Procedimiento que comprende irradiación UV-LED para la fabricación de placas de impresión flexográficas.

Procedimiento para la fabricación de placas de impresión flexográficas, en el que se usa como material de partida un elemento de impresión flexográfico que puede fotopolimerizarse, que comprende dispuestos uno sobre otro al menos

* un soporte de dimensión estable y

* al menos una capa formadora de relieve que puede fotopolimerizarse, al menos que comprende un aglutinante elastomérico, un compuesto etilénicamente insaturado y un fotoiniciador,

* opcionalmente una capa rugosa permeable a UV, al menos que comprende una sustancia particulada,

* una capa que puede ilustrarse digitalmente,

y el procedimiento comprende al menos las siguientes etapas:

(a) generar una máscara mediante ilustración de la capa que puede ilustrarse digitalmente,

(b) irradiar la capa formadora de relieve que puede fotopolimerizarse a través de la máscara con luz actínica y fotopolimerizar las zonas de imagen de la capa y

(c) revelar la capa fotopolimerizada mediante lavado de las zonas no fotopolimerizadas de la capa formadora de relieve con un disolvente orgánico o mediante revelado térmico, caracterizado por que

la etapa (b) comprende dos etapas de exposición (b-1) y (b-2), en el que en una primera etapa (b-1) se realiza una exposición con luz actínica con una intensidad de ≥ 100 mW/cm2 de una multiplicidad de UV-LED y a continuación en una segunda etapa (b-2) se realiza una exposición con luz actínica con una intensidad de< 100 mW/cm2 de una fuente de radiación UV distinta de UV-LED.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/061829.

Solicitante: FLINT GROUP GERMANY GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SIEGLESTRASSE 25 70469 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: BECKER, ARMIN, SCHADEBRODT, JENS, STEBANI,UWE, THATE,MAXIMILIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > FOTOGRAFIA; CINEMATOGRAFIA; TECNICAS ANALOGAS QUE... > PRODUCCION POR VIA FOTOMECANICA DE SUPERFICIES TEXTURADAS,... > G03F1/00 (Originales para la producción por vía fotomecánica de superficies texturadas, p. ej., mascaras, foto-mascaras o reticulas; Máscara en blanco o películas para ello; Contenedores especialmente adaptados a este efecto; Su preparación.)
  • SECCION G — FISICA > FOTOGRAFIA; CINEMATOGRAFIA; TECNICAS ANALOGAS QUE... > PRODUCCION POR VIA FOTOMECANICA DE SUPERFICIES TEXTURADAS,... > Producción por vía fotomecánica, p. ej. fotolitográfica,... > G03F7/20 (Exposición; Aparellaje a este efecto (dispositivos de reproducción fotográfica de copias G03B 27/00))

PDF original: ES-2510412_T3.pdf

 

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Procedimiento que comprende irradiación UV-LED para la fabricación de placas de impresión flexográficas.
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Procedimiento que comprende irradiación UV-LED para la fabricación de placas de impresión flexográficas.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento que comprende irradiación UV-LED para la fabricación de placas de impresión flexográficas La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de placas de impresión flexográficas así como a un dispositivo adecuado para ello.

El procedimiento más ampliamente extendido para la fabricación de placas de impresión flexográficas comprende la exposición a modo de imagen de la capa formadora de relieve que puede fotopolimerizarse con radiación actínica, sobre todo radiación UV de onda larga, mediante una máscara creada fotográfica o digitalmente. En otra etapa de procedimiento se trata la capa irradiada con un disolvente o mezcla de disolventes adecuados, disolviéndose las zonas no irradiadas, no polimerizadas de la capa formadora de relieve, mientras que las zonas irradiadas, polimerizadas permanecen y forman el relieve de la placa de impresión.

En principio se conoce la ilustración digital de elementos de impresión flexográficos fotosensibles. Según esto se generan elementos de impresión flexográficos no de modo clásico mediante la aplicación de una máscara fotográfica, seguido de la irradiación a través de la máscara fotográfica. La máscara se genera más bien por medio de técnicas adecuadas in-situ directamente sobre el elemento de impresión flexográfico. Los elementos de impresión flexográficos pueden estar dotados por ejemplo de capas opacas, ablativas de IR (documentos EP-B 654 150, EP-A 1 069 475) , que pueden separarse a modo de imagen por medio de láseres de IR. Otras técnicas conocidas comprenden capas que pueden escribirse por medio de la técnica de chorro de tinta (documento EP-A 1 072 953) o capas que pueden escribirse termográficamente (documento EP-A 1 070 989) . Tras la escritura a modo de imagen de estas capas por medio de las técnicas adecuadas para ello, se irradia la capa que puede fotopolimerizarse a través de la máscara formada por medio de luz actínica.

La exposición a modo de imagen con radiación actínica se realiza de manera normalizada usando fuentes de radiación UV que en el intervalo de aproximadamente 315 nm a 420 nm (intervalo de UV de onda larga a intervalo violeta del espectro visible) tienen una emisión significativa. De la manera más frecuente se usan como fuente de radiación tubos UV/A que tienen un máximo de emisión a una longitud de onda de aproximadamente 370 nm y generan intensidades de UV de 10 mW/cm2 -30 mW/cm2, medidas a una distancia de 50 mm (distancia típica de la fuente de radiación de la superficie del elemento de impresión flexográfico) . Tales tubos UV/A pueden obtenerse por ejemplo con la denominación “R-UVA TL 10R” de Philips.

Además se usan también lámparas de vapor de mercurio para la exposición a modo de imagen, prefiriéndose lámparas de vapor de mercurio de presión media dopadas, dado que por ejemplo por medio del dopaje con hierro y/o galio puede elevarse la proporción emitida en el intervalo de UV/A. A continuación se designan como radiadores UV unidades que comprenden al menos una lámpara de vapor de mercurio así como un reflector. El espectro de emisión de radiadores UV comprende junto a las proporciones indicadas de radiación UV/A también proporciones de radiación UV/B y UV/C. Durante la exposición a modo de imagen, estas proporciones de radiación UV de onda corta pueden conducir a efectos secundarios indeseados, por ejemplo a una fragilización de la superficie irradiada o a la formación de ozono. Por tanto para la exposición a modo de imagen se seleccionan en la mayoría de los casos lámparas de vapor de mercurio de presión media, en las que mediante una elección adecuada del cristal de la lámpara se reduce intensamente la emisión de radiación UV/B y UV/C. Además se usan también filtros que absorben las proporciones de radiación UV/B y UV/C esencialmente, por el contrario son esencialmente permeables a radiación UV/A. Dado que los radiadores UV que pueden obtenerse en la mayoría de los casos transforman aproximadamente el 40 % de la potencia eléctrica absorbida en radiación térmica, no puede transferirse la intensidad de hecho alta de los radiadores UV sin más directamente al sustrato, dado que una carga de temperatura demasiado alta puede dañar el elemento de impresión flexográfico. Para reducir la carga térmica del sustrato que va a irradiarse, la distancia del radiador UV al sustrato debe seleccionarse de manera relativamente grande, por ejemplo 500 mm, de manera que se reduce la intensidad UV que se produce en el sustrato. Con reflectores y/o espejos especiales que son permeables al menos parcialmente a la radiación infrarroja, que por el contrario reflejan la radiación UV esencialmente, puede reducirse igualmente la carga de temperatura del sustrato que va a irradiarse. Sin embargo en la mayoría de los casos no es posible realizar intensidades de UV/A de >100 mW/cm2 a la altura del elemento de impresión flexográfico, dado que éste en caso contrario se daña debido al fuerte calentamiento y en elementos de impresión flexográficos con soporte de lámina de PET existe adicionalmente el riesgo de pérdida de estabilidad dimensional.

Sin embargo, para el curado por radiación de composiciones que pueden fotopolimerizarse se usan cada vez más también LED (Light Emitting Diodes, diodos de emisión de luz) que emiten luz UV.

Los sistemas LED usuales para el curado por UV se concentran en la práctica actualmente en las longitudes de onda de 395 nm así como 365 nm. Otros intervalos espectrales posibles son 350 nm, 375 nm, 385 nm, 405 nm. En publicaciones científicas se mencionan además aún las longitudes de onda 210, 250 nm, 275 nm y 290 nm. Los LED se caracterizan por una distribución de intensidad estrecha (de manera típica +/-10 -20 nm) . No tienen ninguna fase de calentamiento notable y pueden regularse desde aproximadamente el 10 % hasta el 100 % de la intensidad

máxima.

Con diodos de luz UV pueden conseguirse valores de potencia de algunos vatios/cm2 y el grado de acción se encuentra dependiendo del sistema LED-UV entre el 1 % y el 20 %. A este respecto puede aplicarse la regla general aproximada: cuanto más corta sea la longitud de onda, más bajo es el grado de acción. Cuanto más corta deba ser la longitud de onda de emisión, más altos son los costes de producción.

Actualmente, los sistemas LED para el curado de superficies pueden obtenerse comercialmente a una longitud de onda de 395 nm con una potencia de UV entre 1-4 W/cm2 y a una longitud de onda de 365 nm en el intervalo de 0, 52 W/cm2 por distintos proveedores.

Para permitir velocidades de curado más rápidas, los proveedores de unidades LED aumentan actualmente la potencia de partida de UV en perjuicio de la eficacia. Las unidades LED de potencia más fuerte en la actualidad tienen a 395 nm una eficacia de aproximadamente el 8-12 %, encontrándose una lámpara de mercurio de presión media al 28 % de eficacia. La eficacia de una unidad LED de 365 nm se encuentra actualmente por debajo del 10 %.

Las matrices de LED son muy caras. El precio actual para una matriz de UV-LED 8 x 1 cm se encuentra a 5000 6000 euros. En caso de duplicación del ancho de banda se duplica para un agregado de LED también el número de LED y por consiguiente también el precio. En caso de lámparas de vapor de mercurio cae más bajo la diferencia de precio entre distintas longitudes de lámpara.

El documento US 6.683.421 da a conocer un aparato para la fotorreticulación de materiales fotorreactivos que comprende (a) una carcasa, (b) una matriz de semiconductores que emite luz, fijada a la carcasa, que puede emitir luz con una longitud de onda adecuada para el desencadenamiento de fotorreacciones, (c) una fuente de corriente para la excitación de la matriz para irradiar luz, (d) una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de placas de impresión flexográficas, en el que se usa como material de partida un elemento de impresión flexográfico que puede fotopolimerizarse, que comprende dispuestos uno sobre otro al menos

• un soporte de dimensión estable y

• al menos una capa formadora de relieve que puede fotopolimerizarse, al menos que comprende un aglutinante elastomérico, un compuesto etilénicamente insaturado y un fotoiniciador, • opcionalmente una capa rugosa permeable a UV, al menos que comprende una sustancia particulada,

• una capa que puede ilustrarse digitalmente,

y el procedimiento comprende al menos las siguientes etapas:

(a) generar una máscara mediante ilustración de la capa que puede ilustrarse digitalmente,

(b) irradiar la capa formadora de relieve que puede fotopolimerizarse a través de la máscara con luz actínica y fotopolimerizar las zonas de imagen de la capa y

(c) revelar la capa fotopolimerizada mediante lavado de las zonas no fotopolimerizadas de la capa formadora de relieve con un disolvente orgánico o mediante revelado térmico, caracterizado por que

la etapa (b) comprende dos etapas de exposición (b-1) y (b-2) , en el que en una primera etapa (b-1) se realiza una exposición con luz actínica con una intensidad de ≥ 100 mW/cm2 de una multiplicidad de UV-LED y a continuación en una segunda etapa (b-2) se realiza una exposición con luz actínica con una intensidad de < 100 mW/cm2 de una fuente de radiación UV distinta de UV-LED.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la fuente de radiación usada en la etapa (b-2) es un tubo UV o un radiador UV.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los UV-LED usados en la etapa (b-1) presentan un máximo de emisión en el intervalo de longitudes de onda d.

35. 405 nm, por ejemplo a 350 nm, 365 nm, 375 nm, 385 nm, 395 nm o 405 nm.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la intensidad en la primera etapa de exposición (b-1) asciende a ≥ 150 mW/cm2.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la intensidad en la segunda etapa de exposición (b-2) asciende a ≤ 50 mW/cm2.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la dosis de radiación en la primera etapa de exposición (b-1) asciende a de 1 a 4 J/cm2 y en la segunda etapa de exposición (b-2) a de 2 a 8 J/cm2.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la capa que puede ilustrarse digitalmente es una capa que puede separarse por láser.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que entre la capa formadora de relieve que puede fotopolimerizarse y la capa que puede ilustrarse digitalmente está prevista una capa rugosa permeable a UV, al menos que comprende una sustancia particulada con un diámetro de partícula promedio de 0, 5 -50 μm.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la capa rugosa permeable a UV contiene un aglutinante polimérico o una cera.

10. Dispositivo para la producción en línea de placas de impresión flexográficas por medio de ilustración digital, que al menos comprende:

(A) opcionalmente una unidad para la ilustración digital del elemento de impresión flexográfico,

(B) una primera unidad de exposición, que comprende una multiplicidad de LED dispuestos en una matriz, que pueden emitir luz UV con una intensidad de ≥ 100 mW/cm2,

(C) una segunda unidad de exposición, que comprende al menos una fuente de radiación UV distinta de LED, preferentemente un tubo UV o un radiador UV,

(D) una unidad de lavado, E) una unidad de secado,

(F) opcionalmente una unidad de tratamiento posterior,

(G) opcionalmente una unidad de distribución para las placas de impresión flexográficas obtenidas, así como

(H) unidades de transporte para los elementos o las placas de impresión flexográficos, que conectan las unidades

(A) a (G) entre sí.