DE69605236T2

DE69605236T2 - Flexodruckelement mit einer durch IR-Bestrahlung ablativen Schicht und Verfahren zur Herstellung einer Flexodruckplatte

Info

Publication number: DE69605236T2
Application number: DE69605236T
Authority: DE
Inventors: Roxy Ni Fan
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1995-05-01
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 2000-04-20
Anticipated expiration: 2016-02-24
Also published as: JP2916408B2; US6558876B1; CA2171771C; CA2171771A1; JPH08305030A; EP0741330A1; AU4560996A; US6929898B2; US6238837B1; DE69605236D1; AU694605B2; US20030211419A1; EP0741330B1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer flexographischen Druckplatte aus einem lichtempfindlichen Druckelement, insbesondere einem flexographischen Element, das eine durch Infrarotstrahlung abtragbare Schicht aufweist, die durch einen Laserstrahl selektiv entfernt werden kann.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Flexographische Druckplatten sind wohlbekannt, um beim Drucken, insbesondere auf Oberflächen, die weich und leicht deformierbar sind, wie Verpackungsmaterialien, z. B. Karton, Kunststoff-Folien usw. verwendet zu werden. Flexographische Druckplatten können aus photopolymerisierbaren Zusammensetzungen hergestellt werden, wie solchen, die in den US Patenten 4 32 3 637 und 4 427 749 beschrieben werden. Die photopolymerisierbaren Zusammensetzungen umfassen im allgemeinen ein elastomeres Bindemittel, wenigstens ein Monomer und einen Photoinitiator. Lichtempfindliche Elemente weisen im allgemeinen eine photopolymerisierbare Schicht auf, die zwischen einem Träger und einer Abdeckfolie oder einer mehrschichtigen Abdeckfolie vorliegt. Bei der bildweisen Belichtung mit aktinischer Strahlung, erfolgt eine Polymerisation und somit ein Unlöslichwerden der photopolymerisierbaren Schicht in den belichteten Bereichen. Eine Behandlung mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt die unbelichteten Bereiche der photo polymerisierbaren Schicht, wobei ein Druckrelief zurückbleibt, das zum flexographischen Drucken verwendet werden kann.
Die bildweise Belichtung eines lichtempfindlichen Elements erfordert die Verwendung eines Photowerkzeugs, welches eine Maske ist, die klare und lichtundurchlässige Bereiche aufweist, welche die photopolymerisierbare Schicht bedecken. Das Photowerkzeug verhindert die Belichtung und Polymerisation in den lichtundurchlässigen Bereichen. Das Photowerkzeug erlaubt eine Einwirkung von Strahlung auf die klaren Bereiche, so daß diese Bereiche polymerisieren und nach der Entwicklungsstufe auf dem Träger verbleiben. Das Photowerkzeug ist üblicherweise ein photographisches Negativ des erwünschten Druckbildes. Wenn Korrekturen in dem fertigen Bild notwendig sind, muß ein neues Negativ hergestellt werden. Dies ist ein zeitraubendes Verfahren. Zusätzlich dazu können die Ausmaße des Photowerkzeugs aufgrund von Änderungen der Temperatur und Feuchtigkeit sich geringfügig verändern. Somit kann das gleiche Photowerkzeug, wenn es zu verschiedenen Zeiten oder in verschiedenen Umgebungen verwendet wird, unterschiedliche Ergebnisse ergeben und könnte Ausrichtungsprobleme verursachen.
Somit wäre es erwünscht, das Photowerkzeug zu eliminieren, indem man Informationen direkt auf einem lichtempfindlichen Element aufzeichnet, z. B. durch einen Laserstahl. Das zu entwickelnde Bild könnte in digitale Informationen überführt werden, und die digitalen Informationen könnten verwendet werden, um den Laser zur Bilderzeugung zu plazieren. Die digitalen Informationen könnten sogar von einem entfernten Ort übermittelt werden. Korrekturen könnten leicht und schnell durchgeführt werden, indem man das digitalisierte Bild anpaßt. Zusätzlich dazu könnte das digitalisierte Bild entweder positiv oder negativ sein, was die Notwendigkeit eliminiert, sowohl positiv-arbeitende als auch negativ-arbeitende, lichtempfindliche Materialien oder positive und negative Werkzeuge zu haben. Dies spart Lagerraum ein und reduziert somit die Kosten. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß die Registereinstellung während der Bilderzeugungsstufe auf maschinelle Weise, präzise gesteuert werden kann. Die digitalisierte Bilderzeugung ohne ein Photowerkzeug ist zur Herstellung von saumlosen, kontinuierlichen Druckformen besonders gut geeignet.
Im allgemeinen ist es nicht sehr praktisch gewesen, Laser zur Belichtung der photopolymerisierbaren Schicht der Elemente zu verwenden, die zur Herstellung von flexographischen Druckplatten verwendet werden. Die Elemente haben eine niedrige Lichtempfindlichkeit und benötigen selbst mit Hochleistungslasern lange Belichtungszeiten. Zusätzlich dazu haben die meisten photopolymerisierbaren Materialien, die in diesen Elementen verwendet werden, ihre größte Empfindlichkeit im ultravioletten Bereich. Obgleich UV-Laser bekannt sind, sind doch wirtschaftliche und zuverlässige UV-Laser mit hoher Leistung wie Ionenlaser im allgemeinen nicht erhältlich. In UV-Lasern wie dem Excimer-Laser kann der Laser nicht schnell genug moduliert werden, um ein präzises Bild mit hohen Schreibgeschwindigkeiten zu erzeugen. Jedoch sind Nicht-UV- Laser verfügbar, die relativ preisgünstig sind und eine brauchbare Leistungsabgabe haben und verwendet werden können, um ein Maskenbild auf der Oberseite von flexographischen Druckelementen zu bilden.
Das US Patent 5 262 275 und WO 96/16356 beschreiben ein lichtempfindliches Element bzw. ein Verfahren zur Herstellung flexographischer Platten. Das Element umfaßt einen Träger, eine photopolymerisierbare Schicht, wenigstens eine Sperr schicht und wenigstens eine Schicht aus einem Material, das gegen Infrarotstrahlung empfindlich ist. Das Verfahren umfaßt die Stufe der bildweisen Ablation der Schicht aus dem gegenüber Infrarotstrahlung empfindlichen Material mit Infrarot- Laserstrahlung, um eine Maske zu bilden. Das Element wird dann durch die Maske mit aktinischer Strahlung belichtet und mit Entwicklerlösung behandelt. In dem Verfahren ist es notwendig, daß das lichtempfindliche Element eine Sperrschicht zwischen der photopolymerisierbaren Schicht und der gegenüber Infrarot empfindlichen Schicht enthält. Die Sperrschicht kompliziert das Herstellungsverfahren und erhöht die Kosten zur Herstellung von flexographischen Platten, die durch Laser abtragbar sind. Ähnliche Elemente, die eine Sperrschicht enthalten, sind weiterhin aus DE-A-41 07 378 und dem US Patent 4 469 775 bekannt.
WO 94/03839 offenbart ein lichtempfindliches Element und ein Verfahren zur Herstellung eines Reliefbildes. Das Element umfaßt einen Träger, eine lichtempfindliche Schicht, wenigstens eine gegenüber Infrarotstrahlung empfindlich Schicht, die im wesentlichen gegenüber aktinischer Strahlung undurchlässig ist, und eine Abdeckfolie. Gegebenenfalls ist zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der gegenüber Infrarotstrahlung empfindlichen Schicht eine Sperrschicht eingefügt. Wenn das Element nicht belichtet und unmittelbar entwickelt wird, nachdem es zusammengebaut wurde, wird es bevorzugt, daß eine Sperrschicht vorliegt. Die gegenüber Infrarotstrahlung empfindliche Schicht hat ein derartiges Haftungsgleichgewicht zwischen der Abdeckfolie und der lichtempfindlichen Schicht oder der Sperrschicht, daß sie an einer der Schichten stärker haftet. Das Verfahren umfaßt die bildweise Belichtung des Elements mit Infrarotlaserstrahlung durch die Abdeckfolie. Nach der Belichtung mit Infrarotlaserstrahlung haftet die gegenüber Infrarotstrahlung empfindliche Schicht stärker an der Schicht, an die sie vor der Belichtung eine geringere Haftung hatte. Die Abdeckfolie wird dann entfernt, an der ein Teil der gegenüber Infrarotstrahlung empfindlichen Schicht haftet, was eine gegenüber aktinischer Strahlung undurchlässige Maske auf der lichtempfindlichen Schicht (oder Sperrschicht) erzeugt. Das Element wird dann überall mit aktinischer Strahlung durch die Maske belichtet und unter Bildung eines Reliefs entwickelt. Bei dieser Anwendung verändert die bildweise Belichtung mit Laserstrahlung die Haftung der gegenüber Infrarotstrahlung empfindlichen Schicht.
EP 0 634 695 A1 offenbart eine durch Laser belichtbare flexographische Druckplatte, in der eine Gleitschicht, die mit einem UV-Absorptionsmittel dotiert ist, auf eine Photopolymer- Schicht laminiert ist. Die Gleitschicht wird unter Verwendung eines Lasers, der bei einer Wellenlänge zwischen 300 und 400 nm arbeitet, von der Photopolymer-Schicht abgetragen, um in situ ein Negativ zu erzeugen. Die ungehärtete Platte wird dann auf die übliche Weise mit UV-Licht flutbelichtet und entwickelt. Da sowohl die Gleitschicht als auch die Photopolymer-Schicht gegenüber UV-Strahlung empfindlich sind, besteht ein Nachteil darin, daß der Laser sorgfältig gesteuert werden muß, damit nur die das UV-Absorptionsmittel enthaltende Gleitschicht von der UV-empfindlichen Photopolymer-Schicht selektiv abgetragen wird, ohne daß die Photopolymer-Schicht selbst beeinträchtigt wird.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Gemäß der Erfindung wird bereitgestellt: (I) ein lichtempfindliches Element zur Verwendung als Photopolymer-Druckplatte, umfassend:
(a) einen Träger,
(b) wenigstens eine Schicht aus einem photopolymerisierbaren Material auf dem Träger, wobei das photopolymerisierbare Material wenigstens ein elastomeres Bindemittel, wenigstens ein Monomer, wenigstens einen Initiator, der gegenüber nichtinfraroter, aktinischer Strahlung empfindlich ist, und gegebenenfalls wenigstens einen Weichmacher umfaßt, worin wenigstens entweder das Monomer oder der wahlweise Weichmacher ein Material niedriger Molmasse ist; und
(c) wenigstens eine Infrarot-Ablationsschicht, welche durch Infrarotstrahlung abtragbar ist und im wesentlichen gegenüber nichtinfraroter, aktinischer Strahlung licht- undurchlässig ist, wobei die Infrarot-Ablationsschicht zu der wenigstens einen Schicht aus photopolymerisierbarem Material (b) in direktem Kontakt steht und eine der photopolymerisierbaren Schicht (b) gegenüberliegende Fläche aufweist, die einer Laserablation ausgesetzt werden kann, wobei die infrarote Schicht umfaßt:
(i) wenigstens ein infrarotabsorbierendes Material;
(ii) ein strahlungsundurchlässiges Material, worin (i) und (ii) gleich oder voneinander verschieden sein können, und
(iii) wenigstens ein Bindemittel, das im wesentlichen mit wenigstens einem der Materialien mit niedriger Molmasse der Schicht (b) inkompatibel ist und aus Polyamiden, Copolymeren von Ethylen und Vinylacetat, Hydroxyalkylcellulose, Celluloseacetatbutyrat, Polybutyral, cyclischen Kautschuken, Nitroglycerin, Polyacetalen, Polyimiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyalkylenen, Polyphenylenethern, Polyethylenoxiden, Polylactonen und Kombinationen derselben ausgewählt ist; und gegebenenfalls
(d) eine Abdeckfolie;
worin die Infrarot-Ablationsschicht auf der photopolymerisierbaren Schicht nichtklebrig oder im wesentlichen nichtklebrig ist und bei der Belichtung mit Infrarot- Laserstrahlung nach dem Entfernen der Abdeckfolie, falls dieselbe vorliegt, von der Oberfläche der photopolymerisierbaren Schicht abtragbar ist, und
(2) ein Verfahren zur Herstellung einer flexographischen Photopolymer-Druckplatte aus dem oben in (I) beschriebenen lichtempfindlichen Element.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Bei dem Element und dem Verfahren der Erfindung kombiniert man die Zweckmäßigkeit und die Empfindlichkeit der Infrarotlaser- Belichtung mit herkömmlichen, photopolymerisierbaren Zusammensetzungen, um flexographische Druckplatten mit bekannter, guter Druckqualität auf schnelle, wirtschaftliche Weise und durch digitale Bilderzeugungsmittel herzustellen. Überraschenderweise ist bei dem lichtempfindlichen Element der Erfindung das Vorliegen einer Sperrschicht zwischen einer photopolymerisierbaren Schicht und einer gegenüber Infrarotstrahlung empfindlichen Schicht nichterforderlich, um die Klebrigkeit zu überwinden und eine Sauerstoffsperrschicht bereitzustellen. Vorteilhafterweise vereinfacht die Eliminierung der Sperrschicht das Herstellungsverfahren, verbessert die Beschichtungsausbeute und reduziert die Kosten.
Das lichtempfindliche Element umfaßt in der Reihenfolge einen Träger, eine photopolymerisierbare Schicht und eine Schicht aus einem gegenüber Infrarotstrahlung empfindlichen Material. Der Ausdruck "gegenüber Infrarotstrahlung empfindlich" wird in der ganzen Beschreibung abwechselnd mit dem Begriff "infrarotempfindlich" verwendet.
Der Träger kann jedes flexible Material sein, welches üblicherweise bei lichtempfindlichen Elementen verwendet wird, um flexographische Druckplatten herzustellen. Beispiele geeigneter Trägermaterialien schließen polymere Folien, wie solche, die durch Additionspolymere und lineare Kondensationspolymere gebildet werden, transparente Schäume und Textilerzeugnisse und Metalle wie Aluminium ein. Es wird bevorzugt, daß der Träger gegenüber aktinischer Strahlung (welche in der ganzen Beschreibung so aufzufassen ist, daß sie ultraviolette Strahlung und/oder sichtbares Licht einschließt) durchlässig ist und gegebenenfalls gegenüber Infrarotstrahlung durchlässig ist, d. h. es ermöglicht wird, die Strahlung durch in Träger in ungeschwächter oder im wesentlichen ungeschwächter Form hindurchzulassen. Es gilt, daß ein Metallträger gegenüber Strahlung undurchlässig ist, dies aber unter bestimmten Endanwendungen annehmbar ist. Ein bevorzugter Träger ist eine Polyesterfolie; besonders bevorzugt ist Polyethylenterephthalat. Der Träger hat typischerweise eine Dicke von 0,051 bis 0,25 mm (2 bis 10 mil), wobei eine Dicke von 0,076 bis 0,20 mm (3 bis 8 mil) bevorzugt wird.
Der hierin verwendete Ausdruck "photopolymerisierbar" soll Systeme umfassen, die photopolymerisierbar, photovernetzbar oder beides sind. Die photopolymerisierbare Schicht umfaßt ein elastomeres Bindemittel, wenigstens ein Monomer und einen Initiator, wobei der Initiator eine Empfindlichkeit gegenüber nichtinfraroter, aktinischer Strahlung hat. In den meisten Fällen ist der Initiator gegenüber sichtbarer und/oder ultravioletter Strahlung empfindlich. Alle photopolymerisierbaren Zusammensetzungen, die zur Bildung von flexographischen Druckplatten geeignet sind, können für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Beispiele von geeigneten Zusammensetzungen sind z. B. in Chen et al., US Patent 4 323 637; Grüetzmacher et al., US Patent 4 427 749 und Feinberg et al., US Patent 4 894 315 offenbart worden. Das elastomere Bindemittel kann ein Einzelpolymer oder eine Mischung von Polymeren sein, die in wäßrigen, halbwäßrigen oder organischen Lösungsmittel- Entwicklern löslich, quellbar oder dispergierbar sein können. Bindemittel, die in wäßrigen, halbwäßrigen oder organischen Lösungsmittel-Entwicklern löslich oder dispergierbar sind, werden von Alles, US Patent 3 458 311; Pohl, US Patent 4 442 302; Pine, US Patent 4 361 640; Inoue et al., US Patent 3 794,494; Proskow, US Patent 4 177 074; Proskow, US Patent 4 431 723 und Worns, US Patent 4 517 279 offenbart. Bindemittel, die in organischen Lösungsmittel-Entwicklern löslich, quellbar oder dispergierbar sind, umfassen natürliche oder synthetische Polymere konjugierter Diolefin-Kohlenwasserstoffe, einschließlich Polyisopren, 1,2-Polybutadien, 1,4-Polybutadien, Butadien/Acrylnitril, Butadien/Styrol, thermoplastisch-elastomere Blockcopolymere und andere Copolymere. Die im US Patent 4 323 636 von Chen; im US Patent 4 430 417 von Heinz et al. und im US Patent 4 045 231 von Toda et al. diskutierten Blockcopolymere können verwendet werden. Es wird bevorzugt, daß das Bindemittel, in einer Menge von wenigstens 65 Gew.-% der lichtempfindlichen Schicht vorliegt.
Der hierin verwendete Ausdruck Bindemittel umfaßt Kern-Hülle- Mikrogele und Mischungen von Mikrogelen und vorgeformten makromolekularen Polymeren, wie solchen, die in Fryd et al., US Patent 4 956 252 offenbart werden.
Die photopolymerisierbare Schicht kann ein einziges Monomer oder eine Mischung von Monomeren enthalten, die mit dem Bindemittel in dem Maße kompatibel sein müssen, daß eine klare, nichttrübe, lichtempfindliche Schicht erzeugt wird. Monomere, die in der photopolymerisierbaren Schicht verwendet werden können, sind in der Technik wohlbekannt und umfassen - ohne aber darauf beschränkt zu sein - ethylenisch ungesättigte Additionspolymerisations-Verbindungen mit relativ niedrigen Molmassen (i. a. von weniger als 30 000). Vorzugsweise haben die Monomere eine relativ niedrige Molmasse von weniger als 5000. Falls nicht anderweitig beschrieben ist, ist in der ganzen Beschreibung die Molmasse das Massenmittel der Molmasse. Beispiele geeigneter Monomere umfassen - ohne aber darauf beschränkt zu sein - t-Butylacrylat, Laurylacrylat, die Acrylat- und Methacrylat-Mono- und Polyester von Alkoholen und Polyolen wie Alkanolen, z. B. 1,4-Butandioldiacrylat, 2,2,4- Trimethyl-1,3-pentandioldimethacrylat und 2,2-Dimethylolpropandiacrylat; Alkylenglycole, z. B. Tripropylenglycoldiacrylat, Butylenglycoldimethacrylat, Hexamethylenglycoldiacrylat und Hexamethylenglycoldimethacrylat; Trimethylol- propan; ethoxyliertes Trimethylolpropan; Pentaerythrit, z. B. Pentaerythrittriacrylat und Dipentaerythrit. Andere Beispiele geeigneter Monomere umfassen Acrylat- und Methacrylat-Derivate von Isocyanaten, Estern, Epoxiden und dergleichen, wie Decamethylenglycoldiacrylat, 2,2-Di(p-hydroxyphenyl)propandiacrylat, 2,2-Di(p-hydroxyphenyl)propandimethacrylat, Polyoxyethyl-2,2- di(p-hydroxyphenyl)propandimethacrylat und 1-Phenylethylen- 1,2-dimethacrylat. Weitere Beispiele von Monomeren können in Chen, US Patent 4 323 636; Fryd et al., US Patent 4 753 865; Fryd et al., U S Patent 4 726 877 und Feinberg et al., US Patent 4 894 315 gefunden werden. Es wird bevorzugt, daß das Monomer in einer Menge von wenigstens 5 Gew.-% der photopolymerisierbaren Schicht vorliegt.
Der Photoinitiator kann eine einzelne Verbindung oder eine Kombination von Verbindungen sein, die gegenüber nichtinfraroter, aktinischer Strahlung empfindlich ist und Radikale er zeugt, welche die Polymerisation des Monomers oder der Monomere ohne übermäßige Terminierung initiieren. Der Photoinitiator ist im allgemeinen gegenüber sichtbarer oder ultravioletter Strahlung, vorzugsweise ultravioletter Strahlung, empfindlich. Der Photoinitiator muß auch gegenüber infraroter Strahlung unempfindlich sein und sollte bei und unterhalb von 185ºC thermisch inaktiv sein. Beispiele geeigneter Photoinitiatoren schließen die substituierten und unsubstituierten, mehrkernigen Chinone ein. Beispiele geeigneter Systeme sind in Grüetzmacher, US Patent 4 460 675 und Feinberg et al., US Patent 4 894 315 offenbart worden. Photoinitiatoren liegen im allgemeinen in Mengen von 0,001% bis 10,0%, bezogen auf das Gewicht der photopolymerisierbaren Zusammensetzung vor.
Die photopolymerisierbare Schicht kann in Abhängigkeit von den abschließend erwünschten Eigenschaften andere Additive enthalten. Solche Additive umfassen Sensibilisierungsmittel, Weichmacher, Fließfähigkeits-Modifizierungsmittel, Inhibitoren der thermischen Polymerisation, Klebrigmacher, Färbemittel, Antioxidationsmittel, Antiozonmittel oder Füllstoffe.
Weichmacher werden verwendet, um die folienbildenden Eigenschaften der Elastomere zu verbessern. Beispiele geeigneter Weichmacher umfassen aliphatische Kohlenwasserstofföle, z. B. naphthenische und paraffinische Öle, flüssige Polydiene, z. B. flüssiges Polybutadien, flüssiges Polyisopren. Im allgemeinen sind Weichmacher Flüssigkeiten, die Molmassen von weniger als 5000 haben, aber Molmassen bis zu 30 000 haben können. Weichmacher mit niedriger Molmasse umfassen Molmassen von weniger als 30 000.
Die Dicke der photopolymerisierbaren Schicht kann in Abhängigkeit von dem Typ der erwünschten Druckplatte über einen weiten Bereich variieren. Für sogenannte "dünne Platten" kann die photopolymerisierbare Schicht eine Dicke von 0,5 bis 1,7 mm (20 bis 67 mil) haben. Dickere Platten haben eine photopolymerisierbare Schicht einer Dicke von 2,5 bis 6,4 mm (100 bis 250 mil) oder mehr.
Im allgemeinen enthält die photopolymerisierbare Schicht eine oder mehrere Verbindungen, die zur Oberfläche der Photopolymerschicht und möglicherweise in angrenzende Schichten wandern können. Im allgemeinen können Verbindungen mit einer niedrigen Molmasse, d. h. einer Molmasse von weniger als 30 000, wandern. Verbindungen mit niedriger Molmasse, die wandern können, sind primär Flüssigkeiten, sie können aber auch niedrig schmelzende, feste Materialien miteinschließen. Beispiele solcher wandernden Materialien schließen Monomere und Weichmacher ein. Die wandernden Materialien neigen zu einer Migration mit der Zeit, wenn sie mit Materialien in angrenzenden Schichten kompatibel sind. Wenn eine derartige Migration in die infrarotempfindliche Schicht erfolgt, dann kann die Infrarot- Empfindlichkeit dieser Schicht verändert werden.
In den herkömmlichen Photopolymer-Elementen war eine Ablöseschicht auf der Photopolymerschicht notwendig, um die Migration von Materialien zwischen der photopolymerisierbaren Schicht und einer anderen Schicht zu minimieren sowie die Photopolymerschicht gegenüber atmosphärischem Sauerstoff abzuschirmen, wenn die photopolymerisierbare Schicht insgesamt mit aktinischer Strahlung belichtet wird. Gleichermaßen ist in dem lichtempfindlichen Element des US Patents 5 262 275 und WO 96/16356 eine Sperrschicht zwischen der Photopolymerschicht und der infrarotempfindlichen Schicht notwendig, um die photopolymerisierbare Schicht gegenüber atmosphärischem Sauerstoff abzuschirmen und die Migration von Materialien zwischen der photopolymerisierbaren Schicht und der infrarotempfindlichen Schicht zu minimieren.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine Sperrschicht zwischen der photopolymerisierbaren Schicht und der infrarotempfindlichen Schicht nicht notwendig ist, um der infrarotempfindlichen Schicht eine nichtklebrige Oberfläche zu verleihen, wenn die infrarotempfindliche Schicht der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die infrarotempfindliche Schicht auf der photopolymerisierbaren Schicht ist nichtklebrig, wenn das Bindemittel der infrarotempfindlichen Schicht eine minimale oder keine Verträglichkeit mit den Materialien niedriger Molmasse in der photopolymerisierbaren Schicht hat. Ebenso war es überraschend, daß eine gute Photopolymerisation des lichtempfindlichen Elements, das keine Sperrschicht hat, bei der Belichtung erhalten wurde, d. h. ohne Abschirmung gegenüber atmosphärischem Sauerstoff.
Weiterhin war es äußerst überraschend, daß Vorteile in bezug auf die abschließende Druckqualität eines lichtempfindlichen Elements, welches keine Sperrschicht enthält, vorliegen. Ein lichtempfindliches Element mit einer Sperrschicht hat im allgemeinen eine größere Fleckenbildung in den abgetragenen Bereichen als ein lichtempfindliches Element ohne Sperrschicht, wenn beide Elemente mit der gleichen Laserfluenz belichtet werden. Auch trat eine Faltenbildung der Oberfläche des Elements in einem lichtempfindlichen Element mit einer Sperrschicht ein, wenn das lichtempfindliche Element von einer Rundung (d. h. auf einer Trommel) bildweise abgetragen wurde und in einer flachen Orientierung behandelt wurde, d. h. mit UV belichtet und ausgewaschen wurde. Für lichtempfindliche Elemente ohne Sperrschicht, bei denen die gleiche Ablation und Behand lungsorientierung erfolgt, wird keine Faltenbildung beobachtet. Falten und stärkere Fleckenbildung sind unerwünscht.
Falten ergeben eine schlechte Druckqualität, d. h. druckbare Verstreckungsmarkierungen (stretch marks) und eine geringe Flächendichte in den Volltonflächen. Eine größere Fleckenbildung ergibt eine geringe Photoempfindlichkeit.
Auf der photopolymerisierbaren Schicht liegt wenigstens eine gegen Infrarotstrahlung empfindliche Schicht vor, d. h. eine Infrarotablationsschicht, die abtragbar ist, d. h. die durch die Einwirkung von Infrarotlaserstrahlung verdampft und/oder sich zersetzt. Die wenigstens eine infrarotempfindliche Schicht umfaßt (i) wenigstens ein infrarotabsorbierendes Material, (ii) ein gegen Strahlung undurchlässiges Material und (iii) wenigstens ein Bindemittel, das im wesentlichen mit dem wenigstens einen der wandernden Materialien der Schicht (b) inkompatibel ist. Die infrarotempfindliche Schicht ist nichtklebrig oder im wesentlichen nichtklebrig, wenn sie auf der photopolymerisierbaren Schicht vorliegt, und vorzugsweise nichtklebrig oder im wesentlichen nichtklebrig, wenn sie nicht mit einer photopolymerisierbaren Schicht verbunden ist.
Die infrarotempfindliche Schicht sollte befähigt sein, Infrarotstrahlung zu absorbieren und gegenüber aktinischer Strahlung undurchlässig sein. Ein einziges Material oder eine Kombination von Materialien kann verwendet werden, um die Fähigkeit zur Absorption von infraroter Strahlung und zum Blockieren der aktinischen Strahlung bereitzustellen. Diese Schicht kann als die "infrarotempfindliche Schicht" oder die "für aktinische Strahlung undurchlässige Schicht" (strahlungs- undurchlässige Schicht) bezeichnet werden. Obwohl die infrarotempfindliche Schicht als Einzelschicht hierin beschrie ben wird, gilt, daß zwei oder mehr infrarotempfindliche Schichten verwendet werden können. In dem Fall, daß zwei oder mehr infrarotempfindliche Schichten verwendet werden, brauchen nur die Bindemittel der infrarotempfindlichen Schicht, die an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt, mit den wandernden Materialien der photopolymerisierbaren Schicht inkompatibel zu sein. Die Eigenschaften der infrarotempfindlichen Schicht können unter Verwendung anderer Bestandteile wie z. B. Weichmachern, Pigment-Dispergiermitteln, Tensiden, Klebstoff-Modifizierungsmitteln und Beschichtungshilfsmitteln modifiziert werden, vorausgesetzt, daß sie die Bilderzeugungseigenschaften des Elements nicht beeinträchtigen.
Das infrarotabsorbierende Material sollte eine starke Absorption im Bereich der bilderzeugenden, infraroten Strahlung, typischerweise von 750 bis 20 000 nm, haben. Beispiele von geeigneten infrarotabsorbierenden Materialien umfassen dunkle, anorganische Pigmente wie Ruß, Graphit, Kupferchromit, Chromoxide und Cobaltchromaluminat. Farbstoffe sind auch als infrarotabsorbierende Materialien geeignet. Beispiele geeigneter Farbstoffe umfassen Poly(substituierte)phthalocyanin- Verbindungen, Cyanin-Farbstoffe, Squarylium-Farbstoffe, Chalcogenpyryloaryliden-Farbstoffe, Bis(chalcogenopyrylopolymethin-Farbstoffe, Oxyindolizin-Farbstoffe, Bis(aminoaryl)- polymethin-Farbstoffe, Merocyanin-Farbstoffe, Croconium-Farbstoffe, Metallthiolat-Farbstoffe und chinoide Farbstoffe.
Infrarotabsorbierende Materialien können in jeder Konzentration vorliegen, die für den beabsichtigten Zweck wirksam ist. Es wurde gefunden, daß im allgemeinen für organische Verbindungen Konzentrationen von 0,1 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der infrarotempfindlichen Schicht, wirksam sind.
Da Initiatoren, die in der photopolymerisierbaren Schicht verwendet werden, oft gegenüber aktinischer Strahlung im ultravioletten und/oder sichtbaren Bereich empfindlich sind, muß die infrarotempfindliche Schicht gegenüber ultravioletter oder sichtbarer Strahlung undurchlässig sein. Somit sollte die infrarotempfindliche Schicht ein strahlungsundurchlässiges Material einschließen. Jedes Material, welches den Durchgang von aktinischer Strahlung zur photopolymerisierbaren Schicht verhindert, kann in dem gegen Infrarotstrahlung empfindlichen Material als strahlungsundurchlässiges Material verwendet werden. Beispiele geeigneter strahlungsundurchlässiger Materialien umfassen Farbstoffe, die ultraviolette oder sichtbare Strahlung absorbieren, dunkle anorganische Pigmente und Kombinationen derselben. Bevorzugte strahlungsundurchlässige Materialien sind Ruß und Graphit. Die Konzentration des Rußes als strahlungsundurchlässiges Material wird so ausgewählt, daß man die erwünschte optische Dichte erreicht, d. h. die strahlungsundurchlässige Schicht den Durchgang von aktinischer Strahlung zu der photopolymerisierbaren Schicht verhindert. Im allgemeinen wird eine optische Dichte (OD) in Transmission von mehr als 2,0 bevorzugt.
Die dunklen, anorganischen Pigmente fungieren im allgemeinen sowohl als infrarotabsorbierendes Material als auch als strahlungsundurchlässiges Material. Ruß, Graphit und Mischungen derselben sind besonders bevorzugte dunkle, anorganische Pigmente, da sie sowohl als infrarotabsorbierendes Material als auch als strahlungsundurchlässiges Material in dem gegen Infrarotstrahlung empfindlichen Material fungieren. Metalle und Legierungen können auch sowohl als infrarotabsorbierendes Material als auch als strahlungsundurchlässiges Material fungieren. Bis zu dem Maße wie Metalle und Legierungen mit dem Bindemittel aufgetragen werden können, können sie auch verwen det werden. Beispiele von Metallen umfassen Aluminium, Kupfer und Zink, und Legierungen von Bismut, Indium und Kupfer.
Strahlungsundurchlässige Materialien können in jeder Konzentration vorliegen, die für den beabsichtigten Zweck wirksam ist. Die Konzentration des strahlungsundurchlässigen Materials und der benötigten infrarotabsorbierenden Materialien nimmt mit zunehmender Dicke der infrarotempfindlichen Schicht ab. Dünnere Schichten werden aufgrund einer höheren Ablationswirksamkeit bevorzugt. Im allgemeinen kann eine Konzentration von 1 bis 70 Gew. -% und vorzugsweise von 10 bis 60 Gew. -%, bezogen auf das Gesamtgewicht der infrarotempfindlichen Schicht, verwendet werden. Wenn das infrarotabsorbierende Material dem strahlungsundurchlässigen Material identisch ist, wird es bevorzugt, 10 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der infrarotempfindlichen Schicht, zu verwenden.
Da ein Farbstoff allein nicht ausreichend ist, um sowohl als infrarotabsorbierendes Material als auch als strahlungsundurchlässiges Material zu fungieren, wären - wie dem Fachmann bekannt ist - wenigstens zwei Farbstoffe erforderlich, um beide Funktionalitäten dem gegen Infrarotsstrahlung empfindlichen Material zu verleihen. Es wird auch in Erwägung gezogen, daß die Kombination eines Farbstoffs mit einem Pigment der infrarotempfindlichen Schicht beide Funktionen verleihen könnte.
Im allgemeinen wird bevorzugt, daß das infrarotabsorbierende Material und das strahlungsundurchlässige Material in der infrarotempfindlichen Schicht, die an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt, nicht wandern können, so daß sie nicht in die photopolymerisierbare Schicht wandern. Somit wären infrarotabsorbierende Materialien mit niedriger Molmasse und/oder die strahlungsundurchlässigen Materialien, z. B. Farbstoffe, nicht geeignet. Jedoch können Farbstoffe in anderen infrarotempfindlichen Schichten verwendet werden, die nicht an die photopolymerisierbare Schicht angrenzen.
Ein Dispergiermittel wird im allgemeinen zugegeben, wenn ein Pigment in der infrarotempfindlichen Schicht vorliegt, um die feinen Teilchen zu dispergieren und ein Ausflocken und eine Agglomerisation zu vermeiden. Ein weiter Bereich von Dispergiermitteln ist im Handel erhältlich. Geeignete Dispergiermittel sind die A-B-Dispergiermittel, die in "Use of A-B Block Polymers as Dispersants for Non-aqueous Coating Systems" von H. K. Jakubauskas, Journal of Coating Technology, Band 58, Nr. 736, S. 71-82 allgemein beschrieben werden. Brauchbare A-B-Dispergiermittel werden in den US Patenten 3 684 771; 3 788 996, 4 070 388 und 4 032 698 offenbart. Das Dispergiermittel liegt im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht, vor.
Das Bindemittel für die infrarotempfindliche Schicht ist ein polymeres Material, das mit wenigstens einem der wanderfähigen Materialien in der photopolymerisierbaren Schicht, d. h. dem Monomer oder Monomeren und Weichmachern (falls sie vorliegen), inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel ist. Wenn das Bindemittel mit den wandernden Materialien in der photopolymerisierbaren Schicht inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel ist, ist eine Sperrschicht oder Ablöseschicht zwischen der infrarotempfindlichen Schicht und der photopolymerisierbaren Schicht nicht notwendig. Es wird bevorzugt, daß das Bindemittel für die infrarotempfindliche Schicht nichtklebrig oder im wesentlichen nichtklebrig ist. D. h., wenn das Bindemittel in eine infrarotempfindliche Schicht eingefügt ist (und nicht mit einer photopolymerisierbaren Schicht ver bunden ist), sollte es keine oder nur eine geringe Klebrigkeit oder Öligkeit beim Berühren der Oberfläche der Schicht haben.
Wenn weiterhin die das Bindemittel enthaltende infrarotempfindliche Schicht mit der photopolymerisierbaren Schicht in Kontakt steht, bleibt die Oberfläche der infrarotempfindlichen Schicht nichtklebrig oder im wesentlichen nichtklebrig. Die Unverträglichkeit des Bindemittels der infrarotempfindlichen Schicht gegenüber den wandernden Materialien in der photopolymerisierbaren Schicht wird durch Befühlen der oberen Fläche bestimmt, d. h. der belichteten Oberfläche der infrarotempfindlichen Schicht, nachdem die infrarotempfindliche Schicht mit der photopolymerisierbaren Schicht in Kontakt gebracht wurde (durch herkömmliche Mittel wie Lamination und Beschichtung). Wenn die Oberfläche der infrarotempfindlichen Schicht beim Anfühlen nichtklebrig oder nur geringfügig klebrig, klebend oder ölig ist, ist das Bindemittel der infrarotempfindlichen Schicht mit den wandernden Materialien niedriger Molmasse in der Photopolymerschicht inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel und zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet. Wenn die Oberfläche der infrarotempfindlichen Schicht beim Anfühlen klebrig ist, ist das Bindemittel der infrarotempfindlichen Schicht mit einem oder mehreren der wandernden Materialien kompatibel, und das Bindemittel wäre zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung nicht geeignet. Im allgemeinen ist die Klebrigkeit oder das Fehlen einer Klebrigkeit auf der oberen Fläche der infrarotempfindlichen Schicht relativ schnell ersichtlich, d. h. unmittelbar nachdem die infrarotempfindliche Schicht und die photopolymerisierbare Schicht zusammengebracht wurden, insbesondere wenn dies unter den Wärme- und Druckbedingungen einer Laminierung erfolgt. Jedoch kann es erwünscht sein, daß man, nachdem die infrarotempfindliche Schicht und die photopolymerisierbare Schicht zusammengefügt worden sind, 12 bis 16 Stunden wartet, um die abschließende Klebrigkeit oder das Fehlen einer Klebrigkeit der Oberfläche der infrarotempfindlichen Schicht zu bestimmen.
Da wandernde Materialien wie Monomere und Weichmacher im allgemeinen in der photopolymerisierbaren Schicht miteinander kompatibel sind, wäre das Bindemittel in der infrarotempfindlichen Schicht mit diesen wandernden Materialien inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel. Jedoch ist die Mindestvoraussetzung diejenige, daß das Bindemittel wenigstens mit dem wandernden Material inkompatibel ist, welches am meisten den Oberflächenzustand beeinflußt, d. h. die Klebrigkeit auf der oberen Oberfläche der infrarotempfindlichen Schicht, wenn sie auf der photopolymerisierbaren Schicht vorliegt.
Dieses wandernde Material kann dasjenige sein, das in der photopolymerisierbaren Schicht mit dem höchsten Anteil vorliegt (im Vergleich zu anderen wandernden Materialien) und/oder kann dasjenige sein, das am wahrscheinlichsten wandert, um die Oberflächenzustände der infrarotempfindlichen Schicht zu beeinflussen. Somit ist das Bindemittel mit wenigstens einem der wandernden Materialien inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel, vorzugsweise mit mehr als einem der wandernden Materialien inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel und am meisten bevorzugt mit allen wandernden Materialien in der photopolymerisierbaren Schicht inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel. Natürlich können andere wandernde Materialien in der photopolymerisierbaren Schicht vorliegen, wie Farbstoffe. Jedoch bis zu dem Maße, daß diese Materialien nicht die Oberflächen-Eigenschaften, d. h. die Klebrigkeit, oder die bilderzeugenden Eigenschaften, d. h. die Ablation der infrarotempfindlichen Schicht, beeinflussen, sind sie nicht von besonderer Bedeutung.
Die Auswahl eines Bindemittels für die infrarotempfindliche Schicht, das mit den wandernden Materialien inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel ist, ist von den besonderen Komponenten der photopolymerisierbaren Schicht abhängig. Ein Bindemittel, welches mit den wandernden Materialien in einer bestimmten photopolymerisierbaren Schicht inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel ist, kann mit den wandernden Materialien in einer anderen photopolymerisierbaren Schicht inkompatibel sein oder kann es nicht sein. Z. B. ist es wahrscheinlich, daß in Photopolymer-Systemen auf wäßriger Basis einige Komponenten in der photopolymerisierbaren Schicht eher wandern werden als in dem Photopolymer-System auf Lösungsmittelbasis, und somit kann die Auswahl des Bindemittels unterschiedlich sein. Auch in lichtempfindlichen Elementen mit mehr als einer photopolymerisierbaren Schicht können wandernde Materialien einer photopolymerisierbaren Schicht, die nicht an die infrarotempfindliche Schicht angrenzt, in die photopolymerisierbare Schicht wandern, die an die infrarotempfindliche Schicht angrenzt. Somit kann die Bindemittelauswahl auch durch die wandernden Materialien in einer nichtangrenzenden, photopolymerisierbaren Schicht beeinflußt werden.
Zusätzlich dazu sollte das Bindemittel für die infrarotempfindliche Schicht einige Anforderungen erfüllen. (1) Das Bindemittel sollte durch die Wärme entfernt werden oder im wesentlichen entfernt werden, welche durch das infrarotabsorbierende Material erzeugt wird, wenn die Schicht mit Infrarotlaserstrahlung belichtet wird. (2) Das Bindemittel sollte nach der Belichtung mit aktinischer Strahlung von der Oberfläche der photopolymerisierbaren Schicht entfernbar sein. (3) Das Bindemittel sollte eines sein, in dem die anderen Materialien in der infrarotempfindlichen Schicht gleichmäßig dispergiert werden können. (4) Das Bindemittel sollte befähigt sein, eine gleichmäßige Beschichtung auf der photopolymerisierbaren Schicht zu bilden.
Das Bindemittel in der infrarotempfindlichen Schicht, die an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt, schließt solche Materialien ein, die üblicherweise als Ablöseschicht (auch als Gleitschicht oder Schutzschicht bezeichnet) in flexograpischen Druckelementen verwendet werden. Insbesondere wird das Bindemittel aus Polyamiden; Copolymeren von Ethylen und Vinylacetat; Hydroxyalkylcellulose; Celluloseacetatbutyrat Polybutyral; cyclischen Kautschuken, Nitroglycerin (das eine sich selbst oxidierende Verwendung ist); Polyacetalen; Polyimiden; Polycarbonaten; Polyestern; Polyalkylenen wie Polyethylenen und Polybutylenen; Polyphenylenethern und Polyethylenoxiden; Polylactonen und Kombinationen derselben ausgewählt.
Bevorzugte Bindemittel für die infrarotempfindliche Schicht sind Polyamide; Hydroxypropylcellulose und Hydroxyethylcellulose; Copolymere von Ethylen und Vinylacetat; Celluloseacetatbutyrat; Polybutyrale; cyclische Kautschuke und Kombinationen derselben. Mehr bevorzugte Bindemittel werden aus Polyamiden und einer Mischung von Polyamiden und amphoteren Interpolymeren (amphotere Interpolymere werden im US Patent 4 293 635 beschrieben) ausgewählt. Bindemittel liegen im allgemeinen in Mengen von 40 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der infrarotempfindlichen Schicht, vor.
Es gilt, daß nicht alle oben beschriebenen Bindemittel mit allen in der photopolymerisierbaren Schicht beschriebenen, wandernden Materialien inkompatibel sind. Der Fachmann verfügt über die Kenntnisse, um sowohl das Bindemittel in der infrarotempfindlichen Schicht als auch die wandernden Materialien in der photopolymerisierbaren Schicht derartig auszuwählen, daß das Bindemittel mit den wandernden Materialien inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel ist, sowie um ein Bindemittel auszusuchen, das mit den wandernden Materialien in einer gegebenen photopolymerisierbaren Schicht inkompatibel oder im wesentlichen inkompatibel ist.
Obwohl es bevorzugt wird, daß das Bindemittel in der infrarotempfindlichen Schicht, die an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt, ein Bindemittel oder eine Mischung von Bindemitteln ist, die mit den wandernden Materialien in der photopolymerisierbaren Schicht im wesentlichen inkompatibel sind, und wenigsten im wesentlichen nichtklebrig sind, kann die infrarotempfindliche Schicht gegebenenfalls ein oder mehrere sekundäre Bindemittel enthalten. Das sekundäre Bindemittel kann mit den wandernden Materialien der photopolymerisierbaren Schicht kompatibel oder etwas kompatibel sein. Jedoch beeinträchtigt das sekundäre Bindemittel, wenn es mit dem Bindemittel vermischt ist, nicht die Unverträglichkeit der Bindemittel-Mischung mit den wandernden Materialien. Das sekundäre Bindemittel kann verwendet werden, um andere Eigenschaften bereitzustellen, die nicht durch das Bindemittel bereitgestellt werden, wie Elastizität, Kratzbeständigkeit, Haftung und Erleichterung bei der Ablation der infrarotempfindlichen Schicht. Die sekundären Bindemittel würden die gleichen zusätzlichen Bedingungen des oben beschriebene Bindemittels erfüllen sowie mit dem Bindemittel kompatibel sein.
Beispiele der sekundären Bindemittel, die zur Verwendung in der gegenüber Infrarotstrahlung empfindlichen Schicht geeignet sind, umfassen substituierte Styrolpolymere wie Polystyrol und Poly-α-methylstyrol; Polyacrylat- und Polymethacrylatester wie Polymethylmethacrylat und Polybutylmethacrylat; Poly(vinylchlorid); Polyvinylidenchlorid; Polyurethane; Maleinsäureharze; und Copolymere derselben. Materialien, die die Ablation erleichtern, sind zur Verwendung als sekundäre Bindemittel geeignet und umfassen Polymere, die thermisch zersetzbar sind, wie Homo- und Copolymere von Acrylaten, Methacrylaten und Styrol; Polycarbonate, Polyisobutylen; Polybuten; Polyvinylacetat und Kombinationen derselben. Haftungsmodifizierungsmittel sind zur Verwendung als sekundäre Bindemittel geeignet und schließen Copolymere von Polyvinylpyrrolidon und Vinylacetat, Polyvinylpyrrolidon und Copolymere von Styrol und Acrylsäure ein. Das sekundäre Bindemittel kann im allgemeinen in Mengen von 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bindemittel in der infrarotempfindlichen Schicht, die an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt, vorliegen.
Jedes der obigen Bindemittel und sekundären Bindemittel und jede Kombination derselben ist zur Verwendung in einer infrarotempfindlichen Schicht, die nicht an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt, geeignet, d. h. einer oder mehrerer infrarotempfindlicher Schichten auf der Oberseite der infrarotempfindlichen Schicht, die an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt.
Die Dicke der infrarotempfindlichen Schicht sollte in einem solchen Bereich liegen, daß sowohl die Empfindlichkeit als auch die Lichtundurchlässigkeit optimiert werden. Die Schicht sollte ausreichend dünn sein, um eine gute Empfindlichkeit bereitzustellen, d. h. die infrarotempfindliche Schicht sollte bei der Belichtung mit Infrarotlaserstrahlung schnell entfernt werden. Gleichzeitig sollte die Schicht ausreichend strahlungsundurchlässig sein, damit die Bereiche der Schicht, die auf der photopolymerisierbare Schicht nach der bildweisen Belichtung verbleiben, auf wirksame Weise die photopolymerisierbare Schicht vor aktinische Strahlung verbergen. Im allgemeinen hat diese Schicht eine Dicke von 2,0 nm (20 Å) bis 50 um. Es wird bevorzugt; daß die Dicke 4, 0 nm (40 Å) bis 40 um beträgt.
Die infrarotempfindliche Zusammensetzung für die infrarotempfindliche Schicht kann durch herkömmliche Verfahren der Kombination des infrarotabsorbierendes Agens und/oder des strahlungsundurchlässigen Materials mit dem Bindemittel hergestellt werden. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der infrarotempfindlichen Zusammensetzung besteht darin, das infrarotabsorbierende Agens und/oder strahlungsundurchlässige Material mit einem Teil der gesamten Bindemittelmenge vorher zu kompoundieren und dann den Rest des Bindemittels, d. h. zusätzliches Bindemittel, zu der vorkompoundierten Mischung zu geben. Die Zugabe der vorkompoundierten Mischung zu dem verbleibenden Anteil des Bindemittels umfaßt das Verdünnen, Vermischen und/oder Blenden. An jedem Punkt des Vorkompoundierens kann ein Lösungsmittel wie 80/20 n-Butanol/Toluol zum Dispergieren der in den Verdünnungs-, Vermischungs- und/oder Blendstufen verwendeten Materialien verwendet werden. Das strahlungsundurchlässige Material, falls es notwendig ist, kann auch zu dem Gemisch der vorkompoundierten Mischung und dem zusätzlichen Bindemittel gegeben werden. Dieses Verfahren ist besonders wirksam, wenn Ruß oder Graphit das infrarotabsorbierende Agens (strahlungsundurchlässige Material) ist. Es wird bevorzugt, daß das infrarotabsorbierende Material mit dem Bindemittel zu 30 bis 70 Teilen pro 100 Teile (pro Gewicht) des infrarotabsorbierenden Materials vorkompoundiert wird. Das Gewichtsverhältnis der vorkompoundierten Mischung zu dem zusätzlichen Bindemittel ist vorzugsweise 1 : 5 bis 5 : 1.
Dies erfolgt deshalb, um zu gewährleisten, daß das pigmentierte, strahlungsabsorbierende Material gut in dem Bindemittel dispergiert wird und eine gleichmäßige Beschichtungsschicht erreicht wird.
Das lichtempfindliche Element der Erfindung kann auch eine temporäre Deckschicht auf der Oberseite der infrarotempfindlichen Schicht einschließen. Der Zweck der Deckschicht besteht darin, die infrarotempfindliche Schicht während der Lagerung und Handhabung zu schützen. Die temporäre Deckschicht kann auch als temporärer Träger zum Auftragen der infrarotempfindlichen Schicht dienen. Es ist wichtig, daß die Deckschicht vor dem Belichten der infrarotempfindlichen Schicht mit Infrarotlaserstrahlung entfernt wird. Beispiele geeigneter Materialien für die Deckschicht schließen dünne Folien wie Polyester, Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Fluorpolymere und Polyamide ein. Die Deckschicht kann mit einer Ablöseschicht (Ablöseschichten) beschichtet sein.
Das lichtempfindliche Element der Erfindung wird im allgemeinen dadurch hergestellt, daß man zuerst die photopolymerisierbare Schicht auf dem Träger herstellt und dann die infrarotempfindliche Schicht durch Beschichten oder Laminieren aufträgt.
Die photopolymerisierbare Schicht selbst kann durch Vermischen des Bindemittels, des Monomers, des Initiators und anderer Bestandteile auf unterschiedliche Art hergestellt werden. Es wird bevorzugt, daß die photopolymerisierbare Mischung zu einer heißen Schmelze geformt wird und dann zur erwünschten Dicke kalandriert wird. Es kann ein Extruder verwendet werden, um die Funktionen des Schmelzens, Vermischens, Entlüftens und Filtrierens der Zusammensetzung durchzuführen. Die extrudierte Mischung wird dann zwischen dem Träger und einer temporären Deckschicht oder zwischen dem Träger und einer temporären Deckschicht, die vorher mit der infrarotempfindlichen Schicht beschichtet wurde, kalandriert. Im letzteren Fall erfolgt dies derartig, daß während des Kalanderverfahrens die infrarotempfindliche Schicht an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt. Die Haftung zwischen der infrarotempfindlichen Schicht und der temporären Deckschicht sollte gering sein, so daß die infrarotempfindliche Schicht auf der photopolymerisierbaren Schicht intakt bleibt, wenn die temporäre Deckschicht entfernt wird. Alternativ dazu kann das photopolymerisierbare Material zwischen dem Träger und der temporären Deckschicht oder der mit der infrarotempfindlichen Schicht beschichteten Deckschicht in einem Werkzeug angeordnet werden. Die Materialschichten werden dann durch die Anwendung von Wärme und/oder Druck flach gepreßt.
Die infrarotempfindliche Schicht wird im allgemeinen durch Auftragen des infrarotempfindlichen Materials auf eine temporäre Deckschicht hergestellt. Die infrarotempfindliche Schicht kann auch direkt auf die photopolymerisierbare Schicht aufgetragen werden. Die infrarotempfindliche Schicht kann auch unter Verwendung jeder bekannten Beschichtungstechnik, einschließlich des Sprühbeschichtens, aufgetragen werden.
Das fertige Element kann auch dadurch hergestellt werden, daß man die Deckschicht von der photopolymerisierbaren Schicht eines photopolymerisierbaren Druckelements entfernt und dasselbe zusammen mit dem zweiten Element (temporäre Deckschicht/infrarotempfindliche Schicht) derartig anordnet, daß die infrarotempfindliche Schicht an die photopolymerisierbare Schicht angrenzt. Dieses Verbundelement wird dann mit mäßigem Druck zusammengepreßt. Die zweite sekundäre Deck schicht kann zur Lagerung an ihrem Platz verbleiben, muß aber vor dem Belichten mit Infrarotlaser entfernt werden.
Das Verfahren der Erfindung umfaßt: (I) die Bereitstellung eines wie oben beschriebenen, lichtempfindlichen Druckelements; (2) das Entfernen einer Deckschicht (falls sie vorliegt) von dem lichtempfindlichen Element; (3) das bildweise Abtragen der Schicht (c) des Elements, um eine Maske zu bilden; (4) eine Gesamtbelichtung des lichtempfindlichen Elements mit aktinischer Strahlung durch die Maske; und (5) die Behandlung des Produkts der Stufe (4) mit wenigstens einer Entwicklerlösung, um wenigstens (I) die infrarotempfindliche Schicht zu entfernen, die nicht während der Stufe (3) entfernt wurde, und (II) die Bereiche der photopolymerisierbaren Schicht (b) zu entfernen, auf die nichtaktinische Strahlung nicht eingewirkt hatte.
Die erste Stufe in dem Verfahren der Erfindung ist die Bereitstellung eines oben beschriebenen lichtempfindlichen Druckelements. Geeignete Verfahren zur Herstellung dieses Elements sind oben ausführlich diskutiert worden. Anschließend wird die Deckschicht, sofern sie vorliegt, vor der bildweisen Ablationsstufe von dem lichtempfindlichen Druckelement entfernt. Die nächste Stufe in dem Verfahren der Erfindung ist das bildweise Abtragen der Schicht (c), um eine Maske zu bilden. Die Belichtung kann unter Verwendung verschiedener Typen von Infrarotlasern durchgeführt werden, die im Bereich von 750 bis 20 000 nm und vorzugsweise im Bereich von 780 bis 2000 nm emittieren. Diodenlaser, die im Bereich von 750 bis 880 nm emittieren, bieten wesentliche Vorteile in bezug auf ihre kleine Größe, geringen Kosten, Stabilität, Zuverlässigkeit, Robustheit und Leichtigkeit der Modulation. Diodenlaser, die im Bereich von 780 bis 850 nm emittieren, können vorteilhaf terweise verwendet werden. Derartige Laser sind im Handel z. B. von Spectra Diode Laboratories (San Jose, CA) erhältlich. Nd : YAG (Neodym : Yttrium-Aluminium-Garnet) Laser, die bei 1060 nm emittieren, werden bevorzugt.
In der bildweisen Infrarot-Ablationsstufe wird Material in den Bereichen in der infrarotempfindlichen Schicht entfernt, d. h. abgetragen, die mit Infrarotlaserstrahlung belichtet wurden. Die Bereiche, die in der infrarotempfindlichen Schicht mit Laserstrahlung belichtet wurden, entsprechen solchen Bereichen in der photopolymerisierbaren Schicht, die unter Bildung der fertigen Druckplatte polymerisiert werden. Es wird bevorzugt, daß die Laserstrahlbelichtung auf die Seite des lichtempfindlichen Elements auftrifft, welche die infrarotempfindliche Schicht trägt. Nach der Laserablation verbleibt ein Muster eines gegen Laserstrahlung undurchlässigen Materials auf der photopolymerisierbaren Schicht. Die Bereiche, in denen das infrarotempfindliche Material zurückbleibt, entsprechen den Bereichen der photopolymerisierbaren Schicht, die bei der Bildung der fertigen Druckplatte ausgewaschen werden. Obwohl es erwünscht ist, die gesamte infrarotempfindliche Schicht in den abgetragenen Bereichen zu entfernen, können Spuren einiger Materialien - insbesondere das Bindemittel - der infrarotempfindlichen Schicht in den Bereichen zurückbleiben, auf die die Infrarotlaserstrahlung einwirkte, d. h. sie sind im wesentlichen, aber nicht vollständig entfernt worden. Die abgetragenen Bereiche der infrarotempfindlichen Schicht können weiterhin nichtklebrig oder im wesentlichen nichtklebrig sein, was darauf hinweist, daß etwas Bindemittel auf dem Element nach der Ablation zurückbleibt. Jedoch bis zu dem Maße, daß die verbleibenden Materialien die nachfolgende Gesamtbelichtung und Verarbeitung nicht beeinträchtigen, ist dies nicht von besonderer Bedeutung.
Die nächste Stufe in dem Verfahren der Erfindung ist die Gesamtbelichtung des lichtempfindlichen Elements mit aktinischer Strahlung durch die Maske. Der verwendete Strahlungstyp hängt von dem Photoinitiatortyp in der photopolymerisierbaren Schicht ab. Das strahlungsundurchlässige Material in der infrarotempfindlichen Schicht, welches auf der Oberseite der photopolymerisierbaren Schicht zurückbleibt, verhindert, daß das darunterliegende Material durch aktinische Strahlung belichtet wird, und somit solche Bereiche, die durch das strahlungsundurchlässige Material bedeckt werden, nicht polymerisieren. Alle herkömmlichen Quellen von aktinischer Strahlung können für diese Belichtungsstufe verwendet werden. Beispiele von geeigneten Quellen sichtbaren oder UV-Lichts schließen Kohlelichtbögen, Quecksilberdampflichtbögen, Fluoreszenzlampen, Elektronenflash-Einheiten, Elektronenstrahl- Einheiten und photographische Flutungslampen ein. Die am meisten geeigneten Quellen von UV-Strahlung sind die Quecksilberdampflampen, insbesondere die Sonnenlampen. Eine Standard-Strahlungsquelle ist die Sylvania 350 Blacklight- Fluoreszenzlampe (FR 48T12/350 VL/VHO/180, 115 W), die eine zentrale Emmissionswellenlänge um 354 nm herum hat.
Es wird in Betracht gezogen, daß die bildweise Belichtung mit Infrarotstrahlung und die Gesamtbelichtung mit aktinischer Strahlung in der gleichen Apparatur durchgeführt werden kann. Es wird bevorzugt, daß dies unter Verwendung einer Trommel erfolgt, d. h. das lichtempfindliche Element wird auf einer sich drehenden Trommel montiert, um das Belichten verschiedener Bereiche des Elements zuerst mit Infrarotlaserstrahlung und dann mit nichtinfraroter, aktinischer Strahlung zu erlauben.
Die Belichtungszeit mit aktinischer Strahlung kann in Abhängigkeit von der Intensität und Verteilung der spektralen Energie der Strahlung, ihrer Entfernung von dem lichtempfindlichen Element und der Natur und der Menge der photopolymerisierbaren Zusammensetzung von einigen Sekunden bis zu Minuten variieren. Typischerweise wird ein Quecksilberdampflichtbogen oder eine Sonnenlampe in einem Abstand von 3,8 bis 153 cm (1,5 bis 60 inch) von dem lichtempfindlichen Element verwendet. Die Belichtung erfolgt vorzugsweise bei Raumtemperatur oder einer etwas darüber liegenden Temperatur, d. h. 20ºC bis 35ºC.
Üblicherweise wird die bildweise Belichtung des lichtempfindlichen Elements mit aktinischer Strahlung in einem Vakuum durchgeführt, wodurch die Gegenwart von atmosphärischem Sauerstoff eliminiert wird. Die Belichtung wird in einem Vakuum durchgeführt, um einen engen Kontakt zwischen dem Photowerkzeug (z. B. einem Negativ) und der Oberfläche der photopolymerisierbaren Schicht zu gewährleisten und eine Beeinträchtigung der in der Photopolymerschicht ablaufenden Polymerisationsreaktionen durch Sauerstoff zu verhindern. (Polymerisationsreaktionen benötigen lange Belichtungszeiten und Strahlungsquellen hoher Energie und die Ergebnisse sind weniger reproduzierbar, wenn Sauerstoff vorliegt.) In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann die Gesamtbelichtungsstufe in einem Vakuum oder außerhalb eines Vakuums durchgeführt werden, d. h. während das lichtempfindliche Element in Gegenwart von atmosphärischem Sauerstoff vorliegt. Es ist überraschend, daß die Gesamtbelichtungsstufe außerhalb eines Vakuums durchgeführt werden kann, insbesondere weil das lichtempfindliche Element keine Sperrschicht aufweist, um Sauerstoff-Einwirkungen auf die Polymerisation zu verhindern. Die Gesamtbelichtung ohne ein Vakuum für das lichtempfindliche Element der Erfindung stellt eine Verbesserung der Produktleistungsfähigkeit dar, in dem die Seitenwände der Reliefstruktur der Platte über einen breiteren Bereich der Belichtungszeiten gerader sind, d. h. einen breiteren Belichtungsspielraum bereitstellen. Kunden bevorzugen im allgemeinen einen breiteren Belichtungsspielraum in ihren Verfahren. Ein anderer Vorteil der Durchführung der Gesamtbelichtungsstufe in Abwesenheit eines Vakuums ist derjenige, daß das Verfahren einfacher und schneller wird, da keine Zeit benötigt wird, um vor der Belichtung ein Vakuum zu bilden.
Das Verfahren der Erfindung schließt eine Rückseiten-Belichtung oder Rückseitenblitzbelichtung ein. Dies ist eine Allgemeinbelichtung mit aktinischer Strahlung durch den Träger. Sie wird verwendet, um eine flache Schicht aus polymerisiertem Material oder einer Basis auf der Trägerseite der photopolymerisierbaren Schicht zu erzeugen und die photopolymerisierbare Schicht zu sensibilisieren. Die Basis stellt eine verbesserte Haftung zwischen der photopolymerisierbaren Schicht und dem Träger bereit, erleichtert die Auflösung von Lichtpunkten und läßt die Tiefe des Plattenreliefs entstehen. Die Rückseitenblitzbelichtung kann vor, nach oder während der anderen Belichtungsstufen stattfinden. Es wird bevorzugt, daß sie kurz vor der bildweisen Belichtung der infrarotempfindlichen Schichtseite des Elements mit Infrarotlaserstrahlung stattfindet, insbesondere wenn die Gesamtbelichtung auf einer Trommel durchgeführt wird.
Jede der oben diskutierten, herkömmlichen Strahlungsquellen kann für die Rückseitenblitzbelichtungsstufe verwendet werden. Die Belichtungszeiten reichen allgemein von einigen Sekunden bis zu etwa 1 Minute.
Nach der Gesamtbelichtung mit UV-Strahlung durch die Maske, die durch das gegen aktinische Strahlung undurchlässige Material gebildet wurde, wird das Bild dadurch behandelt, daß man es mit einem geeigneten Entwickler wäscht. Die Behandlungsstufe entfernt wenigstens die photopolymerisierbare Schicht in den Bereichen, auf die die nichtinfrarote, aktinische Strahlung nicht einwirkte, und die infrarotempfindliche Schicht, die nicht während der Ablationsstufe entfernt wurde. Die Behandlungsstufe kann auch alle restlichen Materialien der infrarotempfindlichen Schicht entfernen, die nicht während der Ablation entfernt wurden. Der Entwickler entfernt die nicht photopolymerisierten Bereiche der Photopolymerschicht und möglicherweise die infrarotempfindliche Schicht, die nicht während der Ablationsstufe entfernt wurde. Die Entwicklung wird üblicherweise ungefähr bei Raumtemperatur durchgeführt. Die Entwickler können organische Lösungen, Wasser, wäßrige oder halbwäßrige Lösungen sein. Wenn Wasser als Entwickler verwendet wird, kann das Wasser ein Tensid enthalten. Die Auswahl des Entwicklers hängt von der chemischen Natur des zu entfernenden, photopolymerisierbaren Materials ab. Geeignete, organische Lösungsentwickler schließen aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe oder Mischungen solcher Lösungen mit geeigneten Alkoholen ein. Andere organische Lösungsentwickler sind in DE-A-38 28 551 und im US Patent 5 354 645 offenbart worden. Geeignete halbwäßrige Entwickler enthalten üblicherweise Wasser und eine mit Wasser mischbare, organische Lösung und ein alkalisches Material. Geeignete wäßrige Entwickler enthalten üblicherweise Wasser und ein alkalisches Material. Andere geeignete wäßrige Entwickler-Kombinationen werden im US Patent Nr. 3 796 602 beschrieben.
Die Entwicklungszeit kann variieren, sie liegt aber vorzugsweise im Bereich von 2 bis 25 Minuten. Der Entwickler kann auf jede angemessene Weise aufgebracht werden, einschließlich Eintauchen, Sprühen und Bürsten- oder Walzenauftrag. Bürstenhilfsmittel können verwendet werden, um die nichtpolymerisierten Anteile der Zusammensetzung zu entfernen. Jedoch wird das Waschen häufig in einer automatischen Entwicklungseinheit durchgeführt, in der ein Entwicklungs- und mechanischer Bürstvorgang verwendet wird, um die nichtbelichteten Anteile der Platte zu entfernen, wobei ein Relief zurückbleibt, welches das freigelegte Bild und die Basis darstellt.
Eine Vorentwicklungsstufe kann notwendig sein, wenn die infrarotempfindliche Schicht sich nicht durch die Entwicklerlösung entfernen läßt. Ein zusätzlicher Entwickler, der das polymerisierte, lichtempfindliche Material nicht beeinträchtigt, kann aufgebracht werden, um zuerst die infrarotempfindliche Schicht zu entfernen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn metallische Materialien verwendet werden. In derartigen Fällen werden Ätzlösungen wie 2%ige wäßrige KOH-Lösung verwendet.
Die Vorbehandlungsstufe kann in dem Fall überflüssig sein, in dem das lichtempfindliche Element eine infrarotempfindliche Schicht einschließt, die ein Bindemittel hat, das in der Entwicklerlösung für die Photopolymer-Schicht im wesentlichen nicht löslich, quellbar, dispergierbar oder abhebbar ist. Das Verfahren der Erfindung kann dadurch vereinfacht werden, daß man die infrarotempfindliche Schicht gleichzeitig mit den nichtbelichteten Bereichen der Photopolymer-Schicht durch die Verwendung des in automatischen Verarbeitungseinheiten verwendeten, mechanischen Bürstvorgangs entfernt. Die infrarotempfindliche Schicht ist allgemein sehr viel dünner als die Photopolymer-Schicht, so daß mit Hilfe des Bürstens oder des Bürstens unter Druck die infrarotempfindliche Schicht leicht von der Photopolymer-Schicht entfernt werden kann.
Nach der Lösungsentwicklung werden die Relief-Druckplatten im allgemeinen abgetupft oder trockengewischt und dann in einem Umluft- oder Infrarotofen getrocknet. Die Trocknungszeiten und -temperaturen können jedoch variieren; typischerweise wird die Platte 60 bis 120 Minuten bei 60ºC getrocknet. Hohe Temperaturen werden nicht empfohlen, da der Träger schrumpfen kann und dies Probleme bei der Paßgenauigkeit verursachen kann.
Die meisten flexographischen Druckplatten werden gleichmäßig nachbelichtet, um zu gewährleisten, daß das Photopolymerisationsverfahren vervollständigt ist und die Platte während des Druckens und der Lagerung stabil bleibt. Bei dieser Nachbelichtungsstufe wird die gleiche Strahlungsquelle verwendet wie bei der Hauptbelichtung.
Das Klebfreimachen (welches auch als eine Oberflächenbehandlung mit Licht bezeichnet werden kann) ist eine wahlweise Nachentwicklungsbehandlung, die angewendet werden kann, wenn die Oberfläche noch klebrig ist, wobei eine derartige Klebrigkeit bei der Nachbelichtung im allgemeinen nicht entfernt wird. Klebrigkeit kann durch in der Technikbekannte Verfahren wie der Behandlung mit Brom- und Chlorlösungen entfernt werden. Solche Behandlungen sind z. B. in Grüetzmacher, US Patent 4 400 459; Fickes et al., US Patent 4 400 460 und im Deutschen Patent 28 23 300 offenbart worden. Ein Klebfreimachen kann auch durch die Belichtung mit Strahlungsquellen erreicht werden, die eine Wellenlänge von nicht mehr als 300 nm haben, wie in EP-A-0 017 927 und Gibson, US Patent 4 806 506 offenbart wurde.
Diese Elemente können besonders vorteilhaft bei der Bildung von nahtlosen, kontinuierlichen Druckelementen verwendet werden. Die photopolymerisierbaren, flachen Folienelemente können durch Wickeln des Elements um eine zylindrische Form, üblicherweise eine Druckhülse oder den Druckzylinder selbst, und Verschmelzen der Kanten unter Bildung eines nahtlosen, kontinuierlichen Elements wiederverarbeitet werden. In einem bevorzugten Verfahren wird die photopolymerisierbare Schicht um die zylindrische Form gewickelt, und die Kanten werden verbunden. Ein Verfahren zum Verbinden der Kanten ist im Deutschen Patent DE 28 44 426 offenbart worden. Die photopolymerisierbare Schicht kann dann mit wenigstens einer infrarotempfindlichen Schicht, z. B. durch Sprühbeschichtung, beschichtet werden.
Kontinuierliche Druckelemente finden Anwendungen im Flexodruck kontinuierlicher Entwürfe wie bei Tapeten, Dekorationen und Geschenkpapier. Weiterhin sind derartige kontinuierliche Druckelemente zum Einbau in herkömmliche Laser-Gerätschaften gut geeignet. Die Hülse oder der Zylinder, auf den das Druckelement gewickelt wird, wenn die Kanten verschmolzen sind, kann direkt in die Laserapparatur eingebaut werden, in der er während der Laser-Belichtungsstufe als sich drehende Trommel fungiert.
Zusätzlich dazu wurde gefunden, daß das Verfahren der Erfindung durchgeführt werden kann, während die Platte in die Rundung eingebaut wird, d. h. um eine zylindrische Form gewickelt wird. So können die bildweise Ablation, die Gesamtbelichtung, die Entwicklung und zusätzliche Stufen durchgeführt werden, während die Platte in die Rundung eingebaut wird. Andere Vorteile, die unter Verwendung des vorliegenden Verfahrens erhalten werden können, sind die erhöhte Verfahrens geschwindigkeit, eine bessere Paßgenauigkeit und eine reduzierte oder in einigen Fällen keine zusätzliche Einbauzeit.
Falls nicht anderweitig angegeben, umfaßt der Ausdruck "flexographische Druckplatte oder Element" Platten oder Elemente in jeder Form, die zum Flexodruck geeignet sind, einschließlich - jedoch nicht darauf beschränkt - flacher Folien und nahtloser, kontinuierlicher Formen. Auf alle hierin erwähnten Veröffentlichungen/Literaturstellen wird hierin ausdrücklich Bezug genommen, falls nicht anderweitig angegeben.

Beispiele

In den folgenden Beispielen sind Cyrel® flexographische Druckplatten, Cyrel® 3040 Lichtquelle, Cyrel® Licht-Oberflächenbearbeitungseinheit, Cyrel® Rotationprozessor und Optisol® Rotationslöungsmittel und Mylar® Polyesterfolie Produkte, die von E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE verkauft werden.
In den folgenden Beispielen wird die Herstellung eines lichtempfindliches Elements, das eine Schicht aufweist, die gegenüber infraroter Strahlung empfindlich ist, und das Verfahren zur Herstellung einer Reliefdruckplatte aus dem gebildeten Element erläutert.

Beispiel 1

Ein Bindemittel aus 50 Teilen eines Polyamids, Macromelt® 6900 (von Henkel Corp., Minneapolis, Minn.), wurde mit 50 Teilen Ruß als infrarotempfindliches Material (und strahlungsundurchlässiges Material) in einem Moriyama-Mischer vorkompoundiert. Eine infrarotempfindliche Zusammensetzung wurde durch Vermischen von 10 Teilen des vorkompoundierten Ruß-Polyamids mit 5 Teilen des Polyamids in einem Lösungsmittelgemisch von 80/20 n-Butanol/Toluol hergestellt.
Die infrarotempfindliche Zusammensetzung wurde unter Verwendung eines Nachdosierungs-Beschichtungsverfahrens auf 5 mil Mylar® Polyesterfolie beschichtet und getrockiiet. Die infrarotempfindliche Schicht auf der Folie - jetzt als infrarotempfindliches Element bezeichnet - hatte ein Trockenbeschichtungsgewicht von 24 mg/dm² und eine Dichte von 2,6, abgelesen von einem MacBeth RD 904 Densitometer mit einem optischen Filter. Die infrarotempfindliche Schicht war nichtkklebrig.
Eine photopolymerisierbare Schicht wurde durch Entfernen einer bestehenden Deckschicht und Ablöseschicht von der Photopolymerschicht eines Cyrel® flexographischen Druckelements, Typ 67HLS, bereitgestellt. Die photopolymerisierbare Schicht war die Oberschicht auf einem Träger. Das infrarotempfindliche Element wurde bei 115,6ºC auf derartige Weise auf das Druckelement laminiert, daß die infrarotempfindliche Schicht an die Photopolymerschicht angrenzte. Die Mylar® Polyesterfolie wurde vor der Laserablation von dem lichtempfindlichen Druckelement entfernt. Die Oberschicht des lichtempfindlichen Druckelements war nichtklebrig.
Die infrarotempfindliche Schicht des Elements wurde unter Verwendung einer Lasergravur-Versuchsapparatur, die mit einem Nd : YAG-Laser versehen ist, bildweise abgetragen. Das Element wurde unter Verwendung eines doppelseitigen Klebbandes auf die Außenseite einer sich drehenden Trommel montiert. Der Laserstrahl wurde parallel zu der Achse der Trommel plaziert und wurde mit einem Klappspiegel gegen die Probenoberfläche gerichtet. Der Klappspiegel war stationär, und die Trommel bewegte sich parallel zu ihrer Ache. Der Laserstrahl wurde dann so fokussiert, daß er auf die auf der Trommel montierten Probe aufprallt. Als die Trommel sich drehte und relativ zu dem Laserstrahl translatorisch bewegte, wurde die Probe in einer spiralförmigen Weise belichtet. Der Laserstrahl wurde mit Bilddaten, d. h. Punkten, Linien und Textschriftzeichen, moduliert.
Das lichtempfindliche Druckelement wurde derartig auf eine Trommel des Laserschreibgeräts gelegt, daß der Laserstrahl direkt auf die infrarotempfindliche Schicht des Druckelements aufprallte, d. h. die Trägerseite des Druckelements mit der Trommel in Kontakt kam. Die infrarotempfindliche Schicht des lichtempfindlichen Elements wurde unter Verwendung einer Fluenz von 3,1 Joule/cm² bildweise abgetragen. Dies ergab eine strahlungsundurchlässige, gemusterte Maske auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements mit einem Tonwertbereich von 2-95% (47 Linien pro cm (120 Linien pro in) Raster). Die abgetragene Oberfläche war nichtklebrig. Das sich ergebende Element wurde von der Trommel entfernt und demselben wurde während 10 Sekunden eine Rückseiten-Blitzbelichtung mit einer Cyrel® 3040 Lichtquelle und dann eine 9minütige Belichtung auf der Oberseite durch die strahlungsundurchlässige, gemusterte Maske ohne Vakuum erteilt. Das belichtete Element wurde 6 Minuten in einem Cyrel® Rotationsprozessor unter Verwendung einer 3 : 1 Mischung (vol/vol) von Perclen und Butanol entwickelt. Die Bereiche der infrarotempfindlichen Schicht, die nach der bildweisen Ablation zurückblieben, und die unbelichteten Bereiche der Photopolymerschicht wurden entfernt, um eine Relief-Druckplatte zu bilden. Die Druckplatte wurde 1 Stunde bei 60ºC im Ofen getrocknet und dann in einer Cyrel® Oberflächenbehandlungseinheit 5 Minuten gleichzeitig nachbelichtet und oberflächenbehandelt.
Das Drucken wurde mit der Druckplatte auf einem Mark Andy Press System 830 (Chesterfield, MO) unter Verwendung einer Film III Dense Black EC 8630 Druckfarbe (Environmental Inks & Coatings, Morganton, NC), verdünnt auf eine Viskosität von 27 Sekunden - gemessen unter Verwendung einer Zahn Nr. 2 Schale - durchgeführt. Es wurden gute Druckbilder erhalten.

Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel

Ein lichtempfindliches Element mit der infrarotempfindlichen Schicht wurde hergestellt, wie im Beispiel I beschrieben ist, außer daß das Cyrel® Druckelement, Typ 67HLS, durch ein Cyrel® 112 HOS flexographisches Druckelement (bei dem die Ablöseschicht entfernt ist) ersetzt wurde. Unter Verwendung der gleichen Arbeitsweise wurde eine Kontrolle durchgeführt, außer daß das infrarotempfindliche Element mit Macromelt® 6900 Polyamid beschichtet wurde, um eine Sperrschicht zwischen der infrarotempfindlichen Schicht und der photopolymerisierbaren Schicht zu bilden. Die Sperrschicht hatte ein Beschichtungsgewicht von 53 mg/dm².
Nach dem Verwerfen der Deckschicht wurden beide Platten auf die Trommel der Laserapparatur gelegt, wobei sie durch das im Beispiel 1 beschriebene, doppelseitige Klebeband gehalten wurden, um eine bildweise Ablation mit 3,6 Joule/cm² durchzuführen. Das Element mit der Sperrschicht ergab einen geringfügig höheren Grad der Fleckenbildung. Nach dem Entfernen der Elemente von der Trommel hatte das Element mit der Sperrschicht eine gefaltete Oberfläche. Jedem Element wurde während 75 Sekunden eine Rückseiten-Blitzbelichtung, eine 12minütige UV-Gesamtbelichtung, eine 9minütige Entwicklung in dem Perclen/Butanol-Entwickler, eine einstündige Trocknung in einem Ofen bei 60ºC, eine 10minütige Nachbelichtung und eine gleichzeitige Oberflächenbehandlung mit Licht erteilt. Mit beiden Druckglattenelementen wurde auf einer Mark Andy Presse gedruckt. Unerwarteterweise wurden druckbare Verstreckungsmarkierungen und eine geringere Flächendichte in der Volltonfläche nur für die Kontrollplatte mit der Sperrschicht beobachtet. Druckbare Verstreckungsmarkierungen und eine geringe Fächendichte in den Volltonflächen sind nicht erwünscht. Offensichtlich war die Sperrschicht für diese Defekte verantwortlich. Es wird angenommen, daß die Verstreckungsmarkierungen ein Ergebnis des Verstreckens der Platte auf der Trommel während der Laserablationsstufe und der anschließenden Verarbeitung (Belichtung, Entwicklung) in dem flachen Werkzeug sind.

Beispiel 3

Es wurde ein lichtempfindliches Element mit der infrarotempfindlichen Schicht hergestellt, wie im Beispiel 1 beschrieben ist, außer daß die infrarotempfindliche Schicht 10 Teile des mit 10 Teilen Polyamid in einem Lösungsmittelgemisch von 80/20 n-Butanol/Toluol vorkompoundierten Ruß-Polyamids enthielt. Das infrarotempfindliche Element (die infrarotempfindliche Schicht auf der Polyesterfolie) hatte eine Dichte von 2,6 bei einem Beschichtungsgewicht von 36 mg/dm². Die infrarotempfindliche Schicht war beim Berühren nichtklebrig. Das infrarotempfindliche Element wurde auf die Photopolymer- Schicht eines Cyrel® 67HLS Druckelements laminiert. Nach dem Entfernen der Deckschicht verblieb die infrarotempfindliche Schicht auf der photopolymerisierbaren Schicht, und die Oberfläche des lichtempfindlichen Druckelements war nichtklebrig. Das lichtempfindliche Element wurde mit einer Fluenz von 3,7 J/cm² durch einen Laser abgetragen, und die abgetragenen Bereiche waren nichtklebrig. Das lichtempfindliche Element wurde verarbeitet, getrocknet und oberflächenbehandelt, und mit demselben wurde ein Drucken durchgeführt, wie im Beispiel 1 beschrieben ist. Es wurden gute Druckbilder erhalten.

Beispiel 4

Es wurde ein lichtempfindliches Element mit der infrarotempfindlichen Schicht hergestellt, wie im Beispiel 1 beschrieben ist, außer daß die infrarotempfindliche Schicht 50 Teile des mit 50 Teilen Ruß vorkompoundierten Polyamids enthielt. Das infrarotempfindliche Element (die infrarotempfindliche Schicht auf der Polyesterfolie) hatte eine Dichte von 2,76 bei einem Beschichtungsgewicht von 14 mg/dm². Die infrarotempfindliche Schicht war nichtklebrig. Die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements blieb nichtklebrig, nachdem die infrarotempfindliche Schicht auf die photopolymerisierbare Schicht aufgetragen wurde. Nach dem Entfernen der Deckschicht wurde das lichtempfindliche Element mit einer Fluenz von 1,6 J/cm² durch Laser abgetragen, und die abgetragenen Oberflächenbereiche waren klebrig. Diese Platte wurde wie im Beispiel 1 verarbeitet, um ein gutes Druckbild zu ergeben.

Beispiel 5

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei man das Cyrel® Druckelement vom Typ 67HLS durch das flexographische Druckelement Cyrel® 67HOS ersetzte. Die infrarotempfindliche Schicht war nichtklebrig und blieb nichtklebrig, nachdem sie auf die photopolymerisierbare Schicht aufgetragen wurde. Nach dem Entfernen der Deckschicht wurde das lichtempfindliche Element mit der infrarotempfindlichen Schicht belichtet, entwickelt, getrocknet und oberflächenbehandelt, und mit demselben wurde ein Drucken durchgeführt, wie im Beispiel 1 beschrieben ist. Die bereitgestellte Druckplatte ergab ein gutes Druckbild, das den Ergebnissen des Beispiels 1 ähnlich ist.

Beispiel 6

Dieses Beispiel erläutert das Verfahren der Erfindung unter Verwendung eines lichtempfindlichen Elements, das ein organisches, lösliches Bindemittel in der infrarotempfindlichen Schicht auf einer wäßrig-entwickelbaren, photopolymerisierbaren Schicht aufweist.
Glossar
Base 1 Diethylaminoethylmethacrylat
BD Butadien
BHT butyliertes Hydroxytoluol
DAM Diallylmaleat, MTM- Hardwicke, Inc. (Elgin, SC)
DDM Dodecylmercaptan
t-DDM Tertiärdodecylmercaptan
HMDA 1,6-Hexandioldiacrylat
HEC Hydroxyethylcellulose
HPC Hydroxypropylcellulose, Klucel® E-F, von Hercules, Inc. (Wilmington, DE)
Initiator 2-Phenyl-2,2-dimethoxyacetophenon
Inhibitor 2,3-Diazabicyclo[3.2.2]non-2-en, 1,4,4-trimethyl-N,N'-dioxid, CAS Nr. 34122-40-2
Isopar V isoparaffinische C&sub1;&sub4;-&sub1;&sub8;-Kohlenwasserstoffe CAS Nr. 64742-46-7, von Exxon Co. (Houston, TX)
Lomar PW Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Polymer, Natriumsalz, CAS Nr. 9084-06-4, von Henkel Corp. (Minneapolis, MN)
MAA Methacrylsäure
NaDDBS Natriumdodecylbenzolsulfonat
NLA n-Laurylacrylat
Piccotex® substituiertes Polystyrol von Hercules, Inc. (Wilmington, DE)
PVP-VA Poly(vinylpyrrolidon/vinylacetat)
Rodo Nr. 0 Blend von Ölen, das als Mittel zur Geruchsmaskierung verwendet wird, von R. T. Vanderbilt (Norwalk, CT)
TBP Tributoxyethylphosphat
Tinuvin® 1130 Mischung von Polyethylenglycolmono(2-2(2Hbenzotriazol-2-yl)-6-t-butyl-4(3-methoxy-3- oxypropyl)phenyl)ether und Polyethylenglycol- bis (2-2(2Hbenzotriazol-2-yl)-6-t-butyl-4(3- methoxy-3-oxypropyl)phenyl)ether, von Ciba-Geigy
TKPP Tetrakaliumpyrophosphat, von Monsanto Company (St. Louis, MO)
Vazo® 67 2,2"-Azo-bis(2-methylbutyronitril) von E. I. du Pont de Nemours and Company, (Wilmington, DE)
Zapon® 335 Roter Farbstoff, CAS Nr. 73297-15-1.
Eine in Wasser entwickelbare Photopolymerplatte wurde wie folgt mit einem Mikrogel-Bindemittel hergestellt:
I. Herstellung des Mikrogel-Bindemittels
A. Herstellung einer Lösung in wäßriger Phase Die Lösung in wäßriger Phase bestand aus den folgenden Komponenten:
Komponente Menge (g)
Lomar PW 56
NaDDBS 239
deionisiertes Wasser 13093
NaDDBS und Lomar PW wurden unter einem Stickstoff-Schutzgas dem Wasser zugefügt. Die Komponenten wurden vermischt, bis sie sich gelöst hatten.
B. Herstellung der Ölphase
Die Lösung in öliger Phase bestand aus den folgenden Komponenten:
Komponente Menge (g)
Styrol 1332
DDM 56
Vazo® 67 35
Isopar V 2244
DAM 140
DDM und DAM wurden unter einem Stickstoff-Schutzgas in Styrol gelöst. Dann wurde Vazo® 67 zugegeben und dasselbe auflösen gelassen. Isopar V wurde langsam unter einem Stickstoff- Schutzgas zu der Styrol-Lösung gegeben.
C. Herstellung der Ölemulsion
Die Ölphase wurde unter einem Stickstoff-Schutzgas zu der Wasserphase gegeben, wobei ein Vermischen der Lösung beibehalten wurde. Diese wurde dann unter Verwendung eines Microfluidizer® M210 (Microfluids Corp., Newton MA) bei 3000 bis 6000 psig homogenisiert, bis die Teilchengröße 100 bis 250 nm maß (Gauss'sche Verteilung, NICOMP Submicron Particle Size Analyzer, Modell 270, Pacific Scientific).
D. Butadien-Polymerisation
Die folgende Zusammensetzung wurde für die Polymerisation verwendet:
Komponente Menge
deionisiertes Wasser 35,83 kg (79,00 pounds)
Ölemulsion 23,59 kg (52,00 pounds)
FeSO&sub4; 0,02 g
TKPP 33,00 g
BD 19,59 kg (43,18 pounds)
FeSO&sub4; und das TKPP wurden unter einer Stickstoff-Atmosphäre im deionisierten Wasser gelöst. Die Ölemulsion wurde zugegeben, und das Ganze wurde in einen Autoklaven gelegt. Das BD wurde zugegeben, und die Tröpfchen der Ölemulsion wurden 1 Stunde unter Rühren quellen gelassen. Dann wurde die Temperatur auf 60-65ºC erhöht, um die Polymerisationsreaktion zu initiieren. Man ermöglichte die Fortsetzung der Polymerisation, bis etwa 85% des BD polymerisiert waren.
Die folgenden Bestandteile wurde vorvermischt und bei einer Umwandlung von etwa 85% des BD eingepumpt.
Komponente Menge
MAA 1,03 kg (2,27 pounds)
t-DDM 0,29 kg (0,65 pounds)
NaDDBS 0,14 kg (0,31 pounds)
deionisiertes Wasser 10,19 kg (22,47 pounds)
Die Umsetzung wurde zur Vervollständigung bei einer Gesamtumwandlung von etwa 90-95% fortgesetzt. Die sich ergebende Mooney-Viskosität des Polymers war 65. Die endgültige Teilchengröße war 144 nm (Gauss'sche Verteilung, NICOMP Submicron Particle Size Analyzer, Modell 270, Pacific Scientific).
Die obige Emulsion wurde gefriergetrocknet, um das Wasser zu entfernen. Das Ergebnis war ein festes Mikrogel-Bindemittel mit einem Poly(butadien/styrol)-Kern und einer Poly(butadien/methacrylsäure)-Hülle. Der MAA-Gehalt war 3,9%.
II. Herstellung des lichtempfindlichen Elements, das eine wäßrig-entwickelbare Photopolymer-Schicht enthält.
Eine lichtempfindliche Zusammensetzung wurde aus den folgenden Komponenten hergestellt:
Komponente Gewichtsteile
Mikrogel-Bindemittel (hergestellt in A) 65,1
HMDA 4,0
NLA 4,9
Base 1 9,8
TBP 4,9
Initiator 3,0
BHT 2,0
Inhibitor 0,1
Piccotex® 5,0
PVP-V 1,0
Zapon® 335 0,01
Tinuvin® 1130 0,1
Rodo® Nr. 0 0,1
Es wurde eine Deckschicht durch Beschichten einer 0,13 mm (5 mil) Polyethylenterephthalat-Folie mit einer Schicht eines Materials von HPC und HEC eines Beschichtungsgewichts von 20 mg/dm² hergestellt.
Ein Träger war ein flammbehandeltes Polyethylenterephthalat von 0,18 mm (7 mil).
Die Komponenten der lichtempfindlichen Zusammensetzung wurden in einen 30 mm Doppelschneckenextruder gegeben, welcher die Funktionen des Schmelzens, Mischens, Entlüftens und Filterns der Zusammensetzung durchführte. Das Material wurde dann bei 135ºC durch eine Düse in die Materialwulst eines Zweiwalzenkalanders extrudiert und dann zwischen der Trägerfolie und der Deckschicht kalandriert.
III. Herstellung des Photopolymer-Elements der Stufe II mit einer infrarotempfindlichen Schicht
Das infrarotempfindliche Element wurde hergestellt, wie im Beispiel 1 beschrieben ist. Das infrarotempfindliche Element wurde auf das oben hergestellte, frisch extrudierte, wäßrig- entwickelbare Photopolymer-Element laminiert, das durch temporäres Anhaften des infrarotempfindlichen Elements an der Deckschicht, d. h. im Huckepack-Modus, hergestellt wurde, so daß die infrarotempfindliche Schicht an die wäßrige Photopolymer-Schicht angrenzte. Nach dem Kalandrieren wurde der Teil des lichtempfindlichen Elements mit der infrarotempfindlichen Schicht von dem Kalanderelement abgeschnitten. Da keine Haftschicht oder Haftfähigkeit zwischen der Deckschicht und dem Mylar Polyester-Träger des infrarotempfindlichen Elements vorliegt, wurde die ursprüngliche Deckschicht leicht von der Polyesterfolie des infrarotempfindlichen Elements entfernt.
Das sich ergebende lichtempfindliche Element hatte eine Gesamtdicke von 1,57 mm (0,062 inch). Das lichtempfindliche Element hatte auch das erwünschte Haftungsgleichgewicht, und zwar indem die organlösliche, infrarotempfindliche Schicht an der wäßrigen Photopolymer-Oberfläche haftete, und die geringste Haftung der Schichten für die Elementstruktur diejenige des Mylar Polyesters an die infrarotempfindliche Schicht war. Wie es erwünscht ist, war die Oberfläche des sich ergebenden, lichtempfindlichen Elements nichtklebrig.
IV. Verfahren zur Herstellung einer flexographischen Druckplatte
Dem in der Stufe III gebildeten, lichtempfindlichen Element wurde auf einer Cyrel® 3040 Belichtungseinheit während 30 Sekunden eine Rückseiten-Blitzbelichtung erteilt. Der Mylar Polyester wurde von der infrarotempfindlichen Schicht des lichtempfindlichen Elements entfernt, und die infrarotempfindliche Schicht wurde unter Verwendung des Nd : YAG-Lasers mit einer Fluenz von 2,75 J/cm² bildweise abgetragen, wie im Beispiel 1 beschrieben ist. Die nichtabgetragenen und die abgetragenen Bereiche waren nichtklebrig. Unter Verwendung eines Rasters von 47 Linien pro cm (120 Linien pro inch) wurde ein Tonwertbereich von 2-95% aufgelöst.
Nach der bildweisen Laserablation der infrarotempfindlichen Schicht wurde dem obigen Element eine dreiminütige Belichtung ohne Vakuum erteilt, d. h. durch die strahlungsundurchlässige, gemusterte Maske. Das Element wurde 10 Minuten in einem Rotationsprozessor unter Verwendung von Bürsten und mit Leitungswasser bei Raumtemperatur entwickelt. Die infrarotempfindliche Schicht wurde mit dem nichtpolymerisierten, wäßrigen Photopolymer, falls es erwünscht ist, entfernt. Es wurde mit frischem Wasser gespült und dann 15 Minuten in einem Ofen von 60 ºC getrocknet. Es wurden gute Bilder erhalten.

Beispiel 7

Eine wäßrig-entwickelbare Photopolymer-Schicht wurde aus der wäßrig-entwickelbaren, flexographischen Druckplatte - identifiziert als wäßrige Platte für die Flexographie von Nippon Zeon Co. (Dicke: 1,7 mm (0,067 in) - erhalten, welche eine Deckschicht und eine Ablöseschicht aufweist 7 Die Platte wurde dahingehend modifiziert, daß man die Deckschicht verwarf und die nichtklebrige Ablöseschicht durch Wischen der Plattenoberfläche mit einem feuchten Tuch (mit Wasser getränkt) entfernte. Die Plattenoberfläche der Photopolymer-Schicht wurde nach einem Trocknenlassen im Raum klebrig. Wie im Beispiel 1 beschrieben ist, wurde die modifizierte Platte dann mit dem infrarotempfindlichen Element derartig heißlaminiert, daß die lösungsmittellösliche, infrarotempfindliche Schicht an die wäßrige Photopolymer-Schicht angrenzte. Das sich ergebende lichtempfindliche Element hatte eine gute Schwarzdichte und ein gutes Haftungsgleichgewicht, so daß die Mylar®-Polyesterdeckschicht sauber von der infrarotempfindlichen Schicht des lichtempfindlichen Elements entfernt wurde. Die Oberfläche des Elements war nichtklebrig. Das lichtempfindliche Element wurde mit dem Nd : YAG-Laser bei einer Fluenz von 2,5 J/cm² bildweise abgetragen, wie im Beispiel 1 beschrieben ist. Die abgetragenen Bereiche waren nichtklebrig. Dem Element wurde während 20 Sekunden eine Rückseiten-Blitzbelichtung und eine dreiminütige UV-Gesamtbelichtung durch die durch Laser abgetragene, strahlungsundurchlässige Maske (ohne Vakuum) erteilt. Das Element wurde 10 Minuten in heißem Wasser (66ºC (150ºF)) mit 1% Tensid in einem Prozessor mit Bürsten entwickelt und 15 Minuten in einem Ofen bei 60ºC getrocknet. Es wurden gute Bilder erhalten.

Beispiel 8 (Vergleichsbeispiel)

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines lichtempfindlichen Elements mit einer infrarotempfindlichen Schicht, die eine Mischung von Polyvinylalkohol- und Styrol-Acrylsäure- Bindemitteln enthält.
Eine infrarotempfindliche Zusammensetzung wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt, um eine Lösung zu bilden:
Wäßrige Flexiverse® Radiation Ruß-Dispersion, die 45% Feststoff (30% schwarzes Pigment und 15% Styrol- und Acrylsäure-Copolymer-Bindemittel enthält), verkauft von Sun Chemical Co. (Amelia, OH) 10 g
Destilliertes Wasser 20 g
10% Elvanol 50-42, ein Polyvinylalkohol in wäßriger Lösung (verkauft von Du- Pont, Wilm., DE) 30 g
10% Triton X-100 Tensid 1 g
Die Lösung wurde auf einen 0,13 mm (5 mil) Mylar® AR-Träger mit einer 0,05 mm (2 mil) Rakel beschichtet, und es wurde bei Raumtemperatur getrocknet. Die infrarotempfindliche Schicht auf der Folie - jetzt als das infrarotempfindliche Element bezeichnet - wies ein Trockenbeschichtungsgewicht von 27,8 mg/dm² und eine optische Dichte von 4,0 auf. Die Beschichtungsqualität war gut.
Durch Entfernen einer bestehenden Deckschicht und Ablöseschicht von der Photopolymer-Schicht eines Cyrel® flexographischen Druckelements, Typ 30 CP, wurde eine photopolymerisierbare Schicht bereitgestellt. Die photopolymerisierbare Schicht war als Oberschicht auf einem Träger klebrig. Das infrarotempfindliche Element wurde derartig auf die klebrige, photopolymerisierbare Oberfläche laminiert, daß die infrarotempfindliche Schicht in direkten Kontakt mit der Photopolymer- Schicht kan. Der Mylar®-Träger auf dem infrarotempfindlichen Element (jetzt eine Deckschicht) wurde von dem lichtempfindlichen Element entfernt. Die an die photopolymerisierbare Schicht haftende, infrarotempfindliche Schicht und die Oberfläche der infrarotempfindlichen Schicht blieben nichtklebrig, wie es erwünscht ist.
Das sich ergebende, lichtempfindliche Element kann dann bildweise abgetragen werden, um in situ eine Maske auf der photopolymerisierbaren Schicht zu bilden, einer Rückseiten-Blitzbelichtung und einer UV-Gesamtbelichtung unterzogen werden, in einem Lösungsmittel entwickelt werden (worin der Prozessor ein Bürsten unter Druck aufweist), getrocknet und behandelt werden, wie im Beispiel 1 beschrieben ist, wobei erwartet wird, daß es gute Druckbilder ergibt.

Beispiel 9

Eine infrarotempfindliche Zusammensetzung wurde aus den folgenden Bestandteilen unter Bildung einer Lösung hergestellt:
wäßrige Flexiverse® Ruß- Dispersion 10 g
Destilliertes Wasser 30 g
Hydroxyethylcellulose 1,435 g
Hydroxypropylcellulose 1,435 g
10% Zonyl FSN Tensid 0,26 g
Die Lösung wurde auf einen 0,13 mm (5 mil) Mylar®AR-Träger mit einer 0,05 mm (2 mil) Rakel aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die infrarotempfindliche Schicht auf der Folie - jetzt als infrarotempfindliches Element bezeichnet - hatte ein Beschichtungstrockengewicht von 53,2 mg/cm² und eine optische Dichte von 3,91.
Durch Entfernen einer bestehenden Deckschicht und Ablöseschicht von der Photopolymer-Schicht eines Cyrel® flexographi schen Druckelements, Typ 30 CP, wurde eine photopolymerisierbare Schicht bereitgestellt. Die photopolymerisierbare Schicht war als Oberschicht auf einem Träger klebrig. Das infrarotempfindliche Element wurde derartig auf die klebrige, photopolymerisierbare Oberfläche laminiert, daß die infrarotempfindliche Schicht in direkten Kontakt mit der Photopolymer- Schicht kam. Der Mylar®-Träger auf dem infrarotempfindlichen Element (jetzt eine Deckschicht) wurde von dem lichtempfindlichen Element entfernt. Die infrarotempfindliche Schicht hatte ein korrektes Haftungsgleichgewicht, d. h. sie haftete an der Photopolymerschicht, und die Oberfläche der infrarotempfindlichen Schicht blieb nichtklebrig, wie es erwünscht ist.

Beispiel 10

Eine infrarotempfindliche Zusammensetzung wurde aus 10 Teilen der vorkompoundierten Ruß-Polyamid-Mischung (50 Teile Ruß und 50 Teile Polyamid) des Beispiels 1 und 20 Teilen Polyamid in einem Lösungsmittelgemisch von 80/20 n-Butanol/Butanol hergestellt. Die infrarotempfindliche Zusammensetzung wurde auf eine 0,12 mm (5 mil) Mylar®-Polyesterfolie aufgetragen. Die getrocknete Beschichtung der infrarotempfindlichen Schicht hatte eine Dichte von 2,45 bei einem Beschichtungsgewicht von 47 mg/dm². Die infrarotempfindliche Schicht auf dem Polyester wurde - wie im Beispiel 1 beschrieben ist - auf ein Cyrel® flexographisches Druckelement, Typ 67 HOS, laminiert, dessen Deckschicht und Ablöseschicht entfernt worden waren. Nach dem Entfernen der Mylar®-Polyesterfolie, wurde das lichtempfindliche Element durch einen Laser bei 5,2 J/cm² bildweise abgetragen. Sowohl die Oberfläche der abgetragenen Bereiche als auch die Oberfläche der nichtabgetragenen Bereiche waren. nichtklebrig. Das lichtempfindliche Element wurde belichtet und verarbeitet, wie im Beispiel 1 beschrieben ist, wobei sich eine Platte mit guter Bildqualität ergibt.

Beispiel 11

Eine infrarotempfindliche Zusammensetzung wird aus 10 Teilen der vorkompoundierten Ruß-Polyamid-Mischung (50 Teile Ruß und 50 Teile Polyamid) des Beispiels 1, 6 Teilen Polyamid und 4 Teilen eines Amphoters hergestellt. Ein vorgeschlagenes Amphoter wird aus 40 Gew.-% N-tert-Octylacrylamid, 34 Gew.-% Methylmethacrylat, 16 Gew.-% Acrylsäure, 6 Gew.-% Hydroxypropylmethacrylat und 4 Gew.-% t-Butylaminoethylmethacrylat hergestellt. Wie im Beispiel 1 beschrieben ist, wird die infrarotempfindliche Zusammensetzung aufgetragen und auf ein Cyrel® flexographisches Druckelement, Typ 67 HO, laminiert, wobei die Deckschicht und die Ablöseschicht entfernt wurden. Es ist zu erwarten, daß das sich ergebende lichtempfindliche Elementabtragen, belichten und verarbeiten läßt, um wie im Beispiel 1 gute Ergebnisse bereitzustellen.

Beispiel 12

Eine infrarotempfindliche Schicht auf einem flexographischen, lichtempfindlichen Druckelement wurde wie folgt hergestellt: Eine infrarotempfindliche Zusammensetzung wurde unter Verwendung einer Bindemittel-Mischung hergestellt. Dispercel® CBJ ist eine feste Dispersion von Runnemede Dispersions KV (UK), die 45% Ruß, 35% Nitrocellulose und als Rest Weichmacher und ein Dispergiermittel enthält. Diese wurde in Methanol mit 12% Feststoffen dispergiert, um eine "Dispercel® Stock Solution" zu bilden.
Die andere Bindemittel-Komponente wurde durch Vorkompoundieren von 67% Macromelt® Polyamid mit 33% Ruß eingeführt. Diese Mischung wurde mit 12% Feststoffen in n-Propanol dispergiert, um eine "Macromelt® Stock Solution" zu bilden.
80 Teile der Dispercel® Stock Solution und 20 Teile der Macromelt® Stock Solution wurden vermischt.
Eine Deckschicht wurde von einem Cyrel® HOS45-Druckelement entfernt, um eine Ablöseschicht auf einer photopolymerisierbaren Schicht von 1,14 mm (45 mil) freizulegen. Die Ablöseschicht wurde unter Verwendung von Klebeband entfernt, um die Ablöseschicht von der photopolymerisierbaren Schicht abzuheben und abzuschälen. Die infrarotempfindliche Lösung wurde mit einem Spiralsachaber direkt auf die photopolymerisierbare Schicht der Platte aufgetragen. Die obere Fläche des lichtempfindlichen Elements war nichtklebrig.
Das lichtempfindliche Element mit der infrarotempfindlichen Schicht wurde zu Proben geschnitten und mit Laser belichtet, wie im Beispiel 1 beschrieben ist, außer daß die Belichtungsfluenz variiert wurde.
Die infrarotempfindliche Schicht aller Proben wurde bei unterschiedlichen Belichtungsfluenzen auf erfolgreiche Art bildweise abgetragen. Bei geringen Belichtungsfluenzen nimmt die sich ergebende Fleckenbildung in den abgetragenen Bereichen (bestimmt durch die optische Dichte (OD)) mit zunehmender Belichtungsfluenz ab.

Claims

1. Lichtempfindliches Element zur Verwendung als Photopolymer-Druckplatte, umfassend:

(a) einen Träger,

(b) wenigstens eine Schicht aus einem photopolymerisierbaren Material auf dem Träger, wobei das photopolymerisierbare Material wenigstens ein elastomeres Bindemittel, wenigstens ein Monomer, wenigstens einen Initiator, der gegenüber nichtinfraroter, aktinischer Strahlung empfindlich ist, und gegebenenfalls wenigstens einen Weichmacher umfaßt, worin wenigstens entweder das Monomer oder der wahlweise Weichmacher ein Material niedriger Molmasse ist; und

(c) wenigstens eine Infrarot-Ablationsschicht, welche durch Infrarotstrahlung abtragbar ist und im wesentlichen gegenüber nichtinfraroter, aktinischer Strahlung lichtundurchlässig ist, wobei die Infrarot-Ablationsschicht zu der wenigstens einen Schicht aus photopolymerisierbarem Material (b) in direktem Kontakt steht und eine der photopolymerisierbaren Schicht (b) gegenüberliegende Fläche aufweist, die einer Laserablation ausgesetzt werden kann, wobei die infrarote Schicht umfaßt:

(i) wenigstens ein infrarotabsorbierendes Material;

(ii) ein strahlungsundurchlässiges Material, worin (i) und (ii) gleich oder voneinander verschieden sein können, und

(iii) wenigstens ein Bindemittel, das im wesentlichen mit wenigstens einem der Materialien mit niedriger Molmasse der Schicht (b) inkompatibel ist und aus Polyamiden, Copolymeren von Ethylen und Vinylacetat, Hydroxyalkylcellulose, Celluloseacetatbutyrat, Polybutyral, cyclischen Kautschuken, Nitroglycerin, Polyacetalen, Polyimiden, Polycarbonaten, Polyestern, Polyalkylenen, Polyphenylenethern, Polyethylenoxiden, Polylactonen und Kombinationen derselben ausgewählt ist; und gegebenenfalls

(d) eine Abdeckfolie;

worin die Infrarot-Ablationsschicht auf der photopolymerisierbaren Schicht nichtklebrig oder im wesentlichen nichtklebrig ist und bei der Belichtung mit Infrarot- Laserstrahlung nach dem Entfernen der Abdeckfolie, falls dieselbe vorliegt, von der Oberfläche der photopolymerisierbaren Schicht abtragbar ist.

2. Element gemäß Anspruch 1, worin das wenigstens eine Bindemittel (iii) aus Polyamiden, Hydroxyalkylcellulose, Copolymeren von Ethylen und Vinylacetat, Celluloseacetatbutyrat, Polybutyral, cyclischen Kautschuken und Kombinationen derselben ausgewählt ist.

3. Element gemäß Anspruch 1, worin das wenigstens eine Bindemittel (iii) nichtklebrig oder im wesentlichen nichtklebrig ist.

4. Element gemäß Anspruch 1, worin die Infrarot-Ablationsschicht weiterhin ein sekundäres Bindemittel umfaßt, das aus Copolymeren von Styrol und Acrylsäure, Copolymeren von Polyvinylpyrrolidon und Vinylacetat und Polyvinylpyrrolidon ausgewählt ist.

5. Element gemäß Anspruch 1, worin das infrarotabsorbierende Material oder das strahlungsundurchlässige Material oder sowohl das strahlungsundurchlässige Material als auch das infrarotabsorbierende Material nicht wandern können.

6. Element gemäß Anspruch 1, worin das infrarotabsorbierende Material (i) gleich dem strahlungsundurchlässigen Material (ii) ist und 10 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Infrarot-Ablationsschicht, ausmacht.

7. Element gemäß Anspruch 6, worin das infrarotabsorbierende Material aus Ruß, Graphit und Mischungen derselben ausgewählt ist.

8. Element gemäß Anspruch 7, worin das Bindemittel (iii) aus Polyamiden und einer Mischung von Polyamiden und amphoteren Interpolymeren ausgewählt ist.

9. Element gemäß Anspruch 1, worin der wenigstens eine Weichmacher vorliegt und worin das Bindemittel (iii) im wesentlichen mit dem wenigstens einen Monomer und dem wenigstens einen Weichmacher inkompatibel ist.

10. Element gemäß Anspruch 1, worin die Molmasse das Massenmittel der Molmasse und geringer als 30 000 ist.

11. Verfahren zur Herstellung einer flexographischen Photopolymer-Druckplatte, das in der Reihenfolge

(1) die Bereitstellung eines lichtempfindlichen Elements gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10,

(2) das Entfernen der Abdeckfolie, falls sie vorliegt,

(3) das bildweise Abtragen der Schicht (c) mit Infrarotlaser-Strahlung unter Bildung einer Maske,

(4) die Einwirkung von aktinischer Strahlung durch die Maske auf das gesamte lichtempfindliche Element und

(5) die Behandlung des Produkts der Stufe (4) mit wenigstens einer Entwicklerlösung, um (I) die Infrarot- Ablationsschicht, die während der Stufe (3) nicht entfernt wurde, und (II) die Bereiche der photopolymerisierbaren Schicht (b), die nicht mit nicht- infraroter, aktinischer Strahlung belichtet wurden, zu entfernen,

umfaßt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, welches weiterhin nach der Stufe (1) und vor der Stufe (2)

(6) die Rückseiten-Blitzbelichtung des gesamten Elements mit nichtinfraroter, aktinischer Strahlung durch den Träger umfaßt.

13. Verfahren gemäß Anspruch 11, welches weiterhin eine Nachbelichtungsstufe nach der Stufe (5) umfaßt.

14. Verfahren gemäß Anspruch 11, welches weiterhin eine klebfreimachende Behandlung nach der Stufe (5) umfaßt.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, worin die klebfreimachende Behandlung die Einwirkung von Licht einer Wellenlänge von nicht mehr als 300 nm umfaßt.

16. Verfahren gemäß Anspruch 11, worin die Stufe der Gesamtbelichtung in Gegenwart eines Vakuums durchgeführt wird.

17. Verfahren gemäß Anspruch 11, worin die Stufe der Gesamtbelichtung in Gegenwart von atmosphärischem Sauerstoff durchgeführt wird.

18. Verfahren gemäß Anspruch 11, worin die Infrarot-Laserstrahlung der Stufe (3) aus einem Laser mit einer Wellenlänge von 780 bis 2000 nm stammt.

19. Verfahren gemäß Anspruch 18, worin der Laser ein Nd : YAG- Laser ist.

20. Verfahren gemäß Anspruch 11, das weiterhin (1A) die Herstellung der Infrarot-Ablationsschicht (c), umfassend:

(1A.1) die Vorkompoundierung des infrarotabsorbierenden Materials (i) und gegebenenfalls des strahlungsundurchlässigen Materials und eines Teils der Gesamtmenge des Bindemittels (iii), um eine Mischung zu bilden;

(1A.2) das Verdünnen der Mischung von (1A.1) mit dem verbleibenden Teil des Bindemittels (iii);

(1A.3) das wahlweise Vermischen des strahlungsundurchlässigen Materials, wenn es nicht in (1A.1) vorkompoundiert wurde, mit der Mischung von (1A.2), worin die Mischungen von (1A.1) oder (1A.2) oder (1A.3) in einem Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch dispergiert werden, und

(1A.4) das Auftragen der Mischung von (1A.2) oder (1A.3), die in dem Lösungsmittel oder dem Lösungsmittelgemisch dispergiert wurde, auf die photopolymerisierbare Schicht,

umfaßt.

21. Verfahren gemäß Anspruch 11, das weiterhin

(1A) die Herstellung der Infrarot-Ablationsschicht (c), umfassend:

(1A.1) die Vorkompoundierung des infrarotabsorbierenden Materials (i) und gegebenenfalls des strahlungsundurchlässigen Materials und der Gesamtmenge des Bindemittels (iii), um eine Mischung zu bilden, worin die Mischung in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch dispergiert ist, und

(1A.2) das Auftragen der Mischung von (1A.1), die in dem Lösungsmittel oder dem Lösungsmittelgemisch dispergiert wurde, auf die photopolymerisierbare Schicht,

umfaßt.