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Schablonen träger für Siebdruck
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Aufgabe der Erfindung war es, ein lichtempfindlichesMaterial zur Herstellung von Siebdruck-Druck- formen zu schaffen, welches auch dann verwendbar ist, wenn man es gelagert hat, ohne es in einen
Siebdruckrahmen einzuspannen. Bei der Lösung der Aufgabe wird von dem bekannten lichtempfindlichen
Material zum Herstellen einer Siebdruckform ausgegangen, welches eine zur Erzeugung der Siebdruck- schablone dienende lichtempfindliche Kopierschicht auf einem aus einer porösen Folie bestehenden Sieb- druckschablonenträger aufweist. Erfindungsgemäss ist das lichtempfindliche Material aber dadurch ge- kennzeichnet, dass als poröse Folie eine durch Schmelzen oder Ätzen gelochte Folie aus Metall oder
Kunststoff verwendet wird.
In die Folie können beispielsweise durch Einwirken von Elektronenstrahlen,
Laserstrahlen, Plasmastrahlen oder einer offenen Flamme feine Löcher eingeschmolzen sein, oder die
Löcher können mittels eines Ätzmittels, das an entsprechend vielen kleinen Stellen der Folie zur Ein- wirkung gebracht wird und das Material, aus dem die Folie besteht, unter chemischer Veränderung des
Materials auflöst, hergestellt sein.
Die Herstellung von perforierten Folien mittels Elektronenstrahlen ist bekannt. Nach dem heutigen
Stand dieser Perforationstechnik können zahlreiche Materialien schnell, billig und genau mit sehr vielen, in der Grösse in weiten Grenzen variierbaren Löchern pro Flächeninhalt kontinuierlich durch- bohrt werden. Das Verhältnis von Lochdurchmesser zu Lochlänge (Porenlänge) und zu Lochdichte ist in weiten Grenzen veränderlich, ohne die mechanische Festigkeit der Folie wesentlich zu vermindern. An den sehr reissfesten Polyesterfblien von z. B. 50/l Dicke mit 8000 Loch/cm bei einem Lochdurchmesser von 50 lui beträgt die Reissfestigkeit der perforierten Folie immer noch die Hälfte der nicht perforierten Folie.
Vor allem sind im Vergleich zu Geweben auch mit relativ dickem Material feine scharfe Löcher in grosser Dichte herstellbar, und beide Folienseiten sind eben und glatt.
Die Lochfolien mit vielen Löchern sind besonders interessant, da diese im Vergleich zu feinen
Geweben bessere Festigkeitseigenschaften haben und im Vergleich zu dickeren Geweben wesentlich schärfere Druckqualität ermöglichen.
Die genannten Vorteile gelten für Siebdruckschablonenträger sowohl aus Kunststoff-Folien wie Poly- ester, Polyolefinen, Polyamiden und Polycarbonaten als auch aus Metall-Folien wie Aluminium und
Stahl, da mit Elektronenstrahlen ebenso Perforationen von Kunststoffen und Metallen möglich sind. Per- forierte V2A-Stahl-Folien können also mit Vorteil Stahlgewebe ersetzen.
Die Dimensionen der kontinuierlich perforierbaren und brauchbaren perforierten Folien für Sieb- druckmaterial bewegen sich in etwa folgenden Grenzen :
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<tb> Foliendicke <SEP> Lochdurchmesser <SEP> Lochdichte <SEP> (Loch/cm)
<tb> Kunststoffe <SEP> 5 <SEP> bis <SEP> 120 <SEP> J. <SEP> L <SEP> 3 <SEP> bis <SEP> 50 <SEP> m <SEP> zirka <SEP> 100 <SEP> bis <SEP> 80 <SEP> 000 <SEP>
<tb> Metalle <SEP> 20 <SEP> bis <SEP> 300 <SEP> J1. <SEP> 10 <SEP> bis <SEP> 100 <SEP> J. <SEP> L <SEP> zirka <SEP> 100 <SEP> bis <SEP> 50 <SEP> 000 <SEP>
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Vorzugsweise werden perforierte Folien aus gestreckten Kunststoff-Folien, im speziellen aus biaxial verstreckten Polyesterfolien von 50 bis 100 li Dicke verwendet, deren Lochdurchmesser nicht unter 20 liegt.
Für geringere Ansprüche an das Druckergebnis können perforierte Folien mit geringerer Lochzahlund grösserem Lochdurchmesser verwendet werden, die nach einem Verfahren hergestellt werden, bei dem die Löcher unter Zwischenlegen einer perforierten, flammenfesten Metallschablone mittels einer offenen Flamme in die Folie eingeschmolzen werden. Besonders geeignet dafür sind als Folienmaterial biaxial verstreckte Folien aus Polyester, aber auch Polyolefinen, Polystyrol und Polyvinylacetat ; die günstigste Foliendicke ist etwa 50 p.
Ein weiterer Vorteil der nach den beiden Schmelzverfahren hergestellten Lochfolien sind deren Preise, die wesentlich niedriger als die des gewebten Materials liegen, da in grossen Mengen hergestellte biaxial verstreckte Folien verwendet werden können.
Eine weitere, bei einigenFolienmaterialien mögliche Art, die Folien mit Löchern zu versehen, besteht im Ätzen der Löcher ; die Ätzmasken können aufgedruckt oder aufkopiert sein. Am bekanntesten ist dieses Verfahren bei Metallen, wobei rationell durch chemisches Auflösen exakt vorbestimmbare Formveränderungen des Metalls erreicht werden. Geätzt wird mit den für die Metalle jeweils bekannten, sauren, meistens Mineralsäure enthaltenden Ätzmitteln. Wenn Metalle wie z. B. hochlegierte Spezialstähle, die chemisch schwerer ätzbar sind, bearbeitet werden sollen, kann auch mit Gleichstrom oder Wechselstrom elektrochemisch geätzt werden. Auch manche Kunststoffe können lokal chemisch geätzt oder abgebaut werden. Am bekanntesten ist die Säureätzung von Polyacetal-Kunststoffen.
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Das Aufbringen der lagerfähigen lichtempfindlichen Kopierlösungen auf Lochfolien der genannten Herstellungsarten kann durch Tauchen (Tränken) oder Aufrakeln geschehen. Es genügt, wenn die Kopierlösung lediglich die Löcher (Poren) füllt. Ein beim Auftragen der Kopierlösung auf beiden Seiten der glatten Folienoberfläche etwa entstehender Flüssigkeitsfilm wird zweckmässigerweise abgestreift. Der Feststoffgehalt derKopierlösungen sollte möglichst hoch sein, um in möglichst nur einem Beschichtungsund Trocknungsvorgang die Löcher ausreichend mit Kopierschicht zu füllen.
Je kleiner der Lochdurchmesser ist und je höher die Lochdichte sein kann, umso geringer kann die Menge an Kopierlösung sein, die man zum Füllen der Löcher anwenden muss, um sicherzustellen, dass die aus dem Material hergestellte Siebdruckform die Nichtbildstellen gegen den Durchdruck der Siebdruckfarbe genügend verschliesst.
Infolge der geringen Menge Kopierschicht, welche das Material gemäss der Erfindung benötigt, ist es im Vergleich zu den entsprechenden beschichteten Geweben von höherer Lichtempfindlichkeit. Gleichzeitig wird auch Kopierlösung gespart.
Zur Vorbeschichtung der Lochfolien können alle bekannten lager fähigen Negativ- und Positiv-Kopier- präparate verwendet werden. Gute Ergebnisse wurden erzielt mit Negativ-Schichten, die als lichtempfindlichen Teil monomere und polymere Diazo-Verbindungen. Azido-Verbindungen oder Photopolymere enthielten und Positiv-Schichten, deren lichtempfindliche Verbindungen Derivate der Orthochinondiazide sind.
Nach der Belichtung des Materials mit UV-reichem Licht unter einer positiven (bei negativ-arbeitenden Kopierschichten) bzw. negativen Vorlage (bei positiv-arbeitenden Kopierschichten) wird die Schicht an den Bildstellen aus den Löchern (Poren) mit dem dazugehörigen Entwickler entfernt. Die Entwicklerflüssigkeit kann je nach Kopierschicht kaltes oder warmes (fliessendes) Wasser oder eine wässerige alkalische, eventuell Lösungsmittel enthaltende Salzlösung sein oder aus organischem Lösungsmittel oder auch Lösungsmittel-Gemischen bestehen. Es ist in jedem Fall vorteilhaft, die erhaltene Siebdruckschablone vor Druckbeginn vollständig zu trocknen.
Mit Ausnahme von photopolymer-beschichteten Siebdrucklochfolien können alle bekannten Kopierschichten mit den dafür bekannten Entschichtungs-Mitteln und-Methoden wieder entfernt werden. Nach gründlicher Reinigung sind sie dann für eine neue Beschichtung verwendbar.
Die folgenden Beispiele beschreiben einige der vielen möglichen Ausführungsformen des neuen Siebdruckmaterials : Beispiel l : Eine 50 u dicke, biaxial verstreckte Polyterephthalsäureglykolesterfolie die mit Elektronenstrahlen zu einer Lochfolie mit 8000Löchem/cm2 von 20 J. l Lochdurchmesser perforiert worden war, wurde durch Tauchen mit einem einen l, 2-0-Naphthochinondiazid-5-sulfo-säureester enthaltenden Positiv-Kopierlack beschichtet, durch Abstreifen beidseitig vom Überschuss befreit und mit Warmluft getrocknet.
Bei der Durchsicht im Gelblicht wurde festgestellt, dass fehlerlos alle Löcher mit der gefärbten Kopierschicht verschlossen waren und eine zweite Beschichtung und/oder Erhöhung des Feststoffgehaltes der Kopierlösung nicht nötig war.
Dieses so vorbeschichtete lichtempfindliche lagerfähige Siebdruckmaterial wurde im Kopierrahmen unter einer negativen Vorlage 6 min mitUV-Licht einer 18 A Kohlenbogenlampe im Abstand von 80 cm
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2 min Abspülen oder Absprühen mit Wasser. Längere Einwirkung des Entwicklers und/oder Bewegen der Folie ist ohne nachteiligen Einfluss auf die ausreichend elastische Kopierschicht an den unbelichteten Stellen. Falls nachträglich noch Ergänzungen angebracht werden sollen, auch nachdem schon gedruckt worden ist, können diese noch einkopiert und entwickelt werden, sofern die Siebdruckfolie nicht inzwischen Lichteinwirkung ausgesetzt war.
Zum Drucken wurde das entwickelte, getrocknete Siebdruckmaterial gleichmässig auf den Siebdruckrahmen plan aufgebracht, befestigt und die Siebdruckfarbe mit einer Kunststoffrakel durch die Löcher der Folie auf das Druckpapier gedrückt. Schliesslich wurde die Druckform von der Druckfarbe gereinigt durch Abstreifen und Auswaschen mit warmem Wasser.
NachGebrauch konnte der Siebdruckschablonenträger durch Spülen mit Lösungsmitteln, z. B. Aceton, oder durch Nachbelichten und Spülen mit Entwickler entschichtet werden.
Beispiel 2 : Eine 50 p dicke, biaxial verstreckte, elektronisch gelochte Polyterephthalsäureglykolesterfolie mit 8000 Loch/cm2 und 50/l Lochdurchmesserwurde mit einer negativ arbeitenden Kopierlösung, die Diazo-Harz enthält, das ein Kondensationsprodukt von Diphenylamin-4-diazoniumsalz und Formaldehyd ist, durch Aufrakeln der Lösung beschichtet und getrocknet. Man erhält ein lagerfähiges, lichtempfindliches Siebdruckmaterial.
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Beim Gebrauch wurde es unter einer positiven Vorlage belichtet und danach mit Wasser entwickelt, wobei die unbelichtet gebliebenen Stellen der Kopierschicht entfernt wurden. Die erhaltene, mit Schablone versehene Lochfolie wurde wie in Beispiel 1 beschrieben zum Drucken verwendet. Mit einer Lösungsmittelfarbe wurde eine scharfe Wiedergabe der Vorlage auf dem Druckpapier erhalten.
Mit Cyclohexanon kann das Sieb von der Farbe gereinigt und mit oxydierend wirkenden Mitteln sauer oder alkalisch wie üblich entschichtet werden.
Beispiel 3 : Eine 120 u dicke, elektronisch perforierte Aluminiumfolie mit 3000 Löchern/cm2 und 60 li Lochdurchmesser wurde mit der in Beispiel 2 beschriebenen Kopierlösung sensibilisiert. Man erhält ein lagerfähiges Material, das zur Herstellung einer Siebdruck-Druckform verwendet werden kann.
Beispiel 4 : Eine 100 u dicke, elektronisch gelochte Stahlfolie mit 8000 Löchern/cm2 vom Lochdurchmesser 50 iL wurde mit einer Siebdruck-Kopierlösung beschichtet, die als lichtempfindliche Verbindung Diphenylamin-Diazoniumsalz und Formaldehyd enthält.
Das erhaltene Material wird wie bei Beispiel 2 zum Herstellen einer Siebdruck-Druckform verwendet.
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durchmesser wurde mit der gleichen Kopierlösung wie in Beispiel 2 doppelt beschichtet und getrocknet.
Mit diesem Siebdruckmaterial sind Siebdruck-Druckplatten herstellbar, mit denen grossflächige Motive gedruckt werden können.
Beispiel 6 : Eine 50 g dicke, biaxial verstreckte und einseitig mit Aluminium bedampfte, elek-
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ser wurde ausreichend mit einer Negativ-Kopierlösung beschichtet, die eine lichtempfindliche AzidoVerbindung enthielt.
Das erhaltene, lagerfähige, lichtempfindliche Material wurde auf der Polyesterseite unter einer positiven Vorlage belichtet, mit Methanol entwickelt und dann wie üblich druckfertig gemacht. Die fette, in Lösungsmittel gelöste Siebdruckfarbe wurde an der Polyesterseite aufgerakelt und druckte von der Aluminiumseite dieser Siebdruckform.