NL8105657A - Zeefdrukprocede alsmede zeefdrukvorm die geschikt is om daarbij te worden gebruikt. - Google Patents

Description

» *

Nw 2545 -1-

Titel: Zeefdrukprocédé alsmede zeefdrukvorm. die geschikt is om daarbij te worden gebruikt»

De uitvinding heeft betrekking op een zeefdrukprocédê waarbij een zeefdrukvorm wordt vervaardigd onder toepassing van een fotopolymeriseerbaar materiaal.

m een artikel van Othmar Zeman in "Der Siebdruck", 5 jaargang 27/ januari 1981, blz. 24 e.v., is de vervaardiging van gesensibiliseerde zeefdrukmaterialen besproken en is meer in het bijzonder aangegeven hoe een dikkere laag sensibiliserend materiaal kan worden verkregen, ten einde ook dikker te kunnen drukken- Voor met chromaat of met diazo gesensibiliseerde materialen kan de reeds geïmpregneerde 10 zeef door verdere laagopbouw op een dikte van ten hoogste 0,3 mm boven • het zeefniveau worden gebracht. Wanneer een grotere dikte (0,3-2 mm) nodig is, wordt gebruik gemaakt van een vloeibare fotopolymeriseerbare massa, die door de beeldsgewijze belichting zelf in vaste toestand wordt gebracht en tegelijk hecht in het zeefmateriaal, dus in het gaas of 15 weefsel wordt verankerd.

De beide hierboven beschreven technieken zijn zeer omslachtig, vereisen een grote vaardigheid om tot een correcte, uitvoering te komen, en hebben als inherent nadeel dat de op zichzelf dure zeven slechts eenmaal kunnen worden gebruikt.

20 üit de Nederlandse octrooiaanvrage 7607224 is het bekend brailleschrift te vervaardigen door zeefdruk, waarbij een normale zeefdrukvorm, die dus niet dikker is gemaakt, wordt toegepast en een drukinkt wordt gebruikt die een zwelmiddel bevat. De aangebrachte bedrukking wordt dan door een warmtebehandeling tot expansie gebracht. Deze methode 25 heeft de nadelen dat de zwelling, dus de dikte van de bedrukking niet nauwkeurig kan worden geregeld, dat voor het bewerkstelligen daarvan een grote hoeveelheid energie nodig is en dat veel materialen niet bestand o zijn tegen de hoge temperatuur van de warmtebehandeling (180 C). Bovendien is het oppervlak van de droge bedrukking ten gevolge van blaasjes-30 vorming niet glad en zelfs tamelijk ruw, hetgeen niet prettig is om te lezen.

Thans is gevonden dat de hierboven genoemde nadelen kunnen worden vermeden, wanneer het in de aanhef omschreven zeefdruk- ^ 8105657 ^ Λ - • v ; i ’·.·' -2- : j - procédé zodanig wordt uitgevoerd, dat het fotopolymeriseerbare materiaal ; wordt toegepast in de vorm van. een vel, dat vóór of na belichting en ontwikkeling stevig aan de zeef wordt vastgehecht, waarbij de dikte van - het vel, de aard van de zeef en de aard van de drukinkt zodanig worden 5 gekozen,, dat de verkregen bedrukking na drogen een maximale dikte heeft van ten minste 0,25 mm. Het velvormige fotopolymeriseerbare materiaal kan zeer eenvoudig in de zeef worden vastgedrukt of aan de met vloeibaar fotopolymeriseerbaar materiaal ingestreken, zeef worden vastgehecht, terwijl de kostbare zeef achteraf weer gemakkelijk en 10 ' volledig kan worden schoongemaakt om opnieuw te worden gebruikt. Voorts kan de dikte van de bedrukking nauwkeurig worden geregeld, is voor het drogen geen grote hoeveelheid energie en ook geen hoge temperatuur nodig en· bestaat de droge bedrukking uit hard, onvervormbaar materiaal met een glad oppervlak.

15 Fotopolymeriseerbare materialen die bij normale tempera tuur vast zijn en in de vorm van een flexibel vel kunnen worden verschaft zijn op zichzelf bekend. Geschikte zodanige materialen zijn in water, in· verdund zuur of in alcoholen oplosbare lichtgevoelige samenstellingen. van het nyiontype. Een dergelijke lichtgevoelige harssamen-‘20 stelling omvat bijvoorbeeld als essentiële componenten, een polymeer ' met; een basisch stikstofatoom in de hoofdketen of in een zijketen, een fotopolymeriseerbaar onverzadigd monomeer en een fötosensibilisator. Voor gedetailleerde gegevens over een dergelijke lichtgevoelige samenstelling wordt verwezen naar het Amerikaanse octrooischrift 4.145.222.

25 Voor toepassing volgens de uitvinding geschikte velvormige fotopolymeriseerbare materialen zijn in verscheidene dikten van ongeveer 0,2* tot-ongeveer 1,2 mm in de handel verkrijgbaar onder de namen Toyobo ·

Printight (fabrikant Toyobo Co-, Ltd., Japan; in Nederland in de handel gebracht door Anderson en Vreeland B.V., Alphen a/d Rijn) en Miraclon 30 en Rigilon (fabrikant. Tokyo Yoko Ono, Japan; in Nederland in de handel gebracht door Machinehandel Houtstra B.V., Nijkerk). Daarbij is het fotopolymeriseerbare vel, waarop aan de ene zijde nog een aftrekbare beschermende dekfolie is aangebracht, aan de andere zijde door middel van een hechtlaag, die tevens antihalowerking kan hebben, vast verbonden 35 met een drager van polyester of metaal. Die vaste verbinding met een drager is van belang, omdat het materiaal bestemd is voor de vervaardi-^ ging van drukplaten, met name hoogdrukplaten.

8 1 0 5 8 5 7............... ".......... '.........

. ‘ · .. . ·» . i

i , - - I

' l- . i " ' ‘ - . . ‘ . 5 l -: -: l ; Voor gébruik volgens de uitvinding is het voldoende om f '' *. bij de hierboven, beschreven, in de handel verkrijgbare produkten de «j ; • vaste drager tijdelijk of aftrekbaar te maken, hetgeen op eenvoudige wijze kan geschieden door de hechtlaag gewoon achterwege te laten.

5 ; Volgens de uitvinding wordt bij: voorkeur een fotopolymeriseerbaar vel > - met een dikte van 0,2-0,7 mm gébruikt, omdat daarmee in het algemeen het beste de beoogde tamelijk dikke.'- bedrukking kan worden verkregen. Welke veldikte in een specifiek geval zal worden gekozen wordt ten dele bepaald door de aard en in het bijzonder de dikte van de bedrukking, 10 maar is ook afhankelijk van de dikte van het gaas van de zeef. Een dun gaas, dat een groot aantal draden per strekkende cm. bevat, moet nl., voor het verkrijgen van een even dikke bedrukking met dezelfde drukinkt, oiet een dikker fotopolymeriseerbaar vel worden gecombineerd dan een dik gaas, dat slechts een tamelijk klein aantal draden per strekkende 15 cm bevat.

Voor de vervaardiging van de zeefdrukvorm kan op verschillende wijzen tewerk worden gegaan. Volgens een eerste techniek * : wordt naar keuze de dekfolie of de drager bij produkten als hierboven beschreven verwijderd, en wordt het fotopolymeriseerbare vel belicht ' 1 . . ; 20 aan, een positief origineel. Voor de belichting wordt, een willekeurige - lichtbron (puntlicht of buislampen) met uitstraling in het UV-gebied gebruikt, zoals een hoge- of lagedruk. kwikdamplamp, een.metaalhalo-geenlamp, een xenonlamp of een koolspits lanp. Er dient te worden op gelet, dat deze belichting niet te krachtig is en alleszins minder 25 is dan nodig om volledige fotopolymerisatie te bewerkstelligen. Dit is van belang voor het behoud van een voldoende kleefkracht van het fotapolymeriseerbare vel met het oog op de latere vasthechting aan de zeef., en ook om het effekt. van de onvermijdelijke- overstraling buiten het eigenlijke belichtingsgebied in die mate te beperken, dat de aldus 30 door overstraling getroffen gebieden nog kunnen worden weggewassen tijdens de ontwikkel trap. Welke belichting in een specifiek geval optimale resultaten geeft kan door de vakman gemakkelijk worden bepaald en geregeld door het kiezen van de te gebruiken lichtbron en het instellen van de belichtingsafstand en de belichtingstijd.

35 Na de belichting wordt ontwikkeld, hetgeen op efficiënte wijze kan worden uitgevoerd met een krachtige heet-watersprceier, waar-bij de temperatuur van het water bij voorkeur ten minste 50°C en liefst 60-80°C bedraagt. Het is belangrijk dat het gehele oppervlak van het vel \ 8 1 0 5 3 5 7................

• V ; . . .. . . ·... : .,"··* · .

-4 ··.·’·' " ... .· ‘ · · ‘ - ·· -· .---.- .. ·' .. . ' ;/ · ' . · .

:-. ———' -------:---r»—-;-:———--['; ·_ '· j. . . ' . -~4_ - : ;-· .., :··; '·.:· r. ί zo. gelijkmatig mogelijk. met de waterstralen wordt behandeld' ten einde - . »- j - . - , j ' ' .

.·-;{ eenvvolledige ontwikkeling te verzekeren. In het algemeen duurt dé | - V-* ..i- * *··’- l· ontwikkeling, afhankelijk van de omstandigheden, ongeveer 3-15 minuten.

; ί [ l ' ' Het als gevolg van de ontwikkeling zacht en enigszins; ' - ï · j 5 f · kleverig aanvoelende vel wordt dan. tegen de zeef gedrukt, zodat het ;· i stevig- aan de zeef draden gaat vasthechten. Deze bewerking kan bijvoor— ; ! ' 4 beeld in een vacuumraam· worden uitgevoerd. Vervolgens wordt de beklede ! ^ zeef gedroogd,, bijvoorbeeld in een droogkast of met een het^ïuchtstroom !· - I bij, ongeveer 30-60°C, en-nabelicht met UV-straling als eerder, beschreven! ······; · ... j 10 ; ten einde de fotopolymerisatie- te voltooien of m.a.w. het fotopoly- - meriseerbare materiaal uit te harden. Tenslotte wordt de nog aanwezige i drager of dekfolie afgetrokken, waarna de. zeef drukvorm klaar is. voor * - · f- ; ! -gebruik. ! ; . * - ' volgens een tweede techniek voor het vervaardigen van de .’ 15 · zeefdrukvorm wordt de zeef eerst?ingestreken met fotopolymeriseerbaar ·[' ; 'r materiaal in vloeibare vorm, zoals bijvoorbeeld eveneens door de eerder “ ' · ' » · | ; genoemde firma Toyobo in de handel .wordt gebracht. Vervolgens wordt de .

j; f; aldus voorbehandelde zeef bijvoorbeeld met behulp van een rakel, aanga— : | .„.ί-.'. drukt tegen het vrije oppervlak, van. een fotopolymeriseerbaar vel, dat. [_ r 204 .' aan de andere zijde, is voorzien- van een aftrekbare drager* of dekfolie als • i .j - - >».- . -..···.·,· · i - jr ! hierboven beschreven. Het verkregen samenstel wordt dan enige tijd, r 5 t . I - · J ·* ' ï - ' ; bijvoorbeeld 20-40 min. gedroogd bij. tamelijk lage temperatuur, die o ’ i. liefst niet hoger is dan 25 C, ten einde een stevige vasthechting te : verzekeren, waarna de nog aanwezige drager of dekfolie wordt afge- 25 trokken en het fotopolymeriseerbare vel wordt belicht, ontwikkeld, gedroogd en nabelicht op de wijze die hierboven uitvoerig is besproken in verband met de eerste techniek voor het vervaardigen van de vólgens de uitvinding te gebruiken zeefdrukyorm.

Voor het uitvoeren van het onderhavige zeefdrukprocédé 30. kunnen zeven van. allerhande soorten materialen worden gebruikt, zoals van o.a. nylon, polyester, gemetalliseerde polyester en staal. Het is van belang dat de zeef niet te weinig en ook niet te veel draden per strekkende cm bevat. Minder dan 15 draden per strekkende cm is in het algemeen onvoldoende voor een stevige vasthechting van het ont- .

35 wikkelde fotopolymeriseerbare vel, vooral, in gebieden met slechts weinig gefotopolymeriseerd materiaal, terwijl bij meer dan 73 draden — per strekkende cm het doorlaatvermogen voor de te gebruiken drukinkt **^'81056 5 7 ", ......: Τ’ «* > ' ' -,! Τ ' ' * Π - ' : ; s - - { /. " te gering is om in één of slechts enkele rakelgangen de zeef volledig ! ; te kunnen, vullen. Bij voorkeur wordt gewerkt met zeven met 24-51 dra- : i - ί den per strekkende cm.

Om te drukken wordt de drukklare zeef met de beklede 5 zijde of reliëfzijde naar het te bedrukken voorwerp gekeerd en op enige afstand daarvan opgesteld. Deze afstand, die in vakkringen afsprong wordt genoemd, varieert afhankelijk van de dikte van de zeef-drukvorm, de gebruikte drukinkt, de aard en gewenste dikte van de bedrukking alsmede hetrtype voorwerp waarop wordt gedrukt. Gewoonlijk 10 bedraagt die af sprong tussen ongeveer 2 en 6 mm. Het drukken zelf kan op de voor zeefdruk gebruikelijke wijze geschieden, nl. door de drukinkt aan te brengen op de zeef en hem bijvoorbeeld met een rakel van rubber of kunststof door de zeefopeningen te persen en op het te bedrukken voorwerp af te zetten.

15 Zoals gezegd wordt volgens de uitvinding beoogd om een ; - tamelijk dikke bedrukking te verkrijgen, nl. een bedrukking waarvan de maximale dikte van de afzonderlijke druktekens na drogen tan minste 0,25 mm bedraagt. Daartoe is de dikte van het fotopolymeriseerbare vel in combinatie met de aard vart/z^ef, met name de dikte van het gaas van 20 belang, als eerder besproken. Verder is. daartoe ook de aard van de drukinkt belangrijk. Deze dient nl. een hoog vaste-stofgehalte te hebben en mag hoogstens slechts in geringe mate uitvloeien. Het vaste-stofgehalte van de gebruikte drukinkt bedraagt bij voorkeur.ten-/ minste'80%. Geschikte drukinkten van dit type zijn de op zichzelf be— 25 kende IR-hardende inkten. Bijzonder geschikt voor gébruik volgens de uitvinding zijn de eveneens op zichzelf bekende DV-hardende drukinkten, die een vaste-stofgehalte hebben van nagenoeg 100% en die onmiddellijk na het drukken door DV-bestraling in korte tijd, bijvoorbeeld in 10 sec-1 min., helemaal kunnen worden gedroogd, waardoor uitvloeien en 30 inzakken van de bedrukking tot een mim'mnm worden beperkt. Het snelle drogen of harden van de laatstgenoemde drukinkten berust op een door DV-bestraling geïnitieerde polymerisatie, waarover hier niet hoeft te worden uitgeweid, aangezien zowel het principe als talrijke praktische uitvoeringen daarvan uitvoerig in de literatuur zijn beschreven. UV-35 hardende drukinkten worden bijvoorbeeld onder de naam Solex in de handel Π gebracht door Advance-excello, Chicago, Verenigde Staten.

. Het onderhavige zeefdrukprocédé komt voor talrijke toe- ^ 810 5 5 5 7 -- ..............................- . passingen in aanmerking, zoals voor brailledruk, decoratieve reliëf- ‘ _ .. druk en bedrukkèngivoor elektronische , doeleinden. Afhankelijk van de toepassing kunnen de meest uiteenlopende vlakke materialen worden bedrukt, zoals papier, kunststof, metaal, textiel, glas, keramiek enz., 5 en kunnen in. de drukinkt volgens behoefte, allerlei toevoegstoffen worden opgenomen, zoals kleurstoffen,, pigmenten, elektrisch, geleidende of isolerende stoffen, magnetiseerbare deeltjes enz.. Wanneer het onderhavige procédé bijvoorbeeld voor brailledruk wordt toegepast, kan het - nuttig zijn om in kleur te drukken, ten einde aan slechtzienden nog j 10. het voordeel van kleurendiscriminatie te verschaffen. Ook kan brailledruk. volgens de uitvinding dubbelzijdig worden uitgevoerd, omdat in tegenstelling tof bij de klassieke brailledruk geen deformatie van materiaal plaatsvindt.

Wanneer geen verdere afdrukken meer hoeven te worden 15 gemaakt,, kan de zeef gemakkelijk. van al het daarop aanwezige materiaal worden, bevrijd om daarna opnieuw te worden gebruikt.. Daartoe kan de zeefdrukvorm. worden, behandeld met een geschikt oplosmiddel voor in het bijzonder het" aanwezige gefotopolymeriseerde materiaal. Als te gebruiken. oplosmiddelen kunnen methanol, bleekwater, tamelijk geconcentreerd - 20 mierezuur of azijnzuur of combinaties daarvan worden genoemd. Door de inwerking van het oplosmiddel gaat het gefotopolymeriseerde materiaal zwellen en wordt het zacht, waarna de zeef bijvoorbeeld met een hogedrukspuit kan worden schoongespoten. De zeef kan vervolgens bijvoorbeeld, met een soda-oplossing of dergelijke worden ontvet en dan worden ge— 25 droogd, waarna ze voor het uitvoeren van een volgende zeefdrukcyclus kan worden gebruikt.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

Voorbeeld I

30 Voor het verschaffen van een vel— of laagvormig foto- polymeriseerbaar materiaal werd uitgegaan van een plaat Toyobo Printight type EF-70, formaat A3 (Toyobo Co., Ltd., Japan) , die was gemodificeerd doordat de hechtlaag met anti-halowerking was weggelaten tussen de 0,55 mm dikke, met water uitwasbare fotopolymeriseerbare 35 laag en de polyesterdrager daarvan.

G. De beschermende dekfolie aan de andere zijde van de foto- L polymeriseerbare laag werd verwijderd en vervolgens werd deze laag in ^ 8 1 0 5 6 5 7 ~ ~ ... · . ' · >. ' Jï -*- · *-' " ~-·* · ' ' · * ·' f" . ‘ '· · een. zeefdrukvacuumkopieerraam 75 sec» aan een positief brailleschrift— . ’· : i ‘ i . origineel belicht met een koolspitslamp van 60 A, 220 V, 16,7 kW op een : afstand van 80 cm- . - " ' j

Daarna werd ontwikkeld door de belichte laag gedurende ,5 10 min- gelijkmatig en krachtig te besproeien met heet water met een temperatuur van 60-80°C- Met een doek. werd het overtollige water voorzichtig af genomen,, waarna de tamelijk zachte ontwikkelde laag, waarvan het oppervlak wat kleverig was ten gevolge van de ontwikkeling, in ·’· » contact werd gebracht met een zeefdrukraam, bespannen met een polyester— 10 gaas van 40 draden per strekkende cm, en door 5 min. krachtig aanzuigen ; (90% van het absolute vacuum) in een zeefdrukvacuumkopieerraam stevig aait de zeefdraden werd vastgehecht- Vervolgens werd het beklede zeef-drukraam 20 min- gedroogd in een droogkast bij 30-40°C en werd nog 5 min- nabelicht met een koolspits lamp onder dezelfde omstandigheden als 15 hierboven beschreven, maar zonder origineel en zonder vacuum, ten einde de fotopolymerisatie te voltooien. Nadat tenslotte de polyesterdrager • was verwijderd, was de zeefdrukvorm. klaar voor gebruik- -! ; • De zeef drukvorm werd dan met de beklede zijde naar bene- ! den. gekeerd in een zeefdrukinrichting geplaatst, zodat de afstand met : 2Q een te bedrukken vel papier 4 mm bedroeg- Er werd gedrukt met een ÜV— hardende drukinkt, die was verkregen door Solex HUG-UV-9119 in een ver-- houding van 75/25 te mengen met Solex HUG 9050 halftone base (beide produkten zijn van Advance-excello, Chicago, Verenigde Staten). De drukinkt werd aangebracht op de zeefdrukvorm en met behulp van een 25 kunststofrakei door de openingen geperst en afgezet op het te bedrukken vel papier.

Onmiddellijk. daarna werd het aldus bedrukte vel 30 sec. onder een pp 30 cm. afstand geplaatste hoge-druk kwikdamp lamp van 700 W (Philips type HPL) gehouden, ten einde de bedrukking uit te harden.

30 Aldus werd een uitstekende brailledruk verkregen in de vorm van gladde, niet samendrukbare of anderszins vervormbare halve bolletjes met een maximale dikte van 0,3 mm.

Nadat met de zeefdrukvorm op de hierboven beschreven wijze 200 afdrukken van uitstekende kwaliteit waren gemaakt, werd alle inkt 35 van de zeefdrukvorm verwijderd en werd deze laatste 2 min. in een methanolbad gedompeld, waarna al het nog op het zeef drukraam aanwezige materiaal met een hoge-druk-waterspuit werd verwijderd. Het zeefdrukraam * \werd dan behandeld met een schuur- en ontvettingsmiddel en was dan klaar 810 3357- λ—_ -:- .* % : V. Voorbeeld XI '^'.V·' - · · * ' - 5" Λ ·;: ·- .

* ' -. Eert: zeefdrukraam bespannen met polyestergaas, als ' beschreven in voorbeeld I, werd ingestreken met vloeibaar fotopolymeri- : 5 seefbaar materiaal van Toyoba Co·, Ltd., vervolgens in contact gebracht j ’ met de fotopolymeriseerbare laag van een gemodificeerde plaat - even- \ eens als beschreven in voorbeeld r‘- waarvan de beschermende dekfolie was verwijderd,, en tenslotte door middel van een rakel aangedrukt. ! * ’ · * ' o i

Het-aldus verkregen samenstel werd 30 min. gedroogd bij 22-25 C, waarna 10 de polyesterdrager werd verwijderd. : '·

De reeds op het zeefdrukraam aanwezige en zeer stevig • - - ' · f - daaraan vasthechtende fotopolymeriseerbare laag werd dan belicht, ont- ’ · ' · · r - wikkeld, gedroogd en nabelicht als beschreven in voorbeeld I, met dien verstande, dat de belichtingstijd thans geen 75 sec. bedroeg, maar werd · 15 gekozen tussen 90 en 150 sec., afhankelijk van de gewenste polymerisatie— graad en de gewenste beperking van over straling. De zeef drukvorm was

* dan gereed voor gébruik· . - .. . ' . --~vT:V

' ' ^ V ^ Ook. het drukken werd precies uitgevoerd als beschreven ·. ::i'in.' voorbeeld I* waarbij dezelfde· drukinkt werd gebruikt en gelijkwaar- · *; "20 dige denkresultaten, werden verkregen· . ·''j·· ‘ ··.'-· . . · ..·· --· ·-,. · - - " ' . ·· · •' ·; : Tenslotte werd het zeefdrukraam op identieke wijze als. ! • · ; · ·'·.' -· ·· · · ! yi ' · : aangegeven in voorbeeld X schoongemaakt om opnieuw te worden gebruikt.· . I; .... . . j .

’ *·; · . .( •; · · ί r • - ^ 5105857

Claims (7)

1. 4. Zeefdrukprocédé volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het fotopolymeriseerbare vel minder wordt belicht dan nodig om .* volledige fotopolymerisatie te bewerkstelligen, en vervolgens wordt ontwikkeld met water met een temperatuur van ten minste 50°C en liefst . 20 van 60-80°C. !·
2. 5. Zeefdrukprocédé volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het belichte en ontwikkelde fotopolymeriseerbare vel op de zeef wordt i nabelicht ten einde de fotopolymerisatie te voltooien..
3. 6. Zeefdrukprocédé volgens conclusies 1-5, met het ken- 25 merk, dat een zeef wordt toegepast waarvan het gaas 15-73 en liefst 24—51 draden per strekkende cm. bevat.
4. 7. Zeefdrukprocédé volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het drukken wordt uitgevoerd onder toepassing van een door UV-bestraling hardende drukinkt met een hoog vaste-s tof gehalte.
5. 8. Zeefdrukprocédé volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de zeef na gebruik wordt bevrijd van al het daarop aanwezige materiaal ten einde opnieuw te kunnen worden gebruikt.
6. 9. Zeefdrukprocédé volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat het wordt toegepast voor brailledruk, decoratieve reliëfdruk of 35 bedrukking voor elektronische doeleinden.
7. 10. Zeef drukvorm geschikt voor gebruik bij het uitvoeren van het zeefdrukprocédé volgens conclusies 1-9. 810 5 3 5 7 .......... '