CN1531486A - 胶印用橡皮布 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种胶印用橡皮布，它具有表面胶层、粘合在上述表面胶层下面的第1底布层、粘合在上述第1底布层下面的压缩层和粘合在上述压缩层下面的第2底布层，上述橡皮布的总厚度在1.65～3mm的范围内，上述第1底布层的厚度在0.2～0.35mm的范围内，上述第2底布层的厚度在0.35～0.55mm的范围内、拉伸强度在50kgf/cm以上、且断裂拉伸率在7.5％以下，上述压缩层的厚度在0.5～2.15mm的范围内。

Description

胶印用橡皮布
技术领域
本发明涉及胶印用橡皮布。
背景技术
胶印用橡皮布的主要作用是从印版接受油墨，再将油墨转印到纸张等。这种橡皮布一般具有如图4所示的结构，即胶印用橡皮布具有用于接受和转移油墨的表面胶层11，在表面胶层的下面依次层叠着底布层121、压缩层13、底布层122、固胶层141、底布层123、固胶层142和底布层124。
压缩层13可由多孔性橡胶构成，可以提高减震性能和印版的再现性。4层底布层121～124分别使用棉等天然纤维或合成纤维织布。固胶层141～142作为粘合各底布层的粘合剂使用。
这种印刷用橡皮布要以一定的张力安装在金属制橡皮布滚筒上，因此必须具备适当的伸长率和充分的强度。为此，一般认为底布层的层数最好多一些。
在美国专利公报第5,364,683号公报中公开了一种印刷用橡皮布，这种橡皮布具有通过在织布上涂布含有多孔的粘合材料使上述织布具备压缩性的第1压缩性底布层，层叠在上述第1压缩性底布层上的中间压缩层，层叠在上述压缩层上的第1粘合层，层叠在上述第1粘合层上、并且织布中浸有含多孔的粘合材料的第2压缩性底布层，层叠在上述第2压缩性底布层上的第2粘合层，以及层叠在上述第2粘合层上、并且织布中浸有含多孔的粘合材料的第3压缩性底布层。
但是，具有上述图4所示结构的胶印用橡皮布和美国特许公报第5,364,683号公报所公开的印刷用橡皮布，存在下述(1)～(3)的问题。
(1)由于底布层以织布为主体，所以受到压力后容易被挤坏而永久变形。如果为此多层叠3～4层底布层，容易产生因印刷时反复施加压力而使橡皮布整体厚度减小的问题(称为变形)。而用棉布作为底布层，就更容易产生变形的问题。如果橡皮布的厚度变薄，印刷压力就会降低，从而使油墨的传递度下降，导致无法获得必要的油墨浓度等印刷质量不佳的问题。这种状况下，就必须多次进行所谓的滚筒重排，即通过停机，在橡皮布上再层叠衬垫，使橡皮布的厚度复原，恢复正常印刷压力下的作业。这样，机器的工作效率就会很低。
(2)如果用有3～4层底布层的橡皮布，印刷多张纸幅小的印刷物，则在和幅面小的印刷物所接触的橡皮布部位会产生变形(永久变形)。如果以后再印刷纸幅宽的印刷物，则变形部分的印刷浓度就会变小，甚至还会在有变形的部分和无变形的部分产生浓淡的差异，使印出的印刷品成为次品。
(3)如果在印刷中断纸、多张纸卷绕在橡皮布滚筒上，则橡皮布的一部分就会受压过大，产生压痕，更严重的还会产生裂纹，有压痕或裂纹的部分几乎不能从印版接受油墨，因此就无法印刷，必须更换橡皮布。还有，如果在旧的机器或高速机上使用上述橡皮布，则容易在印刷品上出现被称为墨杠的轴向印痕。
发明的揭示
本发明的目的是提供一种胶印用橡皮布，这种橡皮布可以抑制由于反复印刷产生永久变形所造成的厚度变薄，并且能够改善受到过大压力等冲击时的复原性能。
本发明者经过不断地深入研究，结果查明了受到过大压力等冲击时的复原速度减慢(减震性差)和印刷中反复受压时所产生的变形的主要原因在于棉布等底布层和固胶层(粘合层)。此外，本发明者经过多次试验还确认，要提高橡皮布的减震性，并减少变形量，采用除去用于粘合各层的固胶层，并将底布层的数量减少到2层的方法是有效的，由此最终完成了本发明。
即，本发明的胶印用橡皮布具有表面胶层、粘合在上述表面胶层下面的第1底布层、粘合在上述第1底布层下面的压缩层和粘合在上述压缩层下面的第2底布层，该橡皮布的特征是，上述橡皮布的总厚度在1.65～3mm的范围内，上述第1底布层的厚度在0.2～0.35mm的范围内，上述第2底布层的厚度在0.35～0.55mm的范围内、拉伸强度在50kgf/cm以上、且断裂拉伸率在7.5％以下，上述压缩层的厚度在0.5～2.15mm的范围内。
橡皮布的总厚度在1.65～2.2mm的范围内则更佳。
具有这种结构的橡皮布，由于其压缩层的厚度占橡皮布总厚度的比例较大，所以能够加快在发生断纸等情况而使橡皮布受压过大时的复原速度。
此外，底布层减少到两层，并且将各底布层的厚度控制在上述范围内可以使底布层的厚度在橡皮布总厚度中所占的比例减小，由此可以减少印刷中反复受压时的永久变形量，降低变形量。
再有，底布层减少到两层，可以减少所用粘合层的层数，由此可以改善减震性。
通过将第2底布层的拉伸强度和断裂拉伸率控制在上述范围内，可以确保橡皮布的强度。
因此，本申请的发明可以在不损害橡皮布所必需的强度的前提下，改善减震性，同时减少变形量。
以下，说明压缩层、第1和第2底布层、表面胶层、第1～第3粘合层。
1)压缩层
压缩层最好以多孔质的耐油性橡胶基质为主成分，耐油性橡胶基质可以通过硫化得到。使用含非极性溶剂的油墨印刷时，橡胶材料可以采用丙烯腈·丁二烯橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、聚氨酯橡胶(UR)等极性聚合物。另一方面，使用含极性溶剂的油墨印刷时，橡胶材料则可以采用乙丙橡胶(EPDM)、丁基橡胶(IIR)等非极性聚合物。橡胶混合物中除橡胶材料以外，根据需要还可以含有添加剂。可作为添加剂的使用的包括硫化剂、D.M(二硫化二苯并噻唑)及M(2-巯基苯并噻唑)等硫化促进剂、防老化剂、增强剂、填充剂和增塑剂等。
使耐油性橡胶基质成为多孔质的方法，可以采用添加微囊、使用渗透纸的方法，盐的洗提法及发泡剂法等。
压缩层的厚度应在0.5～2.15mm的范围内。其理由是如果压缩层的厚度小于0.5mm，则难以抑制橡皮布的变形。压缩层的厚度如果大于2.15mm，则其他的层，即表面胶层、各底布层的厚度就会不足。压缩层厚度的最佳范围是0.5～1.1mm。
2)第1和第2底布层
各底布层可以使用织布、无纺布等。各底布层的构成材料可以是棉等天然纤维、聚乙烯醇等合成纤维等。第1底布层和第2底布层可以由同种材料构成，也可以由不同种材料构成。
上述第2底布层的拉伸强度应在50kgf/cm以上，断裂拉伸率应在7.5％以下，其理由是由于橡皮布在用于印刷时是安装在橡皮布滚筒上的，所以在印刷中常常会受到一定的张力，像这样在橡皮布中采用两层底布层时，如果第2底布层的拉伸强度小于50kgf/cm，则橡皮布就容易因印刷中所受到的压力而发生断裂。拉伸强度的最佳范围是在55kgf/cm以上。
另一方面，如果第2底布层的断裂拉伸率超过7.5％，则在实际使用中容易因橡皮布的伸长引起印刷故障。断裂拉伸率的最佳范围是在6.5％以下。
第1底布层的厚度应在0.2～0.35mm的范围内，第2底布层的厚度应在0.35～0.55mm的范围内，这样底布层在橡皮布总厚度中所占的合计厚度为0.55～0.9mm。采用这种结构，可以抑制橡皮布的变形，防止在表面胶层的表面上形成与第1底布层的布纹相对应的凹凸，同时还可以提高橡皮布的拉伸强度。第1底布层的最佳厚度为0.2～0.3mm、第2底布层的最佳厚度为0.35～0.45mm。
3)表面胶层
表面胶层负责接受油墨。
可以使用硫化后的橡胶混合物薄片，橡胶混合物中所含的橡胶材料有丁腈橡胶等。
表面胶层的厚度应在0.25～0.8mm的范围内，其理由是如果表面胶层的厚度小于0.25mm，则在表面胶层的表面容易形成与第1底布层的布纹相对应的凹凸，这样第1底布层的布纹就会再现到印刷物上，使印刷物成为次品。如果表面胶层的厚度大于0.8mm，则橡皮布会因印刷中所受的压力产生扭曲变形，从而有可能发生走纸速度大于设计值的问题。
4)第1～第3粘合层
本发明的橡皮布应具有粘合表面胶层和第1底布层的第1粘合层，粘合第1底布层和压缩层的第2粘合层，以及粘合压缩层和第2底布层的第3粘合层。
上述第1～第3粘合层以耐油性橡胶基质为主成分。耐油性橡胶基质所用的橡胶材料与上述压缩层中所述的材料相同。
第1～第3粘合层的合计厚度应在0.1mm以下。这是因为合计厚度如果超过0.1mm，则难以改善受到过大压力等冲击时的复原性。
本发明的胶印用橡皮布应满足下述式(1)和(2)：
B≤A≤C                                    (1)
B≤D≤C                                    (2)
上述式(1)和(2)中，上述A表示上述表面胶层的厚度(mm)，上述B表示上述第1底布层的厚度(mm)，上述C表示上述压缩层的厚度(mm)，上述D表示上述第2底布层的厚度(mm)。
在上述式(1)中B≤A，如果B＞A，则在表面胶层的表面容易形成与第1底布层的布纹相对应的凹凸，这样第1底布层的布纹就会再现到印刷物上，使印刷物成为次品。
在上述式(1)中A≤C，如果A＞C，则橡皮布的压缩性差，不可能改善减震性。
在上述式(2)中B≤D，这样可进一步提高橡皮布的拉伸强度。
在上述式(2)中D≤C，如果D＞C，则橡皮布的压缩性差，不可能改善减震性。
因此，满足上述式(1)和(2)可以防止第1底布层的布纹再现到印刷物上，并且可以进一步提高橡皮布的拉伸强度和减震性。
本发明的胶印用橡皮布的一个实例如图1所示。
这种胶印用橡皮布实质上是一种层合物，该层合物由表面胶层1、第1粘合层2、第1底布层3、第2粘合层4、压缩层5、第3粘合层6及第2底布层7依次层叠而成。
对附图的简单说明
图1为本发明的胶印用橡皮布的一个实例的模拟图。
图2为实施例1的胶印用橡皮布的截面的扫描型电子显微镜的照片(放大26倍)。
图3为比较例1的胶印用橡皮布的截面的扫描型电子显微镜的照片(放大26倍)。
图4为现有的胶印用橡皮布的一个实例的模拟图。
实施发明的最佳方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
实施例1
<压缩层用橡胶胶水的调制>
将硫磺、硫化促进剂M(2-巯基苯并噻唑)、防老化剂、增强剂及增塑剂与丁腈橡胶(NBR)100重量份混合，再将得到的混合物溶解在丁酮中，调制出橡胶胶水A。
在上述橡胶胶水A中加入由间丙烯腈和丙烯腈的共聚物制成的微囊(诺贝尔工业公司制，商品名为膨胀微囊092DE、平均粒径80μm)10重量份，得到橡胶胶水B。
<层合·粘合工序>
准备了厚度为0.25mm的東工コ-セン株式会社制维尼纶(可乐纶K-II)用作第1底布层3。
准备了厚度为0.5mm、拉伸强度为60kgf/cm、断裂拉伸率为6.5％的東工コ-セン株式会社制棉织布用作第2底布层7。
拉伸强度和断裂拉伸率的测定采用下述方法。
测定机：TENSILON(ORIENTEC CRTC-1250A)。
测定条件：试验片宽20mm、长200mm(注：夹具之间)
测定方法：拉伸速度为50mm/min
在第1底布层3的一面涂布厚0.02mm的橡胶胶水A，形成未硫化的第2粘合层4后，再涂布厚0.76mm的上述橡胶胶水B。接着，在已涂布的橡胶胶水B上(未硫化的压缩层5)再粘合第2底布层7，在此第2底布层7上已预先涂布了厚0.02mm的橡胶胶水A形成了未硫化的第3粘合层6。
然后，在第1底布层3的表面涂布厚0.02mm的橡胶胶水A，形成未硫化的第1粘合层2后，层叠作为未硫化的表面胶层1的厚0.53mm的丁腈橡胶混合物薄片，得到厚度约2.1mm的未硫化的压缩性橡皮布(橡皮布的预产物)。
<硫化工序>
将这种未硫化的压缩性橡皮布在150℃加热6小时，完成硫化。
接着冷却，再用320号的砂纸研磨表面胶层，得到具有上述图1所示的结构的厚度为1.95mm的胶印用橡皮布。拍摄此橡皮布的任意截面的扫描型电子显微镜的照片(放大26倍)，其结果见图2。
此橡皮布的表面胶层A(mm)、第1底布层的厚度B(mm)、压缩层的厚度C(mm)、第2底布层的厚度D(mm)、第1～第3粘合层的合计厚度E(mm)、总厚度(A+B+C+D+E)、第2底布层的拉伸强度(kgf/cm)，第2底布层的断裂拉伸率(％)、是否符合B≤A≤C、B≤D≤C见下表1。
实施例2～4
除了表面胶层A(mm)、第1底布层的厚度B(mm)、压缩层的厚度C(mm)、第2底布层的厚度D(mm)、第1～第3粘合层的合计厚度E(mm)、总厚度(A+B+C+D+E)、第2底布层的拉伸强度(kgf/cm)，第2底布层的断裂拉伸率(％)如下表1～2所示设定之外，其他与上述实施例1所述相同，得到胶印用橡皮布。
比较例1
首先和上述实施例1所述一样，调制出粘合层用橡胶胶水A和压缩层用橡胶胶水B。
<层合·粘合工序>
准备厚0.2mm的第1棉布用作底布层，再准备厚0.35mm、拉伸强度为30kgf/cm，断裂拉伸率为6.5％的第2～4棉布。在第1底布层121的一面涂布厚0.02mm的橡胶胶水A形成未硫化的粘合层142后，再涂布厚0.26mm的上述橡胶胶水B形成未硫化的压缩层。接着，在已涂布的橡胶胶水B(未硫化的压缩层13)上粘合第2底布层122，在此第2底布层122上已预先涂布了厚0.02mm的橡胶胶水A形成了未硫化的粘合层143。
在第2底布层122的另一面涂布厚0.05mm的橡胶胶水A，形成未硫化的粘合层144后，粘合第3底布层123。在第3底布层123的表面涂布厚0.05mm的橡胶胶水A，形成未硫化的粘合层145后，再粘合第4层底布层124。
最后在第1底布层121的表面涂布厚0.02mm的橡胶胶水A，形成未硫化的粘合层141后，层叠作为未硫化的表面胶层11的厚0.45mm的丁腈橡胶混合物薄片，得到厚度约2.1mm的未硫化的压缩性橡皮布(橡皮布的预产物)。
<硫化工序>
将这种未硫化的压缩性橡皮布在150℃加热6小时，完成硫化。
接着冷却，再用320号的砂纸研磨表面胶层，得到具有上述图4所示的结构的厚度为1.9mm的胶印用橡皮布。拍摄此橡皮布的任意截面的扫描型电子显微镜的照片(放大26倍)，其结果见图3。
比较例2
首先和上述实施例1所述一样，调制出粘合层用橡胶胶水A和压缩层用橡胶胶水B。
<层合·粘合工序>
准备厚0.2mm的第1棉布用作底布层，同时再准备厚0.35mm、拉伸强度为30kgf/cm，断裂拉伸率为6.5％的第2～3棉布。在第1底布层的一面涂布厚0.02mm的橡胶胶水A，形成未硫化的粘合层后，再涂布厚0.26mm的上述橡胶胶水B，形成未硫化的压缩层。接着，在已涂布的橡胶胶水B(未硫化的压缩层)上粘合第2底布层，在此第2底布层上已预先涂布了厚0.02mm的橡胶胶水A形成了未硫化的粘合层。
在第2底布层的另一面涂布厚0.05mm的橡胶胶水A，形成粘合层后粘合第3底布层。
最后在第1底布层的表面涂布厚0.02mm的橡胶胶水A，形成未硫化的粘合层后，层叠作为未硫化的表面胶层的厚0.23mm的丁腈橡胶混合物薄片，得到厚约2.1mm的未硫化的压缩性橡皮布(橡皮布的预产物)。
<硫化工序>
将这种未硫化的压缩性橡皮布在150℃加热6小时，完成硫化。
接着冷却，再用320号的砂纸研磨表面胶层，得到厚度为1.95mm的胶印用橡皮布。
比较例3～4
表面胶层A(mm)、第1底布层的厚度B(mm)、压缩层的厚度C(mm)、第2底布层的厚度D(mm)、第1～第3粘合层的合计厚度E(mm)、总厚度(A+B+C+D+E)、第2底布层的拉伸强度(kgf/cm)及第2底布层的断裂拉伸率(％)如下表1～2所示设定之外，其他与上述实施例1所述相同，得到胶印用橡皮布。
对得到的实施例1～4及比较例1～4的胶印用橡皮布进行下述(1)～(3)的试验，试验结果见下表2。
1)减震性评价试验
将各橡皮布分别安装到单张纸胶印机上进行印刷，印刷条件为印版-橡皮布之间的印压0.12mm。
首先，在0.1mm厚的印刷用纸(涂布纸)上部分粘贴0.4mm厚的纸，通过印刷部分区域会受到过大压力的试验纸后，再进行正常的印刷，确定压痕到第几张才会消除。其结果见下表2。
2)变形量的测定
将各橡皮布分别安装到报纸胶印轮转机上，印版-橡皮布之间的印压设定为0.15mm，以每分钟450转的速度，进行500万转的印刷后，在橡皮布滚筒调查变形量，其结果见下表2。
3)通过改变纸幅进行印刷试验的变形量评价
将橡皮布用于0.45mm的厚纸印刷。开始先印刷10万张纸幅600mm的纸，然后用纸幅900mm的纸印刷，调查印刷中有无异常，其结果见下表2。
表1
表面胶层厚度A(mm) 第1底布层厚度B(mm) 压缩层厚度C(mm) 第2底布层厚度D(mm) 第3底布层厚度X(mm) 第4底布层厚度Y(mm) 粘合层合计厚度E(mm) 总厚度(mm) B≤A≤C B≤D≤C
实施例1  0.38  0.25  0.76  0.5  -  -  0.06  1.95  B＜A＜C  B＜D＜C
实施例2  0.38  0.25  0.51  0.45  -  -  0.06  1.65  B＜A＜C  B＜D＜C
实施例3  0.38  0.20  0.66  0.35  -  -  0.06  1.65  B＜A＜C  B＜D＜C
实施例4  0.38  0.34  0.82  0.55  -  -  0.06  2.15  B＜A＜C  B＜D＜C
比较例1  0.28  0.2  0.26  0.35  0.35  0.35  0.16  1.95     底布层4层
比较例2  0.23  0.2  0.26  0.35  0.35  -  0.11  1.95     底布层3层
比较例3  0.38  0.5  0.76  0.25  -  -  0.06  1.95     ×     ×
比较例4  0.38  0.25  0.76  0.5  -  -  0.06  1.95  B＜A＜C  B＜D＜C
表2
第2底布层的拉伸强度(kgf/cm) 第2底布层的断裂拉伸率(％) 压痕消失前的印刷数(张) 500万转印刷后的变形量(mm) 改变纸幅印刷试验
实施例1  60  6.5  3  0.03 无异常
实施例2  60  6.5  4  0.03 无异常
实施例3  50  6.5  3  0.01 无异常
实施例4  65  6  2  0.05 无异常
比较例1  30  6.5  150张后还没消失  0.09 更换橡皮布
比较例2  30  6.5  98张后还没消失  0.08 更换橡皮布
比较例3  40  10 印面上有布纹
比较例4  40  12 由于橡皮布伸长，拉力变小，出现松弛
从表1～2可以清楚地确认，在(1)减震性评价试验中，使用实施例1～4的橡皮布时，印刷到第3张就可以完全消除部分受压时产生的压痕。而使用比较例1～2的橡皮布时，在印刷到150张后压痕部分还出现在印刷纸面上。
还有，在(2)变形量的评价试验中，实施例1～4的橡皮布与比较例1～2的橡皮布相比，可以减少500万转印刷后的变形量。
在(3)改变纸幅的印刷试验中，用实施例1～4的橡皮布在印刷纸幅900mm的纸时，没有发现任何异常，而用比较例1～2的橡皮布时，在纸幅900mm的纸上会带有600mm宽的纸印，只能更换橡皮布。
用比较例3的橡皮布时，在印刷纸面上印有第1底布层的布纹。而用比较例4的橡皮布时，由于橡皮布伸长，拉力变小，所以在橡皮布和印版滚筒间出现了松弛的现象。
产业上的利用的可能性
如上所述，本发明提供一种能够抑制因反复印刷产生永久变形所造成的厚度变薄，并且能够改善受到过大压力等冲击时的复原性能的胶印用橡皮布。

Claims (5)

1.胶印用橡皮布，所述橡皮布具有表面胶层、粘合在上述表面胶层下面的第1底布层、粘合在上述第1底布层下面的压缩层和粘合在上述压缩层下面的第2底布层，其特征在于，上述橡皮布的总厚度在1.65～3mm的范围内，上述第1底布层的厚度在0.2～0.35mm的范围内，上述第2底布层的厚度在0.35～0.55mm的范围内、拉伸强度在50kgf/cm以上、且断裂拉伸率在7.5％以下，上述压缩层的厚度在0.5～2.15mm的范围内。
2.如权利要求1所述的胶印用橡皮布，其特征还在于，满足下述式(1)和式(2)：
B≤A≤C                              (1)
B≤D≤C                              (2)
上述式(1)和式(2)中，上述A表示上述表面胶层的厚度(mm)，上述B表示上述第1底布层的厚度(mm)，上述C表示上述压缩层的厚度(mm)，上述D表示上述第2底布层的厚度(mm)。
3.如权利要求1所述的胶印用橡皮布，其特征还在于，上述表面胶层的厚度在0.25～0.8mm的范围内。
4.如权利要求1所述的胶印用橡皮布，其特征还在于，上述压缩层的厚度在0.5～1.1mm的范围内。
5.如权利要求1所述的胶印用橡皮布，其特征还在于，上述第1底布层的厚度在0.2～0.3mm的范围内，上述第2底布层的厚度在0.35～0.45mm的范围内。
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