasos de procesado para formar elementos de impresion de imagen en relieve incluyen tfpicamente los siguientes:
1) Generacion de imagen, que puede ser extirpacion de mascara para planchas digitales “de ordenador a plancha” o produccion de negativo para planchas analogicas convencionales;
2) Exposicion del dorso para crear una capa de suelo sobre la capa fotocurable y establecer la profundidad de relieve;
3) Exposicion de la cara a traves de la mascara o negativo para entrecruzar y curar selectivamente porciones de la capa fotocurable no cubiertas por la mascara o el negativo, creando por ello la imagen en relieve;
4) Desarrollado para quitar el fotopolfmero no expuesto por solvente (incluyendo agua) o desarrollo termico; y
5) Si es necesario, post-exposicion y detactificacion.
Las hojas de cubierta extrafbles se proporcionan tfpicamente para proteger el elemento de impresion fotocurable contra el dano durante el transporte y el manejo. Antes de procesar los elementos de impresion, se quita la hoja u hojas de cubierta y se expone la superficie fotosensible a radiacion actmica en forma como imagen. Despues de la exposicion como imagen a radiacion actmica, tiene lugar polimerizacion, y por lo tanto, insolubilizacion de la capa fotopolimerizable en las zonas expuestas. El tratamiento con un desarrollador adecuado (o desarrollo termico) quita las zonas no expuestas de la capa fotopolimerizable, dejando un relieve de impresion que puede ser usado para impresion flexografica.
La exposicion del dorso es una exposicion de manta a radiacion actmica de la capa fotopolimerizable en el lado opuesto que soporta, o en ultimo termino soportara, el relieve. Este paso se realiza tfpicamente a traves de una capa
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Despues de este breve paso de exposicion (breve en comparacion con el paso siguiente de exposicion como imagen), se realiza una exposicion como imagen utilizando una mascara negativa fotografica o una mascara de imagen digital, que esta en contacto con la capa fotocurable y a traves de la que se dirige radiacion actmica.
El tipo de radiacion usado depende del tipo de fotoiniciador en la capa fotopolimerizable. El negativo fotografico o la mascara de imagen digital evita que el material de debajo de sus zonas opacas quede expuesto a la radiacion actmica y por lo tanto las zonas cubiertas por las zonas opacas de la mascara no polimerizan. Las zonas no cubiertas por las zonas opacas de la mascara son expuestas a radiacion actmica y polimerizan. Se puede usar cualesquiera fuentes de radiacion actmica convencionales para este paso de exposicion. Los ejemplos de fuentes UV o visibles adecuadas incluyen arcos de carbono, arcos de vapor de mercurio, lamparas fluorescentes, unidades de destello de electrones, unidades de haces de electrones y focos fotograficos.
La racionalizacion del flujo de trabajo es un deseo importante de la mayona de los talleres de artes graficas clientes implicados en el procesado de elementos de impresion fotosensibles con el fin de proporcionar un procesado mas eficiente y mas rapido de los elementos de impresion fotosensible y de aumentar la productividad.
Ademas, lograr suelos y tiempos de exposicion del dorso consistentes para elementos de impresion flexograficos, especialmente planchas finas, es diffcil tanto para los talleres de artes graficas clientes como para los fabricantes de planchas de impresion. Despues de que el fabricante haga las laminas de plancha de impresion como se describe aqm, el suelo de la plancha de impresion lo pone el taller de artes graficas cliente usando exposicion del dorso. Esta exposicion del dorso esta sujeta a variacion debido a muchos factores incluyendo variacion de la fuente de luz UV, temperatura, edad de las planchas, y variacion de materia prima, que pueden impactar en la coherencia de la capa de suelo asf producida.
Una de las dificultades a las que se enfrentan los talleres de artes graficas al lograr una exposicion consistente del dorso se describe en la Patente de Estados Unidos numero 4.927.723 de Cusdin. Al preparar planchas de impresion flexograficas finas (por ejemplo, de 2 a 3 mm de grosor general), el grosor del suelo curado forma una proporcion sustancial del grosor de la plancha acabada. La exposicion del dorso necesaria para producir el suelo curado en toda la plancha da la apropiada profundidad del suelo en zonas donde el negativo de formacion de imagen es predominantemente transparente, pero en pequenas zonas opacas del negativo, correspondientes a “reversos de sombra” de la plancha de impresion, hay tendencia a que los reversos se rellenen porque la operacion de exposicion del dorso tiende a invalidar el efecto del enmascaramiento de la zona opaca fina del negativo y por ello a curar el polfmero en lo que debera corresponder a una pequena zona no curada de la plancha de impresion. Si la operacion de exposicion del dorso se reduce correspondientemente con el fin de evitar esta tendencia, la estabilidad de los puntos resaltados en otras partes de la plancha se puede poner en peligro a traves de la formacion de un suelo excesivamente fino en la plancha de relieve.
La Patente '723intenta resolver este problema usando un positivo de la imagen como una mascara para el paso de exposicion del dorso para asegurar que, en las zonas de la plancha donde hayan de surgir zonas delicadas de impresion en relieve (por ejemplo puntos resaltados), haya un suelo sustancial con el fin de estabilizar los puntos
resaltados, mientras que en otras zonas de la plancha (donde predominen las zonas de impresion en relieve) el
grosor del suelo formado a traves de exposicion del dorso se reduzca correspondientemente para preservar la abertura de los “reversos de sombra” no curados finos a traves del uso de una parte del positivo que es predominantemente opaca como la mascara para la operacion de exposicion del dorso. Sin embargo, este proceso anade un paso adicional al proceso de fabricacion de planchas que aumenta el tiempo de creacion del elemento de impresion.
Los autores de la presente invencion han determinado que sena altamente deseable racionalizar el flujo de trabajo del taller de artes graficas cliente al mismo tiempo que se logran capas de suelo mas consistentes en elementos de impresion de imagen en relieve. Para ello, los autores de la presente invencion han descubierto que es posible
producir una lamina de plancha de impresion en la que se ha formado una capa de suelo precurada, que
posteriormente se distribuye al taller de artes graficas cliente para procesado adicional.
Lograr un suelo precurado elimina un numero significativo de problemas de calidad. Proporcionar un suelo precurado tambien permite el uso de un refuerzo de tereftalato de polietileno (PET) mas simple, sin la necesidad de un adhesivo a condicion de que la adhesion del fotopolfmero curado en EL PET “crudo” sea suficiente.
Crear una plancha con un suelo precurado ofrece al taller de artes graficas cliente dos beneficios potenciales:
1) Mayor productividad debido a la eliminacion de un paso de procesado porque el paso de exposicion del dorso no es necesario. La eliminacion del paso de exposicion del dorso elimina la preparacion, los costes corrientes de mano de obra y el ajuste periodico del equipo para el taller de artes graficas cliente; y
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2) Capas de suelo sumamente uniformes y consistentes en planchas de impresion procesadas.
La Patente de Estados Unidos numero 6.759.175 de Daems y colaboradores describe un metodo para la preparacion in situ de una imagen en relieve incluyendo los pasos de: (a) laminar un material incluyendo: un primer soporte desprendible, una capa de registro de imagen y una capa adhesiva sobre un material sensible a UV incluyendo un soporte, una capa sensible a UV, donde la capa adhesiva se lamina a la capa sensible a UV; (b) exponer como imagen la capa de registro de imagen para formar una mascara; (c) exponer por inundacion el material sensible a UV a traves de la mascara; y (d) desarrollar el material sensible a UV. El soporte desprendible se quita antes del paso (b), (c) o (d). Como resultado, la extension de la difusion de monomero desde la capa sensible a UV a la capa de registro de imagen se reduce y la adhesion entre la capa de registro de imagen y el material sensible a UV se optimiza. Sin embargo, Daems no resuelve el problema de las variaciones en la capa de suelo, y factores como la variacion de la fuente de luz UV, la temperatura, y la variacion de la materia prima siguen siendo un problema.
La Publicacion de la Solicitud de Patente de Estados Unidos numero 2005/0015297 de Stebani y colaboradores describe un metodo de comercializar manguitos fotopolimericos para impresion flexografica en el que a un cliente se le suministra un aparato adecuado y los conocimientos para producir manguitos fotopolimericos de modo que el cliente esta capacitado para producir manguitos fotopolimericos por sf mismo. Sin embargo, Stebani y colaboradores se limitan a la produccion de manguitos de impresion y tampoco afrontan factores tal como la variacion de la fuente de luz UV, la temperatura, y la variacion de la materia prima.
EP-A-0665469 describe una plancha de impresion multicapa flexible.
US 5.750.315 describe planchas de impresion compresibles y un proceso para su fabricacion.
EP-A-0666505 describe imprimacion de aziridina para planchas de impresion flexograficas.
US 2004/0067438 describe un proceso para formar un elemento fotosensible que tiene una capa de material particulado y un aparato para realizar el proceso.
La ventaja de la presente invencion esta en estandarizar el grosor de la capa de suelo, que sirve para evitar la variacion del grosor del suelo. Otra ventaja esta en los ahorros de costos para el cliente, porque la capa de suelo precurada permite realizar el flujo de trabajo mas rapidamente reduciendo un paso del proceso, y eliminando la preparacion, los costes corrientes de mano de obra, y los ajustes periodicos asociados con el paso de exposicion del dorso. Consiguientemente, se necesita menos tiempo y menos maquinaria para producir el elemento de impresion de imagen en relieve acabado.
Resumen de la invencion
Un objeto de la presente invencion es proporcionar un metodo mejorado de fabricar laminas de impresion fotocurables de tal manera que se reduzcan los costos (y el tiempo) tanto para el fabricante como para el cliente.
Otro objeto de la presente invencion es proporcionar laminas de planchas de impresion en las que se ha formado una capa de suelo precurada a talleres de artes graficas clientes, que por ello eliminan variaciones en la capa de suelo y permiten que las planchas de impresion se produzcan de forma mas rapida y eficiente.
Para ello, la presente invencion se refiere a un metodo de fabricar una lamina de impresion fotocurable para uso en un proceso de hacer un elemento de impresion flexografico de imagen en relieve, incluyendo el metodo los pasos de: a) formar una primera capa fotocurable sobre una hoja de refuerzo; b) curar la primera capa fotocurable con radiacion actmica para crear una capa de suelo dura por toda la primera capa fotocurable; y c) formar una segunda capa fotocurable encima de la primera capa fotocurada curada que puede ser procesada por radiacion actmica para formar un elemento de impresion de imagen en relieve; caracterizado porque el paso de curado (b) tiene lugar bajo vado.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 ilustra los pasos del nuevo proceso de la invencion para fabricar una lamina de plancha de impresion fotosensible.
La figura 2 ilustra las varias capas de una lamina de plancha de impresion fotosensible preparada segun la presente invencion.
La figura 3 ilustra un proceso tfpico de la tecnica anterior para fabricar laminas de planchas de impresion fotosensibles.
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Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
La presente invencion se refiere a un metodo de fabricar una lamina de impresion fotocurable para uso en un proceso de hacer un elemento de impresion flexografico de imagen en relieve, incluyendo el metodo los pasos de: a) formar una primera capa fotocurable sobre una hoja de refuerzo; b) curar la primera capa fotocurable con radiacion actmica para crear una capa de suelo dura por toda la primera capa fotocurable; y c) formar una segunda capa fotocurable encima de la primera capa fotocurada curada que puede ser procesada por radiacion actmica para formar un elemento de impresion de imagen en relieve; caracterizado porque el paso de curado (b) tiene lugar bajo vado.
La primera capa fotocurable se forma preferiblemente mezclando la composicion de resina fotocurable y aplicando la composicion de resina entre dos capas de soporte flexibles. En la presente invencion, un soporte flexible es una hoja de refuerzo, que es preferiblemente una pelmula flexible tal como de tereftalato de polietileno, que puede soportar opcionalmente una capa de material adhesivo o imprimacion o una capa de liberacion, tal como silicona. Otras capas de refuerzo adecuadas incluyen pelmulas de poliimida y hojas y laminas flexibles de metal, por ejemplo, de acero o aluminio. El otro soporte flexible es una capa de liberacion tal como 27 SLK, que se puede obtener de Mitsubishi Polyster Film.
En una realizacion, la composicion de resina se mezcla en un troquel de extrusion y se extrusiona a la lmea de contacto de una calandria y se calandra mientras esta caliente entre las dos capas de soporte flexibles. Segun se ve en la figura 1, la composicion se pasa del extrusor 10 a la lmea de contacto de una calandria 12 y la composicion caliente se calandra entre las dos capas de soporte flexibles 14 y 16. La composicion de fotopolfmero se calandra preferiblemente a un grosor de aproximadamente 22 milesimas de pulgada (0,56 mm) para una plancha fina y aproximadamente 125 milesimas de pulgada (3,18 mm) para una plancha gruesa entre las dos capas de soporte flexibles, la capa de refuerzo 14 y la capa de liberacion 16. Alternativamente, la composicion de resina fotocurable se puede colocar entre las dos capas de soporte flexibles en un molde. Despues se aplanan las capas de material por la aplicacion de calor y/o presion.
En una realizacion preferida, uno de los soportes es una pelmula flexible tal como de tereftalato de polietileno 14. El otro soporte 16 es preferiblemente una capa de refuerzo tal como 27 SLK, que se puede obtener de Mitsubishi Polyester Film, que se desprende facilmente de la superficie.
Despues de preparar el elemento de fotopolfmero, como se ha descrito anteriormente, se enfna el elemento. En una realizacion preferida los pasos de enfriamiento implican exposicion a temperatura ambiente. Puede seguir otro paso de enfriamiento, en el que la capa fotocurable es procesada en un dispositivo de enfriamiento por aire forzado 50 como es conocido en la tecnica.
A continuacion, la capa fotocurable se expone a al menos una fuente de radiacion actmica 22 para entrecruzar y curar la primera capa fotocurable. En una realizacion preferida, el elemento de impresion fotocurable se pasa por debajo de un banco de luces UV, tal como luces fluorescentes. Este paso de exposicion tiene lugar bajo vado 24, cuando las luces UV 22 estan dispuestas en un lado del elemento de impresion fotocurable opuesto a la correa transportadora. La exposicion de la capa fotocurable a radiacion actmica en vado elimina la presencia de oxfgeno atmosferico y evita que el oxfgeno afecte perjudicialmente a las reacciones de polimerizacion que tienen lugar en la capa fotocurable. Las reacciones de polimerizacion requieren tiempos de exposicion largos y fuentes de radiacion de alta intensidad, y los resultados son menos reproducibles en presencia de oxfgeno. La primera capa fotocurable precurada se puede enrollar entonces en un dispositivo de enrollamiento 26.
A continuacion se forma la segunda capa fotocurable encima de la primera capa fotocurable precurada. La primera capa fotocurable precurada se desenrolla y la capa de liberacion (tal como 27SLK) se desprende de la superficie. En una realizacion preferida, la segunda composicion fotocurable es extrusionada entonces a traves de un segundo extrusor 30 sobre la primera capa fotocurable precurada 32 y es calandrada entre la primera capa fotocurada 32 y un conjunto de hoja de cubierta extrafble 34. La segunda composicion de fotopolfmero y la primera capa fotocurable son calandradas preferiblemente a un grosor de aproximadamente 45 milesimas de pulgada (1,14 mm) para una plancha fina y aproximadamente 250 milesimas de pulgada (6,35 mm) para una plancha gruesa entre las dos capas. A continuacion, las laminas de impresion fotocurables con la capa de suelo precurada se pueden cortar a tamano y transportar a un taller de artes graficas cliente para ser sometidas a pasos de procesado adicionales para producir planchas de impresion de imagen en relieve.
El conjunto de hoja de cubierta 34 puede ser una hoja de cubierta multicapa como la descrita, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos numero 4.427.759 de Gruetzmacher y colaboradores.
Segun se ve mejor en la figura 2, en la primera etapa, las laminas de plancha de impresion de la invencion incluyen:
a) una capa de refuerzo (de tereftalato de polietileno) 14;
b) la primera capa fotocurable precurada 18; y
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c) una capa de liberacion 16.
En la segunda etapa, se quita la capa de liberacion 16, y las laminas de plancha de impresion incluyen:
a) la capa de refuerzo (de tereftalato de polietileno) 14;
b) la primera capa fotocurable precurada 18;
c) una segunda capa fotocurable 20; y D) un conjunto de hoja de cubierta 34.
Si se desea, se puede utilizar una capa adhesiva entre la capa de refuerzo 14 y la primera capa fotocurable 18. Sin embargo, uno de los beneficios de la presente invencion es que no se necesita una capa adhesiva a condicion de que la adhesion de la composicion fotocurable curada sobre la capa de coccion, preferiblemente de tereftalato de polietileno, sea suficiente.
Se puede preparar planchas tanto analogicas como digitales segun la presente invencion como es conocido en general en la tecnica.
En algunos casos, es deseable que la primera capa fotocurable y la segunda capa fotocurable tengan propiedades ffsicas diferentes. Por ejemplo, puede ser preferible formar la primera capa fotocurable que esta mas proxima a la capa de soporte de manera que tenga una composicion que sea facilmente deformable y elastica en el estado curado para proporcionar una mayor conformidad de la plancha a la superficie a imprimir y proporcionar una impresion mas uniforme. Ademas, puede ser preferible formar la segunda capa fotocurable que proporcione la superficie de impresion con una composicion que haya sido adaptada espedficamente para proporcionar caractensticas de impresion mejoradas, incluyendo captacion y extendido de tinta, resistencia a la abrasion, resistencia a solventes y analogos.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de fabricar una lamina de impresion fotocurable para uso en un proceso de hacer un elemento de impresion flexografico de imagen en relieve, incluyendo el metodo los pasos de:
    a) formar una primera capa fotocurable (18) sobre una hoja de refuerzo (14);
    b) curar la primera capa fotocurable (18) con radiacion actmica para crear una capa de suelo dura por toda la primera capa fotocurable (18); y
    c) formar una segunda capa fotocurable (20) encima de la primera capa fotocurada curada (18) que puede ser procesada por radiacion actmica para formar un elemento de impresion de imagen en relieve;
    caracterizado porque el paso de curado (b) tiene lugar bajo vado.
  2. 2. El metodo segun la reivindicacion 1, donde la hoja de refuerzo (14) es de tereftalato de polietileno.
  3. 3. El metodo segun la reivindicacion 1, donde la primera capa fotocurable (18) y la segunda capa fotocurable (20) se forman por extrusion.
  4. 4. El metodo segun la reivindicacion 3, donde la primera capa fotocurable (18) es extrusionada entre la hoja de refuerzo (14) y una capa de liberacion (16).
  5. 5. El metodo segun la reivindicacion 4, donde la capa de liberacion (16) se quita de la primera capa fotocurable (18) antes de formar la segunda capa fotocurable (20) encima de la primera capa fotocurable (18).
  6. 6. El metodo de la reivindicacion 1, donde la primera capa fotocurable (18) se deposita sobre la capa de refuerzo (14) sin la utilizacion de un adhesivo.
  7. 7. El metodo segun la reivindicacion 1, donde la primera capa fotocurable (18) y la segunda capa fotocurable (20) tienen la misma composicion.
  8. 8. El metodo segun la reivindicacion 1, donde la primera capa fotocurable (18) y la segunda capa fotocurable (20) tienen composiciones diferentes.
  9. 9. El metodo segun la reivindicacion 1, donde la fuente de radiacion actmica es al menos una fuente de luz UV (22).
  10. 10. El metodo segun la reivindicacion 1, donde un conjunto de hoja de cubierta (34) incluyendo una o mas capas esta dispuesto encima de la segunda capa fotocurable (20).
  11. 11. El metodo segun la reivindicacion 3, incluyendo el paso de calandrar la primera capa fotocurable (18) antes de curar la primera capa fotocurable (18) con radiacion actmica.
  12. 12. El metodo segun la reivindicacion 1, incluyendo el paso de enfriar la primera capa fotocurable (18) antes de curar la primera capa fotocurable (18) con radiacion actmica.
  13. 13. El metodo segun la reivindicacion 3, incluyendo el paso de calandrar la segunda capa fotocurable (20).
  14. 14. El metodo segun la reivindicacion 1, donde el grosor de la primera capa fotocurable (18) es de entre 22 y 125 milesimas de pulgada (0,56 y 3,18 mm).
  15. 15. El metodo segun la reivindicacion 1, donde el grosor de la segunda capa fotocurable (20) es de entre 23 y 125 milesimas de pulgada (0,58 y 3,18 mm).
ES06816684.2T 2005-11-30 2006-10-10 Forma de impresión de fotopolímero con tiempo de procesado reducido Active ES2595303T3 (es)

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