DE19725488A1

DE19725488A1 - Verfahren zur Herstellung einer Siebdruckform und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19725488A1
Application number: DE19725488A
Authority: DE
Inventors: Guenter Wittemann
Original assignee: Kissel & Wolf GmbH
Current assignee: Kissel & Wolf GmbH
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 1999-01-21
Also published as: EP0885718A2; DE59801742D1; ES2163828T3; DK0885718T3; GR3037082T3; EP0885718B1; ATE207012T1; PT885718E; EP0885718A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor richtung zur Herstellung einer Siebdruckform gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 12.

Für den Flachsiebdruck werden ebene Siebdruckformen ver wendet, die einen Schablonenträger aus einem feinen Kunst stoff- oder Metallgewebe aufweisen, welcher auf einen rechteckigen Siebdruckrahmen aufgespannt ist. Für den Ro tationssiebdruck kommt eine zylindrische Druckform zur An wendung, bei der sich der Schablonenträger als zylindri scher Mantel zwischen zwei Endringen erstreckt.

Um ein bestimmtes Druckbild zu erreichen, werden Teile des Schablonenträgers mittels eines Schablonenmaterials far bundurchlässig gemacht. Die farbundurchlässigen Bereiche bilden dann die Siebdruckschablone. Für die Herstellung der Siebdruckschablone wird auf dem Schablonenträger zu nächst ganzflächig flüssiges Schablonenmaterial - meist in Form einer Emulsion - aufgebracht. Das Schablonenmaterial ist wasserlöslich, kann jedoch lichtgehärtet und damit am Schablonenträger fixiert werden.

Nach dem Trocknen wird das Schablonenmaterial über ein Diapositiv belichtet. Das Diapositiv ist so gestaltet, daß eine Lichthärtung in den Bereichen, die farbdurchlässig sein sollen, vermieden wird. In diesen Bereichen bleibt das Schablonenmaterial wasserlöslich. In einem nachfolgen den Entwicklungsprozeß wird der Schablonenträger an den unbelichteten Bereichen freigelegt, d. h. das Schablonenma terial herausgewaschen, während die belichteten Bereiche an dem Schablonenträger fixiert werden. Gegebenenfalls kann sich noch eine Härtung anschließen.

Zur Vereinfachung der Schablonenherstellung ist in der EP-A-0 492 351 ein Verfahren offenbart, bei dem das unbelich tete Schablonenmaterial an den Stellen, an denen es nicht am Schablonenträger fixiert werden soll, mit einer licht undurchlässigen Sperrschicht abgedeckt wird. Dies ge schieht in einem besonders ausgebildeten Tintenstrahldruc ker, welcher eine Aufnahme für die Siebdruckform und einen Strahldruckkopf aufweist, der computergesteuert über die Siebdruckform verfahren wird. Dabei wird auf das Schablo nenmaterial eine wasserlösliche Tinte aufgespritzt.

Die Verwendung von wasserlöslichen Tinten in Vorrichtungen gemäß der EP-A- 0 492 351 kann jedoch zu einer Siebdruck form führen, auf der die Darstellung nicht scharf, sondern verwaschen ist, da die Tinte zum Teil in das Material, auf das sie mit dem Tintenstrahldruckkopf gespritzt wird, ein dringt. Da die Tinte sehr niedrigviskos ist, entstehen Spritzer auf dem Sieb, die ebenfalls zu unscharfen Kopien führen können. Eine weitere Ursache für das Entstehen von Kopien, die weniger scharf als die Ausgangsdarstellungen sind, liegt in den z. T. hohen Lösungsmittelbestandteilen dieser Tinten. Bei der Verdunstung dieser Lösungsmittel schrumpft die auf der Emulsion bzw. die auf dem Tintenauf nahmematerial der Emulsion aufgebrachte Tinte, wodurch ebenfalls Unschärfen und verwaschen erscheinende Darstel lungen entstehen.

Die oben geschilderten Nachteile können nur zum Teil da durch vermieden werden, daß ein Tintenaufnahmemittel ver wendet wird, welches auf die Emulsionsschicht der Sieb druckform als Flüssigfilm oder Pulverbeschichtung aufge tragen werden kann oder als Bestandteil der Emulsions schicht oder der Tinte selbst zum Einsatz kommt. Die Ver wendung von Adsorptionsmittel, Benetzungsmittel oder Ten side als Tintenaufnahmemittel soll dabei ein Einsickern der Tinte in die Emulsionsschicht vermeiden. Solche Tin tenaufnahmemittel können jedoch nicht die anderen geschil derten Nachteile der wasserlöslichen Tinten vermeiden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren sowie eine Vorrichtung für die Herstellung einer Siebdruckform anzugeben, mit der bzw. mit dem die oben be schriebenen Nachteile zumindest zum Teil vermieden können, so daß die Herstellung von scharf und deutlich abgebilde ten Kopien der zu druckenden Darstellung auf dem Sieb er möglicht wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach An spruch 1 sowie durch eine Vorrichtung nach Anspruch 13.

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Siebdruckform nach der Erfindung kommt ein wasserlösliches Thermowachs zur Anwendung, welches zweckmäßigerweise mindestens ein Binde mittel mit neutralisationsfähigen, funktionellen Gruppen, ein Neutralisationsmittel, einen Emulgator und einen was serlöslichen Weichmacher umfaßt.

In vorteilhafter Weise werden solche Thermowachse bei Ein satz in Vorrichtungen gemäß Anspruch 13 mittels Düsen auf gespritzt und sind aufgrund ihrer Zusammensetzung mit Was ser entfernbar. Das Thermowachs wird erst durch den mit einer Heizeinrichtung versehenen Düsenkopf verflüssigt und wird unmittelbar nach dem Auftreffen auf das Schablonenma terial wieder fest. Es treten somit keine Spritzer auf, die das Kopieren beeinträchtigen könnten. Gegenüber Tinten geht das Thermowachs ferner im wesentlichen keine Wechsel wirkung mit dem Schablonenmaterial ein. Das Thermowachs dringt nicht in dem Maße wie die bekannten Tinten in das Schablonenmaterial ein, so daß sich schärfere Kopien erge ben. Da Tinten oftmals größere Mengen an flüchtigen Lö sungsmitteln enthalten, was zu einem Schrumpfeffekt der aufgetragenen Tinte bei Verdunstung dieser Lösungsmittel komponenten führt und somit zu einem fehlerhaften bzw. zu mindest ungenauen Kopierergebnis, enthalten die hier vor geschlagenen Thermowachse in vorteilhafter Weise keine oder nur relativ geringe Anteile an flüchtigen Lösungsmit teln.

Thermowachse sind als solche im Stand der Technik bekannt. Als Ersatz für die bekannten Tinten können Thermowachse zum Beispiel bei Tintenstrahldruckern eingesetzt werden, wobei zur Erzielung guter Druckergebnisse aber in jedem Fall spezielle Anpassungen an die Zusammensetzungen der Wachse notwendig sind. Diesbezüglich sei beispielhaft auf die US-A-5 053 079, worin disperse, pigmentierte Thermo wachse offenbart sind, oder auf US-A-5 354 368, worin Thermowachs-Zusammensetzungen speziell für Kunststoff- oder Kartonoberflächen beschrieben sind, verwiesen. Solche bekannten Thermowachse enthalten beispielsweise Basispoly mere als Bindemittel, wie Kolophoniumharze, Kolophonium harzester, Tallharze oder Maleinatharze; Weichmacher, wie Phtalsäure-, Adipinsäure-, Zitronensäure-, oder Benzoesäu reester; langkettige Fettsäuren mit 12-26 C-Atomen; Wachse, Temperaturschutzmittel und fettlösliche organische Farbstoffe oder Pigmente zur Farbgebung.

Um ein Thermowachs erfindungsgemäß in Vorrichtungen zur Herstellung von Siebdruckformen zu verwenden, ist somit nicht nur die Übertragung der bekannten Thermowachse auf solche Vorrichtungen notwendig, es sind vielmehr nur sol che Thermowachse geeignet, die sich mittels Düsen nach Er hitzung und Verflüssigung verspritzen lassen und die sich mit Wasser entfernen lassen. Solche Thermowachse sind was serlösliche Wachse, welche zweckmäßigerweise mindestens ein Bindemittel mit neutralisationsfähigen, funktionellen Gruppen, ein Neutralisationsmittel, einen Emulgator und einen wasserlöslichen Weichmacher umfassen, da eine solche Zusammensetzung eine Auflösbarkeit mit Wasser gewährlei stet unter Bewahrung der sonstigen vorteilhaften Eigen schaften, wie oben geschildert.

Das Bindemittel als ein Bestandteil des Thermowachses in der Vorrichtung nach der Erfindung kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die Polyesterharze, Naturharze, Natu röle, Wachse und Carbonsäuren mit 12 bis 26 Kohlenstoffa tomen umfaßt. Diese Komponenten der Gruppe von Bindemit teln müssen das Kriterium erfüllen, daß die Neutralisati onsfähigkeit ihrer funktionellen Gruppen, also z. B. Säure gruppen, gewährleistet ist. Die Säurezahl, die der Bestim mung des Gehaltes an freien organischen Säuren in Fetten und Ölen und in Lösungen dient und welche die Anzahl der mg KOH angibt, die zur Neutralisation von 1 g Probe ver braucht wird, liegt nach einer Ausgestaltung der Erfindung bei 40 bis 300.

Das Neutralisationsmittel kann jedes Mittel darstellen, welche zur Neutralisation der obigen Bindemittel in der Lage ist, wobei solche Mittel insbesondere aus der Gruppe ausgewählt werden können, die primäre, sekundäre und ter tiäre Amine, KOH, NaOH, Ammoniak und Natriumcarbonat um faßt.

Das Thermowachs nach der Erfindung umfaßt ferner minde stens einen Emulgator, der nach einer weiteren Ausgestal tung der Erfindung z. B. ein Fettsäuresulfonat, ein anioni sches Fettalkoholsulfonat, einen Polyglycolether oder Ricinusöl darstellen kann.

Der in dem Thermowachs vorliegende wasserlösliche Weichma cher kann ein Polyglycol, Phosphorsäureester oder Glycerin sein.

Neben den oben genannten Komponenten, nämlich Bindemittel mit neutralisationsfähigen, funktionellen Gruppen, Neutra lisationsmittel, Emulgator und einen wasserlöslichen Weichmacher, kann das Thermowachs in der Vorrichtung nach der Erfindung weitere Bestandteile aufweisen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Thermowachs ein Temperaturschutzmittel, z. B. ein phenolisches Antioxidants, und/oder ein Lichtschutzmittel, z. B. Benzophenonderivate, Benzotriazolderivate, Zimtsäurederivate, Radikalfänger vom HALS-Typ oder Titandioxid. Diese Mittel schützen den Ther mowachs vor hoher Temperatur- und/oder Lichteinwirkung, indem auftretende Radikale eliminiert und Strahlungsener gien absorbiert und umgewandelt werden. Je nach ge wünschter Einfärbung können weitere Bestandteile des Ther mowachses Farbstoffe oder Pigmente sein.

Im folgenden werden Zusammensetzungen für wasserlösliche Thermowachse angegeben, die innerhalb der angegebenen Men genbereiche für die einzelnen Komponenten im Gegensatz zu Tinten zu Siebdruckformen führen, die scharf und deutlich die zu druckende Darstellung aufweisen und die somit zu guten Druckergebnissen führen. Diese Zusammensetzungen lassen sich gut mit den Düsen eines Strahldruckers auf spritzen und sind mit Wasser auslösbar.

Beispiel 1

Gewichtsteile
dimerisiertes Tallharz	20-60
copolymeres Wachs	5-20
Aminalkohol	5-20
Glycerin	1-10
HALS-Radikalfänger	0,1-2
Titandioxid	0,5-5
Farbstoff	0,2-3
Benzophenonderivat	0,5-5
Fettalkoholethoxylat	1-5

Beispiel 2

Gewichtsteile
PE-Wachsoxidat	20-80
nichtionisches Tensid (Basis C₁₀ Oxoalkohol)	4-20
KOH	0,2-2
Glycolether	0,5-5
HALS-Radikalfänger	0,1-2
Farbstoff	0,2-3

Beispiel 3


Gewichtsteile
Stearinsäure	75,0
2-Amino-Methyl-1-Propanol	13,5
Triglycol	5,0
Emulan OC (Fettalkoholethoxylat)	4,0
Duasyn-Schwarz A-RG VP 280 (Metallkomplexfarbstoff)	2,0
Irganox 1010 (Antioxidants auf Phenolbasis)	0,5

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Siebdruckform mit einem Schablonenträger, auf den fixierbares Schablonenmateri al aufgebracht, wonach auf den Teil des Schablonenmate rials, das nicht fixiert werden soll, mittels Sperrma terial eine Sperrschicht mit Hilfe eines Strahldruckers aufgetragen wird und das nicht mit der Sperrschicht ab gedeckte Schablonenmaterial fixiert und das übrige Schablonenmaterial mit der Sperrschicht entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrmaterial ein was serlösliches Thermowachs verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermowachs mindestens ein Bindemittel mit neutra lisationsfähigen, funktionellen Gruppen, ein Neutrali sationsmittel, einen Emulgator und einen wasserlösli chen Weichmacher umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel mindestens eine Verbindung darstellt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Poly esterharzen, Naturharzen, Naturölen, Wachsen und Car bonsäuren/-estern mit 12 bis 26 Kohlenstoffatomen be steht.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß das Bindemittel eine Säurezahl von 40-300 mg KOH/g aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das Neutralisationsmittel mindestens eine Verbindung darstellt, die aus der Gruppe ausge wählt ist, die aus primären Aminen, sekundären Aminen, tertiären Aminen, Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Am moniak und Natriumcarbonat besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Emulgator mindestens eine Verbin dung darstellt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fettsäuresulfonaten, anionischen Fettalkoholsulfo naten, Polyglykoether und Rizinusöl besteht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der wasserlösliche Weichmacher minde stens eine Verbindung darstellt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyglycolen, Phosphorsäuree ster und Glycerin besteht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Thermowachs ferner ein Tempera turschutzmittel umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturschutzmittel ein phenolisches Antioxi dants ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß das Thermowachs ferner ein Licht schutzmittel umfaßt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtschutzmittel mindestens eine Verbindung dar stellt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ben zophenonderivaten, Benzotriazolderivaten, Zimtsäurede rivaten, Radikalfänger vom Typ HALS und Titandioxid be steht.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermowachs ferner einen oder mehrere Farbstoffe oder Pigmente umfaßt.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einem Strahldrucker mit ei ner Aufnahme für eine Siebdruckform sowie enthaltend ein Sperrmittel, das mittels des Strahldruckers auf bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmit tel ein Thermowachs nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist und daß der Strahldrucker eine Heizeinrichtung zur Verflüssigung des Thermowachses aufweist.