DE69918006T2

DE69918006T2 - Wärmeempfindliches Schablonenblatt

Info

Publication number: DE69918006T2
Application number: DE1999618006
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Inashiki-gun Ibaraki-ken Kinoshita; Hiroshi Inashiki-gun Ibaraki-ken Watanabe
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: JP3407862B2; EP0987124B1; JP2000085259A; DE69918006D1; EP0987124A1; US6811866B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wärmeempfindliche Druckschablone, insbesondere eine wärmeempfindliche Druckschablone, die während des Zuführens kein Verklemmen in einer Schablonendruckvorrichtung verursacht und bei der zum Zeitpunkt des Wickelns um eine Drucktrommel oder Beladens auf eine Drucktrommel keine Faltenbildung auftritt, und welche scharfe Bilder liefern kann.
Konventionelle wärmeempfindliche Druckschablonen liefern nicht notwendigerweise zufriedenstellende Schärfen der gedruckten Bilder, insbesondere mangelt es an der Gleichmäßigkeit der flächigen Bereiche der Bilder. Es gibt mehrere Ursachen dafür, eine liegt in den Fasern, die das poröse Substrat der Druckschablone bilden.
Beispielsweise besitzen die dünnen Papiere, welche natürliche Fasern enthalten und am häufigsten als Substrat verwendet werden, einen relativ dicken und ungleichmäßigen Faserdurchmesser und sind flach. Aus diesem Grund kommt es leicht zu einem ungleichmäßigen Durchfluss der Tinte, insbesondere wird der Durchfluss der Tinten oftmals durch die Fasern beeinträchtigt, die unmittelbar unter den perforierten Teilen der Druckschablone liegen, wodurch ein Ausbleichen der gedruckten Bilder verursacht wird. Zudem wird die Glätte der Oberfläche einer auf das Substrat laminierten Folie durch die dicken Fasern verschlechtert, wodurch der Kontakt mit dem thermischen Kopf zum Zeitpunkt der Perforation ungenügend wird und es oftmals zu fehlerhaften Perforationen kommt. Dadurch werden beim Drucken von flächigen Bereichen farbfreie Stellen gebildet.
Es wurden verschiedene Maßnahmen zur Lösung dieser Probleme vorgeschlagen. So wurde vorgeschlagen, Papiere oder Vliesstoffe, die aus einer Mischung synthetischer Fasern, wie Polyesterfasern, mit natürlichen Fasern hergestellt wurden, anstelle des oben erwähnten dünnen Papiers zu verwenden, wobei die Fa sern des Substrats dünner gemacht wurden oder das Grundgewicht der Fasern soweit wie möglich reduziert wurde. Siehe JP-A-59-2896, JP-A-59-16793, JP-A-2-67197 und andere.
Obwohl die Schärfe der Bilder durch Verdünnen des Faserdurchmessers des Substrats oder Reduzieren des Grundgewichts verbessert wurde, treten folgende neue Probleme auf. So wird die Laufeigenschaft der Druckschablone verschlechtert, wodurch es zu Festklemmen in der Druckmaschine oder Faltenbildung kommt, wenn die unperforierte oder perforierte Druckschablone um eine Drucktrommel gewickelt und die Drucktrommel mit dieser beladen wird, was zu einer Verschlechterung der Druckqualität führt.
Um diese Probleme zu lösen, wurde vorgeschlagen, die Zugfestigkeit und Biegesteifigkeit der Druckschablonen, d. h., die Festigkeit und Stärke der Druckschablonen zu spezifizieren; siehe JP-A-8-67080.
Jedoch tritt, auch wenn die Bedingungen der Festigkeit und der Stärke der Druckschablone erfüllt sind, immer noch Festklemmen der Druckschablonen in der Druckmaschine auf, oder es werden Falten zum Zeitpunkt des Wickelns einer unperforierten oder perforierten Druckschablone um eine Drucktrommel in Abhängigkeit des Zustands der Dispersion oder der Laminierung der Fasern des Substrats erzeugt, obwohl das Grundgewicht des Substrats hoch ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine wärmeempfindliche Druckschablone zur Verfügung zu stellen, welche ausgezeichnete Laufeigenschaften aufweist und um die Trommel ohne Ausbildung von Falten gewickelt werden kann.
Es wurden intensive Studien bezüglich des "Laufmechanismus von Druckschablonen", "Faltenbildungsmechanismus von Druckschablonen während des Wickelns um die Trommel" und der "Biegeeigenschaften von Druckschablonen" in einer Druckvorrichtung durchgeführt; dabei stellte sich heraus, dass eine wärmeempfindliche Druckschablone, welche einen spezifischen Restdreh moment aufweist, ausgezeichnete Laufeigenschaften und Wickeleigenschaften aufweist. Dadurch wurde die obige Aufgabe gelöst.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine wärmeempfindliche Druckschablone, welche ein Laminat aus einer thermoplastischen Harzfolie und einem porösen Substrat, welches hauptsächlich aus synthetischen Fasern besteht, umfasst, wobei die Druckschablone 1,47 mN·cm/cm [0,150 gf·cm/cm] ☐ T – H erfüllt, worin T einen arithmetischen Mittelwert (mN·cm/cm) absoluter Werte des KES-Biegemoments in Längsrichtung der Druckschablone bei Krümmungen von +2,3 und –2,3 (cm^–1), H eine Biegehysterese (mN·cm/cm) und T-H einen Restdrehmoment (mN·cm/cm) bedeuten.
Hierbei ist der Restdrehmoment (T – H) ein numerischer Wert, der sich auf die Biegeeigenschaften der Druckschablone bezieht, und spezifiziert insbesondere einen Zahlenwert, der sich auf die Wiederherstellung aus der Biegung bezieht, wobei die Längsrichtung die Laufrichtung der Druckschablone, wie sie in die Druckmaschine eingeführt wird, bedeutet. Des weiteren ist KES eine Abkürzung für KAWABATA'S Bewertungssystem für Gewebe; es handelt sich um ein vielfach angewendetes Verfahren zur Messung der physikalischen Quantität der Textur eines gewebten oder gewirkten Stoffs, welches von Prof. Sueo Kawabata der Kyoto Universität in Japan entwickelt wurde.
Der Faltenbildungsmechanismus der Druckschablone zum Zeitpunkt des Wickels um oder Ladens auf eine Trommel ist vermutlich der folgende. Die Druckschablone wird um die Umfangsoberfläche der rotierenden Drucktrommel gewickelt, um die Trommel damit zu beladen, während durch eine Presswalze Druck ausgeübt wird. In diesem Fall gelangen manchmal Blasen in den Bereich zwischen der Druckschablone und der Oberfläche der Drucktrommel in dem Bereich zwischen dem hinteren Endbereich der Druckschablone und der Presswalze. In dem Bereich, in dem Blasen vorliegen, befindet sich die Druckschablone in Abstand und erhöht von der Oberfläche der Drucktrommel.
Wenn die Drucktrommel weiter gedreht wird, sammeln sich die Blasen in der Nähe der Presswalze, wodurch große Blasen gebildet werden und der Bereich, in dem die Druckschablone von der Oberfläche der Drucktrommel getrennt und abgehoben ist, wird größer. Die abgehobene Druckschablone wird schließlich verformt und verbogen, wobei diese verbogenen Bereiche Falten bilden.
Bei dem oben beschriebenen Faltenbildungsmechanismus steht die Bildung der Falten der Druckschablone in engem Zusammen hang mit den Biegeeigenschaften (Beulverformungseigenschaften) der Druckschablone. Der Biegemoment (Biegebeanspruchung), der erzeugt wird, wenn die Druckschablone abgehoben wird, erhöht sich mit weiterem Abheben der Druckschablone, während sich die Biegehysterese (Verlust an Spannung) zu dem Zeitpunkt der Wiederherstellung aus der Biegung ebenso allmählich erhöht.
Wenn die abgehobene Druckschablone, wie oben erwähnt, ausgebeult wird, wird die Biegehysterese leicht extrem groß, während der Biegemoment eher extrem klein wird. Das bedeutet, dass durch die Eigenschaftswerte des Biegemoments und der Biegehysterese entschieden wird, ob die Beulverformung leicht oder nicht auftritt. Diese Eigenschaftswerte sind jedoch stark beeinflusst durch die Form und das Grundgewicht des Substrats. Beispielsweise besitzt eine Druckschablone mit einem hohen Grundgewicht eine große Biegehysterese, so dass ein großer Verlust an Biegemoment auftritt; da aber der Biegemoment inhärent groß ist, ist der Biegemoment noch groß, auch wenn der Verlust abgezogen wird.
Das heißt, der "Restdrehmoment", welcher erhalten wird durch Abziehen der "Biegehysterese" von dem "Biegemoment" der Druckschablone, kann als Anzeichen dafür verwendet werden, ob leicht Falten auftreten oder nicht.
Bei den konventionellen Techniken, welche lediglich den KES-Biegesteifigkeitswert B (mittlere Biegesteifigkeit) als Angabe verwenden, besteht, auch wenn der KES-Biegesteifigkeitswert B in einem bestimmten Bereich liegt, die Möglichkeit, dass der Restdrehmoment kleiner ist als die obige Begrenzung, aufgrund des Verlusts an Gleichgewicht von Biegemoments oder Biegehysterese, in Abhängigkeit des Zustands der Dispersion oder der Laminierung der Fasern des Substrats. In diesem Fall besteht das Problem, dass die Druckschablone zerknittert wird und festklemmt aufgrund der schwachen Wiederherstellungskraft aus der Beulverformung, wodurch das Laufen unmöglich wird, oder es werden Falten gebildet, wodurch die Qualität des Drucks verschlechtert wird.
Da andererseits der Restbiegemoment, der als Angabe in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein Wert ist, der den Einfluss des Dispersions- oder Laminierungszustands der Fasern des Substrats beinhaltet, kann eine Beulverformung der Druckschablone effektiv verhindert werden; zudem können Fehler bei der Zufuhr der Druckschablonen und die Erzeugung von Falten effektiv verhindert werden.
Auch wenn ein Abheben der Druckschablone (Biegen der Druckschablone) aufgrund der Blasen zum Zeitpunkt des Wickelns der Druckschablone um die Trommel, wie oben erwähnt, auftritt, hat erfindungsgemäß, wenn der Restdrehmoment (T – H) in Längsrichtung, welche die gleiche ist, wie die Zufuhrrichtung der Druckschablone, 1,47 mN·cm/cm [0,150 gf·cm/cm] oder mehr, bevorzugt 1, 77 mN·cm/cm [0, 180 (g·cm/cm) ] oder mehr, beträgt, die Druckschablone erfindungsgemäß die Kraft, sich wiederherzustellen, auch wenn sie nahezu verformt wurde, wodurch keine Falten gebildet werden.
Als Ergebnis der Untersuchungen bezüglich des Laufmechanismus der Druckschablone in der Druckmaschine kann außerdem die Möglichkeit des Auftretens von Festklemmen der beförderten Druckschablone unter Verwendung des Wertes des Restdrehmoments (T – H) als Angabe, sowie im Fall des Faltenbildungsmechanismus, bestimmt werden. Das heißt, wenn der Restdrehmoment (T – H) weniger als 1,47 mN·cm/cm [0,150 gf·cm/cm] beträgt, wird die Druckschablone in Laufrichtung verbeult, was zu einer fehlerhaften Zufuhr führt.
In der vorliegenden Erfindung beträgt der KES-Biegesteifigkeitswert B der wärmeempfindlichen Druckschablone in Längs- oder Querrichtung bevorzugt 0, 20 mN·cm²/cm [0,02 gf·cm²/cm] oder mehr. Wenn der KES-Biegesteifigkeitswert B weniger als 0,20 mN·cm²/cm [0,02 gf·cm²/cm] beträgt, besitzt die Schablone eine ungenügende sogenannte Stärke und, wenn die Druckschablone um eine Drucktrommel gewickelt wird, werden regenwurmförmige Falten gebildet. Im Ergebnis wird das Druckbild verzerrt oder die Tinte bleicht in den zerknitterten Bereichen aus, wodurch Fehler im Druck verursacht werden.
Des weiteren beträgt in der vorliegenden Erfindung die Zugfestigkeit der wärmeempfindlichen Druckschablone in Längsrichtung bevorzugt 3 N/cm [0,3 kgf/cm] oder mehr. In der Druckvorrichtung wird auf die Druckschablone in Laufrichtung eine Zuspannung ausgeübt. Wenn die Zugfestigkeit der Druckschablone in Längsrichtung weniger als 3 N/cm [0,3 kgf/cm] beträgt, ist die Festigkeit der Druckschablone ungenügend, so dass sie nicht glatt laufen kann, und, im extremen Fall, bricht.
Die wärmeempfindliche Druckschablone der vorliegenden Erfindung umfasst ein Laminat aus einer thermoplastischen Harzfolie und einem porösen Substrat, welches hauptsächlich aus synthetischen Fasern besteht.
In der vorliegenden Erfindung können konventionell verwendete thermoplastische Harzfolien, beispielweise aus Polyester, Polyamid, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder deren Copolymeren verwendet werden. Polyesterfolien sind besonders bevorzugt im Hinblick auf ihre Perforationsempfindlichkeit. Zu Polyestern zählen beispielsweise Polyethylenterephthalat, Copolymere aus Ethylenterephthalat und Ethylenisophthalat, Polyethylen-2,6-naphthalat, Polyhexamethylenterephthalat und Copolymere aus Hexamethylenterephthalat und 1,4-Cyclohexandimethylenterephthalat.
Die thermoplastische Harzfolie ist bevorzugt gedehnt und kann durch bekannte T-Werkzeug-Extrusionsverfahren, Inflationsverfahren oder ähnliches hergestellt werden. Beispielsweise wird das Polymer auf einer Gießtrommel durch das T-Werkzeug-Extrusionsverfahrens extrudiert, um eine ungedehnte Folie herzustellen, welche anschließend durch eine Anzahl von Heizwalzen einer Dehnung in Längsrichtung und, gegebenenfalls, durch Zuführen in eine Spannvorrichtung oder ähnliches einer Dehnung in Querrichtung unterzogen wird. Eine ungedehnte Folie mit gewünschter Dicke kann durch Einstellen der Schlitzbreite des Kopfes, der Ausströmmenge des Polymeren und der Drehzahl der Gießtrommel hergestellt werden und die Folie mit einem gewünschten Dehnungsverhältnis durch Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit der Heizwalzen oder Änderung der Breite der Spannvorrichtung gedehnt werden.
Die thermoplastische Harzfolie ist bevorzugt biaxial gedehnt, und die Dicke der Folie wird wahlweise in Abhängigkeit von der notwendigen Empfindlichkeit usw. bestimmt, sie beträgt gewöhnlich 0,1–10 μm, bevorzugt 0,1–5 μm, bevorzugter 0,1–3 μm. Wenn die Dicke der Folie 10 μm übersteigt, wird die Perforationsempfindlichkeit oftmals verschlechtert, wenn die Folie dünner als 0,1 μm ist, wird die filmbildende Stabilität manchmal verschlechtert.
Gegebenenfalls kann die thermoplastische Harzfolie Flammenhemmmittel, Wärmestabilisierungsmittel, Antioxidationsmittel, Ultraviolettabsorptionsmittel, antistatische Mittel, Pigmente, Farbstoffe, organische Schmiermittel, wie Fettsäureester und Wachse, und Antischaummittel, wie Polysiloxan, enthalten.
Bei den synthetischen Fasern, die das poröse Substrat bilden, handelt es sich um bekannte Fasern, beispielsweise aus Polyester, Polyamid, Polyphenylensulfid, Polyacylonitril, Polypropylen, Polyethylen und deren Copolymeren. Diese synthetischen Fasern können jeweils allein oder in Kombination von zweien oder mehreren verwendet werden oder natürliche Fasern oder regenerierte Fasern enthalten.
Unter den obigen synthetischen Fasern sind Polyesterfasern im Hinblick auf die Wärmestabilität bei der Perforation bevorzugt, und die synthetischen Fasern enthalten bevorzugt wenigstens 60% Polyesterfasern. Als Polyester seien beispielhaft Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polycyclohexadimethylenterephthalat und ein Copolymer aus Ethylenterephthalat und Ethylenisophthalat genannt. Gegebenenfalls können diese synthetischen Fasern Flammenhemmmittel, Wärmestabilisierungsmittel, Antioxidationsmittel, Ultraviolettabsorptionsmittel, antistatische Mittel, Pigmente, Farbstoffe, organische Schmiermittel, wie Fettsäureester und Wachse, und Antischaummittel, wie Polysiloxan, enthalten.
In der vorliegenden Erfindung beträgt der mittlere Faserdurchmesser des porösen Substrats bevorzugt 2–15 μm. Wenn der mittlere Faserdurchmesser weniger als 2 μm beträgt, neigt die Druckschablone zu Faltenbildung, was zu fehlerhaften Perforationen führt. Wenn der mittlere Faserdurchmesser 15 μm übersteigt, ist der Durchfluss der Tinte ungleichmäßig.
Das Grundgewicht der Fasern des porösen Substrats beträgt gewöhnlich 2–30 g/m², bevorzugt 2–20 g/m², bevorzugter 5–15 g/m². Wenn das Grundgewicht 30 g/m² übersteigt, ist das Durchflussvermögen der Tinte verschlechtert, wodurch die Bildschärfe abnimmt. Wenn das Grundgewicht weniger als 2 g/cm² beträgt, ist manchmal die Festigkeit des Substrats ungenügend.
Bei dem porösen Substrat kann es sich um ein Papier aus Kurzfasern, einen Vliesstoff, einen Webstoff oder Gittergaze handeln, wobei ein Vliesstoff bevorzugt ist.
Der Vliesstoff kann durch bekannte direkte Schmelzspinnverfahren, wie Flash-Spinnverfahren, Schmelzblas-Spinnverfahren und Spunbond-Verfahren, hergestellt werden.
Beispielsweise wird bei dem Schmelzblasverfahren der Vliesstoff dadurch hergestellt, dass ein geschmolzenes Polymer aus einer Spinndüse ausgelassen wird, wobei Heißluft aus der Peripherie der Spinndüse auf das Polymer geblasen wird, um aus dem ausgelassenen Polymeren feine Fasern herzustellen, und anschließend die Fasern auf ein Netzfördermittel, welches in einer geeigneten Position angeordnet ist, geblasen werden, um die Fasern darauf unter Bildung eines Netzes aufzufangen. Da das Netz zusammen mit der Heißluft durch eine Saugvorrichtung, die an dem Netzfördermittel vorgesehen ist, eingesaugt wird, werden die Fasern aufgefangen, bevor die einzelnen Fasern vollständig verfestigt sind. Das heißt, die Fasern des Netzes werden in einem Zustand aufgefangen, in dem sie aneinander schmelzgebunden werden. Der Grad der Schmelzbindung der Fasern kann durch geeignetes Einstellen des Faserauffangabstands zwischen der Spinndüse und dem Netzfördermittel reguliert werden. Außerdem können das Grundgewicht des Netzes und der Filamentdurchmesser durch Regulieren der Ausströmmenge des Polymeren, der Heißlufttemperatur, der Fließgeschwindigkeit der Heißluft und der Bewegungsgeschwindigkeit des Fördermittels eingestellt werden.
Die durch das Schmelzblasverfahren gesponnenen Fasern werden durch den Druck der Heißluft feiner gemacht und in einem ungerichteten oder wenig gerichteten Zustand verfestigt. Die Dicke der Fasern ist nicht gleichmäßig, und das Netz wird in einem Zustand gleichmäßiger Dispersion dicker und dünner Fasern gebildet. Da das aus der Spinndüse ausgelassene Polymer schnell vom geschmolzenen Zustand auf Raum- oder Umgebungstemperatur abgekühlt wird, wird es in einem wenig kristallisierten Zustand, nahe dem amorphen Zustand, verfestigt.
Die Druckschablone der vorliegenden Erfindung wird hergestellt durch Laminieren der obigen thermoplastischen Harzfolie und des obigen porösen Substrats in einen integralen Zustand. In diesem Fall erfüllen der Schmelzpunkt (Tm₁) der Folie und der Schmelzpunkt (Tm₂) des porösen Substrats, wie des Vliesstoffs, bevorzugt die Gleichung Tm₁ ☐ Tm₂.
Die Folie und das Substrat können unter Verwendung von Klebstoffen laminiert werden, wobei die Perforationsempfindlichkeit der Folie nicht verringert werden darf, oder ohne Verwendung von Klebstoffen durch Wärme aneinander gebunden werden. Im Hinblick auf die Schärfe des Druckes ist es bevorzugt, die thermoplastische Harzfolie und das poröse Substrat direkt durch Wärme zu verbinden.
Das Wärmebinden wird gewöhnlich durch Heißpressen durchgeführt, wobei die thermoplastische Harzfolie und das poröse Substrat direkt unter Erwärmen zusammen laminiert werden. Das Verfahren des Heißpressens ist nicht eingeschränkt, die Verwendung von Heizwalzen ist jedoch im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit besonders bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung ist es besonders bevorzugt, die ungedehnte thermoplastische Harzfolie und den Vliesstoff in wärmegebundenem Zustand zusammen zu dehnen. Das Wärmebinden wird bevorzugt vor der Dehnungsstufe in Längsrichtung des Vliesstoffs und der ungedehnten Folie, die durch Extrusionsformen erhalten wurde, durchgeführt. Die Wärmebindungstemperatur beträgt bevorzugt 80–170°C, bevorzugter 100–150°C.
Durch Co-Stretching der Folie und des Vliesstoffs in wärmegebundenem Zustand können sie zufriedenstellend in einem integralen Zustand gedehnt werden, ohne dass sie sich voneinander ablösen. In diesem Fall wird der Vliesstoff in einem Zustand gedehnt, in dem die Fasern an Interlockpunkten oder Kontaktpunkten schmelzgebunden sind, wodurch eine als Substrat geeignete Vernetzung gebildet werden kann. Zudem sind sie durch Co-Stretching der Folie und des Vliesstoffs in integra lem Zustand ohne Verwendung von Klebstoffen direkt verbunden und vereinigt.
Das Verfahren des Co-Stretchings ist nicht eingeschränkt, bevorzugt ist jedoch biaxiales Dehnen, insbesondere sequenzielles biaxiales Dehnen und gleichzeitiges biaxiales Dehnen. Im Falle des sequenziellen biaxialen Dehnens wird gewöhnlich zunächst das Dehnen in Längsrichtung und anschließend das Dehnen in Querrichtung durchgeführt, sie können jedoch auch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden. Das Dehnungsverhältnis ist nicht eingeschränkt und wird in Abhängigkeit der Art des verwendeten thermoplastischen Harzes und der für die Druckschablone erforderlichen Perforationsempfindlichkeit ausgewählt, beträgt jedoch geeigneterweise etwa das zwei- bis achtfache sowohl in Längs- als auch in Querrichtung. Nach dem biaxialen Dehnen kann außerdem zusätzliches Dehnen in Längs- oder Querrichtung oder gleichzeitig in Längs- und Querrichtung durchgeführt werden.
Außerdem wird die Druckschablone nach dem biaxialen Dehnen bevorzugt einer Wärmebehandlung unterzogen. Die Wärmebehandlungstemperatur ist nicht eingeschränkt und wird in Abhängigkeit der Art des verwendeten thermoplastischen Harzes bestimmt; sie beträgt jedoch bevorzugt 80–260°C, wobei die Wärmebehandlungsdauer geeigneterweise etwa 0,5–60 Sekunden beträgt.
Zwei oder mehrere Vliesstoffe mit gleichem oder verschiedenem Faserdurchmesser und Grundgewicht können zusammen genommen und anschließend gedehnt werden.
Die Vliesstoffe werden bevorzugt gedehnt und orientiert, wobei die Doppelbrechung (Δn) jedes Vliesstoffs bevorzugt 0,1 oder mehr, bevorzugter 0,12 oder mehr, besonders bevorzugt 0,14 oder mehr, beträgt. Des weiteren beträgt die Kristallinität der Vliesstoffe bevorzugt 20% oder mehr, besonders bevorzugt 25% oder mehr. Zudem kann die Oberfläche der Fasern, welche die Vliesstoffe bilden, chemischen Behandlungen, wie Säure- und Alkalibehandlungen, Corona-Behandlungen, Niedrigtemperatur-Plasma-Behandlung usw., unterzogen werden, um ihnen eine Affinität zur Tinte zu verleihen.
Bevorzugt ist eine Trennschicht auf der Oberfläche der Folie, welche die Druckschablone bildet, durch Auftragen eines Trennmittels vorgesehen, um ein Verkleben zum Zeitpunkt der Perforation zu verhindern. Das Beschichten mit dem Trennmittel kann in jeder Phase nach dem Wärmebinden der ungedehnten Folie und des ungedehnten Vliesstoffs, vor oder nach dem biaxialen Dehnen, während des biaxialen Dehnens oder eine Stufe nach Aufnehmen der Folie durchgeführt werden. Es ist insbesondere bevorzugt, das Trennmittel vor dem Dehnen aufzubringen, damit die Wirkungen der vorliegenden Erfindung deutlicher zum Tragen kommen. Das Beschichtungsverfahren ist nicht eingeschränkt, bevorzugt wird eine Walzbeschichtungsvorrichtung, Gravurstreichvorrichtung, Umkehrbeschichtungsvorrichtung oder eine Balkenbeschichtungsvorrichtung verwendet. Die Trennmittel enthalten bekannte Stoffe, wie Silikonöl, Silikonharz, Fluorkohlenstoffharz und grenzflächenaktive Stoffe. Die Trennmittel können verschiedene Zusatzstoffe, wie antistatische Mittel, Wärmebeständigkeit verleihende Mittel, Antioxidationsmittel, organische Partikel, anorganische Partikel und Pigmente enthalten, solange die Entwicklung der Wirkungen der vorliegenden Erfindungen nicht beeinträchtigt wird. Die Trennmittel können außerdem verschiedene Zusatzstoffe, wie Dispersionshilfen, grenzflächenaktive Stoffe, Konservierungsmittel und Antischaummittel, zur Verbesserung des Dispersionsvermögens in Wasser enthalten. Die Dicke der Trennschicht beträgt bevorzugt 0,005–0,4 μm, bevorzugter 0,01–0,4 μm. Wenn die Dicke der Trennschicht 0,4 μm oder weniger beträgt, ist die Laufeigenschaft zum Zeitpunkt der Perforation gut, und der thermische Kopf wird kaum angefärbt.
Die Abziehfestigkeit der thermoplastischen Harzfolie und des porösen Substrats, welche die Druckschablone der vorlie genden Erfindung bilden, beträgt bevorzugt 1 g/25 mm oder mehr; bevorzugter 3 g/25 mm oder mehr, am bevorzugtesten 5 g/25 mm oder mehr. Wenn die Abziehfestigkeit unter 1 g/25 mm liegt, werden die thermoplastische Harzfolie und das poröse Substrat gelegentlich zum Zeitpunkt der Zuführung und des Beförderns der Druckschablone in der Druckvorrichtung getrennt.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird detaillierter anhand folgender Beispiele erklärt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch selbstverständlich nicht auf diese Beispiele beschränkt. Die Bewertung der verschiedenen Eigenschaften in den Beispielen wurde durch folgende Verfahren durchgeführt.
1 zeigt eine M-K-Kurve, die für die Messung der KES-Biegesteifigkeit, auf die später Bezug genommen wird, verwendet wird.
(1) KES-Biegesteifigkeit (Biegemoment, Biegehysterese, Restdrehmoment, Biegesteifigkeitswert B)
Diese Werte wurden unter Verwendung eines reinen Biegeeigenschafttestgeräts (JTC-1, hergestellt von Nihon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) gemessen.
(1-1) Biegemoment (T), Biegehysterese (H), Restdrehmoment (T – H)
Zunächst wurde eine Druckschablone mit einem einseitigen Rasiermesser zerschnitten, um 10 Proben von 10 cm Breite und 10 cm Länge herzustellen. Dann wurden die Proben zwischen einer fixierten Klemmvorrichtung und einer beweglichen Klemmvorrichtung mit einer Länge von 20 cm befestigt, wobei der Abstand auf 0,4 cm eingestellt wurde, und einer reinen Biegung in einem Krümmungsbereich von –2,3 bis +2,3 (cm^–1) bei einer konstanten Krümmungsänderungsgeschwindigkeit von 0,3 (cm^–1/Sek.) unterzogen.
Die Beziehung zwischen dem Biegemoment M (gf·cm/cm) pro Längeneinheit der Probe und Krümmung K (cm^–1) wurde gegeneinan der aufgetragen, wodurch die in 1 dargestellte M-K-Kurve erhalten wurde.
Auf der Grundlage der M-K-Kurve wurden die absoluten Werte (T₁, T₂) des Biegemoments bei Krümmungen von –2,3 (cm^–1) und +2,3 (cm^–1) erhalten. Ein arithmetischer Mittelwert davon wurde für jede der 10 Proben erhalten und ein mittlerer Wert der 10 Proben als Biegemoment T (mN·cm/cm [gf·cm/cm]) verwendet. Zudem wurde die Biegehysterese H, die anhand folgender Formel (I) berechnet wurde, für jede der 10 Proben erhalten, und ein Mittelwert davon als Biegehysterese H bezeichnet. H = (2HBf + 2HBb)/2 (mN·cm/cm [gf·cm/cm]) (I)worin 2HBf eine Biegehysterese bei einer Krümmung von 1 cm^–1 und 2HBb eine Biegehysterese bei einer Krümmung von –1 cm^–1 bezeichnen.
Außerdem wurde ein Restdrehmoment anhand folgender Formel (II) berechnet: Restdrehmoment = T – H (mN·cm/cm [gf·cm/cm]) (II)
(1-2) Biegesteifigkeitswert B
Zunächst wurde eine Druckschablone mit einem einseitigen Rasiermesser zerschnitten, um 10 Proben von 10 cm Breite und 10 cm Länge herzustellen. Dann wurde die Probe durch eine fixierte Klemmvorrichtung und eine bewegliche Klemmvorrichtung mit einer Länge von 20 cm, deren Abstand auf 1 cm eingestellt worden war, gehalten, und einer reinen Biegung in einem Krümmungsbereich von –2,5 bis +2,5 (cm^–1) mit einer konstanten Krümmungsveränderungsgeschwindigkeit von 0,1 (cm^–1/Sek.) unterzogen.
Das Verhältnis zwischen Biegemoment M (gf·cm/cm) pro Längeneinheit der Probe und Krümmung K (cm^–1) wurde gegeneinander aufgetragen, wodurch die gleiche M-K-Kurve, wie in 1 dargestellt, erhalten wurde.
Die Steigung (Bf) zwischen den Krümmungen von 0,5 und 1,5 und der absolute Wert (Bb) der Steigung zwischen den Krümmun gen von –0,5 und –1,5 wurden gemessen. Der Biegesteifigkeitswert B (mN·cm²/cm [gf·cm²/cm]) pro Längeneinheit wurde anhand folgender Formel III berechnet. Ein mittlerer Wert der Biegesteifigkeitswerte B der 10 Proben wurde erhalten und als Biegesteifigkeitswert B (mN·cm²/cm [gf·cm²/cm]) bezeichnet. B = (Bf + Bb)/2 (mN·cm2/cm [gf·cm2/cm]) (III)
(2) Zugfestigkeit in Längsrichtung (N/cm [kgf/cm])
Eine Druckschablone wurde in Längsrichtung mit einem ein seitigen Rasiermesser zerschnitten, um 10 Proben von 15 mm Breite und 150 mm Länge herzustellen.
Die Probe von 100 mm Testlänge wurde mit Hilfe einer universellen Testvorrichtung AUTOGRAPH AGS-D, hergestellt von Shimadsu Seisakusho, Ltd., bei einer Testgeschwindigkeit von 10 mm/min gezogen, bis die Probe zerbrochen war, und die Beanspruchung, die bei einer Verlängerung der Probe um 2% (2 mm) ausgeübt wurde, durch die Breite der Probe geteilt, wodurch die Festigkeit erhalten wurde. Es wurde eine mittlere Zugfestigkeit der 10 Proben erhalten und diese als Zugfestigkeit in Längsrichtung bezeichnet.
(3) Mittlerer Faserdurchmesser (μm)
10 ausgewählte Bereiche einer Probe einer Vliesstofflage oder einer wärmeempfindlichen Druckschablone wurden mit Hilfe eines Elektronenmikroskops (SEM) fotografiert. Der Durchmesser von 15 ausgewählten Fasern wurde bei jeder Fotografie gemessen und die Messung bei 10 Fotografien durchgeführt. Somit wurde insgesamt der Durchmesser von 150 Fasern gemessen und ein mittlerer Faserdurchmesser erhalten.
(4) Fasergrundgewicht (g/cm²)
Das Gewicht einer Druckschablone wurde mit einer Präzisionswaage bestimmt und in Gewicht pro m² umgerechnet. Das Gewicht der Folie wurde davon abgezogen, wodurch ein Fasergrundgewicht erhalten wurde.
(5) Bewertung des Festklemmens der Schablone bei Zuführung und Faltenbildung bei Wickeln der Schablone um eine Trommel
Eine Druckschablone wurde dem "RISOGRAPH" (Handelsbezeichnung) GR377, hergestellt von Riso Kagaku Corporation, zugeführt, um Bildperforation (Druckverhältnis: 0%) und Halbtonperforation (Druckverhältnis: 10%) durchzuführen; danach wurde die Druckschablone befördert und um eine Drucktrommel gewickelt.
Beispiel 1
Polyethylenterephthalat ([η] = 0,60, Tm = 254°C) wurde durch ein Schmelzblasverfahren unter Verwendung einer rechteckigen Spinndüse mit 80 Löchern von 0,35 mm Durchmesser und einer Spinntemperatur von 285°C gesponnen. Die Fasern wurden dispergiert und auf einer Fördermittelvorrichtung aufgefangen, wodurch ein Vliesstoff von 140 g/m² Grundgewicht und einem mittleren Faserdurchmesser von 20 μm hergestellt wurde.
Danach wurde ein Copolymer-Polyesterharz, enthaltend 84 Mol-% Polyethylenterephthalat und 15 Mol-% Polyethylenisophthalat ([η] = 0,65, Tm = 210°C), unter Verwendung einer Extrudiervorrichtung mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm bei einer Temperatur des T-Werkzeugkopfs von 270°C extrudiert und auf eine Kühltrommel von 300 mm Durchmesser gegossen, um eine ungedehnte Folie herzustellen.
Der obige Vliesstoff wurde auf die ungedehnte Folie gelegt und das ganze Heizwalzen zugeführt, um sie bei einer Walzentemperatur von 353 K [80°C] heiß zu pressen, wodurch eine laminierte Schablone hergestellt wurde.
Die laminierte Schablone wurde 3,5 mal in Längsrichtung zwischen Heizwalzen von 363 K [90°C] gedehnt, dann einer Spannrahmen-Dehnvorrichtung zugeführt, um sie 4 mal in Querrichtung bei 368 K [95°C] zu dehnen und anschließend bei 433 K [160°C] in der Spannvorrichtung einer Wärmebehandlung zu unterziehen.
Ein Wachstrennmittel wurde auf die Oberfläche der Folie mit einem Trockenbeschichtungsgewicht von 0,1 g/m² an einem Einlass der Spannvorrichtung unter Verwendung einer Gravurstreichvorrichtung aufgetragen, wodurch eine wärmeempfindliche Druckschablone hergestellt wurde.
Das Fasergrundgewicht der entstandenen Druckschablone betrug 12,8 g/m², der mittlere Faserdurchmesser des Substarts betrug 8,7 μm, und die Dicke der Folie betrug 1,5 μm.
Die Druckschablone besaß eine Zugfestigkeit in Längsrichtung von 3,8 N/cm [0,39 kgf/cm], einen KES-Biegesteifigkeitswert B von Länge/Breite = 0,67/0,54 mN·cm²/cm [0,068/0,055 gf·cm²/cm] und einen Restbiegemoment von 2,526 mN·cm/cm [0,2576 gf·cm/cm].
Diese Druckschablone wurde dem "RISOGRAPH" GR377, hergestellt von Riso Kagaku Corporation, zugeführt, wo die Druckschablone Blindperforation (Druckverhältnis: 0%) und Halbtonperforation (Druckverhältnis: 10%) unterzogen wurde, befördert, und um eine Drucktrommel gewickelt. Es wurden das Auftreten von Festklemmen der Druckschablone während der Beförderung und das Auftreten von Faltenbildung auf der Drucktrommel untersucht.
Im Ergebnis waren die Beförderungseigenschaften und die Wicklungseigenschaften gut, wie in Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 2
Eine wärmeempfindliche Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass ein Vliesstoff mit 130 g/m² Grundgewicht und einem mittleren Faserdurchmesser von 14 μm als Vliesstoff zur Laminierung mit der ungedehnten Folie verwendet wurde.
Die entstandene Druckschablone besaß ein Grundwicht von 12 g/m², der mittlere Faserdurchmesser des Substrats betrug 7,0 μm, und die Dicke der Folie betrug 1,5 μm.
Die Druckschablone besaß eine Zugfestigkeit in Längsrichtung von 3,7 N/cm [0,38 kgf/cm], einen KES-Biegesteigkeitswert B von Länge/Breite = 0,58/0,48 mN·cm²/cm [0,059/0,049 gf·cm²/cm] und einen Restdrehmoment von 2,464 mN·cm/cm [0,2512 gf·cm/cm].
Die Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei sich herausstellte, dass die Beförderungseigenschaften und die Wicklungseigenschaften gut waren, wie in Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 3
Eine wärmeempfindliche Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass ein Vliesstoff von 110 g/m² Grundgewicht mit einem mittleren Faserdurchmesser von 14 μm als Vliesstoff zur Laminierung mit der ungedehnten Folie verwendet wurde.
Die entstandene Druckschablone besaß ein Grundgewicht von 10 g/m², das Substrat besaß einen mittleren Faserdurchmesser von 7,0 μm, und die Folie besaß eine Dicke von 1,5 μm.
Die Druckschablone besaß eine Zugfestigkeit in Längsrichtung von 3,0 N/cm [0,31 kgf/cm], einen KES-Biegesteifigkeitswert B von Länge/Breite = 0,40/0,34 mN·cm²/cm [0,041/0,035 gf·cm²/cm] und einen Restdrehmoment von 1,839 mN·cm/cm [0,1875 gf·cm/cm].
Die Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei sich herausstellte, dass die Beförderungseigenschaften und die Wicklungseigenschaften gut waren, wie in Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 4
Die in Beispiel 1 erhaltene ungedehnte Folie wurde zunächst allein bis zu einer Dicke von 1,7 μm durch die in Beispiel 1 verwendete Dehnvorrichtung gedehnt.
Die obige Folie und ein Substrat aus einer Mischung natürlicher und synthetischer Fasern mit einem Grundgewicht von 10,5 g/m² wurden unter Verwendung eines Klebstoffs laminiert, wodurch eine Druckschablone hergestellt wurde.
Die Druckschablone besaß eine Zugfestigkeit in Längsrichtung von 6,6 N/cm [0,67 kgf/cm], einen KES-Biegesteifigkeitswert B von Länge/Breite = 0,27/0,20 mN·cm²/cm [0,028/0,020 gf·cm²/cm] und einen Restdrehmoment von 2,155 mN cm/cm [0,2197 gf·cm/cm].
Die Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei sich herausstellte, dass die Beförderungseigenschaften und die Wicklungseigenschaften gut waren, wie in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 5
Eine wärmeempfindliche Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass ein Vliesstoff von 120 g/m² Grundgewicht und mit einem mittleren Faserdurchmesser von 7,6 μm als Vliesstoff zur Laminierung mit der ungedehnten Folie verwendet wurde.
Die entstandene Druckschablone besaß ein Grundgewicht von 11 g/m², der mittlere Faserdurchmesser des Substrats betrug 3,8 μm, und die Dicke der Folie betrug 1,5 μm.
Die Druckschablone besaß eine Zugfestigkeit in Längsrichtung von 4,0 N/cm [0,41 kgf/cm], einen KES-Biegesteifigkeitswert B von Länge/Breite = 0,55/0,41 mN·cm²/cm [0,056/0,042 gf·cm²/cm] und einen Restdrehmoment von 1,484 mN·cm/cm [0,1513 gf·cm/cm].
Die Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei sich herausstellte, dass die Beförderungseigenschaften und die Wicklungseigenschaften gut waren, wie in Tabelle 1 dargestellt. Es wurden Falten auf der Trommel gebildet; diese waren jedoch praktisch akzeptabel.
Vergleichsbeispiel 1
Eine wärmeempfindliche Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass ein Vliesstoff von 105 g/m² Grundgewicht und mit einem mittleren Faserdurchmesser von 7,6 μm als Vliesstoff zur Laminierung mit der ungedehnten Folie verwendet wurde.
Die entstandene Druckschablone besaß ein Grundgewicht von 9,5 g/m², der mittlere Faserdurchmesser des Substrats betrug 3,8 μm, und die Dicke der Folie betrug 1,5 μm.
Die Druckschablone besaß eine Zugfestigkeit in der Längsrichtung von 3,7 N/cm [0,38 kgf/cm], einen KES-Biegesteifigkeitswert B von Länge/Breite = 0,27/0,27 mN·cm²/cm [0,028/0,028 gf·cm²/cm] und einen Restbiegemoment von 1,059 mN·cm/cm [0,1080 gf·cm/cm].
Die Druckschablone wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei sich herausstellte, dass Festklemmen der Schablone während der Beförderung nicht auftrat und die Beförderungseigenschaften gut waren, jedoch Falten erzeugt wurden, wenn die Schablone um die Trommel gewickelt wurde, wie in Beispiel 1 dargestellt, wobei die Faltenbereiche eine ungleichmäßige Überführung der Tinte beim Drucken verursachten, und die Qualität der Drucke verschlechtert wurde.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, sind, wenn der Restdrehmoment der Druckschablone in Längsrichtung 1,47 mN·cm/cm [0,150 gf·cm/cm] oder mehr, bevorzugt 1, 77 mN·cm/cm [0,180 gf cm/cm] oder mehr beträgt, sowohl die Beförderungseigenschaften als auch die Wicklungseigenschaften zufriedenstellend.
Die wärmeempfindliche Druckschablone der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch ihren Restdrehmoment. Auch wenn Blasen zwischen der Druckschablone und der Drucktrommel zum Zeitpunkt des Wickelns um die Drucktrommel zurückbleiben und ein Biegen und Abheben der Schablone verursachen, besitzt die Schablone ein Wiederherstellungsvermögen aus dem verbogenen Zustand, wodurch die Schablone nicht ausgebeult wird, was die Erzeugung von Falten auf der Drucktrommel verhindert, wodurch gute Druckbilder erhalten werden. Zudem besitzt die Schablone verbesserte Beförderungseigenschaften, wodurch Beförderungsfehler ebenso verhindert werden.

Claims

Wärmeempfindliche Druckschablone, welche ein Laminat aus einer thermoplastischen Harzfolie und einem porösen Substrat, welches hauptsächlich aus synthetischen Fasern besteht, umfasst, wobei die Druckschablone 1,47 mN·cm/cm [0,150 gf·cm/cm] ☐ T – H erfüllt, worin T einen arithmetischen Mittelwert (mN·cm/cm) absoluter Werte des KES (Kawabatas Bewertungssystem für Gewebe)-Biegemoments in Längsrichtung der Druckschablone bei Krümmungen von +2,3 und –2,3 (cm^–1), H eine Biegehysterese (mN·cm/cm) und T – H ein Restdrehmoment (mN·cm/cm) bedeuten.
Wärmeempfindliche Druckschablone gemäß Anspruch 1, wobei der KES-Biegesteifheitswert B in Längs- oder Querrichtung 0,2 mN·cm²/cm [0,02 gf∃cm²/cm] oder mehr beträgt.
Wärmeempfindliche Druckschablone gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Zugfestigkeit in Längsrichtung 3 N/cm [0,3 kgf/cm] oder mehr beträgt.