CN111511568A - 提供图像的印版和生产印版的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提供图像的印刷模板，其包括具有弹性体涂层的基底，其中该弹性体涂层带有雕刻图案，其特征在于，该弹性体涂层包括硬橡胶并且具有高于40肖氏D的硬度。此外，本发明包括一种用于生产提供图像的印刷模板的方法，以及还有用于凹版印刷的方法。

Description

提供图像的印版和生产印版的方法
技术领域
本发明涉及一种提供图像的印刷模板，其包括具有弹性体涂层的基底，其中该弹性体涂层带有雕刻图案，其特征在于，该弹性体涂层包括硬橡胶并且具有高于40肖氏D的硬度。此外，本发明包括一种用于生产提供图像的印刷模板的方法，以及还有用于凹版印刷的方法。
背景技术
凹版印刷方法是一种印刷技术，其中待复制的元素作为印刷模板中的凹陷(单元)存在。印刷程序包括：首先将油墨施加到整个印刷模板上，使用刮刀或擦拭器去除多余的油墨，然后使得印刷油墨仅存在于凹陷中，并且然后将印刷油墨转移到纸上。
印刷模板可以是印版或凹版印刷滚筒。然而，工业部门特别重视卷筒凹版印刷，其中印刷模板是凹版印刷滚筒。通过举例的方式，该方法用于印刷期刊或目录。
印刷模板的提供图像的(印刷)表面以常规方式通过以下产生：首先对具有例如莫氏硬度为2的硬度的软铜层进行机电雕刻或激光雕刻，并且雕刻印刷单元。铜层的柔软度是必需的，以使现有技术中使用的雕刻工具能够在不立即遭受不可接受的磨损的情况下进行雕刻。如果这些工具遭受过度磨损，则该方法的经济行为将不再可行。然后使用电镀程序施加具有例如莫氏硬度为8的硬度的硬铬层，以保护雕刻层在印刷过程中免受刮刀造成的磨损。
但是，该常规方法具有伴随的缺点：该方法需要在印刷模板上施加两层，并且因此比较复杂且耗能。对于铬层的施加，该方法还包括电镀步骤，由于与健康和环境有关的原因，该电镀步骤极其不利。具体地，硬铬层的施加通常使用三氧化铬(VI)，在沉积完成之前的施加程序的过程中，三氧化铬是高毒性的。此外，铬化合物的适当处理不仅是由于与环境有关的原因，而且从成本的角度来看是有问题的。由于印刷订单的批量大小不断减小，因此与用于印刷模板生产的这种常规方法相关的缺点不再与益处有任何关系。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种提供图像的印刷模板，其生产避免了常规方法的上述缺点。此外，本发明基于提供适当改进的生产方法。
这些目的是通过在权利要求中的特征实施例来实现的。
特别地，提供了一种提供图像的印刷模板，其包括具有弹性体涂层的基底，其中该弹性体涂层带有雕刻图案，其特征在于，该弹性体涂层包括硬橡胶并且具有高于40肖氏D的硬度。
在本发明中，本发明的印刷模板包括包含硬橡胶的弹性体涂层。在下文中将该弹性体涂层也称为硬橡胶层。在优选的实施例中，该弹性体涂层基本上由硬橡胶组成。因此，本发明提供了一种具有印刷层的印刷模板，该印刷层是代替传统印刷模板中的两层(特别是铜层和铬层)的单层硬橡胶层。因此，本发明的印刷模板的基底包括作为单层的弹性体涂层。硬橡胶层允许通过凹版印刷工业中已知的雕刻技术进行雕刻，同时完全避免了现有技术中描述的电镀表面处理。
本发明的印刷模板的硬橡胶可以包括任何合适的硬橡胶。优选地，该硬橡胶是基于以下项的硬橡胶：丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR)、羧化的丁腈橡胶(XNBR)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)、氢化的丙烯腈-丁二烯橡胶(HNBR)、全氟橡胶(FFKM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)、聚丙烯酸酯橡胶(ACM)，氯代聚乙烯橡胶(CM)、氯磺酰聚乙烯橡胶(CSM)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、乙丙橡胶(EPM)、氟橡胶(FKM)，表氯醇橡胶(CO)、表氯醇共聚物橡胶(ECO)、环氧丙烷共聚物橡胶(GPO)、丁二烯橡胶(BR)、氯丁二烯橡胶(CR)、异丁烯-异戊二烯橡胶(IIR)、溴化丁基橡胶(BIIR)、氯化丁基橡胶(CIIR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氟硅酮橡胶(FVMQ)、甲基苯基硅酮橡胶(PMQ)、甲基苯基乙烯基硅酮橡胶(PVMQ)、甲基硅酮橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅酮橡胶(VMQ)、聚酯氨基甲酸酯(AU)、聚醚氨基甲酸酯(EU)或其组合。
在特别优选的实施例中，硬橡胶是基于丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)或其组合的硬橡胶。
本发明的印刷模板的弹性体涂层的硬度高于40肖氏D、优选高于50肖氏D、特别优选高于70肖氏D。该硬度是根据DIN ISO 7619-1确定的。因此，本发明的印刷模板的硬橡胶层与常规弹性体的不同之处在于更高的硬度(对应于更高的弹性模量)，并且因此表现出更少的变形和回复(橡胶状弹性)。
本发明的提供图像的印刷模板可以是任何合适的印刷模板。优选地，该提供图像的印刷模板为凹版印刷滚筒或印版。在此给予特别优选的是凹版印刷滚筒，因为这是商业印刷中最常用的。如果本发明的印刷模板是凹版印刷滚筒，则基底优选是空心滚筒、轴向滚筒或作为圆柱形增强结构的套筒。基底可以由任何合适的材料组成。通过举例的方式，基底可以由塑料或金属组成。在优选的实施例中，基底由铝和/或钢组成。特别优选地，基底是由铝和/或钢制成的空心滚筒或轴向滚筒。
本发明的印刷模板的弹性体涂层可以具有任何合适的厚度。优选地，弹性体涂层的厚度为至少30μm。在特别优选的实施例中，弹性体涂层的厚度在30μm至30mm的范围内。30μm至30mm的大范围允许多次使用印刷模板，而无需重新施加橡胶。对于该程序，只需在使用后通过磨削去除雕刻，并且施加新的雕刻。
弹性体涂层的粗糙度可以通过磨削和抛光以合适的方式调节，例如调节到平均粗糙度深度Rz低于2μm。在本发明的优选实施例中，弹性体涂层的表面的平均粗糙度深度Rz低于1μm。在随后的印刷过程中，粗糙度确保油墨膜在印刷模板的表面上为刮刀提供润滑。
此外，本发明提供了一种用于生产提供图像的印刷模板的方法，该方法包括(a)提供基底，(b)在基底上提供弹性体涂层，以及(c)通过雕刻在弹性体涂层上提供雕刻图案，其特征在于，该弹性体涂层包括硬橡胶并且具有高于40肖氏D的硬度。
通过该方法生产的提供图像的印刷模板可以是任何合适的印刷模板。优选地，该提供图像的印刷模板为凹版印刷滚筒或印版。在此给予特别优选的是凹版印刷滚筒，因为这是商业印刷中最常用的。
在本发明的方法中，首先提供基底(步骤(a))。如果通过本发明的方法生产的印刷模板是凹版印刷滚筒，则基底优选是空心滚筒、轴向滚筒或作为圆柱形增强结构的套筒。基底可以由任何合适的材料组成。通过举例的方式，基底可以由塑料或金属组成。在优选的实施例中，基底由铝和/或钢组成。特别优选地，基底是由铝和/或钢制成的空心滚筒或轴向滚筒。
在本发明方法的步骤(b)中，在基底上提供弹性体涂层。这可以通过常规方法来实现。在本发明方法的优选实施例中，步骤(b)包括部分步骤(b.1)用弹性体或弹性体混合物覆盖基底，(b.2)弹性体或弹性体混合物的硫化以形成硬橡胶，(b.3)通过车削程序去除多余的硬橡胶，以及(b.4)通过从弹性体涂层的表面磨削来去除材料。
在步骤(b.1)中用弹性体或弹性体混合物覆盖基底可以例如通过缠绕在该基底上的压延片材来实现。可替代地，同样可以将弹性体或弹性体混合物挤出到基底上。通过举例的方式，这可以通过环挤出机来实现。此外，可以通过条带覆盖或通过刮涂/浸渍程序从弹性体或弹性体混合物的溶液覆盖基底。覆盖程序中使用的层厚度允许在硫化和磨削后达到所需或期望的最终层厚度。
待施加的弹性体或弹性体混合物优选地是：丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR)、羧化的丁腈橡胶(XNBR)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)、氢化的丙烯腈-丁二烯橡胶(HNBR)、全氟橡胶(FFKM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)、聚丙烯酸酯橡胶(ACM)，氯代聚乙烯橡胶(CM)、氯磺酰聚乙烯橡胶(CSM)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、乙丙橡胶(EPM)、氟橡胶(FKM)，表氯醇橡胶(CO)、表氯醇共聚物橡胶(ECO)、环氧丙烷共聚物橡胶(GPO)、丁二烯橡胶(BR)、氯丁二烯橡胶(CR)、异丁烯-异戊二烯橡胶(IIR)、溴化丁基橡胶(BIIR)、氯化丁基橡胶(CIIR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氟硅酮橡胶(FVMQ)、甲基苯基硅酮橡胶(PMQ)、甲基苯基乙烯基硅酮橡胶(PVMQ)、甲基硅酮橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅酮橡胶(VMQ)、聚酯氨基甲酸酯(AU)、聚醚氨基甲酸酯(EU)或其组合。
在特别优选的实施例中，使用丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)或其组合。
步骤(b.2)中弹性体或弹性体混合物的硫化以及硬橡胶的形成可以通过任何常规方法来实现。在此，硬橡胶通过弹性体或弹性体混合物的交联而获得。通过举例的方式，硫化可以在高压釜中进行。在优选的实施例中，覆盖有弹性体或弹性体混合物的基底也可以在硫化之前被包扎。该额外的步骤在优化的硫化方面是有利的。
硫化后获得的硬橡胶的硬度高于40肖氏D、优选高于50肖氏D、特别优选高于70肖氏D。该硬度是根据DIN ISO 7619-1确定的。
通过步骤(b.3)中的车削程序去除多余的硬橡胶同样可以通过任何常规方法实现。
步骤(b.4)中弹性体涂层表面的磨削优选通过旋转金刚石切割装置(“Polishmaster”)来实现，目的是由此实现最终尺寸。通过本发明的方法获得的弹性体涂层可以具有任何合适的厚度。优选地，磨削后弹性体涂层的厚度为至少30μm。在一个特别优选的实施例中，弹性体涂层的厚度在30μm至30mm的范围内。
同样地，可以通过磨削以合适的方式将弹性体涂层的粗糙度调节至例如平均粗糙度深度Rz低于2μm。在本发明的优选实施例中，磨削后弹性体涂层表面的平均粗糙度深度Rz低于1μm。
此外，另一种可能性是通过例如两个磨削石轮在弹性体涂层的表面上额外产生特定的研磨效应。这是有利的，因为该类型的特定研磨效应随后允许印刷油墨充当刮刀与印刷模板之间的润滑膜。但是，与常规方法不同，该步骤不是必需的。因为硬度高于70肖氏D的硬橡胶仍包含弹性组分，所以即使表面没有额外的特定研磨效应，刮刀也可以实现密封和清晰的印刷。
在本发明方法的步骤(c)中，通过雕刻在弹性体涂层上提供雕刻图案。雕刻程序优选地使用机电雕刻或激光雕刻。
在机电雕刻的情况下，金刚石触针将单元切割成印刷模板。如果印刷模板是凹版印刷滚筒，则金刚石触针将单元切割成旋转滚筒；在此，滑动脚可以将触针保持在离滚筒恒定的距离处。单元的排列和大小决定了后续的印刷图像。机电雕刻产生具有例如约45至55μm深度的单元。
给予特别优选的是使用激光雕刻。激光雕刻产生的单元深度例如为约35至45μm，并且因此与机电雕刻相比，图像的施加速度可提高最高达75％。
在优选的实施例中，也可以在雕刻完成之后进行品质控制。该品质控制通常在交付之前进行，并且特别是检查印出性能以及还有表面品质。
与生产印刷模板的常规方法相比，本发明的方法具有一系列优点。特别地，本发明避免了电镀法，该电镀法由于与成本和环境有关的原因是不利的。此外，本发明的方法需要明显更少的步骤来生产本发明的印刷模板，因为它也仅需要施加一个涂层。此外，本发明的方法还提供了使用现有技术的可能性。用户不需要承担任何额外的资本支出。
此外，本发明提供了用于凹版印刷的方法，该方法包括(a)提供上述本发明的提供图像的印刷模板，(b)将油墨施加到印刷模板的表面上，以及(c)将油墨从印刷模板的表面转移到可印刷基底上。
现在将参考工作实例更详细地解释本发明。
附图说明
具体实施方式
生产了具有以下性质的黑色HNBR混合物：
颜色：CA.9005RAL
硬度：77D肖氏A
密度：1.245g/cm3
将未硫化的橡胶混合物以均匀的形式提供为厚度为约1.2mm的拉伸压延片材，并缠绕在空心铝滚筒上。未硫化的橡胶几乎没有粘性，并且因此可以成功地缠绕。
然后在135℃的温度下进行硫化16小时的时间段。然后将材料缓慢冷却，以避免分离效应。
然后使用车床切刀车削成143.39mm的非最终加工尺寸。在此，将钻速限制为50mm/min，并且监测表面温度以确保其在40至50摄氏度的范围内。
然后抛光涂覆有弹性体的空心铝滚筒。这是通过两步精细抛光实现的，以达到143.24mm的最终尺寸。精细抛光后的表面的平均粗糙度深度Rz低于0.6μm。
然后将表面磨削以将该表面的平均粗糙度深度Rz调节至0.7，以在刮刀下方提供润滑墨层。
弹性体涂层的硬度为82肖氏D。
然后将120°金刚石触针用于机电雕刻。在此持续监测触针的磨损。
图1示出了雕刻表面的显微照片。切割轮廓/单元边缘的品质与具有铜涂层的常规印刷模板的品质相对应。
将由此生产的凹版印刷滚筒用于凹版印刷测试。
图2示出了所得印刷品的显微照片。
所得印刷品的油墨密度为1.7。色调和区域覆盖是令人满意的。
最后，通过使用带有软MDC刀片的Moser打样机印刷来进行磨损测试。最高达150000直线米的印刷品质是令人满意的。要求是仅50 000直线米。因此，凹版印刷滚筒显示出低磨损。
总之，硬橡胶涂覆的凹版印刷滚筒的印刷效果与常规的铜涂覆的和镀硬铬的凹版印刷滚筒一样好。

Claims (12)

1.一种提供图像的印刷模板，其包括具有弹性体涂层的基底，其中该弹性体涂层带有雕刻图案，其特征在于，该弹性体涂层包括硬橡胶并且具有高于40肖氏D的硬度。
2.如权利要求1所述的提供图像的印刷模板，其中，该硬橡胶是基于以下项的硬橡胶：丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR)、羧化的丁腈橡胶(XNBR)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)、氢化的丙烯腈-丁二烯橡胶(HNBR)、全氟橡胶(FFKM)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)、聚丙烯酸酯橡胶(ACM)，氯代聚乙烯橡胶(CM)、氯磺酰聚乙烯橡胶(CSM)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、乙丙橡胶(EPM)、氟橡胶(FKM)，表氯醇橡胶(CO)、表氯醇共聚物橡胶(ECO)、环氧丙烷共聚物橡胶(GPO)、丁二烯橡胶(BR)、氯丁二烯橡胶(CR)、异丁烯-异戊二烯橡胶(IIR)、溴化丁基橡胶(BIIR)、氯化丁基橡胶(CIIR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氟硅酮橡胶(FVMQ)、甲基苯基硅酮橡胶(PMQ)、甲基苯基乙烯基硅酮橡胶(PVMQ)、甲基硅酮橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅酮橡胶(VMQ)、聚酯氨基甲酸酯(AU)、聚醚氨基甲酸酯(EU)或其组合。
3.如权利要求1或2所述的提供图像的印刷模板，其中，该硬橡胶是基于丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)或它们的组合的硬橡胶。
4.如权利要求1至3中任一项所述的提供图像的印刷模板，其呈凹版印刷滚筒或印版的形式。
5.如权利要求1至4中任一项所述的提供图像的印刷模板，其中，该基底是空心滚筒、轴向滚筒或作为圆柱形增强结构的套筒。
6.如权利要求1至5中任一项所述的提供图像的印刷模板，其中，该弹性体涂层的硬度为至少70肖氏D。
7.如权利要求1至6中任一项所述的提供图像的印刷模板，其中，该弹性体涂层的厚度为至少30μm。
8.如权利要求1至6中任一项所述的提供图像的印刷模板，其中，该弹性体涂层的表面的平均粗糙度深度Rz低于1μm。
9.一种用于生产提供图像的印刷模板的方法，包括
a.提供基底，
b.在该基底上提供弹性体涂层，以及
c.通过雕刻在该弹性体涂层上提供雕刻图案，
其特征在于，该弹性体涂层包括硬橡胶并且具有高于40肖氏D的硬度。
10.如权利要求9所述的方法，其中，在该基底上提供弹性体涂层的步骤b包括以下步骤：
b.1用弹性体或弹性体混合物覆盖该基底，
b.2硫化该弹性体或该弹性体混合物并形成该硬橡胶，
b.3通过车削程序去除多余的硬橡胶，以及
b.4通过磨削从该弹性体涂层的表面去除材料。
11.如权利要求9或10所述的方法，其中，该雕刻是通过机电雕刻程序或通过激光雕刻程序来实现的。
12.一种用于凹版印刷的方法，包括
a.提供如权利要求1至8中任一项所述的提供图像的印刷模板，
b.在该印刷模板的表面上施加油墨，以及
c.将该油墨从该印刷模板的表面转移到可印刷基底上。
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