DE69224005T2

DE69224005T2 - Lichtempfindliches Druckelement

Info

Publication number: DE69224005T2
Application number: DE1992624005
Authority: DE
Inventors: Ashok K Kudva; David William Swatton
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: JPH0594015A; EP0504824A1; EP0504824B1; CA2063296A1; DE69224005D1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein lichtempfindliches Druckelement, das zur Herstellung einer flexographischen Druckplatte verwendet werden kann. Insbesondere bezieht sie sich auf ein lichtempfindliches Druckelement, das zur Herstellung einer flexographischen Druckplatte mit verbesserten Druckeigenschaften verwendet werden kann.

Hintergrund der Erfindung

Lichtempfindliche Elemente, die zur Herstellung flexographischer Druckplatten verwendet werden können, umfassen im allgemeinen einen Träger und eine lichtempfindliche oder "photopolymerisierbare" Schicht, die (1) ein additionspolymerisierbares, nicht gasförmiges, ethylenisch ungesättigtes Monomer, (2) ein Photoinitiator-System, das durch aktinische Strahlung aktivierbar ist, und (3) ein elastomeres oder thermoplastisch-elastomeres polymeres Bindemittel umfaßt. Häufig befindet sich eine klare Haftschicht zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht, um die Haftung zwischen diesen beiden Schichten zu verbessern. Außerdem enthält die Haftschicht im allgemeinen ein Lichthofschutzmittel zur Verbesserung der Auflösung.
Verfahren zur Herstellung einer flexographischen Druckplatte aus einem lichtempfindlichen Element sind in der Technik wohlbekannt. Typischerweise erhält das Element zuerst eine kurze Gesamtbelichtung mit aktinischer Strahlung durch den Träger hindurch, so daß eine dünne Schicht aus polymerisiertem Material oder ein "Boden" entsteht, der an den Träger angrenzt. Dann wird das Element durch die andere Seite hindurch bildweise aktinischer Strahlung ausgesetzt, so daß belichtete Bereiche und unbelichtete Bereiche entstehen. Die unbelichteten Bereiche werden anschließend unter Verwendung eines geeigneten Entwicklerlösungsmittels abgewaschen. Dann wird die Platte getrocknet und gegebenenfalls behandelt, um Oberflächenklebrigkeit zu beseitigen, und/oder mit aktinischer Strahlung nachbelichtet, um eine vollständige Polymerisation zu gewährleisten und die Härte der Platte zu maximieren.
Es wurde gefunden, daß der Boden aus polymerisiertem Material häufig nicht gleichmäßig ist, wobei erhöhte Stellen oder "Beulen" auf der Oberfläche des Bodens auftreten. Dies kann zu Mängeln beim Druckvorgang führen. In Nichtbildbereichen können die Beulen tatsächlich Tinte aufnehmen und drucken. In Bereichen mit feinen Lichtpunkten können die Beulen während der Verarbeitung eine ungewollte Polymerisation bewirken, was zu einem Ausfüllen zwischen den Punkten führt. In jedem Fall wird die Druckqualität gesenkt.
Die Ungleichmäßigkeiten oder Beulen im Plattenboden werden vermutlich durch Ungleichmäßigkeiten in der das Lichthofschutzmittel enthaltenen Haftschicht zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht bewirkt. Die Ungleichmäßigkeiten lassen während der Anfangsgesamtbelichtung mit aktinischer Strahlung durch den Träger hindurch in manchen Bereichen überschüssiges Licht in die lichtempfindliche Schicht eindringen. Dies führt zu einer verstärkten Polymerisation in diesen Bereichen und zur Bildung der Beulen. Es ist nicht immer möglich, die Beschichtungsmängel zu beseitigen. Eine Verbesserung der Beschichtungsgleichmäßigkeit geht im allgemeinen mit geringeren Beschichtungsgeschwindigkeiten einher. Dies erhöht die Produktionskosten und ist daher keine sehr attraktive Möglichkeit. Außerdem gibt es auch bei geringeren Beschichtungsgeschwindigkeiten eine Grenze für die erreichbare Gleichmäßigkeit.
Entsprechend besteht ein Ziel dieser Erfindung darin, ein lichtempfindliches Element bereitzustellen, das zur Herstellung einer flexographischen Druckplatte verwendet werden kann, bei der durch Ungleichmäßigkeiten der Haftschicht bewirkte Mängel wesentlich reduziert sind.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein lichtempfindliches Druckelement, umfassend:
(a) einen transparenten Folienträger, umfassend ein synthetisches Harz und wenigstens 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Folie, eines Lichthofschutzmittels;
(b) eine transparente Haftschicht (Klebstoffschicht) und
(c) eine photopolymerisierbare Schicht, umfassend (i) wenigstens ein nicht gasförmiges, ethylenisch ungesattigtes Monomer, (ii) ein Photoinitiator-System und (iii) ein elastomeres Bindemittel, das polymerisierte, konjugierte Dienmonomere umfaßt.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung umfaßt das oben beschriebene lichtempfindliche Druckelement weiterhin ein mehrschichtiges Deckelement, das an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt. Das mehrschichtige Deckelement besteht im wesentlichen aus einer flexiblen Deckfolie, einer Schicht aus einer elastomeren Zusammensetzung und gegebenenfalls einer flexiblen polymeren Folie. Die Schicht aus der elastomeren Zusammensetzung befindet sich in Kontakt mit der photopolymerisierbaren Schicht und ist lichtempfindlich oder wird durch Kontakt mit der photopolymerisierbaren Schicht lichtempfindlich. Die elastomere Schicht umfaßt ein elastomeres polymeres Bindemittel, ein zweites polymeres Bindemittel und gegebenenfalls einen nichtwandernden Farbstoff oder ein nichtwanderndes Pigment. Wenn eine flexible polymere Folie verwendet wird, grenzt sie an die Deckfolie an.
In einer anderen Ausführungsform bezieht sich diese Erfindung auf ein Verfahren zur Verbesserung der Druckqualität einer flexographischen Druckplatte gemäß Anspruch 5.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die lichtempfindlichen Druckelemente dieser Erfindung können zur Herstellung von flexographischen Druckplatten mit gleichmäßigerem Druckboden verwendet werden. Die verbesserte Gleichmäßigkeit ist auf den Einbau eines Lichthofschutzmittels in die Trägerfohe und die Verwendung einer Haftschicht, die keine Farbstoffe oder UV- absorbierenden Materialien enthält, zurückzuführen.
Eine Folie muß transparent und flexibel sein, um in annehmbarer Weise als Träger dienen zu können. "Transparent" bedeutet, daß die Folie bei der Wellenlänge, bei der das Photoinitiatorsystem aktiviert wird, genug aktinische Strahlung durchläßt, so daß eine Polymerisation der Photopolymerschicht bewirkt wird. Die Folie muß biegsam genug sein, um sich um einen Druckzylinder zu wickeln und während des Druckvorgangs in dieser Konfiguration befestigt zu bleiben. Zu den geeigneten Materialien gehören verschiedene folienbildende synthetische Harze oder Polymere, wie Additionspolymere und lineare Kondensationspolymere. Bevorzugte Trägermaterialien sind Polyesterfolien, wie Polyethylenterephthalat.
Der transparente Folienträger umfaßt auch ein Lichthofschutzmittel. Lichthofbildung ist der Verlust von Auflösung, der durch gestreute und reflektierte aktinische Strahlung bewirkt wird und der so genannt wird, weil das gestreute und reflektierte Licht in Silberhalogenidfilm um Bilder herum Lichthöfe erzeugt. Bei der Herstellung flexographischer Druckplatten aus lichtempfindlichen Elementen wird einfallende Strahlung von der bildweisen Belichtung an der Rückseite des Trägers und an der Grenzfläche zwischen Träger und Haftschicht gestreut und reflektiert. Dies führt zur Lichthofbildung, d.h. die Photopolymerschicht wird in Bereichen, in denen keine Belichtung und Polymerisation erwünscht ist, mit Strahlung belichtet und polymerisiert. Das Lichthofschutzmittel absorbiert die reflektierte aktinische Strahlung und verhindert so die unerwünschte Photopolymerisation.
Um effektiv zu sein, muß ein Lichthofschutzmittel Strahlung in demselben Wellenlängenbereich absorbieren, der verwendet wird, um das lichtempfindliche Element bildweise zu belichten, d.h. dem Wellenlängenbereich, der zum Aktivieren des Photoinitiatorsystems verwendet wird. Die meisten Photoinitiatorsysteme sind gegenüber Strahlung im ultravioletten Bereich empfindlich. Entsprechend sind UV-Absorber die effektivsten Lichthofschutzmittel. Beispiele fur geeignete UV-Absorber sind Hydroxy- oder Alkoxybenzophenone und substituierte Benzotriazole. Bevorzugte UV-Absorber, die für Polyethylenterephthalatfolien geeignet sind, sind im US-Patent 4,278,589 offenbart. Besonders bevorzugt ist 2-(3',5'-Bis(1- methyl-1-phenylethyl)-2'-hydroxyphenyl)benzotriazol. Das Lichthofschutzmittel kann klar oder farbig sein, solange es nicht den Durchtritt aktinischer Strahlung durch den Träger verhindert. Es kann auch eine Kombination von Lichthofschutzmitteln verwendet werden.
Das Lichthofschutzmittel sollte mit dem Polymer oder Harz in der Folie verträglich sein, d.h. es sollte zu einer gleichmäßigen und ungetrübten Folie führen. Die Menge des vorhandenen Lichthofschutzmittels sollte ausreichend sein, um eine Polymerisation durch reflektierte aktinische Strahlung zu verhindern. Man wird einsehen, daß die benötigte Menge mit dem Extinktionskoeffizienten des Lichthofschutzmittels und mit der Zusammensetzung und der Dicke der Photopolymerschicht variiert. Im allgemeinen sollte das Lichthofschutzmittel für Photopolymerschichten mit einer Dicke von 75 mil (0,19 cm) oder weniger in einer Menge von wenigstens etwa 0,1 Gew.-% vorhanden sein, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie.
Falls gewünscht, kann der Folienträger auch andere Additive, wie Farbstoffe oder Färbemittel, umfassen, solange sie die Durchlässigkeitseigenschaften und die Flexibilität der oben diskutierten Folie nicht stören.
Die Dicke der Trägerfolie kann ebenfalls in Abhängigkeit von der Dicke der Photopolymerschicht und der Gestaltung des endgültigen Drucksystems variieren. In den meisten Fällen hat der Träger jedoch eine Dicke im Bereich von etwa 2 bis 10 mil (0,005 bis 0,025 cm).
Die Haftschicht des lichtempfindlichen Elements der Erfindung muß (1) flexibel sein, (2) gegenüber allen Verarbeitungsschritten stabil sein, (3) während des gesamten Entwicklungs- und Druckstadiums für eine ausreichende Haftung zwischen der Trägerfolie und der Photopolymerschicht sorgen und (4) für den Wellenlängenbereich der verwendeten aktinischen Strahlung transparent sein. Beispiele für geeignete Klebstoffe sind Polyvinylchloride und Polyurethane. Besonders bevorzugt sind Polymere auf der Basis von Polyvinylidenchlorid. Die Haftschicht kann Additive, wie Beschichtungshilfsmittel, enthalten, sollte jedoch keine Materialien enthalten, die Strahlung in demselben Bereich wie das Photoinitiatorsystem absorbieren. Die Haftschicht ist im allgemeinen so dünn wie möglich, wobei sie noch eine ausreichende Haftung ergibt. Beschichtungsdicken von 5 bis 100 mg/dm² sind gewöhnlich annehmbar.
Die photopolymerisierbare Schicht des lichtempfindlichen Elements der Erfindung umfaßt (i) wenigstens ein nicht gasförmiges, ethylenisch ungesättigtes Monomer, (ii) ein Photoinitiatorsystem und (iii) ein elastomeres Bindemittel, das polymerisierte konjugierte Dienmonomere umfaßt. Geeignete Monomere sind additionspolymensierbare, ethylenisch ungesättigte Verbindungen. Die photopolymerisierbare Schicht kann ein einzelnes Monomer oder ein Gemisch von Monomeren enthalten, die mit dem Bindemittel in einem solchen Ausmaß verträglich sein müssen, daß eine klare, ungetrübte lichtempfindliche Schicht entsteht. Monomere, die in der photopolymerisierbaren Schicht verwendet werden können, sind in der Technik wohlbekannt. Beispiele für solche Monomere sind in den US-Patenten 4,323,636, 4,753,865, 4,726,877 und 4,894,315 zu finden. Vorzugsweise ist das Monomer in einer Menge von wenigstens 5 Gew.-% der photopolymerisierbaren Schicht vorhanden.
Bei dem Photoinitiatorsystem kann es sich praktisch um jede organische Verbindung oder Gruppe von Verbindungen handeln, die strahlungsempfindlich ist, Radikale bildet und die eine Polymerisation des Monomers oder der Monomere ohne übermäßigen Kettenabbruch einleitet. Es sollte durch aktinische Strahlung aktivierbar sein und bei und unterhalb 185ºC thermisch inaktiv sein. Zu den Photoinitiatorsystemen dieses Typs gehören die substituierten und unsubstituierten mehrkernigen Chinone. Beispiele für geeignete Systeme sind in Gruetzmacher et al., US-Patent 4,460,675, und Feinberg, US-Patent 4,894,315, offenbart. Photoinitiatorsysteme sind im allgemeinen in Mengen von 0,001% bis 10,0% vorhanden, bezogen auf das Gewicht der photopolymerisierbaren Zusammensetzung.
Das Bindemittel ist ein elastomeres Polymer. Das Bindemittel kann ein einzelnes Polymer oder ein Gemisch von Polymeren sein, die in wäßrigen, halbwäßrigen oder auf organischen Lösungsmitteln beruhenden Entwicklern löslich oder dispergierbar sind. Bindemittel, die in wäßrigen oder halbwäßrigen Entwicklern löslich oder dispergierbar sind, sind in den US-Patenten 3,458,311, 4,442,302, 4,361,640, 3,794,494, 4,177,074, 4,431,723 und 4,517,279 offenbart. Zu den Bindemitteln, die in auf organischen Lösungsmitteln beruhenden Entwicklern löslich oder dispergierbar sind, gehören natürliche oder synthetische Polymere von konjugierten Diolefin-Kohlenwasserstoffen einschließlich 1,2-Polybutadien, 1,4-Polybutadien, Butadien/Acrylnitril, Butadien/Styrol, thermoplastisch-elastomere Blockcopolymere, z.B. Styrol/Butadien/Styrol-Blockcopolymer, Styrol/Isopren/Styrol-Blockcopolymer usw., und Copolymere der Bindemittel. Die in den US-Patenten Nr. 4,383,646, 4,430,417 und 4,045,231 diskutierten Blockcopolymere können verwendet werden. Die Triblock-Copolymere der Kraton - Familie werden von der Shell Chemical Company (Houston, TX) hergestellt und sind ebenfalls zur praktischen Durchführung dieser Erfindung geeignet. Vorzugsweise ist das Bindemittel in einer Menge von wenigstens 65 Gew.-% der lichtempfindlichen Schicht vorhanden.
Der hier verwendete Ausdruck "Bindemittel" umfaßt Kern-Hülle- Mikrogele und Gemische von Mikrogelen sowie vorgeformte makromolekulare Polymere, wie die im US-Patent 4,894,315 offenbarten.
Die photopolymerisierbare Schicht kann auch einen thermischen Polymerisationsinhibitor enthalten. Zu den Inhibitoren, die verwendet werden können, gehören p-Methoxyphenol, Hydrochinon und alkyl- und arylsubstituierte Hydrochinone und Chinone, tert- Butylbrenzkatechin, Pyrogallol, Kupferresinatnaphthylamine, β-Naphthol, Kupfer(I)chlorid, 2,6-Di-tert-butyl-p-kresol, Phenothiazin, Pyridin, Nitrobenzol und Dinitrobenzol, p-Toluchinon und Chloranil. Die im US-Patent Nr. 4,168,982 offenbarten N-Nitrosozusammensetzungen sind ebenfalls geeignete thermische Polymerisationsinhibitoren. In dieser Erfindung sind Inhibitoren gewöhnlich in einer Menge von wenigstens 0,001 Gew.-% der photopolymerisierbaren zusammensetzung vorhanden.
Die photopolymerisierbare Schicht kann je nach den gewünschten endgültigen Eigenschaften noch weitere Additive enthalten. Zu diesen Additiven gehören Weichmacher, Färbemittel, Antioxidantien, Antiozonmittel, Füllstoffe oder Verstärkungsmittel.
Eine transparente Deckfolie, wie eine dünne Folie aus Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen oder einem anderen abziehbaren Material, kann als Deckelement verwendet werden, um eine Kontaminierung oder Beschädigung der photopolymerisierbaren Schicht während der Lagerung oder Handhabung zu verhindern. Die Deckfolie kann auch eine dünne, harte, flexible, in organischen Lösungsmitteln lösliche Schicht umfassen, z.B. eine Schicht aus einem Polyamid, Copolymer von Polyethylen und Polyvinylacetat usw., die auf der oberen Oberfläche der photopolymerisierbaren Schicht verwendet werden kann, um das darübergelegte bildtragende Negativ oder die Durchsichtsvorlage für die Wiederverwendung zu schützen, oder um den Kontakt oder die Ausrichtung mit der lichtempfindlichen Oberfläche zu verbessern.
In der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein mehrschichtiges Deckelement verwendet, das im wesentlichen aus einer flexiblen Deckfolie, gegebenenfalls einer flexiblen polymeren Folie und einer Schicht aus einer elastomeren Zusammensetzung, die lichtempfindlich ist oder beim Kontakt mit der photopolymerisierbaren Schicht lichtempfindlich wird, besteht. Solche mehrschichtigen Deckelemente sind in Gruetzmacher et al., US-Patente Nr. 4,427,759 und 4,460,675, offenbart. Die flexible Deckfolie, die mit einer Unterschicht versehen sein kann, ist im allgemeinen eine Polyester-, Polystyrol-, Polyethylen-, Polypropylen- oder andere abziehbare Folie.
Die wahlfreie flexible polymere Folienschicht grenzt an die Deckfolie an. Diese Schicht ist bei der Verarbeitung des belichteten Elements in Entwicklerlösungen löslich oder abziehbar, wobei ein Reliefbild entsteht, und besteht vorzugsweise aus einem Polyamid, Copolymer von Ethylen und Vinylacetat usw.
Die elastomere Schicht des mehrschichtigen Deckelements sollte im polymerisierten Zustand einen Elastizitätsmodul haben, der nicht wesentlich kleiner ist als der Elastizitätsmodul der Photopolymerschicht im belichteten Zustand. Die elastomere Zusammensetzung umfaßt ein elastomeres polymeres Bindemittel, ein zweites polymeres Bindemittel sowie gegebenenfalls einen nichtwandernden Farbstoff oder ein nichtwanderndes Pigment. Das elastomere polymere Bindemittel in der elastomeren Zusammensetzung ist im allgemeinen dasselbe oder ein ähnliches wie das elastomere Bindemittel, das in der Photopolymerschicht vorhanden ist.
Die Photopolymerzusammensetzungen dieser Erfindung können auf vielerlei Weise durch Mischen des Bindemittels, Monomers, Initiators und anderer Bestandteile hergestellt werden. Vorzugsweise wird das photopolymerisierbare Element jedoch hergestellt, indem man aus dem Photopolymergemisch eine heiße Schmelze bildet. Dies kann dadurch erfolgen, daß man das Gemisch in eine Mischvorrichtung gibt, wie eine Kautschukmühle, die Bestandteil einer Kalandervorrichtung sein kann. Alternativ dazu kann das Gemisch in einen Extruder gegeben werden, der die Funktionen des Schmelzens, Mischens, Entlüftens und Filterns der Zusammensetzung erfüllt. Ein Doppelschneckenextruder oder andere Extruder, die dem Fachmann bekannt sind, können verwendet werden. Die Temperatur der Schmelze in dem Extruder liegt im Bereich von etwa 130 bis 230ºC, und die Zusammensetzung bleibt etwa 0,5 bis 5 Minuten in dem Extruder.
Der Klebstoff kann direkt auf die Trägerfohe der Erfindung aufgetragen werden. Dann kann die photopolymerisierbare Zusammensetzung direkt auf den mit Klebstoff beschichteten Träger aufgetragen werden. Die photopolymerisierbare Schicht wird im allgemeinen kalandriert, so daß man eine dünne glatte Schicht erhält. Das Kalandrieren erfolgt dadurch, daß man die photopolymerisierbare Zusammensetzung aus der Mischvorrichtung oder dem Extruder in den Walzenspalt eines Kalanders überführt und heiß zwischen den mit Klebstoff beschichteten Träger und eine Deckschicht, vorzugsweise das oben beschriebene mehrschichtige Deckelement, kalandriert.
Alternativ dazu kann das photopolymerisierbare Material auch in einer Form zwischen den Träger und eine Deckschicht gebracht werden. Der Träger kann vor dem Formpreßschritt mit Klebstoff beschichtet und das photopolymerisierbare Material auf die Klebstoffseite gebracht werden. Dann werden die Materialschichten durch die Anwendung von Wärme und/oder Druck flachgepreßt. Die Deckschicht kann aus jedem der oben diskutierten Materialien bestehen, und vorzugsweise handelt es sich dabei um das mehrschichtige Deckelement. Das photopolymerisierbare Material kann auch zwischen zwei abtrennbaren Trägermaterialien gepreßt werden. Dann kann eine Anordnung aus Trägerfolie, die ein Lichthofschutzmittel enthält, Klebstoff, Photopolymer und Deckelement zusammenlaminiert werden.
Im allgemeinen beinhaltet das Verfahren der Herstellung einer flexographischen Druckplatte aus einem lichtempfindlichen, photopolymerisierbaren Element die Schritte der Rückseitenbelichtung durch den Träger hindurch, der Hauptabbildungsbelichtung, der Entwicklung oder des Auswaschens und der Nachentwicklungsbehandlung. Die Nachentwicklungsbehandlung kann jeden oder alle der folgenden Schritte beinhalten: Trocknen, Gesamtnachbelichtung sowie Beseitigung der Oberflächenklebrigkeit.
Bei der Rückseitenbelichtung wird im allgemeinen dieselbe oder eine ähnliche Strahlungsquelle verwendet wie bei der Hauptabbildungsbelichtung, wie sie unten diskutiert wird. Sie dient dazu, die Platte zu sensibilisieren und die Tiefe des Plattenreliefs festzulegen. Durch die Rückseitenbelichtung wird die Photopolymerschicht gleichmäßig und relativ kurz durch den Träger hindurch belichtet, wodurch das Bindemittel und das Monomer im Trägerbereich unter Bildung des Bodens photovernetzt werden.
Aus den lichtempfindlichen Elementen dieser Erfindung können Druckreliefs hergestellt werden, indem man ausgewählte Teile der photopolymerisierbaren Schicht durch eine bildtragende Durchsichtsvorlage hindurch mit aktinischer Strahlung belichtet. Das ethylenisch ungesättigte Monomer wird in den Bereichen, die der aktinischen Strahlung ausgesetzt sind, polymerisiert oder vernetzt, was zu einer reduzierten Löslichkeit oder Quellfähigkeit in Entwicklerlösungsmitteln führt. In den unbelichteten Bereichen der Schicht findet keine nennenswerte Polymerisation oder Vernetzung statt. Die bildtragende Durchsichtsvorlage kann aus jedem geeigneten Material einschließlich Celluloseacetatfolie und orientierter Polyesterfolie bestehen.
Für den Photopolymerisationsvorgang kann aktinische Strahlung aus jeder beliebigen Quelle und von jedem Typ verwendet werden. Die Strahlung kann von Punktquellen ausgehen oder in Form von parallelen oder divergenten Strahlen vorliegen. Bei Verwendung einer breiten Strahlungsquelle relativ nahe an der bildtragenden Durchsichtsvorlage tritt die durch die klaren Bereiche der Vorlage tretende Strahlung in Form von divergenten Strahlen ein und bestrahlt somit einen stetig divergierenden Bereich in der photopolymerisierbaren Schicht unterhalb der klaren Teile der Vorlage. Dies führt zu einem polymeren Relief, das seine größte Breite am Boden der photopolymerisierbaren Schicht hat, d.h. zu einem "Stumpf", wobei die obere Oberfläche des Reliefs die Abmessungen des klaren Bereichs hat.
Die durch aktinische Strahlung aktivierbaren radikalbildenden Systeme weisen ihre maximale Empfindlichkeit im ultravioletten Bereich auf, und daher sollte die Strahlungsquelle eine effektive Menge dieser Strahlung vorzugsweise in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 250 und 500 nm und noch mehr bevorzugt von 300 bis 420 nm liefern. Zu den geeigneten Strahlungsguellen gehören neben Sonnenlicht Kohlenstoffbögen, Quecksilberdampflampen, Fluoreszenzlampen, Laser, Elektronenblitzgeräte und Photolampen. Elektronenbeschleuniger und Elektronenstrahlquellen können mit einer geeigneten Maske ebenfalls verwendet werden. Die am besten geeignete Strahlungsquelle sind Quecksilberdampflampen; insbesondere die Sonnenlampen sind am besten geeignet. Eine Standardstrahlungsquelle ist die Fluoreszenzlampe des Typs Sylvania 350 Blacklight (FR 48T12/350 VL/VHO/180, 115 W), die eine Mittenwellenlänge der Emission bei etwa 354 nm hat.
Die Belichtungszeit der Strahlung kann von Bruchteilen einer Sekunde bis zu Minuten variieren, in Abhängigkeit von der Intensität und spektralen Energieverteilung der Strahlung, dem Abstand der Strahlungsquelle vom lichtempfindlichen Element und der Beschaffenheit und der Menge der Photopolymerzusammensetzung. Typischerweise wird eine Quecksilberdampf- oder Sonnenlampe im Abstand von etwa 1,5 bis etwa 60 inch (3,8 bis 153 cm) vom lichtempfindlichen Element verwendet. Die Temperaturen bei der Belichtung liegen vorzugsweise bei Raumtemperatur oder etwas darüber, d.h. etwa 20 bis etwa 35ºC.
Nach der bildweisen Belichtung kann das Bild durch Waschen mit einem geeigneten Entwickler entwickelt werden. Die Entwicklung erfolgt gewöhnlich etwa bei Raumtemperatur. Bevorzugte wäßrige Entwickler enthalten gewöhnlich ein wassermischbares organisches Lösungsmittel und einen alkalischen Stoff. Zu den geeigneten wassermischbaren organischen Lösungsmitteln gehören Isopropanol, Butanol, Diacetonalkohol, 1-Methoxyethanol, 2-Ethoxyethanol und 2-n-Butoxyethanol. Zu den geeigneten alkalischen Stoffen gehören Alkalimetallhydroxide. Ein bevorzugter Entwickler ist eine Lösung von Wasser/Isopropanol (90/10 v/v), die 0,1-0,3 Gew.-% Natriumhydroxid enthält. Weitere geeignete wäßrige Entwicklerkombinationen sind im US-Patent Nr. 3,796,602 beschrieben.
Zu den geeigneten Entwicklern auf der Basis von organischen Lösungsmitteln für die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung gehören aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoff- und ahphatische oder aromatische Halogenkohlenwasserstoff-Lösungsmittel, zum Beispiel Perchlorethylen, 1,1,1-Trichlorethan, Tetrachlorethan, Trichlorethylen, Benzol, Toluol, Xylol, Hexan, Isononylacetat, Methylisobutylketon oder Gemische dieser Lösungsmittel mit geeigneten Alkoholen. Weitere Entwickler auf der Basis von organischen Lösungsmitteln sind in der Deutschen Offenlegungsschrift Nr. 3828551 offenbart.
Die Entwicklungszeit kann variieren, liegt jedoch vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 25 Minuten. Der Entwickler kann in jeder zweckmäßigen Weise einschließlich Eintauchen, Aufsprühen und Auftragen mit Bürste oder Walze aufgetragen werden. Bürsthilfsmittel können verwendet werden, um die unpolymerisierten oder unvernetzten Teile der Zusammensetzung zu entfernen. Das Auswaschen wird jedoch häufig in einer automatischen Verarbeitungseinheit durchgeführt, die die Wirkung eines Lösungsmittels und von mechanischem Bürsten verwendet, um die unbelichteten Teile der Platte zu entfernen, wobei ein Relief zurückbleibt, das das belichtete Bild sowie den Boden darstellt.
Nach einer solchen Entwicklung werden die Reliefdruckplatten im allgemeinen trockengetupft oder -gewischt und dann in einem Gebläse- oder Infrarotofen getrocknet. Die Trocknungszeiten und -temperaturen können variieren, doch wird die Platte typischerweise 60 bis 120 Minuten bei 60ºC getrocknet. Hohe Temperaturen werden nicht empfohlen, da der Träger dann schrumpfen kann, und dies kann zu Problemen mit der Einpassung führen. Eine weitere Trocknung an der Luft über Nacht während 16 Stunden oder länger ist üblich. Während des Trocknens bei Umgebungsbedingungen wird weiter Lösungsmittel aus dem Druckrelief verdampfen.
Die meisten flexographischen Druckplatten werden gleichmäßig nachbelichtet, um zu gewährleisten, daß der Photovernetzungsvorgang vollständig ist und daß die Platte während des Druckens und der Lagerung stabil bleiben wird. Bei diesem Schritt der "Nachbelichtung" wird die gleiche UV-Strahlungsquelle wie bei der Hauptbelichtung verwendet, d.h. am meisten bevorzugt mit Wellenlängen von 300 bis 420 nm. Obwohl die Nachbelichtung durchgeführt wird, um die Polymerisation zu Ende zu bringen und die Plattenhaltbarkeit zu maximieren, beseitigt sie nicht die Oberflächenklebrigkeit.
Die Beseitigung der Klebrigkeit ist eine wahlfreie Nachentwicklungsbehandlung, die angewendet werden kann, wenn die Oberfläche noch klebrig ist. Die Klebrigkeit kann mit Verfahren beseitigt werden, die in der Technik wohlbekannt sind, wie Behandlung mit Brom- oder Chlorlösungen. Siehe z.B. US-Patent Nr. 4,400,460 und das Deutsche Patent Nr. DE 2 823 300. Außerdem lehrt das US- Patent Nr. 4,400,459 an Gruetzmacher et al. ein Verfahren zur Beseitigung der Klebrigkeit von lichtempfindlichen elastomeren flexographischen Druckplatten, wobei die entwickelte getrocknete Oberfläche in beliebiger Reihenfolge (1) mit aktinischer Strahlung nachbelichtet und (2) mit einer Lösung eines Alkalimonopersulfats und eines Bromidsalzes behandelt wird.
Eine Belichtung mit Strahlungsquellen mit einer Wellenlänge von nicht mehr als 300 nm wurde ebenfalls verwendet, um die Klebrigkeit der Platte zu beseitigen. Zum Beispiel beschreibt die Europaische veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 0 017 927 an Nakjamura et al. ein Verfahren zur Beseitigung der Klebrigkeit einer lichtempfindlichen elastomeren Druckplatte unter Verwendung einer Lichtquelle, die Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 200 bis 300 nm emittiert. Zu den offenbarten Lichtquellen gehören Deutenumlampen, Niederdruckquecksilberlampen und keimtötende Lampen. Gibson, US-Patent Nr. 4,806,506, lehrt ein verbessertes Verfahren zur Beseitigung der Klebrigkeit einer bildweise belichteten und mit einem Lösungsmittel entwickelten photopolymeren flexographischen Reliefdruckplatte, wobei ein aprotisches organisches Lösungsmittel auf die Oberfläche der Druckplatte aufgetragen wird, nachdem die entwickelte Platte getrocknet wurde und bevor sie mit Licht mit Wellenlängen im Bereich von 200 bis 300 nm bestrahlt wird. Wie oben diskutiert, kann die abschließende Belichtung auch unter Verwendung einer Strahlungsquelle hoher Intensität, wie der Fusion-Lampe oder Western-Quartz -Lampe, erfolgen.
Die vorteilhaften Eigenschaften dieser Erfindung können unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beobachtet werden, die die praktische Durchführung der Erfindung erläutern, ohne die Erfindung einzuschränken.

Beispiele

Glossar

Materialien PET = Polyethylenterephthalat
Blue 3R-RF = ein Gemisch von 90% Macrolex Blue RR, CI Solvent Blue 97, und 10% Macrolex Violet B, CI Solvent Violet 13, beide von Mobay Chemical, Union, NJ
UV-Absorber = 2-[3',5'-Bis(1-methyl-1-phenylethyl)- 2'-hydroxyphenyl]benzotriazol
CP1216 = Latex aus 2,8 Teilen Poly(vinylidenchlorid/itaconsäure/methylacrylat) und 1 Teil Polyethylacrylat
76RES P-546 = Vinylidenchlorid/Acrylat-Copolymerlatex, 46%ige wäßrige Dispersion, von der UNOCAL Chemicals Div. der Unocal Corp., Schaumburg, IL
Polymatte = Butylmethacrylat/Methylmethacrylat Copolymer von Anderson Development Co., Adrian, MI
Polymatte-Dispersion = 26 Teile Polymatte, 0,52 Teile Zonyl FSN und 73,48 Teile Wasser
Zonyl FSN = Perfluorethoxylat, ein Tensid von E.I. du Pont de Nemours & Co., Wilmington, DE
Kraton 1107 = Styrol/Isopren/Styrol-Blockcoolymer von Shell Chemical Co., Houston, TX
HMDA = 1,6-Hexandioldiacrylat
HMDMA = 1,6-Hexandioldimethacrylat
Initiator = 2-Phenyl-2,2-dimethoxyacetophenon
Inhibitor = 2,6-Dimethyl-4-t-butylphenol
Red Dye = Neozapon Red Dye von BASF Wyandotte Corp., Holland, MI
HEMA = Hydroxyethylmethacrylat
Shellflex 371 = Naphthenerdöl, das Cycloparaffine mit 5-6 Kohlenstoffatomen und gesättigte Alkylderivate enthält, von Shell Chemical Co., Houston, TX
Piccotex 100S = Copolymer von Vinyltoluol und α- Methylstyrol, von Hercules Co., Wilmington, DE
MABS = Copolymer von Methylmethacrylat-Acrylnitril/Butadien/Styrol, Blendex 491 von GE Specialty Chemicals Co., Parkersburg, WV
Blue Dye = Atlantic Fast Wool Blue R Dye von Atlantic Chemical Co., Nutley, NJ
Macromelt 6900 = Polyamid von Henkel Corp., Minneapolis, MN
Oxonol = gelber Farbstoff von Riedel de Haën

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Trägerschicht gemäß der Erfindung.
Die folgenden Bestandteile wurden in eine herkömmliche Einheit zur Herstellung von Polyesterfolie aus Granulat eingefüllt:
Die Bestandteile wurden zusammengeschmolzen und zu einer Polyesterträgerfohe mit einer Dicke von 7 mil (0,0178 cm) gegossen. Die UV-Extinktion bei 349 nm beträgt 1,8-2,0.
Die Polyesterfolie wurde auf beiden Seiten mit einer haftvermittelnden Schicht von CP1216-Latex mit einem Beschichtungsgewicht von 0,8 mg/dm² beschichtet und dann in Längs- und Querrichtung gestreckt. Nach dem Strecken wurde die folgende Klebstofflösung durch Luftbürstenaufstreichen mit einem Beschichtungsgewicht von etwa 70 mg/dm² aufgetragen:

Beispiel 2

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung der in Beispiel 1 hergestellten Trägerfohe zusammen mit einer lichtempfindlichen Schicht zur Herstellung eines lichtempfindlichen Elements sowie die verbesserten Merkmale der aus diesem lichtempfindlichen Element hergestellten flexographischen Druckplatte.
Ein mehrschichtiges Deckelement wurde hergestellt, indem man eine 5 mil (0,0127 cm) dicke Polyethylenterephthalat-Deckfolie mit einer Schicht aus Macromelt -6900-Harz mit einem Beschichtungsgewicht von 40 mg/dm² beschichtete.
Über die erste Beschichtung wurde eine zweite Beschischtung mit einem Beschichtungsgewicht von 480 mg/dm² mit den folgenden Bestandteilen aufgetragen:
Eine photopolymerisierbare Zusammensetzung wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Die obigen Bestandteile wurden in einen 83-mm-Doppelschneckenextruder eingefüllt und bei 175ºC zwischen die Klebstoffseite der Trägerfohe aus Beispiel 1 und die beschichtete Seite des oben beschriebenen mehrschichtigen Deckelements extrudiert. Die endgültige Dicke des lichtempfindlichen Elements, wobei die Polyethylenterephthalat-Deckfolie ausgenommen ist, betrug 45 mil (0,114 cm).
Dann wurden aus dem obigen lichtempfindlichen Element flexographische Druckplatten hergestellt. Das Element wurde mit einer Cyrel -30x40-Belichtungseinheit (E.I. du Pont de Nemours & Co., Wilmington, DE) durch die Rückseite (die Polyethylenterephthalat- Trägerfohe von Beispiel 1) hindurch belichtet. Dann wurde die Vorderseite (Seite des mehrschichtigen Deckelements) 8 Minuten lang durch ein photographisches Negativ hindurch belichtet. Das belichtete Element wurde 5 Minuten lang im Cyrel -30x40-Rotationsprozessor (E.I. du Pont de Nemours & Co., Wilmington; DE) ausgewaschen, wobei Tetrachlorethylen/n-Butanol (75/25 v/v) als Entwicklerlösungsmittel verwendet wurde, und dann 2 Stunden in einem Ofen bei 60ºC getrocknet. Nach dem Trocknen wurde die Platte einer Beseitigung der Klebrigkeit unterzogen und 8 Minuten lang in einer Cyrel -Light-Finish/Post-Exposure-Einheit (Cyrel 3248 LT-Fin-PX, E.I. du Pont de Nemours & Co., Wilmington, DE) nachbelichtet.
Die fertige Platte hatte einen sehr glatten Boden ohne Beulen oder Fehler, die den Druckvorgang stören könnten.

Vergleichsbeispiel 3

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Trägerschicht mit dem Lichthofschutzfarbstoff in der Haftschicht.
Eine 8,5 mil (0,0216 cm) dicke Polyethylenterephthalat-Folie wurde unter Verwendung des in den US-Patenten 2,968,067 und 2,779,684 beschriebenen Verfahrens hergestellt. Die Folie wurde beidseitig mit derselben haftvermittelnden Schicht beschichtet, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, und dann in Längs- und Querrichtung gestreckt. Nach dem Strecken wurde die folgende Klebstofflösung durch Luftbürstenaufstreichen mit einem Beschichtungsgewicht von etwa 70 mg/dm² aufgetragen:

Vergleichsbeispiel 4

Dieses Beispiel erläutert die schlechtere Qualität von Druckplatten, die unter Verwendung der Trägerfohe aus Vergleichsbeispiel 3 hergestellt sind.
Die in Beispiel 2 beschriebenen Bestandteile für die photopolymerisierbare Zusammensetzung wurden in einen 83-mm-Doppelschneckenextruder eingefüllt und bei 175ºC zwischen die Klebstoffseite der Trägerfohe aus Vergleichsbeispiel 3 und die beschichtete Seite eines mehrschichtigen Deckelements, wie es in Beispiel 2 beschrieben ist, extrudiert.
Aus dem obigen lichtempfindlichen Element wurde unter Verwendung der in Beispiel 2 beschriebenen Schritte eine Druckplatte hergestellt. Die fertige Platte wies im Boden viele sichtbare Beulen auf.

Claims

1. Lichtempfindliches Druckelement, umfassend:

(a) einen transparenten Filmträger, umfassend ein synthetisches Harz und wenigstens 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Films, eines Lichthofschutzmittels;

(b) eine transparente Klebstoffschicht und

(c) eine photopolymerisierbare Schicht, umfassend (i) wenigstens ein nicht gasförmiges, ethylenisch ungesättigtes Monomer, (ii) ein Photoinitiator-System und (iii) ein elastomeres Bindemittel, das polymerisierte, konjugierte Dienmonomere umfaßt.

2. Lichtempfindliches Druckelement nach Anspruch 1, wobei der transparente Filmträger Polyethylenterephthalat ist.

3. Lichtempfindliches Druckelement nach Anspruch 1, wobei die transparente Klebstoffschicht Vinylidenchlorid umfaßt.

4. Lichtempfindliches Druckelement nach Anspruch 1, das weiterhin ein Mehrschicht-Deckelement umfaßt, das im wesentlichen aus einem biegsamen Deckfilm, gegebenenfalls einem biegsamen, polymeren Film und einer Schicht aus einer elastomeren Zusammensetzung besteht, die lichtempfindlich ist oder durch Kontakt mit der photopolymerisierbaren Schicht lichtempfindlich wird.

5. Verfahren zur Verbesserung der Druckqualität einer flexographischen, lichtempfindlichen Platte, umfassend das:

(a) bildweise Belichten eines lichtempfindlichen Druckelements mit:

(i) einem transparenten Filmträger, umfassend ein synthetisches Harz und wenigstens 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Films, eines Lichthofschutzmittels;

(ii) eine transparente Klebstoffschicht und

(iii) eine photopolymerisierbare Schicht, umfassend (1) wenigstens ein nicht gasförmiges, ethylenisch ungesättigtes Monomer, (2) ein Photomitiator-System und (3) ein elastomeres Bindemittel, umfassend polymerisierte, konjugierte Dienmonomere;

(b) Entfernen der nicht polymerisierten, unbelichteten Bereiche der photopolymerisierbaren Schicht; und das

(c) Anwenden einer Nachentwicklungs-Behandlung;

wobei die Druckqualität wesentlich verbessert wird, indem ein Lichthofschutzmittel zu dem transparenten Filmträger gegeben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das lichtempfindliche Element ein Mehrschicht-Deckelement umfaßt, das an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt, wobei das Deckelement im wesentlichen aus einem biegsamen Deckfilm, gegebenenfalls einem biegsamen, polymeren Film und einer Schicht aus einer elastomeren Zusammensetzung, die lichtempfindlich ist oder durch Kontakt mit der photopolymerisierbaren Schicht lichtempfindlich wird, besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der transparente Filmträger Polyethylenterephthalat ist.

8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die transparente Klebstoffschicht Vinylidenchlorid umfaßt.