CN1171738C - 模版片材及其制造方法以及制造丝网印版的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模版片材，该模版片材只需少量能量就能顺利、精确地成孔，同时具有所需的强度，由该模版片材制成的丝网印版容易控制待印刷物体上发生错位的油墨量，并具有下列优点：蹭脏少，可印刷性好和印刷图象清晰度高，以及当采用丝网印版实施丝网印刷时，不会发生堵纸和产生褶皱现象；本发明还公开了制造该模版片材的方法以及制造丝网印版的方法。该模版片材包括具有大量微孔的、且微孔中充填有作为填料的下列(A)、(B)或(C)树脂的片材：(A)熔点低于该片材熔点的树脂，(B)可溶于溶剂中的树脂，(C)热粘性树脂。

Description

模版片材及其制造方法 以及制造丝网印版的方法

                      技术领域

本发明涉及模版片材，制造模版片材的方法以及制造丝网印版的方法。更具体地说，本发明涉及i)可借助少量能量进行打孔，同时仍能保持高的强度和高的成孔灵敏性的模版片材，从而可使丝网印刷设备简化，ii)制造模片的方法，以及iii)由模版片材制造丝网印版的方法。

在本发明的说明书和权利要求书中，术语“模版片材”是指用来制造丝网印版的版基片状材料。而术语“丝网印版”是指处于可用于进行丝网印刷操作状态的模版片材。

                      背景技术

对于模版片材来说，通过粘合剂将多孔性载体如纱纸(薄纸)、非织造织物和由天然纤维、化学纤维、合成纤维制的纱布或它们的混合物粘合在结晶热塑性树脂如聚酯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯薄膜上的这种结构的模版片材已经使用一段时间了(例如在日本专利公开昭51-2512和昭57-182495中所公开的)。

当采用这些模版片材时、丝网印版可通过对热塑性树脂薄膜上对应于待印刷的字母或图形(下文有时称为图象)部分直接施加热能以使这些部分熔融，从而在薄膜上形成微孔而制成。因此，制造这类丝网印版所需的能量决定于热塑性树脂薄膜(当所用薄膜都是同样材料时)的厚度。为了提高成孔灵敏性，需要降低薄膜的厚度，但是为保持薄膜的耐久性，薄膜至少需有一定的厚度。根据上述可知，薄膜的强度和薄膜的成孔灵敏性对热塑性树脂薄膜的厚度要求是相互矛盾的，因而是难以同时满足这两者对厚度的要求的。此外，为了制备丝网印版，必需对热塑性树脂薄膜施加一定量热能以使薄膜的特定部位熔融，从而在薄膜上形成微孔。因此，降低成孔用的能量是很难的。

                  本发明的公开内容

本发明的一个目的是解决上述先有技术中存在的问题。本发明另一个目的是提供：

i)、借助少量能量可顺利、精确地成孔(换句话说具有优良的成孔性能)的、同时具有所需强度的模版片材，

由该模版片材制成的丝网印版容易控制待印刷物体上发生错位的油墨量，并具有下列优点：蹭脏少、可印刷性好和印刷图象清晰度高，以及当采用该印版进行丝网印刷时，在丝网印刷机进纸期间不会发生印版堵纸和在围绕印鼓卷绕或在印鼓上加载时，印版上不会形成褶皱(换句话说，该丝网印版在进纸和装载性能方面是优异的)；

ii)、制造模版片材的方法；以及

iii)、由模版片材制造丝网印版的方法。

由于本发明者勤奋的研究，已经发现，上述本发明的目的可通过下列步骤得以实现：预先制备具有大量的当油墨在经受压力时可通过的微孔的模版片材；对微孔充填与模版片材特性不同的填料；以及在制作丝网印版时，只需除去对应于原稿中印刷有图像部分中的填料，而在模版片材中形成微孔而完成本发明。

为了达到上述目的，本发明概述如下：

(1)、一种模版片材，该模版片材包括具有大量微孔的、且微孔中充填有作为填料的下列(A)、(B)或(C)树脂的片材：

(A)熔点低于该片材熔点的树脂，

(B)可溶于溶剂中的树脂，

(C)热粘性树脂；

(2)、上述(1)中所列模版片材，其中片材是合成树脂薄膜；

(3)、上述(1)或(2)中所列模版片材，其中微孔的孔口部分的面积分数在20-70％；当假定孔口部分是圆形时，对等于圆的直径为5-200微米；

(4)、上述(1)或(2)中所列模版片材，其中模版片材中微孔的垂直截面为梯形；

(5)、上述(1)或(2)中所列模版片材，其中模版片材厚度为1.5-20微米；

(6)、上述(1)或(2)中所列模版片材，其中模版片材还包括层合在该片材一面上的多孔性载体；

(7)、制备模版片材的方法，该方法包括以表面具有钻形凸出体的辊筒滚压合成树脂薄膜以形成微孔，然后用填料充填这些微孔；

(8)、上述(7)中所列制造模版片材的方法，其中用填料充填微孔是通过以树脂溶液或树脂乳液作为填料涂敷在形成有微孔的合成树脂薄膜上，用橡皮刮板挤压所涂溶液或乳液迫使其进入微孔中，然后使树脂溶液或乳液固化而完成的；

(9)、上述(7)中所列制造模版片材的方法，其中该方法还包括在用表面具有钻形凸出体的辊筒滚压合成树脂薄膜以形成微孔，接着用填料或树脂充填这些微孔后，将多孔性载体层压在薄膜的一面上；

(10)、上述(7)或(8)中所列制造模版片材的方法，其中填料或树脂选自下列(A)、(B)和(C)树脂：

(A)熔点低于薄膜熔点的树脂，

(B)可溶于溶剂中的树脂，

(C)热粘性树脂；

(11)、上述(7)或(8)中所列制造模版片材的方法，其中薄膜中微孔的孔口部分的面积分数为20-70％，当假定孔口部分是圆形时，对等于圆的直径为5-200微米；

(12)、上述(7)或(8)中所列制造模版片材的方法，其中薄膜中微孔的垂直截面为梯形；

(13)、上述(7)或(8)中所列制造模版片材的方法，其中薄膜的厚度为1.5-20微米，

(14)、制造丝网印版的方法，该方法包括对用表面具有钻形凸出体的辊筒滚压合成树脂薄膜以在薄膜中形成微孔，然后将作为填料的下列(A)、(B)或(C)树脂充填这些微孔，

(A)熔点低于上述薄膜熔点的树脂，

(B)能溶于溶剂中的树脂，

(C)热粘性树脂，

根据所采用的树脂分别进行下列(a)、(b)或(c)的处理，以使这些微孔中的树脂只有对应于原稿中印刷有图象的部分或规定的部分从膜中除去，

(a)当树脂是(A)时，将热能作用于模版片材的薄膜表面上以熔融树脂，

(b)当树脂是(B)时，将溶解树脂的液体涂敷或添加在模版片材的薄膜表面上以溶解树脂，

(c)当树脂是(C)时，将原稿压贴在模版片材的薄膜表面上，同时加热以使树脂粘附在原稿上。

                 附图的简要说明

图1是说明制造本发明模版片材的实施例的方法示意图。

图2是说明本发明模版片材的另一实施例的横截面示意图。

在这些图中，1是合成树脂薄膜，薄膜中形成有微孔，2是微孔，3是聚丙烯膜片，4是填料，5是刮墨刀，6是模版片材，7是具有微孔的合成树脂薄膜，其中一些微孔充填有填料，8是多孔性载体，9是微孔(油墨受压力可通过的微孔)，以及10是另一种模版片材。

在本发明的模版片材中，形成有油墨在受压力下可通过的大量微孔，在这些微孔中充填有作为填料的(i)熔点低于模版片材熔点的树脂，(ii)可溶于溶剂中的树脂，或(iii)热粘性树脂，并且部分微孔中的树脂，例如对应于原稿中印刷图象的那部分微孔中的树脂，可根据填料的特性通过熔融、溶解或粘附而被除去。因此，与常规的使热塑性树脂薄膜本身的预定部分熔融而形成微孔的方法相比，本发明的模版片材可借助少量能量实施打孔而形成丝网印版。此外，由于本发明的模版片材的成孔灵敏度基本上与片材厚度无关，因此能同时满足片材强度和成孔灵敏性的要求。而且，由于在本发明模版片材中通过除去填料而形成的微孔的大小是极细微的，因此可抑制油墨过多地通过或发生错位，当采用由模板片材制作的丝网印版实施丝网印刷时可得到没有油墨蹭脏的优良印刷图象。

                实施本发明的最佳方式

本发明的模版片材包括具有大量微孔的、且微孔中充填有作为填料的(i)熔点低于该片材熔点的树脂，(ii)可溶于溶剂中的树脂或(iii)热粘性树脂的片材。

对用于本发明中的有大量微孔的片材没有特别的限制，只要该片材中有大量从一侧表面至另一侧表面贯通的、当油墨受压力时可通过的微小通孔。例如，其上形成有微小通孔的合成树脂薄膜、海绵橡胶片材或发泡的合成树脂片材都是可采用的。

作为上述合成树脂，可采用可形成薄膜的合成树脂，例如至今已知的结晶热塑性树脂如聚酯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及聚苯乙烯。从生产率考虑，聚酯，尤其是对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯或对苯二甲酸己二醇酯的聚合物，或者对苯二甲酸酯与其它成分的共聚物是优先采用的。

作为海绵橡胶，天然橡胶或各类合成橡胶都可采用。作为发泡的合成树脂，聚氨酯发泡体、聚乙烯发泡体等都可采用。

从模版片材的强度、易于形成微孔及制造成本考虑，上述片材的厚度优选为1.5-20微米，更理想的是2-15微米。

从图象精确的再现性考虑，上述片材中的大量微孔最好是均匀地形成在整个片材的表面上。微孔的孔口部分的面积分数优选为20-70％，更优选为25-65％，而更理想为30-60％。当面积分数超过70％时，油墨容易通过微孔，印刷材料容易被蹭脏，印刷图象易洇色。另一方面，当面积分数低于20％时，油墨通过性变差，因此印刷的图象有时会变浅而降低图象的清晰度。名词“微孔的孔口部分面积分数”是指当一定面积的片材置于水平观察时，以百分比表示的孔口所占的面积。

当假定微孔的孔口为圆形时，微孔的大小以对等于圆直径表示优选为5-200微米，更优选为10-100微米，而更理想为15-50微米。当对等于圆直径超过200微米时，油墨容易通过微孔，印刷材料容易被蹭脏且印刷的图象有时会洇色。另一方面，当对等于圆直径小于5微米时，油墨通过性变差，因此印刷的图象有时会变浅从而降低图象的清晰度。

对于片材是合成树脂薄膜的情况来说，微孔可通过表面有钻形凸出体的辊筒对加热状态下的薄膜表面进行滚压来形成。具体地说，可采用热辊筒或者在加热期间使辊筒滚压薄膜。虽然微孔的形状和大小可随意地随凸出体的形状和大小而定，但优选采用钻形凸出体，以使待形成的微孔的垂直截面成为梯形。通过将微孔的垂直截面做成梯形并将薄膜排列成使微孔中较小直径的孔口部分所处的薄膜表面与待印刷物体相接触，这样容易控制在印刷物体上发生错位的油墨量并能有效地避免蹭脏现象的发生。

对于海绵橡胶片材和发泡合成树脂片材的情况来说，虽然可通过连接片材本身存在的初始小孔作为微孔，但也可采用上述合成树脂薄膜形成微孔的同样方法来获得均匀的微孔。

虽然用于本发明的填料是熔点低于上述片材的树脂，或可溶于溶剂中的树脂或热粘性树脂，但填料中也可包括用量范围不会妨碍实现本发明目的的其它组分，如染料和颜料。

若采用熔点低于片材的树脂作为填料，则可借助少量能量在加热条件下进行打孔。例如，当采用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为片材时，可采用如聚醋酸乙烯酯或通过其它单体或反应性成分与对苯二甲酸乙二醇酯共聚合制成的共聚聚酯作为低熔点树脂。作为其它单体或反应性成分，可采用二元羧酸如间苯二甲酸，己二酸和二聚酸，低分子量二元醇如二甘醇和丁二醇以及聚亚烷基二醇如聚乙二醇和聚丁二醇。

通过对充填在微孔中的树脂施加热能例如采用卤素灯、氙弧灯或闪光灯的弧光辐射、红外辐射、激光脉冲辐射或采用高温头以使树脂受热而熔融，从而形成对应于原稿中文字或图形的微孔(即油墨受压时能通过的小孔)。在这一步骤中所施加的热能应调整至片材如合成树脂薄膜不发生熔融的程度。

在采用可溶于溶剂中的树脂作填料的情况中，由于可通过向片材涂敷或添加溶解树脂的溶剂(本文所用术语“溶剂”包括溶液)，而在成孔步骤不必施加热能，因而可大大地降低打孔所用能量。作为可溶于溶剂中的树脂，例如水溶性树脂，如聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯与乙烯醇共聚物、聚环氧乙烷、聚乙烯基醚、聚乙烯缩醛、聚丙烯酰胺、淀粉、糊精、藻酸、抗坏血酸、以及水溶性聚氨基甲酸酯都是可采用的。此外，所有能溶于溶剂中的树脂如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸树酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚碳酸酯以及聚氨基甲酸酯也都可采用。这些树脂可单独使用或以两种或两种以上树脂结合使用，或者作为共聚物使用。

作为为了成孔而溶解上述树脂的溶剂，除水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、乙二醇、二甘醇、丙二醇、甘油、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、1，4-二噁烷、甲酸、乙酸、丙酸、甲醛、乙醛、甲胺、乙二胺及吡啶外，己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯及二甲苯等溶剂都可使用，或单独使用或结合使用。此外，根据需要，染料、颜料、防腐剂、润湿剂等都可包括在成孔用的溶剂中。

当用上述溶剂溶解充填在微孔中的树脂形成微孔时，可采用的器具有如：滴液吸液管、注射器、刷子及压印模，书写用具如钢笔、圆珠笔及记号笔，仪器如喷墨打印机等。

如以合成树脂薄膜作为模版片材，优先选择具有优良的耐溶解填料的溶剂的材料，例如高密度聚乙烯、聚偏二氯乙烯是优选采用的。

此外，当采用热粘性树脂作为填料时，微孔是通过下述步骤形成在片材上的：首先将已用PPC调色剂画有字母或图象的原稿放在片材上，在采用加热设备如热压辊和烙铁对相应于原稿文字或图象位置上的微孔中所充填的热粘性树脂加热期间，使片材与原稿相互压贴并对它们施压，通过加热使热粘性树脂粘着在字母或图象上，然后，将原稿与片材分离，同时除去片材上相应于原稿文字或图象位置的填料。作为热粘性树脂，聚烯烃树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、丁醛树脂等都可采用。

向片材的微孔中充填填料可通过例如图1所示的步骤(A)、(B)和(C)来实施。在这些步骤中例如如(A)所示，将形成有微孔2的合成树脂薄膜1放置在聚丙烯片3上，将填料4的溶液、乳液等(下文为简便起见有时只称为溶液)铺展或涂敷在合成树脂薄膜1上，然后，如(B)所示，用刮墨刀5刮平填料4的溶液使溶液受压进入微孔2中。随后，如(C)所示，使填料4的溶液固化，然后将合成树脂薄膜1从聚丙烯片3上剥下而得到本发明丝网印刷模版片材6。

在本发明中，虽然微孔中充填有上述填料的片材本身就可用作模版片材，但也可将该片材的一侧表面与多孔性载体如已知的纱纸、非织造织物和丝印纱网层合后再用作模版片材。该片材与多孔性载体可通过例如下述方法层合：使片材与多孔性载体通过粘合剂粘合或者通过在加热条件下使片材与多孔性载体相互压贴、经受压而粘合。在这方面，可采用包含以低熔点合成树脂成分作为皮层部分制备的皮-芯结构的复合纤维的丝印纱网作为多孔性载体。

图2是本发明的另一种模版片材实例的横截面示意图。

在图2中，模版片材10是由合成树脂薄膜7和层合在合成树脂薄膜7的一侧的多孔性载体8构成的，合成树脂薄膜7的整个表面上有大量的均匀分布的垂直截面呈梯形的微孔，填料4是充填在微孔中的。图2中9是通过高温头的加热元件(图2中未展示)对填料施加热能使填料熔融而形成的微孔(油墨受力可通过的孔)。

当采用由这种模版片材制成的丝网印版时，容易防止油墨过多地供给待印刷的物体(该物体未在图2中展示)，并且又能防止蹭脏，这是由于在印刷时油墨是从模版片材的多孔性载体侧供给，并且印刷油墨是通过合成树脂薄膜7中的微孔9迁移至被印刷的物体上的。

实施例

现在，将参照实施例对本发明作更详细的说明。然而，本发明范围决不受这些实施例所限制，这是显而易见的。

在这些实施例中，微孔孔口部分的面积分数是以任意选定的10个测定点的面积分数的平均值(算术平均值)表示的，其中每个测定点的面积分数是利用光学显微镜的亮场透射法直接观察有微孔的试样片材，并采用图象处理器来确定面积分数而得到的，其中图象处理器是与高清晰度电视机的高质量监视器相匹配的，是由Pierce Corp.制造，监视器放大240倍。对等于圆的直径是以任意选定的10个测定点的对等于圆直径的平均值表示的，其中每个对等于圆的直径是通过先测定处理器上图象的对等于圆直径，接着将图象黑与白反转，再测定反转图象的对等于圆直径，然后，对测得的直径进行算术平均而得到。

实施例1

使具有钻形、直径逐渐向顶部缩小至最小部分直径为40微米的凸出体的、并已加热至150℃的辊筒滚压厚度为3微米的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜以在薄膜上形成微孔。由此形成的微孔的垂直截面为梯形，较小直径孔口侧表面上的孔口面积分数为35％，其对等于圆直径为42微米。此外，较大直径孔口侧表面上的孔口面积分数为45％，其对等于圆直径为48微米。其后，按图1所示方法将醋酸乙烯酯树脂充填在形成于薄膜中的微孔中，从而得到本发明的模版片材。

该模版片材经用高温头成孔得到丝网印版后，将丝网印版装在丝网印刷机如由RISO KAGAKU CORPORATION制造的Risograph GR 375(品名)丝网印刷机上，使较小直径孔口侧表面与印刷纸张接触，并实施丝网印刷可印得优良的印刷品。

实施例2

重复实施例1中的制备模版片材步骤，得到以苯乙烯-丙烯腈共聚物(热粘性或热熔性树脂)作为填料的另一种模版片材。

将经PPC调色剂调色的原稿放置在模版片材有较大直径孔口侧的表面上，并用100℃的热辊筒滚压该模版片材。其后，剥去经PPC调色剂调色的原稿，使模版片材成孔，从而形成丝网印版。然后，将该丝网印版装置在丝网印刷机如由RISO KAGAKU CORPORATION制造的Risograph GR 375(品名)丝网印刷机上，使较小直径孔口侧的丝网印版表面与印刷纸张接触，并实施丝网印刷可印得优良的印刷品。

实施例3

重复实施例1中的制备模版片材步骤，得到以聚乙烯醇(水溶性树脂)作为填料的又一种模版片材。

通过喷墨法将水加到制成的模版片材上以形成微孔，由此制成丝网印版，然后，将该丝网印版装置在简单印刷机如由RISO KAGAKUCORPORATION制造的Print Gokko(品名)丝网印刷机上，使较小直径孔口侧的丝网印版表面与印刷纸张接触，并供给油墨实施丝网印刷可印得优良的印刷品。

本发明的模版片材与常规片材不同，只需少量能量就可高灵敏地成孔，成孔与片材(如合成树脂薄膜)的厚度无关，且能保持所需的强度，这是因为丝网印版可通过将与模版片材规定的特性不相同的填料充填到形成在模版片材上的、油墨经受压力时可通过的大量微孔中，然后只需除去对应于原稿中印刷有图象的那部分填料而制得之故；由该模版片材制成的丝网印版容易控制待印刷物体上发生错位的油墨量，并具有下列优点：蹭脏少，可印刷性好和印刷图象清晰度高，以及当采用丝网印版实施丝网印刷时，不会发生堵纸和产生褶皱现象。此外，当采用本发明模版片材时，因为实施成孔只需少量能量，因而成孔设备可简化。

Claims (13)

1.一种模版片材，包括片材整个表面具有微孔的、且微孔中充填有作为填料的下列(A)、(B)或(C)树脂的片材：

(A)、熔点低于所述片材熔点的树脂，

(B)、可溶于溶剂中的树脂，

(C)、热粘性树脂。

2.根据权利要求1的模版片材，其中所述片材是合成树脂薄膜。

3.根据权利要求1或2的模版片材，其中所述微孔的孔口部分的面积分数为20-70％，当假定孔口部分是圆形时的对等于圆直径为5-200微米。

4.根据权利要求1或2的模版片材，其中所述片材中的所述微孔的垂直截面为梯形。

5.根据权利要求1或2的模版片材，其中所述片材的厚度为1.5-20微米。

6.根据权利要求1或2的模版片材，其中所述模版片材还包含层合在所述片材一侧的多孔性载体。

7.一种制造模版片材的方法，该方法包括用表面有钻形凸出体的辊筒滚压合成树脂薄膜以形成微孔，然后用下列树脂(A)、(B)或(C)作为填料充填所述微孔，

(A)熔点低于所述薄膜熔点的树脂；(B)可溶于溶剂中的树脂；(C)热粘性树脂。

8.根据权利要求7的制造模版片材的方法，其中用所述填料充填所述微孔是通过将作为填料的树脂的溶液或乳液涂敷在形成有微孔的所述合成树脂薄膜上，用刮墨刀刮压溶液或乳液迫使其进入所述微孔中，然后使树脂溶液或乳液固化而实施的。

9.根据权利要求7或8的制造模版片材的方法，其中该方法还包括用表面有钻形凸出物的辊筒滚压所述合成树脂薄膜形成微孔并用所述填料或树脂充填所述微孔后，在所述薄膜的一侧层合多孔性载体。

10.根据权利要求7或8的制造模版片材的方法，其中所述薄膜中所述微孔的孔口部分的面积分数为20-70％，当假定孔口部分是圆形时对等于圆直径为5-200微米。

11.根据权利要求7或8的制造模版片材的方法，其中所述薄膜中微孔的垂直截面为梯形。

12.根据权利要求7或8的制造模版片材的方法，其中所述薄膜的厚度为1.5-20微米。

13.一种制造丝网印版的方法，该方法包括对用表面具有钻形凸出体的辊筒滚压合成树脂薄膜以形成微孔，然后将作为填料的下列(A)、(B)或(C)树脂充填所述微孔所得到的模版片材进行处理，

(A)、熔点低于所述薄膜熔点的树脂，

(B)、可溶于溶剂中的树脂，

(C)、热粘性树脂，

根据所述树脂分别进行下列(a)、(b)或(c)的处理，以使所述微孔中的树脂只有对应于原稿中印刷有图象的部分被除去，

(a)当所述树脂是(A)时，将热能作用于所述模版片材薄膜的表面上以熔融所述树脂，

(b)当所述树脂是(B)时，将溶解所述树脂的液体涂敷或添加在模版片材所述薄膜的表面上以溶解树脂，

(c)当所述树脂是(C)时，将原稿贴在所述模版片材薄膜的表面上，同时加热以使所述树脂粘附在原稿上。