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Druckwerkzeug zur Verwendung in einem Fotodruckverfahren Die Erfindung
bezieht sich auf ein Druckwerkzeug zur Verwendung in einem Fotodruckverfahren, bei
dem ein auf das lichtdurchlässige Druckwerkzeug aufgebrachtes und durch eine lichtdurchlässige
Schutzschicht aus Kunststoff abgedecktes Bildmuster durch Belichten auf eine fotoempfindliche
Schicht eines Halbzeuges übertragen wird.
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In der Druckereitechnik und auf verwandten Gebieten, insbesondere
der Ätztechnik werden bekanntlich Druckbilder durch Kontaktkopieren von Glas oder
auch Eilmdruckwerkzeugen auf metallkaschierte, mit einer fotoempfindlichen Schicht
abgedeckte Platten aus elektrisch nicht leitendem Material, die hinfort als Halbzeug
bezeichnet werden, durch Belichten übertragen, Die fotoempfindliche Schicht weist
nach dem Belichtungsvorgang an belichteten und unbelichteten Stellen unterschiedliche
chemische Eigenschaften auf, worauf auch ihre geläufige Bezeichnung Resist hinweist.
Dabei müssen sogenannte positive von negativen Resisten unterschieden werden.
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Negative Resiste sind an belichteten Stellen gegenüber Lösungsmitteln,
Ätzbadern und galvanischen Lösungen resistent, bei positiv wirkenden Resisten werden
die belichteten Stellen frei entwickelt.
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Es sind viele Anwendungsfälle denkbar, in denen ein solches Druckwerkzeug
nicht nur einmal für eine Reihe von Kopien, sondern mehrfach für kleinere Serien
verwendet-wird. Da die Herstellung von Druckwerkzeugen verhältnismäßig teuer ist
-man denke in diesem Zusammenhang z.B. an die Verwendung des Fotodruckverfahrens
bei der Herstellung von Leiterplatten,
bei der sich das zu übertragende
Bildmuster aus einer Vielzahl von Leiterbahnanordnungen zusammensetzt, für die eine
exakte Maßhaltigkeit gefordert wird - wird versucht, für die Druckwerkzeuge eine
möglichst hohe Standzeit zu erreichen.
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Man hat deshalb die Druckwerkzeuge auch bereits zumindestens auf ihrer
das Bildmuster tragenden Oberfläche durch eine lichtdurchlässige, gegenüber äußeren
mechanischen Beschädigungen und auch chemischen Angriffen möglichst unempfindliche
Schutzschicht, z.B. aus Acrylharz abgedeckt. Diese Maßnahme verringert die Gefahr,
daß die dünne, das Bildmuster tragende Schicht, die eine Fotoemulsion oder eine
Bleisulfidschicht sein kann, verletzt wird, Das bedeutet auch, daß sich mit solchen
Abdeckschichten der Retuschieraufwand an bereits benutzten Druckwerkzeugen verringern
läßt.
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Eine Schutzschicht aus Acrylharz werden jedoch den vielfältigen Anforderungen,
die man an sie stellen muß, nicht voll gerecht. Sie ist relativ weich, so daß sich
kleine, als Verunreinigung auftretende Festkörper leicht eindrücken und zumeist
nicht mehr entfernen lassen. Zur Reinigung dürfen organische Lösungsmittel nicht
verwendet werden, da Acrylharz gegen sie nicht resistent ist. Sie hat weiterhin
den Nachteil, daß beim Ablösen einer einmal unbrauchbar gewordenen Schutzschicht
die Retuschierfarbe teilweise mitgenommen wird,eine eventuell notwendige Neubeschichtung
von Druckwerkzeugen ist daher aufwendig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein bei einem Fotodruckverfahren
verwendbares Druckwerkzeug mit einer Schutzschicht zu schaffen, die geeignete optische
Eigenschaften besitzt, um die mit dem Druckwerkzeug an sich mögliche Druckqualität
zu erhaltene die aber darüber
hinaus den Anforderungen in bezug
auf Kratzfestigkeit und Beständigkeit gegenüber chemischen Angriffen voll gerecht
wird.
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Bei einem Druckwerkzeug der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druckwerkzeug durch eine Schutzfolie abgedeckt
ist, die aus mindestens zwei Schichten derart aufgebaut ist, daß die innen liegende
Schicht eine gute Haftfähigkeit gegenüber der Oberfläche des Druckwerkzeuges und
die außen liegende Schicht eine hohe Kratzfestigkeit und hohe Beständigkeit gegenüber
Lösungsmitteln besitzt. Diese Ausbildung der Schutzschicht als Verbundfolie ist
allen bisher bekannten Schutzschichten, wie dem genannten und vor allem verwendeten
Acrylharz, aber auch Zweikomponentenlacken und Filnspray in ihren chemischen und
mechanischen Eigenschaften überlegen.
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Dies zeigt insbesondere eine Weiterbildung der Erfindung, bei der
als Schutzfolie eine aus zwei Schichten aufgebaute, an sich bereits bekannte Verbundfolie
verwendet wird, deren außen liegende Deck#iliitaus Polytherephtalsäureester und
deren innen liegende Haftschicht aus Polyäthylen besteht.
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Diese für die Verpackungstechnik entwickelte und auf diesem Gebiet
inzwischen handelsübliche Verbundfolie eignat sich auch für die Abdeckung von Film-
oder Glasdruckwerkzeugen und zwar für beide gleichermaßen vorzüglich. Die außen
liegende Deckschicht der Verbundfolie besitzt eine hohe chemischt und mechanische
Beständigkeit, dadurch läßt sich die Standzeit der Druckwerkzeuge verlängern. Die
Schutzfolie ist dampfdicht und vermeidet dadurch bei kurzfristiger Einwirkung bzw.
verzögert bei langfristiger Einwirkung das Eindringen von Feuchtigkeit aus der Umgebung
in Fotoemulsion oder Filmträgermaterial und verhindert dadurch bei Filmdruckwerkzeugen
starke Maß schwankungen. Außerdem kann diese Schutzfolie bei Bedarf wieder von den
Druckwerkzeugen abgezogen werden,
ohne daß das Bildmuster beschädigt
wird. Sie wird handelsüblich mit einer gleichmäßigen Schichtdicke geliefert, besitzt
daher eine weitgehend konstante Lichtabsorption, die die Druckqualität auf den Halbzeugen
nicht beeinflußt. Dabei ist ihre Verarbeitung sehr einfach, sie kann mit handelsüblichen,
entsprechend eingestellten Laminiergeräten unter Druck und Wärme direkt auf die
Film- bzw. Glasdruckwerkzeuge aufgewalzt werden und ist als Massenprodukt sehr preisgünstig.
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Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen
gekennzeichnet und werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
der Erfindung näher erläutert.
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Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt,
dabei zeigt Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Laminiergerätes, mit dem eine derartige
Verbundfolie auf ein Druckwerkzeug aufzubringen ist und Fig. 2 einen Ausschnitt
aus der in Fig. 1 gewählten Darstellung, der dort mit II bezeichnet ist und unmittelbar
den Laminiervorgang zeigt.
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Fig. 1 und Fig. 2 zeigen schematisch das Beschichten eines Glasdruckwerkzeuges
4 mit einer Verbundfolie 2 in einem Laminiergerät. Die Verbundfolie 2 wird von einer
Vorratsrolle 1 abgezogen und durchläuft zunächst eine Reinigungsstation 3.
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Din Reinigung der Verbundfolie 2 ist erforderlich, da diese in gepudertem
Zustand angeliefert wird, wobei der Puder Korngrößen bis zu 100 /um ~ aufweist.
Würde er zwischen das Druckwerkzeug 4 und die Verbundfolie 2 einkaschiert, so hätte
das Unebenheiten, teilweise sogar Zeltbildungen zur Folge, diese Störungen würden
zu Fehlern beim Belichten von Halbzeugen beispielsweise zu Überstrahlungen führen;
der Puder muß also unbedingt entfernt werden. Das geschieht in der Reinigungsstation
3
durch Abwischen der Verbundfolie 2 mit einem Antistatiktuch, d.h. einem mit flüssigem
Antistatikum getränktem Flanellstoff. Die in den Flanellstoff eingelagerte Substanz
sorgt dabei lediglich für gutes Gleiten auf der Folie, da ungetränkter Flanell auf
der Folienfläche zu stark gebremst, d.h. ein gleichmäßiger Wischvorgang bei gleitender
Reibung verhindert wird, so daß die Reinigungswirkung nicht ausreicht.
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Aus der Reinigungsstation 3 kommend, läuft die Verbundfolie 2, wie
schematisch angedeutet, über einen elektrisch beheizten Heizschuh 5, der die Verbundfolie
auf die notwendige Laminiertemperatur aufheizt.
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Der eigentliche Laminiervorgang ist in Fig. 2, einem Ausschnitt aus
Fig. 1, dargestellt. Zwischen zwei angetriebenen Laminierwalzen 6 ist ein Glasdruckwerkzeug
4 zu erkennen. Es kommt durch Abwischen mit einem Antistatiktuch und Isopropylalkohol
gereinigt in das Laminiergerät und besteht aus dem Trägermaterial, einer Glasplatte
41, die auf ihrer Oberseite eine Bildmusterschicht 42 trägt. Dieser Bildmusterschicht
42 ist die Verbundfolie 2 zugekehrt, die ihrerseits zwei Schichten 21 und 22 besitzt.
Die nach dem Laminieren innen liegende Haftschicht 2? ist bei dieser Verbundfolie
aus Polyäthylen und etwa 30 1um stark. Diese thermoplastische Schicht wird beim
Aufheizen am Heizschuh 5 weich und verbindet sich unter dem Druck der Laminierwalzen
6 mit der Bildmusterschicht 42 des Druckwerkzeuges 4 so weit, daß eine für diese
Zwecke günstige Haftfestigkeit erreicht wird. Die gewünschte Haftfestigkeit liegt
nämlich in einem verhältnismäßig engen Bereich. Sie muß groß genug sein, daß sich
die Verbundfolie 2 von dem Glasdruckwerkzeug 4 bei normalem Gebrauch nicht löst
und damit dessen Bildmusterschicht 42 ausreichend schützt. Sie soll aber auch begrenzt
sein, damit es möglich ist, die Verbundfolie 2 von der Bildmusterschicht
42
des Glasdruckwerkzeuges 4 ohne eine Beschädigung der Bildmusterschicht 42 zu lösen.
Dies kann aus zwei Gründen notwendig werden: Beim Beschichten des Glasdruckworkzeuges
mit der Verbundfolie 2 können Fehler auftreten, es können sich Falten bilden oder
Fremdkörper zwischen die Verbundfolie und das Glasdruckwerkzeug einlaminiert werden.
Zum anderen machen Beschädigungen der Verbundfolie 2 nach Erreichen der Standzeit
eine Erneuerung notwendig.
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Die nach dem Laminieren außen liegende Schutzschicht 22 der Verbundfolie
besteht aus Polytherephtalsäureester und ist etwa 12/um stark. Sie besitzt eine
gute Beständigkeit gegen Wasser, Öle, Fette, Säuren, Laugen, Lösungsmittel und andere
Chemikalien und bietet einen guten Schutz gegen Abrieb, Stösse und anderen mechanischen
Angriff. Sie wird zwar durch scharfe und spitze Gegenstände angeritzt, dabei entstehen
milchig trübe Schnittstellen, Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß sich solche
Schnitte nicht auf die Druckqualität beim Belichtungsvorgang auswirken.
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Vorstehende Erläuterungen haben gezeigt, daß die Veriahrensparameter
beim Laminiervorgang wesentlich das Ergebnis beeinflussen. Das als Haftschicht verwendete
Polyäthylen läßt sich bei Temperaturen von 120 bis 1800 kaschieren. Für den vorliegenden
Anwendungsfall hat sich gezeigt, daß die Haftung der Verbundfolie 2 auf dem Glasdruckwerkzeug
4 optimal wird, wenn bei einer Laminiergeschwindigkeit von etwa 5 mlmin eine Beschichtungstemperatur
an der oberen Grenze dieses erwähnten Bereiches gewählt wird. Eine zu niedrige Laminiertemperatur
hat ungenügende Haftung zur Folge und ergibt insbesondere bei bleichgeätzten Glasdruckwerkzeugen,
bedingt durch die Reliefstruktur ihrer Oberfläche, eine Vielzahl von Lufteinschlüssen.
Eine zu hohe Temperatur dagegen führt zur Runzelbildung bei der Verbundfolie. Die
bei den handelsüblichen Laminiergeräten anstellbare Anpreßkraft der Laminierwalzen
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sullte maximal gewählt sein, ein daraus resultierender unterschiedlicher
Druck bei verschiedenen Glas stärken und Formaten des Glasdruckwerkzeuges 4 wirkt
sich auf die Qualität der Druckerzeugnisse nicht erkennbar aus.
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Vorstehend wurde ein Beispiel der Erfindung beschrieben, bei dem ein
Glasdruckwerkzeug mit einer Verbundfolie beschichtet wird. Die Beschichtung von
Filmdruckwerkzeugen geschieht analog zu dem geschilderten Ablauf. Da diese Druckwerkzeuge
durch Klimaeinflüsse jedoch der Gefahr des Verziehens weit mehr ausgesetzt sind,
kann es sinnvoll sein, Filmdruckwerkzeuge beidseitig mit Verbundfolie zu beschichten.
Dies ist entweder mit doppelseitig arbeitenden Laminiergeräten oder auch mit zweimaligem
Durchlauf durch ein einseitig arbeitendes, also ein oben beschriebenes Gerät möglich.
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4 Patentansprüche 2 Figuren