DE60032986T2

DE60032986T2 - Wärmeempfindliche Schablone sowie ihr Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60032986T2
Application number: DE60032986T
Authority: DE
Inventors: c/o Ricoh Company Yuji Natori; c/o Ricoh Company Fumiaki Arai; c/o Ricoh Company Masanori Rimoto; Tetsuo Tanaka; c/o Ricoh Company Hiroshi Tateishi
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2020-10-10
Also published as: US6889605B1; EP1090777B1; ES2276657T3; CN1248869C; EP1090777A2; DE60032986D1; EP1090777A3; CN1310102A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wärmeempfindliche Schablone, ein Verfahren zu deren Herstellung und einen diese verwendenden Drucker.
Eine bekannte wärmeempfindliche Schablone ist aus einem für Druckfarbe durchlässigen dünnen Papier, das als ein Druckfarbenträger dient, und einer mit einem Kleber an den Träger gebundenen thermoplastischen Harzfolie zusammengesetzt. Die Schablone wird zum Beispiel durch einen Thermokopf bildmäßig erwärmt, um die erwärmten Teile der thermoplastischen Harzfolie zu perforieren, wodurch eine Druckvorlage zur Wiedergabe von Bildern durch mimeographisches Drucken erhalten wird. Die herkömmliche Schablone stellt jedoch Probleme, weil (1) der Kleber dazu neigt, in Zwischenräumen zwischen Fasern angesammelt zu werden, um „Stege" zu bilden, welche die thermische Perforation während des Schrittes der Erzeugung der Vorlage und den Durchgang einer Druckfarbe während des Druckschrittes verhindern, (2) die Fasern an sich den glatten Durchgang einer Druckfarbe verhindern und (3) der Papierträger verhältnismäßig teuer ist.
Um mit den vorstehenden Problemen fertig zu werden, schlägt JP-A-54-33117 eine Schablone vor, die keinen Papierträger hat und im Wesentlichen nur aus einer thermoplastischen Harzfolie zusammengesetzt ist. Während diese Schablone die vorstehenden erwähnten Probleme vollständig lösen kann, tritt ein neues schweres Problem auf: das heißt, es ist notwendig, die Dicke der Schablone bedeutend zu erhöhen, um die zum Übertragen der Stammschablone während der Druckstufe erforderliche, zufrieden stellende Steifigkeit zu erhalten. Eine Zunahme der Dicke hat Erniedrigung der Wärmeempfindlichkeit zur Folge.
US-A-5 843 560 und GB-A-2327129 offenbaren eine wärmeempfindliche Schablone mit einer auf einer thermoplastischen Harzfolie erzeugten porösen Harzschicht. Die Schablone wird hergestellt, indem auf eine Oberfläche der thermoplastischen Harzfolie eine Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird, enthaltend ein Harz, das in einem gemischten Lösungsmittel aus einem guten Lösungsmittel, das in der Lage ist, das Harz zu lösen, und einem schlechten Lösungsmittel, das im Wesentlichen nicht fähig ist, das Harz zu lösen und das eine niedrigere Verdampfungsgeschwindigkeit als das erste Lösungsmittel hat, gelöst ist. Die aufgebrachte Beschichtungsflüssigkeit wird dann bis zur Trockenheit erwärmt. Im Verlauf der Verdampfung der Lösungsmittel werden Poren erzeugt. Es wurde herausgefunden, dass diese Schablone in der Lage ist, die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, aber dadurch ein neues Problem verursacht, dass die poröse Harzschicht von der thermoplastischen Harzfolie abgeht. Wenn zum Beispiel eine von der Schablone erhaltene Druckvorlage von dem Plattenzylinder entfernt wird, nachdem er zum Herstellen einer großen Anzahl von Drucken verwendet worden war, neigt nur die thermoplastische Harzfolie dazu, davon abzugehen, während die poröse Harzschicht darauf bleibt. Überdies weist die bekannte Schablone bei feuchten Bedingungen nicht ausreichende Steifigkeit auf, so dass die Übertragbarkeit davon in dem Drucker nicht voll zufrieden stellend ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine wärmeempfindliche Schablone bereitzustellen, welche darauf bereitgestellt eine poröse Harzschicht und eine Harzfolie aufweist und bei welcher die poröse Harzschicht fest an die Harzfolie gebunden ist.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine wärmeempfindliche Schablone des vorstehend erwähnten Typs bereitzustellen, welche eine hohe Empfindlichkeit für thermische Perforation hat und welche zufrieden stellende Steifigkeit aufweist.
Um die vorstehenden Ziele zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine wärmeempfindliche Schablone bereitgestellt, umfassend eine poröse Harzschicht, eine Harzfolie, die auf der porösen Harzschicht laminiert ist, und eine im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht mit einer Dicke von 0,001 bis 10 μm, die zwischen der porösen Harzschicht und der Harzfolie liegt, wobei die im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht mindestens eine Harzkomponente aufweist, die die gleiche wie die der porösen Harzschicht ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich werden, welche nachfolgt, wenn diese im Lichte der begleitenden Zeichnungen erwogen wird, in welchen:
1 eine SEM-Aufnahme einer Oberfläche einer porösen Harzschicht einer wärmeempfindlichen Schablone gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
2 eine SEM-Aufnahme einer Oberfläche einer dünnen Harzschicht ist, die nach der Entfernung einer Harzfolie der wärmeempfindlichen Schablone gemäß der vorliegenden Erfindung freigelegt ist.
Eine wärmeempfindliche Schablone gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Harzfolie, auf welcher eine dünne Harzschicht und eine poröse Harzschicht nacheinander in dieser Reihenfolge bereitgestellt sind.
Die dünne Harzschicht ist im wesentlichen nicht porös und ist im wesentlichen über ihre gesamte Fläche in Kontakt mit der Harzfolie. Während der Perforation der Harzfolie wird zusammen damit auch die dünne Harzschicht perforiert. Auf diese Weise wird die poröse Harzschicht durch die dünne Harzschicht stark an die Harzfolie gebunden. Und doch hat die Schablone eine hohe Empfindlichkeit für thermische Perforation.
In einer ersten, bevorzugten Ausführungsform bildet die dünne Harzschicht zusammen mit der porösen Harzschicht einen zusammenhängenden einheitlichen Körper, so dass keine Grenzfläche zwischen der dünnen Harzschicht und der porösen Harzschicht vorhanden ist. Weil die dünne Harzschicht mit der Harzfolie über deren gesamte Fläche hinweg verbunden ist und in die poröse Harzschicht integriert ist, kann vollständig zufrieden stellende Haftung zwischen der porösen Harzschicht und der Harzfolie erreicht werden. Die poröse Harzschicht kann in dieser Ausführungsform als eine einzige Schicht mit einem Grundteil (der die dünne Harzschicht bereitstellt), welcher in Kontakt mit der Harzfolie ist und welcher im wesentlichen nicht porös ist, und einem oberen Teil mit einer Vielzahl von Poren oder offenen Zellen betrachtet werden. Eine solche kontinuierliche Schichtstruktur kann mit einem einstufigen Verfahren, wie nachstehend beschrieben, erhalten werden.
1 ist eine SEM-Aufnahme (Abtastelektronenmikroskop-Aufnahme, Scanning Electron Micrograph) einer Oberfläche der dünnen Harzschicht, die bei Entfernung der Harzfolie von der Schablone der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform freigelegt wird. Ein sehr kleines Loch wurde absichtlich durch die dünne Harzschicht gestochen. Durch die dünne Harzschicht wie auch durch das sehr kleine Loch können eine Vielzahl von offenen Poren der porösen Harzschicht gesehen werden. Eine SEM-Aufnahme von einer Oberfläche der porösen Harzschicht der Schablone wird in 2 gezeigt.
In einer weiteren, zweiten Ausführungsform werden die dünne Harzschicht und die poröse Harzschicht auf getrennte Weise erzeugt.
In jeder Ausführungsform ist es notwendig, dass die dünne Harzschicht perforiert werden sollte, wenn die Harzfolie zum Beispiel mit einem Thermokopf thermisch perforiert wird. Die Empfindlichkeit für thermische Perforation der dünnen Harzschicht kann durch Auswahl des Harzes für die dünne Harzschicht und von deren Dicke gesteuert werden. Es ist aus Gründen der Empfindlichkeit für thermische Perforation und der Steifigkeit der Schablone bevorzugt, dass die Dicke der dünnen Harzschicht in dem Bereich von 1-100% der Dicke der Harzfolie liegt.
Für die Erzeugung der porösen Harzschicht und der dünnen Harzschicht kann irgendein Harz verwendet werden. Veranschaulichende Beispiele von geeigneten Harzen sind ein Vinylharz wie Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetal, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer, Vinylchlorid-Acrylnitril-Copolymer oder Styrol-Acrylnitril-Copolymer; ein Polyamid wie Nylon; Polybutylen; Polyphenylenoxid; Polymethacrylsäureester; Polycarbonat; ein Cellulosederivat wie Acetylcellulose, Acetylbutylcellulose oder Acetylpropylcellulose; ein Polyurethanharz oder ein Polyesterharz. Diese Harze können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Aus Gründen der verbesserten Bindung zwischen der porösen Harzschicht und der dünnen Harzschicht enthält die dünne Harzschicht mindestens ein Harz, das in der porösen Harzschicht verwendet wird.
Die poröse Harzschicht kann eines oder mehrere Additive wie einen Füllstoff, ein Antistatikum, ein Klebverhinderungsmittel, ein Tensid, ein Antiseptikum und ein Entschäumungsmittel enthalten. Zusatz eines Füllstoffes, der Pigmente, Teilchen, Pulver und Fasern beinhaltet, zu der porösen Harzschicht ist erwünscht, um deren Festigkeit, Steifigkeit und die Größe von deren Poren zu steuern. Die Verwendung eines Füllstoffs in der Form von Nadeln, Fasern oder Plättchen ist besonders bevorzugt. Veranschaulichend für geeignete Füllstoffe sind nadelartige natürliche Mineralfüllstoffe wie Magnesiumsilicat, Sepiolith, Kaliumtitanat, Wollastonit, Zonolith und Gipsfaser; nadelartige synthetische Mineral-Füllstoffen, wie nicht-oxidische Haarkristalle, Oxid-Haarkristalle und Multioxid-Haarkristalle; Plättchen-Füllstoffe, wie Glimmer, Glasflocken und Talkum; natürliche oder synthetische Fasern wie Kohlefaser, Polyesterfaser, Glasfaser, Vinylonfaser, Nylonfaser und Acrylfaser; und Pigmente wie organische Polymerteilchen aus zum Beispiel Polyvinylchlorid-Teilchen, Polyvinylacetat-Teilchen und Polymethylacrylat-Teilchen, und anorganische Teilchen aus zum Beispiel Ruß, Zinkoxid, Titanoxid, Calciumcarbonat und Siliciumdioxid und Mikrokapseln. Der Füllstoff wird allgemein in einer Menge von 5-200%, bezogen auf das Gewicht des Harzes der porösen Harzschicht und der dünnen Harzschicht, verwendet.
Die Harzfolie kann aus irgendeinem herkömmlicher Weise verwendeten Harz, das thermisch perforiert werden kann, hergestellt werden. Aus Gründen der Bindung zwischen der Harzfolie und der dünnen Harzschicht ist es bevorzugt, dass die Harzfolie mindestens ein Harz enthält, das in der dünnen Harzschicht verwendet wird.
Als die Harzfolie wird geeigneter Weise ein thermoplastisches Harz verwendet. Aus Gründen der Empfindlichkeit für thermische Perforation ist es auch bevorzugt, dass das thermoplastische Harz einen Grad der Kristallinität von nicht höher als 15% hat. Die Verwendung eines im wesentlichen amorphen thermoplastischen Harzes ist besonders bevorzugt.
Veranschaulichend von geeigneten Harzen zur Verwendung in der Harzfolie sind Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer, Polyolefin, Polycarbonat, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, Polyamid, Polystyrol, Acrylpolymer und Polyester. Diese Harze können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von einem Polyester oder einem Polyamid. Der Polyester ist vorzugsweise aus zwei oder mehreren verschiedenen Polycarbonsäuren und/oder zwei oder mehreren mehrwertigen Alkoholen zusammengesetzt, um den Grad der Kristallinität davon zu verringern. Als ein Polyamid werden Nylons mit zwei oder mehr verschiedenen Homo-Nylons verwendet.
Die Dicke der Harzfolie wird geeigneter Weise im Hinblick auf die Leichtigkeit der Handhabung während der Herstellung der Schablone und auf wünschenswerte Wärmeempfindlichkeit während der Perforation mit einem Thermokopf eingestellt, und beträgt allgemein 0,5-10 μm, vorzugsweise 1,0-7,0 μm. Es ist auch bevorzugt, dass die Harzfolie biaxial orientiert ist.
Die Harzfolie kann wenn gewünscht eines oder mehrere Additive wie ein Entflammungsschutzmittel, einen Wärmestabilisator, ein Antioxidationsmittel, einen UV-Absorber, ein Pigment, einen Farbstoff, ein organisches Gleitmittel, ein Entschäumungsmittel und ein Gleitverbesserungsmittel enthalten. Das Gleitmittel kann ein Fettsäureester oder ein Wachs sein. Das Gleitverbesserungsmittel kann anorganische Teilchen wie Ton, Glimmer, Titanoxid, Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum und nasses oder trockenes Siliciumdioxid oder organische Teilchen wie Teilchen von Polymeren mit Acrylsäure- oder Styrol-Einheiten sein.
Die Haftung zwischen der dünnen Harzschicht und der Harzfolie ist vorzugsweise derart, dass eine Haftungsstärke zwischen diesen von mindestens 1,0 kg/cm², bevorzugter mindestens 2,0 kg/cm² bereitgestellt wird. Die Haftungsstärke wird hierin wie folgt bestimmt. Eine Schablone wird in eine quadratische Probe von 10 × 10 mm Größe geschnitten. Die Probe wird unter Verwendung eines doppelseitig beschichteten, druckempfindlichen Klebebandes (NITTO beidseitig klebend, hergestellt von Nitto Tape Inc.; Breite 5 mm) so auf einem horizontalen Tisch befestigt, dass die Harzfolie der Probe dem Tisch zugewandt ist. Unter Verwendung des gleichen doppelseitig beschichteten Klebebandes wird die obere Oberfläche der porösen Harzschicht der auf dem Tisch befestigten Probe an einer Kunststoffplatte befestigt, die mit einer Federwaage verbunden ist. Die Federwaage wird dann nach oben gezogen, so dass die poröse Harzschicht von der Harzfolie abgetrennt wird. Die für die Abtrennung benötigte Kraft wird mit der Federwaage gemessen und stellt die Haftungsstärke dar.
Die gesamte Dicke der porösen Harzschicht und der dünnen Harzschicht beträgt aus Gründen der zufrieden stellenden Druckfarbenhaltung in der Schablone und der Druckfarben-Übertragbarkeit durch die Schablone hindurch vorzugsweise 5-100 μm, bevorzugter 6-50 μm. Die Dicke kann aus einer SEM-Aufnahme eines Querschnitts der Schablone gemessen werden. Das Flächengewicht einer Gesamtheit aus der porösen Harzschicht und der dünnen Harzschicht beträgt vorzugsweise 0,5-25 g/m², bevorzugter 2-15 g/m², 3-10 g/m².
Es ist aus Gründen der Übertragbarkeit in der Druckmaschine bevorzugt, dass die Schablone der vorliegenden Erfindung eine Biegesteifigkeit von mindestens 10 mN, bevorzugter 15-55 mN hat. Die Biegesteifigkeit kann mit dem Steifigkeitsprüfer von Lorentzen gemessen und durch die Dicke und Dichte der porösen Harzschicht und die Menge und Art des Füllstoffes gesteuert werden.
Wenn gewünscht, kann zu dem Zweck, Kleben zwischen einem Thermokopf und der Schablone zu verhindern, eine Klebverhinderungsschicht (Deckschicht) auf einer Oberfläche der Harzfolie bereitgestellt werden, so dass der Thermokopf während der Perforation zur Herstellung einer Druckvorlage aus der Schablone glatt auf der Schablone laufen oder gleiten kann. Die Klebverhinderungsschicht kann eine Schicht sein, die ein Silicon-Trennmittel, ein Fluorkohlenwasserstoff-Trennmittel oder ein Phosphat-Tensid enthält.
Die Schablone der vorliegenden Erfindung kann wie folgt hergestellt werden.
In einem Verfahren wird zuerst ein Harz zum Erzeugen der porösen Harzschicht in einem gemischten Lösungsmittel gelöst, beinhaltend ein erstes Lösungsmittel (gutes Lösungsmittel), das in der Lage ist, das Harz zu lösen, und ein zweites Lösungsmittel (schlechtes Lösungsmittel), das im wesentlichen nicht in der Lage ist, das Harz zu lösen, um dadurch eine Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Vorzugsweise hat das erste Lösungsmittel einen Siedepunkt, der um 15-40°C niedriger ist als derjenige des zweiten Lösungsmittels. Beispiele der guten und schlechten Lösungsmittel für Harze werden in US-A-5 843 560 beschrieben, dessen gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme hierin eingebracht wird.
Die Konzentration von dem Harz in der Lösung im gemischten Lösungsmittel beträgt allgemein 2-50 Gew.-%. Das Gewichtsverhältnis des ersten Lösungsmittel zu dem zweiten Lösungsmittel liegt in dem Bereich von 13:1 bis 20:1.
Die derart erhaltene Beschichtungsflüssigkeit wird dann über eine Oberfläche einer Harzfolie aufgetragen, um eine nasse Harzbeschichtung zu erzeugen. Die Auftragung der Beschichtungsflüssigkeit kann mit jedem gewünschten Beschichtungsverfahren wie Rakelbeschichten, Übertragungswalzenbeschichten, Drahtbügelbeschichten, Düsenbeschichten, Umkehrwalzenbeschichten oder Tiefdruckbeschichten durchgeführt werden. Die nasse Harzbeschichtung wird dann auf eine Temperatur unter dem Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels, aber ausreichend um einen Teil des ersten Lösungsmittels zu verdampfen, erwärmt.
Daraufhin wird die Beschichtung weiter vorzugsweise bei 80°C oder weniger erwärmt, bis die Beschichtung vollständig getrocknet ist. Im Verlauf der Verdampfung der Lösungsmittel werden gleichzeitig eine dünne Harzschicht in dem Gebiet angrenzend an die Harzfolie und eine poröse Harzschicht mit einer Vielzahl von offenen Poren auf der dünnen Harzschicht erzeugt.
Während nicht gewünscht wird, durch die Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die poröse Harzschicht und die dünne nicht poröse Harzschicht durch den folgenden Mechanismus erzeugt werden. Wenn das gute Lösungsmittel in einem Oberflächengebiet der nassen Beschichtung verdampft, nimmt die Konzentration des schlechten Lösungsmittels zu. Auf diese Weise beginnt Harz an Keimen auszufallen. Die Niederschläge vereinigen sich und wachsen, um eine dreidimensionale Matrix zu bilden. Da in einem Gebiet, das der Harzfolie benachbart ist, das gute Lösungsmittel nicht schnell verdampft sondern verbleibt, fällt dort das Harz nicht aus. In Folge dessen wird eine im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht auf der Harzfolie ausgebildet, wenn das gute Lösungsmittel zur Verdampfung gezwungen wird.
In einem weiteren Verfahren wird eine Beschichtungslösung, die ein Harz für die dünne Harzschicht enthält, auf eine Oberfläche der Harzfolie aufgetragen und getrocknet, um die dünne Harzschicht zu erzeugen. Als nächstes wird auf der dünnen Harzschicht mit einem in US-A-5 843 560 offenbarten Verfahren eine poröse Harzschicht erzeugt. Auf diese Weise wird zum Beispiel eine Beschichtungsflüssigkeit, enthaltend ein Harz zum Erzeugen der porösen Harzschicht, das in einem gemischten Lösungsmittel gelöst ist, das ein gutes Lösungsmittel das in der Lage ist, das Harz zu lösen, und ein schlechtes Lösungsmittel das im wesentlichen nicht in der Lage ist, das Harz zu lösen, beinhaltet, auf die dünne Harzschicht aufgebracht und getrocknet, um die poröse Harzschicht zu erzeugen.
In einem weiteren Verfahren werden eine dünne Harzschicht und eine poröse Harzschicht in einer Weise ähnlich dem vorstehend erwähnten Verfahren gleichzeitig auf einer trennbaren Oberfläche, wie einer Folie aus Fluorkohlenwasserstoff, erzeugt. Das derart erhaltene Material, das aus der dünnen Harzschicht und der porösen Harzschicht besteht, wird von der trennbaren Oberfläche abgezogen und getrennt. Durch Verbinden des Materials mit einer Harzfolie kann eine Schablone der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Es ist bevorzugt, dass die wärmeempfindliche Schablone der vorliegenden Erfindung eine Luftdurchlässigkeit von 2,0 cm³/cm² s bis 160 cm³/cm² s liefert, wenn sie perforiert ist, um ein Öffnungsverhältnis von mindestens 20% aufzuweisen.
Die Luftdurchlässigkeit kann in der folgenden Weise gemessen werden. Ein quadratisches Vollton-Muster (schwarzes Muster) mit einer Größe von 10 × 10 cm wird von einem Drucker (PRIPORT VT 3820, hergestellt von Ricoh Company, Ltd.) ausgelesen, und eine Probenschablone wird gemäß dem ausgelesenen Muster mit einem Thermokopf perforiert, um eine Druckvorlage zu erzeugen. Die Perforationsvorgänge werden für fünf gleiche Proben mit unterschiedlicher thermischer Energie durchgeführt, so dass drei Druckvorlagen mit Öffnungsverhältnissen S_o/S_p von etwa 20%, 50% und 80% erhalten werden (S_o stellt die gesamte Fläche der Perforationen dar und S_p stellt die Fläche des Musters dar). Das Öffnungsverhältnis der Vorlage kann gemessen werden, indem eine mikrophotographische Aufnahme (Vergrößerung: 100) davon angefertigt wird. Die mikrophotographische Aufnahme wird dann unter Verwendung eines Kopiergerätes (IMAGIO MF530, hergestellt von Ricoh Company, Ltd.) vergrößert kopiert (Vergrößerungsverhältnis 200). In der Kopie gezeigte Perforationen werden auf einer Overhead-Folie markiert und dann mit einem Scanner (300 DPI, Gradient 256) ausgelesen. Dies wird mit der Bildretuschier-Software Adobe Photoshop 2,5J digitalisiert. Das Öffnungsverhältnis der Perforationen wird unter Verwendung einer Bildanalyse-Software NIH IMAGE gemessen. Der perforierte Teil von jeder Druckvorlage wird in Bezug auf dessen Luftdurchlässigkeit unter Verwendung eines Permeameter-Gerätes (hergestellt von Toyo Seiki Seisakusho inc.) in der herkömmlichen Weise gemessen. Wenn mindestens eine der drei Vorlagen eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 2,0 cm³/cm² s bis 160 cm³/cm² s hat, wird die Schablone als bevorzugt betrachtet.
Wenn gewünscht, kann auf der porösen Harzschicht ein poröser Träger, wie ein natürliches und/oder synthetisches Papier oder ein gewebter oder nicht-gewebter Stoff bereitgestellt werden, um die Steifigkeit der Schablone zu verbessern. Die natürlichen Fasern können zum Beispiel Kozo (Broussonetia kazinoki), Mitsumata (Edgeworthia papyrifera), Manilahanf sein. Die synthetischen Fasern können zum Beispiel Polyesterfasern, Vinylonfasern sein. Für einen porösen dünnen Papierträger kann geeigneter Weise eine Mischung von einer natürlichen Faser mit einer synthetischen Faser verwendet werden. Der dünne Papierträger hat vorzugsweise (wie gemäß der japanischen Industrienorm gemessen) ein Flächengewicht von 1-12 g/m², eine Dichte von 0,1-0,8 g/ml und eine Luftdurchlässigkeit von 0,5-12 Sekunden/96 Blatt.
Der poröse Träger kann mittels eines Klebers an die poröse Harzschicht gebunden sein. Auf diese Weise wird der poröse Träger durch Mehrwalzen-Beschichtung oder Umkehrwalzenbeschichten mit dem Kleber versehen und mit der porösen Harzschicht verbunden.
Der Kleber kann zum Beispiel ein Urethanharz, ein Prepolymer von einem Diisocyanat und einem Polyether, eine Mischung aus einem aktiven Wasserstoff enthaltenden Harz mit einem Polyisocyanat oder ein durch Bestrahlung mit UV- oder Elektronenstrahlen härtbarer Kleber sein und wird allgemein in einer Menge von 0,03-5,0 g/m², vorzugsweise 0,05-1,5 g/m² verwendet.
Die wärmeempfindliche Schablone der vorliegenden Erfindung ist allgemein in der Form einer länglichen Folie, die um einen zylindrischen Kern aus Kunststoff oder Papier mit einer Länge von zum Beispiel 100-330 mm und einem Durchmesser von zum Beispiel 1,27-15,24 cm (0,5-6 Zoll) gewickelt ist. Bei der Verwendung wird die Schablone abgewickelt und zu einer geeigneten Länge geschnitten. Die Perforation der Schablone kann mit jedem bekannten Verfahren unter Verwendung von zum Beispiel Infrarotstrahlen, einem mit digitalen elektrischen Signalen betriebenen Thermokopf oder einem Laserstrahl durchgeführt werden.
Die folgenden Beispiel veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter. Teile und Prozentsätze sind in Gewicht.
Beispiel 1
In 33,6 Teilen Methanol wurden 4 Teile Polyvinylbutyral (PVB4000-1, hergestellt von Denki Kagaku Kogyo K.K.) aufgelöst, wozu langsam unter Rühren 2,2 Teile Wasser zugesetzt wurden, um eine leicht wolkige Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Die Beschichtungsflüssigkeit wurde mit einem Drahtbügel bei einer Temperatur von 20°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gleichmäßig auf eine biaxial gereckte Polyesterfolie (Dicke: 2,0 μm) aufgetragen, um dadurch eine nasse Beschichtung mit einem Auftrag von 7,0 g/cm² (auf Trockenbasis) zu erzeugen. Dies wurde 3 Minuten lang bei 50°C in eine Trocknungskammer verbracht, um die Beschichtung zu trocknen und ein Laminat mit einer dünnen, nicht porösen Polyvinylbutyral-Schicht und einer porösen Polyvinylbutyral-Schicht zu erhalten, die kontinuierlich auf der Polyesterfolie erzeugt wurden.
Die poröse Polyvinylbutyral-Schicht wurde unter Verwendung eines Klebebandes von der Polyesterfolie abgezogen. Die SEM-Aufnahme einer freigelegten Oberfläche der porösen Schicht zeigte das Vorhandensein der dünnen, nicht porösen Polyvinylbutyral-Schicht, die sich an der Grenzfläche zwischen der Polyesterfolie und der porösen Polyvinylbutyral-Schicht befindet. Die Bildung der dünnen, nicht porösen Harzschicht wurde auch durch die folgende Prüfung bestätigt. Die entfernte poröse Schicht wurde auf ein Papier verbracht und es wurde eine Druckfarbe auf die poröse Schicht aufgetragen. Es wurde gefunden, dass die Druckfarbe daran gehindert wurde, an dem Papier anzulangen. Die SEM-Aufnahme einer geschnittenen Oberfläche des Laminates zeigte, dass die dünne Polyvinylbutyral-Schicht eine Dicke von etwa 0,4 μm hatte.
Eine Flüssigkeit, enthaltend ein Siliconharz und ein kationisches Antistatikum (DSK Erenon Nr. 19M, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) wurde auf die Rückseite der Polyesterfolie gegenüber der porösen Schicht aufgetragen und getrocknet, um eine wärmeempfindliche Schablone gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Klebverhinderungsschicht (Deckschicht) mit einer Auftragsmenge von 0,05 g/m² zu erhalten.
Beispiel 2
In 33,6 Teilen Methanol wurden 4 Teile Polyvinylbutyral (PVB4000-1, hergestellt von Denki Kagaku Kogyo K.K.) und 0,8 Teile Nadelkristalle von Kaliumtitanat (TOFIKA Y, hergestellt von Otsuka Chemical Inc.) unter Verwendung einer Kugelmühle gemischt, wozu langsam unter Rühren 2,3 Teile Wasser zugesetzt wurden, um eine leicht wolkige Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Unter Verwendung dieser Beschichtungsflüssigkeit wurden die Abläufe von Beispiel 1 in der gleichen Weise wie beschrieben wiederholt, um eine wärmeempfindliche Schablone mit der Klebverhinderungsschicht zu erhalten. Es wurde gefunden, dass eine dünne, nicht poröse Polyvinylbutyralschicht mit einer Dicke von etwa 0,4 μm erzeugt worden war.
Beispiel 3
Eine Beschichtungsflüssigkeit, enthaltend in Feststoffgehalt ausgedrückt 2,5% eines Polyisocyanates (CORONATE L, hergestellt von Nippon Polyurethane Inc.) und in Feststoffgehalt ausgedrückt 2,5% eines Vinylacetat-Harzes (BYRON 50S, hergestellt von Toyobo Inc.) wurde gleichmäßig auf eine biaxial gereckte Polyesterfolie (Dicke: 2,0 μm) aufgetragen und getrocknet, um eine dünne, nicht poröse Harzschicht mit einer Auftragsmenge von 0,01 g/cm² (auf Trockenbasis) und einer Dicke von etwa 0,3 μm zu erzeugen.
In 33,6 Teilen Methanol wurden 4 Teile Polyvinylbutyral (PVB4000-1, hergestellt von Denki Kagaku Kogyo K.K.) aufgelöst, wozu langsam unter Rühren 2,8 Teile Wasser zugesetzt wurden, um eine leicht wolkige Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Die Beschichtungsflüssigkeit wurde mit einem Drahtbügel bei einer Temperatur von 20°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gleichmäßig auf die Oberfläche der vorstehenden dünnen Harzschicht aufgetragen, um dadurch eine nasse Beschichtung mit einem Auftrag von 7,0 g/cm² (auf Trockenbasis) zu erzeugen. Dies wurde 3 Minuten lang bei 50°C in eine Trocknungskammer verbracht, um die Beschichtung zu trocknen und ein Laminat mit einer auf der dünne Harzschicht auf der Polyesterfolie erzeugten porösen Polyvinylbutyral-Schicht erhalten.
Eine Flüssigkeit, enthaltend ein Siliconharz und ein kationisches Antistatikum wurde auf die Rückseite der Polyesterfolie gegenüber der porösen Schicht aufgetragen und getrocknet, um eine wärmeempfindliche Schablone gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Klebverhinderungsschicht (Deckschicht) mit einer Auftragsmenge von 0,05 g/m² zu erhalten.
Beispiel 4
In 33,6 Teilen Methanol wurden 4 Teile Polyvinylbutyral (PVB4000-1, hergestellt von Denki Kagaku Kogyo K.K.) und 0,8 Teile Nadelkristalle von Kaliumtitanat (TOFIKA Y, hergestellt von Otsuka Chemical Inc.) unter Verwendung einer Kugelmühle gemischt, wozu langsam unter Rühren 2,3 Teile Wasser zugesetzt wurden, um eine leicht wolkige Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 auf eine Polyesterfolie aufgetragen, um ein Laminat mit einer dünnen, nicht porösen Polyvinylbutyral-Schicht mit einer Dicke von etwa 0,5 μm und einer darauf erzeugten porösen Polyvinylbutyral-Schicht zu erhalten Mit der derart erzeugten poröse Polyvinylbutyralschicht wurde ein poröser Träger, hergestellt aus Polyesterfaser und mit einem Flächengewicht von 7,5 g/m², mit einem Urethan-Emulsionskleber (5%-ige wässrige Lösung) verbunden. Ferner wurde auf der Polyesterfolie in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 eine Klebverhinderungsschicht erzeugt, um eine wärmeempfindliche Schablone der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 1
Beispiel 1 wurde in der gleichen Weise wie beschrieben durchgeführt, außer dass die Wassermenge von 2,2 Teilen auf 2,8 Teile erhöht wurde, um eine wärmeempfindliche Schablone zu erhalten. Eine nicht poröse Polyvinylbutyralschicht wurde durch Prüfung mit SEM und Druckfarbe nicht aufgefunden.
Jede derart erhaltene wärmeempfindliche Schablone wurde bezüglich Öffnungsverhältnis, Luftdurchlässigkeit, Bindungsstärke, Biegesteifigkeit, Perforationsempfindlichkeit, Druckdichte, Qualität des Druckbildes und Versatz ausgemessen. Das Öffnungsverhältnis, die Luftdurchlässigkeit, Bindungsstärke und Biegesteifigkeit wurden mit den vorher beschriebenen Verfahren gemessen.
Die anderen Eigenschaften wurden unter Verwendung der Perforationsempfindlichkeit, die unter Verwendung des PRIPORT VT 3820 (hergestellt von Ricoh Company Ltd.; ausgerüstet mit einem von Toshiba Inc. hergestellten Thermokopf) gemessen wurde, gemessen.
Die Perforationsempfindlichkeit wurde gemäß der folgenden Notenskala bewertet:

A: alle Perforationen wurden ordentlich durchgeführt
B: ein Teil der Perforationen hat kleine Durchmesser
C: es werden nicht alle Perforationen durchgeführt.

Die Druckdichte des zwanzigsten Drucks seit Beginn des Druckens wurde unter Verwendung eines MacBeth-Densitometers gemessen.
Die Bildqualität der Drucke wurde im Hinblick auf Verwaschungen und Schwankung der Dichte bewertet. Versatz ist eine unerwünschte Erscheinung der Übertragung von einer Druckfarbe in aufgestapelten Drucken von einem Druck auf einen angrenzenden Druck. Bewertung wurde durch Vergleich mit dem unter Verwendung einer handelsüblichen Schablone (VT2 Master, hergestellt von Ricoh Company Ltd.) erhaltenen Bild durchgeführt und wie folgt benotet:

A: viel besser
B: etwas besser
C: vergleichbar

Es wurde gefunden, dass jede der Schablonen der Beispiele 1-4 und von Vergleichsbeispiel 1 Perforationsempfindlichkeit Note A, Bildqualität Note A und Versatz Note A ergaben. Die Ergebnisse der Prüfungen bezüglich der anderen Eigenschaften werden in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Nach Herstellung von 200 Blatt Drucken wurde die Schablone auf dem Plattenzylinder absichtlich abgerissen und der verbleibende Teil der Schablone wurde von Hand davon entfernt. In dem Fall der Schablonen der Beispiele 1-4 gingen die Schablonen von dem Plattenzylinder ab. In dem Fall der Schablone von Vergleichsbeispiel 1 wurde die Polyesterfolie von der porösen Harzschicht getrennt, so dass die poröse Harzschicht unentfernt auf dem Plattenzylinder verblieb.

Claims

Wärmeempfindliche Schablone umfassend eine poröse Harzschicht, eine Harzfolie, die auf der porösen Harzschicht laminiert ist, und eine im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht mit einer Dicke von 0,001 bis 10 μm, die zwischen der porösen Harzschicht und der Harzfolie liegt, wobei die im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht mindestens eine Harzkomponente aufweist, die die gleiche wie die der porösen Harzschicht ist.
Wärmeempfindliche Schablone wie in Anspruch 1 angegeben, in der die Harzfolie thermoplastisch ist.
Wärmeempfindliche Schablone wie in Anspruch 1 angegeben, in der die im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht und die poröse Harzschicht einen zusammenhängenden einheitlichen Körper bilden.
Wärmeempfindliche Schablone wie in Anspruch 1 angegeben, ferner umfassend eine poröse Trägerschicht, die auf der porösen Harzschicht gebildet ist.
Wärmeempfindliche Schablone wie in Anspruch 1 angegeben mit einer Biegesteifigkeit von 20 bis 40 mN.
Wärmeempfindliche Schablone wie in Anspruch 1 angegeben, die um einen zylindrischen Kern gewickelt ist.
Wärmeempfindliche Schablone wie in Anspruch 1 angegeben, die mit bildmäßigen Perforationen versehen ist.
Wärmeempfindliche Schablone wie in Anspruch 1 angegeben, die eine Luftdurchlässigkeit von 2,0 cm³/cm² s bis 160 cm³/cm² s liefert, wenn sie perforiert ist, um ein Öffnungsverhältnis von mindestens 20% aufzuweisen.
Wärmeempfindliche Schablone wie in Anspruch 7 angegeben, in der die Perforationen thermisch gebildet sind.
Schablonendrucker mit einer Schablone wie in Anspruch 7 angegeben.
Verfahren zur Herstellung einer wärmeempfindlichen Schablone wie in Anspruch 3 angegeben, umfassend die Schritte: Aufbringen einer Beschichtungszusammensetzung auf eine Oberfläche von einer Harzfolie, wobei die Zusammensetzung ein Harz, ein erstes Lösungsmittel, das in der Lage ist, das Harz zu lösen, und ein zweites Lösungsmittel, das im wesentlichen nicht in der Lage ist, das Harz zu lösen, enthält, wobei das Gewichtsverhältnis des ersten Lösungsmittels zum zweiten Lösungsmittel im Bereich von 13:1 bis 20:1 liegt, und Trocknen der aufgebrachten Zusammensetzung, um eine im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht und eine poröse Harzschicht auf der Oberfläche der Harzfolie zu bilden.
Verfahren zur Herstellung einer wärmeempfindlichen Schablone wie in Anspruch 1 angegeben, umfassend die Schritte: Aufbringen einer ersten Beschichtungszusammensetzung auf eine Oberfläche von einer Harzfolie, Trocknen der aufgebrachten ersten Zusammensetzung, um eine im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht auf der Oberfläche der Folie zu bilden, Aufbringen einer zweiten Beschichtungszusammensetzung auf eine Oberfläche der im wesentlichen nicht porösen dünnen Harzschicht, und Trocknen der aufgebrachten zweiten Zusammensetzung, um eine poröse Harzschicht auf der Oberfläche der im wesentlichen nicht porösen dünnen Harzschicht zu bilden.
Material zur Bildung einer Schablone, umfassend eine im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht mit einer Dicke von 0,001 bis 10 μm und eine auf dieser Harzschicht gebildete poröse Harzschicht, wobei die im wesentlichen nicht poröse dünne Harzschicht mindestens eine Harzkomponente aufweist, die die gleiche wie die der porösen Harzschicht ist.
Wärmeempfindliche Schablone umfassend eine Harzfolie mit einem darauf aufgebrachten Material gemäß Anspruch 13.