DE2006207A1 - Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Matrizen - Google Patents

Description

PATE riVN . ν' -,.. ΓΕ /^ _;- / j

DR. V. SCHALK· DIPL.-'NG. P. \v'l TH · M PL.-I N 3 G .D -..·' N E N BERG DR.V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. W/EI NHOLD · D?.. D. GüDEL

6 FRANKi-Uf-. * AM VAIN

CR. ISCHEMHEIVES 5'ίΆ'·Ε39

(J-7602-1 Union Carbide Corporation

270 Park Avenue

New ifork, Ν.Ϊ. 10 017 / USA

Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Matrizen

Die vorli-egende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren 7,u Herstellung thermoplastischer Matrizen, die beim VerfoiTiHn von Druckplatten, Schallplatten usw. verwendbar nind.

Das Konzept thermoplastischer Matri^zen, aus denen Druckplatten, Schallplatten usw. verformt werden können, wurde zuerst in der Uo-Patsntsehr ■'<:'■; 3 380 878 beschrieben. Ü3 wurde gefunden, daß sich Thermoplasten, wie Polyarylenpolyäther, und insbesondere Polysulfon, als «atrizenmaterialien aufgrund ihrer ausgezeichneten thermischen und Diraansionfstabil⁴· tat b---\ erhöhten Temperaturen eignen. Auch andere Polyarylenpolyy x-;r, - ie t :·., - ■·. : nylenoxyde, sind als Matrizeninaterialien geeigiet und wunden in der V<.■■■ Patentschrift 3 38Ο 880 beschrieben.

Andere, als Matrizenmaterialien rceeignete Thermoplasten ynf-„sse 1 solch·· mit einer Wärmefestigkeit bei 10,48kg/on" von mindesten- 6f;°C!,i iiese .ur. in der Uü-Patentschrift 3 **09 437 beschrieben. Unter diese Gruppe fal^-n

Polycarbonate, Polypropylm, Acrylnitril/Butadien/i;tyrol-(AfJS)-'iorp sate, Polyhydroxyäther, Styrol/Acrylnitril-Mischpolymerieate,

009836/1890

2 O ü G > U 7

Das in der Uj-K-tentschrii t j W9 ^37 ^;-^;nc. ±n dor/ Ar >.. idling ;-ci;'.iJr. /Vi y^: beschriebene Verfahren zum Verformen thernoplastischer Kntrizen ifit dadurch gekennzeichnet, daJ3 man Tabletten oder ein thermoplastisches Leermaterial ("blank"; im folgenden als "Leertpatrize bezeichnet) mit ein-em Original-Muster in Berii-hrung bringt, Wärme und Druck anwendet, die Matrize abkühlen läßt und Matrize und Original trennt.

IJlese Verfahren erfordern keinen entscheidend engen Temperaturbereich, bei dem dio Matrize verformt wird. Offensichtlich ist die niedrigste Temperatur diejenige, bei welcher das Polymerisat unter Druck verformt werden kann, und die höchste Temperatur liert unterhalb d^r Zersetzungstemperatur des Polymerisates oder dem Erweichun^fepunkt des Originals.

Wenn jedoch die zu reproduzierenden Originale, insbesondere Typen-Können, die aus bleiftegossenen Linotyp Zeilen/rüssen '"'slugs") ι Ludlow Z eilen guss en, Abstandstücken und auf Metaliblöcke montierton Photogravuren bestehen, beim Festmachen in üblichai Gieid- oder Kormrahmen, insbesondere im Fall von Zeitungen, nicht fest zusammengefügt sind, können zwischen den verschiedenen Gliedern Leerstellen und Zwischenräume entstehen. Der geschmolzene Kunststoff kann in diese Schlitze und Öffnungen und manchmal bis zum Boden fliei3en und bildet ebenso lange Zapfen wie die Tiefe des Typen-Materials, oder 2,33 cm. Der geschmolzene Kunststoff kann auch unter irgendwelche Überhänge oder

Unterschneidungen in der "Original"-, Korm fließen. So ist die Matrize

u.U. nicht leicht von Original zu trennen, und für die Trennung mui3 zusätzliche Zeit und Arbeit anfgewen-det werden.

0 Ü 9 B ;? f.i ' 18 9 0

BAD ORIGINAL

L!ie vorJ it-f'ijndp .:. r-iinaunT! iv...:.\, die ''·::.■ Minderung ·π >. eliminierung solcher Dtorunden durch bin führung eines thermischen Gradienten zwischen der Verformungszwischerif lache und der Rückseite einer eine Leermatrize bildenden thermoplastischer! Folie. Die öohmeizviskostität eines thermoplastischen Polymerisates nimmt mit erhöhter Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur ab. Unmittelbar oberhalb der Erweichungstemper-atur ist das Polyme-vrisat äußerst viskos und fließt unter Druck nur äußerst langsam, während die Visk-osität bei Temperaturen gut oberhalb der Erweichungstemperatur sehr gering wird und die Schmelze schnell fließt. So wurde gefunden, dai3 die Oberfläche einer thermoplastischen Leermatrize in Berührung mit einer Form unter Druck und bei ei-ner Temperatur unmittelbar oberhalb ihres Erweichungspunktes zur genauen Reproduktion der Einzelheiten des Originals geprägt weide-i ' · Gleichzeitig wird der Kunststoff nieht in die tieferen Hohlräume zwischen den die Form bildenden Gliedern gezwängt, da er zu steif ist, um während der zum Verformen der Matrize aufgewendeten Seit hinein zu fließen. Wird jedoch gleichzeitig die Rückseite der Leermatriae mit einer entsprechenden starken Abnahme der Viskosität auf eine wesentlich höhere Temperatur erhitzt, dann kanrjman diese Schicht niedriger Viskosität seitwärts fließen lassen, so daß

Bodendicke und Relief nach Wunsch eingestellt werden und die Rückseite der Matrize nivelliert wird, so daß die Nicht-Bildzonen während den anschließenden Verformungsvorgängen der Platte unterstützt werden.

Das erfindungsgemäße verbesserte Verfahren zum Verformen thermoplastischer Matrizen ist allgemein dadurch gekennzeichnet, daß man eine Seite einer thermoplastischen Leermatrize mit einer "Original"-Form bzw. einem Original in Berührung bringt, die Rückseite der Leermatrize mit einer Formtrennfolie in Berührung bringt, auf die Formtrennfolie ausreichend Wärme anwendet, wodurch sich die Temperatur an der Verfcrmungszwischenfläche der

009836/'18SO

: ■ ' .;li■ ".-ir- Matrize rl.wr iirweichutu r, l-v.t; ii'at,.,r at:.=; Thermoplasten na.^!'.

ν.;.. .. : iskr; ,,it,;,L in der liwiscnenfIr. oi; = 1" ch ,^enur* ist, um einem Fließ-Ti :.n :,v- ■ '.räume der :;-- ,.·inals £u widerstehen und die Temperatur an der Rückseite

~ u£ iüi., inn ^n i'"lieiien des geytiJimo ^enen TJiermoplasten zuzulasse-.■.. ciB..: -&r. weiterhin ausreichend Druck anwendet, wodurch die thermoplastische i'c'.\e der Verfowsn^szwischenfläche zur Reproduktion der Oberflächendetails de-i C;:finals zur Bildung einer Matrize ohne ein Fließen des Thermoplasten in a&s l»: irinal geprägt wird, und die Matrize abkühlen läßt und sie vom Original tr?: -.;,

The-—.^plastische, Materialien, die zu erfindungsgemä/S geeigneten Matrizen verfonrit werden können, umfassen Polyarylenpolyäther, Polypropylen, Acrylnitril/ Butadien/Styrol-(ABS)-Mischpolymerisate, Polyhydroxyäther, schlagfestes Polystyrol, Styrol/Acrylnitril-Mischpolymerisate, Polycarbonate, Poly-^-methylpenter.-l, Phenoxyde, Polyoxymethylene, Polymethacrylate usw.

Die bevorzugte Klasse the-rrroplastischer Polymerisate umfai3t solche mit einem hchen Mai3 an Sprödigkeit und wenig oder keiner K r is tall in it ät, in welchen Erweichungstemperatur und Glasübergangstemperatur zusammenfallen. Diese Polymerisate sind als amorph bekannt und umfassen Polyarylenäther, Polycarbonate, Polystyrole, Polymethacrylate, Polyhydroxyäther usw.

Zur Klarheit der vorliegenden Erfindung wird die Glasübergangstemperatur eines Polymerisates hier als Zentrum eines engen Temperaturbereiches definiert, wo sich das Polymerisat vom viskosen oder kautschukartigen Zustand bei Tempe raturen oberhalb dieses Bereiches zu einem harten und spröden Material unterhalb des Bereiches verändert und wo die thermische binergie nicht ausreicht, um eine Rotation bzw. Bewegung der Segmente der Polymerisatkette zu bewirken.

Dieser Übergang ist der Verfestigung einer Flüssigkeit in ein Glas äquivalent.

Uborgangs-
Kr wird als/Temperatur zweiter Ordnung oder Glasübergangstemperatur bezeichnet.

•009836/189 0

ίubο

Daoe:. π ibt es deutliche Veränderungen in; o\>ez±£ ischen "/öl-..: .-■ Wä^me^enait, der thermischen Leitfähigkeit, des Koeffizienten de;.· ^rr-■■-/nischen A dehnung und insbesondere.der Steifheit, gemessen durch den i^laitizitätsnio-.■ "_. der oberhalb der Glasübergangstemperatur sehr klein wird und in Breich v kg/ cm liegt. Die Glasübergangstemperatur wird daher als Ürwe^hungstemp^^u eines mamorphen Polymerisates genommen. Ein typisches Verfahr=-:¹ zur Best: mung der Glasübergangstemperatur besteht im Messen des spezifischen VoIu". ·- als eine Funktion der sich erhöhenden Temperatur. Im Übergan.»/oereich verändert sich die Krümmung dieser Kurve abrupt auf einen höheren wert. Beispiele von Glasübergangs temperatur en typischer harter, amorpne:*, erfindun~ogenäia geeigneter Polymerisate sind:

Material Tg; ⁰G,

Polysulfon 190,5

Polyphenylenoxyd 204

Bisphenol-A-polycarbonat 150

Acryln it r il/Butadien/ _fS

Styrol-Terpolymerisat ^u

Polystyrol 99

Polymethylmethacrylat 93

Dagegen erweichen kristalline Polymerisate bei ihren kristallinen Schmelzpunkten, die gewöhnlich wesentlich höher als ihre Glasübergan gstemperatüren sind.

Erfindungsgemäß geeignete, kristalline Polymerisate si-nd u.a. Poly-^-methy..-penten-1, Polyoxymethylene und Polypropylene. Die kristallinen Schmelzphkte dieser Polymerisate werden gewöhnlich bestimmt durch Feststellung der Terr-pe-' ratur, bei welcher die Wolkigkeit in der Polymerisatprobe bei sich erhöhender Temperatur verschwindet, was ein vollständiges Lösen dergeordneten, kristallinen Region des festen Polymerisates anzeigt.

^00983R/1890

Z O O b ζ υ ;

Po-.y-4—methyl.-e.. ,:..-1 ^Λ'ν;

ce ι

, ;.;—ν-1ίΜ hei

Jie hier verwendete Beseich-iur.r; ''Erweichungstemperatur¹' soll die Glasub«srpangstemperatur amorpher Polymerisate und/oder den Jchmelzpunkt kristalliner Polymerisate umfassen und bedeutet den Punkt, bei welchem ein Polymerisat geprägt werden kann und eine hohe Viskosität zeigt.

Pevorzugten Matrizen werden aus linearen thermoplastischen Polyarylenpoiy-V^f.hern mit einer Grundstruktur aus wiederkehrenden Einheiten der Formel:

-O-U-O-E¹

vsrformt, in welcher E für den Rest ein.es zweiwertigen Phenols steht und K¹ der Rest einer Eenzolverbiridang mit einer inerten, Elektronen abziehenden Gruppe in mindestens einer 0- und/oder p-Steilung zu den Wertigkeits-bindungen ist, wobei beide Restevalent durch aromatische Kohlenstoffatome an die Äthersaue rstoffatome gebunden sind. Die onigen Polyarylenpolyäther und ihre Herstellung sin in der US-Patentschrift 3 380 878 beschrieben.

Matrizen können auch aus anderen thermoplastischen Polyarylenpolyäthern aus wiederkehrenden Einheiten der Formel:

R R"

■ ι ι

R¹

0 -

verformt werden, in welcher die freie Valenz des endständigen Sauerstoffatomes einer Einheit an die freie Valenz des endständigen Benzolkemes der benachbarten Einheit f-ebunden ist, b eine ganze Zahl von ü bis 1 bedeutet, R für

einen einwertigen Öubstituenten aus der Gruppe von Kohlenwasserstoffresten _un(j Halogenkohlenwasserstoffres ten mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen steht, H und

0098 3 6/1890

"- p Γ- Γ '; P, Π

^e.-'.' Matrizen neigen e_r.e «-./^.e:!:..!·::^ ι ormsohrumpi'αης in allen Richtunge -on ν),? h und weniger und rini ^ei Verformungstemperaturen bis su 1??°Ü. ..!ennisch unu dimensio .-:^,":.."., ".? fi;·:.--;;.. Polyarylempol^äther und ihre He: -reiloiig sind in der US-rat^rrts-r-rr-ft 3 3i^ ?53 beschrieben.

^:clyh,7öroxyäther sind px's.ictu.i.·-;; Lineare Polymerisate der Formel:

η welcher D für den Res-, eines zweiwerten Phenols steht, D¹ einen hydroxylhaltigen Rest eines Bpor'yds ':«ideutet und η für das Maß an Polymerisation steht und einen Wert von minaeö^ens jO, vorzugsweise von 80 oder mehr, hat.

Thermoplastische Pofyhydrcxyavr.er v,nd ihre Herstellung sind in der US-Pate:·ι schrift 3» 2&5 865 beschrieber,.

Geeignete Polycarbonate naben wiederkehrenae St-riKtareinheiten der Formel;

0
- B- 0 - C-J-

In welcher B für einen zweiwertigen aromatischen Rest eines zweiwerti-gen Phenols steht.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Matrizenmaterialien beschränkt, sondern es können die meisten thermoplastis-chen Materialien als Matrizen verwendet werden, vorausgesetzt, Druckplatten, Schallplatten usw. können gegen diese Materialien verformt werden.

Irn allgemeinen nähert sich die Temperatur an der Verformungszwischenfläche des Thermoplasten seiner Erweichungstemperatur, damit das Material die Prägung des Originals unter Druck aufnimmt, während die Viskosität an der Zwischenfläche ausreichend hoch bleibt, um einem Fließen in die Nicht-Bildfläch en des Originals zu widerstehen« Bei Verwendung von Polysulfon als Matrizen-

• 0 0 9 8 3 6 / 1 8 9 Π

matrial liegt axe Temperatur an der Verforrvin^szwischen-f lache in der Nahe von ⁰

Die Temperatur an der Rückseite der Leermatrize ließt unterhalb der Zersetzungstemperatur und oberhalb der SchmelzflieJ3temperatur des Polymerisates. 1st das Polyme-risat z.B. ein Polyarylenpolyät-her und die Temperatur der Verformungszwischen-fläche beträgt etwa 191-20^⁰C., dann liegt die Temperatur der Rückseite bei etva 213-399°C.

Wärme wird der Verformungszwischenfläche der Leermatrize vorzugswe-ise auch vom Original zugeführt, das auf eine Temperatur von etwa IA⁰ bis etwa 55°C. unterhalb der Erweichungstemperatur des Matrizenmaterials vorerhitzt ist.

Wärme kann durch alle üblichen Heizmittel, z.B. Heizplatten, zugeführt werden· Die Wärme ist zur Rückseite der thermoplastischen Folie gerichtet. Die Temp-eratur einer heißen Platte iegt vorzugsweise in der Nähe der Temperatur, bei welcher das Polymerisat leicht fließt; im Fall von Polysulfon als thermoplastisches Material beträgt sie etwa 371 C.

Der Verformungsdruck kann stark variieren. Geeignete Verformungsdrucke

2 ?

liegen zwischen IA-I^K) kg/cm , vorzugsweise zwischen 17,5-35 kg/cm . Der Druck wird gewöhnlich etwa 10-120 Sekunden angewendet.

Thermoplastische Matrizen können entweder durch erneutes Vermählen und ern-eutes Strangpressen zu einer Folie oder durch Zugabe von dünneren Zusatzfolien aus demselben Material (vgl. die US-Anmeldung 6er .Nr. 721 942)j erneut verarbeitet werden.

Die Leermatrizen können aus thermoplastischen Tabletten oder Folien geformt werden; vorzugsweise werden sie jedoch aus Folien geformt.

00983R/1890

Folien, die als Leermatrizen im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, können nach den bekannten Verformungsverfahren für Thermoplasten hergestellt werden, wie z.B. Strangpressen, Druckverformen, Sritzverformung, Gießen aus der Lösung usw. Die Dicke der verwendetenl'b'lien ist nicht entscheidend, sondern wird von praktischen Überlegungen, wie Kosten und Leichtigkeit der Verformung, bestimmt. Im allgemei-nen liegt der zweckmäßigste Bereich für die Dicke thermoplastischer Folien zwischen etwa ü,75-6,3 mm» vorzugsweise zwischen etwa l,8-3»2 mm.

Im allgemeinen können Matrizen aus Originalen, wie nicht montierte Kupfergravuren, nicht montierte Zink- und Magnesiumgravuren und Typen-Metall, wie Linotyp usw., verformt werden.

Die Matrize trennt sich gewöhnlich leicht von einem Original oder einer Kopierplatte usw. ohne Hilfe eines Formtrennmittels. Gegebenenfalls kann jedoch ein Formtrennmittel zur Trennung von Matrize und Original oder Kopierplatte verwendet werden. Geeignete Formtrennmittel sind Graphite, Molybdändisulfid und Siliconöle usw. Die Verwendung von Lösungsmitteln oder Materialien, die das Matrizenmaterial angreifen, sollte vermieden werden.

Zweckmäßig wird eine Formtrennfolie unmittelbar zwischen die Heizplatte und die Matrize gelegt, um eingeschlossene Luft zu "eliminieren und das Anhaften von erweichtem Polymerisat an der Heizplatte zu verhindern. Geeignete Formtrennfolien umfassen mit Siliconharz imprägnierten Glasstoff, Teflonfolien usw. Die Dicke der Folie ist nicht entscheidend und hängt nur von ihrer Zusammensetzung ab. Bei Verwendung eines mit Siliconharz imprägnierten Glasstoffes sind z.B. Dicken zwischen etwa 0,05-0,25 mm geeignet.

009836/1890

Polymere Materialien, die gegen die ο rf ΐΓκίίκν^οηνιΜα Matrize zur Bildung von Druckplatten usw. verformt werden können, .'_;ir,d normalerweise feste therm-oplastische Materialien, vorzugsweise mit Krweichunkstem peraturnn (z.B. Schmelzverformungstemperaturen) nicht über etwa 172 C." oberhalb der HDT der Matrize. Geeignete thermoplastische Materialien umfassen Polyolefine, wie Polyäthylen und Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyv-inyle, ABS, Polystyrol, Styrol/Acrylnitril-Mischpolymerisate, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyamide, Polycarbonate, Polyhdroxy-äther, Polyarylenpolyäther, Polymet-hylene und Mischpolymerisate und Mischungen der genannten Materialien (vgl. die US-Patentschrift 3 ^09

Das gegen die erfindungsgemäße Matrize verformbare, thermoplastische Material kann die bekannten Zusätze, wie Füllmittel, Farbstoffe, Pigmente, Vernetzungsmittel, Aushärtungsmittel, Stabilisatoren, Weichmacher, Konservierungsmittel, Schmiermittel, Oxydationsschutzmittel usw. enthalten. Die polymeren Verformungsformulierungen sollten jedoch keine Lösungsmittel oder andere Materialien enthalten, die die thermoplastische Matrize angreifen. Im allgemeinen können in einer Verformungsformulierung alle Komponenten verwendet werden, die gegenüber der Matrize und dem gegen die Matrize verformten Polymerisat inert sind.

Das heiße verformbare thermoplastische Material kann zur Herstellung von Kopien auf drei verschiedene Weisen gegen die Matrize gepreßt werden: Einspritzen des heil3em thermoplastischen Material in eine Formhöhlung, die durch die Matrize und einen umschließenden Rahmen gebildet wird, der die Form der gewünschten Kopie der Matrize definiert, unter ausreichendem Druck, um d-ie Formhöhlung zu füllen und die Matrizenoberflache zu kopieren; Einspritzen einer Masse von heißem thermoplastischem Material und Auflegen auf die Matrize sowie schnelle Druckverformung dieser Masse, um als ge-

009836/1890 β» _u„*,nal

2CQ6207

j 1 ■ ■

■ ■iir,:---:h+,C' ivrne d ^ Vr ^;..;i;->·· L ..-..- enks; :v* -6.;; und ; ^: "--, -fressen einer i'i aus heißem thermoplastisch'⁵"; haterisl, Auflegen auf die Matrize und schnelle Druckverfcrrmn.? dieser Masse_t um als gewünschte Kopie dem Original su entsprechen.

in der bevorzugten Ausführungsform ist die thermoplastische Leermatrize eine Polyarylenpoiyätherfolie, die als "Polysulfone" von der Union Carbide :orp. im Handel ist, einen Schmelzfluß bei 3>08 kg/cm und 350 G. von 7-10 dg/min, eine Wärmefestigkeitstemperatur bei ΙΟ,^οκ^/ωη von 17^ C. und eine Glasübergangstemperatur von 191°G. hat. Die bevorzugte Foliendicke betragt 2. mm, der BMgrund nach Verformen beträgt 1,3 mm, ^waS ein Mindestrelief von 0,75 mm ergibt.

Die Polysulfonfolie bzw. -platte wird auf das Original gelegt und über die Kunststoffplatte wird eine Folie von 5 mesh Glassto.ff mit einem Teflon-Überzug auf einer Seite (Gesamtdicke er.wa 0_s13 "in) mit der Teflon-Seite gegen die Leermatrize gelegt. Diese Kombination wird in eine Formpresse mit einer unteren Platte gelegt, die als "Wärmefalle" ("heat sink") auf etwa 163°C. erhitzt ist, und das Original auf etwa diese Tempßratur erhitzen darf. Die Temperaturverteilung über die Oberfläche des Originals muli innerhalb von 11 C. oder weniger gehalten werden. Kine he.il3e Platte von etwa 371 C. wird mit einer geeigneten Isolierungsschicht zwischen sich und der oberen Pressenplatte in die Presse gelegt, und die Presse wird mit leichtem Druck von 0,1^-0,35 kg/cm etwa 10-20 Sekunden geschlossen. Dies erweicht die Platte und bewirkt einen Temperaturanstieg an der Zwischenfläche das Originals von 163°C auf 196-20^⁰C. So wird in der Kunststoffplatte ein Temperaturgradient erzielt, da die dem Heizmaterial am nächsten liegende Schicht sich 371°G. nähert und ein GleichgewichtswärmefIul3 von der Wärmequelle zur Wärmefalle sich ergibt.

009836/1890 BAD ORIGINAL

Dor Druck wird auf etwa 17,5 kg/cm erhöht, um ein Prägen an der Zwischenfläche von Kunststoff und Original zu bewirken und das seitliche Fließen in die erweichte Rückseite der der Heizvorrichtung an nächsten liegenden Platte zu verursachen. Die Matrize wird auf die gewünschte Bodentiefe von etwa 1,3 mm verformt. Die Prägung bzw.

der Zyklus erfordert, je nach der Konfiguration des Originals, 10-120 Sekunden. Dann wird die Presse geöffnet, die heiße Platte entfernt und die Presse erneut 10-20 Sekunden zum Abkühlen und Verfestigen der Matrize mit etwa 35 kg/cm geschlossen. Dann wird die Presse wiederum geöffnet, Matrize und Original werden entfernt und die Matrize vom Original abgetrennt. Nach diesem Verfahren ist es möglich, dai3 das heiße Material nie-

jedoch driger Viskosität sich seitwärte bewegt,/ nicht in die kühlere Schicht mit höherer Viskosität an der Verformungszwischenfläche eindringt, die mit den Bildkontouren des Originals geprägt wird und die selbst zu viskos bleibt, um in irgendwelche Nicht-Bildöffnungen oder Hohlräume zu fließen.

Die mechanischen Mittel zur Erzielung der oben beschriebenen Verformung können zur sehr schnellen Durchführung des Verfahrens vollständig automatisiert sein. Weiterhin kann auch die heiße Platte sich in und aus der Presse bewegen; die Presse kann eine hydraulische Ramme oder oder eine hydraulisch bewegte Knebelgelenk-Vorrichtung sein.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken.

009836/1890

Beispiel 1

Eine Typenform in Gröi3e eines Zeitungsblattes mit den Maßen von 53 x 3^,5 cm wurde in einen üblichen Zeitungsrahmen geschlossen. Eine 41,5 * 61,5 cm große und 2 mm dicke, stranggepreßte Polysulfonfolie mit einem Schmelzfluß von ?,5 dg/min bei 35O°C. und 3,08 kg/cm , einer Wärmefestigkeit von 174⁰C. bei 18,48 kg/cm und eäner Glasübergangstemperatur von 191 C. wurde 3 Stunden zur Entfernung aller Spuren absorbierter Feuchtigkeit in einem Of.en bei 121 G. getrocknet. Die Typenform wurde auf die untere Platte einer Verformungspresse gelegt., die 15 Minuten auf 177°C· erhitzt wurde j um die Temperatur der Druckfläche der Type auf 163° + 5t5°C. zu erhöhen. Dann wurde die Leermatrize auf die Typenform gelegt und mit einer Formtrennfolie aus Nr. 128 mesh Glasstoff mit einem Teflon-Überzug auf der Seite. , gegen die Leermatrize bedeckt. Die Gesamtdicke der ft>rmtrennfolie betrug 0,13 mm. Die Presse war mit einer auf 371 C. erhitzten Stahlplatte versehen, die eine Hochtemperaturisolierungsfolie auf ihrer oberen Oberfläche von ausreichender Größe aufwies, um die Leermatrize zu bedecken; letztere »Wde in die Presse gegeben. Dann wurde die Presse über diesem "sandwich"-Material 15 Sekunden bei 0,21 kg/cm geschlossen. Dies ergab den Temperaturgradienten durch die Folie und erhöhte die Oberflächentemperatur der Typenform auf 191°C. Dann wurde der Druck etwa 45 Sekunden auf 17»5 kg/cm erhöht, so daß die Einzelheiten aus dem Original in die relativ kühle, hoch viskose Verformungszwischenfläche der Matrize geprägt wurden, während die heiße, niedrig viskose Schicht nahe der Formtrennfolie ausfloß, bis die Bodendicke über den erhöhten üruckoberflachen der Typenlettern auf 1,3 mm verringert war. Die Presse wurde dann geöffnet, die erhitzte Stahlplatte entfernt und die Presse zum Abkühlen der Matrize gegen die kalte obere Pressenplatte I5 Sekunden unter einem Druck von 35 kg/cm² erneut geschlossen.

009836/1890

Nach Entfernung aus der Presse ließ sich die Matrize leicht von der Typon-

koino

forin trennen und zeigte/Zacken oder Überhänge um die Öffnungen und Hohlräume der verschiedenen Typenglieder in der Form. Die Matrize zeigte eine ausgezeichnte Wiedergabe der Typendetails und eine einheitliche Bodendicke über die gesamten Bildflächen. Diese Matrize wurde dann auf 40,5 x 61 cm geschnitten, auf der Bildseite zur Entfernung unregelmäßiger Vorsprünge in den Nicht-Bildgebieten"geschoren"und in eine Plattenform eingelegt, aus welcher ein Dutzend Polypropylendruckplatten durchverformt wurden· Alle zeigten eine ausgezeichnete Reproduktion des Originals.

Beispiel 2

Um die Wirkung des thermischen Gradienten bei der Herstellung einer Druckplattenmatrize zu zeigen, wurden 2 Polysulfonstücke zur Herstellung einer Folie von 30,5 ^χ 30,5 x 0,2 cm zusammen geschichtet. Das Schicht-material enthielt auf der Seite der Verformungszwischenfläche eine Polysulfonschicht mit einem Schmelzfluß von 1? dg/min bei 3tO8 kg/cm und 350 C. und enthielt als Schlagmodifizierungsmittel 5 Gew.-$ eines Sücon/Polysulfon-Blockmischpofymerisates in dispergierter Form, das im Kunststoff eine weiße, milchige Farbe verursachte. Die Schicht auf der Rückseite der Folie bestand aus Polysulfon mit einem Schmelzfluß von 7,5 dg/min bei 3,08 kg/cm und 35O⁰C. und enthielt 0,03 $ dispergieren Alizarincyaninfarbstoff, der eine dunkelgrüne Farbe bewirkte. Im Zentrum jeder Seite der Folie wurde mit einem Fettbleistift eine 8,3 x 8,3 cm quadratische Linie gezogen. Beide Materialien im Schichtmaterial hatten eine Glasübergangstemperatur von 191 C.

Kin 19 x 19 x 2,33 cm Aluminiumblock wurde in einen Rahmen gegeben, dessen innere Dimensionen 25,5 x 25,5 ^cm und dessen äußere Diemsnionen 30,5 x 30,5 cm betrugen. Diese Originalform wurde auf die untere Platte der Formpresse mit einer Temperatur von 177 C. gelegt und auf eine Oberflächentemperatur von

00983G/1890

^· erhitzt. Die Heizplatte wurde auf 353°^· erhitzt. Die Verformung erfolgte wie in Beispiel 1, wobei jedoch die Preidzeit auf 20 Sekunden zur ülrzielung einer Bodendicke von 1,3 nni verkürzt wurde*

Die Matrize ließ sich leicht von der Form trennen. F.sfab kein Ausfliei3en in die Öffnungen der Nicht-Bildzonen und keine Überhänge. Das in die Seite der Verforimingszwischenfläche der Matrize gezogene Quadrat hatte dieselben 8,3 x 8,3 cm Dimensionen wie vor der Verformung; das auf der Rückseite g-ezogene Quadrat war jedoch seitwärts gegen die äußeren Matrizenkanten geflossen, bis seine Dimensionen etwa IA χ IA cm betrugen. Diese Verformung zeigt deutlich das Ausfließen der Rückseite, während die Bildseite kein seitlichtes Fließen aufwies und nur zur^Aufnahme der Bildeinzelheiten geprägt war. Die Ergebnisse dieses Beispiels sind besonders entscheidend,

tiurde da das freier fließende Material auf das Bildseite gegeben/und das viskosere Material sich auf der Rückseite befand. Dennoch floi3 die Rü-ckseite merklich, die Bildseite jedoch nicht.

009836/1890

Claims (1)

1. F α τ. en- η 1 a η s ρ r u c h e

   η. X- Verbessertes Verfahren zum Verformen thermoplastischer Matrizen, dadurch gekennzeichnet, daii man

   a) eine Seite einer thermoplastischen Leermatrize mit einem Original in Berührung bringt;

   b) die Rückseite der Leermatrize mit einer Formtrennfolie in Berührung bringt}

   c) gegen das Formtrennmaterial ausreichend Wärme anwendet, wodurch die Temperatur an der Verformungszwischenfläche der Matrizenfolie sich der Erweichungstemperatur nähert, die Viskosität an der Verformungszwischenfläche hoch genug ist, um einem Fließen zu widerstehen und die Temperatur an der Rückseite ausreichend hoch ist, um ein Fließen des geschmolzenen Thermoplasten zuzulassen;

   d) ausreichend Druck anwendet, wodurch die thermoplastische Matrize an der Verformungszwischenfläche zur Widergabe der Oberflächendtails des Original unter Bildung einer Matrize geprägt wird, ohne dass der Thermoplast in das Original fließt; und

   e) die Matrize abkühlt und diese vom Original trennt.

   2,- Verfahren.nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Original auf eine Temperatur von etwa 1Λ-56°ϋ. unterhalb der Erweichungstemperatur der thermoplastischen Lef-rmatrize vorerhitzt wird.

   3·- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoplast aus wiederkehrenden Einheiten der folgenden Formel zusammengesetzt wird:

   -/•0 - E -O- K¹ j-

   in welcher Ii der Rest eines zweiwertigen Phenols ist und E¹ für den Rest einer Benzolverbindung mit einer inerten, Elektronen abziehenden Gruppe in mindestens einer o- oder p-Stellung zu den Wertigkeitsbindungen steht, und wobei beide Reste valent durch aromatische Kohlenstoffatome an die AthersAuer-

   009836/189ü

   :ΰ ;

   ;G 2 ü

   - ι

   ne ^eounaen s;

   ■+.-Verfahren n=ch Anspruch 3» dadurch ze kenn ze lehnet, aaw als The ein ?olyarylsnpolyäther aus wiederkehrenden Einheiten der i

   verwendet wird, in welcher R für eine Bindung zwischen aro-matischen Kc'-f stoffatomen oder einen zweiwertigen, verbindenden Rest steht, K' für e_„ SuIfon-, Carbonyl-, Vinyl-j Sulfoxyd-, Azo-, gesättigte Kluorkohlenstc!':*- organische Phosphinoxyd- oder Äthylengruppe steht, und Ϊ bis ϊ_η jeweil.- .! erte Gruppen, wie Halogen, Alkylgruppen mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder

   XXt V

   oxygruppen mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeuten und r,/und ζ ganze Zahlen ni" einem Wert von 0 bis 4 sind.

   5.- Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,, daß als Thermoplaa ein Polyarylenpolyäther aus wiederkehrenden Einheiten der Jorsiel;

   CH,

   verwendet wird.

   5,- Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Thermopi-s:??. ein Polyarylenpolyäther aus wisderkshrenden Einheiten der Formell

   verwendet wird.

   0 0 9 8 3 6 / 1 3 9 G

   SAD

   2 G Ci b 2 ύ 7

   "7,- Verfahren .'.ach Ano_;:ruJa i una Z, ziaitiren .vz,,.-^:in .cnnet, dai3 als Thermoplast ein Poiycarbonat aus wieaerK^nreiiaen dijimaiten der Formel

   0
   -Ü-B-O-G —

   verwendet wird, in welcher B für einen zweiwertigen aroBEatiscjien Rest eines zweiwertigen Phenols steht.

   •j.- Verfahren nach Ansprach j_t daduroji gekennzci-chnet,

   dai3 die Temperatur an der Verformungszwischenfläcns etwa 1'90-204⁰C* und die

   Temperatur an der Rückseite der Leennatrize etwa j?l G· betragt·

   Der Patentanwalt:

   0098 SS- "830

   BAD ORISINAL