JP6877434B2 - 組込型マスク層を通してモノマー拡散を用いた凸版印刷版の生成的な製造方法 - Google Patents
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Description
意外にも、フレキソ印刷版を、生成的な方法を用いて製造できることが見出され、この場合、
a) ポリマー基材層とレーザーアブレーション可能なマスク層とを有し、このポリマー基材層が第1の結合剤を含む、支持体を準備し、
b) 画素に対応する開口を有するマスクを、レーザーを用いたマスク層の画像に従ったアブレーションにより作製し、
c) 反応性モノマーを含む液体を、マスクにより覆われたポリマー基材層上に平面的に塗布し、
d) 液体または反応性モノマーをマスクの開口を通してポリマー基材層内へ定義された作用時間拡散侵入させ、かつこうしてレリーフを形成し、
e) 引き続き、過剰の液体または過剰のモノマーおよび場合によりマスクを表面から除去し、かつ
f) 生じるレリーフを架橋により固定する。
基本的には、この方法は、それぞれ任意のポリマー基材層を用いて実現することができる。しかしながら、基材層の選択されたポリマー、使用された反応性液体およびマスク相の材料の間で所定の依存性が生じるので、所定の組合せだけが有意義に選択される。
使用される支持体は、好ましくは複合材料として形成され、かつ
i) 支持体シートまたは寸法安定性の支持体スリーブの形の寸法安定性の支持体層、
ii) ポリマー基材層、
iii) レーザーアブレーション可能なマスク層、および
iv) 場合による保護カバーシート
を含む。
Quintac 3621C、Nippon Zeonのスチレン15%を有する放射状のスチレン−イソプレン−スチレン−ブロックコポリマー。
BDK、BASFのベンジルジメチルケタール。
ホワイトオイルWinog 70、Shellのパラフィン系ホワイトオイル。
HDDA、ヘキサンジオールジアクリラート、HDMA2、ヘキサンジオールジメタクリラート、EHA、2−エチルヘキシルアクリラート、BASFのモノマー。
Levanyl Schwarz A-SF、Lanxessの水性カーボンブラック分散液。
Zonyl FSN、DuPontのレベリング剤。
試験1
ポリマーの支持体層の製造
ZSK53のタイプの二軸スクリュー押出機内で、Quintac 3621C 85%、BDK 5%およびホワイトオイルWinog 70 10%からなるポリマー混合物を溶融させ、均質化し、幅広スリットダイから排出させ、引き続き2枚のPETシートの間でカレンダー処理した。カバーシートとして、100μmの厚みのシリコーン処理されたMylar PETシートを使用した。支持体シートとして、予め5μmの薄い接着塗料層で被覆された125μmの厚みのMelinex D 740支持体シートを使用した。支持体シート、ポリマー基材層およびカバーシートからなる複合材料の全体の厚みは1.8mmであった。この複合材料を、真空吸引ベルト上に引き取り、冷却後に個別のプレートに切断した。
Alcotex 72.5 70%、Levanyl Schwarz A-SF 29.8%、およびZonyl FSN 0.02%からなる被覆溶液を5%の固体含有率を有する溶媒混合物(水/n−プロパノール3:1)中で製造した。この被覆溶液を100μmの厚みのMylarシート上にブレード塗布し、乾燥した。製造されたマスク層は、3μmの乾燥膜厚を有していた。
ポリマーの支持体層からシリコーン処理されたMylarシートを引き剥がし、レーザーアブレーション可能なマスク層で被覆されたMylarシートを120℃の貼り付け温度でポリマーの支持体層上に貼り付けた。複合材料の冷却後に、Mylarシートを引き剥がし、この場合、レーザーアブレーション可能なマスク層はポリマー基材層上に残留した。
ポリマー基材層内での多様なモノマーの拡散速度を決定するために、レーザーアブレーション可能なマスク層をポリマーの支持体層から引き剥がした。ポリマーの支持体層の表面上に、0.5mmの厚みのアルミニウムステンシルを置き、かつ重りで固定した。このステンシルは、1mm、3mmおよび10mmの直径を有する打ち抜かれた孔を含む。それぞれのモノマーを、室温(22℃)でステンシルの孔内に充填し、かつポリマー基材層上で定義された作用時間放置した。その後、余剰のモノマーをn−プロパノールで洗い流しにより除去し、かつ生じるレリーフをUVA光での露光(10分、管状露光、Flint Groupのnyloflex FIII露光装置)により固定した。その後、表面をUVC光(nyloflex F III露光装置)でさらに3分間照射し、表面を非粘着化した。生じたレリーフプラトーを、引き続きパーソメーターで測定した。
支持体シート、ポリマー基材層、およびレーザーアブレーション可能なマスク層からなる複合材料を、IRレーザー(Thermoflex 20, Xeikon)のドラム上に固定し、5080dpiの解像度で30Wの出力でイメージングした。画像形成として、異なる幅(20μm、40μm、60μm、80μm、100μm、および500μm)の個別のライン、ならびに3ポイントの文字を書き込んだ。
こうして形成されたプレートを、引き続き室温で反応性モノマー混合物を有する槽中に浸漬した。モノマー混合物として、HDDAおよびHDMAの等しい部からなる溶液を使用した。1時間の作用時間の後に、このプレートを槽から取り出し、水とn−プロパノールとの1:1混合物で洗い流した。この場合、過剰のモノマーが基材表面から除去され、同時にレーザーアブレーション可能なマスク層も洗い落とされる。引き続き、湿ったプレートを、注意深く圧縮空気を吹き付けて乾燥させ、即座に管状露光装置(nyloflex F III, Flint Group)でUVA光を10分間照射し、この場合、生じたレリーフを固定した。引き続き、不粘着化のために、凸版印刷版にさらに3分間UVC光を照射し、こうして表面を不粘着化する。
引き続き、凸版印刷版をパーソメーター測定および電子顕微鏡写真を用いて評価した。図1は、鮮鋭に形成された80μmおよび60μmのラインのパーソメーター測定を例示的に示す。図2は、形成された文字レリーフの電子顕微鏡写真を示す。パーソメーターのグラフから、それぞれのレリーフラインのレリーフ高さを測定した。この結果は、表2にまとめられている。500μmの幅のライン要素は、60μmの期待されたレリーフ高さを有するが、より細かなラインエレメントは、モノマーの横方向の拡散に基づき、必要とされるレリーフ高さに達しない。20μmのラインは、パーソメーターを用いてもはや測定できなかった。
この試験を繰り返したが、ライン要素が両側に0.5mmの幅の50%ラスターフィールドで取り囲まれていたことを変更した。プレートは、また5080dpiの解像度でレーザー処理した。ライン要素の周辺での個別にアブレーションした孔は、5μmの直径を有していた。引き続き、試験1と同じに行った。また、生じたラインプロフィールをパーソメーターで測定した。予想されたように、このラインは、1mmの幅の平坦なベース上に形成されていて、このベースは50%のラスタライズした階調値に相応して30μmの高さであった。絶対的なライン高さ(ベース高さとライン高さとの合計)は、全てのライン太さで、60μm±10μmの目標高さに達した。
Claims (18)
- 次の工程:
a) ポリマー基材層とレーザーアブレーション可能なマスク層とを有し、前記ポリマー基材層が第1のポリマー結合剤を含む、支持体を準備すること、
b) 画素に対応する開口を有するマスクを、レーザーを用いた前記マスク層の画像に従ったアブレーションにより作製すること、
c) 反応性モノマーを含む液体を、前記マスク上に平面的に塗布すること、
d) 前記反応性モノマーを前記マスクの前記開口を通して前記ポリマー基材層内へ定義された作用時間拡散侵入させ、ここでレリーフを形成すること、
e) 拡散侵入されていないモノマーを前記マスクの表面から除去すること、および
f) 生じるレリーフを架橋により固定すること
を有する凸版印刷版の製造方法。 - 前記ポリマー基材層は光開始剤を含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記ポリマー基材層は、反応性モノマーを含まないか、または反応性モノマーを10質量%未満含むことを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
- 前記レーザーアブレーション可能なマスク層は、第2のポリマー結合剤と光吸収性成分とを含み、前記反応性モノマーの室温での前記第2のポリマー結合剤内での拡散速度は、前記第1のポリマー結合剤内での拡散速度よりも小さいことを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 前記第2のポリマー結合剤は、ポリビニルアルコール、部分的にまたは高度にけん化されたポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、セルロース、ニトロセルロース、ポリエチレンオキシド−ポリビニルアルコールコポリマー、ポリシアノアクリラート、およびポリアミドから選択されることを特徴とする、請求項4記載の方法。
- 前記光吸収性成分は、カーボンブラック、黒鉛、カーボンブラックナノ粒子、およびカーボンナノチューブから選択されることを特徴とする、請求項4または5項記載の方法。
- 前記第1のポリマー結合剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)ブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)ブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン/スチレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン(SIBS)ブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン(SB)ブロックコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)から選択されることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 前記反応性モノマーは、エチルヘキシルアクリラート、ヘキサンジオールジアクリラート、ドデカンジオールジアクリラート、シクロヘキシルアクリラート、イソボルニルアクリラート、ジヒドロジシクロペンタジエニルアクリラート、および対応するメタクリラートから選択されることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- 前記液体は光開始剤を含まないことを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 工程f)によるレリーフの架橋を、UV放射線を用いた照射により行うことを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
- 前記反応性モノマーの室温での前記第1のポリマー結合剤内での拡散速度は、少なくとも0.5μm/分〜最大10μm/分であることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
- 工程c)における作用時間は、1分〜60分である、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
- 前記形成されたレリーフは、5μm〜500μmの高さを有することを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。
- 工程b)による前記マスクの作製の際に、前記開口の寸法は、作製されるべきレリーフ要素よりも大きな寸法を有することを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載の方法。
- 工程b)による前記マスクの作製の際に、前記開口の周辺で、前記液体に対する前記マスクの透過性をドットマトリックスの書き込みによって高め、前記ドットマトリックスのドットに別の開口を作製することを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の方法。
- 前記ドットマトリックスは少なくとも5000dpiの解像度を有する、請求項15記載の方法。
- 工程e)において、アルコールと水との混合物を用いて、前記拡散侵入されていないモノマーおよび前記マスク層を洗い流すことを特徴とする、請求項5、7および8記載の方法。
- 工程c)において前記液体を前記マスク上に塗布することを、浸漬塗布、ローラー塗布、吹付塗布、またはブレード塗布によって行うことを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項記載の方法。
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