DE1671630C3 - Anwendung von Lochfolien als Schablonenträger für Siebdruck - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schablonenträger für Siebdruck, aus dem ein lichtempfindliches Siebdruckmaterial hergestellt werden kann, mit dem ausgehend von positiven oder negativen photographischen Vorlagen mit Wasser- und Lösungsmittel-Farbe sehr scharfe Drucke erhältlich sind.

Es ist bekannt, und in den Siebdruckereien zur Herstellung einer Druckform nach dem am meisten angewendeten direkten Siebdruck-Verfahren üblich, ein Kunststoff- oder Metall-Gewebe auf den Siebdruckrahmen zu spannen, mit einer lichtempfindlichen Kopierlösung zu beschichten, zu trocknen, unter einer Vorlage zu belichten und die durch Lichteinwirkung löslich gewordenen oder nicht vernetzten Schichtteile aus den Gewebemaschen mit Wasser oder einem anderen passenden Entwickler zu entfernen. Die so hergestellte Photoschablone (vgl. DIN 1661U) kann zum Durchdruck von Siebdruckfarben auf den Bedruckstoff verwendet werden. Positiv arbeitende Siebdruck-Kopierschichten haben sich jedoch bis jetzt aus beschichtungs-technischen Gründen in der Praxis nicht durchgesetzt.

Die Wahl des Siebdruckschablonenträgers wird im wesentlichen bestimmt durch die Feinheit der wiederzugebenden Tex.¹- und/oder Bilddetails, durch die verlangte Druckauflage, durch die gewünschte Stärke des Farbantrags und durch die Rakel. Das verwendete Gewebe muß um so stärker und damit automatisch um so gröber sein, je mehr die Druckform mechanisch beansprucht wird. Umgekehrt sind Gewebe mit feinen Fäden und großer Maschenzahl zwar zur Wiedergabe feiner Linien und auch Raster geeignet und geben nicht so leicht oder überhaupt nicht Anlaß zum sogenannten Sägezahn-Effekt, sie sind aber empfindlicher und noch teurer. Außerdem zeigen alle Gewebe je nach Fadendicke und Maschenzahl eine mehr oder weniger stark gewellte Oberfläche auf beiden Seiten. Diese Welligkeit ist nur durch bcidseitiges Beschichten mit Kopierlösung zufriedenstellend zu glätten. Bei stabilen dickeren Geweben sind zur Herstellung glatter Schablonen mehrere Beschichtungsvorgänge mit Zwischentrocknung und zur Belichtung der relativ dicken Kopierschichten auch relativ lange Belichtungszeiten nötig.

Aufgabe der Erfindung war es, Siebdruckschablonenträger zur Verfügung zu stellen, die Schablonen mit höherer Bildauflösung und zugleich höherer Fertigkeit ergeben und die selbst so maßhaltig sind, daß sie nicht aufgespannt zu werden brauchen.

Erfindungsgemäß wird die Anwendung von durch Elektronenstrahlen perforierten Lochfolien aus Kunststoff oder Metall als Schablonenträger für deSiebdruck vorgeschlagen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Schablonenträger sind für die Herstellung brauchbarer vorbeschich-S leter sowohl positiv als auch negativ arbeitender Siebdruckfolien hervorragend geeignet.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten 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 -Flächeneinheit kontinuierlich durchbohrt werden. Das Verhältnis von Lochdurchmesser zur Lochlänge (Porenlänge) und

¹S Lochdicke ist in weiten Grenzen veränderlich, ohne die mechanischen Eigenschaften der Folie wesentlich zu verschlechtern. An den sehr reißfesten Polyesterfolien von z. B. 50 μ Dicke mit 8000 Loch pro cm² bei einem Lochdurchmesser von 50 μ beträgt die

Reißfestigkeit der Lochfolie 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 fur Siebdruckschablonen sowohl aus Kunststoff-Folien wie Polyester, Polyolefinen, Polyamiden und Polycarbonaten als auch aus Metall-Folien wie Aluminium und Stahl, da mit Elektronenstrahl«, η ebenso Perforationen von Kunststoffen und Metallen möglich sind. Perforierte V2A-StahI-Folien können also mit Vorteil Stahlgewebe ersetzen. Darüber hinaus ist es möglich, aus verschiedenen Kunststoff-Folien kaschierte, metallbedampfte und mit Metall kaschierte Kunststoff-Folien ebenfalls zu perforieren und diese für lichtempfindliches Siebdruckmaterial zu verwenden. So erhält man Siebdruckformen, deren Oberflächeneigenschaften auf der Rakel- und der Druck-Seite verschieden sind. Je nach Abstimmung der mehr hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften der beiden Oberflächen dieses veredelten Siebmaterials mit den mehr hydrophoben (bei Lösungsmittelfärben) oder hydrophilen (bei Wasserfarben) Eigenschaften der Druckfarben können die Benetzungs- bzw. Abstoßunga-Eigenschatten zur Verbesserung des Druckablaufs ausgenützt werden.

Die Dimensionen der kontinuierlich perforierbaren und brauchbaren Lochfolien für Siebdruckmaterial bewegen sich etwa in folgenden Grenzen:

Folien- Loch- Loch

dicke durchmesser dichte

(Loch
cm²}
Kunststoffe 5 bis 120 μ 3 bis 50 μ etwa 100 bis 80 000 Metalle 20 bis 300 μ 10 bis 100 μ etwa 100

bis 50000

Vorzugsweise werden Lochfolien aus gestreckten Kunststoff-Folien, im speziellen aus biaxial verstrecktem Polyester von 50 bis 100 μ Dicke verwendet, deren Lochdurchmesser nicht unter 20 μ liegt.

Das Aufbringen der lagerfähigen lichtempfindlichen Kopierlösungen auf Lochfolien der genannten

Herstellungsarten kann durch Tauchen (Tränken) oder Aufrakeln geschehen; die Löcher (Poren) brauchen nur mit Kopierlösung gefüllt zu sein. Der beidseitig auf der glatten Folienoberfläche dabei entstehende, eventuell ungleichmäßig verlaufende Flüssigkeitsfilm wird bei der Beschichtung der Siebe zweckmäßigerweise abgestreift, denn er ist nicht notwendig. Der Feststoffgehalt der Kopierlösungen sollte möglichst hoch sein, um in möglichst nur einem Beschichtungs- und Trocknungs-Vorgang die Löcher ausreichend mit Kopierschicht zu füllen. Jc kleiner der Lochdurchmesser ist und je höher die Lochdichte sein kann, um so geringer kann die Füllung der Löcher sein, die zum Verschließen der Nichtbildsteilen gegen den Durchdruck der Siebdruckfarbe völlig genügt. Der auf diese Weise mögliche zusätzlich geringe Kopierschicht-Antrag im Vergleich zu annähernd glatt beschichtetem Siebdruckgewebe bringt eine weitere Erhöhung der praktischen Lichtempfindlichkeit des beschichteten Materials bei gleichzeitiger Einsparung von Kopierlösung.

Die Lochfolien aus Kunststoff, Metall oder metallkaschiertem Kunststoff können als Siebdruckschablonen-Träger natürlich auch zur Selbstbeschichtung zu Photo-Direktschabloben, z.B. mit Bichromat Kopierlösung, und auch zur Herstellung von indirekten Photoschablonen nach den Übertragungsverfahren, z.B. Pigmentpapier, und auch für mechanisch hergestellte Schablonen, z.B. Lack- und Schnitt-Schablonen, verwendet werden. Ein weiterer großer Vorteil des neuen Siebdruck-MateriaJs liegt aber darin, daß bei der möglichen großen Lochdichte, gleichzeitig der großen Festigkeit und Glätte die Vorbeschichtung mit nicht nur negativ sondern auch mit positiv arbeitenden Kopierlösungen möglich, zumindest wesentlich besser als bei Geweben möglich ist. Der Grund dafür ist, daß die Siebdruckmaterialien aus bereits verstreckten Kunststoff-Folien oder aus Metall-Folien direkt mit hinreichender Spannung auf den Siebdruckrahmen aufgebracht werden können und nicht wie die relativ stark dehnbaren Gewebe noch nachgespannt werden müssen.

Zur Vorbeschichtung der Lochfolien können alle bekannten lagerfähigen Negativ- und Positiv-Kopierpräparate verwendet werden. Gute Ergebnisse wurden erzielt mit Negativ-Schichten, die als lichtempfindlichen Teil monomere und polymere Diazo-Veibindungen, Azido-Verbindungen oder Photopolymere enthielten und Positiv-Schichten, deren lichtempfindliche Verbindungen Derivate der Orthochinondiazide sind.

Nach der Belichtung des Siebes mit UV-reichem Licht unter einer positiven (bei negativ-arbeitenden Kopierschichten) bzw. negativen Vorlage (bei positiv-arbeitenden Kopiercchichten) wird die Schicht an den Bildstellen aus den Löchern (Poren) mit dem dazugehörigen Entwickler entfernt. Die Entwicklerflüssigkeit kann je nach Kopierschicht kaltes od»r warmes (fließendes) Wasser, eine wäßrige, alkalische, eventuell Lösungsmittel enthaltende Salzlösung sein oder aus organischem Lösungsmittel oder auch Lösungsmittel-Gemischen bestehen.

Auch wenn der Entwickler die Kopierschicht nicht anquillt, ist es doch vorteilhaft, die Siebdruckschablone vor Druckbeginn ausreichend 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 wieder für eine neue Beschichtung verwendbar.

Die folgenden Beispiele beschreiben einige der vie-S len möglichen Ausführungsformen des neuen Siebdruckmaterials:

Beispiel 1

Eine 50 μ dicke biaxial verstreckte Polyesterfolie, die mit Elektronenstrahlen zu einer Lochfolie mit 8000 Loch pro cm² und 20 μ Lochdurchmesser perforiert worden war, wurde durch Tauchen in eine Lösung von 3 g eines Estergemisches von 2,3,4-Trihy-

droxy-benzophenon und Naphthochinone l,2)-diazid-(2)-5-sulfonsäure, 10 g m-Kresol-Formaldehyd-Novolak, 0,3 g Ricinusöl und 0,5 g Methylviolett BB in 100 ml Äthylenglykolmonome thy lather beschichtet, durch Abstreifen beidseitig vom Überschuß be-

_2Q freit 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 Feststoffgehalts der Kopierlösung nicht nötig war.

₂. Dieses so vorbeschichtete lichtempfindliche lagerfähige Siebdruckmaterial wurde im Kopierrahmen unter einer negativen Vorlage 6 min mit UV-Licht einer 18 Ampere Kohlenbogenlampe im Abstand von 80 cm belichtet, wonach die Kopierschicht in den Lo-

ehern der belichteten Stellen in der folgenden waßrig-alkalischen Entwicklerlösung löslich ist: 5,5% Natriummetasilikat 9 H₂O 3,4% Trinatriumphosphat 12 H₂O 0,4% Mononatriuraphosphat (wasserfrei) 91,7% Wasser

Zum Entwickeln genügte Eintauchen oder Übergießen der beschichteten Folie und nach etwa 2 min Abspülen oder Absprühen mit Wasser. Längere Einwirkung des Entwicklers und/oder Bewegen der Folie

ist ohne negativen 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 die getrocknete Folie gleichmäßig auf den Siebdruckrahmen plan aufgebracht, befestigt und eine 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. Falls noch entschichtet werden soll, so kann diese Positiv-Kopierschicht durch Spülen mit Lösungsmitteln, z.B. Aceton oder durch Nachbelichten und Spülen mit Entwickler entfernt werden.

Beispiel 2

Ein j 50 μ dicke biaxial verstreckte, elektronisch gelochte Polyesterfolie mit 8000 Loch/cm² und 50 μ Lochdurchmesser wurde mit einer negativ-arbeitenden Siebdruck-Kopierlösung durch Aufrakeln beschichtet und getrocknet. Die Kopierlösung bestand aus einer Mischung von 100 g einer handelsüblichen Siebdruckemulsion, die Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat und kleine Mengen Weichmacher enthielt und einen Gesamtfeststoffgehalt von etwa 38% hatte, mit

20 ml einer 10 gewichtsprozentigen wäßrigen Losung eines Kondensationsprodukts aus Diphenylamin-4-diazoniumsulfat und Formaldehyd. Dieses so vorbeschichtete lichtempfindliche lagerfähige Siebdruckmatertal wurde unter einer positiven Vorlage belichtet und an den unbelichtet gebliebenen Stellen mit Wasser entwickelt und wie in Beispiel 1 beschrieben zum Drucken verwendet. Mit einer handelsüblichen roten 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 auf den Siebdruckrahmen aufgespannte 120 μ dicke elektronisch perforierte Aluminiumfolie mit 3000 Loch pro cm² und 60 μ Lochdurchmesser wurde mit der in Beispie! 2 beschriebenen Kopierlösung sensibilisiert. Auch dieses Material kann zum Siebdruck verwendet werden.

Beispiel 4

Eine Polyurethan-vernetzte Alginat-Isoporenmembran als Lochfolie von 80 μ Dicke, 45 μ Lochdurchmesser und 2S0O !Loch pro cm² wurde mit einer Cinnamat enthaltenden Photopolymer-Kopierlösung durch einige Minuten Tauchen beschichtet, getrocknet, belichtet und entwickelt durch einige Minuten Bewegen in einem 1:1 Gemisch von Äthylacetat-Butylacetat. Wenn die letzten Poren der Bildpartien geöffnet sind, wird mit Essigester nachgewaschen und getrocknet. Ein kleiner Siebdruckrahmen wurde mit diesem Material bespannt und zum Drucken Siebdruckfarben verwendet, die um die Hälfte verdünnt worden waren.

Beispiel 5

Eine 100 μ dicke elektronisch gelochte Slahlfoüc mit 8000 Loch pro cm² vom Lochdurchmesser 50 μ wurde mit einer Siebdruck-Kopierlösung beschichtet, die als lichtempfindliche Verbindung Diphenylamin-Diazonium-Salz und Formaldehyd enthält. Damit wird wie bei Beispiel 2 eine Siebdruckforrn hergestellt.

ίο Beispiel 6

Eine nach dem Kendall-Verfahren hergestellte 20 μ dicke biaxial verstreckte Polyester-Lochfolie mit 50 Loch pro cm² und 300 μ I^jchdurchmesser wurde mit der gleichen Kopierlösung wie in Beispiel 2 dop-¹S pelt beschichtet und getrocknet. Auch mit diesem Siebdruckmaterial können großflächige Motive gedruckt werden.

Beispiel 7

^ao Eine 50 μ dicke biaxial verstreckte und einseilig mit Aluminium bedampfte elektronisch perforierte Polyesterfolie mit 50 μ Lochdurchmesser und 1000 Loch pro cm² wurde ausreichend mit einer Negativ-Kopierlösung aus 90 ml einer 10%igen Polyamidlö-

^a5 sung in 80%igem Äthanol und einer Lösung von 2,5 g 4,4-diazido-stilben-2,2 -disulfonsaurem Natrium in 5 ml Wasser und 5 ml Äthylenglykolmonomethyläther beschichtet und getrocknet. Das Polyamid war durch Kondensieren aus 3 Gewichtsteilen Hexame thylendiaminadipat und 2 Gewichtsteilen ε-Capro- lactam hergestellt worden. Dieses Material wurde auf der Polyester-Seite unter einer positiven Vorlage belichtet, mit Methanol entwickelt und dann wie üblich druckfertig gemacht. Die fette, in Lösungsmittel gelö ste Siebdruckfarbe wurde an der Polyester-Seite auf- gerakelt und druckte von der Aluminium-Seite dieser Siebdruckform.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anwendung von durch ElektronenstrahJen perforierten LoclTplien aus Kunststoff oder Metall als Schablonenträger für Siebdruck.

2. Anwendung von Lochfolien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus biaxial verstreckter Polyesterfolie bestehen.

3. Anwendung von Lochfolien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Stahl bestehen.