DK146174B - Fremgangsmaade til fremstilling af en med et perforationsmoenster forsynet folie, fortrinsvis en stencil til rotationsserigrafi - Google Patents

Description

i

Vfia.

(19) DANMARK

„g FREMLÆGGELSESSKRIFT tm 146174 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 1380/77 (51) Int.Ci.3: B41C 1/14 (22) Indleveringsdag: 29 mar 1977 G03F 7/12 (41) Aim. tilgængelig: 30 sep 1977 (44) Fremlagt: 18 jul 1983 (86) International ansøgning nr.: -(30) Prioritet: 29 mar 1976 AT 2283/76 (71) Ansøger. *SCHABLONENTECHNIK KUFSTEIN A 6330 Kufsteln-Schattenau, AT.

(72) Opfinder: Siegfried ‘Rueckl; AT.

(74) Fuldmægtig: Ingeniørfirmaet Lehmann & Ree (54) Fremgangsmåde til fremstilling af en med et per-forationsmønster forsynet folie, fortrinsvis en stencil til rotationsserigrafi

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af en med et perforationsmønster forsynet folie, fortrinsvis en stencil til rotationsserigrafi, hvor perforationsmønstret overføres til et fotofølsomt lag og folien derpå opbygges galvanisk.

Metalfolier, som er forsynede med et perforationsmønster, anvendes ofte som serigrafiskabeloner til rotationsserigrafi. Sådanne serigrafiskabeloner fremstilles for det meste på den måde, at man på en metalcylinder anbringer et fotofølsomt laklag, efter tørringen af laklaget pålægger en film, som er forsynet med det ønske-q de mønster i form af rasterpunkter, hvorpå filmen belyses. Efter fremkaldningen af fotolaget, som på grund af eksponeringen er æn-^ dret lokalt i sine kemiske egenskaber, er metalcylinderens metal-<D overflade stedvis blotlagt. Ad galvanisk vej udfældes derefter på i— * 2 148174 disse steder et tyndt nikkellag, således at der efter fjernelsen af metalcylinderen og det resterende fotolag fås en med et perforations-mønster forsynet metalfolie. En ulempe ved den hidtidige fremstilling af sådanne folier er, at åbningerne i serigrafistencilen er mind-dre end filmens rasterpunkter. Årsagen hertil er, at det galvanisk udfældede metal ikke blot udfældes vinkelret på åbningerne, men også udfældes på åbningernes indvendige kanter. Det er konstateret, at tykkelsen af det på åbningernes inderside udfældede lag tilnærmelsesvis svarer til stencilens tykkelse, hvilket vil sige, at jo tyndere stencilen er,jo mindre åbninger kan man anvende. Desværre er det i-midlertid begrænset, hvor meget stencilens tykkelse kan reduceres, idet stencilen skal kunne modstå belastningerne under trykningen, f.eks. når trykfarven presses gennem stencilens åbningerne og stegene mellem åbningerne skal modstå dette tryk.

Formålet med den foreliggende opfindelse er under eliminering af ulemperne at forbedre fremgangsmåden til fremstilling af en stencil.

Til løsning af denne opgave foreslås ifølge opfindelsen at der efter overføringen af perforationsmønstret til det fotofølsomme lag foretages en opkvældning af i det mindste de efter fremkaldnin-gen af laget tilbageværende dele af dette eller af et derunder liggende lag, og at den galvaniske udfældning af foliematerialet sker under eller efter opkvældningen.

Det har vist sig, at åbningernes diameter ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen næsten svarer nøjagtigt til rasterpunktet på filmen, hvilket vil sige, at der under den galvaniske udfældning ikke sker nogen tilgroning af perforationerne. Man kan derfor anvende stencils med større tykkelse, hvilket er af stor fordel ved selve trykningen. Endvidere er det muligt at overføre et finere raster på stencilen og dermed at opnå en bedre opløsning af det mønster, der skal trykkes. Endvidere kan disse stencils anvendes til trykning af halvtoner, idet den farvekile, der kan opnås med stencilen, er væsentligt større. Da der ved de nye serigrafistencils ikke optræder penetrationsproblemer, fordi der kan trykkes megen farve gennem åbningerne i stencilen, kan de ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede serigrafiskabeloner også med fordel anvendes til stoftryk, idet finheden af det hidtil anvendte raster kan forøges til mere end det firdobbelte. Netop ved stoftryk er det af stor betydning, at vægtykkelsen af stencilen kan forøges. Strømstyrken til galvaniseringen kan ved fremgangsmåden ifølge opfindel- 3 146174 sen reduceres til halvdelen eller en fjerdedel af de hidtil sædvanlige strømstyrker, idet stegene her kan holdes meget tynde.

Principielt kan opfindelsen anvendes både ved et materiale med positivt arbejdende fotofølsomt lag og ved et materiale med negativt arbejdende fotofølsomt lag, idet der dog for det meste anvendes positive lag, såsom benzoldiazoniumforbindelser, orthochinondiazo-forbindelser, som er indlejrede i harpiks. Tykkelsen af fotolaget ligger for det meste i størrelsesordenen 6/1000 mm. Tykkelserne kan dog sædvanligvis ligge mellem 0,002 og 0,010 mm.

Af de følgende tabeller ses ved hjælp af forskellige raste-re tydeligt den forbedrede farvegennemtrængelighed og den større per-forationsdiameter, som ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnås i forhold til fremgangsmåden uden kvældning. Skabelonerne fremstilledes i øvrigt på samme måde, og der anvendtes negativ film med samme raster. Dersom intet andet er angivet, er dimensionerne i millimeter.

TABEL I

Hidtil Ny

Raster 32 32

Deling 0,3125 0,3125

Huldiameter 0,09 0,20

Stegbredde 0,22 0,112 Vægtykkelse 0,06 0,06

Farvegennemtrængelighed 6,56% 41,08%

TABEL II

Hidtil Ny

Raster 40 40

Deling 0,25 0,25

Huldiameter 0,07 0,18

Stegbredde 0,18 0,07 Vægtykkelse 0,08 0,16

Farvegennemtrængelighed 7,8% 51,8%

TABEL III

Hidtil Ny

Raster 16 16

Deling 0,62 0,625

Huldiameter 0,34 0,50

4 U6 MU

hidtil ny

Stegbredde 0,28 0,125 Vægtykkelse 0,13 0,18

Earvegennemtrængelighed 30% 64%

Ifølge opfindelsen skal en del af det fotofølsomme lag op-kvældes. Det er hensigtsmæssigt at gennemføre denne opkvældning ved hjælp af fugtighed, hvorunder man i forvejen kan forøge porositeten af de dele, der skal opkvældes. Hvorledes man bringer delene til opkvældning afhænger dels af den kemiske sammensætning og dels af det ønskede resultat. I det følgende angives nogle muligheder.

Efter eksponeringen fremkaldes det fotofølsomme lag på sædvanlig måde. Ved et positivt arbejdende lag er den del, som har været udsat for lys, ødelagt og kan afvaskes med en vandig alkaliopløsning. De resterende dele af det fotofølsomme lag kan til gennemførelse af kvældningen udsættes for en vanddamp og temperaturer på 50-60°C har her vist sig at være fordelagtige. Varigheden af dampbehandlingen androg 5-7 minutter.

Ved negativt arbejdende fotolag kan man i stedet for vanddamp anvende en opløsningsmiddeldamp. Det har vist sig, at en nedsænkning i opløsningsmidler også er egnet. Dampbehandling med opløsningsmiddeldamp kan dog også anvendes ved positive lag.

Galvaniseringen kan gennemføres på sædvanlig måde efter dampbehandlingen eller nedsænkningen.

En anden mulighed er at anbringe stencilen i et klimaskab, som ved de gennemførte forsøg indstilledes på en luftfugtighed på 80-90% ved 20-50°C.

Det fotofølsomme lag kan efter fremkaldningen også overtrækkes med et lag, som indeholder fugtighed. Det mest egnede hertil har vist sig at være gelatine, som efter et tidsrum på mellem 2 og 6 timer afvaskedes med vand. I stedet for gelatine kan der også anvendes andre fugtighedsoptagende og fugtighedsafgivende substanser. Der opnåedes gode resultater med glyceriner, polyvinylalkoholer og polyvi-nylacetat.

En anden mulighed er, at man til det fotofølsomme lag tilsætter et drivmiddel, f.eks. fenylhydrazin eller polyvinylalkohol, der reagerer på fugtighed. Også drivmidler, der reagerer ved varme, er egnede, f.eks. urinstofforbindelser, eventuelt i kombination med natriumnitrid, hydrogenperoxid, natriumbicarbonat eller sublimeringsdygtige farvestoffer.

5 146174

Opkvældningen kan også opnås ved, at man efter fremkald-ningen af det fotofølsomme lag eftereksponerer de resterende dele, hvorved også på disse steder fotolaget bringes til at afspalte gasmolekyler, f.eks. N2, og derved under samtidig opkvældning antager en spaltnings- eller blærestruktur. Disse resterende dele af laget kan desuden bibringes yderligere fugtighed. Til eftereksponering har en belysningsintensitet vist sig at være fordelagtig, der tilnærmelsesvis svarer til den halve styrke af den normale eksponering.

Endvidere er det også muligt at behandle den rensede matrice, d.v.s. det element, på hvilket fotolaget er påført, med et opløsningsmiddel, f.eks. trichlorættian, som eventuelt er tilsat vand. Dette påføres derefter fotolaget, som på denne måde bibringes fugtighed.

Opfindelsen er ikke blot anvendelig ved fremstilling af serigrafistencils, men også til fremstilling af blade til tørbarberingsapparater og til fremstilling af trykte kredsløb.

Graden af kvældningen af det fotofølsomme lag kan styres inden for et stort område og afpasses efter det aktuelle anvendelsestilfælde og det anvendte fotografiske materiale. Opkvældningen kan dog ske til mere end 10 gange den oprindelige lagtykkelse.

Derudover er det også muligt at anvende den beskrevne fremgangsmåde til fremstilling af lakskabeloner.

I det følgende beskrives en udførelsesform.

Ifølge den foreliggende opfindelse fremstilles en stencil på en nikkelcylinder, der har en længde på 2 meter og en diameter på 300 mm. I praksis kan nikkelcylinderens diameter ligge mellem 100 og 1000 mm. Længden kan være mellem 500 og 6000 mm.

På nikkelcylinderen anbringes et fotofølsomt lag med en tykkelse på 0,002-0,2 mm og i særlige tilfælde med en tykkelse på 0,08 mm. Det fotofølsomme lag kan fremstilles af et materiale, der sædvanligvis anvendes ved galvanisk fremstilling af stencils, f.eks. en fotofølsom kunstharpiks. Det fotofølsomme lag eksponeres over en matrice, der bærer et raster med hexagonale rasterpunkter, hvis midterafstand er 2 mm. Herunder bliver et hexagonalt raster med en midterafstand på 0,08 mm projiceret over på det fotofølsomme lag, svarende til tykkelsen af dette lag. De enkelte punkter har en diameter på ca. 0,04 mm. Sædvanligvis er afstanden 0,4-0,7 gange midterafstanden og tykkelsen af det fotofølsomme lag.

Cylinderen eksponeres med en belysning på 8000 Watt i ialt 5 minutter, hvorunder cylinderen drejes, og de ved siden af hinanden 146174 6 beliggende omkredslinier forsynes med rasterpunkterne.

Derefter fremkaldes det eksponerede fotofølsomme lag, idet man bortvasker de eksponerede dele med en 0,8-5% vandig løsning af natronlud. De resterende punkter kan opkvælde ved 100% fugtighed, indtil omkredsen af punkterne er øget med 700-1100%.

Derefter foretages den galvaniske udfældning af metallet, ved hvilken elektroden har en afstand på 12-18 cm fra substratet.

Det udfældede metallag har en tykkelse på 0,06-0,4 mm. Strømtæthe-den ved den galvaniske udfældning er 5 ampere/dm^. Elektrolytten er en vandig opløsning af natriumphosphat. Det er konstateret, at det åbne tværsnit af skabelonen ved kvældningen ifølge den foreliggende opfindelse kan andrage ca. 52% af hele tværsnittet, hvorimod det åbne tværsnit kun andrager 7-15% uden denne opkvældning.