WO2002078966A2 - Prepolymer and screen roller filler for depth-variable laser ablation - Google Patents

Prepolymer and screen roller filler for depth-variable laser ablation Download PDF

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WO2002078966A2
WO2002078966A2 PCT/DE2002/001063 DE0201063W WO02078966A2 WO 2002078966 A2 WO2002078966 A2 WO 2002078966A2 DE 0201063 W DE0201063 W DE 0201063W WO 02078966 A2 WO02078966 A2 WO 02078966A2
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prepolymer
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filling material
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prepolymer according
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Corinna Sieke
Klaus Hanke
Mathias KÖTTER
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Michael Huber München Gmbh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/02Engraving; Heads therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/02Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/05Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10Esters
    • C08F222/1006Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/102Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate

Definitions

  • the invention relates to a UV radiation-curing prepolymer and anilox roller filling material for depth-variable laser ablation.
  • EP 0 730 953 A1 and EP 0 813 957 A1 describe a method for transmitting digital image information by means of an IR laser beam into filled raster structures. It is known under the name DICOWEB-GRAVURE technology.
  • An anilox roller corresponding to an anilox anilox roller whose cups are filled with a hot-melt wax compound softening at 60 ° C. at 140 ° C. serves as the blind form. This filling contains soot. It can be removed by variable-depth laser engraving at the printing points. This creates a gravure form that can be printed with water-based gravure inks.
  • the wax compound can be removed using hot high pressure water, i.e. the printing form created is deleted.
  • the cylinder can now be available for refilling with a wax compound and imaging using laser ablation.
  • the well structure to be filled specified on the anilox rollers or form sleeves consists, for example, of wells with an area of 145 ⁇ m 2 and 30 ⁇ m depth.
  • a YAG-IR laser with a wavelength of 1064 nm and 11 W / cm, 30 ⁇ m spot diameter in focus and about 4 joules / cm 2 energy density can function as the improvement glaze.
  • the wax compound has several disadvantages that make the technical implementation of the DICOWEB-GRAVURE process very difficult. The explosive ejection of the wax compound creates crater rims during laser ablation, which have a restless edge structure and have a disruptive effect on the printed image.
  • the crater edges are sheared off by the doctor blade in the gravure printing process, which leads to grooves in the soft wax compound layer of> 1 ⁇ m groove depth. These grooves in the circumferential direction mark themselves in the printed image. Furthermore, the thermoplastic wax compound filling material is mechanically unstable and swellable. It is also considered a disadvantage that only water-based gravure inks can be used.
  • US Pat. No. 5,324,617 describes a filler material in which ablation is assisted by thermo-explosive additives such as ammonium nitrate. As expected, however, the filling material described there shows no positive effect with regard to the edge structures and the crater rim formation.
  • the object of the present invention is therefore to provide a filling material for the filling of anilox roller cups or molded sleeves, with which rapid, sharply defined images can be produced without ejection that forms the edge of the crater.
  • a prepolymer in which the UV photocrosslinking group contains at least one olefinic double bond is preferred. Also preferred is a prepolymer in which the UV photocrosslinking group contains an oxirane function, also called an epoxy function.
  • the UV photocrosslinking group contains an acrylate and / or methacrylate function.
  • Alipathic azo compounds and alkynols are particularly preferred.
  • the prepolymer according to the invention can be prepared by chemical reaction of compounds which contain UV photo-crosslinking functional groups with compounds which contain thermal labile functional groups. Furthermore, so-called spacer molecules can be installed between the UV-photocrosslinking compounds and the thermally unstable connections. The synthesis takes place in bulk as a melt or in solution. Possibly. Existing solvent can be removed by applying high vacuum or freeze drying.
  • UV-photocrosslinking groups for example pentaerythritol (manufactured by UCB; molecular weight 298.30 g / mol) and 2-methacryloyloxyethyl isocyanate abbreviated hereinafter with MOI ® (made by Showa Denko KK, Japan; molecular weight 155.2 g / mol).
  • UV photocrosslinking groups include, for example, bisphenol A diglycidyl ether and bis ⁇ (3,4-epoxycyclohexyl) adipate.
  • Compounds which contain thermally labile groups are, for example, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) (manufacturer: Wako Chemicals GmbH; V-501; molecular weight 280.28 g / mol), 2-butyne-1,4- diol (manufacturer: BASF; molecular weight 86.1 g / mol), 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxybutyl)] propionamide (manufacturer: Wako Chemicals GmbH; VA-085, molecular weight 344.45 g / mol), 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl)] propionamide (manufacturer: Wako Chemicals GmbH; VA-086, molecular weight 288.35 g / mol) and 2,4,7 , 9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (manufactured by Air Products Surfynol ®
  • a prepolymer is particularly preferred which is characterized in that it has a dynamic viscosity at a shear rate of 50 s -1 and a temperature of 60 ° C. of ⁇ 50 Pa ⁇ s
  • a prepolymer is particularly preferred which is characterized in that the UV photocrosslinking functional group can be crosslinked below a wavelength of 450 nm and the thermally labile functional group can be fragmented above a wavelength of 800 nm.
  • Filling materials for anilox rollers must have the following properties according to the requirement profile:
  • rheology viscosity / flow behavior
  • the object is achieved according to the invention by a filling material for filling the cells of anilox rollers or shaped sleeves, which is characterized in that the filling material comprises a prepolymer which contains at least one UV-photocrosslinking functional group and at least one thermally labile functional group in the molecule. That the The multifunctional anilox roller filling material on which the present invention is based fulfills the above-mentioned requirements to a high degree.
  • the filling material is applied as a liquid to pasty, multi-function material for filling the well structures of anilox rollers or form sleeves, for example by rolling, preferably by means of a chamber doctor blade.
  • the prepolymer is cured by UV radiation to form a resistant, crosslinked polymer system with high adhesion to the anilox roller / cylinder surface.
  • variable-depth image structures are generated by means of IR laser ablation in that the thermolabile functional groups as predetermined breaking points in the polymers produced are thermally fragmented and lead to an edge-sharp, degree-free ablation.
  • digital image information is written into the filled cells using an IR laser beam.
  • the cylinder is illustrated in this way.
  • Fig. 1 shows a laser imaging and full area using the filler material according to the invention according to Example 6.
  • Fig. 1 is the result of a surface scan. It shows the excellent edge sharpness that was achieved by using the filler material according to the invention in the imaging.
  • the gravure printing plate produced in this way can be printed in known gravure printing machine technology by water-based, solvent-based or UV radiation-curing gravure inks.
  • the image information engraved by means of an IR laser can be deleted after printing and after cleaning the cylinder of printing ink by filling the empty or partially filled cells again with filling material and then UV-curing them.
  • the filling material can also be completely removed from the anilox roller or the form sleeve, for example by laser ablation / infrared radiation.
  • the empty cells can then be filled and the filling material in the cells can be crosslinked by means of UV radiation.
  • the cylinder is available for a new imaging and a new cycle.
  • a multi-functional prepolymer-containing anilox roller filling material or a reactive mixture of a compound with at least one UV-photocrosslinking oxirane group and a compound with at least one thermally labile functional group-containing anilox roller filling material is provided for a variable-depth laser ablation.
  • UV radiation-induced crosslinking of the multifunctional prepolymer energetically coordinated photoinitiators are used.
  • the decisive criterion when choosing the prepolymer / photoinitiator combination is that the thermally labile, ablative groups are retained during the photo-crosslinking.
  • the radical photoinitiators can be divided into alpha-splitters and H-abstractors. Alpha splitters break down under UV radiation into two radicals, which trigger the crosslinking reaction. Representatives of this class are, for example, benzoin ethers, alcylphosphine oxides, benzil ketals, ⁇ -hydroxyalkylphenones and ⁇ -aminoalkylphenones.
  • H-Abstractors are combined with coinitiators, so-called synergists.
  • C initiators are, for example, amines and alcohols.
  • the radicals are generated in UV radiation via an electron transfer followed by a proton transfer mechanism.
  • Examples of H-abstractors are benzophenones and thioxanthones.
  • Suitable UV photoinitiators are, for example, Irgacure 819 ® (bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide), Irgacure 184 ® (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone) (manufacturer: Ciba Specialty Chemicals), Quantacure ® EPD (ethyl -4-dimethylaminobenzoate) and Quantacure ® BDK (2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethanone) (manufacturer: Great Lakes).
  • Quantacure ® ITX (2-isopropyl-thixoanthon) can.
  • carbon black is used as a further component of the filling material, such as Elftex ® 415 (manufactured by Cabot Corporation), and Printex ® 25 (manufacturer: Degussa) for rapid absorption of high levels of the irradiated for the ablation IR laser energy or to transfer energy to the thermolabile groups of the prepolymer filler base material capable of ablation.
  • Further IR absorbers such as Epolight ® types (manufacturer: Epolin) can also be used.
  • ingredients for the filling material may fillers such as CaCO 3 and fumed silica, such as Aerosil ® R972 (manufactured by Degussa) be.
  • thermally labile compounds such as nitrocellulose
  • elastification components which additionally improve the adhesion in the metal wells.
  • epoxidized soybean oil acrylate such as Craynor ® CN111 (manufacturer: Cray Valley) are particularly suitable.
  • the prepolymer of the invention or of the filler can even thinner, such as tripropylene glycol diacrylate and hexane diolethoxylatdiacrylat (Photomer 4361, manufactured by Cognis Corporation), surfactants such as Surfynol ® 104 and polymeric thickeners such as Ethylcellulose (Ethocel ®, manufacturer Dow Chemical) was added become.
  • surfactants such as Surfynol ® 104
  • polymeric thickeners such as Ethylcellulose (Ethocel ®, manufacturer Dow Chemical) was added become.
  • the prepolymers according to the invention which are reactive acrylates, polymerize initiated by free radicals with a very high reaction rate. However, the polymerization reaction is stopped very quickly when the UV radiation source is switched off or the penetration depth of the radiation is insufficient.
  • the latter is reinforced by highly absorbent pigments such as soot.
  • combinations of free-radically and / or ionically, preferably cationically curing, ablative prepolymers or the above-mentioned reactive mixtures are also used.
  • Cationic radiation-curing substances are, for example, epoxides, especially cycloaliphatic epoxides, which polymerize with the aid of cationic photoinitiators. They continue to react even after the UV source has been removed, so that the filling material in the depths of the cells is fully cured.
  • CER 1 Bisphenol-A-diglycidyl ether, 3,4-epoxy-cyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane-carboxylate (CER 1) (manufacturer: Union Carbide) and bis- (3,4-epoxycyclohexyl) adipate (CER 2) (Manufacturer: Union Carbide) can be used.
  • onium salts of very strong acids can be used as cationic photoinitiators.
  • the prepolymers according to the invention described below were characterized by the thermal decomposition temperature or by the dynamic viscosity using a rotary rheometer.
  • a cone-plate measuring geometry was used for the rotational rhe ⁇ meter (manufacturer: Rheometrics).
  • the viscosity was determined at 20 ° C.
  • the decomposition temperature (peak maximum) was determined by means of differential thermal analysis (DSC) (manufacturer: Mettler), the heating rate being 10 ° C. per minute.
  • DSC differential thermal analysis
  • a bifunctional acrylate with a thermally labile azo group was formed, the decomposition temperature of the azo group being 84 ° C.
  • a bifunctional methacrylate with ablation-capable alkyne group with a viscosity of 6 Pa • s was formed as the reaction product.
  • the reaction product was a prepolymer mixture of bifunctional acrylates with thermally labile bonds and a viscosity of 10 Pa • s.
  • Example 6 There was a filler material from 96.0 g of prepolymer of Example 1, 2.0 g of carbon black Printex ® 25, and 2.0 g Irgacure ® 819 manufactured. The components were intimately mixed using a three-roller chair at a temperature of 25 ° C and a pressure of 20 bar. The desired viscosity was adjusted using acetone.
  • Example 6
  • the fillers according to the invention were each applied to the cylinder surface of a DECOWEB gravure anilox roller (gravure Cr sleeve, full-tone engraver, 70 l / cm, 35 ⁇ m bowl depth) by means of a chamber chamber.
  • the filling material was applied to the upper doctor blade, roughly stripped off during the cylinder rotation and then scraped cleanly off the lower doctor blade.
  • the cups of the cylinder were filled over the entire surface and seamlessly. The wetting of the cylinder surface is very good and was carried out without any noticeable adhesion problems.
  • the filling material was cured by means of UV radiation (UV dryer from Hönle with a maximum output of 250 W / cm) and the prepolymer was crosslinked.
  • the cylinder rotation speed was 0.575 or 1.15 cm / s and the UV lamp output was 130 W / cm.
  • the irradiation time per cm was less than two seconds.
  • the surface quality or roughness is good after curing, it was less than 1 ⁇ m.
  • the abrasion resistance of the hardened filling material was examined automatically using a paper web with impression roller.
  • the discoloration of the paper and the surface properties (smoothness, scratches, tears) of the filling were used as an indicator of the abrasion resistance.
  • the abrasion resistance was assessed as very good.
  • Imaging tests of the cured filling compound were carried out with a YAG laser at the rotogravure laboratory.
  • the laser power was approx. 10 to 11 watts continuous wave at 1064 nm, the energy density was 8 J / cm 2 .
  • the speed was 400 rpm and the spot size was 30 ⁇ m.
  • the shaped sleeve filled with the material according to the invention was imaged with a full-tone test motif by means of a YAG laser, the imaging steps being repeated three times with a precise fit.
  • the results of the laser imaging were evaluated using microscope images and surface scanning (white light interferometer).
  • the UV-hardened filler material can be engraved with sharp edges without any gradation, i.e. illustrated.

Abstract

The invention relates to a prepolymer containing, per molecule, at least one UV photo-cross-linking functional group and at least one thermally labile functional group. The invention also relates to a screen roller filler that comprises the prepolymer.

Description

PRÄPOLYMER UND RASTERWALZENFÜLLMATERIAL FÜR TIEFENVARIABLE LASERABLATION PREPOLYMER AND GRID ROLL FILLING MATERIAL FOR DEPTH VARIABLE LASER ABLATION
Die Erfindung betrifft ein UV-strahlenhärtendes Präpolymer und Raster- walzen-Füllmaterial für eine tiefenvariable Laserablation.The invention relates to a UV radiation-curing prepolymer and anilox roller filling material for depth-variable laser ablation.
In der EP 0 730 953 A1 und der EP 0 813 957 A1 wird ein Verfahren beschrieben, digitale Bildinformationen mittels IR-Laserstrahl in gefüllte Rasterstrukturen zu übertragen. Es ist unter dem Namen DICOWEB- GRAVURE-Technologie bekannt. Als Blindform dient dabei eine Rasterwalze entsprechend einer Anilox-Rasterwalze deren Näpfchen mit einem heiß schmelzbaren, bei 60°C erweichenden Wachscompound bei 140°C gefüllt werden. Diese Füllung enthält Ruß. Sie kann durch tiefenvariable Lasergravur an den druckenden Stellen entfernt werden. Auf diese Weise entsteht eine Tiefdruckform, die mit wasserbasierten Tiefdruckfarben abgedruckt werden kann.EP 0 730 953 A1 and EP 0 813 957 A1 describe a method for transmitting digital image information by means of an IR laser beam into filled raster structures. It is known under the name DICOWEB-GRAVURE technology. An anilox roller corresponding to an anilox anilox roller whose cups are filled with a hot-melt wax compound softening at 60 ° C. at 140 ° C. serves as the blind form. This filling contains soot. It can be removed by variable-depth laser engraving at the printing points. This creates a gravure form that can be printed with water-based gravure inks.
Nach Beendigung des Druckvorgangs kann das Wachscompound mittels heißem Hochdruckwasser entfernt werden, d.h. die erzeugte Druckform wird gelöscht. Der Zylinder kann nun für eine erneute Füllung mit einem Wachscompound und Bebilderung durch Laserablation zur Verfügung stehen.After printing is complete, the wax compound can be removed using hot high pressure water, i.e. the printing form created is deleted. The cylinder can now be available for refilling with a wax compound and imaging using laser ablation.
Die auf den Rasterwalzen oder Formsleeves vorgegebene, zu füllende Näpfchenstruktur besteht z.B. aus Näpfchen mit einer Fläche von 145 μm2 und 30 μm Tiefe. Als Bebiiderungslasur kann ein YAG-IR-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm und 11 W/cm, 30 μm Spotdurchmesser im Fokus und etwa 4 Joule/cm2 Energiedichte fungieren. Das Wachscompound weist jedoch mehrere Nachteile auf, die eine technische Umsetzung des DICOWEB-GRAVURE-Verfahrens sehr erschweren. Durch den explosionsartigen Auswurf des Wachscompounds entstehen bei der Laserablation Kraterränder, die eine unruhige Randstruktur aufweisen und sich im Druckbild störend auswirken. Desweiteren werden im Tiefdruckverfahren die Kraterränder durch das Rakelmesser abgeschert, was zu Rillen in der weichen Wachscompoundschicht von > 1 μm Rillentiefe führt. Diese Rillen in Umfangsrichtung markieren sich störend im Druckbild. Ferner ist das thermoplastischen Wachscompound-Füllmaterial mechanisch instabil und quellbar. Weiterhin wird als nachteilig angesehen, dass nur wasserbasierte Tiefdruckfarben verwendet werden können.The well structure to be filled specified on the anilox rollers or form sleeves consists, for example, of wells with an area of 145 μm 2 and 30 μm depth. A YAG-IR laser with a wavelength of 1064 nm and 11 W / cm, 30 μm spot diameter in focus and about 4 joules / cm 2 energy density can function as the improvement glaze. However, the wax compound has several disadvantages that make the technical implementation of the DICOWEB-GRAVURE process very difficult. The explosive ejection of the wax compound creates crater rims during laser ablation, which have a restless edge structure and have a disruptive effect on the printed image. Furthermore, the crater edges are sheared off by the doctor blade in the gravure printing process, which leads to grooves in the soft wax compound layer of> 1 μm groove depth. These grooves in the circumferential direction mark themselves in the printed image. Furthermore, the thermoplastic wax compound filling material is mechanically unstable and swellable. It is also considered a disadvantage that only water-based gravure inks can be used.
In dem US-Patent 5 324 617 wird ein Füllmaterial beschrieben, bei dem die Ablation durch thermoexplosive Additive, wie Ammoniumnitrat, unterstützt wird. Erwartungsgemäß zeigt das dort beschriebene Füllmaterial jedoch keinen positiven Effekt in Bezug auf die Randstrukturen und die Kraterrandbildung.US Pat. No. 5,324,617 describes a filler material in which ablation is assisted by thermo-explosive additives such as ammonium nitrate. As expected, however, the filling material described there shows no positive effect with regard to the edge structures and the crater rim formation.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht daher darin, ein Füllmaterial für das Füllen von Rasterwalzennäpfchen oder Formsleeves bereitzustellen, mit dem eine schnelle, randscharfe Bebilderbarkeit ohne kraterrandbildenden Auswurf erfolgt.The object of the present invention is therefore to provide a filling material for the filling of anilox roller cups or molded sleeves, with which rapid, sharply defined images can be produced without ejection that forms the edge of the crater.
Zur Lösung dieser Aufgabe war zunächst die Bereitstellung eines Prä- polymers erforderlich, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es mindestens eine UV-photovernetzende funktionelle Gruppe und mindestens eine thermisch labile funktionelle Gruppe im Molekül enthält.To solve this problem, it was first necessary to provide a prepolymer which is characterized in that it contains at least one UV photocrosslinking functional group and at least one thermally labile functional group in the molecule.
Bevorzugt ist ein Präpolymer, bei dem die UV-photovernetzende Gruppe mindestens eine olefinische Doppelbindung enthält. Ebenfalls bevorzugt ist ein Präpolymer, bei dem die UV-photovernetzende Gruppe eine Oxiran-Funktion, auch Epoxid-Funktion genannt, enthält.A prepolymer in which the UV photocrosslinking group contains at least one olefinic double bond is preferred. Also preferred is a prepolymer in which the UV photocrosslinking group contains an oxirane function, also called an epoxy function.
Desweiteren ist ein Präpolymer bevorzugt, bei dem die UV-photovernetzende Gruppe eine Acrylat- und/oder Methacrylat-Funktion enthält.Furthermore, a prepolymer is preferred in which the UV photocrosslinking group contains an acrylate and / or methacrylate function.
Bevorzugt ist ferner ein Präpolymer, bei dem die thermisch labile funktionelle Gruppe eine oder mehrere der folgenden Atomgruppierungen enthält: -N=N-, -O-O-, -C≡C-.Also preferred is a prepolymer in which the thermally labile functional group contains one or more of the following atomic groups: -N = N-, -O-O-, -C≡C-.
Hierbei sind besonders bevorzugt alipathische Azoverbindungen und Alkinole.Alipathic azo compounds and alkynols are particularly preferred.
Das erfindungsgemäße Präpolymer kann durch chemische Umsetzung von Verbindungen, die UV-photovernetzende funktionelle Gruppen enthalten, mit Verbindung, die thermische labile funktionelle Gruppen enthalten, hergestellt werden. Desweiteren können noch sogenannte Distanzmoleküle zwischen den UV-photovemetzenden Verbindungen und den thermisch labilen Verbin- düngen eingebaut werden. Die Synthese erfolgt in Substanz als Schmelze oder in Lösung. Ggf. vorhandenes Lösungsmittel kann durch Anlegen von Hochvakuum oder Gefriertrocknung entfernt werden.The prepolymer according to the invention can be prepared by chemical reaction of compounds which contain UV photo-crosslinking functional groups with compounds which contain thermal labile functional groups. Furthermore, so-called spacer molecules can be installed between the UV-photocrosslinking compounds and the thermally unstable connections. The synthesis takes place in bulk as a melt or in solution. Possibly. Existing solvent can be removed by applying high vacuum or freeze drying.
Als Verbindungen, die UV-photovernetzende Gruppen enthalten, sind beispielsweise Pentaerythritdiacrylat (Hersteller: UCB; Molekulargewicht 298,30 g/mol) und 2-Methacryloyloxyethylisocyanat, im folgenden mit MOI® abgekürzt, (Hersteller Showa Denko K.K., Japan; Molekulargewicht 155,2 g/mol) genannt. Als Verbindungen, die UV-photovernetzende Gruppen enthalten, sind beispielsweise desweiteren Bisphenol-A-diglycidylether und Bis~(3,4-epoxy- cyclohexyl)adipat genannt.As compounds which contain UV-photocrosslinking groups, for example pentaerythritol (manufactured by UCB; molecular weight 298.30 g / mol) and 2-methacryloyloxyethyl isocyanate abbreviated hereinafter with MOI ® (made by Showa Denko KK, Japan; molecular weight 155.2 g / mol). Examples of compounds which contain UV photocrosslinking groups include, for example, bisphenol A diglycidyl ether and bis ~ (3,4-epoxycyclohexyl) adipate.
Verbindungen, die thermisch labile Gruppen enthalten, sind beispielsweise 4,4'-Azobis-(4-cyanovaleriansäure) (Hersteller: Wako Chemicals GmbH; V-501 ; Molekulargewicht 280,28 g/mol), 2-Butin-1 ,4-diol (Hersteller: BASF; Molekulargewicht 86,1 g/mol), 2,2'-Azobis[2-methyl-N-(2-hydroxybutyl)] propionamid (Hersteller: Wako Chemicals GmbH; VA-085, Molekulargewicht 344,45 g/mol), 2,2'-Azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)]propionamid (Hersteller: Wako Chemicals GmbH; VA-086, Molekulargewicht 288,35 g/mol) und 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol (Hersteller: Air Products, Surfynol® 104, Molekulargewicht 226 g/mol).Compounds which contain thermally labile groups are, for example, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) (manufacturer: Wako Chemicals GmbH; V-501; molecular weight 280.28 g / mol), 2-butyne-1,4- diol (manufacturer: BASF; molecular weight 86.1 g / mol), 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxybutyl)] propionamide (manufacturer: Wako Chemicals GmbH; VA-085, molecular weight 344.45 g / mol), 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl)] propionamide (manufacturer: Wako Chemicals GmbH; VA-086, molecular weight 288.35 g / mol) and 2,4,7 , 9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (manufactured by Air Products Surfynol ® 104, molecular weight 226 g / mol).
Besonders bevorzugt ist ein Präpolymer, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine dynamische Viskosität bei einer Scherrate von 50 s"1 und einer Temperatur von 60°C von < 50 Pa • s aufweistA prepolymer is particularly preferred which is characterized in that it has a dynamic viscosity at a shear rate of 50 s -1 and a temperature of 60 ° C. of <50 Pa · s
Ferner ist ein Präpolymer besonders bevorzugt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die UV-photovernetzende funktionelle Gruppe unterhalb einer Wellenlänge von 450 nm vernetzbar ist und die thermisch labile funktionelle Gruppe oberhalb einer Wellenlänge von 800 nm fragmentierbar ist.Furthermore, a prepolymer is particularly preferred which is characterized in that the UV photocrosslinking functional group can be crosslinked below a wavelength of 450 nm and the thermally labile functional group can be fragmented above a wavelength of 800 nm.
Füllmaterialien für Rasterwalzen müssen dem Anforderungsprofil zufolge folgende Eigenschaften aufweisen:Filling materials for anilox rollers must have the following properties according to the requirement profile:
- geeignete Rheologie (Viskosität/Fließverhalten) zum Füllen der Näpfchen durch Aufwalzen oder Aufrakeln, vorzugsweise durch Kammerrakel- Systeme, - Verarbeitbarkeit unter automatisierten Prozessbedingungen,suitable rheology (viscosity / flow behavior) for filling the cells by rolling or knife coating, preferably by chamber doctor blade systems, - processability under automated process conditions,
- Aushärtung in weniger als fünf Minuten nach dem Befüllen,- curing in less than five minutes after filling,
- hohe Abriebfestigkeit und Adhäsion des ausgehärteten Füllmaterials in den Trägernäpfchen, - Resistenz bezüglich Quellen bzw. Schrumpfen im Kontakt mit wasserbasierten-, lösungsmittelbasierten- und UV-strahlungshärtenden Tiefdruckfarben, d.h. Unlöslichkeit in den dort jeweils verwendeten organischen Solventien,- high abrasion resistance and adhesion of the hardened filling material in the carrier cells, - resistance to swelling or shrinking in contact with water-based, solvent-based and UV radiation-curing gravure inks, i.e. Insolubility in the organic solvents used there,
- nach Aushärtung und Bebilderung, Ausbilden von Oberflächen- eigenschaften, die für den Druckprozess hinsichtlich Farbannahme/- after curing and imaging, formation of surface properties that are important for the printing process with regard to ink acceptance /
Benetzung und Entleerungsverhalten der durch Ablation entstandenen Näpfchenstruktur geeignet sind,Wetting and emptying behavior of the well structure created by ablation are suitable,
- Wiederbefüllbarkeit der durch Ablation erhaltenen Näpfchenstruktur mit Füllmaterial zur Neubebilderung, - Löschbarkeit durch komplette IR-Laserablation des Füllmaterials vor einer erneuten Befüllung und Bebilderung,- Refillability of the cell structure obtained by ablation with filler material for new imaging, - Erasability by complete IR laser ablation of the filler material before refilling and imaging,
- keine nachteiligen Umweltauswirkungen durch die Spaltprodukte bei der Ablation und- no adverse environmental effects from the fission products during ablation and
- insbesondere eine schnelle und randscharfe Bebilderbarkeit ohne kraterrandbildenden Auswurf.- In particular, a quick and sharp imaging without crater-forming ejection.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Füllmaterial für das Füllen der Näpfchen von Rasterwalzen oder Formsleeves gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Füllmaterial ein Präpolymer umfasst, das mindestens eine UV-photovernetzende funktionelle Gruppe und mindestens eine thermisch labile funktionelle Gruppe im Molekül enthält. Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende mehrfunktionale Rasterwalzen- füllmaterial erfüllt die oben genannten Anforderungen in hohem Maße.The object is achieved according to the invention by a filling material for filling the cells of anilox rollers or shaped sleeves, which is characterized in that the filling material comprises a prepolymer which contains at least one UV-photocrosslinking functional group and at least one thermally labile functional group in the molecule. That the The multifunctional anilox roller filling material on which the present invention is based fulfills the above-mentioned requirements to a high degree.
Das Füllmaterial wird als flüssiges bis pastöses, mehrere Funktionen erfüllendes Material zum Füllen der Näpfchenstrukturen von Rasterwalzen oder Formsleeves, beispielsweise durch Aufwalzen, vorzugsweise mittels einer Kammerrakel, aufgetragen. Nach der Applikation erfolgt die Aushärtung des Präpolymeren durch UV-Strahlung zu einem resistenten, vernetzten polymeren System mit hoher Adhäsion zur Rasterwalzen-/ Zylinderoberfläche.The filling material is applied as a liquid to pasty, multi-function material for filling the well structures of anilox rollers or form sleeves, for example by rolling, preferably by means of a chamber doctor blade. After application, the prepolymer is cured by UV radiation to form a resistant, crosslinked polymer system with high adhesion to the anilox roller / cylinder surface.
In den mit dem erfindungsgemäßen Füllmaterial so gefüllten Näpfchen werden tiefenvariabel Bildstrukturen mittels IR-Laserablation dadurch erzeugt, dass die thermolabilen funktioneilen Gruppen als Sollbruchstellen in den erzeugten Polymeren thermisch fragmentiert werden und zu einer randscharfen, gradfreien Ablation führen. Auf diese Weise werden digitale Bildinformationen mittels IR-Laserstrahl in die gefüllten Näpfchen geschrieben. Der Zylinder wird so bebildert.In the wells filled with the filler material according to the invention, variable-depth image structures are generated by means of IR laser ablation in that the thermolabile functional groups as predetermined breaking points in the polymers produced are thermally fragmented and lead to an edge-sharp, degree-free ablation. In this way, digital image information is written into the filled cells using an IR laser beam. The cylinder is illustrated in this way.
Fig. 1 zeigt eine Laserbebilderung und Vollfläche unter Verwendung des erfindungsgemäßen Füllmaterials gemäß Beispiel 6. Die Fig. 1 ist das Ergebnis eines Oberflächenscans. Sie zeigt die hervorragende Kantenschärfe, die durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Füllmaterials bei der Bebilderung erreicht wurde.Fig. 1 shows a laser imaging and full area using the filler material according to the invention according to Example 6. Fig. 1 is the result of a surface scan. It shows the excellent edge sharpness that was achieved by using the filler material according to the invention in the imaging.
Fig. 2 zeigt ein Tiefdruck-Sleeve mit UV-vernetzten, gefüllten Näpfchen und ablatierten, d.h. bebilderten, Stellen. Die auf diese Weise erzeugte Tiefdruckform kann in bekannter Tiefdruck- Maschinentechnik durch wasserbasierte, lösungsmittelbasierte oder UV- strahlungshärtende Tiefdruckfarben abgedruckt werden.2 shows an intaglio printing sleeve with UV-crosslinked, filled cells and ablated, ie illustrated, areas. The gravure printing plate produced in this way can be printed in known gravure printing machine technology by water-based, solvent-based or UV radiation-curing gravure inks.
Die mittels IR-Laser eingravierte Bildinformation kann nach dem Drucken und nach Reinigung des Zylinders von Druckfarbe dadurch gelöscht werden, dass die leeren oder teilgefüllten Näpfchen erneut mit Füllmasse gefüllt und diese anschließend UV-vernetzt wird.The image information engraved by means of an IR laser can be deleted after printing and after cleaning the cylinder of printing ink by filling the empty or partially filled cells again with filling material and then UV-curing them.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Füllmaterial auch vollständig von der Rasterwalze oder dem Formsleeve beispielsweise durch Laserablation/lnfrarotbestrahlung entfernt werden kann. Danach können die leeren Näpfchen befüllt und die Füllmasse in den Näpfchen mittels UV- Strahlung vernetzt werden.Another advantage of the invention is that the filling material can also be completely removed from the anilox roller or the form sleeve, for example by laser ablation / infrared radiation. The empty cells can then be filled and the filling material in the cells can be crosslinked by means of UV radiation.
Der Zylinder steht in beiden Fällen für eine erneute Bebilderung und einen erneuten Zyklus zur Verfügung.In both cases, the cylinder is available for a new imaging and a new cycle.
Erfindungsgemäß wird ein mehrfunktionales Präpolymer enthaltendes Rasterwalzenfüllmaterial oder ein eine reaktive Mischung aus einer Verbindung mit mindestens einer UV-photovemetzenden Oxirangruppe und einer Verbindung mit mindestens einer thermisch labilen funktioneilen Gruppe enthaltendes Rasterwalzenfüllmaterial für eine tiefenvariable Laserablation bereitgestellt.According to the invention, a multi-functional prepolymer-containing anilox roller filling material or a reactive mixture of a compound with at least one UV-photocrosslinking oxirane group and a compound with at least one thermally labile functional group-containing anilox roller filling material is provided for a variable-depth laser ablation.
Zur UV-strahlungsinduzierten Vernetzung des mehrfunktionalen Präpolymers werden energetisch darauf abgestimmte Photoinitiatoren eingesetzt. Das entscheidende Kriterium bei der Auswahl der Kombination Präpolymer/ Photoinitiator ist, dass die thermisch labilen, ablationsfähigen Gruppen bei der Photovernetzung erhalten bleiben. Die radikalischen Photoinitiatoren lassen sich in alpha-Spalter und H-Ab- straktoren unterteilen. Alpha-Spalter zerfallen unter UV-Bestrahlung in zwei Radikale, die die Vernetzungsreaktion auslösen. Vertreter dieser Klasse sind beispielsweise Benzoinether, Alcylphosphinoxide, Benzilketale, α-Hydroxy- alkylphenone und α-Aminoalkylphenone.For the UV radiation-induced crosslinking of the multifunctional prepolymer, energetically coordinated photoinitiators are used. The decisive criterion when choosing the prepolymer / photoinitiator combination is that the thermally labile, ablative groups are retained during the photo-crosslinking. The radical photoinitiators can be divided into alpha-splitters and H-abstractors. Alpha splitters break down under UV radiation into two radicals, which trigger the crosslinking reaction. Representatives of this class are, for example, benzoin ethers, alcylphosphine oxides, benzil ketals, α-hydroxyalkylphenones and α-aminoalkylphenones.
H-Abstraktoren werden mit Coinitiatoren, sogenannten Synergisten, kombiniert. Cσinitiatoren sind beispielsweise Amine und Alkohole. Die Radikale werden bei der UV-Bestrahlung über einen Elektronentransfer, gefolgt von einem Protonentransfermechanismus erzeugt. Beispiele für H-Abstraktoren sind Benzophenone und Thioxanthone.H-Abstractors are combined with coinitiators, so-called synergists. C initiators are, for example, amines and alcohols. The radicals are generated in UV radiation via an electron transfer followed by a proton transfer mechanism. Examples of H-abstractors are benzophenones and thioxanthones.
Als UV-Photoinitiatoren eignen sich beispielsweise Irgacure 819® (Bis(2,4,6- trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid), Irgacure 184® (1-Hydroxy-cyclohexyl- phenylketon) (Hersteller: Ciba Speciality Chemicals), Quantacure® EPD (Ethyl-4-dimethylaminobenzoat) und Quantacure® BDK (2,2-Dimethoxy-1 ,2- diphenyl-ethanon) (Hersteller: Great Lakes).Suitable UV photoinitiators are, for example, Irgacure 819 ® (bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide), Irgacure 184 ® (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone) (manufacturer: Ciba Specialty Chemicals), Quantacure ® EPD (ethyl -4-dimethylaminobenzoate) and Quantacure ® BDK (2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethanone) (manufacturer: Great Lakes).
Daneben können Coaktivatoren für Tiefentrocknung, wie beispielsweise Quantacure® ITX (2-lsopropyl-thixoanthon) (Hersteller: Great Lakes) verwendet werden.(Great Lakes manufacturers) are used next coactivators for deep drying, such as Quantacure ® ITX (2-isopropyl-thixoanthon) can.
In vorteilhafter Weise wird als weiterer Bestandteil des Füllmaterials Ruß eingesetzt, wie beispielsweise Elftex® 415 (Hersteller: Cabot Corporation) und Printex® 25 (Hersteller: Degussa) zur schnellen Absorption hoher Anteile der zur Ablation eingestrahlten IR-Laserenergie bzw. zur Energieübertragung auf die zur Ablation befähigten thermolabilen Gruppen des präpolymeren Füllstoffbasismaterials. Es können ferner auch weitere IR-Absorber, wie beispielsweise Epolight®- Typen (Hersteller: Epolin) zum Einsatz kommen.Advantageously, carbon black is used as a further component of the filling material, such as Elftex ® 415 (manufactured by Cabot Corporation), and Printex ® 25 (manufacturer: Degussa) for rapid absorption of high levels of the irradiated for the ablation IR laser energy or to transfer energy to the thermolabile groups of the prepolymer filler base material capable of ablation. Further IR absorbers, such as Epolight ® types (manufacturer: Epolin) can also be used.
Weitere Bestandteile für die Füllmasse können Füllstoffe, wie CaCO3 und hochdisperse Kieselsäure, wie Aerosil® R972 (Hersteller: Degussa) sein.Other ingredients for the filling material may fillers such as CaCO 3 and fumed silica, such as Aerosil ® R972 (manufactured by Degussa) be.
Zur Unterstützung der Ablation können weitere thermisch labile Verbindungen dem erfindungsgemäßen Füllstoff, wie beispielsweise Nitrocellulose, zugesetzt werden.To support the ablation, further thermally labile compounds, such as nitrocellulose, can be added to the filler according to the invention.
Im Einzelfall ist in Abhängigkeit vom Typ des erfindungsgemäßen Füllmaterials der Einsatz von Elastifizierungskomponenten erforderlich, die zusätzlich die Adhäsion in den Metallnäpfchen verbessern. Hierbei sind neben polymeren Weichmachern besonders epoxidiertes Sojaölacrylat, wie Craynor® CN111 (Hersteller: Cray Valley), geeignet.In individual cases, depending on the type of filler material according to the invention, it is necessary to use elastification components which additionally improve the adhesion in the metal wells. In addition to polymeric plasticizers, epoxidized soybean oil acrylate such as Craynor ® CN111 (manufacturer: Cray Valley) are particularly suitable.
Je nach Konsistenz des erfindungsgemäßen Präpolymeren bzw. des Füllstoffs können noch Verdünner, wie Tripropylenglykoldiacrylat und Hexan- diolethoxylatdiacrylat (Photomer 4361 ; Hersteller: Cognis Corporation), oberflächenaktive Stoffe wie Surfynol® 104 sowie polymere Verdicker wie Ethylcelullose (Ethocel®, Hersteller DOW Chemical) zugesetzt werden.Depending on the consistency of the prepolymer of the invention or of the filler can even thinner, such as tripropylene glycol diacrylate and hexane diolethoxylatdiacrylat (Photomer 4361, manufactured by Cognis Corporation), surfactants such as Surfynol ® 104 and polymeric thickeners such as Ethylcelullose (Ethocel ®, manufacturer Dow Chemical) was added become.
Die erfindungsgemäßen Präpolymeren, die reaktive Acrylate darstellen, polymerisieren initiiert durch freie Radikale mit sehr großer Reaktions- geschwindigkeit. Die Polymerisationsreaktion wird jedoch sehr schnell gestoppt, wenn die UV-Strahlungsquelle ausgeschaltet wird oder die Eindringtiefe der Strahlung nicht ausreicht. Letzteres wird durch stark absorbierende Pigmente, wie Ruß, verstärkt. Um sicher zu stellen, dass das erfindungsgemäße Füllmaterial in den Näpfchen der Rasterwalze vollständig durch UV-Strahlung vernetzt, werden auch Kombinationen von radikalisch und/oder ionisch, vorzugsweise kationisch härtenden ablationsfähige Präpolymere oder die oben genannten reaktiven Mischungen eingesetzt.The prepolymers according to the invention, which are reactive acrylates, polymerize initiated by free radicals with a very high reaction rate. However, the polymerization reaction is stopped very quickly when the UV radiation source is switched off or the penetration depth of the radiation is insufficient. The latter is reinforced by highly absorbent pigments such as soot. In order to ensure that the filling material according to the invention is completely crosslinked in the wells of the anilox roller by means of UV radiation, combinations of free-radically and / or ionically, preferably cationically curing, ablative prepolymers or the above-mentioned reactive mixtures are also used.
Kationisch Strahlungshärtende Substanzen sind beispielsweise Epoxide, besonders cycloaliphatische Epoxide, die mit Hilfe von kationischen Photoinitiatoren polymerisieren. Sie reagieren auch nach Wegnahme der UV-Quelie weiter, so dass eine vollständige Aushärtung des Füllmaterials in den Tiefen der Näpfchen gewährleistet ist.Cationic radiation-curing substances are, for example, epoxides, especially cycloaliphatic epoxides, which polymerize with the aid of cationic photoinitiators. They continue to react even after the UV source has been removed, so that the filling material in the depths of the cells is fully cured.
Als kationisch härtbare Substanzen können beispielsweise Bisphenol-A- diglycidylether, 3,4-Epoxy-cyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexan-carboxylat (CER 1) (Hersteller: Union Carbide) und Bis-(3,4-epoxycyclohexyl)adipat (CER 2) (Hersteller: Union Carbide) eingesetzt werden.Bisphenol-A-diglycidyl ether, 3,4-epoxy-cyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane-carboxylate (CER 1) (manufacturer: Union Carbide) and bis- (3,4-epoxycyclohexyl) adipate (CER 2) (Manufacturer: Union Carbide) can be used.
Als kationische Photoinitiatoren können beispielsweise Oniumsalze sehr starker Säuren eingesetzt werden.For example, onium salts of very strong acids can be used as cationic photoinitiators.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Beispielen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail by means of examples.
Beispiele für die Synthese von Präpolymeren:Examples of the synthesis of prepolymers:
Die im folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Präpolymere wurden durch die thermische Zersetzungstemperatur oder durch die dynamische Viskosität mittels Rotationsrheometer charakterisiert. Bei dem Rotationsrheσmeter (Hersteller: Firma Rheometrics) wurde eine Kegel-Platte-Messgeometrie verwendet. Die Bestimmung der Viskosität erfolgte bei 20°C.The prepolymers according to the invention described below were characterized by the thermal decomposition temperature or by the dynamic viscosity using a rotary rheometer. A cone-plate measuring geometry was used for the rotational rheσ meter (manufacturer: Rheometrics). The viscosity was determined at 20 ° C.
Die Bestimmung der Zersetzungstemperatur (Peakmaximum) erfolgte mittels der Differenzialthermoanalyse (DSC) (Hersteller: Firma Mettler), wobei die Aufheizrate 10°C pro Minute betrug.The decomposition temperature (peak maximum) was determined by means of differential thermal analysis (DSC) (manufacturer: Mettler), the heating rate being 10 ° C. per minute.
Beispiel 1 :Example 1 :
Es wurden 68,05 g Pentaerythritacryiat und 31 ,95 g ACVS V-501 in Aceton gelöst. Daraufhin wurde 0,5 g p-Toluolsulfonsäure zugegeben und die Reaktion bei 50°C innerhalb von drei Stunden durchgeführt. Anschließend wurde das Aceton durch Anlegen eines Vakuums entfernt.68.05 g of pentaerythritol acrylate and 31.95 g of ACVS V-501 were dissolved in acetone. Then 0.5 g of p-toluenesulfonic acid was added and the reaction was carried out at 50 ° C. within three hours. The acetone was then removed by applying a vacuum.
Es entstand ein bifunktionelles Acrylat mit thermisch labiler Azogruppe, wobei die Zersetzungstemperatur der Azogruppe bei 84°C lag.A bifunctional acrylate with a thermally labile azo group was formed, the decomposition temperature of the azo group being 84 ° C.
Beispiel 2:Example 2:
Es wurden 52,60 g VA-085 und 47,40 g MOI® in 100 g Methylethylketon gelöst und bei 50°C innerhalb von 72 Stunden umgesetzt. Anschließend wurde das Lösungsmittel bei 20°C am Hochvakuum entfernt.There were 52.60 g of VA-085 and 47.40 g of MOI ® dissolved in 100 g of methyl ethyl ketone and reacted at 50 ° C within 72 hours. The solvent was then removed at 20 ° C. under a high vacuum.
Es entstand ein bifunktionelles Methacrylat mit thermisch labiler Azogruppe mit einer Zersetzungstemperatur von 95°C. Beispiel 3:The result was a bifunctional methacrylate with a thermally labile azo group with a decomposition temperature of 95 ° C. Example 3:
Es wurden 21 ,72 g 2-Butin-1 ,4-diol bei 55°C aufgeschmolzen. Daraufhin wurden 78,28 g MOI® zugegeben und die beiden Komponenten bei 50°C für 72 Stunden gelagert.21.72 g of 2-butyne-1,4-diol were melted at 55.degree. Then 78.28 g of MOI® were added and the two components were stored at 50 ° C. for 72 hours.
Als Reaktionsprodukt entstand ein bifunktionelles Methacrylat mit ablations- fähiger Alkingruppe mit einer Viskosität von 6 Pa • s.A bifunctional methacrylate with ablation-capable alkyne group with a viscosity of 6 Pa • s was formed as the reaction product.
Beispiel 4:Example 4:
Es wurden bei 55°C 18,08 g 2-Butin-1 ,3-diol aufgeschmolzen und 6,05 g VA- 086 darin gelöst. Anschließend wurden 75,57 g MOI® zugegeben und die Reaktion bei 50°C 72 Stunden lang durchgeführt.18.08 g of 2-butyne-1,3-diol were melted at 55 ° C. and 6.05 g of VA-086 were dissolved therein. Then 75.57 g of MOI® were added and the reaction was carried out at 50 ° C. for 72 hours.
Als Reaktionsprodukt entstand eine präpolymere Mischung aus bi- funktionellen Acrylaten mit thermisch labilen Bindungen und einer Viskosität von 10 Pa • s.The reaction product was a prepolymer mixture of bifunctional acrylates with thermally labile bonds and a viscosity of 10 Pa • s.
Beispiele für die Herstellung des erfindungsgemäßen Füllmaterials:Examples for the production of the filling material according to the invention:
Beispiel 5:Example 5:
Es wurde ein Füllmaterial aus 96,0 g Präpolymer des Beispiels 1 , 2,0 g Ruß Printex® 25 und 2,0 g Irgacure® 819 hergestellt. Hierbei wurden die Komponenten mittels eines Drei-Walzen-Stuhls bei einer Temperatur von 25°C und einem Druck von 20 bar innig vermischt. Die Einstellung der gewünschten Viskosität erfolgte durch Aceton. Beispiel 6:There was a filler material from 96.0 g of prepolymer of Example 1, 2.0 g of carbon black Printex ® 25, and 2.0 g Irgacure ® 819 manufactured. The components were intimately mixed using a three-roller chair at a temperature of 25 ° C and a pressure of 20 bar. The desired viscosity was adjusted using acetone. Example 6:
Es wurde ein Füllmaterial aus 95,0 g Präpolymer des Beispiels 3, 4,0 g Elftex® 415, 0,2 g Quantacure® ITX, 0,4 g Quantacure® EPD und 0,4 g Quantacure® BDK hergestellt. Hierbei wurden die Komponenten mittels eines Drei-Walzen-Stuhls bei einer Temperatur von 25°C und einem Druck von 20 bar innig vermischt.It has a filler of 95.0 g of prepolymer of Example 3, 4.0 g Elftex ® 415, 0.2 g Quantacure ® ITX, Quantacure ® EPD 0.4 g and 0.4 g Quantacure ® BDK prepared. The components were intimately mixed using a three-roller chair at a temperature of 25 ° C and a pressure of 20 bar.
Die erfindungsgemäßen Füllstoffe wurden jeweils mittels einer Kammerrakei auf die Zylinderoberfläche einer DECOWEB-Tiefdruck-Rasterwalze (Tief- druck-Cr-Sleeve, Volltongravurrater, 70 l/cm, 35 μm Napftiefe) aufgetragen. Hierbei wurde das Füllmaterial auf das obere Rakelmesser aufgebracht, bei der Zylinderrotation grob abgestreift und anschließend von dem unteren Rakelmesser sauber abgerakelt. Die Näpfchen des Zylinders wurden ganzflächig und nahtlos gefüllt. Die Benetzung der Zylinderoberfläche ist sehr gut und erfolgte ohne erkennbare Adhäsionsprobleme. The fillers according to the invention were each applied to the cylinder surface of a DECOWEB gravure anilox roller (gravure Cr sleeve, full-tone engraver, 70 l / cm, 35 μm bowl depth) by means of a chamber chamber. Here, the filling material was applied to the upper doctor blade, roughly stripped off during the cylinder rotation and then scraped cleanly off the lower doctor blade. The cups of the cylinder were filled over the entire surface and seamlessly. The wetting of the cylinder surface is very good and was carried out without any noticeable adhesion problems.
Das Füllmaterial wurde mittels UV-Bestrahlung (UV-Trockner der Firma Hönle mit einer maximalen Leistung von 250 W/cm) ausgehärtet und das Präpolymer vernetzt. Die Zylinderrotationsgeschwindigkeit betrug 0,575 bzw. 1,15 cm/s und die UV-Strahler-Leistung 130 W/cm. Die Bestrahlungsdauer pro cm betrug weniger als zwei Sekunden.The filling material was cured by means of UV radiation (UV dryer from Hönle with a maximum output of 250 W / cm) and the prepolymer was crosslinked. The cylinder rotation speed was 0.575 or 1.15 cm / s and the UV lamp output was 130 W / cm. The irradiation time per cm was less than two seconds.
Die Oberflächengüte bzw. Rauhigkeit ist nach erfolgter Aushärtung gut, wobei sie weniger als 1 μm betrug.The surface quality or roughness is good after curing, it was less than 1 μm.
Die Abriebfestigkeit des gehärteten Füllmaterials wurde mittels einer Papierbahn mit Presseur automatisiert untersucht. Als Indikator für die Abriebfestigkeit wurde die Verfärbung des Papiers bzw. die Oberflächenbeschaffenheit (Glätte, Kratzspuren, Ausrisse) der Füllung herangezogen. Die Abriebfestigkeit wurde jeweils als sehr gut beurteilt.The abrasion resistance of the hardened filling material was examined automatically using a paper web with impression roller. The discoloration of the paper and the surface properties (smoothness, scratches, tears) of the filling were used as an indicator of the abrasion resistance. The abrasion resistance was assessed as very good.
Bebilderungsversuche der ausgehärteten Füllmasse wurden mit einem YAG- Laser an der Tiefdruck-Laborman durchgeführt. Die Laserleistung betrug ca. 10 bis 11 Watt Dauerstrich bei 1064 nm, die Energiedichte lag bei 8 J/cm2. Die Drehzahl betrug 400 U/min und die Spotgröße 30 μm.Imaging tests of the cured filling compound were carried out with a YAG laser at the rotogravure laboratory. The laser power was approx. 10 to 11 watts continuous wave at 1064 nm, the energy density was 8 J / cm 2 . The speed was 400 rpm and the spot size was 30 μm.
Der mit dem erfindungsgemäßen Material gefüllte Formsleeve wurde mittels eines YAG-Lasers mit einem Vollton-Testmotiv bebildert, wobei die Bebilderungsschritte dreimal passgenau wiederholt wurden. Die Auswertung der Ergebnisse der Laserbebilderung erfolgte über Mikroskopaufnahmen und über Oberflächenscanning (Weißlicht-Interferrometer).The shaped sleeve filled with the material according to the invention was imaged with a full-tone test motif by means of a YAG laser, the imaging steps being repeated three times with a precise fit. The results of the laser imaging were evaluated using microscope images and surface scanning (white light interferometer).
Das UV-gehärtete Füllmaterial läßt sich kantenscharf ohne Graderscheinungen gravieren, also bebildern. The UV-hardened filler material can be engraved with sharp edges without any gradation, i.e. illustrated.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Präpolymer, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine UV- photovernetzende funktionelle Gruppe und mindestens eine thermisch labile funktionelle Gruppe im Molekül enthält.1. prepolymer, characterized in that it contains at least one UV photocrosslinking functional group and at least one thermally labile functional group in the molecule.
2. Präpolymer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die UV- photovernetzende Gruppe mindestens eine olefinische Doppelbindung enthält.2. Prepolymer according to claim 1, characterized in that the UV photocrosslinking group contains at least one olefinic double bond.
3. Präpolymer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-photovernetzende Gruppe eine Acrylat- oder Methacrylat-Funktion enthält.3. Prepolymer according to claim 1 or 2, characterized in that the UV photo-crosslinking group contains an acrylate or methacrylate function.
4. Präpolymer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die UV- photovernetzende Gruppe eine Oxiran-/Epoxid-Funktion enthält.4. prepolymer according to claim 1, characterized in that the UV photocrosslinking group contains an oxirane / epoxy function.
5. Präpolymer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch labile funktionelle Gruppe eine oder mehrere der folgenden Atomgruppen enthält: -N=N-, -O-O-, -C≡C-.5. Prepolymer according to one of the preceding claims, characterized in that the thermally labile functional group contains one or more of the following atomic groups: -N = N-, -O-O-, -C≡C-.
6. Präpolymer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch labile funktionelle Gruppe eine -N=N-Gruppe oder eine -C≡C-Gruppe ist.6. Prepolymer according to claim 5, characterized in that the thermally labile functional group is an -N = N group or a -C≡C group.
7. Präpolymer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine dynamische Viskosität bei einer Scherrate von 50 s"1 und einer Temperatur von 60°C von < 50 Pa • s aufweist. 7. prepolymer according to one of the preceding claims, characterized in that it has a dynamic viscosity at a shear rate of 50 s "1 and a temperature of 60 ° C of <50 Pa • s.
8. Präpolymer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-photovernetzende funktionelle Gruppe unterhalb einer Wellenlänge von 450 nm vernetzbar ist und die thermisch labile funktionelle Gruppe oberhalb einer Wellenlänge von 800 nm fragmentierbar ist.8. Prepolymer according to one of the preceding claims, characterized in that the UV photo-crosslinking functional group can be crosslinked below a wavelength of 450 nm and the thermally labile functional group can be fragmented above a wavelength of 800 nm.
9. Füllmaterial für das Füllen der Näpfchen von Rasterwalzen oder Formsleeves, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial mindestens ein Präpolymer gemäß einem der Ansprüche 1-8 umfasst.9. Filling material for filling the cells of anilox rollers or shaped sleeves, characterized in that the filling material comprises at least one prepolymer according to one of claims 1-8.
10. Verfahren zur Herstellung einer Druckform, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung der Druckform das Füllmaterial nach Anspruch 9 oder als Füllmaterial eine reaktive Mischung aus mindestens einer Verbindung mit mindestens einer UV-photovemetzenden Oxiran-/Epoxidgruppe und mindestens einer Verbindung mit mindestens einer thermisch labilen funktionellen Gruppe eingesetzt wird.10. A method for producing a printing form, characterized in that for the production of the printing form, the filling material according to claim 9 or as a filling material, a reactive mixture of at least one compound with at least one UV-photocrosslinking oxirane / epoxy group and at least one compound with at least one thermally labile functional group is used.
11. Verfahren zur Herstellung einer Druckform nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial mittels UV-Strahlung ausge- härtet und anschließend mit IR-Laserablation eine Druckform erzeugt wird.11. A method for producing a printing form according to claim 10, characterized in that the filling material is cured by means of UV radiation and then a printing form is produced using IR laser ablation.
12. Verfahren zur Herstellung einer Druckform nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckform im Tiefdruckverfahren eingesetzt wird.12. A method for producing a printing form according to claim 10 or 11, characterized in that the printing form is used in the gravure printing process.
13. Verfahren zur Erzeugung einer digitalen Bildinformation, dadurch gekennzeichnet, dass es mittels IR-Laserablation der gefüllten Näpfchen nach der Photovernetzung des Präpolymers nach einem der Ansprüche 1-8 oder der reaktiven Mischung nach Anspruch 10 im Füllmaterial durchgeführt wird. 13. A method for generating digital image information, characterized in that it is carried out in the filler material by means of IR laser ablation of the filled wells after the photo-crosslinking of the prepolymer according to one of claims 1-8 or the reactive mixture according to claim 10.
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