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Die Erfindung betrifft ein Metallrückendrucktuch, aufweisend zumindest folgende Schichten: eine Druckschicht, eine Metallfolie und eine Deckschicht, die mit der von der Druckschicht abgewandten Oberfläche der Metallfolie verbunden ist.
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Die Deckschicht, die mit der von der Druckschicht abgewandten Oberfläche der Metallfolie verbunden ist, dient dem Schutz vor Korrosion und Abrieb sowohl der Metallfolie als auch des Druckzylinders.
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Ein oben genanntes Drucktuch ist beispielsweise aus der
DE 21 2008 0045 U1 bekannt. Bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Drucktuch ist die Deckschicht als Kunststofffolie ausgebildet, die mit Hilfe eines Heißschmelzklebers mit der Metallfolie verbunden ist. Durch die Verwendung eines Heißschmelzklebers ist das Erstellen der Klebeverbindung der Metallfolie mit der Kunststofffolie auf einfache Art und Weise möglich.
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Die
WO 2004/033224 A1 offenbart ebenfalls ein Drucktuch mit vorgenanntem Aufbau, bei dem die Druckschicht eine Polymerschicht aus EVA, Nylon, Polyester, Polyurethan oder Polyethylen ist, die durch Bestreichen oder Sprühen aufgebracht werden kann oder alternativ dazu als Folie mittels eines herkömmlichen Klebstoffes mit der Metallfolie verbunden wird.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige Verbunde den Anforderungen während des Druckprozesses nicht immer genügen.
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Es ist z. B. festzustellen, dass sich Drucktücher in einer Druckmaschine lokal stark erwärmen können. Es kann dann dazu kommen, dass bei Verwendung von Heißschmelzkleber dieser zwischen der Metallfolie und der Kunststofffolie schmilzt und sich die Kunststofffolie bereichsweise von der Metallfolie ablöst. Eine Ablösung der Kunststofffolie von der Metallfolie kann zu einer unerwünschten Dickenschwankung in dem Drucktuch und damit zu einem verschlechterten Druckbild führen.
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Auch dem chemischen Angriff durch im Druckprozess verwendete Materialien, wie z. B. den zur Säuberung verwendeten Waschmitteln, halten die Verbunde aus Klebstoff und Kunststofffolie nicht in jedem Fall stand.
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Nachteilig ist bei der Verbindung von Kunststofffolien mit einem Klebstoff auch, dass Folie und Klebstoff inkompressibel und sehr biegesteif sind. In der Druckindustrie werden die Metallrückendrucktücher auf einen Druckzylinder aufspannt, wodurch die auf der dem Druckzylinder zugewandten Seite befindlichen Materialien gestaucht werden, was zu Dickenschwankungen führen kann, die wiederum das Eindringen von Waschmitteln in den Bereich zwischen Druckzylinder und Drucktuch ermöglicht. Dieses zwischen Drucktuch und Druckzylinder befindliche Waschmittel verstärkt die Korrosion. Die Dickenschwankungen können auch zu einem verschlechterten Druckbild führen.
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Ferner ermöglichen die oben genannten Systeme nur in geringem Maße eine Anpassung an dynamisch-mechanische Erfordernisse des Druckprozesses. So kommt es durch die Maschinenkonfigurationen Gummi/Gummi oder Gummi/Metall(Stahl) zu unterschiedlichen Eindrückungen und damit dynamischen Belastungen. Dies kann bei einigen Druckmaschinen zu Druckaussetzern (fehlender Druck) und damit zu einer Störung der Farbübertragung führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drucktuch zu schaffen, das den während eines Druckvorganges auf das Drucktuch einwirkenden Umgebungseinflüssen sicher standhält und eine Anpassung an die dynamisch-mechanischen Erfordernisse des Druckprozesses erlaubt.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Deckschicht über zumindest eine als Haftschicht wirkende Elastomerschicht mit der Metallfolie irreversibel verbunden ist.
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Als Verbindungselement zwischen Metallfolie und Deckschicht kommt eine Schicht aus einem Elastomer zum Einsatz. Die Schicht hat elastische und dämpfende Eigenschaften, was eine Anpassung an die Erfordernisse im Druckprozess ermöglicht. Da die Farbe mittels Pressung übertragen wird, bringen Unterschiede in der Pressung auch Einflüsse auf die Druckqualität mit sich. Durch den Einsatz der elastischen Schicht, die auch in gewissem Umfang zusammendrückbar ist, kann es nun erreicht werden, dass die unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereiche und Pressungen (Eindrückungen) in der Art kompensiert werden, dass sie keine negativen Auswirkungen auf das Druckergebnis haben. Ferner wird die Steifigkeit des Verbundes auf der dem Druckzylinder zugewandten Seite der Metallschicht verringert, so dass sich das Drucktuch ohne Verwerfungen an den Druckzylinder anlegen lässt.
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Die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht verbindet die Deckschicht irreversible mit der Metallfolie, wobei unter einer irreversiblen Verbindung im Sinne der Erfindung eine Verbindung zu verstehen ist, die thermischen Belastungen bis Temperaturen von mindestens 80°C und den in der Druckindustrie verwendeten Waschmitteln mit den üblichen Lösemitteln, insbesondere kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln, standhält.
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Um der Elastomerschicht Hafteigenschaften zu verleihen, können der Mischung unterschiedliche Harze, z. B. Phenolharze, Epoxidharze, MFH, Harnstoffharze, Alkydharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Vinylesterharze oder Formaldehydharze, zugesetzt werden. Um eine besonders gute Haftung zwischen Metallfolie und Deckschicht zu erzielen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht ein Harzsystem auf Resorcinbasis, z. B. RFL, und/oder eine Isocyanatverbindung enthält. Harzsysteme auf Resorcinbasis bewirken eine besonders gute Haftung zur Metallfolie. Werden Isocyanatverbindungen (Polyisocyanate) in der Elastomerschicht eingesetzt, kann es sich um Desmodur® handeln. Die Isocyanatverbindungen tragen insbesondere zu einer guten Haftung zum Deckschicht bei. Das Harzsystem auf Resorcinbasis und/oder die Isocyanatverbindung werden vorzugsweise in Mengen von mehr als 5 phr eingesetzt.
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Die in dieser Schrift verwendete Angabe phr (parts per hundred parts of rubber by weight) ist dabei die in der Kautschukindustrie übliche Mengenangabe für Mischungsrezepturen. Die Dosierung der Gewichtsteile der einzelnen Substanzen wird dabei stets auf 100 Gewichtsteile der gesamten Masse aller in der Mischung vorhandenen Kautschuke bezogen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung basiert die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht auf demselben Kautschuk wie die Druckschicht. Auf diese Weise können Unverträglichkeiten zwischen den in der Herstellung des Drucktuches verwendeten Kautschukmischungen vermieden werden und es ergeben sich logistische Vorteile.
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Die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht kann auf unterschiedlichen Kautschuktypen, die für die Drucktuchherstellung geeignet sind, wie Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), hydriertem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), Chloroprenkautschuk (CR) oder Butylkautschuk (IIR), basieren. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn die Haftschicht wirkende Elastomerschicht auf Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) basiert. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Schicht sich dann durch eine hohe Quellbeständigkeit und eine gute Dickenkonstanz auszeichnet, was zu guter und lang anhaltenden Druckqualität beiträgt.
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Die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht kann einlagig ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht jedoch mehrlagig ausgebildet. Die Lagen können so auf eine optimale Haftung entweder zum Metall oder zum Material der Deckschicht angepasst werden.
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Vorzugsweise ist die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht kompressibel ausgebildet. Dies ermöglicht eine noch weitergehende Anpassung der an die Erfordernisse des Druckprozesses. Die kompressible Ausbildung der Elastomerschicht kann durch Luft-/Gaseinschlüsse in der Schicht, z. B. durch Zugabe von chemischen Treibmitteln oder Hohlkugeln mit Durchmessern im µm-Bereich erfolgen.
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Die kompressible als Haftschicht wirkende Elastomerschicht weist bevorzugt eine Dichte von 0,5 bis 1,0 g/cm3 auf. Auf diese Weise können die Maschinenschwingungen der Druckmaschinen optimal gedämpft werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung handelt es sich bei der Deckschicht um eine kompakte Kunststofffolie. Vorzugsweise besteht diese aus PET, PA, PTFE, PI, PEEK oder aus PVC. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass eine Kunststofffolie einfach mit gleichmäßiger Dicke hergestellt werden kann, so dass es in dem Drucktuch nicht zu Dickenschwankungen aufgrund unterschiedlicher Dicken der Kunststofffolie kommt.
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Alternativ dazu kann es sich bei der Deckschicht um ein kompressibles Material handeln. Diese kompressiblen Materialien besitzen eine geringere Dichte als kompakte Folien. Durch die in der Regel vorhandenen Gaseinschlüsse wird eine Dämpfung des Systems bewirkt, was bei der späteren Anwendung im Druckprozess eine höhere Prozessstabilität gewährleistet. Dickenschwankungen durch Quellungen an der Druckschicht der Metallrückendrucktücher werden dadurch besser kompensiert.
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Als kompressible Materialien für die Deckschicht sind unterschiedliche Materialen einsetzbar.
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Zum einen kann ein Vlies verwendet werden. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass ein Vlies die Feuchtigkeit aufnehmen kann, die beim Abwaschen des Drucktuches mit einem Waschmittel eventuell zwischen das Drucktuch und die Druckwalze gelangt. Die Feuchtigkeit kann sich bei der Rotation der Druckwalze gleichmäßig in dem Vlies verteilen, so dass es nicht zu einer lokalen Verdickung des Drucktuches kommt. Ferner bietet sich bei dem Vlies der Vorteil, dass es zu der chemischen Haftung über die Elastomerschicht zusätzlich zu einer mechanischen Verzahnung der Elastomerschicht im Vlies und damit zu einer noch besseren Haftung kommt. Das Vlies kann vorzugsweise aus PE, PP, Aramid oder PET bestehen.
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Zum anderen können porige Flächengebilde aus polymeren Werkstoffen eingesetzt werden. Vorzugsweise handelt es sich um offenporige Flächengebilde aus Elastomeren oder thermoplastischen Elastomeren, wie kompressibles PU. Auch hier bietet sich der Vorteil der mechanischen Verzahnung in den offenen Poren des Materials. Die Elastomere oder thermoplastischen Elastomere können dabei auch auf die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht chemisch angepasst werden.
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Alternativ dazu kann es sich bei dem kompressiblen Material der Deckschicht um ein offenporiges Papier handeln. Zur besseren Anbindung an die Elastomerschicht ist das Papier vorzugsweise präpariert, d. h. es ist mit einem Schmelzkleber oder einem Elastomer versehen.
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Das erfindungsgemäße Metallrückendrucktuch kann nach dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden, wobei die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht z. B. in Form von Kautschuklösungen auf die Deckschicht und/oder die Metallfolie aufgebracht werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit der nachstehenden Figur und der Tabelle erläutert.
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Die Figur zeigt schematisch ein Metallrückendrucktuch 2 mit einer Druckschicht 4, einer Gewebelage 6, einer kompressiblen Schicht 8, einer Metallfolie 10 und einer Deckschicht 12, die auf der von der Druckschicht 4 abgewandten Oberfläche der Metallfolie 10 angeordnet ist. Die Metallfolie 10 steht an den Rändern jeweils über die übrigen Schichten des Drucktuches 2 hinaus, so dass freie Enden der Metallfolie entstehen, mit deren Hilfe das Drucktuch 2 in den Spalt einer nicht gezeigten Druckwalze eingespannt wird. Das Drucktuch kann neben der Gewebelage weitere oder alternative Schichten enthalten.
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Die Deckschicht
12 ist über eine als Haftschicht wirkende Elastomerschicht
14 ganzflächig mit der Metallfolie
10 irreversibel verbunden. Der Elastomerschicht
14 wird dazu so ausgebildet, dass die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht
14 den thermischen Belastungen von mindestens 80°C und den in der Druckindustrie verwendeten Waschmitteln mit den üblichen Lösemitteln, insbesondere kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln, standhält. Tabelle 1 zeigt in der linken Hälfte mögliche Mengebereiche für die einzelnen Inhaltsstoffe sowie im rechten Teil eine Ausführungsbeispiel für eine Kautschukmischung, die für die als Haftschicht wirkende Elastomerschicht
14. Bei der Deckschicht
12 handelte es sich um eine kompakte Kunststofffolie aus PET. Tabelle 1
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Aus der Tabelle wird ersichtlich, dass die Trennkraft mit 0,8 N/cm in dem Bereich liegt, in dem auch die Trennkraft von Metallrückendrucktüchern mit eine PET-Folie als Deckschicht angebunden über einen Heißschmelzklebstoff mit ca. 0,5 N/cm liegt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Metallrückendrucktuch
- 4
- Druckschicht
- 6
- Gewebelage
- 8
- kompressible Schicht
- 10
- Metallfolie
- 12
- Deckschicht
- 14
- Klebeschicht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2120080045 U1 [0003]
- WO 2004/033224 A1 [0004]
