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Verfahren zur Herstellung von Druckformen Die vorliegende Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Druckformen durch Abformen einer Druckformmatrize
mit einem thermoplastischen Kunstharz.
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Es ist seit einer Reihe von Jahren bekannt, Druckplatten aus thermoplastischen
sowie aus warmhärtbaren Polymeren herzustellen. Unter den dazu verwendeten Harzen
befand sich Celluloseacetat, Phenolformaldehyd und Vinyle. Vinylchlorid-Copolymere
und Vinylacetat wurden in den meisten Fällen verwendet, weil sie die folgenden wünschenswerten
Eigenschaften zeigen: Gute chemische Beständigkeit gegenüber Druckfarben; gute Formbarkeit
bei mäßiger Temperatur (149 ° C) und nur kurze Preßdauer (3 Minuten); gute chemische
Beständigkeit sowie hohe Formbeständigkeit bei der Aushärtung; geringe Herstellungskosten
und schnelle Beschaffbarkeit; niedriges Gewicht, verbunden mit genügender Festigkeit;
Formbeständigkeit bei wechselnder Umgebungsfeuchtigkeit.
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Die für die Formung von Druckplatten verwendeten copolymeren Vinylharze
bestehen überwiegend aus Polyvinylchlorid mit einem unbedeutenden Anteil von Polyvinylacetat.
Das Harz wurde gewöhnlich mit verschiedenen Füllstoffen und Farbstoffen vermischt
und entweder in Blattform oder körniger Form in die Plattenform gegeben.
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Bei der Verwendung von Harzen in körniger Form für die Herstellung
von Kunststoffdruckplatten ergeben sich Schwierigkeiten, wie z. B. in der Verteilung
der Granülen auf der kopierenden Matrizenplatte, wodurch ein nicht wieder zu verwendender
Ausschuß entsteht und eine Formplatte mit übermäßig vielen Fugen gebildet wird.
Andererseits erzielt man jedoch mit körnigen Harzen eine ausgezeichnete Reproduktion
der Typenhohlräume der Matrizenplatte, so daß sich eine fehlerfreie Duplikatplatte
ergibt.
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Die Verwendung einer Formmasse in Scheibenform, die gewöhnlich durch
Kalandrierungsverfahren hergestellt wird, beseitigt das vorher erwähnte Problem
bei der Durchführung des Verfahrens und verhindert die Bildung einer übermäßigen
Anzahl von Formfugen.
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Von diesem Gesichtspunkt aus ist eine Formmasse in Scheibenform einer
körnigen Formmasse vorzuziehen, obwohl auch dies seine Nachteile hat. Es ist z.
B. erforderlich, auf der Seite der Scheibe, welche die
Druckfläche werden soll, eine
poröse Substanz aufzutragen. Das ist nötig, damit die eingeschlossene Luft aus jedem
einzelnen Typenhohlraum der Matrizenplatte während der Preßdauer entweichen kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
Formen von Druckplatten zu schaffen, in welchem die vorher in Verbindung mit der
Verwendung von körnigen und scheibenförmigen Formgemischen erwähnten Schwierigkeiten
vermieden werden, aber die Vorteile, welche die beiden Formmassen bieten, beibehalten
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur
Herstellung von Druckformen durch Abformen einer Druckformmatrize mit einem thermoplastischen
Kunstharz, indem ein Druckplattenmaterial verwendet wird, das in seiner ganzen Stärke
hindurch mikroporig und luftdurchlässig ist. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der
Erfindung besteht darin, daß als Druckplattenmaterial eine gesinterte Scheibe aus
thermoplastischen Harzgranülen verwendet wird. Dabei können insbesondere copolymeres
Vinylchlorid und Vinylacetat verwendet werden.
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Nachstehend wird die Erfindung näher beschrieben an Hand von Beispielen
und der Zeichnung, in der die einzige Figur einen vergrößerten Ausschnitt eines
Querschnitts durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete mikroporige
durchlässige Scheibe darstellt.
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Wie bereits angegeben, beruht die Erfindung auf der Entdeckung, daß
Druckplatten einer ausgezeichneten Qualität aus einer mikroporigen durchlässigen
Scheibe geformt werden können, die aus einem geeigneten Harzgemisch 10 besteht und
Luftwege 12 aufweist. In diesem Zusammenhang sollen unter dem Ausdruck »Druckplatte«
sowohl Duplikatklischees als auch Platten verstanden werden, bei denen die Harzscheibe
Teil eines Laminargefüges ist. Unter Duplikatklischees sind auch die sogenannten
Zusatzplatten zu verstehen.
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Laminarstrukturen, die perforierte Aluminiumstützblätter oder Mittelblätter
enthalten, sind in der Industrie als Platten oder als Teile von Galvanos bekannt.
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Natürlich ist die mikroporige Scheibe genauso leicht zu handhaben
wie die kalandrierte Scheibe. Auf Grund ihrer Durchlässigkeit wird keine Luft in
den Hohlräumen der Form eingeschlossen. Daher können diese Hohlräume vollkommen
ausgefüllt werden, so daß eine Reproduktion von gleicher Genauigkeit erzielt wird
wie aus irgendeiner körnigen Formmasse.
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Außerdem ist die mikroporige Scheibe zusammendrückbar, füllt also
die Hohlräume der Form aus, ohne daß seitliche Deformierungen entstehen, wie das
bei kalandrierten Scheiben der Fall ist. Dadurch werden die Formfugen stark verringert,
was eine bessere Materialausnutzung und zugleich eine größere Wirtschaftlichkeit
ergibt.
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Es kann jedes Harzgemisch verwendet werden, aus dem eine mikroporige
durchlässige Scheibe hergestellt werden kann, die nach der Formung zu einer Druckplatte
eine für Druckzwecke ausreichende Stärke und Biegefestigkeit hat, was der Fachmann
leicht bestimmen kann. Es ist selbstverständlich, daß die Wahl eines geeigneten
Harzgemisches zum Teil durch die Art des Druckvorganges bestimmt wird, für den die
fertigen Platten verwendet werden sollen.
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Bevorzugt verwendet wird ein wirklich thermoplastisches Harzmaterial,
doch kann sogar ein warmhärtbares Harzmaterial in einem frühen Kondensationsstadium,
in dem es wärmeverformbar ist, benutzt werden. Dabei wird die Druckplatte in einer
erhitzten Presse geformt, welche die Umwandlung des Harzes in seinen biegefesten
und unschmelzbaren Endzustand beendet. Solche warmhärtbaren Harze sind deshalb in
die Bedeutung des Ausdrucks »thermoplastische, wie er in der nachfolgenden Beschreibung
und in den Ansprüchen verwendet wird, mit einzubeziehen.
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Ein besonders bevorzugtes Harzgemisch zur Herstellung mikroporiger
durchlässiger Scheiben, die zu Druckplatten geformt werden sollen, besteht aus einer
Zusammensetzung, die ein oder mehrere thermoplastische Vinylharze, die Copolymere
von Vinylchlorid und Vinylacetat sind, enthalten. Die Copolymeren enthalten 80 bis
99 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid und 20 bis 1 Gewichtsprozent Polyvinylacetat.
Copolymere, die einen Polyvinylacetatgehalt von 10 bis 15 Gewichtsprozent haben,
werden wegen ihrer günstigen Kombination von Eigenschaften bevorzugt. Sie zeigen
nämlich eine leichte Formbarkeit sowie gute mechanische Eigenschaften nach der Formung.
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Bekanntlich hängen die physikalischen Eigenschaften der Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren
in hohem Maße von ihrem durchschnittlichen Molekulargewicht ab, wobei die Erweichungspunkte
und die Zähfestigkeit der aus den Harzen geformten mikroporigen Scheiben sich progressiv
mit dem Ansteigen des Molekulargewichtes erhöhen. Je nach der Art der ge-
wünschten
Druckplatte können Copolymere mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
ungefähr 10000 bis ungefähr 1000000 zur Herstellung der erfindungsgemäßen mikroporigen
durchlässigen Scheiben verwendet werden. Zusammensetzungen, die durch Mischung von
Copolymeren mit niedrigem und hohem Molekulargewicht erzeugt werden, verleihen der
fertigen Druckplatte einen besonders guten Fluß, Stärke und Zähfestigkeit.Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeremit
einem Molekulargewicht von unter 100000 sind vorteilhaft, um gute Fließeigenschaften
und verkürzte Preßzeiten zu erhalten. Copolymere mit einem Molekulargewicht von
über 100000 können verwendet werden, um eine verbesserte Stärke und Zähfestigkeit
zu erzielen.
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Es wurde ebenfalls herausgefunden, daß man durch Mischen inerter
Füllmittel mit einem oder mehreren der vorher erwähnten Harze geeignete Harzzusammensetzungen
erhält. Nicht nur um Kunststoff sparen zu können, werden solche Füllmittel verwendet,
sondern auch, weil sie der Druckplatte eine erhöhte Stärke und Zähfestigkeit verleihen.
Die Füller können aus Ton, Holzmehl, Asbestfasern, Silikaten usw. oder sogar aus
feinzerteilten Harzen der warmhärtbaren und thermoplastischen Arten bestehen. Es
hat sich herausgestellt, daß besonders Cellulosefüller die Kaltfestigkeit der geformten
Scheiben verbessern. Diese Füller können auf natürliche Weise anfallen, wie z. B.
das obenerwähnte Holzmehl, oder sie können chemisch verändert werden, um verschiedene
Cellulosederivate zu bilden. Füller können in Konzentrationen bis zu 50 Gewichtsteilen
pro 100 Gewichtsteile Harz verwendet werden, doch können sie bei Verwendung über
diesen Anteil hinaus störend auf die Sinterung der copolymeren Bestandteile während
der Bildung der mikroporigen durchlässigen Scheiben einwirken, da diese Sinterungsstufe
in einem bevorzugten Verfahren zu ihrer Herstellung verwendet wird, wie im folgenden
ersichtlich ist. Das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Harzgemisch kann
je nach Wunsch gefärbt oder nicht gefärbt sein.
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Die erfindungsgemäßen mikroporigen durchlässigen Scheiben können
nach verschiedenen technischen Verfahren erzeugt werden. Vorzugsweise werden sie
jedoch nach einem Verfahren hergestellt, bei dem eine gleichmäßige Schicht thermoplastischer
Harzgranülen auf einem kontinuierlich laufenden Band verteilt wird, bei dem ferner
die Granülenschicht zwischen einem Paar erhitzter Platten hindurchgeführt wird,
welche zwischen sich einen Durchgang begrenzen, dessen Weite am Eingang im wesentlichen
gleich der Dicke der Granülenschicht ist und sich zum Ausgang immer mehr vermindert,
so daß die Schicht gleichzeitig zusammengepreßt und zu einer ineinanderfließenden
porösen Scheibe gesintert wird. Die dabei angewandte Sinterungstemperatur hängt
von den physikalischen Eigenschaften der besonderen verwendeten Harzgattung ab und
kann zwischen 93 und 204"C schwanken. Die Kompression des Pulvers auf dem Träger
kann in einem Verhältnis von 1: 1 bis 5: 1 variieren. Dadurch wird die Porösität
der fertigen mikroporigen Scheibe eingestellt, deren Schüttgewicht etwa 40 bis 950/o
desjenigen einer nicht porösen Scheibe beträgt. Das Einheitsgewicht der erfindungsgemäßen
mikroporigen durchlässigen Scheiben hängt von dem Endzweck der daraus hergestellten
Druckplatten ab und kann etwa 0,28 bis 10 kg/m2 betragen, wobei die Dicke der Scheibe
bei einem gegebenen Wert innerhalb dieses
Bereiches derart ist,
daß die gewünschte Porosität vorliegt. Natürlich wird das Gewicht der Scheibe immer
so groß sein, daß die Hohlräume in der Druckplattenmatrize vollkommen mit einer
bleibenden Kunststoffmasse ausgefüllt sind, die groß genug ist, um der Druckplatte
eine für ihren vorgesehenen Verwendungszweck genügende Biegefestigkeit und Stärke
zu verleihen. Die in diesem Sinterungsverfahren bevorzugt verwendeten körnigen Vinylchlorid-
und Vinylacetat-Copolymeren sind im Handel in Teilchengrößen erhältlich, die zur
Herstellung von mikroporigen durchlässigen Scheiben geeignet sind, wobei die Korngröße
vorzugsweise so ist, daß sie durch ein Sieb der Maschenweite 30 hindurchgeht. Wenn
eine Mischung aus Copolymeren und/oder Füllmitteln verwendet werden soll, werden
sie nach konventionellen Pulvermischverfahren gemischt.
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Die entsprechend dieser Erfindung verwendeten mikroporigen durchlässigen
Scheiben werden nach einem der beiden folgenden Verfahren zu Druckplatten geformt.
Gemäß dem ersten, sogenannten Warmformverfahren werden sie gegen die Matrize der
Druckplatte mittels einer erhitzten Druckwalze gedrückt, deren Temperatur die mikroporige
durchlässige Scheibe zum Schmelzen bringt, so daß die Typenhohlräume der Matrize
damit vollkommen ausgefüllt werden. Nach dem zweiten Verfahren werden die mikroporigen
durchlässigen Scheiben mittels Flächenpressung auf eine Temperatur vorerwärmt, bei
welcher sie erweichen und leicht verformbar werden. Dann werden sie in einer Kühlpresse
unter einem Druck von ungefähr 70 Kp/cm2 zu der fertigen Druckplatte geformt. Das
zweite Verfahren hat den besonderen Vorteil, daß die Kunststoffplatte sofort abgekühlt
wird und in der Form zur fertigen Druckplatte aushärtet. Jedoch werden nach jedem
dieser Formverfahren die Typen vollkommen gefüllt, weil die Luft, die sonst eingeschlossen
würde, durch den durchlässigen Körper der mikroporigen Scheibe entweicht und weil
auf Grund der Komprimierbarkeit der Scheibe nur in ganz geringfügigem Maße Formfugen
entstehen. Man verwendet diese Verfahren auch zum Formen von Pulver oder festem
scheibenförmigem Material.
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Die folgenden Beispiele werden angeführt, um die Erfindung näher
zu erläutern, doch sollen sie in keiner Weise ihre Reichweite einschränken.
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Beispiel I Nach dem oben angeführten bevorzugten Verfahren wurde
die folgende Zusammensetzung zu einer mikroporigen durchlässigen Scheibe geformt:
Gewichtsanteile Bestandteile pro 100 Teile Harz Ein Vinylchlorid- und Vinylacetat-Copolymer,
das 85 bis 88 Gewichtsprozent Vinylchlorid enthält und ein durchschnittliches Molekulargewicht
von 10000 hat................ hat 100 Holzmehlfüller .................... 15 Druckerschwärze
.................. 0,05 Die Scheibe war 4,32 cm dick und hatte ein Flächengewicht
von 4,1 kg/m2. Die mikroporige durchlässige Scheibe wurde kaltgeformt durch Vorwärmen
unter Anpreßdruck während 2 Minuten bei einer Tempe-
ratur von 149°C und durch Formen
in einer Kühlpresse während 3 Minuten unter einem Druck von 70 Kp/cm2, was eine
fehlerfreie Druckplatte mit scharf umrissenen Schriftzeichen ergab.
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Beispiel II Nach dem oben angegebenen bevorzugten Verfahren wurde
die folgende Zusammensetzung zu einer mikroporigen durchlässigen Scheibe geformt.
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Gewichtsanteile Bestandteile pro 100 Teile Harz Ein Vinylchlorid-
und Vinylacetat-Copolymer, das 85 bis 88 Gewichtsprozent Vinylchlorid enthält und
ein durchschnittliches Molekulargewicht von 10 000 hat .................. 100 Ein
Vinylchlorid- und Vinylacetat-Copolymer, das 96 bis 98 Gewichtsprozent Vinylchlorid
enthält und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 200000 hat 100 Die Scheibe
war 4,32 cm dick und hatte ein Flächengewicht von 4,1 kg/m2. Die mikroporige durchlässige
Scheibe wurde kaltgeformt durch Vorwärmen unter Anpreßdruck während 2 Minuten bei
einer Temperatur von 149°C und durch Formen in einer Kühlpresse während 3 Minuten
unter einem Druck von 70 kp/cm2, was eine fehlerfreie Platte mit scharf umrissenen
Schriftzeichen ergab.
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Beispiel III Nach dem oben angegebenen bevorzugten Verfahren wurde
die folgende Zusammensetzung zu einer mikroporigen durchlässigen Scheibe geformt.
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Gewichtsanteile Bestandteile pro 100 Teile Harz Ein Vinylchlorid-
und Vinylacetat-Copolymer, das 85 bis 88 Gewichtsprozent Vinylchlorid enthält und
ein durchschnittliches Molekulargewicht von 10 000 hat .................. 100 Ein
Vinylchlorid- und Vinylacetat-Copolymer, das 96 bis 98 Gewichtsprozent Vinylchlorid
enthält und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 200 000 hat .................
15 Holzmehl ......................... 25 Farbstoff ......................... 0,5
Die Scheibe war 6,86 cm dick und hatte ein Flächengewicht von 6,45 kg/m2. Die mikroporige
durchlässige Scheibe wurde kaltgeformt durch Vorwärmen unter Anpreßdruck während
3 Minuten bei einer Temperatur von 149°C und durch Formen in einer Kühlpresse während
4 Minuten unter einem Druck von 70 kp/cm2, was eine fehlerfreie Druckplatte mit
scharf umrissenen Schriftzeichen ergab.
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Eine ähnliche Scheibe wurde warmgeformt durch Vorwärmen unter Anpreßdruck
während 4 Minuten auf eine Temperatur von 138"C. Danach wurde der Druck 5 Minuten
lang auf 70 kp/cm2 erhöht. Die dadurch entstandene fehlerfreie Druckplatte mit scharf
umrissenen Schriftzeichen wurde auf einem Kühltisch abgekühlt.
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Es sind naturgemäß Abänderungen und Variationen möglich, ohne daß
von dem neuen Gedanken der vorliegenden Erfindung abgewichen würde.