DE60103285T2

DE60103285T2 - Verfahren zur herstellung eines gummituches mit einer polymerischen rückschicht und so erhaltenes gummituch

Info

Publication number: DE60103285T2
Application number: DE60103285T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Moscato; Jose Risquez; Denis Hertzog; Jerzy Kuczynski
Original assignee: MacDermid Graphic Arts SAS
Current assignee: MacDermid Graphics Solutions Europe SAS
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: AU2001274159A1; FR2809665A1; CN1441729A; EP1309457B1; JP2003534951A; DE60103285D1; ES2220777T3; FR2809665B1; EP1309457A1; ATE266528T1; US7727439B2; SI1309457T1; WO2001092028A8; BR0111311B1; BR0111311A; US20030124926A1; WO2001092028A1; CN1257063C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Druckgummituchs sowie ein Druckgummituch vom Typ mit einer lithographischen Außenschicht und auf der der lithographischen Schicht gegenüberliegenden Seite mit einer Schicht aus Polymermaterial.
Die bekannten Gummitücher haben im allgemeinen eine geschliffene und geschmirgelte lithographische Schicht. Dem Schleifvorgang folgt zwangsweise ein Schmirgelschritt, um das Oberflächenrelief zu glätten und um die Erfordernisse zu erfüllen, die mit der Druckqualität verbunden sind. Dieser Schmirgelvorgang ist mit dem Nachteil behaftet, dass er die bei der Schleifphase erhaltene Dickengenauigkeit beeinträchtigt. Auch sind Gummitücher mit durch Formung erhaltener glatter Oberfläche bekannt. Diese Gummitücher ermöglichen es, eine ausgezeichnete Druckqualität zu erreichen, sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, höhere Dickentoleranzen aufzuweisen.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren und ein Gummituch vorzuschlagen, welche die soeben genannten Nachteile ausräumen.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht auf der Rückseite aus einem schleifbaren Polymer hergestellt wird und diese Schicht nach der Herstellung des Gummituchs geschliffen wird.
Ein erfindungsgemäßes Gummituch ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Polymermaterial auf der Rückseite des Gummituchs eine geschliffene Schicht ist.
Mit diesem Schleifvorgang kann gegenüber dem Gummituch aus dem Stand der Technik eine verbesserte Dickengenauigkeit erhalten werden und dabei deren Druckqualität beibehalten oder sogar verbessert werden.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die lithographische Schicht eine geschliffene und geschmirgelte Schicht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Gummituch ein Gummituch mit glatter Oberfläche, die durch Formen bzw. Kalandern erhalten wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält das Gummituch eine Verstärkung vom Typ Kettbaum oder gewebtem Gitter.
Die Erfindung wird aus der nachfolgenden erläuternden Beschreibung besser verständlich, aus der sich weitere Ziele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen deutlicher ergeben, die sich nur beispielhaft verstehen und worin zeigt:
1 bis 6 Schnittansichten von sechs Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Gummituchs, und
7 eine schematische Ansicht, welche das Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Gummituchs darstellt.
Ein mehrschichtiges Druckgummituch gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Besonderheit auf, dass die Schicht auf der Rückseite, d. h. auf der derjenigen Seite gegenüberliegenden Seite, welche die lithographische Schicht enthält, aus einem schleifbaren Polymermaterial hergestellt ist, das geschliffen wird, um die Dicke des Gummituchs einheitlicher zu machen und dabei diese Druckqualitäten beizubehalten oder sogar zu verbessern.
Die Erfindung ist anwendbar bei Gummitüchern, deren lithographische Schicht geschliffen und anschließend geschmirgelt wurde. Der einer mechanischen Bearbeitung gleichkommende Schleifvorgang ermöglicht es, die Dicke eines Gummituchs äußerst exakt zu kalibrieren. Dieser Schleifvorgang allein ermöglicht jedoch nicht, die zum Erhalt einer zufriedenstellenden Druckqualität erforderliche Oberflächenmorphologie zu erreichen. Um diesem Nachteil Abhilfe zu schaffen, ist der Schleifvorgang gefolgt von einem Schmirgelvorgang, der jedoch die Präzision des Schleifvorgangs etwas beeinträchtigt. Indem erfindungsgemäß eine Polymerschicht auf der Rückseite vorgesehen und diese nach Schleifen und Schmirgeln der lithographischen Schicht geschliffen wird, kann der durch diese Vorgänge bedingte Fehler ausgeglichen werden, ohne dabei die Druckqualität zu verändern.
Mit dem Schleifvorgang der Polymerschicht auf der Rückseite ist es auch möglich, die Dicke von Gummitüchern mit glätterer Oberfläche gleichmäßig zu gestalten, die durch Formung erhalten wird und aus diesem Grund eine ausgezeichnete Druckqualität bietet.
In allgemeiner Weise ist die Erfindung bei sämtlichen Gummitüchern anwendbar, deren Dicke vereinheitlicht werden soll, und zwar unabhängig von den Mitteln, die zum Herstellen einer lithographischen Schicht verwendet werden, die eine gute Druckqualität gewährleistet. Mit einer gleichmäßigeren Gummituchdicke wird auch deren Lebensdauer verlängert, wobei eine verminderte Aufzughöhe mit Begrenzung der mechanischen Beanspruchung des Gummituchs möglich ist und das eventuelle Auftreten von Mönchsbögen verzögert wird.
Somit ermöglicht die Erfindung gegenüber einem Gummituch ohne Schleifvorgang eine Erhöhung der Präzision um den Faktor 2, d. h. eine Dickentoleranz insgesamt von +/- 0,1 mm im Vergleich zu etwa +/- 0,02 mm bei dem Stand der Technik.
Neben der Vereinheitlichung der Dicke des Gummituchs ist mit der Erfindung auch eine Verminderung der Gesamtdicke des Gummituchs möglich. Indem die verschiedenen vom Gummituch zu erfüllenden Funktionen getrennt werden und indem diese Funktionen spezifischen Schichten zugeordnet werden, kann ein optimaler Aufbau des Gummituchs durch Zusammenfügen von Gewebeschichten, kompressiblen Schichten und der lithographischen Schicht erhalten werden. Es hat sich herausgestellt, dass die Verwendung eines Kettbaums oder eines Garns oder eines gewebten Gitters es ermöglicht, mehrere Gewebe zu ersetzen und dadurch eine Dickenminderung zu erreichen. Beispielsweise bei Verwendung eines Kettbaums aus Garn vom Typ Aramid kann die relative Dicke zumindest einer Gewebelage eingespart werden. Die Ersparnis beträgt zumindest 0,5 mm.
Ein weiterer Vorteil des besonderen Aufbaus der erfindungsgemäßen Gummitücher liegt in der mechanischen Festigkeit, insbesondere im Abbau von Verformungen des zum Verbiegen neigenden Gummituchs.
Da der Kettbaum Verstärkungsgewebe ersetzt, die zur Kompressibilität des Gummituchs beitragen, wird diese Kompressibilität trotz Weglassens von Geweben beibehalten, indem die Polymerschicht auf der Rückseite folglich kompressibel ausgeführt wird.
Somit gestattet die Erfindung die Herstellung eines Gummituchs mit einer praktisch einheitlichen Dicke von 1,00 bis 1,30 mm, wobei die Bruchfestigkeit bekannter Gummitücher beibehalten wird, die in den meisten Fällen eine Dicke von 1,7 mm bis 2,00 mm haben.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines Gummituchs, das von innen nach außen folgende Schichten enthält: eine geringfügig kompressible Polymerschicht, einen Aramid-Kettbaum oder dergleichen in Kettrichtung, eine kompressible Hauptschicht, ein Stabilisierungsgewebe beispielsweise mit Monofilamenten in Schussrichtung und Kettrichtung und eine lithographische Schicht.
Bei einer ersten Variante kann das Stabilisierungsgewebe durch eine harte Polymerschicht ersetzt sein, die gegebenenfalls faserverstärkt ist, und bei einer zweiten Variante kann die kompressible Schicht bzw. können die kompressiblen Schichten durch Beimengen von in der Ebene des Gummituchs ausgerichteten Fasern anisotrop gestaltet werden. In diesem Fall kann die Stabilisierungsschicht mit einer zusätzlichen Dickenminderung weggelassen werden.
1 bis 6 zeigen den Aufbau von sechs vorteilhaften Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Gummituchs mit verminderter Dicke. Bei diesen Figuren ist mit dem Bezugszeichen 1 eine geringfügig kompressible Polymerschicht bezeichnet, mit dem Bezugszeichen 2 ein Kettbaum, mit 3 eine kompressible Schicht, mit 4 ein Stabilisierungsgewebe bzw. eine verstärkte harte Schicht, mit 5 eine lithographische Schicht und mit dem Bezugszeichen 6 eine kompakte Polymerschicht.
Das in 1 dargestellte Gummituch enthält von innen nach außen eine geringfügig kompressible Polymerschicht 1, eine kompressible Schicht 3, in welcher der Kettbaum 2 integriert ist, ein Stabilisierungsgewebe bzw. eine verstärkte harte Schicht 4 und eine lithographische Schicht 5. Das Gummituch weist eine Dicke von etwa 1,2 mm auf. Bei dem Gummituch aus 2 ist die kompakte Polymerschicht 6 gegenüber dem Gummituch aus 1 entfernt, wodurch die Dicke des Gummituchs auf etwa 1,1 mm vermindert werden kann. 3 zeigt ein Gummituch, bei dem der Kettbaum 2 in die Polymerschicht 1 auf der Rückseite des Gummituchs integriert ist, wobei auch die kompakte Polymerschicht 6 weggelassen ist. Die Dicke des Gummituchs beträgt etwa 1,2 mm. Das Gummituch aus 4 entspricht dem aus 3, jedoch mit dem Unterschied, dass der Kettbaum 2 in der kompressiblen Schicht im oberen Bereich derselben integriert ist. Die Dicke des Gummituchs beträgt 1,1 mm. Das in 5 dargestellte Gummituch weist eine noch geringere Dicke von etwa 1 mm auf, da die kompressible Polymerschicht 1 und die kompakte Polymerschicht 6 weggelassen sind, wobei der Kettbaum 2 in der kompressiblen Schicht 3 im oberen Bereich derselben integriert ist. Schließlich zeigt 6 ein Gummituch, das auf der Rückseite eine kompressible Schicht 3 mit dem im oberen Bereich derselben integrierten Kettbaum, eine anisotrope kompressible Schicht 7 und eine lithographische Schicht 5 enthält. Die Dicke dieses Gummituchs beträgt auch etwa 1 mm.
Im Rahmen der Erfindung hat sich als vorteilhaft herausgestellt, in die lithographische Schicht des Gummituchs in der Oberfläche feine Teilchen einzuprägen, beispielsweise Glasmikrokügelchen oder Polymer- bzw. Keramikpulver. Damit werden besondere Übergangsflächen mit spezifischer Mikrorauhtiefe und Heterogenität erhalten. Indem Glasmikrokügelchen verwendet werden, entstehen gute Verteileigenschaften von Wasser auf der Oberfläche. Das Einprägen der Teilchen kann auch an der Oberfläche der rückseitigen Schicht erfolgen, wenn diese aus Polymermaterial hergestellt ist. Mit dieser Einprägung kann vorteilhaft der Reibbeiwert dieser Fläche vermindert werden.
7 zeigt ein Verfahren und eine vorteilhafte Einrichtung zum Durchführen dieser Einprägung. Bei dieser Figur wird die Polymerschicht 8, in deren Oberfläche die Teilchen verkrustet werden sollen, der Extrusionsdüse 9 vorgelagert mit dem bei 10 zwischen zwei Kalanderwalzen 11 und 12 dargestellten Gummituchmantel. Die Kalanderwalze gelangt mit der zu behandelten Oberfläche 13 in Kontakt, und zwar taucht die untere Walze 12 mit ihrem unteren Bereich in ein Becken 15, das feine Teilchen beispielsweise in Form von Pulver beinhaltet. Mit Durchlaufen der Tauchwalze durch dieses Becken wird die Bildung eines bei 17 angegebenen Teilchenfilms auf der Oberfläche der Walze hervorgerufen, welche sie durch Drehung mitbefördert und in die Oberfläche 13 der Polymerschicht 8 einbringt. Die Oberflächenrauhtiefe der Tauchwalze stellt einen der Parameter der Menge an beförderten Teilchen dar. Die Einstelltemperatur der Walze und der Kalanderdruck sind zwei weitere wichtige Parameter beim Einstellen der Menge an eingebrachten Teilchen. Das Becken kann einer Vibrationsbewegung ausgesetzt werden, um eine gleichmäßige Ablagerung auf der Oberfläche der Kalandertauchwalze zu gewährleisten. Auch kann eine Abstreichvorrichtung für die Tauchwalze vorgesehen sein, um die Menge an Teilchen zu dosieren, die an der Oberfläche des Gummituchs aufgebracht werden und verkrusten.
Bei einer Ausführungsvariante kann die hier beschriebene Verkrustung an der Oberfläche eines Polymerfilms erfolgen, der zuvor aufextrudiert und gegebenenfalls durch einfaches Erhitzen der Oberfläche desselben durch an sich bekannte Mittel, wie etwa Infrarotrampen, geglättet wurde, sowie durch Durchlaufen des Gummituchs mit seiner an der Oberfläche erhitzten Polymerschicht zwischen den Kalanderwalzen aus 7.
Alternativ kann auch angestrebt sein, einen Film flüssigen Mediums oder pastenartigen oder teigigen Mediums aufzutragen, der von der Tauchwalze mitgenommen wird und bei Kontakt mit dem heißen Polymerfilm an der Oberfläche des Gummituchs beim Übertritt in den Kontaktbereich zwischen den beiden Kalanderwalzen erstarrt.
Gemäß einer weiteren Besonderheit der Erfindung können dann, wenn für die Bildung der verschiedenen Schichten Materialien und Mittel zum Zusammenfügen der Schichten verwendet werden, die keine Verwendung von Lösungsmitteln vorsehen, Gummitücher erhalten werden, die keinerlei Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen. Die verschiedenen Schichten der Gummitücher können durch eine Behandlung vom Typ Korona, Ionisation oder Flammung zum Aneinanderhaften gebracht werden.
Speziell weisen die im Rahmen der Erfindung verwendeten Elastomere die Besonderheit auf, dass sie keine Wärmevernetzungsmittel enthalten. Sie haben eine thermoplastische Beschaffenheit mit einer abgestimmten Rheologie, und die verschiedenen Schichten können nach Zusammenfügung des gesamten Gummituchs oder eines Teils davon durch Bestrahlung vernetzt werden.
Die verwendeten Materialien haben die Fähigkeit, sich bei hoher Temperatur zu verflüssigen und ermöglichen damit die Bildung von qualitativ hochwertigen dünnen Filmen insbesondere durch Extrusion.
Als für erfindungsgemäße Gummitücher verwendbare Elastomere und Verstärkungsmittel kommen Elastomerformeln vom Typ TPU in Verbindung mit weiteren Polymeren, Elastomere dynamischer Vulkanisation vom Typ basierend auf PP, PAN und PVC, Elastomere aus der Styrolgruppe, Elastomerformeln aus der Gruppe der Olefine, Olefincopolymere und funktionalisierte Olefine, Elastomere aus der Gruppe der Acrylnitrile, EPDM oder CSM, Verstärkungsfasern bzw. -garne vom Typ Aramid, Verstärkungsfasern bzw. -garne vom Typ Polyethylen oder Polypropoylen, Verstärkungsfasern bzw. -garne vom Typ Polyester oder Gemische aus solchen Fasern oder Garnen in Frage.
Die lösungsmittelfreien und damit nicht umweltbelastenden Materialien, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden, ermöglichen es aufgrund ihrer thermoplastischen Ausführung und damit ihrer Eigenschaft, bei einfachem Erhitzen auf eine hohe Temperatur zu verschmelzen, um einwandfreie Verbindungen zu schaffen, rohrförmige Gummitücher herzustellen.
Somit kann beispielsweise eine rohrförmige lithographische Schicht aus einer lithographischen Schicht hergestellt werden, die durch Extrusion erhalten und auf geeignete Länge zugeschnitten wurde, und nach Abschrägen der Enden durch Aufrollen dieser Schicht auf eine Traghülse, indem die abgeschrägten Enden übereinandergelegt und erhitzt werden. Diese Schicht könnte gegebenenfalls auch strahlungsvernetzt und dann geschliffen und geschmirgelt werden. Die Traghülse könnte in diesem Fall die Schicht des Gummituchs sein, worauf die lithographische Schicht aufliegt. Eine kompressible Schicht könnte in ähnlicher Weise hergestellt werden, und zwar mit der zusätzlichen Möglichkeit, die Dehnung dieser Schicht beim Zusammenfügen der Enden aufgrund von zuvor in die die Schicht bildenden Materialien eingebrachten dehnbaren Mikrokügelchen zu gewährleisten. Der extrudierte Film, der dazu bestimmt ist, eine kompressible Schicht zu werden, könnte vorteilhaft Fasern enthalten, die bei Extrusion in der Ebene ausgerichtet werden, um der Schicht anisotrope Eigenschaften zu verleihen. Ein extrudierter Film mit ausgerichteten Fasern könnte auch als Verstärkungs- oder Stabilisierungsschicht oder aber auch als Papiermengenkontrollschicht wirken.
Die Erfindung bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Durch den Schleifvorgang der Polymerschicht auf der Rückseite des Gummituchs ist die Dicke desselben genauer und einheitlicher. Dies wirkt sich unmittelbar auf die Leistung der Gummitücher aus. Mit einer kontrollierbaren Dicke wird nämlich die Druckqualität und die Langlebigkeit von Gummitüchern verbessert. Die ausgezeichnete Druckqualität, welche eine glatte und auch sehr glatte Druckfläche bietet, kann beibehalten werden. Eine derartige glatte Fläche ermöglicht es, Feinheiten in präziser Weise zu drucken und einen sogenannten sauberen Druck oder auch High Fidelity-Druck zu erzeugen. Sie ermöglicht die Verwendung eines stochastischen Rasters. Die glatte Oberfläche zeichnet sich durch eine sehr geringe Rauhtiefe (Ra: Durchschnittsrauhtiefe gemessen mit Oberflächenmessgerät) kleiner als 0,4 μ gegenüber Werten von 0,8 bis 1,5 μ bei Gummitüchern aus dem Stand der Technik aus. Die Beeinträchtigung der Dicke bei gewünschter sehr glatter Druckoberfläche, beispielsweise durch Schmirgeln dieser Fläche und dem Kompromiss bei vorbekannten Gummitüchern, sich mit einem weniger starken Schmirgelvorgang und damit mit einer weniger glatten Fläche zufrieden zu geben, kann durch den Schleifvorgang der rückseitigen Schicht wettgemacht werden, wie er erfindungsgemäß vorgeschlagen wird. Die Verminderung der Dicke der Gummitücher bewirkt eine Verminderung von Vibrationen, indem es möglich ist, Walzen mit schmaler Nut zum Befestigen des Gummituchs auszulegen und damit das Rückfedern beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit zu minimieren. Ein dünnes Gummituch weist ferner folgende Vorteile auf: Verminderung von Papierausschuss bei Rotationsdruckmaschinen, mögliche Ausführung von neuartigen Spannungssystemen, erhöhte Flexibilität bei der Falzung, wodurch das Aufrollen mit Hilfe der Befestigungsnut erleichtert wird und ein möglichst nahe bei der genannten Nut liegender Druck möglich ist. Die Erfindung gewährleistet ferner eine Kostensenkung insofern, als ein dünnes Gummituch zu dessen Herstellung eine geringere Materialmenge erfordert, was den wichtigsten Posten beim Gestehungspreis ausmacht. Mit der Erfindung gelingt es weiter, die Mengen an Ausschuss zu vermindern. Weniger dicke Gummitücher bedeuten nämlich eine weniger große Menge an zu beseitigendem Ausschuss. Schließlich kann durch Einbringen von Teilchen an der Oberfläche der lithographischen Schicht oder der rückseitigen Schicht eine erwünschte Oberflächenmikroheterogenität erhalten und/oder die Reibung des Gummituchs auf dem Träger vermindert werden. Ein geringer Reibbeiwert ist sehr nützlich, um die Befestigung an der Walze der Druckmaschine zu erleichtern.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Druckgummituchs vom Typ mit einer lithographischen Außenschicht und auf der Rückseite, nämlich der der lithographischen Schicht gegenüberliegenden Seite, mit einer Schicht aus Polymermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht aus einem schleifbaren Material hergestellt wird und diese Schicht einem Schleifvorgang zum Vereinheitlichen der Dicke des Gummituchs unterzogen wird.
Verfahren zum Herstellen eines Gummituchs nach Anspruch 1, enthaltend eine geschliffene und geschmirgelte lithographische Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifvorgang zum Vereinheitlichen der Dicke nach dem Schmirgelvorgang erfolgt.
Druckgummituch vom Typ mit einer lithographischen Außenschicht und auf der Rückseite mit einer Schicht aus Polymermaterial, die durch Anspruch 1 oder 2 erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht auf der Rückseite aus schleifbarem Polymermaterial besteht und eine geschliffene Schicht ist.
Gummituch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lithographische Schicht eine geschliffene und geschmirgelte Schicht ist.
Gummituch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummituch ein Gummituch mit einer lithographischen Schicht mit glatter Oberfläche ist, die durch Formen bzw. Extrusion erhalten wird.
Gummituch nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Verstärkung vom Typ Kettbaum oder Garn bzw. gewebtem Gitter enthält.
Gummituch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kettbaum aus Garn vom Typ Aramid besteht.
Gummituch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die rückseitige Polymerschicht kompressibel ist.
Gummituch nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die lithographische Schicht Oberflächenteilchenverkrustungen enthält.
Gummituch nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die rückseitige Schicht Oberflächenverkrustungen enthält.
Gummituch nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen Glasmikrokügelchen sind.
Gummituch nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Schichten des Gummituchs durch Mittel aneinander befestigt sind, die keine Verwendung von Lösungsmitteln vorsehen, vorteilhaft durch eine Behandlung vom Typ Korona, Ionisation oder Flammung.
Gummituch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten aus Elastomer kein Wärmevernetzungsmittel enthalten und eine thermoplastische Beschaffenheit haben.
Gummituch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form einer Hülse ausgeführt ist.
Gummituch nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Schichten erhalten wird, deren Enden abgeschrägt, übereinandergelegt und durch geeignetes Erhitzen zusammengefügt sind.