Brevet FR2527991A1 — publié le 19831209

La présente invention se rapporte aux plaques d'impression flexographique, aux procédés de leur production et aux matériaux feuilletés à utiliser dans leur production. Il existe deux procédés communs pour la prépara- tion de plaques d'impression flexographique de photo- polymères Dans le premier une plaque fabriquée comprenant une couche solide d'élastomère photopolymérisable sur un support est exposée pour former une image de manière à réticuler les parties désirées de la couche solide. Les parties non réticulées de la couche sont enlevées par lavage avec un solvant qui dissout le matériau non réticulé mais non le matériau réticulé Ceci laisse une plaque ayant des parties en relief La plaque est traitée d'une manière conventionnelle pour lisser la surface sur les partiesen relief. Des plaques ainsi fabriquées sont vendues avec une fine couche de matériau non collant sur la face de la couche solide éloignée du support Celle-ci à son tour peut être couverte d'une feuille protectrice pour faciliter l'entreposage Le support peut comporter plus d'une couche, et dans de nombreux cas comporte une couche de support relativement fine en contact avec la couche solide et une couche flexible plus molle sur la face de la couche de support éloignée de la couche solide Des plaques fabriquées de ce type sont décrites, par exemple, dans les textes des brevets britanniques N Os 1 489 193 et 1 525 965 Des plaques ainsi fabriquées sont préparées pour l'emploi simplement en enlevant la couche protectrice. Comme de telles plaques sont fabriquées dans une usine, leur production peut être étroitement contrôlée. Les plaques sont donc fabriquées avec des tolérances sévères, chaque couche ayant une épaisseur uniforme. Ainsi on peut être assuré que les plaques exposées et développées ont une épaisseur uniforme sur toute l'étendue de leurs parties en relief Cependant, les plaques fabriquées sont chères étant donné que leur coût inclut le coût des nombreuses couches de matériaux et le coût de fabrication D'ailleurs, le matériau constituant la couche solide de matière photopolymérisable tend à être cher et il doit contenir divers composants pour l'empêcher de réticuler pendant l'entreposage. Dans le second procédé de production de plaques d'impression flexographique de photopolymères, un matériau photopolymérisable liquide est utilisé pour produire la plaque exposée in situ Dans un procédé typique, un négatif est placé sur une platine de verre et couvert avec une mince couche de matériau Une certaine quantité de matériau élastomère photopolyméri- sable liquide est étalée uniformément sur la couche mince et est couverte par un support Généralement, le support et le matériau liquide sont appliqués simultanément. Le matériau feuilleté ainsi formé est exposé pour former une image afin de réticuler et donc solidifier les surfaces désirées du matériau liquide et afin de l'attacher au support Le matériau liquide non réticulé est lavé avec un solvant convenable et le matériau feuilleté est traité d'une manière conventionnelle pour produire la plaque d'impression flexographique finale. Il est possible de réaliser le processus ci- dessus parce que le matériau liquide est formulé pour avoir une viscosité élevée Il reste donc en une couche discrète pendant un temps suffisamment long pour permettre l'exposition en vue d'avoir une image et la réticulation. A moins que les conditions de l'usine et l'entretien des machines soient soigneusement maîtrisés, les plaques d'impression flexographique produites par ce second procédé ne sont pas toujours de bonne qualité. L'épaisseur de la couche de matériau photopolymérisé n'est pas uniforme ce qui conduit à un encrage irrégulier de la plaque et donc à des produits mal imprimés. L'épaisseur variable peut être provoquée par un ou une combinaison des facteurs suivants La platine sur laquelle le négatif est placé peut être irrégulière, soit à cause d'un mauvais entretien, soit parce qu'elle est chauffée inégalement par les lumières utilisées pour exposer la plaque Ceci provoque son gauchissement. L'équipement utilisé pour appliquer le support et la couche de matériau liquide sur la couche mince peut ne pas être assez élaboré pour fournir une couche d'épaisseur uniforme Même si c'est le cas,s'il est mal entretenu, il peut perdre son aptitude à produire une couche uniforme La viscosité du matériau liquide peut varier, soit à cause de variations dans les conditions atmosphé- riques, soit à cause du chauffage irrégulier de la platine. Il s'est donc avéré difficile de produire des plaques d'impression flexographique de haute qualité par ce procédé. Selon la présente invention, il est préparé une plaque d'impression flexographique comprenant une couche d'élastomère meulable ayant jusqu'à 1)00 microns d'épaisseur, solidement attachée à une couche de matériau élastomère photopolymérisé, qui a été produite par exposition d'un liquide photopolymérisable à une radiation actinique. Facultativement une couche de support, ayant une épaisseur d'une façon typique de 75 à 150 microns, est interposée entre et solidement attachée aux couches d'élastomère meulable et de matériau élastomère photo- polymérisé. L'élastomère meulable peut être l'un quelconque des caoutchouo communément disponibles comme un poly- butadiène, un butadiène-acrylonitrile, un butadiène- styrène, un isoprène-styrène, un silicone, ou un caoutchouc polysulfure De préférence, l'élastomère est un caoutchouc naturel, un caoutchouc polychloroprène, ou un caoutchouc polyuréthane L'élastomère peut contenir des charges conventionnelles afin de le rendre plus facile à meuler L'élastomère devrait avoir une dureté Shore A d'au moins 30 mais non supérieureà 80 De préférence sa dureté est comprise entre 40 et 60 Shore A. L'élastomère meulable peut contenir une matrice ou une armature de renforcement et de stabilisation, comme un tissu textile ou non tissé, et ceci sera spécialement souhaitable quand la couche de support est absente. Si le matériau liquide n'est pas rapidement polymérisable, l'élastomère devrait être transparent pour permettre au matériau liquide d'être exposé des deux côtés Cependant, si le matériau liquide polymérise rapidement sous l'effet de l'exposition, l'élastomère peut être opaque. De préférence, la couche d'élastomère a une épaisseur entre 100 et 500 microns, et il est tout à fait préférable qu'elle soit épaisse de 400 microns environ. Quand elle existe, la couche de support peut être l'une quelconque de celle communément utilisées dans la technique Elle peut comporter par exemple une feuille d'aluminium ou une feuille d'un autre métal, une feuille d'un matériau plastique ou une couche d'un revêtement d'une surface réticulée La couche de support peut être renforcée, par exemple par des filbres de verre ou de textile. De préférence, la couche de support comprend un film de matériau de plastiques polyester ayant une épaisseur d'environ 100 microns. La couche de support devrait présenter une surface suffisamment dure sans diminuer la flexibilité de la plaque finie L'épaisseur de la couche de support devrait être déterminée avec ces critères à l'esprit,et pour certains matériaux peut tomber en dehors des valeurs typiques indiquées plus haut. De préférence, le matériau liquide à partir duquel la couche de matériau élastomère photopolymérisé est produite a une viscosité d'environ 500 à 500 000, ou mieux encore de 5 000 à 50 000 c P à 230 C. Un matériau convenable pour l'utilisation dansla production de cette couche est un polyéther de polyuréthane recouvert de méthacrylate Celui-ci peut avoir un poids moléculaire moyen d'environ 5 000 à 50 000, typiquement d'environ 25 000. D'autres liquides convenables qui sont photo- polymérisables en formant des élastomères solides et qui ont des viscosités appropriées sont connus dans la technique. Généralement, le matériau liquide contiendra un photoinitiateur tel que la benzolne ou des éthers formés à partir de benzolne et de méthanol ou d'isopropanol, ou un photosensibilisateur comme la benzophénone Le liquide peut également contenir des agents de transfert de chaine et des agents régulateurs de poids moléculaire. Dans le cas du polymère recouvert de méthacrylate mentionné plus haut, une certaine proportion de monomère acrylate ou méthacrylate peut être incorporée. Le matériau liquide peut renfermer d'autres additifs conventionnels, comme des inhibiteurs de polymérisation thermique (par exemple du pméthoxyphénol, de l'hydroquinone ou des sels de N-nitrosocyclohexyl- hydroxylamine), des anti-oxydants, et des plastifiants. On devrait apprécier que le matériau liquide une fois réticulé par exposition en vue de former des images à une radiation actinique sera un solide ayant des surfaces en relief avec du matériau non réticulé entourant ces surfaces Le matériau non réticulé sera enlevé d'une manière conventionnelle pour laisser les surfaces en relief au-dessus du reste de la plaque Les références à l'épaisseur de couche de matériau élastomère doivent être interprétées comme des références à l'épaisseur des surfaces en relief, sauf indication contraire. Dans certains cas il est peut être nécessaire de ménager une couche d'ancrage entre l'élastomère meulable et le matériau photopolymérisé Là o une couche de support est présente, une couche d'ancrage peut être ménagée entre la couche de support et l'une ou les deux couches qui l'entourent De telles couches d'ancrage sont ménagées pour favoriser la liaison entre couches adjacentes. La couche d'ancrage peut comprendre un revêtement sur la couche de support et/ou sur l'élastomère meulable. Autre solution, elle peut comprendre une couche d'adhésif appliquée sur la couche de support et/ou l'élastomère meulable En clair, la nature de la couche d'ancrage ou la nécessité pour en mettre une dépendra de la nature des couches à lier Cependant, un homme du métier ne trouvera pas de difficulté à choisir un adhésif ou un revêtement convenable pour chaque application particulière. De préférence, là o une couche de support est présente, la couche d'ancrage comprend un revêtement sur les deux faces de la couche de support Là o la couche de support est un polyester, la couche d'ancrage peut être un revêtement d'un mélange de chlorure de polyvinyle et d'acétate de polyvinyle. La plaque d'impression flexographique de la présente invention peut être faite en faisant adhérer une couche d'un élastomère meulable à une plaque faite d'une manière conventionnelle en utilisant un matériau photopolymérisable liquide Cependant, il vaut mieux que la plaque soit faite dans un dispositif conventionnel utilisant un matériau feuilleté comprenant l'élastomère meulable et la couche de support comme support. Par conséquent, selon un second aspect de la présente invention, on fournit un matériau feuilleté à employer dans la production d'une plaque d'impression flexographique, comprenant une couche d'un élastomère meulable ayant jusqu'à 1 000 microns d'épaisseur solide- ment liée à une couche de support ayant une épaisseur, typiquement, de 75 à 150 microns. La plaque d'impression flexographique aura été soumise au traitement conventionnel après exposition pour présenter une surface plane sur les surfaces en relief de la plaque Cependant, une telle plaque souffrira encore de l'inconvénient d'avoir une épaisseur non uniforme dans la couche de matériau élastomère Cet inconvénient peut être surmonté en meulant des parties de la couche d'élastomère meulable, la plaque meulée ayant une épaisseur uniforme sur les surfaces en relief. Par conséquent, selon un autre aspect de la présente invention, un processus pour produire une plaque d'impression flexographique ayant une épaisseur uniforme comprend le meulage d'une plaque d'impression flexographique selon le premier aspect de l'invention à une épaisseur uniforme par enlèvement de parties de l'élastomère meulable. La présente invention comprend également des procédés pour préparer la plaque d'impression flexographique inatcte, soit en utilisant un traitement conventionnel utilisant un matériau feuilleté comme décrit précédemment soit en faisant adhérer une couche d'élastomère meulable à une plaque produite d'une manière conventionnelle. Les procédés peuvent également inclure l'étape de meulage comme mentionné plus haut. Le traitement conventionnel peut comprendre l'exposition par contact ou hors-contact Les deux types de traitement sont communément utilisés dans l'industrie de l'impression pour la production de plaques d'impression en relief L'exposition hors-contact est souvent utilisée dans l'impression des journaux. Le meulage peut être réalisé sur des machines à meuler conventionnelles, et de préférence devrait donner une tolérance n'excédant pas + 40 microns. En utilisant la plaque d'impression flexographique de la présente invention, il est possible d'utiliser la méthode du liquide pour produire une plaque d'impression d'épaisseur uniforme qui permettra la production de produits imprimés de haute qualité. L'invention sera-mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, et dans lequel: la figure unique montre une vue schématique de côté en coupe d'une plaque d'impression flexographique selon l'invention. Nous reportant maintenant au dessin, la plaque d'impression flexographique comprend une couche 1 d'un caoutchouc naturel chargé ayant une dureté Shore A de 50. Celle-ci est fortement attachée par une couche d'un adhésif à base de caoutchouc 2 à une couche 3 comprenant une feuille de polyester dont la surface a été couverte ( 4) pour augmenter son adhérence à une couche 5 La feuille 3 recouverte en surface de polyester est vendue sous le nom commercial de Bexford LP 40 (Bexford Ltd est une filiale de ICI). Comme on peut le voir sur la figure, la couche 5 a des surfaces 6 en relief entourées de surfaces 7 d'épaisseur moindre La couche 5 comprend un matériau élastomère photopolymérisé produit en photopolymérisant un poiyéther de polyuréthane recouvert de méthacrylate. Dans le cas présent, un matériau disponible commercialement vendu par W R Grace Ltd de Park Royal, Londres, sous la dénomination Flexopolymer Type 40 fut utilisé Les surfaces 6 en relief furent celles qui furent photo- polymérisées pendant l'exposition en vue d'obtenir des images, tandis que les autres surfaces 7 sont celles desquelles-le matériau non réticulé a été enlevé par lavage La partie de la couche 5 la plus proche de la couche de support 3 fut photopolymérisée par exposition par l'arrière à une radiation actinique de telle sorte que les zones 7 aient une certaine épaisseur. La couche 1 est épaisse de 400 microns, la couche 3 est épaisse de 100 microns et la couche 5 est épaisse d'environ 6 millimètres, bien que son épaisseur ne soit pas uniforme. La plaque d' impression flexographique fut produite en utilisant une machine conventionnelle, comme une machine Model ALF fabriquée par Asahi Chemical Industry Co Ltd, de la manière suivante. Un négatif fut placé sur la platine de verre de la machine et recouvert d'une fine couche d'un film de polypropylène transparent, résistant au déchirement et non collant Une certaine quantité de Flexopolymer Type 40 fut appliquée au film de polypropylène et en même temps une feuille de film de polyester recouvert Bexford LP 40 fut appliquée à la partie supérieure du Flexopolymer Type 40 Le matériau feuilleté fut alors exposé sur les deux faces à une radiation actinique ce qui provoqua la réticulation d'au moins une partie du Flexopolymer Type 40 et donc sa solidification Cela provoqua aussi la liaison du matériau solidifié avec le film de polyester. La plaque exposée fut alors traitée de la manière conventionnelle pour enlever le matériau non réticulé et pour préparer la surface des parties en relief pour l'impression Après le traitement conventionnel, la plaque fut plaquée sur une feuille de caoutchouc naturel chargé en utilisant un adhésif de caoutchouc conventionnel. Dans une autre expérience, le même procédé fut utilisé excepté que le caoutchouc naturel chargé fut plaqué sur le support de polyester avant d'être utilisé dans la machine modèle ALF. 2.5 Des plaques d'impression flexographique comme montrées dans la figure et réalisées par l'un ou l'autre des procédés décrits plus haut furent meulées jusqu'à épaisseur uniforme dans une machine à meuler le caoutchouc Vandercook Ces plaques meulées furent utilisées dans un processus d'impression flexographique, et produisirent des produits imprimés avec une distribution d'encre régulière et de bonne qualité En contraste, si les plaques d'impression flexographique étaient utilisées sans meulage, l'encre était répartie régulièrement sur les surfaces en relief, ce qui avait pour résultat des impressions irrégulières et donc des produits de qualité moindre. On peut ainsi voir que l'invention présente permet l'utilisation de plaques d'impression flexographique à base de liquide qui peuvent être utilisées pour produire des produits imprimés de haute qualité Jusqu'ici ceci n'a été généralement possible qu'en utilisant des plaques fabriquées coûteuses à base de solide. l 1 R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Plaque d'impression flexographique, caractérisée en ce qu'elle comprend une couchedn élastomère meulable ayant jusqu'à 1 000 microns d'épaisseur, solide- ment fixée à une couche de matériau élastomère photo- polymérisé qui a été produite par exposition d'un liquide photopolymérisable à une radiation actinique. 2. Plaque d'impression flexographique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liquide photopolymérisable est un polyéther de polyuréthane recouvert de méthacrylate ayant un poids moléculaire d'environ 25 000. 3. Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élastomère meulable est un caoutchouc naturel, de polychloroprène ou de polyuréthane 4. Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élastomère meulable contient une charge. 5 Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élastomère meulable a une dureté de 30 à 80 Shore A. 6. Plaque d'impression flexographique selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élastomère meulable a une dureté de 40 à 60 Shore A. 7. Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche d'élastomère meulable a une épaisseur de 100 à 500 microns. 8 Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle inclut une couche d'ancrage entre l'élastomère meulable et le matériau photopolymérisé pour favoriser l'adhérence entre ces couches. 252 t 991 9. Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle inclut une couche de support entre l'élastomère meulable et le matériau photopolymérisé. 10 Plaque d'impression flexographique selon la revendication 9, caractérisée en ce que la couche de support a une épaisseur de 75 à 150 microns. 11. Plaque d'impression flexographique selon la revendication 10, caractérisée en ce que la couche de support a une épaisseur d'environ 100 microns. 12. Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que la couche de support comprend une feuille de métal, une feuille de matériau plastique ou une couche de revêtement de surface réticulé. 13. Plaque d'impression flexographique selon la revendication 12, caractérisée en ce que la couche de support est renforcée par de la fibre de verre ou textile. 14 Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que la couche de support comprend une feuille de matériau polyester. 15. Plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisée en ce que la couche de support est pourvue sur une ou deux faces d'une couche d'ancrage pour faciliter l'adhérence entre elle et sa ou ses couches) adjacente(s). 16. Matériau feuilleté à utiliser pour produire une plaque d'impression flexographique selon l'une des revendications 9 à 15, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche d'élastomère meulable ayant Jusqu'à 1 000 microns d'épaisseur, solidement attachée à une couche de support. 17 Procédé pour la production d'une plaque d'impression flexographique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend l'application d'une couche d'un matériau photopolymérisable liquide sur un substrat convenable, l'exposition en vue d'obtenir une image de la couche à une radiation actinique pour photopolymériser le matériau liquide en surfaces d'image et le traitement de l'assemblage exposé pour fournir des surfaces en relief plates dans la couche photo- polymérisée. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le support est une couche d'élastomère meulable. 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape de fournir une couche d'ancrage sur la face de la couche d'élastomère meulable à laquelle le liquide photopolymérisable doit être appliqué. 20. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le support est un matériau feuilleté selon la revendication 16. 21. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le support est une couche de support, et en ce qu'il inclut l'étape de fixer une couche d'élastomère meulable à la face de la couche de support éloignée du matériau photopolymérisé. 22. Procédé selon l'une des revendications 17 à 21,caractérisé en ce qu'un procédé d'exposition par contact est utilisé pour exposer le liquide à une radiation actinique. 23. Procédé selon l'une des revendications 17 à 21, caractérisé en ce qu'un procédé d'exposition hors-contact est utilisé pour exposer le liquide à une radiation actinique. 24. Procédé selon l'une des revendications 17 à 23, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape de meuler la plaque pour enlever du matériau de la couche d'élasto- mère meulable pour produire une plaque ayant une épaisseur uniforme sur ses surfaces en relief.