DE19780391B4

DE19780391B4 - Farbverschmutzung verhindernde Lage

Info

Publication number: DE19780391B4
Application number: DE19780391T
Authority: DE
Inventors: Momoki Sudo; Takaaki Tottori; Akira Toyonaga
Original assignee: Reflite KK; Shinoda and Co Ltd
Current assignee: Reflite KK; Shinoda and Co Ltd
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: WO1997035722A1; JP3005620B2; JPH1120134A; DE19780391T1; US6203914B1

Abstract

Farbverschmutzung verhindernde Lage zur Verwendung auf der Außenfläche eines Vorschub- oder Förderzylinders in einer Druckerpresse, mit einer flexiblen Lagenbasis (3), einer Klebemittelschicht (4) auf der Basis (3), und vielen kleinen Kugeln (5), die teilweise in die Klebemittelschicht (4) eingebettet sind, gekennzeichnet durch,
eine Grundierungsschicht (7), die auf die freiliegenden konvexen Abschnitte der kleinen Kugeln (5) in der Klebemittelschicht (4) aufgebracht ist, und
eine erhärtete Harzschicht (6) aus einem Silicon-modifizierten Urethanharz, die auf die Grundierungsschicht (7) aufgebracht ist und die konvexen Formen der kleinen Kugeln (5) angenommen hat.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Farbverschmutzung verhindernde Lage zur Verwendung auf der Außenfläche eines Vorschub- oder Förderzylinders in einer Druckerpresse, mit einer flexiblen Lagenbasis, einer Klebemittelschicht auf der Basis, und vielen kleinen Kugeln, die teilweise in die Klebemittelschich eingebettet sind.

Die Offsett-Druckfarbe, die in einer Bogenoffsett-Presse verwendet wird, trocknet bekanntlich langsam. Außerdem ist bekannt, daß die Trocknungsgeschwindigkeit erheblich durch die Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflußt wird.

Deshalb werden Vorschubzylinder und Förderzylinder, auf denen gedruckte Papiere geführt werden, leicht mit Farbe der bedruckten Papiere verschmutzt, was zu einer Störung des Druckvorgangs führt.

Aus diesem Grund ist bereits vorgeschlagen worden, eine Farbverschmutzung verhindernde dünne Platte oder Lage auf den Oberflächen der Vorschubzylinder und Förderzylinder einer Offset-Druckpresse zu verwenden, damit die Zylinder nicht mit der Drukcfarbe der bedruckten Papiere verschmutzt werden. Beispielsweise zeigt die 1 eine Schutzlage dieser Art aus einem Gewebe mit einer Oberflächentragschicht aus einem Material geringer Reibung wie einem Fluorkunststoff (versehen mit einem abstoßenden Mittel). Das Gewebe ist mit dem Bezugszeichen 11 versehen und an einer metallischen Fläche 10A eines Gitterrades 10 mit einer geeigneten Befestigung (wie Velcro oder dergleichen) an dessen beiden Enden angebracht, um das Gewebe 11 auf dem Rad 10 sicher zu halten. Ein derartiges Gewebe ist aber wegen seiner geringen Haltbarkeit nachteilig und damit nicht für ein langes, kontinuierliches Drucken verwendbar.

Eine ähnliche Lage ist in der 2 dargestellt. Dies ist eine Lage oder dünne Platte mit einer Basis 14, an der Glaskugeln 12 mit einem Klebemittel 13 befestigt sind. Diese Lage ist an einem Vorschub- oder Förderzylinder befestigt und verhindert, daß dieser mit Druckfarbe verschmutzt wird. Dieser Stand der Technik soll den Punktkontakt der Glaskugeln mit den bedruckten Papieren gewährleisten, um die Kontaktfläche mit dem bedruckten Papier und die Reibung mit dem bedruckten Papier zu minimieren. Dieser Stand der Technik minimiert die Übertragung der Farbe von den bedruckten Papieren wirkungsvoll.

Es ist jedoch schwierig, ständig die Glaskugeln nur durch den Punktkontakt mit den bedruckten Papieren davor zu bewahren, daß sie mit Farbe der bedruckten Papiere verschmutzt werden. Da der Offsett-Druck über eine bestimmte Zeitdauer durchgehend erfolgt, berühren die Glaskugeln wiederholt die bedruckten Papiere, wodurch eine kumulierter Übergang der Farbe von dem bedruckten Papier stattfindet. Die auf diese Weise auf den Glaskugeln angesammelte Farbe befleckt die anschließenden ankommenden Papierbogen.

Um ein solches Verschmutzen mit Farbe des bedruckten Papiers zu verhindern, ist es häufig erforderlich, die Offset-Druckpresse anzuhalten und die Glaskugeln mit einem Lösungsmittel wie einem Reinigungsöl (Petrolreinigungslösung mit einem hohen Siedepunkt) zu reinigende, um die Farbe von den Kugeln zu entfernen. Aus diesem Grund kann die Druckpresse nicht über eine lange Zeitspanne durchgehend laufen. Die Zeit und die Arbeit, die erforderlich sind für den Reinigungsvorgang, zum Entfernen und Reinigen der Lage bzw. dünnen Platte und zum Ersetzen der verschmutzen Lage durch eine neue Lage nehmen einen beträchtlichen Teil der Zeit und Arbeit in Anspruch, die für den Druckvorgang erforderlich ist.

Die US 2,555,319 offenbart eine Farbverschmutzung verhindernde Lage eines Förderzylinders in einer Druckerpresse der eingangs genannten Art, bei der kleine Kugeln mittels einer Klebeschicht an einer flexiblen Basisschicht befestigt sind, und bei der ein Film die vorstehenden Flächen der Kugeln und die dazwischen freiliegenden Flächen der Klebeschicht überdeckt. Bei diesem Film handelt es sich um eine Klebeschicht, die dazu dient, die Verbindung zwischen den Kugeln und der Klebemittelschicht zu verbessern.

Die EP 0 687 561 A1 offenbart eine metallische Trägerplatte aus Aluminium, Kupfer, Zink oder dergleichen, an der zahlreiche Kugeln ebenfalls aus einem leitenden Material angeschweißt sind. Die freiliegende Fläche der Trägerplatte und der leitenden Kugeln sind von einer Schicht aus einer Fluorpolymerharzschicht überdeckt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik durch eine Farbverschmutzung verhindernde Lage zu vermeiden, die über einen langen Zeitraum täglichen Druckens über eine lange Zeitspanne ohne Reinigung mit einer Reinigungslösung (einer Petrolart bzw. Benzinart mit einem hohen Siedepunkt) verwendbar ist, und die es damit zuläßt, daß eine Offset-Druckpresse über eine lange Zeit des täglichen Druckens jeweils über eine lange Zeitspanne betätigt wird und die wiederholt mit dem Reinigungsöl nach einer langen Nutzungszeit gereinigt werden kann. Mit anderen Worten soll die erfindungsgemäße Lage eine hochgradig verbesserte Haltbarkeit haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Grundierungsschicht zwischen den kleinen Kugeln und der erhärteten Harzschicht hat zur Folge, daß die Farbverschmutzung verhindernde Lage über eine lange Zeitspanne nutzbar ist, da die Grundierungsschicht verhindert, daß die erhärtete Harzschicht sich in folge geringer Klebekraft zwischen den Kugeln und der Harzschicht von den Kugeln löst. Dadurch hat die erfindungsgemäße Lage eine signifikant höhere Haltbarkeit und erlaubt einen langandauernden fortlaufenden Betrieb der Druckerpresse, da die Grundierungsschicht die erhärtete Harzschicht dauerhaft fest mit den kleinen Kugeln verbindet.

Dadurch, daß die erhärtete Harzschicht aus einem Silikon-modifizierten Urethanharz besteht, ist nicht nur erreicht, daß diese Schicht weitestgehend vor Verschmutzung durch Druckerfarbe geschützt ist, sondern diese Schicht hat auch eine verbesserte Ölbeständigkeit, bzw. Lösungsmittelbeständigkeit. Darüber hinaus hat die Harzschicht einen hohen Abriebwiderstand und ist chemisch stabil, so daß die Komponenten nicht aus den Schichten austreten und in das bedruckte Papier hineinwandern können. Dadurch ist die fertige Oberfläche des bedruckten Papiers hochgradig vor Verschmutzung geschützt, wodurch die Qualität der Druckerzeugnisse beträchtlich ansteigt. Wenn Farbe an der Lage anhaftet, kann sie infolge der Ölbeständigkeit der Harzschicht leicht von der Oberfläche mit einem Petrolösungsmittel mit hohem Verdampfungspunkt abgewischt werden, so daß die Lage weiter verwendbar ist.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt das Verhältnis des Silicons zu dem Urethan in dem modifizierten Urethanharz im Bereich von 5 : 95 bis 95 : 5.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht die Klebemittelschicht aus einem ölbeständigen Material.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besteht die Grundierungsschicht aus einem Zweikomponenten-Urethanharz.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Querschnitt durch eine bekannte Farbverschmutzung verhindernde Lage;

2 ist ein Querschnitt durch eine weitere bekannte Farbverschmutzung verhindernde Lage;

3 ist ein Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, im vergrößerten Maßstab;

4 ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Farbverschmutzung verhindernde Lage, im vergrößerten Maßstab.

Beste Art der Ausführung der Erfindung

Die Erfindung wird nachfolgend in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 3 ist ein Querschnitt, teilweise im vergrößerten Maßstab, durch eine Farbverschmutzung verhindernde Lage, die an der Außenfläche eines Zylinders 1 wie eines Vorschubzylinders oder Förderzylinders befestigt ist.

Die Farbverschmutzung verhindernde Lage 2 enthält eine flexible Basis 3, eine Klebemittelschicht 4 auf der Basis 3, viele kleine Kugeln 5, die teilweise in die Klebemittelschicht 4 eingebettet sind, eine erhärtete Harzschicht 6, die auf die kleinen Kugeln 5 aufgebracht ist und eine Primer- oder Grundierungsschicht 7 (siehe 4). Die Außenfläche der erhärtenden Harzschicht 6 nimmt die halbkugeligen, konvexen Formen der kleinen Kugelabschnitte an, die nicht in die Klebemittelschicht 4 eingebettet sind,

4 ist ein Querschnitt durch eine Farbverschmutzung verhindernde Lage 2. Die Basis 3 bsteht vorzugsweise aus Papier, einem Kunststoffilm und besonders bevorzugt aus einem Polyesterfilm und Gewebe. Die Basis 3 kann aus jedem anderen Material bestehen, das flexibel ist und eine glatte Fläche hat. Unter diesen Materialien ist der Polyesterfilm besonders vorteilhaft als Ba sis verwendbar und zwar wegen seiner mechanischen, elektrischen, chemischen und thermischen Eigenschaften als auch wegen seiner hochgradigen Stabilität und Oberflächenglattheit. Wenn ein Gewebe verwendet wird als Basis 3, sollte es bevorzugt glattes bzw. flaches Polyestergewebe sein.

Der Klebstoff für die Klebemittelschicht 4 kann aus einem Polyolefin oder einem Polyesterlösungsmittel bestehen, welches widerstandsfähig gegen Reinigungsöl (Petrolösungsmittel mit einem hohen Siedepunkt) ist, beispielsweise Polyethylen. Die Klebemittelschicht 4 kann mit einem Pigment gefärbt sein.

Die kleinen Kugeln 5, die teilweise in die Klebemittelschicht 4 eingebettet sind, können Glaskügelchen, Kunststoff oder Keramikkügelchen sein. Dabei sind Kunststoffkügelchen als kleine Kugeln bevorzugt, beispielsweise Acrylkügelchen. Wenn ein keramisches Material für die kleinen Kugeln 5 verwendet wird, kann es sich um Aluminiumoxid handeln. Die kleinen Kugel 5 sollten vorzugsweise einen Durchmesser von 50 bis 200 μm haben. Wenn der Kugeldurchmesser kleiner als 50 μm ist, rufen die Kugeln keinen ausreichenden Punktkontakt hervor. Wenn der Durchmesser größer als 200 μm ist, können die Kugeln 5 das bedruckte Papier ergreifen und aufkratzen. Der Durchmesser der kleinen Kugeln 5 sollte aus einem Bereich von 50 μm bis 200 μm in Abhängigkeit davon ausgewählt werden, welche Druckgeschwindigkeit, Dicke, Glanz und Lack eines bedruckten Papiers verwendet wird.

Auf die Basis 3 wird die Klebemittelschicht 4 durch Messerbeschichtung oder dergleichen aufgebracht. Eine Anordnung aus der Klebemittelschicht 4 und einem getrennten Bogen oder Blatt, in das die kleinen Kugeln 5 teilweise eingebettet sind, wird erwärmt und gepreßt. Der getrennte Bogen wird befeuchtet, so daß er seine ursprüngliche Papierfestigkeit wiedergewinnt. Der getrennte Bogen wird von der Klebemittelschicht 4 entfernt, so daß die Kugeln 5 teilweise in die Klebemittelschicht 4 eingebettet bleiben.

Danach liegen die Scheitelpunkte der kleinen Kugeln 5 in der Klebemittelschicht 4 fluchtgerecht zueinander, wie 4 zeigt. Die erhärtete Harzschicht 6 wird auf die kleinen Kugeln 5 und die Klebemittelschicht 4 auf solche Weise aufgebracht, daß die erhärtete Harzschicht 6 die halbkugeligen, konvexen Formen der Kugeln 5 annimmt.

Die erhärtete Harzschicht 6 sollte (1) die Eigenschaft haben, alle kleinen Kugeln 5 gleichmäßig zu überdecken, (2) eine hohe Abriebbeständigkeit und Formrückstellungsfähigkeit haben, (3) chemisch stabil sein, nicht in das Druckpapier eintreten und (4) hochgradig widerstandsfähig gegen ein Reinigungsmittel sein. Die Substanzen, die diese Bedingungen erfüllen, enthalten Siliconmodifiziertes Acrylharz, Fluorharz, Siliconharz etc. Als Ergebnis von Experimenten des Erfinders hat sich herausgestellt, daß Silicon-modifiziertes Urethanharz zur Verwendung als erhärtete Harzschicht 6 besonders geeignet ist. Aus diesem Grund besteht die erhärtete Harzschicht 6 vorzugsweise aus einem Siliconmodifizierten Urethanharz.

Die erhärtete Harzschicht 6 dieser Ausführungsform besteht aus einem Silicon-modifizierten Urethanharz, das durch Herstellung eines Urethanharzes mit einem Molekulargewicht von 500 bis 10000 erhalten wird, das aus einem Polyol enthaltenden OH als Endgruppe, einer Diisocyanatverbindung, einem Kettenexpander und einer Substitution eines Teils oder der Mehrheit des Polyols mit einem reaktiven Siliconöl, das OH an allen Enden enthält, erhalten wird.

Das Polyol, das das Urethanharz zusammensetzt, welches die erhärtete Harzschicht 6 bildet, kann aus dem folgenden bestehen:

(1) Polyesterpolyol
(2) Polykarconatpolyol Dieses Polyol ist durch Esteraustausch zwischen einem Diol eines niedrigen Molekulargewichts wie einem 1.4-Butandiol, 1.6-Hexandiol und einer Karbonatmischung niedrigen Molekulargewichts wie einem Äthylenkarbonat, Dimethylkarbonat oder Diaphenylkarbonat erhältlich.
(3) Polykaprolaktonepolyol
(4) Valerolaktone (Poly Beta-Methyl-Delta-Valerolaktone), Methylenglykol
(5) Polytetramethylenglykol Dieses ist durch Ringöffnungspolymerisation beispielsweise von ε-Kaprolaktone, Beta-Methyl-Delta-Valerolaktone und Tetrahydrofuran der obigen (3) und (4) erhältlich.
(6) Polypropylenglykol
(7) Polyäthylenglykol Dieses ist durch Polimerisation eines Diols niedrigen Molekulargewichts wie Äthylenglykol oder Polypropylenglykol oder (6) und (7) und Alkylenoxid erhältlich.
(8) Polyolefinglykol Dies ist beispielsweise aus einem Hydroxyl-terminierten Polybutadieneglykol erhältlich. Außerdem kann das Polyol aus (1) bis (8) oder einer Vielzahl von diesen in Kombination miteinander erhalten werden. Ein blockiertes Polyol (blockiertes Polyol von beispielsweise Tetrahydrofuran oder Äthylendioxid) der Polyole (1) bis (7). Die Einzelheiten der Bestandteile dieser Urethan harze sind in dem "Handbuch der Polyurethane " (herausgegeben von Keiji Iwata, Nikkan Kogyo shinbun) beschrieben.

Die reaktives Silikonöl enthaltende OH-Gruppe an beiden Enden, die durch Substitution eines Teils oder der Mehrzahl des Polyols in dem Urethanharz, das zur Bildung der erhärteten Kunststoffschicht 6 verwendet wird, erhalten wird, ist durch die folgende chemische Formel ausgedrückt: Chemische Formel 1

Chemische Formel 2:

In den obigen Formeln ist "R" Alkylenetheralkohol, bei dem es sich beispielsweise um einen Karbitol-modifizierten handeln kann. Außerdem kann ein Silikonöl von 20 bis 112 in der funktionalen Gruppe, die KOHmg/g äquivalent ist und enthält, an beiden Enden in diesen chemischen Formeln verwendet werden.

Das Silikon-modifizierte Urethanharz der erhärteten Harzschicht 6 sollte die Silikonverbindung und die Polyolverbindung in einem Molverhältnis von 5,0 : 95,0 bis 95 : 5 verwenden, und vorzugsweise in einem Molverhältnis in einem Bereich von 10 : 90 bis 50 50. Wenn die Menge der Silikonverbindung 5 mol oder weniger beträgt, hat die erhärtete Harzschicht 6 eine verbesserte Ölbeständigkeit, ist jedoch leicht verschmutzbar und nicht genügend freigebbar. Wenn die Menge der Silikonverbindung 50 mol oder mehr beträgt, ist die erhärtete Harzschicht 6 ausreichend freigebbar, jedoch ist die Ölbeständigkeit geringer. Die Diisocyanatverbindung des Urethanharzes kann eines der folgenden sein:

(1) Aromatische Diisocyanatverbindung wie Tolylene Diisocyanat oder Diphenylmethandiisocyanat
(2) Alizyklische Diisocyanatverbindung wie Isophoron Diisocyanat, Xylenediisocyanat, 1,3-bis (Isocyanatmethyl) Zyklohexane, Dizyklohexylmethandiisocyanat,
(3) Aliphatische Diisocyanatverbindung wie Lysinediisocyanat, Hexamethylene Diisocyanat, Dimersäure Diisocyanat oder Tetramethylxylene Diisocyanat von American Cynamid.

Die Diisocyanatverbindung kann eine Isocyanatverbindung sein, die eine Karbodiimidegruppe oder Dimer von Isocyanatverbindung enthält (beispielsweise Duranate D-20 von Asaha Chemical Industry Co., Ltd.).

Der Kettenexpander, der den Silikon-modifizierten Urethanharz der erhärteten Harzschicht 6 bildet, kann beispielsweise eine Diolverbindung oder Triolverbindung sein.

Die Diolverbindung kann ausgewählt werden aus aliphatischen und alizyklischen Verbindungen wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Propylenglykol, 1.3-Butandiol, 1.4-Butandiol, 3,3-Dimethylolheptane (geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 5-57286), 3-Methyl-1,5-Pentandiol, 1,6-Hexanediol, Neopenthylglykol oder Cyclohexandimethanol.

Das Polyesterpolyol, das das Urethanharz bildet, kann ein Polyesterpolyol sein, das aus Dikarbonsäure und Diol erhältlich ist. Außerdem kann ein Triol (Glyzerin oder Trimethylolpropan) in einer solchen Menge verwendet werden, daß es die Produktion von Polyesterpolyol nicht verhindert. Außerdem kann Trimellitsäure oder Trimellitsäureanhydrid in einer solchen Menge verwendet werden, daß es die Produktion des Polyesterpolyols nicht verhindert.

(1) Die Diakarbonsäure kann eine aromatische Diakarbonsäure enthalten wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Diamethylterephthalsäure, Dimethylisophthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Adipinsäure, Sebacinsäure, Acelainsäure, 1,6-Hexandikarboxilsäure, 1,10-Dekanoindiakarboxylinsäure, 1,12-Dodekanoindikarboxylinsäure oder 1,18-Oktadekanoindikarboxylinsäure
(2) Das Diol kann eine aliphatische oder aliphatische Diolmischung wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 3,3-Dimethylheptan (geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 5-57286), 3-Methyl-l,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Neopenthylglykol oder Cyclohexandimethanol enthalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Grundierung ausgeführt, die nachfolgend beschrieben wird, bevor die erhärtete Harzschicht 6 ausgebildet wird, um die Grundierungsschicht 7 auszubilden, die 4 zeigt.

Die Grundierung besteht darin, einen Zweikomponentenpolyurethanharz auf die kleinen Kugeln aufzubringen, um die Grundierungsschicht 7 auszubilden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art der Grundierung beschränkt. Beispielsweise können ein Silankopplungsmittel und ein Zweikomponentenpolymer als Zweikomponentenpolyurethanharz verwendet werden.

Das Zweikomponentenpolymer kann aus einem Zweikomponentenepoxidharz zusammengesetzt sein, beispielsweise Epikote 828 (von Shell) und Polyamidhärter (Diäthylentriamine) oder jeweils Hydroxylendgruppe, Acrylprepolymer mit Aminogruppe und Aminogruppe und Polyisocyanathärter, Vinylcopolymer mit OH-Gruppe und Hydroxylgruppe wie Vinilite VAGA (bei Union Carbide) und Polyisocyanathärter, oder Polyester und Isocyanathärter.

Die Grundierungsschicht oder Primerschicht 7 wird in einer kleinen Menge und gleichmäßig auf die kleinen Kugeln 5 aufgebracht, um die kleinen Kugeln und die harte Harzschicht 6 fest miteinander zu verbinden. Wenn die kleinen Kugeln 5 aus Kunststoff oder Glas bestehen, sollte vorzugsweise ein Zweikomponentenharz verwendet werden, um die Grundierungsschicht 7 zwischen den kleinen Kugeln 5 und der harten Harzschicht 6 zu bilden. Die Querverbindung oder Vernetzung des Zwei-Flüssigkeiten-Urethans erhöht die Klebewirkung zwischen den kleinen Kugeln 5 und der erhärteten Harzschicht 6 und die Ölbeständigkeit. Die Grundierungsschicht 7 sollte vorzugsweise 1 bis 10 um dick sein.

Das Urethanharz für die Urethanklebemittelverbindung bzw. Mischung, das die Grundierungsschicht 7 bildet, ist aus einer Klebemittelverbindung erhältlich, die aus einem Urethanharz besteht, die aus der oben erwähnten Polyolverbindung, die Isocyanatverbindung und Diolverbindung (Kettenexpander) erhältlich ist und einem Polyisocyanatvernetzungsmittel, das nachfolgend beschrieben wird.

Das Polyisocyanatvernetzungsmittel, das als Urethanharzverbindung für die Grundierungsschicht 7 verwendbar ist, kann eines der folgenden sein:

(1) Ein polyfunktionales Isocyanatverbindung-Vernetzungsmittel einer Isocyanurinstruktur Ex.Duranate THA-100 (Hexamethylenisocyanat, von Asahi Chemical Industry)
(2) ein polyfunktionales Isocyanatverbindungs-Quervernetzungsmittel einer Biuret-Verbundstruktur Ex.Durante 24A-100 (Hexamethylendiisocyanat von Asahi Chemical Industry)
(3) Ein Polyisocyanatverbindungs-Vernetzungsmittel, das mehr als eine Isocyanatverbindung verwendet Ex.Duranate aus Hexamethylendiisocyanat-Isophoron Diisocyanat.
(4) Eine zusätzliche Menge einer Diisocyanatverbindung Tolylendiisocyanat, Hexamethyldiisocyanat, Xylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat
(5) Polyisocyanatverbindung Tolylendiisocyanat

Um die Klebewirkung der Grundierungsschicht 7 mit den Kugeln 5 (Glaskugeln) zu erhöhen, kann die Urethanharzklebemittelverbindung der Grundierungsschicht 7 mit einem Silankopplungsmittel oder einer Siliconisocyanatverbindung verwendet werden. Einzelheiten dieser Diisocyanatverbindungen und Polyisocyanatverbindungen sind in dem oben erwähnten "Handbuch der Polyurethane" offenbart (von Kenji Iwata, Nikkan Kogyo Shinbun, insbesondere Tabelle 10.4 auf Seite 441, wo es heißt, daß die Isocyanatverbindung als Vernetzungsmittel verwendet werden kann).

Das Zweikomponentenurethanharz für die Grundierungsschicht 7 dieser Ausführungsform kann folgendermaßen hergestellt werden: Polykarbonatdiol wird in 1,0 mol (56 Hydroxylgruppen und 2000 im Molekulargewicht, Nippolan 980 L von Nippon Polyurethan Industry oder Desmophen E-2020 von Bayer AG) in einen Urethanharzreaktionsofen gebracht. Die Ofentemperatur wurde auf 105°C erhöht. Das material wurde in einem Stickstoffstrom erwärmt und über 1 Stunde dehydriert. Die Ofentemperatur wurde auf 80 bis 90°C eingestellt. 0,1 mol von 1,4-Butadendiol (Kettenexpander) und 0,05 mol von Di-n-Butyl Zinn Dilaurat (Katalysator) (Polykarbonatpolyol) und 95% von 4,4-Diphenylmethandiisocyanat (1,1 mol) und 10% Dimethylformamid (70% der Gesamtmenge der Materialien) wurden dem Polykarbonatdiol hinzugefügt. Nach zwei Reaktionsstunden untereinander wurde die Ofentemperatur auf 90 bis 95°C erhöht. Der Ofen wurde 2 Stunden lang zur weiteren Reaktion der Materialien auf dieser Temperatur gehalten. Da die Mixtur eine höhere Viskosität hatte, wurde der Mixtur das Lösungsmittel zugefügt, um eine Viskosität zu erreichen, bei der die Mixtur ausreichend gerührt werden konnte. Zwei Stunden später wurden alle Reste der Diisocyanatverbindung der Mixtur hinzugefügt. Die Mixtur wurde über 2 Stunden zur weiteren Reaktion gehalten. Danach wurden die Reste des Lösungsmittels und des 1,4-Butandiol (Reaktionsstopmittel) der Mixtur hinzugefügt. Nach der Bestätigung durch eine Infrarotanalyse, daß die Isocyanatgruppe verschwunden war, wurde die Mixtur zur weiteren Reaktion gestoppt.

Das Gemisch führte zu einer Urethanharzlösung mit 30% Festgehalt und einer Viskosität von etwa 300 (Pascal Stokes Sekunden/25° C). Die Lösung war klar und dick.

Die erfindungsgemäße Lage wurde an einem Förderzylinder einer Offsettpresse befestigt. Die Presse wurde mit verschiedenen Druckgeschwindigkeit betrieben, um auf verschiedenen Druckpapieren Offsett-Druckvorgänge auszuführen. Diese Vorgehensweise wurde auch mit einer herkömmlichen Farbverschmutzung verhindernden Lage wiederholt, bei der lediglich Glaskugeln mit einem Papierbogen verbunden sind. Diese Experimente zeigten einen Vergleich zwischen einer herkömmlichen Lage und einer solchen gemäß der Erfindung und liefen solange, bis die Lage abgenutzt und durch eine neue zu ersetzen war.

Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 ist zu ersehen, daß die vorliegende Erfindung eine Haltbarkeit bietet, die beträchtlich (etwa 9 bis 10 mal) größer ist als diejenige herkömmlicher Lagen. Ein ähnliches Experiment wurde mit einer herkömmlichen Lage ausgeführt, bei der Fluor auf die Glaskugeln aufgebracht wurde. Die Versuchsergebnisse waren etwa dieselben wie bei den ersten Versuchsstücken. Die Fluorbeschichtete Lage ist zerbrechlich und hat eine geringe Abriebbeständigkeit.

Zum Vergleich der Ölbeständigkeit (Lösungsmittelbeständigkeit) zwischen der herkömmlichen Lage und derjenigen der Erfindung wurden die erfindungsgemäßen Lagen auf folgende drei Arten mit einer Grundierungsschicht und einer erhärteten Harzschicht hergestellt.

(1) Versuchsstück A

Die Grundierungsschicht 7 wurde mit einem Silicon-modifizierten Urethanharz für die Harzschicht 6 auf die kleinen Kugeln 5 und die Klebemittelschicht 4 aufgebracht.

(2) Versuchsstück B

Das Silicon-modifizierte Urethanharz für die Harzschicht 6 wurde auf die kleinen Kugeln 5 und die Klebemittelschicht 4 aufgebracht.

(3) Versuchsstück C

Nur das Silicon wurde auf die kleinen Kugeln 5 und die Klebemittelschicht 4 aufgebracht.

Für dieses Experiment wurde ein Polyesterbogen von 180 μm Dicke als Basis 3 verwendet. Glaskugeln von 50 μm Durchmesser wurden als kleine Kugeln 5 verwendet. Diese wurden mit der Basis 3 mit einem Lösungsmittel beständigen Klebemittel bei einer Dichte von etwa 20000 Stück/cm² verbunden.

Außerdem wurde ein Reibtester in diesem Experiment verwendet in einer Antireibfarbgeschwindigkeitsuntersuchungsmethode, die in JIS L 0862 oder JIS L 0849 ausgeführt ist. Ein mit einem weißen Baumwolltuch überzogenes Reibungsstück wurde verwendet. Unter einem Gewicht von 900 g wurde das Reibungsstück auf der Versuchsstückoberfläche mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 Hüben/min hin- und herbewegt, während ein Petrolösungsmittel (Toluen) mit einem hohen Siedepunkt auf die Versuchsstückoberfläche getropft wurde. Die Versuchsstückoberfläche wurde beobachtet. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in Tabelle 2 abgebildet.

Tabelle 2

Tabelle 2 zeigt, daß das Versuchsstück A die beste Abriebbeständigkeit bei Vorhandensein eines Petrolösungsmittels mit hohem Siedepunkt hat. Es wird angenommen, daß das Silicon-modifizierte Urethanharz mit einem Vernetzungsmittel den Abrieb der Harzschicht 6 auf die kleinen Kugeln (Glaskügelchen 5) erhöht.

Wie oben beschrieben, enthält die Farbverschmutzung verhindernde Lage gemäß der vorliegenden Erfindung eine flexible Basis, eine auf die Basis aufgebrachte Klebemittelschicht, viele Kugeln, die teilweise in die Klebemittelschicht eingebettet sind, eine Grundierungsschicht, die auf die kleinen Kugeln und die Klebemittelschicht aufgebracht ist, und eine erhärtete Harzschicht, die durch einen Silicon-modifizierten Urethanharz gebildet ist und auf die Grundierungsschicht aufgebracht ist, so daß die erhärtete Harzschicht die konvexen Formen der kleinen Kugeln annimmt. Dadurch hat das bedruckte Papier einen verbesserten Punktkontakt mit der Lage, die Farbe auf dem bedruckten Papier kann besser beibehalten werden, und die erhärtete Harzschicht 6 ist fester mit den kleinen Kugeln 5 durch die Grundierungsschicht 7 verbunden.

Aus diesem Grunde hat die Farbverschmutzung verhindernde Lage eine viel höhere Abriebbeständigkeit, d.h. eine höhere Haltbarkeit. Die Lage kann somit fortlaufend über eine längere Zeit ohne Wartung verwendet werden, was erheblich zu einem fortlaufenden Langzeitbetrieb einer Presse und damit zu einer viel höheren Produktivität beiträgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Klebemittelschicht und die erhärtete Harzschicht chemisch stabil, so daß die Komponenten nicht aus den Schichten austreten und in das bedruckte Papier hineinwandern. Dadurch ist die fertige Oberfläche des bedruckten Papiers vor Verschmutzung geschützt, wodurch die Qualität der Druckerzeugnisse beträchtlich ansteigt. Außerdem ist die erfindungsgemäße Lage hochgradig ölbeständig. Wenn die Farbe auf einem gedruckten Bogen an der Lage anhaftet, kann sie leicht von der Oberfläche mit einem Petrolösungsmittel mit hohem Verdampfungspunkt abgewischt werden, so daß die Lage wiederholt verwendbar ist.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie oben beschrieben ist, ist die Farbverschmutzung verhindernde Lage gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung auf einem Förder- oder Vorschubzylinder (auf dessen Außenfläche) in einer Offsett-Presse bestimmt, die bedruckte Papierflächen auf ihrer Außenfläche bewegt und fördert.

Claims

Farbverschmutzung verhindernde Lage zur Verwendung auf der Außenfläche eines Vorschub- oder Förderzylinders in einer Druckerpresse, mit einer flexiblen Lagenbasis (3), einer Klebemittelschicht (4) auf der Basis (3), und vielen kleinen Kugeln (5), die teilweise in die Klebemittelschicht (4) eingebettet sind, gekennzeichnet durch, eine Grundierungsschicht (7), die auf die freiliegenden konvexen Abschnitte der kleinen Kugeln (5) in der Klebemittelschicht (4) aufgebracht ist, und eine erhärtete Harzschicht (6) aus einem Silicon-modifizierten Urethanharz, die auf die Grundierungsschicht (7) aufgebracht ist und die konvexen Formen der kleinen Kugeln (5) angenommen hat.
Lage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Silicon und Urethan in dem Silicon-modifizierten Urethanharz in einem Bereich von 5 : 95 bis 95 : 5 liegt.
Lage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebemittelschicht (4) aus einem ölbeständigen Material besteht.
Lage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierungsschicht (7) aus einem Zweikomponentenurethanharz besteht.