凸版印板的增材制造方法技术

本发明专利技术涉及一种生产凸版印板的方法，其中提供具有聚合物基质层的载体并在基质层的表面上逐层形成浮凸，其中浮凸通过以下步骤形成：将包含至少一种反应性单体的液体单次或多次应用于基质层的表面上，使反应性单体扩散到聚合物基质层中指定暴露时间，和使浮凸硬化，其中在步骤a)中，液体以图像的形式应用于表面上，并且其中根据步骤b)的指定暴露时间以后，任选将保留在表面上、没有扩散到材料中的液体从表面上除去，并且在步骤c)中，进行包含基质层的聚合物和扩散到材料中的反应性单体的浮凸硬化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凸版印板的增材制造方法现有技术本专利技术涉及一种生产凸版印板的方法，其中提供具有聚合物基质层的载体并在基质层的表面上逐层形成浮凸(relief)。凸版印板，例如柔版印板例如用于用低粘度印刷油墨印刷非常多种包装。所用印刷油墨大多数是极性水基或醇基印刷油墨。印刷方法要求软且弹性并且耐极性柔版印刷油墨的柔版印板。因此，常规柔版印板包含软、弹性、非极性粘合剂，多数是基于苯乙烯-异戊二烯或苯乙烯-丁二烯的嵌段共聚物与单体、增塑剂和一种或多种光引发剂的组合(例如参见US4,323,636)。该可光聚合层通常具有数毫米的厚度并且位于尺寸稳定载体，多数是PET片上。浮凸通过经由负片照射UV光而产生。在照射期间，照射的区域交联，但柔版印板的未照射区域保持可溶并且通过在合适的有机溶剂中浸提而除去。照射柔版印板的另一可能方法，通过膜照射的备选方案，为通过借助激光产生的掩模照射。薄可烧蚀掩模层位于可光聚合层上(例如参见US5,262,275)。根据图像烧蚀产生掩模，然后通过其进行UV光照射。在两种情况下，通过膜以及通过借助激光产生的完整掩模将可光聚合层UV照射，然后必须通过在合适的有机溶剂中浸提而产生浮凸(例如参见EP332070)。当浮凸经受浸提时，柔版印板的交联区域还经历一些程度的膨胀。所述溶剂又必须在干燥步骤中除去。由于PET载体片为热敏性的，用于将柔版印板干燥的最大温度为60℃。此处要求长干燥时间。取决于柔版印板的层厚度，要求30分钟至数小时的干燥时间。因此，缺乏对开发顺应快速显影的柔版印板的尝试。例如，柔版印板的热显影也是可能的(例如参见EP1239329或EP1170121)。在那些文件中，在根据图像照射以后，将柔版印板加热至熔点。柔版印板的未照射区域因此变得粘性，然后借助与非织造物或织造物接触而除去。然而，方法涉及复杂的设备，因为要去连续除去多个层以产生合适的浮凸。此外，所得柔版印板的分辨率次于溶剂浸提柔版印板的分辨率。因此，原则上理想的是找到增材(即通过浮凸的逐渐建立)而不是通过显影步骤产生浮凸的方法。因此，可实现相当更快且更简单的凸版印板生产。此外，要求相当少的材料，并且所得印板的循环寿命评估实质性改进。存在使用喷墨逐层构造浮凸用于印刷的各种已知方法(例如参见EP0641648、US2004/0131778、EP2033778、WO2012/175525、WO2014/095361、US2008/0053326)。这些专利的一般原理是通过喷墨印刷方法根据图像将反应性单体混合物，例如单体/光引发剂混合物应用于合适的基质上，并在其后尽可能快地借助UV光将所述混合物固定或固化，使得应用的液滴不能散布或流走。因此通过连续应用多个层而形成浮凸。然而，借助喷墨印刷方法形成柔版印板具有重要的缺点。喷墨印刷头仅能应用低粘度液体。限定性粘度通常为<15mPas。因此，仅可使用相对小的分子配制反应性单体混合物。这些单体不能形成柔版印板所需类型的软弹性的坚固材料。由于反应性单体主要选自丙烯酸或甲基丙烯酸酯，所得材料要么太硬，要么尽管是足够软的，但对柔版印刷中所用极性油墨不具耐性。US2008/0053326描述了通过喷墨印刷方法应用并使弹性预聚物或聚合物交联并实现柔版印刷中常用于浮凸的类型的材料逐层形成的方法。必须将材料加热，因此产生可通过喷墨方法应用的低粘度熔体。EP1552922避免了粘度问题，即将固体颗粒分散于载液中，然后在喷墨印刷方法中逐层应用该分散体。然而，该方法又要求除去载液，因此是复杂的。US6641772描述了可实现常用于柔版印刷中的类型的材料的形成的立体光刻方法。此处IR激光用于将热敏性树脂溶液或熔体点加热，其热固化以得到三维结构。该方法要求复杂的设备。因此，需要增材性(即实现浮凸的逐渐建立)且可以以简单且可靠的方式生产柔版印板的方法。特别是，需要具有所需柔软性和弹性以及所需对由乙醇基或水基印刷油墨导致的膨胀具有耐性的增材性柔版印板。惊讶地发现如果应用的反应性液体不在应用以后尽可能快地借助UV辐射固定或硬化，而是在应用下一液体层以前容许足够的时间使反应性液体扩散到合适的聚合物载体材料中，且仅在应用多个层或者所有层以后进行硬化，则得到具有良好的耐印刷油墨性且具有所需柔软度和弹性的浮凸。因此，提出生产凸版印板的方法，其中提供具有聚合物基质层的载体并在基质层的表面上逐层形成浮凸。浮凸可通过以下步骤形成：a)将包含至少一种反应性单体的液体单次或多次应用于聚合物基质层的表面上b)使反应性单体扩散到聚合物基质层中指定暴露时间，和c)使浮凸硬化，其中在步骤a)中，液体根据图像应用于表面上，且其中在指定暴露时间以后，将仍保留在表面上，没有扩散到材料中的任何液体从表面上除去，并且在步骤c)中，硬化的浮凸包含基质层的聚合物和扩散到材料中的反应性单体。应用以形成浮凸的液体包含至少一种反应性单体，所述反应性单体在提纯的方法期间扩散到基质层中。将反应性单体固定的硬化仅在反应性单体被基质层吸收以后进行。在硬化以后，基质层中不发生反应性单体的进一步扩散。反应性单体渗透到聚合物基质层中的结果是，不是在聚合物基质层上形成浮凸，而是借助于扩散到其中的材料，聚合物基质层本身升高并形成浮凸。不同于现有技术的方法，浮凸的材料不是仅由应用的液体或反应性单体提供，而是浮凸或任何单独的浮凸层由聚合物基质层的材料与反应性单体的混合物形成。因此，浮凸的材料衍生自存在于液体中的反应性单体与聚合物基质层的材料的组合。浮凸逐层形成，且此处用于浮凸的层数目取决于各个浮凸层的高度和浮凸的所需总高度或所需深度。浮凸深度在此处取决于印板的最终用途。柔版印刷使用具有300μm至3000μm的浮凸深度的凸版印板。用于挠性包装印刷的浮凸深度为300μm至700μm。其它应用，例如其中在电路板或其它基质上生产导电结构的电子器件领域中，要求具有10μm至100μm的浮凸深度的凸版印板。重复将液体应用于表面上和反应性单体扩散到基质层中的步骤直至以任何所需层数目形成整个浮凸。各个单独的浮凸层在此处表示通过整个浮凸的水平段。因此，为形成浮凸层，以产生所需浮凸规定的应用模式的方式将液体根据图像应用于表面上。可例如得到应用模式，即确定整个所需浮凸几何中的水平段；所需浮凸层的应用模式在此处借助以合适的高度或浮凸深度将水平段置于整个浮凸几何上而确定。此处，所有浮凸层的厚度可以为相同或不同的，如方法的特定变化方案所要求的。例如，当浮凸深度提高时，可降低浮凸层的厚度。同样，借助使用例如包含不同反应性单体的不同液体，可随着浮凸深度的提高而改变浮凸层的性能。液体的应用以后是使反应性单体扩散到聚合物基质层中指定暴露时间。暴露时间通常为10秒至3600秒。暴露时间在此处取决于反应性单体向聚合物基质层中的扩散速度，即取决于聚合物基质层吸收反应性单体的速度。扩散速度又取决于所用反应性单体和用于聚合物基质层的材料。由于浮凸的材料不意欲仅由反应性单体组成，优选指定暴露时间使得在暴露时间结束以后，基质层吸收应用的反应性单体。如果在暴露时间结束以后，仍存在于聚合物基质层表面上的反应性单体的量小于应用量的10％，则在此处认为反应性单体被基质层吸收。特别优选，在暴露时间结束以后，应用的液体以及分别地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产凸版印板的方法，其中提供具有聚合物基质层的载体并在基质层的表面上逐层形成浮凸，其中浮凸通过以下步骤形成：a)将包含至少一种反应性单体的液体单次或多次应用于基质层的表面上，b)使反应性单体扩散到聚合物基质层中指定暴露时间，和c)使浮凸硬化，其中在步骤a)中，液体根据图像应用于表面上，并且其中在步骤b)的指定暴露时间以后，将保留在表面上、没有扩散到材料中的任何液体从表面上除去，并且在步骤c)中，硬化的浮凸包含基质层的聚合物和扩散到材料中的反应性单体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.22 EP 15191051.01.一种生产凸版印板的方法，其中提供具有聚合物基质层的载体并在基质层的表面上逐层形成浮凸，其中浮凸通过以下步骤形成：a)将包含至少一种反应性单体的液体单次或多次应用于基质层的表面上，b)使反应性单体扩散到聚合物基质层中指定暴露时间，和c)使浮凸硬化，其中在步骤a)中，液体根据图像应用于表面上，并且其中在步骤b)的指定暴露时间以后，将保留在表面上、没有扩散到材料中的任何液体从表面上除去，并且在步骤c)中，硬化的浮凸包含基质层的聚合物和扩散到材料中的反应性单体。2.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤a)-c)仅执行一次，其中在步骤a)中仅单次应用液体。3.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤a)和b)进行2-100次，且步骤c)中的硬化在最后一次执行步骤b)以后进行。4.根据权利要求3的方法，其特征在于步骤c)还在每n次执行步骤a)和b)以后，接着步骤b)执行，其中n为2-10。5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于液体借助将掩模应用于表面上并通过掩模应用液体而应用，其中液体达到表面的未掩蔽部分，且其中掩模的设计使得产生指定复制图像。6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于液体包含至少50重量％反应性单体。7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于液体包含选自光引发剂、增塑剂、乳化剂、扩散助剂、溶剂和表面活性物质的其它组分。8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于反应性单体为丙烯酸或甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·特尔瑟，E·弗罗伊登塔勒，
申请(专利权)人：富林特集团德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE