Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02472315 2004-07-02
WO 03/058349 PCT/FR03/00037
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"Procédé de fabrication d'une plaque de
flexographie et plaque de flexographie obtenue par ce
procédé".
L'invention concerne un procédé de fabrication
d'une plaque de flexographie, notamment par moyens
digitaux, comportant sur une couche de base, une couche
d'un matériau photosensible, du type selon lequel on
produit une image sur la couche photosensible en
provoquant une réticulation sélective par insolation des
zones à réticuler par de la lumière d'une longueur d'onde
prédéterminée et par enlèvement des zones non réticulées.
L'invention concerne également une plaque de flexographie
obtenue selon ce procédé.
Des procédés et des plaques de flexographie de ce
type sont déjà connues. Un procédé connu de réalisation
d'une plaque de flexographie consiste à insoler en
lumière ultraviolette un photopolymère de nature
élastomérique à travers un masque opaque à cette lumière
ultraviolette. Ce procédé présente l'inconvénient que le
masque est réalisé de façon digitale par ablation
sélective in situ d'une couche superficielle opaque aux
UV avec un laser opérant en lumière infrarouge.
Selon un autre procédé on réalise l'image par
écriture directe des plaques de photopolymères à l'aide
de sources ultraviolettes modulées en amplitude. Ces
sources peuvent être des lasers opérant à des longueurs
d'ondes de 350 à 370 nm typiquement. Ces sources
présentent les inconvénients majeurs d'être d'un coût
exorbitant , d'avoir un rendement énergétique faible et
des puissances disponibles également faibles, d'utiliser
des optiques ayant des pertes de puissance et d'être
d'une maintenance coûteuse.
35~~ Encore un autre procédé connu implique
l'utilisation de photopolymères sensibles à la lumière
visible avec par exemple des technologies de base
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Argentique comme les pellicules photo. Ce procédé est
fort contraignant car il nécessite des mesures de
protection rigoureuse contre la lumière du jour.
L'invention a pour but de proposer un procédé qui
pallie les inconvénients qui viennent d'être exposés.
Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention
est caractérisé en ce que l'on utilise pour la
réalisation de l'image une lumière laser, modulée en
amplitude, dont la longueur d'ondes est de l'ordre de 390
à 410 nm, et qui est amenée à balayer la surface de la
plaque.
Selon une caractéristique de l'invention, on
utilise des sources laser constituées d'un faisceau de
diodes fonctionnant à des longueurs d'ondes autour de
405 nm.
Selon une caractéristique de l'invention,
l'enlèvement des zones non réticulées est effectué par
fluidification de ces zones par voie thermique, sans
utilisation de solvants.
L'agencement de plaque de flexographie selon
l'invention est caractérisé en ce qu'il présente la forme
d'un manchon tubulaire sur un support rïgide, qui
comporte une base composite et, fixée sur cette base, une
couche en un matériau photosensible exempte de solvants.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts,
caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement dans la description qui va
suivre faïte en référence aux dessins schématiques
annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un
mode de réalisation de l'invention et dans lesquels .
- la figure 1 est une vue schématique en coupe
radiale de l'agencement de plaque de flexographie en
forme d'un manchon selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe, radiale avec
35'- arrachement, et à plus grande échelle, d'un autre mode de
réalisation de l'agencement de plaque flexographique
selon l'invention, et
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- la figure 3 est une vue en perspectïve d'encore
un autre mode de réalisation de l'agencement de plaque de
flexographie selon l'invention.
Une plaque de flexographie selon l'invention se
présente avantageusement sous forme d'un manchon
tubulaire 1 monté sur un support rigide 2 connu en soi.
La plaque 1 comporte une base composite 4 d'épaisseur
adaptée, comprise entre environ 0,2 mm et 40 mm, de
préférence de 0,3 mm, et une couche d'un matériau
photosensible 5 d'épaisseur comprise entre environ 0,5 et
2 mm, de préférence de 1, 5 mm, qui est fixée sur la face
extérieure de la base 4. Ce manchon peut être fabriqué en
utilisant un procédé d'extrusion ou tout autre procédé
connu en soi. Selon une autre variante, il pourrait être
réalisé par projection thermique de poudre formulée au
préalable sur un cylindre ou manchon de support par
exemple en un matériau composite ou tout autre matériau
approprié.
Il est à noter que la surface extérieure de la
couche photosensible peut être usinée et polie pour
assurer un respect strict des dimensïons.
Selon l'invention, l'image sur la couche
photosensible est réalisée par inscription directe à
l'aide d'une lumiêre ayant une longueur d'ondes dans une
une gamme de l'ordre de 390 à 410 nm environ, qui est
émise par un laser modulé en amplitude par un logiciel et
qui balaye la surface de la plaque. Ainsi la lumière
utilisée se situe entre la frontière du visible et de
l'ultraviolet. De préférence, la source laser est
constituée d'un faisceau de diodes fonctionnant à des
longueurs d'ondes autour de 405 nm.
Comme matière photosensible, sensible à une telle
lumière laser on utilise des matériaux comportant un ou
deux ou plusieurs polymères de haut poids moléculaire,
35~ des monomères ou oligomêres fonctionnalisés, des photo
initiateurs, des diluants réactïfs ou non, des
inhibiteurs et agents de protection et des pigments. Les
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diluants et les oligomères permettent généralement
d'ajuster la viscosité.
Les photoinitiateurs utilisés doivent bien entendu
être sensibles à la lumière utilisée. On pourrait
envisager, à titre d'exemple les photoinitiateurs
disponïbles dans le commerce sous des noms commerciaux
Irgacure 819 et 1850 de Ciba, Génocure CQ de Rahn,
Darocure TPO. de Ciba, TPO lucirin de BASF, Génocure TPO
de Rahn et Quantacure CPTX de Rahn.
Le photopolymère utilisé peut disposer de deux ou
plusieurs systèmes de réticulation complémentaires, à
savoir un système principal servant à créer l'image et un
système complémentaire pour compléter la réticulation et
augmenter la tenue chimique et mécanique. Un autre
système pourrait générer des compressibilités
différentes. Un tel système est décrit dans le document
FR 2 803 245.
Les photopolymères utilisés peuvent être pré
réticulés partiellement pour ajuster la viscositê et
éviter le fluage à froid lors des périodes de stockage
prolongées ou des transports. Il est encore à noter que
le photopolymère pourrait être sensibilisé par un flash
de lumière avant le traitement laser pour augmenter
l'efficacité de celui-ci.
De façon préférée, un photopolymère sensible à la
lumière laser utilisée dans le cadre de l'invention est
un matériau à base de SBS ou contenant du SBS, du SIS ou
encore en SEBS et d'une dureté comprise entre environ 60
et 70 ShA.
Une autre particularité de l'invention réside dans
le fait que, ~de préférence, le lavage des zones non
réticulées par exposition à la lumière laser est effectué
par un procédé. thermique connu en soi et décrit dans le
document US 3 264 103. A cette fin le manchon est
- réchauffé à une température assurant la fluidification
des zones non réticulées, ce qui permet l'élimination de
ces zones sans solvants. A cette fin, la matière non
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réticulée par la lumière laser pourrait être spécialement
formulée par des moyens connus en soi pour avoir une
variation forte de viscositê à une température comprise
entre 60 et 140 °C. Des plages de viscosité nécessaires à
5 un développement thermique dans de bonnes, conditions
entrent en phase solide entre 10 000 et 1 000 000 de
centipoises en en phase fluide de développement en
dessous de 1000 centipoises.
Il est encore à noter que l'énergie nécessaire à
l'insolation est avantageusement comprise entre 20 et
1000 mJ/cm2.
Les diluants qui peuvent aussi être réactifs,
envisagés, à titre d'exemples, sont les suivants, en
utilisant les noms abrégés des molécules et en les
classant en deux familles distinctes .
Mono-acrylates et mono-méthacrylates de différent
poids moléculaire aliphatiques et fonctionnalisés . HEA,
HPA, EMA, IBMA, HMA, I-DMA, EMMA, C13MA, C17.4MA, IBOA,
HPMA ;
Uréthanes acrylates, diacrylates et
diméthacrylates de différents poids moléculairse
aliphatiques et fontionnalisés . HDDA, TEGDA, TTEGDA,
TPGDA, NPGDA, BDDMA, DEGDMA, HDDMA, PG200DMA, N-IBMMAA,
GDMA.
Uréthanes, acrylates, acrylates et méthacrylates
multifonctionnels de type . TMPTA, TMPTMA, DTMPTA,
DPEMPA.
L'ïnvention telle que décrite présente de nombreux
avantages. Ainsi la réalisation des manchons d'une part,
et la création de l'image, d'autre part, peuvent être
effectuées très rapidement, avec un repérage parfait et
sans intermédiaire d'un film intermédiaire. La longueur
d'ondes de la lumière laser utilisée, plus faible que la
lumière employée jusqu'à présent, assure une plus grande
35- résolution spatiale. La possibilité de développer le
manchon sans solvant procure l'avantage très important de
protéger l'environnement Enfin, l'utilisation d'une
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lumière dans une bande de longueur d'ondes comprise en
390 et 410 nm permet d'utiliser des diodes lasers très
performantes 4 et d'un coût d'acquisition et de
maintenance relativement faible. Des photoinitiateurs
sensibles à cette longueur d'ondes sont disponibles en
grand nombre. Les contraintes de protection contre la
lumière du jour sont limitées. A ces longueurs d'ondes
des optiques de faisceau laser utilisées sont simples. La
réticulation directe selon l'invention présente
l'avantage de nécessiter moins d'énergie qué l'ablation
qui est une technologie concurrente de réalisation
digitale.
Le manchon selon l'invention tel qu'il est décrit
en se référant à la figure 1 peut être complété par ajout
d'autres couches, comme cela a déjà été mentionné plus
haut, pour obtenir des agencements de plaque de
flexographie plus complexes.
Ainsi la figure 2 montre un agencement dans lequel
une couche compressible 6 telle que décrite dans le
brevet français N° 2 805 245 est interposée entre la
couche photosensible 5 comprenant l'image en relief
représentée en 7 et la base composite 4.
La figure 3 illustre la possibilité d'utiliser, de
la manière et pour des raisons décrites dans le documents
EP 0 711 665 un manchon intercalaire 8 en un matériau
polymère entre le support 2 et le manchon 1 formé par la
base 4 et la couche photosensible 5.
Ci-avant on a décrit, à titre d'exemple de la mise
en oeuvre de l'invention, un agencement de plaque de
flexographie, dans lequel cette plaque est réalisée sous
forme d'un manchon tubulaire. Bien entendu l'agencement
peut aussi être obtenu par enroulement et fixation de
plaques sur des cylindres ou des manchons de support.
I1 est à noter que de multiple modifications
35~~ pëuvent être apportées à l'invention telle qu'elle vient
d'être décrite à titre d'exemple. En effet, il est
possible d'utiliser plusieurs lasers qui agissent en
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parallèle. La plaque de flexographie peut avoir une base
en film polyester à la place du support rigide. Cette
plaque peut comporter deux ou plusieurs couches de
matériaux photosensibles et elle peut être gravable avec
de l'eau ou avec une solution aqueuse sous pression, à
température élevée ou par simple brossage.
