絲網印版及其製作工藝的製作方法
2023-06-15 02:39:51
專利名稱：絲網印版及其製作工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種使用金屬絲網的絲網印版，以及製作該印版的工藝。具體地說，本發明涉及一種絲網印版，繃緊金屬絲網可實現絲網早期的張力穩定和均勻的絲網厚度，在製版過程中可改善抵抗層和金屬絲網之間的粘接性並改善其尺寸精度，在印刷過程中可改善油墨的滲透性，增加轉印的染料量，減少無效印刷並改善印品的定位精度，印刷層的厚度的均勻度，減少印版磨損，並涉及製作該印版的工藝。
絲網印版中使用的傳統金屬絲網包括通過將例如，通常直徑為13-160μm的不鏽鋼絲，編織為平織、斜紋織物或其它織物製備而成的金屬纖維絲網；和通過電鑄方法製備的帶有很小開口的金屬片層絲網。
這樣的金屬纖維絲網和電鑄的金屬片層絲網比傳統的聚酯纖維絲網貴得多，被用於例如，需要高尺寸精度的情況下。
但是，金屬纖維絲網和金屬片層絲網對於作為圖像層的光固化樹脂層(抵抗層)的粘接性不好，在印刷過程中易於與光固化樹脂層分離，另外繃緊金屬絲網時張力的穩定性、絲網厚度的均勻度、及印刷層厚度的均勻度也存在問題。
因此本發明的目的是提供一種改善金屬絲網和作為圖像層的光固化樹脂層之間的粘接性的絲網印版。
在上述情況下，本發明人進行了廣泛而深入的研究，結果發現粗化金屬絲網的表面以增加金屬絲網的表面積可改善金屬絲網與光固化樹脂層的粘接性，並可消除現有技術中的各種缺陷。
根據本發明的一個方面，提供一種絲網印版，包括繃在網框上的絲網；由光固化樹脂形成的、位於絲網表面的圖像層，該絲網包括帶有深度為0.05-20μm的凹穴的金屬絲網。
根據本發明的另一個方面，還提供了一種製作絲網印版的方法，包括下述步驟在繃緊在網框上的金屬絲網表面形成一層光敏樹脂層；使光敏樹脂層透過一層掩模曝光，形成潛影；使曝光後的樹脂層顯影，形成圖像層。
通過將大小為100-2000目的顆粒噴吹到金屬絲網表面和/或拋光而對金屬絲網的表面進行粗化。
本發明的絲網印版和製作該印版的工藝的優點在於，在繃緊金屬絲網時，可實現絲網早期的張力穩定和均勻的絲網厚度，在製版過程中可改善抵抗層和絲網之間的粘接性並改善其尺寸精度，在印刷過程中可改善油墨的滲透性，增加轉印的染料量，減少無效印刷並改善印品的定位精度，印刷層的厚度的均勻度，減少印版磨損。
本發明的詳細描述(I)絲網印版(1)材料(A)網框從強度和耐腐蝕性的角度考慮，可用於本發明的絲網印版的網框通常為鋁製管接型和模鑄型網框及不鏽鋼網框。
在這些網框中，最好為鋁製網框。
(B)金屬絲網(a)種類可用於本發明的金屬絲網包括通常開口尺寸為40-590目的金屬纖維絲網，該金屬纖維絲網是將直徑為13-160μm的不鏽鋼、鎳、黃銅、磷青銅、銅或其它金屬絲編織為平織、斜紋纖維或其它纖維製備而成的，以及鎳或其它金屬絲網呈箔狀或片層，並帶有最好直徑為大約37-160μm的小孔、厚度最好為17-44μm，以電鑄方法製得。
在這些金屬絲網中，開口尺寸最好為40-590目、由直徑最好為13-160μm的不鏽鋼絲編織而成的絲網最好。
(b)凹穴本發明所述的金屬絲網表面上應帶有深度為0.05-20μm，最好為0.1-10μm的凹穴。由於凹穴很小，所以絲網作為一個整體看起來象形成了一幅緞光或是髮絲的圖案。
凹穴深度的測量可用市場有售的表面粗糙度測量設備(由Keyence公司製造的剖面測量顯微鏡VF-7500)測量凹穴的深度。
當凹穴的深度小於0.05μm時，將無法改善絲網和光固化樹脂層(圖像層)之間的粘合強度。另一方面，當深度大於20μm時，絲網的強度將會降低。
除了金屬絲網的連結部分，通常深度為0.05-20μm的凹穴佔金屬絲網表面積的不少於10％，最好不少於40％，60-100％最佳。當凹穴的比例小於上述範圍的下限，金屬絲網與光固化樹脂層的粘接將會變劣。
(c)圖像層由光敏樹脂構成的光固化樹脂層形成圖像層，該圖像層按照施加的絲網印版構成圖像。
光敏樹脂光敏樹脂可以是現有的任何一種。
光敏樹脂的一個具體的例子是一種組成如日本專利公開No.19543/1992所述的光敏樹脂，是將厭水的聚合物顆粒、光聚合引發劑和帶有一個或多個烯烴的不飽和基團的、不溶於水或難溶於水且具有光活化性的化合物分散在包含水溶性聚合物的分散介質中製得的，皂化度用mole計算為70-99％，該水溶性聚合物是選自部分皂化的乙酸乙酯聚合物的水溶性聚合物，該分散介質包含水溶性的光交聯劑和一部分皂化的乙酸乙酯聚合物，皂化度用mole計算為70-99％，帶有在光照下可交聯的光交聯基團。
(II)絲網印版的製造下面將描述本發明製作絲網印版的工藝的優選實施例。
(1)製作繃在網框上的金屬絲網(A)網框從強度和耐腐蝕性的角度考慮，可用於製作本發明的絲網印版的網框通常為鋁製管接型和模鑄型網框及不鏽鋼網框。
在這些網框中，鋁製網框最佳。
(B)金屬絲網可用於繃在網框上的金屬絲網包括通常開口尺寸為40-590目的金屬纖維絲網，該金屬纖維絲網是將最好直徑為13-160μm的不鏽鋼、鎳、黃銅、磷青銅、銅或其它金屬絲編織為平織、斜紋纖維或其它纖維製備而成的，鎳或其它金屬絲網呈箔狀或片層，並帶有最好直徑為大約37-160μm的小孔、厚度最好為17-44μm，以電鑄方法製得。
在這些金屬絲網中，開口尺寸最好為40-590目、由直徑最好為13-160μm的不鏽鋼絲編織而成的絲網最好。
(c)繃緊金屬絲網可以通過任何將現有金屬絲網繃緊在網框上的傳統方法將金屬絲網繃緊在網框上。
繃網方法的具體例子包括直接繃網法和組合法。
從尺寸精度和經濟的角度考慮，其中的組合法較好。在組合法中，由金屬或熱塑樹脂纖維編織而成的金屬或熱塑樹脂纖維絲網首先被繃在網框上，作為第一絲網。利用粘結劑在作為第一絲網的金屬或熱塑樹脂絲網上再裝上述金屬絲網(B)，作為第二絲網。然後切去作為第一絲網的金屬或熱塑樹脂絲網的重疊部分，來製備一個組合絲網，將其中的金屬或熱塑樹脂絲網連結在作為第二絲網的金屬絲網的圓周，使金屬或熱塑樹脂絲網處於作為第二絲網的金屬絲網的外側。
(2)金屬絲網表面的粗化通過噴砂和/或拋光粗化金屬絲網表面，從而在其表面上形成凹穴。
(A)噴砂可通過一介質在金屬絲網表面上氣噴研磨顆粒而進行噴砂處理。
在噴砂中通常使用氣流或水流作為介質。用氣流較好。
(a)研磨顆粒在金屬絲網表面氣噴的研磨顆粒包括塑料顆粒、玻璃顆粒、碳粒、金剛砂、礬土顆粒、二氧化矽顆粒和矽石-礬土。
該研磨顆粒通常尺寸為20-4000目，最好為100-2000目。
(b)處理條件氣噴壓力通常在0.05-0.7MPa的氣壓下氣噴研磨顆粒，最好為0.1-0.5MPa。儘管通常在室溫下噴砂，也可以在加熱的條件下進行。
時間噴砂面積為200mm×200mm時，噴砂時間通常為大約5-300秒，最好大約20-150秒。
(c)設備可在處理中使用傳統噴砂設備。可用的噴砂設備的具體例子包括Fuji製造有限公司出品的SG重力型和SC細顆粒研磨型的「Neuma」噴砂器。
(d)凹穴的形狀重要的是，處理的結果是在金屬絲網的表面上形成了深度為0.05-20μm的許多凹穴。總的說，凹穴整體看起來象是形成在金屬絲網整個表面上的緞光圖案。
(B)拋光可用的拋光方法包括使植入鋼絲或類似物的金屬刷高速旋轉，摩擦金屬絲網表面的方法；使纖維拋光器高速旋轉，摩擦金屬絲網表面，纖維拋光器上塗有包括研磨材料，如裹有脂肪和油的燒過的礬土的研磨組分；及用磨具，如砂紙摩擦金屬絲網表面的方法。這些拋光方法可粗化金屬絲網的表面，形成凹穴。
可在商業範圍內，使金屬絲網緩慢通過旋轉的金屬刷或纖維拋光器，形成大量深度為0.05-20μm的凹穴的線性髮絲圖案。
這些凹穴構成的線性或彎曲的髮絲圖案不同於噴砂形成的緞光圖案，並且可以清楚地區分開。
(3)形成光敏樹脂層(A)塗布光敏乳劑繃緊在網框上並經過噴砂或拋光而形成有凹穴的金屬絲網被塗布上一層光敏乳劑，並使塗層乾燥，形成一層光敏樹脂層。也可以先將光敏乳劑塗布在塑料基膜，例如聚酯膜上，製備一個疊層的膜。例如，通過先用水、再乾燥的方法，將該疊層的膜粘附並固定在金屬絲網上。再將該基膜層分離。從而製成用於絲網印刷的PS版。
塗布的光敏乳劑可以是上述與圖像層相關聯的光敏樹脂的乳劑。
(B)曝光一個用照相製版方法單獨製備的正片或負片疊放在絲網印刷用的PS版上。使該裝置曝露在燈光，例如紫外光下，燈光透過正片或負片，部分地使光敏樹脂層固化，從而形成潛像。
(4)形成圖像(A)顯影和乾燥可用水或類似物洗形成的帶有潛像的光敏樹脂層，進行顯影，從而形成圖像層。
當使用傳統的水溶性光敏樹脂，例如聚乙烯醇時，可以用水進行顯影。
(B)圖像層通過顯影洗去未固化的光敏樹脂部分後，留下的光固化樹脂層由於進入了金屬絲網表面形成的凹穴中，因此該圖像層牢固地固定在金屬絲網上。這可改善印版的磨損。
下述例子和比較例進一步說明了本發明，但不用於限定本發明。
例1和比較例1(1)繃網步驟通過機械繃網機將一個325目、厚度為64.0μm的不鏽鋼纖維絲網繃在大小為320mm×320mm的鋁製模鑄網框上，以製備繃在鋁製網框上的不鏽鋼絲網印版。製備兩塊這樣的印版。
(2)噴砂步驟兩塊中的一塊印版在其印刷表面上用噴砂機(型號SC，噴砂材料No.800(礬土)，由Fuji製造有限公司出品)噴砂60秒。
另一塊印版不噴砂。
結果，通過表面粗糙度材料設備(剖面測量顯微鏡VF-7500，由Keyence公司製造)發現，經過噴砂粗化、生成許多深度為大約3μm的凹穴(凹穴的百分比為60％)的不鏽鋼絲網在整個表面上形成了緞光圖案(例1)。
另一方面，在沒經過噴砂的不鏽鋼絲網表面未發現凹穴(比較例1)。
繃緊兩塊印版，用TOPRO TEC有限公司生產的MG500CT厚度測量設備測量它們的厚度和誤差(3σ)範圍。結果示於下表中。
表1
3)製作光敏樹脂層用絲棒塗布器將Murakami K.K.生產的苯乙烯基吡啶基one-pack型的光敏乳劑MSP-2塗布在一個75μm厚的聚酯薄膜上，使塗層乾燥，形成一層25μm厚的光敏樹脂膜。則製備出用於光敏樹脂層的疊層。
(4)製作絲網印版(A)生成光敏樹脂層先用水，再乾燥，將用於生成的光敏樹脂層的上述疊層粘貼在上述噴砂步驟(2)中生成的兩塊繃緊的印版上。再將聚酯膜從光敏樹脂膜上撕下來。從而在不鏽鋼絲網上形成一層10μm厚的光敏樹脂層。
(B)曝光，顯影和乾燥接著製作一個30線、30％點圖像的聚酯正片。使正片的表面與光敏樹脂層的表面直接緊密接觸，用3kw的金屬滷素燈作為光源，在80cm的距離下，在紫外光下曝光60秒。
曝光後，用噴水槍使印版顯影，再用熱空氣乾燥，製成用於網點絲網印刷的印版。
(5)測評將一玻璃紙條貼在絲網印版表面。用指甲往復10次摩擦粘貼的玻璃紙條。然後揪住玻璃紙條的兩端，將紙條快速撕下，計數轉移到玻璃紙條上的點的數量。結果示於下表2。
表2
例2和比較例2(1)繃網步驟通過機械繃網機將一個225目、厚度為73μm的聚酯纖維絲網繃在一個大小為320mm×320mm的鋁製模鑄網框上，以製備出繃在鋁製網框上的聚酯絲網印版。製備兩塊這樣的印版。
然後用粘結劑將一開口尺寸為360目(絲的直徑為16μm)的高張力不鏽鋼纖維絲網疊放並粘貼在聚酯絲網的中心部分。除去聚酯絲網重疊的部分，將製成的組合絲網的印版繃在網框上。製備兩塊這樣的印版。
(2)噴砂步驟兩塊中的一塊印版在其印刷表面上用噴砂機(型號SC，噴砂材料No.1000(礬土)，由Fuji製造有限公司出品)噴砂30秒。
另一塊印版不噴砂。
結果發現，不鏽鋼絲網的表面經過噴砂粗化、生成許多深度為大約1μm的凹穴，形成緞光圖案(例2)。
另一方面，沒經過噴砂的不鏽鋼絲網表面很平滑，未發現凹穴(比較例2)。
繃緊兩塊印版，用TOPRO TEC有限公司生產的厚度測量設備MG500CT測量它們的厚度和誤差(3σ)範圍。結果如表3所示。
表3
(3)塗布光敏乳劑的步驟用刮板塗布Murakami K.K.生產的苯乙烯基吡啶基one-pack型的光敏乳劑MSP-2，使塗層乾燥，重複上述操作以便形成一層10μm厚的光敏樹脂膜。
再製備一個50μm線的銀鹽型正片。使光敏樹脂層的表面與正片的表面緊密接觸，用3kw的金屬滷素燈作為光源，在80cm的距離下，在紫外光下曝光40秒。
經過曝光，用噴水槍使印版顯影，再用熱空氣乾燥，製成絲網印版。
測評的結果得到的絲網印版可清晰地表現50μm的線。
接著，經過噴砂的絲網印版(例子2)和未經過噴砂的絲網印版(比較例2)這兩塊印版用於在陶瓷基底上列印導電貼片。
結果，從列印開始起，經過噴砂的絲網印版(例子2)列印出來的貼片穩定地被轉印。經過噴砂的絲網印版(例子2)的印版磨損也好於未經過噴砂的絲網印版(比較例2)。
表4
例3重複例子1的操作，用拋光代替噴砂。
測評的結果如表5所示。
拋光使繃緊的絲網從兩個3M公司製造的旋轉的無紡織物拋光器「CP wheel7 AVF」之間緩慢通過，形成包含大量深4μm的凹穴的直的髮絲圖案。
測評結果表5
例4重複例1的操作，用下述「通過電鑄方法製備金屬絲網」代替例1中的「(1)繃網步驟」。
測評結果如表6所示。
用電鑄方法製備金屬絲網材料電鑄鎳絲網片層厚度20μm開口的直徑37μm測評的結果表權利要求
1.一種絲網印版，包括繃在網框上的絲網；由光固化樹脂形成的、位於絲網表面的圖像層，所述絲網包括帶有深度為0.05-20μm的凹穴的金屬絲網。
2.如權利要求1所述的印版，其特徵在於，所述絲網包括上述金屬絲網；一個由金屬或熱塑樹脂纖維編織而成的纖維絲網，所述纖維絲網連接金屬絲網的周邊，所述纖維絲網鄰接金屬絲網並在金屬絲網外側。
3.如權利要求1或2所述的印版，其特徵在於，所述金屬絲網是由金屬絲編織而成的織物。
4.一種製作絲網印版的方法，包括下述步驟在繃緊在網框上的金屬絲網表面形成一層光敏樹脂層；使光敏樹脂層透過一層掩模曝光，形成潛影；使曝光後的樹脂層顯影，形成圖像層，通過將大小為100-2000目的顆粒吹到金屬絲網表面和/或拋光而對金屬絲網的表面進行粗化。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述顆粒是礬土。
全文摘要
提供一種絲網印版,包括繃在網框上的絲網;由光固化樹脂形成的、位於絲網表面的圖像層,絲網包括帶深度為0.05—20μm凹穴的金屬絲網。還提供一種製作絲網印版的方法,包括下述步驟:在繃緊在網框上的金屬絲網表面形成光敏樹脂層;使光敏樹脂層透過掩模曝光,形成潛影;使曝光後的樹脂層顯影,形成圖像層,通過將大小為100—2000目的顆粒吹到金屬絲網表面和/或拋光而對金屬絲網的表面進行粗化。
文檔編號B41F15/34GK1275483SQ001179
公開日2000年12月6日 申請日期2000年6月1日 優先權日1999年6月1日
發明者宮坂四志男, 間瀨惠二, 村上泰藏, 長尾文隆, 井上和夫 申請人:株式會社村上