DE10019940B4

DE10019940B4 - Gewebe zum Herstellen einer Schablone für Siebdruck sowie Schablone daraus und deren Verwendung

Info

Publication number: DE10019940B4
Application number: DE10019940A
Authority: DE
Inventors: Max Tanner
Original assignee: Sefar AG
Current assignee: Sefar AG
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: DE10019938A1; DE10019940A1

Abstract

Gewebe mit sich kreuzenden Fäden (14, 16) zum Herstellen einer zylindrischen Schablone (12) für rotativen Siebdruck, das mit einer Emulsion, insbesondere einer lichtempfindlichen Emulsion, beschichtbar ist, wobei
die Fäden (14) des Gewebes (10) in einer ersten Richtung aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind als die Fäden (16) des Gewebes (10) in einer zweiten, kreuzenden Richtung, wobei die Fäden (14, 16) aus Kunststoffilamenten sind, wobei das Fadenmaterial der für die in erster Richtung der Längsachse (A) der zylindrischen Schablone (12) bestimmten Fäden (14) des Gewebes (10) eine geringere Dehnbarkeit und Relaxation aufweist als das Fadenmaterial der Fäden (16) in zweiter Richtung, der Umfangsrichtung, der zylindrischen Schablone und die in Umfangsrichtung bestimmten Fäden (16) aus einem Fadenmaterial höherer Abriebfestigkeit bestehen als die Fäden (14) in Richtung der Längsachse (A).

Description

Die Erfindung betrifft ein Gewebe mit sich kreuzenden Fäden aus Kunststoffilamenten zum Herstellen einer Schablone für rotativen Siebdruck, das mit einer – insbesondere lichtempfindlichen – Emulsion beschichtbar ist. Zudem erfasst die Erfindung eine daraus hergestellte Schablone und deren Verwendung. Weiter betrifft die Erfindung eine Siebdruckanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
Das Siebdruckverfahren ist – Jahrhunderte nach seiner ersten Anwendung in China – etwa seit dem 19. Jahrhundert in Europa bekannt; ein feinmaschiges Textil- oder Drahtgewebe wird in einem Siebdruckrahmen aufgespannt und in den bildfreien Bereichen mit einer Schablone farbundurchlässig abgedeckt. Neben manuellen Schnittschablonen – etwa für Beschriftungen – sind heute bevorzugt photographisch hergestellte Direkt- oder Indirektschablonen üblich; die Wahl der Schablonenart – bei den Direktschablonen solche mit Emulsion, mit Direktfilm und Emulsion oder mit Direktfilm und Wasser – bleibt dem Siebdrucker überlassen.
Um eine Siebdruckform herzustellen, bedarf es üblicherweise mehrerer Schritte. Zuerst wird ein Siebdruckgewebe über einem Druckrahmen aus Leichtmetall, Holz od. dgl. aufgespannt und in seiner Spannlage mit dem Druckrahmen verklebt. Dann wird das Gewebe mit lichtempfindlicher Emulsion – beispielsweise unter Einsatz einer Beschichtungsrinne manuell oder maschinell mit einem Beschichtungsautomaten – beschichtet. Da die Beschichtung nicht exakt bis zur Rahmeninnenseite erzeugt werden kann, muss die Restfläche nachträglich mit Siebfüller abgedichtet werden. Nunmehr wird die beschichtete Fläche mittels einer dem Druckbild entsprechenden Kopiervorlage (Film) belichtet. Die nicht belichteten Druckbildbereiche werden ausgewaschen. Nach dem Trocknen der Schablone erfolgt das Retuschieren sowie das Abdecken der Ränder mit Siebfüller.
Derartige Siebbahnen bieten für den rotativen Siebdruck mit abrasiven Farbsystemen auf härteren Druckflächen wie Fliesen- und Glasdruck Schwierigkeiten. Beim rotativen Siebdruck wird das Gewebe nur in Richtung der Achse des das Gewebe transportierenden Zylinders gespannt. In Umfangsrichtung wird das Material durch eine – Farbe verteilende – Rakel stärker belastet; die Rakel läuft vermehrt auf den Fäden oder Fadenkröpfungen in Umfangsrichtung, da das Material in dieser Richtung kaum gespannt ist. Aus einem Schmelz-Spinnprozess hervorgegangene PETP-Fasern – also als sog. PET-Fasern – bzw. daraus gefertigte Gewebe weisen eine verhältnismaßig geringe Auflagenbeständigkeit auf, bei Polyamid-(PA-)Geweben wiederum fehlt es an einer guten Passergenauigkeit.
Um für Siebdruckverfahren besser geeignete Gewebe ausbilden zu können, wurde in der EP 0 399 053 B1 ein spezielles Fadenmaterial vorgeschlagen, das aus einem zylindrischen Kern und einer diesen Kern koaxial umhüllenden äußeren Schicht besteht. Der innere Kern weist eine hohe Zugfestigkeit auf, während die äußere koaxiale Umhüllung eine hohe Festigkeit gegenüber einem darüber streichenden Rakel aufweist. Der aus zwei Materialien bestehende Faden wird wie ein bekannter Faden zur Ausbildung eines Gewebes verwendet, so dass das daraus hergestellte Sieb für Siebdruckverfahren in beiden zueinander senkrecht stehenden Fadenrichtungen aus dem gleichen Material besteht, wobei die Fäden mit einer im Wesentlichen gleichen Zugspannung beaufschlagt sind.
Ebenso wird in „Patent Abstracts of Japan” JP 09119022 A ein Faden zur Ausbildung von Sieben für Siebdruckverfahren vorgeschlagen, der einen inneren Kern sowie eine axial dazu angeordnete Umhüllung aufweist. Der Aufbau entspricht dem in der EP 0 399 053 B1 vorgeschlagenen Aufbau und unterscheidet sich im Wesentlichen nur durch die vorgeschlagenen Materialien.
In der österreichischen Patentschrift AT 178619 wird eine Druckschablone für Siebdruckverfahren vorgeschlagen, bei welcher das Gewebe aus Fäden aus verschiedenen Materialien ausgebildet ist, wobei für die Kettfäden Metalldrähte und für die Schussfäden Kunststofffäden vorgeschlagen werden. Die Kettfäden verlaufen in der fertig ausgebildeten Siebdruckanordnung in einer Richtung, die der Fortbewegungsrichtung des verwendeten Rakels entspricht, um so eine möglichst hohe Stabilität in dieser Richtung zu erhalten.
Auch in „Patent Abstracts of Japan” JP 62122791 A wird ein Gewebe für Siebdruckverfahren vorgeschlagen, bei dem in der Streichrichtung des Rakels verlaufende Kettfäden aus einem besonders zugfesten Material wie rostfreiem Stahl bestehen, während die Schussfäden (senkrecht zur Streichrichtung des Rakels verlaufend) aus einem anderen Material wie Tetoron bestehen.
Schließlich wird in „Patent Abstracts of Japan” JP 11078273 A ein aus unterschiedlichen Materialien gefertigtes Gewebe zur Verwendung bei Siebdruckverfahren vorgeschlagen, bei dem die Kettfäden, die entlang der Streichrichtung des Rakels bei der Durchführung eines Siebdruckvorgangs verlaufen, aus einem Metallgarn bestehen. Es werden insbesondere rostfreier Stahl, Titan, Titanlegierungen, Nickel, Nickellegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen, Eisen, Eisenlegierungen und ähnliches vorgeschlagen. Für die senkrecht zu den Kettfäden verlaufenden Schussfäden wird ein Material mit einer hohen Standzeit gegenüber dem sich bewegenden Rakel vorgeschlagen.
In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfindung das Ziel gesetzt, ein Gewebe anzubieten, das in Laufrichtung der Rakel, also in Umfangsrichtung, eine erhöhte Abriebfestigkeit aufweist; die Auflagenbeständigkeit soll bei gleicher Passergenauigkeit bezüglich PET-Geweben erhöht werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre der unabhängigen Patentansprüche; die Unteransprüche geben günstige Ausgestaltungen an.
Es wird vorgeschlagen, eine Siebdruckanordnung mit einer Rakeleinrichtung und einer Schablone, welche ein Gewebe mit sich kreuzenden Fäden aus Kunststofffilamenten aufweist, wobei die Schablone mit einer Emulsion, insbesondere einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtbar ist, und bei der das Gewebe einen ersten Typ Faden, der in einer ersten Richtung verläuft, sowie einen zweiten Typ Faden, der in einer zweiten Richtung verläuft, aufweist, wobei der erste Typ Faden und der zweite Typ Faden des Gewebes aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind, dahingehend weiterzubilden, dass im Wesentlichen nur der erste Typ Faden vorgespannt ist, wobei der erste Typ Faden im Wesentlichen in eine Richtung verläuft, die senkrecht zur Streichrichtung der Rakeleinrichtung verläuft.
Vorzugsweise ist die Schablone zylindrisch ausgebildet; ebenso hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Fadenmaterial des ersten Typs des Gewebes eine tiefere Dehnbarkeit und Relaxation aufweist als das Fadenmaterial des zweiten Typs Faden.
Erfindungsgemäß sind die Fäden des Gewebes für die zylindrische Schablone aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt, wobei das Fadenmaterial der für die in Richtung der Längsachse der zylindrischen Schablone bestimmten Fäden des Gewebes eine geringere Dehnbarkeit und Relaxation aufweist als das Fadenmaterial der Fäden in Umfangsrichtung der Schablone.
Das Fadenmaterial für den in Richtung der Schablonenlängsachse verlaufenden Faden enthält bevorzugt PET bzw. PEN (Polyethylennaphthalat) oder besteht aus diesem.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die für die Umfangsrichtung bestimmten Fäden aus einem Fadenmaterial höherer Abriebfestigkeit als die Fäden in Schablonenlängsachse gefertigt.
Als günstig hat es sich auch erwiesen, als Fadenmaterial für den in Richtung der Schablonenlängsachse verlaufenden Faden ein PET aus einem hochviskosen Ausgangsmaterial mit reduzierter Dehnbarkeit heranzuziehen. Das Fadenmaterial für den in Umfangsrichtung verlaufenden Faden soll Polyamid (PA) enthalten oder aus diesem bestehen, insbesondere Polyamid (PA) mit reduzierter Dehnung.
Neben reinem Polyamidfaden kann als Fadenmaterial für den in Umfangsrichtung verlaufenden Faden PETcoPET oder PET-PA genommen, und zwar mit abriebbeständigem coPET bzw. PA als Material auf der Fadenoberfläche. Das PET-Polymer im Kern weist weiterhin die tiefere Dehnbarkeit und Relaxation auf. Dazu sei als Fadenmaß eine Menge von 10 bis 90 Fäden je cm – bevorzugt 48 bis 90 Fäden je cm – vorgegeben.
Von erfinderischer Bedeutung ist die Maßgabe, dass der Durchmesser der Fäden in Umfangsrichtung der Schablone gleich oder größer ist wie/als der Durchmesser der Fäden in Richtung der Schablonenlängsachse.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine zylindrische Schablone aus einem Gewebe mit sich kreuzenden Fäden aus Kunststoffilamenten für rotativen Siebdruck, deren in eine Richtung verlaufenden Fäden sowie die sie querenden Fäden aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind. Für diese Schablone gelten ebenfalls die vorstehend beschriebenen Maßgaben.
Diese Schablonen werden bevorzugt in der Keramikindustrie und im Glasdruck eingesetzt, also für das Bedrucken von harten Oberflächen mit abrasiven Farbsystemen.
Mit diesen Maßgaben wird folgendes erreicht:

• hohe Auflagenfestigkeit für Rotationsdruck;
• erhöhte Widerstandsfestigkeit, dort wo der Zylinder an die Kante – z. B. einer Fliese – stößt;
• bessere Haftung der Emulsion auf PA;
• erhöhte Widerstandsfestigkeit dort, wo die Rakel die abrasiven Farben über und durch das Gewebe reibt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt jeweils schematisch in:
1: einen Schnitt durch ein Gewebe;
2: eine Schrägsicht auf eine zylinderförmige Schablone.
Ein Gewebe 10 für eine in 2 angedeutete zylindrische Schablone 12 weist gemäß 1 parallel zur Zylinderachse A Fäden 14 des Durchmessers d auf, aus einem Fadenmaterial mit tiefer Dehnbarkeit und Relaxation (Kriechen des Materials unter Spannung), beispielsweise aus PET, einer aus einem Schmelz-Spinnprozess hervorgegangenen Polyethylenterephtalat-(PETP-)Faser oder aus PEN. Die tiefe Dehnung – verbunden mit einer tiefen Relaxation – verhilft der Schablone 12 zu einem besseren Passer im Vergleich zu Schablonen aus Polyamid-(PA-)Gewebe.
Ein Faden 16 des Durchmessers e wird aus einem Fadenmaterial hoher Abriebfestigkeit – etwa aus Polyamid wie PA 2000 – gebildet. Die beidseits der Fäden 14 entstehenden Kröpfungen 18 bestimmen dabei zwei parallele Ebenen E und E₁.
Schablonen 12 aus diesem Gewebe 10 weisen eine höhere Abriebfestigkeit auf als Schablonen, die aus PET bestehen, und besitzen somit höhere Auflagenbeständigkeit. Im übrigen kann auch ein dickerer abriebsresistenter Faden 16 eingesetzt werden, um die gespannten, abriebsempfindlicheren Fäden 14 noch stärker zu schützen.
Das Gewebe 10 lässt sich ohne bedeutende ”Bauchbildung” zu einer rotativen Schablone 12 spannen. Eine solche Bauchbildung ist bei 20 in 2 angedeutet, bei 22 die ideale Oberfläche des Zylinders.
Im Vergleich zu PET-Geweben kann bei Einsatz von PET sowie PA auch eine verbesserte Haftung der Emulsion auf diesem neuartigen Gewebe 10 erreicht werden; PA-Materialien erbringen im Vergleich zu PET-Materialien eine bessere Haftung der Emulsion.

Claims

Gewebe mit sich kreuzenden Fäden (14, 16) zum Herstellen einer zylindrischen Schablone (12) für rotativen Siebdruck, das mit einer Emulsion, insbesondere einer lichtempfindlichen Emulsion, beschichtbar ist, wobei die Fäden (14) des Gewebes (10) in einer ersten Richtung aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind als die Fäden (16) des Gewebes (10) in einer zweiten, kreuzenden Richtung, wobei die Fäden (14, 16) aus Kunststoffilamenten sind, wobei das Fadenmaterial der für die in erster Richtung der Längsachse (A) der zylindrischen Schablone (12) bestimmten Fäden (14) des Gewebes (10) eine geringere Dehnbarkeit und Relaxation aufweist als das Fadenmaterial der Fäden (16) in zweiter Richtung, der Umfangsrichtung, der zylindrischen Schablone und die in Umfangsrichtung bestimmten Fäden (16) aus einem Fadenmaterial höherer Abriebfestigkeit bestehen als die Fäden (14) in Richtung der Längsachse (A).
Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenmaterial für den in Richtung der Schablonenlängsachse (A) verlaufenden Faden (14) PET bzw. PEN enthält oder aus diesem besteht.
Gewebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenmaterial für den in Richtung der Schablonenlängsachse (A) verlaufenden Faden (14) ein PET aus einem hochviskosen Ausgangsmaterial mit reduzierter Dehnbarkeit ist.
Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenmaterial für den in Umfangsrichtung verlaufenden Faden (16) Polyamid enthält oder aus diesem besteht.
Gewebe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Polyamid (PA) mit reduzierter Dehnung.
Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Fadenmaterial für den in Umfangsrichtung verlaufenden Faden (16) in Form von PETcoPET, wobei coPET ein Material auf der Fadenoberfläche ist, oder durch ein Fadenmaterial für den in Umfangsrichtung verlaufenden Faden (16) in Form von PET-PA, wobei PA ein Material auf der Fadenoberfläche ist.
Gewebe nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen PET-Kern mit reduzierter Dehnbarkeit und Relaxation.
Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (e) der Fäden (16) in Umfangsrichtung der Schablone (12) gleich oder größer ist wie/als der Durchmesser (d) der Fäden (14) in Richtung der Schablonenlängsachse (A).
Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch 10 bis 90 Fäden je cm, bevorzugt 48 bis 90 Fäden je cm.
Zylindrische Schablone (12) für rotativen Siebdruck aus einem Gewebe mit sich kreuzenden Fäden (14, 16), wobei die Werkstoffe der Fäden (14) einer ersten Richtung und der Fäden (16) einer kreuzenden, zweiten Richtung unterschiedlich sind, wobei die Fäden (14, 16) aus Kunststoffilamenten sind und das Fadenmaterial der in erster Richtung der Längsachse (A) der zylindrischen Schablone (12) verlaufenden Fäden (14) eine geringere Dehnbarkeit und Relaxation aufweist als das Fadenmaterial der Fäden (16) in zweiter Umfangsrichtung der zylindrischen Schablone und die in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden (16) aus einem Fadenmaterial höherer Abriebfestigkeit bestehen als die Fäden (14) in Richtung der Längsachse (A).
Schablone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenmaterial für den in Richtung der Schablonenlängsachse (A) verlaufenden Faden (14) PET bzw. PEN enthält oder aus diesem besteht.
Schablone nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenmaterial für den in Richtung der Schablonenlängsachse (A) verlaufenden Faden (14) ein PET aus einem hochviskosen Ausgangsmaterial mit reduzierter Dehnbarkeit ist.
Schablone nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekenneichnet, dass das Fadenmaterial für den in Umfangsrichtung verlaufenden Faden (16) Polyamid enthält oder aus diesem besteht.
Schablone nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Polyamid (PA) mit reduzierter Dehnung.
Schablone nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch ein Fadenmaterial für den in Umfangsrichtung verlaufenden Faden (16) in Form von PETcoPET, wobei coPET ein Material auf der Fadenoberfläche ist, oder durch ein Fadenmaterial für den in Umfangsrichtung verlaufenden Faden (16) in Form von PET-PA, wobei PA ein Material auf der Fadenoberfläche ist.
Schablone nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen PET-Kern mit reduzierter Dehnbarkeit und Relaxation.
Schablone nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (e) der Fäden (16) in Umfangsrichtung der Schablone (12) gleich oder größer ist wie/als der Durchmesser (d) der Fäden (14) in Richtung der Schablonenlängsachse (A).
Schablone nach einem der Ansprüche 10 bis 17, gekennzeichnet durch 10 bis 90 Fäden je cm, bevorzugt 48 bis 90 Fäden je cm.
Siebdruckanordnung mit einem Rakel und einer Schablone (12), welche ein Gewebe (10) aufweist mit sich kreuzenden Fäden, das mit einer Emulsion beschichtbar ist, wobei die Fäden (14) des Gewebes (10) in einer ersten Richtung an unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind als die Fäden (16) des Gewebes (10) in einer zweiten, kreuzenden Richtung, wobei im Wesentlichen nur die Fäden (14) der ersten Richtung vorgespannt sind, wobei die erste Richtung senkrecht zur Streichrichtung der Rakeleinrichtung verläuft.
Verwendung einer Schablone nach einem der Ansprüche 10 bis 18 für das Behandeln von keramischen Oberflächen sowie Glasoberflächen.