EP1657076A1 - Feuchtmittel- und/oder Verdruckmittelübertragungseinrichtung für Druckmaschinen - Google Patents

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EP1657076A1
EP1657076A1 EP05024609A EP05024609A EP1657076A1 EP 1657076 A1 EP1657076 A1 EP 1657076A1 EP 05024609 A EP05024609 A EP 05024609A EP 05024609 A EP05024609 A EP 05024609A EP 1657076 A1 EP1657076 A1 EP 1657076A1
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EP
European Patent Office
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roller
elastomeric
coating
fluoroelastomer
blanket
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EP05024609A
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English (en)
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Rüdiger Dr. Czeranka
Achim Siebert
Thomas Rosemann
Jörg Dr. Tellenbröker
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WEROS Tech GmbH
Original Assignee
WEROS Dienstleistungen GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a roller or a blanket for a printing press with a cover of an elastomeric material having an outer surface as dampening and / or Verpressstoffschreibungs adopted for printing presses for the direct or indirect transfer of a moist and / or Verdruckstoffs on a print carrier and the use of a Such roll or blanket and a printing press with such a roller or blanket (also commonly called blanket).
  • Such rolls or blankets for printing presses are used for example in offset printing.
  • the printing means for example a conventional printing ink, is in this case transferred from a reservoir via an inking unit to a printing plate on which the respective image is usually applied by a photomechanical method.
  • the imaged areas of the printing plate take on the color, so that the printed image can be transferred to a blanket, which is also mounted on a cylinder.
  • the ink is transferred to the respective print carrier, ie the material to be printed such as a paper web, a film or other object.
  • the printing plate is subjected to a dampening solution, which is brought from a reservoir through a fountain solution.
  • the fountain solution occupies the non-imaged areas of the printing plate, so that they do not accept printing ink, whereby the printed image is formed.
  • the dampening solution is usually water, which Additives such as alcohols or other additives may have. Dampening and inking in this case each consist of a plurality of rollers, some rollers with an elastomeric reference against rollers with metallic, ceramic or plastic surface work to homogenize in the nip (Nipp) the Verdruckstoff or dampening solution, process in a uniform layer and ultimately to transfer to the pressure plate and the blanket.
  • rollers with elastomeric cover must meet a variety of requirements, in particular defined mechanical properties such as hardness, wettability with the Verpressstoff or dampening solution, mechanical and chemical resistance, abrasion resistance, good cleanability and the like.
  • the rolls are subjected to wear in printing machines having an elastomeric covering, which results in a change in the surface properties of the roll or blanket, such as roughness and changing wetting properties that change over long periods of time opposite the Vertikstoff or dampening solution.
  • This makes it necessary to replace the roller cover at certain intervals and to cover the roller core with a new reference. This leads to downtime and is also costly because the cover completely remove and the roll cover is completely rebuild.
  • the invention is therefore based on the object to provide a fountain solution and / or Verdruckstoffschreib enthusiaststragungs adopted in the form of a roller or a blanket for printing machines, which solves the above problems, especially over long periods even with changing process conditions such as climatic or temperature fluctuations, a virtually optimal Print result allows, in particular also in terms of color quality in multi-color printing, which has excellent photospalt , a significantly increased lifespan with unchanged properties especially in terms of hardness and wettability with fountain solution and / or Vertikstoff and allows easy recovery from operational wear.
  • a roller or a blanket as a colorant and / or pressure medium transfer device which comprises a continuous surface covering covering the cover of elastomeric material which contains or consists entirely of a fluoroelastomer and wherein preferably the surface coating has a layer thickness of less / equal to 100 microns and / or has a roughness Ra of less than or equal to 1 micron.
  • the fluoroelastomer can be one or more elastomers selected from the group of elastomeric fluororubber, polyfluoroalkoxyphosphazene or polyfluorosilicone.
  • a fluoroelastomer will always be understood explicitly as meaning in each case also an elastomeric fluoro rubber, which represents a particularly preferred embodiment of a fluoroelastomer.
  • the fluoroelastomer according to the invention provides a surface coating which, like the cover bearing the coating itself, consists of an elastomeric material.
  • a special adaptation of the roll coating is given to the reference of elastomeric material, including, for example, Teflon coatings such as PTFE, Teflon FEP ® (Tetrafluoroethylene-Hexafluoroproylen-Coplymerisat) or other coatings of non-elastomeric or plastically deformable polymers such as polyvinylidene fluoride and the like would be completely unsuitable, so that a high dynamic load capacity of the roll surface is given, which is both for the Verpressstofftechnik in the nip of two counteracting rolls (Nipp) as well as in the case of blankets is essential. Due to the comparatively thin surface coating, the elastic and / or dynamic properties of the cover are virtually unaffected.
  • rolls or blankets according to the invention have virtually no tendency to superficially deposit hydrophilizing substances from cleaners, pigments or calcium complexes of paper pulp or paint or the like.
  • rolls according to the invention have an excellent back-gap behavior, which clearly exceeds that of rolls in which, for example, fluorinated polyolefins are incorporated into an elastomeric cover and thus high portions of the roll surface are provided by the base elastomer.
  • a dampening roller practically no Verpressstoff such. Color splits back into the dampening unit and on the other hand, a coated ink roller virtually no water splits back into the inking unit, which in each case overemulsions are avoided. Further, in ink rollers, the "standing" color memory is reduced in an inking unit and thus the color is converted faster.
  • a blanket of the present invention also does not separate water from the image-forming printing plate, resulting in lower water settings in the wet offset process and avoiding over-emulsions, and on the other hand does not split any color from the previous printing unit from the freshly printed substrate, allowing for much more accurate color tone guidance.
  • the surface coating according to the invention meets the requirements mentioned equally.
  • the blanket according to the invention shows a significant reduction of the paper web deformation in the curling test (for example described as curl and curl test in DIN 6723 and DIN 6724).
  • conventional blankets usually show a curvature (also called “curl height") of 35 mm, in the best case of 15 mm, whereas blankets according to the invention may have a curvature of ⁇ 10 mm, readily ⁇ 8 or ⁇ 5 mm (each at 50 sheets, solid density about 1.50 DV cyan).
  • curvature also called "curl height”
  • blankets according to the invention may have a curvature of ⁇ 10 mm, readily ⁇ 8 or ⁇ 5 mm (each at 50 sheets, solid density about 1.50 DV cyan).
  • the blanket according to the invention achieves a substantially better print quality with respect to the coloring and color tone guidance of the printed product compared with conventional blankets in multicolor printing. This is achieved on a particularly high accuracy point Vertigffentechniktragung which leads to a high color accuracy of the printed product. This is particularly important in multi-color printing of crucial importance, since the accuracy of the dot-like transfer of individual color dots of different colors for the printing result is of paramount importance. This is attributed to the particular interaction of the print carrier with the blanket, which also surprisingly results in a particularly smooth running of the printing medium carrier, which also allows higher printing speeds.
  • the coating of a fluoroelastomer provides a roller which has a particularly long service life and virtually no changes in its properties over its lifetime, such as surface properties, wetting and swelling behavior with respect to pressure medium and / or dampening solution, transfer of the print - And / or dampening solution to subsequent facilities of the printing press such as a downstream roller or a blanket, cleaning properties, etc. has.
  • fluoroelastomers in particular fluoro rubbers, act as a diffusion barrier under the process conditions with respect to a large number of substances such as, for example, solvents of the printing agents, plasticizers of the elastomeric coverings or the like.
  • the fluoroelastomer coating is preferably plasticizer-free.
  • rollers and blankets according to the invention are particularly easy to clean, especially of true colors and metallic pigment-containing colors, as used in offset printing, whereby downtime is significantly reduced.
  • the surface coating is preferably homogeneous in its depth profile, i. has no gradients in terms of its physical properties such as hardness, degree of crosslinking and / or their composition. The same can also apply to the elastomeric cover.
  • the fluoroelastomer preferably completely covers the elastomeric cover at least in the working area of the roll or blanket, preferably over the entire surface of the roll or blanket.
  • the outer surface of the fluoroelastomer coating is preferably unstructured and as smooth and flat as possible, for example with an average roughness Ra according to EN ISO 4287 or according to DIN 4768 of approximately ⁇ 1 ⁇ m, ⁇ 0.4-0.5 ⁇ m, ⁇ 0.25 ⁇ m or ⁇ 0.1 ⁇ m.
  • the Fluoroelastomerbe preferably at the same time also the elastomeric cover, practically or completely free of pores.
  • the fluoroelastomer coating preferably represents the outermost surface of the roller or of the rubber blanket which comes into contact with the embossing agent, but if appropriate it can also be a further coating layer in the manner of a cover layer be provided.
  • intermediate layers may be provided between the fluoroelastomer coating and the elastomeric cover, but preferably no further intermediate layer is provided except for an adhesive or primer layer.
  • the fluoroelastomer is preferably provided by the fluoroelastomer as a coherent matrix which absorbs the other constituents so that a continuous spatial network structure is formed from the fluoroelastomer and the coating as a whole is transferred their radial and two lateral or circumferential directions of extension has elastomeric properties.
  • the coating is free of particulate, including fibrous, fillers.
  • the elastomeric cover is applied to a stable roll core, which consists for example of a metal or another dimensionally stable material.
  • the elastomeric cover optionally up to an adhesive or primer layer, mounted directly on the roll core, but where appropriate, may also be provided intermediate layers. In the case of a blanket this is usually only one side coated with an elastomeric cover, with several layers of fabric can be provided.
  • the fluoroelastomer in particular the elastomeric fluororubber, is preferably present in the surface coating with a content of ⁇ 40-50% by weight, preferably ⁇ 75 or ⁇ 85 or ⁇ 90 or 95% by weight, based on 100 parts by weight of the coating in front.
  • the surface coating may consist entirely of the fluoroelastomer, in particular the elastomeric fluororubber.
  • the proportions of fluoroelastomer or fluororubber mentioned may alternatively refer to 100 parts by weight of elastomer or polymer of the coating.
  • the fluoropolymer or the fluorocarbon rubber is particularly preferably formed from a fluoro rubber latex.
  • Such latexes are particularly advantageous because of their surface properties, which relates in particular to the prevention of overemulsions and the properties as a diffusion barrier for solvents, plasticizers or the like.
  • latex is understood as meaning a colloidal dispersion of a polymer in an aqueous medium.
  • the latex or polymer can be made naturally or synthetically.
  • the latex may be prepared by emulsion polymerization of suitable monomers or by dispersing polymers in a dispersing agent.
  • the dispersed particles may have an average diameter of from about 0.2 to about 1 or to about 2 or 5 to 10 nm, e.g. about 0.5 nm, without being limited thereto.
  • the latex may contain additives such as dispersants, etc.
  • fluoroelastomers in particular fluorocarbon rubbers and especially those based on fluorolatices, have a particularly low storage behavior with regard to the uptake and storage of the printing agent or of components of these and / or of fountain solution components such as alcohols or the like.
  • the fluoroelastomer in particular the fluororubber, preferably has a high fluorine content, although other halogens, in particular chlorine, may also be present.
  • the atomic ratio of halogen to hydrogen in particular fluorine to hydrogen
  • the fluoroelastomer (fluoro rubber) is not perhalogenated / perfluorinated, so that a significant hydrogen content is present, ie the polymer is not perfluorinated / perhalogenated, whereby the hydrophobicity and oleophilicity of the roll surface can be set particularly favorable.
  • the atomic ratio of hydrogen: halogen especially in each case hydrogen: fluorine
  • ⁇ 1: 40 or ⁇ 1: 19 or ⁇ 1: 15 or ⁇ 1: 9.5 can be the atomic ratio of hydrogen: halogen (especially in each case hydrogen: fluorine) ⁇ 1: 40 or ⁇ 1: 19 or ⁇ 1: 15 or ⁇ 1: 9.5.
  • the atomic fluorine content in the total halogen content of the fluoroelastomer or fluororubber or the surface coating containing it is ⁇ 75:25, preferably ⁇ 90:10 or 95: 5.
  • the entire halogen of the fluoroelastomer (rubber) or surface coating is fluorine.
  • the fluorine content of the elastomeric fluoropolymer or flurolatex may further be from about 64% to about 74 or about 75% or more by weight, preferably greater than or equal to about 66% to 67% by weight and / or less be equal to 76 wt .-%, for example, about 66 to about 72 wt .-%, more preferably about 66 to about 70 wt .-%, in particular about 68 wt .-% amount (data in each case based on the coating).
  • the fluorine content mentioned here may also refer in each case to the polymeric constituents of the surface coating or to the surface coating as a whole.
  • the fluoroelastomer or fluororubber may contain or constitute an elastic terpolymer.
  • the fluororubber contains a fluoroterpolymer, which thus has three different monomers, or consists of this.
  • the terpolymer is a vinylidene fluoride terpolymer, especially tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride terpolymer (TFE-HFP-VDF).
  • the coating may contain other fluorocoplymers (from 2 different monomers) or terpolymers.
  • the weight fraction of terpolymers in the coating is greater than the content of copolymers, preferably TFE-HFP-VDF is present in higher proportions by weight than other copolymers or terpolymers or polymeric constituents, in each case individually or in total.
  • Fluorinated olefin monomers and vinyl fluoride and / or vinylidene fluoride monomers in the coating or in the terpolymer be contained in a proportion of 5 to 90 wt .-% in total to 100 parts by weight of elastomer or terpolymer.
  • the fluoroelastomer surface coating preferably contains the fluoropolymer, in particular TFE-HFP-VDF, in a content of 5 to 100% by weight, for example 10 to 98% by weight, for example ⁇ 80 or ⁇ 75 or ⁇ 50% by weight. each based on 100 parts by weight of the coating.
  • the fluoroelastomer, in particular TFE-HFP-VDF in each case in a proportion of ⁇ 10 wt .-% or ⁇ 20 or ⁇ 30 or ⁇ 50 or ⁇ 70 or ⁇ 80 wt .-% contained.
  • the proportions by weight may alternatively each refer to 100 parts by weight of polymer of the coating composition.
  • the fluororubber preferably contains vinyl fluoride and / or vinylidene fluoride monomer units.
  • the proportion of vinyl fluoride and / or vinylidene fluoride monomers based on the total weight of polymer or alternatively based on the total weight of fluoroelastomer in the coating may be 5 to 90 wt .-%, optionally ⁇ 75 wt .-%, or ⁇ 50 or 30 wt .-%.
  • the content of vinyl fluoride and / or vinylidene fluoride in the fluororubber may be in the range of 5 to 40% by weight or 10 to 40% by weight or 10 to 30% by weight.
  • the contents mentioned may each refer to the content of vinyl fluoride on the one hand or vinylidene fluoride on the other hand.
  • the contents of vinylidene fluoride and / or vinyl fluoride or in each case of vinyl fluoride or vinylidene fluoride may relate to the weight fraction in the surface coating as a whole.
  • Such unsaturated monomers may be, for example, one or more monomers selected from the group tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, pentafluoropropylene, pentafluorochloropropylene, hexafluoropropylene, vinyl fluoride.
  • one or more of the monomers can be selected from the group fluoropropyl vinyl ether, fluoroethyl vinyl ether or fluoromethyl vinyl ether, in particular in each case as perfluoro compound, it also being possible for one or more fluorine atoms to be replaced by another halogen, in particular chlorine.
  • the coating may contain a hexafluoropropylene-vinylidene fluoride copolymer or a tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer.
  • One or more of the monomers of the two abovementioned groups may each contain, individually or in total, in a proportion of 5 to 80% by weight, optionally ⁇ 75 or ⁇ 50 or ⁇ 30% by weight, based in each case on 100 parts by weight of polymer of the coating composition be, for example in a range of 5 to 20 wt .-% or between 10 and 20 wt .-%.
  • the above proportions may also refer to 100 parts by weight of fluoroelastomer.
  • the abovementioned proportions can also refer to 100 parts by weight of the surface coating, which may also contain other components such as fillers or the like.
  • the elastomeric fluoropolymer may be a block polymer or optionally a random polymer.
  • the skeleton of the elastomeric fluororubber and / or other polymeric constituents of the coating preferably all the polymers of the surface coating according to the invention or the coating as a whole, may each be free of heteroatoms, in particular free of ether, ester, amine, silane, acrylate and be or methacrylate groups, in particular also be practically or substantially free of O, N and / or Si atoms.
  • the skeleton of the polymers can each a practically pure carbon skeleton.
  • the fluorororubber and other polymeric components, and optionally also excipients such as dispersants and adhesion promoters, etc. may be substantially or completely free of functional groups, especially side groups, containing O, N and / or Si atoms, such as ether groups, or free of Heteroatoms except halogen.
  • side groups containing O, N and / or Si atoms, such as ether groups, or free of Heteroatoms except halogen.
  • the fluorocarbon preferably contains halogenated, in particular perhalogenated, alkyl side groups, it being possible for each halogen to be fluorine, in particular -CF 3 and -C 2 F 5 groups.
  • the fluoroelastomer (s) are each present in unsaturated groups relative to 100 carbon atoms of the elastomer, most preferably the fluoroelastomer (fluoro-rubber) has virtually no unsaturated groups ,
  • the elastomeric fluoroelastomer (fluoro rubber) coating may optionally also comprise non-fluorinated elastomers, for example in a proportion of ⁇ 20% by weight, preferably ⁇ 10% by weight, more preferably ⁇ 5% by weight, based in each case on 100 Parts by weight of polymer.
  • non-fluorinated elastomers may be non-fluorinated rubber or other materials, such as are useful as a base material for the elastomeric cover.
  • all elastomer is present as the fluoroelastomer including co- or terpolymer thereof.
  • the elastomeric fluoro coating contains at least one or more additional non-elastomeric polymers, in particular non-elastomeric fluoropolymers, which may each contain other halogen atoms, in particular chlorine, preferably as halogen, but exclusively fluorine.
  • the non-elastomeric polymer can be partially fluorinated or perfluorinated.
  • the non-elastomeric polymer may be, for example, a perfluorinated polyolefin, especially polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • the non-elastomeric polymers may be present in the coating composition at a level of ⁇ 50 or 75 weight percent, ⁇ 20 weight percent, optionally ⁇ 10 or ⁇ 5 weight percent, based on 100 weight parts polymer of the fluoroelastomer coating
  • the coating composition may also be substantially free of such non-halogenated or non-fluorinated polymers.
  • the non-elastic and / or non-fluorinated polymers may be dispersed, in particular finely dispersed, distributed in the elastomeric coating, for example with a size of the regions of these polymers having an average diameter of less than or equal to about 0.2 nm, up to about 1 or up to about 2 or 5-10 nm, eg about 0.5 nm, without being limited thereto. These areas may be blended into, or virtually fused with, the surrounding polymer.
  • the non-elastomeric, in particular halogenated or fluorinated, polymer may be present in a proportion of 5 to 80 wt .-% or optionally more, in particular in a proportion of ⁇ 60 wt .-%, ⁇ 40 or ⁇ 20 or ⁇ 10 wt. -% be contained in the elastomeric fluoro coating, each based on 100 parts by weight of polymer.
  • the coating composition may also be free of such non-elastomeric polymers or fluoropolymers.
  • the elastomeric cover of the roll or blanket may in particular consist of one or more elastomers selected from the group consisting of natural rubber (NR), ethylene rubber, ethylene-propylene rubber (EPDM, EPM), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile rubber.
  • NR natural rubber
  • EPDM ethylene-propylene rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • NR natural rubber
  • EPDM ethylene-propylene rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • NR butadiene rubber
  • NBR, HNBR, XNBR butyl rubber
  • polychloroprene rubber polyurethane rubber
  • ACM polyacrylate rubber
  • epichlorohydrin rubber silicone rubber, but not limited thereto be.
  • the elastomeric cover is usually made of NBR, FKM or acrylate rubber. It is understood that in general the base elastomer of the cover may be
  • the cover made of elastomeric material can have a hardness of about 15 to about 100 Shore A, for example about 15 or 20 Shore A to about 60 or 85 Shore A, in particular in the range of both a roll according to the invention and a rubber blanket about 20 to about 40 Shore A have.
  • the hardness of the cover carrying the coating is preferably about 50-60 Shore A to about 80-90 SHore A
  • the hardness of the elastomeric surface coating may vary, i. greater or smaller than the hardness of the supporting elastomeric cover.
  • the degree of crosslinking of the elastomeric surface coating may be different, i. greater or smaller than the degree of crosslinking of the coating carrying the elastomeric cover.
  • the radial thickness of the cover of elastomeric material may be in the range of about 0.5 to about 50 mm or more, preferably greater than about 1 mm or greater than about 5 mm, for example in the range of 5 to 15 or to 20 mm, which may apply in particular for rollers.
  • the thickness thereof i. the thickness of the elastomeric cover including the fabric insert, in particular in the range of about 1 to about 10mm, in particular in the range of about 1 or 1.5 to about 5mm, for example in the range of about 1.5 to about 2.2mm.
  • the surface coating may contain further customary auxiliaries, such as in particular fillers, pigments, anti-aging agents, as well as various other additives such as crosslinkers, acid scavengers, wetting agents, plasticizers or the like.
  • the surface coating is softeners.
  • the fillers can be present in a content of ⁇ 20% by weight, preferably ⁇ 10% by weight or ⁇ 5% by weight, based on 100 parts by weight of the coating with the elastomeric fluoropolymer, preferably the filler content is ⁇ 2 wt .-%.
  • fillers may be, for example, silica, titania, sulfates such as barium or calcium sulfate, carbonates such as barium or calcium carbonate, silicates, silica gels, alumina, aluminosilicates, fibrous materials such as glass fibers, carbon fibers or the like, optionally also carbon black.
  • the fluoroelastomer or fluororubber coating can be virtually free of filler. Regardless, the coating may be substantially or completely fiber-free.
  • the coating of the fluoroelastomer can be virtually free of particulate inclusions in the elastomer.
  • amine-crosslinkable types can be used as the fluororubber, in particular fluorinated rubber latexes, but also peroxidically or bisphenolically crosslinkable types.
  • Suitable crosslinking agents are widely known, for example aliphatic polyamines such as triethylenetetramine, ethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, ethanolamine, etc., aromatic polyamines such as e.g. Phenylenediamine, or polyamideamines, polyols, including phenol derivatives such as bisphenol, hydroquinones or the like, dicumyl peroxide, dibenzol peroxide; each including their salts.
  • Various other crosslinking systems for fluoro rubber latexes are known which can be used if appropriate.
  • crosslinker for example from 0.5 to 5, for example from about 1 to 2, parts by weight of crosslinker per 100 parts of polymer to be crosslinked may be used per 100 parts by weight of fluoropolymer, without being limited thereto.
  • an adhesive primer layer may be disposed between the elastomeric fluororubber surface coating and the elastomeric cover, using suitable primers such as silane-containing primers.
  • the radial thickness of the elastomeric fluoro-coating may be in the range of e.g. 1 ⁇ to 1 mm, without being limited thereto, for example in the range of 10 ⁇ to 1 mm.
  • the thickness of the surface coating is in the range of 1, 5 or 10 ⁇ to 100 ⁇ .
  • the layer thickness is ⁇ 10 ⁇ or ⁇ 20-30 ⁇ or ⁇ 40-50 ⁇ .
  • the fluoroelastomer layer in particular the fluorocarbon rubber layer, can have a wetting angle of ⁇ 80 °, preferably ⁇ 90 ° or ⁇ 100 °, compared to pure water (standard conditions NTP).
  • the fluoroelastomer layer in particular the fluorocarbon rubber layer, can have a wetting angle of ⁇ 60 °, preferably ⁇ 70 ° or ⁇ 80 ° relative to diiodomethane (standard conditions NTP).
  • the wetting angles were in each case carried out using devices from Krüss GmbH Hamburg using the sessile drop method.
  • the elongation at break of the fluoroelastomer (fluoro rubber) coating can be> 100%, preferably> 120% or> 150%, possibly also> 170% (in each case determined according to DIN 53504).
  • the coating has a reversible extensibility of> 40-50%, preferably> 70%, so that the roller or blanket is exposed to high dynamic loads.
  • the roller / blanket used in the invention may have an elastomeric cover which has a substantially continuous hardness gradient over at least part of the reference layer thickness, in particular continuous hardening drop towards the center axis / midplane of the roll / blanket.
  • a roller with such a cover is the DE 101 29 107, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in their entirety. It is understood that the same can apply to the cover of a blanket.
  • the hardness gradient preferably extends over a difference of the effective hardness of the roll coating of more than 5 Shore A, preferably more than 10 or 20 Shore A.
  • the term "effective hardness" is defined in the sense of DE 101 29 107.
  • the region of the layer having the hardness gradient is arranged on the roll surface / blanket surface or in an area starting from this to a depth of approximately 10 or approximately 20 ⁇ m of the cover.
  • the layer thickness of the hardness gradient may be greater than or equal to 0.05 or greater / equal to 0.1 mm and less than or equal to about 1 to about 2 mm, but also have a greater layer thickness.
  • the hardness gradient may be generated by a gradient of one or more of the components of the roller coating, in particular one or more components from the group fillers, hardeners, crosslinking agents, activator, photoinitiator, monomers and oligomers of a polymeric material and plasticizer.
  • the hardness gradient is produced by a gradient of the degree of crosslinking of a component of the reference material, in particular of a matrix material thereof.
  • the crosslinking agent may be selected from the group consisting of peroxide, sulfur, halide, sulfur halide or the like.
  • the hardness gradient can be introduced into the cover material by diffusion or migration of a hardness-changing substance or a precursor thereof from the surface of the roll cover / blanket cover. It is understood that the hardness gradient refers to the cover material of the roll / blanket without regard to the applied fluoroelastomer coating.
  • the roller according to the invention has also proven itself as a laminating roller of a laminating system, since the roller assumes no plastic or no polyethylene in a plastic lamination, in particular a lamination of polyolefins such as polyethylene, thus leading to improved products.
  • the elastomeric surface layer of a roll or blanket according to the invention may each be subjected to a non-mechanical surface treatment in order to improve the surface properties, e.g. to vary the wetting properties with respect to the printing and / or dampening agent or the above-mentioned wetting angle with respect to water and / or diiodomethane.
  • the surface treatment may be a physical treatment for altering the electrostatic properties of the surface.
  • the surface treatment may e.g. in the form of a plasma treatment, corona discharge and / or electrostatic discharge.
  • the plasma may in particular be an oxidizing or an atmospheric plasma.
  • a roll with an elastomeric cover in which the elastomeric covering is optionally applied by an adhesive layer on a rigid roll core, for example made of metal.
  • the elastomeric cover may be cleaned by a solvent with a primer, e.g. B. a silane primer, wherein the primer in a suitable solvent by suitable methods such as spraying, brushing, doctoring o. The like. Is applied.
  • a primer e.g. B. a silane primer
  • suitable solvent e.g. B. a silane primer
  • suitable solvent e.g. B. a silane primer
  • the fluoroelastomer eg, fluoro rubber
  • the fluoroelastomer may be applied as a water-based fluororubber latex.
  • the application can be done by spraying, brushing, dipping, knife coating or the like.
  • the fluoro-rubber layer can be produced by a single layer application, if necessary, to achieve greater layer thicknesses, a multiple application may be necessary.
  • the fluoro rubber latex may be applied after mixing with the curing agent or crosslinking agent together with this.
  • the latex may also be previously diluted.
  • the layer may be dried for a sufficiently long period of time, for example, for one to two hours, with drying not always required. The drying can be carried out at room temperature or at somewhat elevated temperature.
  • curing of the fluoroelastomer coating may be carried out under suitable conditions, in particular at an elevated temperature, such as for a period of 1 to 10 hours at temperatures in the range of 80 ° to 150 °, for example 100 ° to 120 °, the conditions of may depend on the elastomer or rubber used.
  • the drying and / or curing is thus generally at your temperature, which is higher than the film-forming temperature of the latex.
  • the roll can be used without mechanical post-treatment of the surface coating such as grinding, polishing, etc. suitable for use.
  • a rubber blanket coated according to the invention wherein a rubber blanket with an elastomeric coating, which may have a carrier layer in the form of a woven, mesh, nonwoven or the like, is coated under suitable conditions.
  • Rolls according to the invention can be used in printing machines or printing units of printing presses, each of which has a different color on the respective print carrier, for example a paper web apply, be used as dampening solution transfer roller and / or as Vertikstoffschreibungswalze.
  • the rolls according to the invention can each be arranged in the dampening unit and / or the inking unit of the printing press, which supplies fountain solution or printing agent substantially separately from the printing cylinder to the imaged print carrier, the rollers can also be part of a combined dampening / inking unit, which dampening solution and Verdruckstoff feed the printing cylinder as an emulsion.
  • the rolls according to the invention can each be designed as scoop roll, metering roll and / or ductor roll, preferably they are arranged downstream of the scoop roll. This applies to both dampening and inking.
  • One, several or all of the rollers of the dampening and / or inking unit can be designed according to the invention.
  • the rollers according to the invention can operate in particular against a distributor roller which has a non-elastomeric coating or a metallic or ceramic surface which may optionally be coated to modify the surface properties, the hardness of the distributor roller being substantially higher than that of the elastomeric roller Reference is and the distributor roller performs an oscillating movement in the longitudinal direction.
  • the rolls according to the invention can be wet dip rolls and wet metering rolls in film dampening units.
  • the roller according to the invention may be a laminating roller of a plastic laminating system, in which a substrate is laminated with a plastic, in particular a polyolefin, such as polyethylene.
  • the dampening solution and / or ink transfer devices according to the invention may be in the form of a blanket, which is usually clamped in the printing press on a cylinder and from there applies the Vertikstoff on the print carrier in order to print this.
  • the blanket is usually provided at the edges with rails or attached flat on a plate, for example glued to be mounted on the blanket cylinder can.
  • the dampening solution and / or colorant transfer devices according to the invention may in particular be those of offset printing machines, which are provided as a roller and / or blanket in the respective printing unit of the printing press, which in each case prints a given printing means.
  • the printing machine may include a blanket washing device as usual.
  • the roller which directly follows the roller according to the invention in the printing machine in the dampening solution / transfer printing medium transport direction and works against it to form a nip has a higher surface tension than the first roller.
  • rollers according to the invention can be restored particularly easily after wear-related abrasion.
  • the roller to be restored usually still has a surface coating containing or consisting of fluoroelastomer (fluororubber) in a significant thickness, for example 5 or ⁇ 10 ⁇ m.
  • fluoroelastomer fluororubber
  • the surface may first be abraded slightly to produce a smooth and even surface, preferably with the fluoroelastomer coating completely and even a small amount of underlying elastomeric cover removed, eg, a thickness of about 10 microns; Fluorelastomer coating also only partially removed.
  • the fluoroelastomer or the fluororubber can be applied as latex by suitable coating method again to the desired thickness, for example by dipping, spraying, brushing, knife-coating or the like.
  • suitable coating method for example by dipping, spraying, brushing, knife-coating or the like.
  • a functional roller can be produced again without completely removing the elastomeric cover.
  • the restoration of the roller is thereby considerably simplified, apart from the fact that the rollers anyway have a particularly long life of about 1 to 2 years due to the fluoroelastomer coating, compared with a life of about half a year in conventional rollers.
  • FIG. 1 shows a roll according to the invention, as it can be used as dampening solution transfer roller, in particular dampening roller, or Vertikstoffschreibtragungswalze, in particular Vertikstoffarguesswalze in an offset printing press.
  • the roller 1 has a core 2 of a dimensionally stable material such as a hard plastic or metal, for example steel or aluminum.
  • a roll cover 3 is applied from an elastomeric material, wherein between the core and cover an adhesive layer (not shown) is provided.
  • the roll cover may be made of a suitable elastomeric material, for example acrylonitrile butadiene rubber (NBR), butyl rubber or the like.
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • the reference has a radial Thickness of about 10 mm and a hardness of about 30 Shore A on.
  • the fluorocarbon coating is filler-free and free from plasticizers and has a thickness of about 25 ⁇ m.
  • the outer surface of the coating 4 of elastomeric fluororubber directly forms the outermost surface of the roller, which comes into contact with the dampening or Verdruckstoff.
  • the surface of the elastomeric fluoro-coating is treated by an atmospheric plasma.
  • FIG. 2 shows a rubber blanket 5 according to the invention, which has a middle fabric layer 6, which is coated in a suitable thickness, for example about 2 mm, with a cover 7 made of elastomeric material such as NBR, FKM or acrylic rubber.
  • the cover has a hardness of about 60 Shore A.
  • the elastomeric cover 7 is on one side, possibly also on both sides, provided with a surface layer 8 of elastomeric fluoro rubber, which may have a thickness of about 30 ⁇ and from a TFE-HFP-VDF copolymer in combination with PTFE in a ratio of approx 70:30 parts by weight.
  • the elastomeric fluoro rubber layer filler and plasticizer-free.
  • a bonding agent layer (not shown).
  • the opposite lateral edges can be provided with suitable fastening rails or the blanket can be glued to a plate.
  • the fluorine content of the elastomeric fluorocarbon coatings is about 68% by weight or even up to about 75% by weight, based on the coating, the wetting angle with respect to water is about 95 °, and the wetting angle with respect to diiodomethane is about 80 ° °.
  • a wear-related abrasion roller or the blanket according to the invention can be particularly easily restored by the surface is cleaned in a roller or blanket with a remaining coating of elastomeric fluororubber, which has, for example, a thickness of 5 to 10 microns, and then new fluorinated rubber is applied, which preferably corresponds in composition to that of the already existing layer, without this always being absolutely necessary.
  • the provided with a hardener or crosslinker fluorocarbon coating, the z. B. is applied by a spray process can then be dried for a sufficient period of time such as one to two hours and then cured at elevated temperature, for example, for three to four hours at 100 ° to 120 ° C. For thicker desired Fluoroelastomer füren a repeated application with subsequent curing is necessary.
  • the roller can then be used without further surface treatment.
  • Roll and blanket according to Figures 1 and 2 have a hardness gradient, wherein at the surface of the elastomeric cover 7, ie adjacent to the surface coating 8, followed by a continuous hardness gradient with decreasing towards the inside hardness.
  • the continuous hardness gradient extends over a layer thickness of about 0.5 to about 1 mm, wherein the hardness drops from about 60 Shore A of the near-surface layer of the cover to about 30 Shore A of the inner layer.
  • the hardness gradient has been generated by a gradient of the degree of crosslinking of the elastomeric cover material by diffusing a crosslinking agent into the cover.
  • the fluoroelastomer coating was then applied.
  • FIG. 3 shows an offset printing machine 10 with a dampening unit 11, in particular a film dampening unit, and a printing unit 12 for printing a print carrier 13 such as a paper web.
  • the dampening unit 11 has a fountain solution reservoir 14, from which by means of a fountain roller 15 (also known as scoop roller) a fountain solution such as auxiliaries added water is conveyed, wherein the conveyed dampening solution is metered by a working with a small gap against the dipping roller metering roller 16.
  • a fountain roller 15 also known as scoop roller
  • the dampening solution film transferred from the fountain roller to the metering roller is then transferred to at least one dampening roller 17 and then from the dampening unit 11 to the plate cylinder 18 of the printing unit 12 Rollers are then not affected by the strongly disturbing Verpressstoffmaschine and in the outlet of the respective nip (Nipp) Cording formation (formation of strip-like inhomogeneities of the dampening solution film at average speeds of the rollers) and streaking can be avoided.
  • the entire, through the nip enforced water film is passed due to the roll coating according to the invention the following roller and a back-splitting or returning dampening solution film, as can be found on conventional rolls is reliably avoided under different environmental and process conditions.
  • dampening agent metering roller 16 can also abut directly on the immersion roller 15 only on the submersible roller 15 and the dampening solution application or transfer roller.
  • the plate cylinder 8 may also be provided a flat pressure plate.
  • the roller 26 of an inking unit 25 On the plate cylinder 18 is further by the roller 26 of an inking unit 25, a printing ink or generally a Vertikstoff applied.
  • the ink is in this case conveyed from a paint reservoir 27 by means of a ink fountain roller 28 and transferred by means of an elastomer-coated lifter roller 29 to a distributor roller 30, wherein the lifter roller 29 between the ink fountain roller 28 and the distributor roller 30 is oscillated back and forth.
  • the distributor roller 30 in this case has a metallic, ceramic or plastic surface. Between the following ink rollers 26 and distributor rollers 30, a homogeneous ink film of desired thickness is produced, which is transferred to the plate cylinder 18.
  • the inking unit 25 may alternatively be embodied as a film inking unit in which the ink fountain roller is doctored off and has no direct contact with a non-elastomeric coated film roll running at machine speed.
  • the plate cylinder 18 has wettable by the dampening hydrophilic and wettable by the printing agent hydrophobic areas, so that a printed image is formed by the arrangement of the hydrophobic areas.
  • the printed image is then transferred from the plate cylinder 18 to a rubber blanket-covered blanket cylinder 20 and from there to the print carrier 13.
  • the print carrier 13 is in this case carried out between the blanket cylinder 20 and a counter-pressure cylinder 21, which bear against the material 13 on both sides.
  • Said arrangement corresponds to that of an offset printing method, but it should be understood that the invention is not limited to this method. It is understood that optionally dyeing and dampening solution can also be performed in combination, so that the plate cylinder 18 as intended a colorant dampening solution emulsion is performed.
  • One, several or all of the rolls 15, 16, 17, 26, 29 and / or the rubber blanket covering the blanket cylinder 20 may be designed according to the invention, for example according to the embodiments of Figures 1 and 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Walze oder eines Gummituchs mit einem Bezug aus einem elastomeren Material mit einer äußeren Oberfläche zur mittelbaren oder unmittelbaren Übertragung eines Feuchtmittels und/oder Verdruckmittels auf einen Druckträger einer Druckmaschine. Um auch bei sich ändernden Prozessbedingungen ein praktisch optimales Druckergebnis zu ermöglichen und ein verbessertes Rückspaltverhalten bei über die Lebensdauer unveränderten Eigenschaften aufzuweisen wird vorgeschlagen, eine Walze/ein Gummituch mit einer äußeren Oberfläche zu verwenden, die eine elastomere Oberflächenbeschichtung des Bezugs darstellt und ein Fluoroelastomer, insbesondere einen elastomeren Fluorokautschuk, enthält oder vollständig aus diesem besteht. Der Fluorokautschuk kann insbesondere ein Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Vinylidenfluorid-Copolymer sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Walze oder ein Gummituch für eine Druckmaschine mit einem Bezug aus einem elastomeren Material mit einer äußeren Oberfläche als Feuchtmittel- und/oder Verdruckmittelübertragungseinrichtung für Druckmaschinen zur mittelbaren oder unmittelbaren Übertragung eines Feucht- und/oder Verdruckmittels auf einen Druckträger und die Verwendung einer derartigen Walze bzw. Gummituch und eine Druckmaschine mit einer derartigen Walze bzw. Gummituch (allgemein auch Drucktuch genannt).
  • Derartige Walzen oder Gummitücher für Druckmaschinen werden beispielsweise beim Offsetdruck eingesetzt. Das Verdruckmittel, beispielsweise eine übliche Druckfarbe, wird hierbei aus einem Reservoir über ein Farbwerk auf eine Druckplatte übertragen, auf welcher das jeweilige Bild zumeist durch ein fotomechanisches Verfahren aufgebracht ist. Die bebilderten Bereiche der Druckplatte nehmen die Farbe an, so dass das Druckbild auf ein Gummituch übertragen werden kann, welches ebenfalls auf einem Zylinder aufgespannt ist. Von dem Gummituch wird die Druckfarbe auf den jeweiligen Druckträger, d.h. das zu bedruckende Material wie beispielsweise eine Papierbahn, eine Folie oder einen anderen Gegenstand übertragen. Gleichzeitig wird die Druckplatte mit einem Feuchtmittel beaufschlagt, welches aus einem Reservoir durch ein Feuchtmittelwerk herangeführt wird. Das Feuchtmittel belegt die nicht bebilderten Bereiche der Druckplatte, so dass diese keine Druckfarbe annehmen, wodurch das Druckbild entsteht. Das Feuchtmittel ist meist Wasser, welches Zusätze wie Alkohole oder andere Additive aufweisen kann. Feuchtwerk und Farbwerk bestehen hierbei jeweils aus einer Mehrzahl von Walzen, wobei teilweise Walzen mit einem elastomeren Bezug gegen Walzen mit metallischer, keramischer oder Kunststoffoberfläche arbeiten, um in dem Walzenspalt (Nipp) das Verdruckmittel bzw. das Feuchtmittel zu homogenisieren, in gleichmäßiger Schicht aufzubereiten und letztlich auf die Druckplatte und das Gummituch zu übertragen.
  • Die Walzen mit elastomerem Bezug müssen einer Vielzahl von Anforderungen genügen, insbesondere definierte mechanische Eigenschaften wie Härte, Benetzbarkeit mit dem Verdruckmittel bzw. dem Feuchtmittel, mechanische und chemische Beständigkeit, Abrasionsbeständigkeit, gute Reinigbarkeit und dergleichen aufweisen.
  • Besondere Probleme bereitet ferner eine definierte Überführung von Farbmittel und Feuchtmittel von dem jeweiligen Farbmittel- und Feuchtmittelreservoir über das jeweilige Farb- und Feuchtwerk zu dem Druckzylinder hin. So hat es sich herausgestellt, dass verschiedentlich keine definierte Übertragung von Feuchtmittel und/oder Verdruckmittel auf den Druckzylinder und letztlich auf den Gummituchzylinder erfolgt, was als "Überemulgierung" der Farbmittel-Feuchtmittel-Emulsion bezeichnet wird, d.h. es wird zu viel Feuchtmittel, insbesondere Wasser, in das Verdruckmitttel eingearbeitet. Dies hat zur Folge, dass letztlich auf dem Druckzylinder sowie auch auf dem Gummituch die mit Farbe bzw. die mit Feuchtmittel belegten Bereiche nicht exakt voneinander separiert sind und somit auf dem bedruckten Druckträger wie z.B. einer Papierbahn unscharfe Konturen, Schlieren oder dergleichen die Druckqualität vermindernden Erscheinungen auftreten. Die "Überemulgierung" wird teilweise auf schwankende Prozessbedingungen des Druckvorganges zurückgeführt, wie beispielsweise auch Klima- oder Temperaturschwankungen im Druckwerk, die jedoch nur schwer hinsichtlich ihrer Verfahrensparameter bestimmbar und reproduzierbar sind. Es besteht somit ein Bedürfnis, die Druckqualität zu verbessern und ein zeitlich sehr konstant bleibendes Druckergebnis zu ermöglichen.
  • Ferner weisen bekannte Walzen verschiedentlich Nachteile hinsichtlich des Rückspaltverhaltens auf, d.h. das Verdruckmittel wird in dem Walzenspalt nicht optimal auf die nächstfolgende Walze übertragen sondern auf der Walze zurückgeführt. Dies führt letztlich zu einer unerwünschten Verteilung der Farbe und kann auch zu einer unerwünschten Überführung der Farbe in das Feuchtwerk führen. Bei einem Farbwechsel kann ferner die ursprüngliche Farbe von der Walze oder dem Gummituch etwas angenommen und auf die nachfolgende Druckeinheit übertragen werden, was zu unerwünschten Farbabweichungen führen kann. Diese Probleme sind ebenfalls noch nicht zufriedenstellend gelöst. Ferner gilt es, das Rückspaltverhalten der Walzen weiter zu verbessern.
  • Des weiteren ist es erwünscht, ausgehend von Walzen mit in den elastomeren Walzenbezug eingearbeiteten Hilfsstoffen wie fluorierten Polyolefinen die Langzeitstabilität der Walze und damit die Standzeit der Druckmaschine sowie den Wartungsaufwand derselben weiter zu verbessern.
  • Ferner ist zu berücksichtigen, dass die Walzen bzw. Gummitücher in Druckmaschinen mit einem elastomeren Bezug einem Verschleiß unterworfen sind, welcher zu einer Veränderung der Oberflächeneigenschaften der Walze bzw. des Gummituches führt, wie beispielsweise zu einer sich über lange Zeiträume verändernden Rauhigkeit und sich verändernden Benetzungseigenschaften gegenüber dem Verdruckmittel bzw. dem Feuchtmittel. Hierdurch wird es erforderlich, in gewissen zeitlichen Abständen den Walzenbezug auszutauschen und den Walzenkern mit einem neuen Bezug zu überziehen. Dies führt zu Stillstandzeiten und ist auch kostenaufwändig, da der Bezug vollständig zu entfernen und der Walzenbezug komplett neu aufzubauen ist.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Feuchtmittel- und/oder Verdruckmittelübertragungseinrichtung in Form einer Walze oder eines Gummituches für Druckmaschinen bereitzustellen, welche die oben genannten Probleme löst, insbesondere über lange Zeiträume auch bei sich ändernden Prozessbedingungen wie Klima- oder Temperaturschwankungen ein praktisch optimales Druckergebnis ermöglicht, insbesondere auch hinsichtlich der Farbqualität im Mehrfarbendruck, die ein ausgezeichnetes Rückspaltverhalten aufweist, eine deutlich erhöhte Lebensdauer bei unveränderten Eigenschaften insbesondere hinsichtlich der Härte und der Benetzbarkeit mit Feuchtmittel und/oder Verdruckmittel aufweist und die eine einfache Wiederherstellung bei betriebsbedingtem Verschleiß ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird eine Walze oder ein Gummituch als Farbmittel- und/oder Verdruckmittelübertragungseinrichtung bereitgestellt, welche(s) eine durchgehende, den Bezug aus elastomerem Material überdeckende Oberflächenbeschichtung aufweist, die ein Fluoroelastomer enthält oder vollständig aus diesem besteht und wobei vorzugsweise die Oberflächenbeschichtung eine Schichtdicke von kleiner/gleich 100 µm und/oder eine Rauhigkeit Ra von kleiner/gleich 1 µm aufweist. Das Fluoroelastomer kann ein oder mehrere Elastomere ausgewählt aus der Gruppe elastomerer Fluorokautschuk, Polyfluoralkoxyphosphazen oder Polyfluorsilicon sein. Insbesondere sei im folgenden unter einem Fluorelastomer stets jeweils explizit auch ein elastomerer Fluorokautschuk verstanden, der eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Fluoroelastomers darstellt.
  • Im Gegensatz zu beispielsweise teflonbeschichteten Walzen wird durch das erfindungsgemäße Fluoroelastomer eine Oberflächenbeschichtung bereitgestellt, die wie auch der die Beschichtung tragende Bezug selber aus einem elastomeren Material besteht. Hierdurch ist eine besondere Anpassung der Walzenbeschichtung zu dem Bezug aus elastomerem Material gegeben, wozu beispielsweise Teflonbeschichtungen wie z.B. PTFE, Teflon FEP ® (Tetrafluoroethylen-Hexafluoroproylen-Coplymerisat) oder andere Beschichtungen aus nicht-elastomeren bzw. plastisch verformbaren Polymeren wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid und dergleichen völlig ungeeignet wären, so dass eine hohe dynamische Belastbarkeit der Walzenoberfläche gegeben ist, was sowohl für die Verdruckmittelverarbeitung im Walzenspalt zweier gegeneinander arbeitender Walzen (Nipp) als auch im Falle von Gummitüchern von wesentlicher Bedeutung ist. Durch die vergleichsweise dünne Oberflächenbeschichtung werden so die elastischen und/oder dynamischen Eigenschaften des Bezuges praktisch nicht beinflusst.
  • Ferner konnte festgestellt werden, dass durch die erfindungsgemäße Verwendung derartiger Beschichtungen aus Fluoroelastomer, insbesondere durch einen Fluorokautschuk, ein sehr definierter und stets gleichbleibender Transport des Verdruckmittels bzw. Feuchtmittels erzielt werden kann, so dass Überemulsionen des Verdruckmittels mit Feuchtmitteln, die zu Einbußen der Druckqualität führen, zuverlässig auch bei unterschiedlichsten Prozessbedingungen vermieden werden können. Hierdurch kann die Druckqualität verbessert und insbesondere auch störende Einflüsse durch sich ändernde äußere Bedingungen oder Verfahrensparameter auf das Druckergebnis vermieden werden. Der Druckprozess kann somit mit einer erhöhten Prozessstabilität durchgeführt werden, auch z.B. bei schwankenden äußeren Bedingungen wie Temperaturschwankungen, und ergibt über lange Zeiträume ein stets optimales Druckergebnis mit exakten Übergängen zwischen bebilderten und unbebilderten Bereichen. Dies wird weiter dadurch gefördert, dass erfindungsgemäße Walzen oder Gummitücher praktisch keine Neigung zur oberflächlichen Anlagerung hydrophilierender Substanzen aus Reinigern, von Pigmenten oder Calciumkomplexen aus Papierstrich oder Farbe oder dergleichen aufweisen. Diese Vorteile bestehen insbesondere auch gegenüber Walzen, bei welchen in den Elastomerbezug lediglich fluorierte Polyolefine eingearbeitet wären und das Grundelastomer des Bezuges einen Teil der Walzenoberfläche bilden würde. Derartige Walzen würden die der Erfindung zugrunde liegenden Probleme nicht lösen.
  • Ferner weisen erfindungsgemäße Walzen ein hervorragendes Rückspaltverhalten auf, welches dasjenige von Walzen, bei welchen beispielsweise in einen elastomeren Bezug fluorierte Polyolefine eingearbeitet sind und somit hohe Anteile der Walzenoberfläche durch das Grundelastomer bereitgestellt werden, deutlich übersteigt. Hierbei wird durch die erfindungsgemäße Oberflächenbeschichtung erzielt, dass eine Feuchtwalze praktisch keine Verdruckmittel wie z.B. Farbe in das Feuchtwerk zurückspaltet und andererseits eine beschichtete Farbwalze praktisch kein Wasser in das Farbwerk zurückspaltet, wodurch jeweils Überemulsionen vermieden werden. Ferner wird bei Farbwalzen der "stehende" Farbspeicher in einem Farbwerk reduziert und damit die Farbe schneller umgesetzt. Ein erfindungsgemäßes Gummituch spaltet ferner von der bilderzeugenden Druckplatte kein Wasser ab, was zu niedrigeren Wassereinstellungen im Nassoffsetprozeß führt und Überemulsionen vermeidet, und spaltet andererseits von dem frisch bedruckten Druckträger keine Farbe aus der vorhergehenden Druckeinheit zurück, was eine wesentlich genauere Farbtonführung ermöglicht. Überraschenderweise erfüllt die erfindungsgemäße Oberflächenbeschichtung je nach Anwendungsfall die genannten Anforderungen gleichermaßen.
  • Ferner zeigt das erfindungsgemäße Gummituch eine deutliche Verringerung der Papierbahnverformung im Curlingtest (beispielsweise beschrieben als Rollneigungs- und Wölbungstest in DIN 6723 und DIN 6724). So zeigen herkömmliche Gummitücher in der Regel eine Wölbung (auch "Lockenhöhe" genannt) von 35 mm, im besten Falle von 15 mm, wohingegen erfindungsgemäße Gummitücher eine Wölbung von ≤ 10 mm, ohne weiteres auch ≤ 8 oder ≤ 5 mm aufweisen können (jeweils bei 50 Bogen, Volltondichte ca. 1.50 DV Cyan). Hierdurch ist eine wesentlich genauere Farbtonführung möglich und Abrißdoublierungen werden sicher vermieden.
  • Ferner wird durch das erfindungsgemäße Gummituch gegenüber herkömmlichen Gummitüchern beim Mehrfarbendruck eine wesentlich bessere Druckqualität hinsichtlich der Farbgebung und Farbtonführung des Druckerzeugnisses erzielt. Dies wird auf eine besonders hohe Punktgenauigkeit der Verdruckmittelübertragung erzielt, die zu einer hohen Farbgenauigkeit des Druckerzeugnisses führt. Dies ist insbesondere beim Mehrfarbendruck von entscheidender Bedeutung, da die Punktgenauigkeit der rasterartigen Übertragung der einzelnen Farbpunkte unterschiedlicher Farbe für das Druckergebnis von herausragender Bedeutung ist. Dies wird auf die besondere Wechselwirkung des Druckträgers mit dem Gummituch zurückgeführt, die zudem überraschenderweise einen besonders ruhigen Lauf des Druckmittelträgers ergibt, der zudem höhere Druckgeschwindigkeiten ermöglicht. Ohne durch die Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass dies auf die besonderen physikochemischen Eigenschaften der Gummituchbeschichtung und deren Oberfläche wie die besonders niedrige Rauhigkeit und die elastischen Eigenschaften der Deckschicht zurückzuführen ist, wobei auch aufgrund der geringen Dicke die Beschichtung praktisch keinen Einfluss auf das Deformationsverhalten der Bezuges hat, was von wesentlicher Bedeutung ist.
  • Ferner wird durch die Beschichtung aus einem Fluoroelastomer, insbesondere Fluorokautschuk, eine Walze bereitgestellt, die eine besonders hohe Lebensdauer aufweist und über die Lebensdauer praktisch keine Veränderungen in ihren Eigenschaften wie z.B. Oberflächenbeschaffenheit, Benetzungs- und Quellverhalten gegenüber Druckmittel und/oder Feuchtmittel, Übertragung des Verdruck- und/oder Feuchtmittels auf nachfolgende Einrichtungen der Druckmaschine wie eine nachgeschaltete Walze oder ein Gummituch, Reinigungseigenschaften usw. aufweist. Dies wird vermutlich darauf zurückgeführt, dass Fluoroelastomere, insbesondere Fluorokautschuke, unter den Prozessbedingungen gegenüber einer Vielzahl von Stoffen wie beispielsweise Lösungsmitteln der Verdruckmittel, Weichmachern der elastomeren Bezüge o. dgl. als Diffusionsbarriere wirken. So wird gleichzeitig eine Eindiffusion von Lösungsmittelbestandteilen des Verdruckmittels in die Walze als auch eine Herausdiffusion von Weichmachern aus der Walze wirksam über lange Zeiträume verhindert, so dass eine überaus konstante Prozessführung möglich ist. Es versteht sich, dass die Fluoroelastomerbeschichtung vorzugsweise weichmacherfrei ist.
  • Ferner sind erfindungsgemäße Walzen und Gummitücher besonders leicht zu reinigen, insbesondere auch von Echtfarben und metallpigmenthaltigen Farben, wie sie im Offset-Druck verwendet werden, wodurch Stillstandzeiten deutlich reduziert werden. Insbesondere ergibt sich auch eine sehr deutliche Einsparung an mineralölbasierenden Reinigern und der Einsatz von wasserbasierenden Reinigern wird überhaupt erst ermöglicht.
  • Die Oberflächenbeschichtung ist vorzugsweise in ihrem Tiefenprofil homogen, d.h. weist keine Gradienten hinsichtlich ihren physikalischen Eigenschaften wie Härte, Vernetzungsgrad und/oder ihrer Zusammensetzung auf. Entsprechendes kann auch für den elastomeren Bezug gelten.
  • Das Fluroelastomer bedeckt vorzugsweise vollständig den elastomeren Bezug zumindest im Arbeitsbereich der Walze oder des Gummituches, vorzugsweise über die gesamte Oberfläche von Walze oder Gummituch. Vorzugsweise ist die außenliegende Oberfläche der Fluoroelastomerbeschichtung unstrukturiert und möglichst glatt und eben, beispielsweise mit einer mittleren Rautiefe Ra gemäß EN ISO 4287 oder gemäß DIN 4768 von jeweils ca. ≤ 1 µm, ≤ 0,4-0,5 µm, ≤ 0,25 µm oder ≤ 0,1 µm.
  • Vorzugsweise ist die Fluoroelastomerbeschichtung, vorzugsweise zugleich auch der elastomere Bezug, praktisch oder vollständig porenfrei. Vorzugsweise stellt die Fluroelastomerbeschichtung die mit dem Verdruckmittel in Kontakt kommende äußerste Oberfläche der Walze oder des Gummituches dar, gegebenenfalls kann jedoch auch eine weitere Beschichtungslage in Art einer Deckschicht vorgesehen sein. Gegebenenfalls können zwischen der Fluroelastomerbeschichtung und dem elastomeren Bezug Zwischenschichten vorgesehen sein, vorzugsweise ist jedoch bis auf eine Haftmittel- oder Primerschicht keine weitere Zwischenschicht vorgesehen.
  • Enthält die das Fluoroelastomer enthaltende Walzenbeschichtung weitere partikelförmige Bestandteile wie Füllstoffe und/oder nicht-elastomere Polymere so wird vorzugsweise durch das Fluoroelastomer eine zusammenhängende Matrix bereitgestellt, die die anderen Bestandteile aufnimmt, so dass eine durchgehende Raumnetzstruktur aus dem Fluoroelastomer gebildet wird und die Beschichtung insgesamt über ihre radiale und beiden lateralen bzw. umfänglichen Erstreckungsrichtungen elastomere Eigenschaften aufweist. Vorzugsweise ist die Beschichtung frei von partikelförmigen, einschließlich faserförmigen, Füllstoffen.
  • Es versteht sich, dass der elastomere Bezug auf einem stabilen Walzenkern aufgebracht ist, der beispielsweise aus einem Metall oder einem anderen formstabilen Material besteht. Vorzugsweise ist der elastomere Bezug, gegebenenfalls bis auf eine Haftmittel- oder Primerschicht, unmittelbar auf dem Walzenkern aufgezogen, gegebenenfalls können jedoch auch Zwischenschichten vorgesehen sein. Im Falle eines Gummituchs ist dieses zumeist nur einseitig mit einem elastomeren Bezug beschichtet, wobei auch mehrere Gewebelagen vorgesehen sein können.
  • Das Fluorelastomer, insbesondere der elastomere Fluorokautschuk, liegt in der Oberflächenbeschichtung vorzugsweise mit einem Gehalt von ≥ 40-50 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 75 oder ≥ 85 oder ≥ 90 oder 95 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-Teile der Beschichtung vor. Die Oberflächenbeschichtung kann vollständig aus dem Fluorelastomer, insbesondere dem elastomeren Fluorkautschuk, bestehen. Die genannten Anteile an Fluorelastomer bzw. Fluorkautschuk können sich alternativ jeweils auf 100 Gew.-Teile Elastomer oder Polymer der Beschichtung beziehen.
  • Besonders bevorzugt ist das Fluoropolymer bzw. der der Fluorokautschuk aus einem Fluorokautschuklatex gebildet. Derartige Latices sind insbesondere aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften vorteilhaft, was insbesondere das Verhindern von Überemulsionen und die Eigenschaften als Diffusionsbarriere für Lösungsmittel, Weichmachern oder dergleichen betrifft. Als Latex wird im Sinne der Erfindung eine kolloidale Dispersion eines Polymeren in einem wässrigen Medium verstanden. Der Latex oder das Polymer kann natürlich oder synthetisch hergestellt sein. Der Latex kann durch Emulsionspolymerisation geeigneter Monomere oder durch Dispergieren von Polymeren in einem Dispersionsmittel hergestellt sein. Die dispergierten Teilchen können einen mittleren Durchmesser von ca. 0,2 bis ca. 1 oder bis ca. 2 oder 5-10 nm, z.B. ca. 0,5 nm, haben, ohne hierauf beschränkt zu sein. Der Latex kann Zusatzstoffe wie Dispersionsmittel usw. enthalten.
  • Ferner hat es sich herausgestellt, dass Fluoroelastomere, insbesondere Fluorokautschuke und besonders solche auf Basis von Fluorolatices, ein besonders geringes Speicherverhalten bezüglich der Aufnahme und Speicherung des Verdruckmittels oder von Komponenten von diesen und/oder von Feuchtmittelkomponenten wie Alkoholen oder dergleichen aufweisen.
  • Das Fluoroelastomer, insbesondere der Fluorokautschuk, weist vorzugsweise einen hohen Fluorgehalt auf, wobei auch andere Halogene, insbesondere Chlor, vorhanden sein können. Das atomare Verhältnis von Halogen zu Wasserstoff (insbesondere Fluor zu Wasserstoff) kann ≥ 3:1, insbesondere ≥ 4,5 oder 5 : 1, vorzugsweise ≥ 6 oder ≥ 7 : 1, beispielsweise ≥ 8 : 1 oder 9 : 1, gegebenenfalls auch ≥ 15:1 sein. Vorzugsweise ist das Fluorelastomer (Fluorokautschuk) nicht perhalogeniert/ perfluoriert sein, so dass ein signifikanter Wasserstoffgehalt vorliegt, d.h. das Polymer ist nicht perfluoriert/ perhalogeniert, wodurch die Hydrophobie und Oleophilie der Walzenoberfläche besonders günstig eingestellt werden kann. Beispielsweise kann das Atomverhältnis Wasserstoff : Halogen (insbesondere jeweils Wasserstoff : Fluor) ≥ 1 : 40 bzw. ≥ 1 : 19 oder ≥ 1 : 15 bzw. ≥ 1 : 9,5 sein. Vorzugsweise beträgt der atomare Fluoranteil am Gesamthalogengehalt des Fluoroelastomers oder Fluorokautschuks oder der diesen enthaltenden Oberflächenbeschichtung insgesamt ≥ 75:25, vorzugsweise ≥ 90:10 oder 95:5. Besonders bevorzugt ist das gesamte Halogen des Fluoroelastomers (Kautschuks) oder der Oberflächenbeschichtung Fluor.
  • Der Fluorgehalt des elastomeren Fluoropolymers bzw. des Flurolatex kann ferner ca. 64 Gew.-% bis ca. 74 oder ca. 75 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise größer/gleich ca. 66 oder 67 Gew.-% und/oder kleiner/gleich 76 Gew.-% betragen, beispielsweise ca. 66 bis ca. 72 Gew.-%, besonders bevorzugt ca. 66 bis ca. 70 Gew.-%, insbesondere ca. 68 Gew.-% betragen (Angaben jeweils bezogen auf die Beschichtung). Der hier genannte Fluorgehalt kann sich gegebenenfalls auch jeweils auf die polymeren Bestandteile der Oberflächenbeschichtung oder die Oberflächenbeschichtung insgesamt beziehen.
  • Das Fluoroelastomer bzw. der Fluorokautschuk kann ein elastisches Terpolymer enthalten oder darstellen.
  • Besonders bevorzugt enthält der Fluorokautschuk ein Fluoroterpolymer, welches somit drei unterschiedliche Monomere aufweist, oder besteht aus diesem. Besonders bevorzugt ist das Terpolymer ein Vinylidenfluorid-Terpolymer, insbesondere Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Vinylidenfluorid-Terpolymer (TFE-HFP-VDF). Gegebenenfalls kann die Beschichtung andere Fluorocoplymere (aus 2 verschiedenen Monomeren) oder -terpolymere enthalten. Vorzugsweise ist der Gew.-Anteil an Terpolymeren in der Beschichtung größer als der Gehalt an Copolymeren, vorzugsweise liegt TFE-HFP-VDF in höheren Gewichtsanteilen vor als andere Coplymere oder Terpolymere oder polymere Bestandteile, jeweils einzeln oder in Summe. In der Beschichtung oder in dem Terpolymer fluoriertes Olefinmonomere und Vinylfluorid- und/oder Vinylidenfluoridmonomere enthalten sein, die in einem Anteil von insgesamt 5 bis 90 Gew.-% auf 100 Gew.-Teile Elastomer bzw. Terpolymer enthalten sein können.
  • Vorzugsweise enthält die Fluoroelastomer-Oberflächenbeschichtung das Fluorpolymer, insbesondere TFE-HFP-VDF, in einem Gehalt von 5 bis 100 Gew.-%, beispielsweise 10 bis 98 Gew.-%, beispielsweise ≤ 80 oder ≤ 75 oder ≤ 50 Gew.-% bezogen jeweils auf 100 Gew.-Teile der Beschichtung. Vorzugsweise ist das Fluorelastomer, insbesondere TFE-HFP-VDF, jeweils in einem Anteil von ≥ 10 Gew.-% oder ≥ 20 oder ≥ 30 oder ≥ 50 oder ≥ 70 oder ≥ 80 Gew.-% enthalten. Die Gewichtsanteile können sich jeweils alternativ auf 100 Gew.-Teile Polymer der Beschichtungszusammensetzung beziehen.
  • Der Fluorokautschuk enthält vorzugsweise Vinylfluorid- und/oder Vinylidenfluorid-Monomer-Einheiten. Der Anteil an Vinylfluorid und/oder Vinylidenfluorid-Monomeren bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymer oder alternativ bezogen auf das Gesamtgewicht an Fluoroelastomer in der Beschichtung kann 5 bis 90 Gew.-% betragen, gegebenenfalls ≤ 75 Gew.-%, oder ≤ 50 oder 30 Gew.-%. Der Gehalt an Vinylfluorid und/oder Vinylidenfluorid in dem Fluorokautschuk kann insbesondere in dem Bereich von 5 bis 40 Gew.-% oder 10 bis 40 Gew.-% oder 10 bis 30 Gew.-% liegen. Die genannten Gehalte können sich jeweils auf den Gehalt an Vinylfluorid einerseits oder Vinylidenfluorid andererseits beziehen. Gegebenfalls können sich die Gehalte an Vinyliden- und/oder Vinylfluorid oder jeweils an Vinylfluorid oder Vinylidenfluorid auf den Gewichtsanteil in der Oberflächenbeschichtung insgesamt beziehen.
  • Alternativ oder zusätzlich zu dem Gehalt an Vinylfluorid und/oder Vinylidenfluorid in dem Fluorokautschuk kann mindestens ein, zwei oder mehr Monomere einer anderen -C=C- ungesättigten Monomeren Einheit enthalten sein, wobei das Monomere jeweils Fluor enthält, gegebenenfalls neben einem anderen Halogen wie insbesondere Chlor, insbesondere jeweils perfluoriert ist. Derartige ungesättigte Monomere können beispielsweise ein oder mehrere Monomere ausgewählt aus der Gruppe Tetrafluoroethylen, Trifluoroethylen, Trifluorochloroethylen, Pentafluoropropylen, Pentafluorochloropropylen, Hexafluoropropylen, Vinylfluorid sein. Gegebenenfalls können zusätzlich oder alternativ ein oder mehrere der Monomere ausgewählt sein aus der Gruppe Fluoropropylvinylether, Fluoroethylvinylether oder Fluoromethylvinylether, insbesondere jeweils als Perfluoroverbindung, wobei gegebenenfalls auch ein oder mehrere Fluoratome durch ein anderes Halogen, insbesondere Chlor ersetzt sein können. Gegebenenfalls kann die Beschichtung ein Hexafluoropropylen-Vinylidenfluorid-Coplymer oder ein Tetrafluoroethylen-Vinylidenfluorid-Coplymer enthalten. Ein oder mehrere der Monomere aus den beiden oben genannten Gruppen können jeweils einzeln oder insgesamt in einem Anteil von 5 bis 80 Gew.-%, gegebenenfalls ≤ 75 oder ≤ 50 oder ≤ 30 Gew.-% bezogen auf jeweils 100 Gewichtsteile Polymer der Beschichtungszusammensetzung enthalten sein, beispielsweise in einem Bereich von 5 bis 20 Gew.-% oder zwischen 10 und 20 Gew.-%. Gegebenenfalls können sich die oben genannten Anteile auch auf 100 Gewichtsteile Fluoroelastomer beziehen. Gegebenenfalls können sich die oben genannten Anteile auch auf 100 Gewichtsteile der Oberflächenbeschichtung beziehen, die auch weitere Komponenten wie Füllstoffe oder dergleichen enthalten kann.
  • Das elastomere Fluorpolymer kann ein Blockpolymer oder gegebenenfalls ein statistisches Polymer sein.
    Das Gerüst des elastomeren Fluorokautschuks und/oder anderer polymerer Bestandteile der Beschichtung, vorzugsweise sämtlicher Polymere der erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtung oder die Beschichtung insgesamt, kann jeweils frei von Heteroatomen sein, insbesondere frei von Ether-, Ester-, Amin-, Silan-, Acrylat- und/oder Methacrylatgruppen sein, insbesondere auch praktisch oder im wesentlichen frei von O-, N- und/oder Si-Atomen sein. Insbesondere kann das Gerüst der Polymere jeweils ein praktisch reines Kohlenstoffgerüst sein. Der Fluorokautschuk und andere polymere Komponenten und gegebenenfalls auch Hilfsstoffe wie Dispersionsmittel und Haftvermittler usw. können im Wesentlichen oder vollständig frei sein von funktionellen Gruppen, insbesondere Seitengruppen, O-, N- und/oder Si-Atome enthalten, wie z.B. Ethergruppen, oder frei von Heteroatomen ausgenommen Halogen sein. Dies bezieht sich jeweils vorzugsweise auf den unvernetzten Kautschuk ohne Berücksichtigung entsprechender Vernetzer oder sonstiger Hilfsstoffe. Vorzugsweise enthält der Fluorokautschuk jedoch halogenierte, insbesondere perhalogenierte Alkylseitengruppen, wobei Halogen jeweils Fluor sein kann, insbesondere -CF3 und -C2F5 Gruppen.
  • Vorzugsweise liegen weniger als 10 oder 5%, vorzugsweise weniger als 1% oder 2% der Atome des Fluoroelastomers bzw. der Fluorokautschuks jeweils bezogen auf 100 Kohlenstoffatome des Elastomers in ungesättigten Gruppen vor, besonders bevorzugt weist das Fluoroelastomer (Fluorokautschuk) praktisch keine ungesättigten Gruppen auf.
  • Die elastomere Fluoroelastomer(Fluorokautschuk)-beschichtung kann gegebenenfalls auch nicht-fluorierte Elastomere enthalten, beispielsweise in einem Anteil von ≤ 20 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 10 Gew.-%, besonders bevorzugt ≤ 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Polymer. Solche Elastomere können nichtfluorierter Kautschuk oder andere Stoffe sein, wie sie auch als Grundmaterial für den elastomeren Bezug verwendbar sind. Vorzugsweise liegt jedoch sämtliches Elastomer als Fluoroelastomer einschließlich Co- oder Terpolymer desselben vor.
  • Ferner kann es bevorzugt sein, wenn die elastomere Fluorobeschichtung wenigstens ein oder mehrere zusätzliche nicht-elastomere Polymere, insbesondere nicht-elastomere Fluoropolymere, enthält, die jeweils auch andere Halogenatome, insbesondere Chlor, enthalten können, vorzugsweise als Halogen jedoch ausschließlich Fluor. Das nicht-elastomere Polymer kann teilfluoriert oder perfluoriert sein. Das nicht-elastomere Polymer kann beispielsweise ein perfluoriertes Polyolefin, insbesondere Polytetrafluoroethylen (PTFE), sein. Die nicht-elastomeren Polymere können in der Beschichtungszusammensetzung mit einem Anteil von ≤ 50 oder 75 Gew.-%, ≤ 20 Gew.-%, gegebenenfalls ≤ 10 oder ≤ 5 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymer der Fluoroelastomerbeschichtung vorliegen, wobei die Beschichtungszusammensetzung auch praktisch frei von derartigen nicht-halogenierten oder nicht-fluorierten Polymeren sein kann.
  • Die nicht-elastischen und/oder nicht-fluorierten Polymere können dispers, insbesondere feindispers, in der elastomeren Beschichtung verteilt sein, beispielsweise mit einer Größe der Bereiche dieser Polymere mit einen mittleren Durchmesser von kleiner/gleich ca. 0,2 nm, bis ca. 1 oder bis ca. 2 oder 5-10 nm, z.B. ca. 0,5 nm, haben, ohne hierauf beschränkt zu sein. Diese Bereiche können fließend in das umgebende Polymer übergehen oder praktisch mit diesem verschmolzen sein.
  • Das nicht-elastomere, insbesondere halogenierte oder fluorierte, Polymer kann in einem Anteil von 5 bis 80 Gew.-% oder gegebenenfalls auch mehr, insbesondere in einem Anteil von ≤ 60 Gew.-%, ≤ 40 oder ≤ 20 oder ≤ 10 Gew.-% in der elastomeren Fluorobeschichtung enthalten sein, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymer. Die Beschichtungszusammensetzung kann gegebenenfalls jedoch auch frei von derartigen nicht-elastomeren Polymeren bzw. Fluoropolymeren sein.
  • Der elastomere Bezug der Walze oder des Gummituchs kann insbesondere aus einem oder mehreren Elastomeren ausgewählt aus der folgenden Gruppe bestehen: natürlicher Kautschuk (NR), Ethylenkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM, EPM), StyrolButadien-Kautschuk (SBR), Acrylnitryl-Butadien-Kautschuk (NBR, HNBR, XNBR), Butylkautschuk, Polychloroprenkautschuk, Polyurethankautschuk (PUR), Polyacrylatkautschuk (ACM), Epichlorhydrinkautschuk, Silikonkautschuk, ohne hierauf beschränkt zu sein. Im Falle von Gummitüchern besteht der elastomere Bezug zumeist aus NBR, FKM oder Acrylatkautschuk. Es versteht sich, dass allgemein das Grundelastomer des Bezuges verschieden von dem der fluoroelastomeren Beschichtung sein kann.
  • Der Bezug aus elastomerem Material kann sowohl bei einer erfindungsgemäßen Walze als auch einem Gummituch eine Härte von ca. 15 bis ca. 100 Shore A, beispielsweise ca. 15 oder 20 Shore A bis ca. 60 oder 85 Shore A, insbesondere in dem Bereich von ca. 20 bis ca. 40 Shore A aufweisen. Im Falle eines Gummituchs beträgt die Härte des die Beschichtung tragenden Bezugs vorzugsweise ca. 50-60 Shore A bis ca. 80-90 SHore A
  • Die Härte der elastomeren Oberflächenbeschichtung kann verschieden, d.h. größer oder kleiner, als die Härte des diese tragenden elastomeren Bezuges sein. Der Vernetzungsgrad der elastomeren Oberflächenbeschichtung kann verschieden, d.h. größer oder kleiner, als der Vernetzungsgrad des die Beschichtung tragenden elastomeren Bezuges sein.
  • Die radiale Dicke des Bezuges aus elastomerem Material kann in dem Bereich von ca. 0,5 bis ca. 50 mm oder darüber hinaus betragen, vorzugsweise ist sie größer als ca. 1 mm oder größer als ca. 5 mm, besispielsweise in dem Bereich von 5 bis 15 oder bis 20 mm, was insbesondere für Walzen gelten kann. Im Falle eines Gummituchs kann die Dicke desselben, d.h. die Dicke des elastomeren Bezuges einschließlich der Gewebeeinlage, insbesondere im Bereich von ca. 1 bis ca. 10mm liegen, insbesondere im Bereich von ca. 1 oder 1,5 bis ca. 5mm, beispielsweise im Bereich von ca. 1,5 bis ca. 2,2mm.
  • Die Oberflächenbeschichtung kann weitere übliche Hilfsstoffe enthalten, wie insbesondere Füllstoffe, Pigmente, Alterungsschutzmittel, sowie verschiedene weitere Additive wie Vernetzer, Säurefänger, Benetzungsmittel, Weichmacher oder dergleichen. Vorzugsweise ist die Oberflächenbeschichtung jedoch weichmacherfrei.
  • Die Füllstoffe können in einem Gehalt von ≤ 20 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 10 Gew.-% oder ≤ 5 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-Teile der Beschichtung mit dem elastomeren Fluoropolymer enthalten sein, vorzugsweise ist der Füllstoffgehalt ≤ 2 Gew.-%. Werden Füllstoffe eingesetzt, können diese beispielsweise Siliziumdioxid, Titandioxid, Sulfate wie Barium- oder Calciumsulfat, Carbonate wie Barium- oder Calciumcarbonat, Silikate, Kieselgele, Aluminiumdioxid, Alumosilikate, Faserstoffen wie Glasfasern, Karbonfasern oder dergleichen, gegebenenfalls auch Ruß sein. Insbesondere kann die Fluoroelastomer- bzw. Fluorokautschukbeschichtung praktisch füllstofffrei sein. Unabhängig hiervon kann die Beschichtung im wesentlichen oder vollständig faserfrei sein.
  • Ferner kann die Beschichtung des Fluoroelastomers praktisch frei von partikelförmigen Einlagerungen in das Elastomer sein.
  • Als Fluorokautschuk, insbesondere Fluorokautschuk-Latices, können insbesondere aminisch vernetzbare Typen verwendet werden, aber auch peroxidisch oder bisphenolisch vernetzbare Typen. Geignete Vernetzungsmittel sind vielfältig bekannt, beispielsweise aliphatische Polyamine wie Triethylentetramin, Ethylendiamin, Hexamethylendiamincarbamat, Ethanolamin usw., aromatische Polyamine wie z.B. Phenylendiamin, oder Polyamidamine, Polyole, einschließlich Phenol-Derivate wie Bisphenol, Hydrochinone oder dergleichen, Dicumylperoxid, Dibenzolperoxid; jeweils einschließlich deren Salze. Vielfältige andere Vernetzungssysteme für Fluorokautschuk-Latices sind bekannt, die gegebenenfalls einsetzbar sind.
  • Je 100 Gewichtsteile Fluoropolymer können beispielsweise 0,5 bis 5, beispielsweise ca. 1 bis 2 Gew.-Teile Vernetzer auf 100 Teile zu vernetzendes Polymer eingesetzt werden, ohne hierauf beschränkt zu sein.
  • Es versteht sich, dass zwischen der elastomeren Fluorokautschuk-Oberflächenbeschichtung und dem elastomeren Bezug eine Haftmittel- bzw. Primerschicht angeordnet sein kann, wozu geeignete Primer wie beispielsweise Silan-haltige Primer eingesetzt werden können.
  • Die radiale Dicke der elastomeren Fluorobeschichtung kann in dem Bereich von z.B. 1 µ bis 1 mm liegen, ohne hierauf beschränkt zu sein, beispielsweise im Bereich von 10 µ bis 1 mm. Vorzugsweise liegt die Dicke der Oberflächenbeschichtung in dem Bereich von 1, 5 oder 10 µ bis 100 µ. Beispielsweise ist die Schichtdicke ist ≤ 10 µ oder ≤ 20-30 µ oder ≤ 40-50 µ.
  • Die Fluoroelastomerschicht, insbesondere Fluorokautschukschicht, kann gegenüber reinem Wasser einen Benetzungswinkel von ≥ 80°, bevorzugt ≥ 90° oder ≥ 100° aufweisen (Standardbedingungen NTP). Die Fluoroelastomerschicht, insbesondere Fluorokautschukschicht, kann gegenüber Diiodmethan einen Benetzungswinkel von ≥ 60°, vorzugsweise ≥ 70° oder ≥ 80° aufweisen (Standardbedingungen NTP). Die Benetzungswinkel wurden jeweils mit Geräten der Firma Krüss GmbH Hamburg nach der Sessile Drop Methode durchgeführt.
  • Die Bruchdehnung der Fluoroelastomer(Fluorokautschuk)beschichtung kann > 100%, vorzugsweise > 120% oder > 150% betragen, eventuell auch > 170% (jeweils bestimmt nach DIN 53504). Vorzugsweise hat die Beschichtung eine reversible Dehnbarkeit von > 40-50%, vorzugsweise > 70%, so dass die Walze bzw. Gummituch hohen dynamischen Belastungen aussetzbar ist.
  • Die erfindungsgemäß verwendete Walze/Gummituch kann einen elastomeren Bezug aufweisen, der über zumindest einen Teil der Bezugsschichtdicke einen im Wesentlichen kontinuierlichen Härtegradienten, insbesondere kontinuierlichen Härteabfall in Richtung auf die Mittelachse/Mittelebene von Walze/Gummituch hin, aufweist. Eine Walze mit einem derartigen Bezug ist der DE 101 29 107 zu entnehmen, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Inbezugnahme vollständig mit umfasst ist. Es versteht sich, dass entsprechendes auch für den Bezug eines Gummituchs gelten kann. Vorzugsweise erstreckt sich der Härtegradient über eine Differenz der effektiven Härte der Walzenbeschichtung von mehr als 5 Shore A, vorzugsweise mehr als 10 oder 20 Shore A. Der Begriff der "effektiven Härte" ist im Sinne der DE 101 29 107 definiert. Vorzugsweise ist der Bereich der den Härtegradienten aufweisenden Schicht an der Walzenoberfläche/Gummituchoberfläche angeordnet oder in einem Bereich ausgehend von dieser bis in eine Tiefe von ca. 10 oder ca. 20 µm des Bezuges. Die Schichtdicke des Härtegradienten kann größer/ gleich 0,05 oder größer/gleich 0,1 mm und kleiner/gleich ca. 1 bis ca. 2 mm betragen, aber auch eine größere Schichtdicke aufweisen. Der Härtegradient kann durch einen Gradienten einer oder mehrerer der Komponenten der Walzenbeschichtung erzeugt sein, insbesondere einer oder mehreren Komponenten aus der Gruppe Füllstoffe, Härter, Vernetzungsmittel, Aktivator, Fotoinitiator, Monomere und Oligomere eines polymeren Materials sowie Weichmachers. Besonders bevorzugt ist der Härtegradient durch einen Gradienten des Vernetzungsgrades einer Komponente des Bezugsmaterials erzeugt, insbesondere eines Matrixmaterials desselben. Das Vernetzungsmittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe Peroxid, Schwefel, Halogenid, Schwefelhalogenid oder dergleichen. Insbesondere kann der Härtegradient durch Eindiffusion bzw. Migration eines härteverändernden Stoffes bzw. eines Precursors desselben von der Oberfläche des Walzenbezuges/Gummituchbezuges aus in das Bezugsmaterial eingebracht sein. Es versteht sich, dass sich der Härtegradient auf das Bezugsmaterial der Walze/des Gummituchs ohne Berücksichtigung der aufgebrachten Fluoroelastomerbeschichtung bezieht. Durch die Kombination der Fluoroelastomer-Oberflächenbeschichtung, welche oberflächlich wirkenden Kräfte mitbestimmt, und den beschriebenen Härtegradienten an der Oberfläche bzw. dem oberflächennahen Bereich des Bezugs, der die dynamisch wirkenden Kräfte mitbestimmt, ergeben sich besonders vorteilhafte Eigenschaften von Walze/Gummituch hinsichtlich der Aufbereitung des Feucht-/Verdruckmittels im Nipp (Walzenspalt) bzw. im Spalt zwischen Gummituch und Plattenzylinder bzw. Druckträger andererseits, was auf den Transport und die Aufbereitung des Feucht-/Farbmittels besonders vorteilhafte Auswirkungen hat.
  • Überraschenderweise hat sich die erfindungsgemäße Walze auch als Kaschierwalze einer Kaschieranlage bewährt, da die Walze bei einer Kunststoffkaschierung, insbesondere einer Kaschierung von Polyolefinen wie Polyethylen, keinen Kunststoff bzw. kein Polyethylen annimmt und so zu verbesserten Produkten führt.
  • Die elastomere Oberflächenschicht einer erfindungsgemäßen Walze oder eines Gummituchs können jeweils einer nicht-mechanischen Oberflächenbehandlung unterzogen sein, um die Oberflächeneigenschaften wie z.B. die Benetzungseigenschaften gegenüber dem Verdruck- und/oder Feuchtmittel oder der oben genannten Benetzungswinkel gegenüber Wasser und/oder Diiodmethan zu variieren. Die Oberflächenbehandlung kann insbesondere eine physikalische Behandlung zur Änderung der elektrostatischen Eigenschaften der Oberfläche darstellen. Die Oberflächenbehandlung kann z.B. in Form einer Plasmabehandlung, Coronaentladung und/oder elektrostatischen Entladung durchgeführt werden. Das Plasma kann insbesondere ein oxidierendes oder ein atmosphärisches Plasma sein.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Walze kann eine Walze mit einem elastomeren Bezug herangezogen werden, bei welcher der elastomere Bezug gegebenenfalls durch eine Haftmittelschicht auf einem starren Walzenkern z.B. aus Metall aufgebracht ist. Der elastomere Bezug kann durch ein Lösungsmittel gereinigt werden, mit einem Haftvermittler (Primer), z. B. einem Silan-Primer versehen werden, wobei der Primer in einem geeigneten Lösungsmittel durch geeignete Verfahren wie Sprühen, Pinseln, Rakeln o. dgl. aufgebracht wird. Nach Einwirken des Primers für einen ausreichend langen Zeitraum, z. B. 30 Minuten, bei gegebenenfalls etwas erhöhter Temperatur (z. B. 40° bis 50°), kann das Fluorelastomer (z.B. Fluorokautschuk) als Fluorokautschuk-Latex auf Wasserbasis aufgebracht werden. Die Aufbringung kann durch Sprühen, Pinseln, Tauchen, Rakeln oder dergleichen erfolgen. Die Fluorokautschukschicht kann durch einmaligen Schichtenauftrag hergestellt werden, gegebenenfalls kann zur Erreichung größerer Schichtdicken auch eine mehrfache Auftragung notwendig sein. Der Fluorokautschuk-Latex kann nach Vermischung mit dem Härter bzw. Vernetzungsmittel zusammen mit diesem aufgebracht werden. Gegebenenfalls kann der Latex auch zuvor verdünnt werden. Nach Aufbringung des Fluoroelastomers kann allgemein die Schicht für einen ausreichend langen Zeitraum getrocknet werden, beispielsweise für ein bis zwei Stunden, wobei eine Trocknung nicht immer erforderlich sein muss. Die Trocknung kann bei Raumtemperatur oder bei etwas erhöhter Temperatur erfolgen. Nachfolgend hierzu kann eine Härtung der Fluoroelastomerbeschichtung unter geeigneten Bedingungen erfolgen, insbesondere bei einer erhöhten Temperatur, wie beispielsweise für einen Zeitraum von 1 bis 10 Stunden bei Temperaturen im Bereich von 80° bis 150°, beispielsweise 100° bis 120°, wobei die Bedingungen von dem verwendeten Elastomer bzw. Kautschuk abhängen können. Die Trocknung und/oder Härtung erfolgt somit allgemein bei deiner Temperatur, die höher als die Filmbildungstemperatur des Latex ist. Allgemein kann die Walze ohne mechanische Nachbehandlung der Oberflächenbeschichtung wie Schleifen, Polieren usw. gebrauchstauglich eingesetzt werden.
  • Entsprechendes gilt für die Herstellung eines erfindungsgemäß beschichteten Gummituchs, wobei ein Gummituch mit einer elastomeren Beschichtung, welches eine Tragschicht in Form eines Gewebes, Netzes, Vlieses oder dergleichen aufweisen kann, unter entsprechend geeigneten Bedingungen beschichtet wird.
  • Erfindungsgemäße Walzen können in Druckmaschinen bzw. Druckeinheiten von Druckmaschinen, die jeweils eine unterschiedliche Farbe auf den jeweiligen Druckträger wie z.B. eine Papierbahn aufbringen, als Feuchtmittelübertragungswalze und/oder als Verdruckmittelübertragungswalze eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Walzen können jeweils in dem Feuchtwerk und/oder dem Farbwerk der Druckmaschine angeordnet sein, welches Feuchtmittel bzw. Verdruckmittel im wesentlichen getrennt dem Druckzylinder dem bebilderten Druckträger zuführt, die Walzen können auch Teil eines kombinierten Feucht-/Farbwerkes sein, welches Feuchtmittel und Verdruckmittel dem Druckzylinder als Emulsion zuführen. Die erfindungsgemäßen Walzen können jeweils als Schöpfwalze, Dosierwalze und/oder Duktorwalze ausgeführt sein, vorzugsweise sind sie der Schöpfwalze jeweils nachgeordnet. Dies gilt jeweils sowohl für Feucht- als auch Farbwerk. Es können jeweils eine, mehrere oder sämtliche Walzen von Feucht- und/oder Farbwerk erfindungsgemäß ausgeführt sein. In einem Farbwerk können die erfindungsgemäßen Walzen insbesondere gegen eine Reiberwalze arbeiten, welche eine nicht-elastomere Beschichtung oder eine metallische oder keramische Oberfläche aufweist, die gegebenenfalls zur Modifizierung der Oberflächeneigenschaften beschichtet sein kann, wobei die Härte der Reiberwalze wesentlich höher als die der Walze mit elastomerem Bezug ist und die Reiberwalze eine oszillierende Bewegung in deren Längsrichtung durchführt. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Walzen Feuchttauchwalzen und Feuchtdosierwalzen in Filmfeuchtwerken sein.
  • Ferner kann die erfindungsgemäße Walze eine Kaschierwalze einer Kunststoffkaschieranlage, bei welcher ein Substrat mit einem Kunststoff, insbesondere einem Polyolefin wie Polyethylen, kaschiert wird, sein.
  • Ferner können die erfindungsgemäßen Feuchtmittel- und/oder Farbübertragungseinrichtungen in Form eines Gummituchs ausgeführt sein, welches zumeist in der Druckmaschine auf einen Zylinder aufgespannt ist und von dort das Verdruckmittel auf den Druckträger aufbringt, um diesen zu bedrucken. Das Gummituch ist hierbei zumeist an den Rändern mit Schienen versehen oder auf einer Platte flächig befestigt, z.B. aufgeklebt, um auf dem Gummituchzylinder befestigt werden zu können.
    Die erfindungsgemäßen Feuchtmittel und/oder Farbmittelübertragungseinrichtungen können insbesondere solche von Offset-Druckmaschinen sein, die als Walze und/oder Gummituch in dem jeweiligen Druckwerk der Druckmaschine, welches jeweils ein gegebenes Verdruckmittel verdruckt, vorgesehen sind. Die Druckmaschine kann wie üblich eine Gummituchwascheinrichtung umfassen.
  • Vorzugsweise weist die Walze, die in der Druckmaschine in Feuchtmittel/Verdruckmitteltransportrichtung der erfindungsgemäßen Walze unmittelbar nachfolgt und gegen diese unter Ausbildung eines Walzenspaltes arbeitet, eine höhere Oberflächenspannung als erstere Walze auf.
  • Üblicherweise müssen herkömmliche Walzen nach verschleißbedingtem Abrieb aufwändig wieder aufgearbeitet werden, indem der elastomere Walzenbezug insgesamt ausgetauscht wird, wobei bei gattungsgemäßen Gummitüchern eine Wiederherstellung derselben praktisch nicht möglich ist.
  • Erfindungsgemäße Walzen können demgegenüber nach verschleißbedingtem Abrieb besonders einfach wiederhergestellt werden. Die wiederherzustellende Walze weist zumeist noch eine Oberflächenbeschichtung enthaltend oder bestehend aus Fluorelastomer (Fluorkautschuk) in einer signifikanter Dicke wie z.B. ≥ 5 oder ≥ 10 µm auf. Bei dieser wiederherzustellenden Walze kann die Oberfläche zunächst geringfügig abgeschliffen werden, um eine gleichmäßige und glatte Oberfläche zu erzeugen, wobei vorzugsweise die Fluorelastomerbeschichtung vollständig und noch eine geringe Stärke des darunterliegenden elastomeren Bezuges abgetragen wird, z.B. eine Stärke von ca. 10 µm, gegebenenfalls kann die Fluorelastomerbeschichtung auch nur teilweise abgetragen werden. Anschließend kann das Fluorelastomer bzw. der Fluorokautschuk als Latex durch geeignete Beschichtungsverfahren wieder bis zu der gewünschten Dicke aufgebracht werden, beispielsweise durch Tauchen, Sprühen, Pinseln, Rakeln oder dergleichen. Nach Trocknung und Härtung des Fluoroelastomers bei geeigneten Bedingungen, die denen der Neuherstellung der Walze entsprechen können, ist wieder eine funktionsfähige Walze herstellbar, ohne den elastomeren Bezug vollständig zu entfernen. Zumeist kann auch auf eine weitere Oberflächenbehandlung wie insbesondere Nachschleifen oder Polieren verzichtet werden, auch wenn diese ggf. durchgeführt werden kann. Die Wiederherstellung der Walze ist hierdurch beträchtlich vereinfacht, abgesehen davon, dass die Walzen aufgrund der Fluoroelastomerbeschichtung ohnehin eine besonders hohe Lebensdauer von ca. 1 bis 2 Jahren aufweisen, gegenüber einer Lebensdauer von ca. einem halben Jahr bei herkömmlichen Walzen.
  • Die Erfindung sei nachfolgend beispielhaft beschrieben und anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Walze,
    Figur 2
    eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Gummituchs,
    Figur 3
    eine schematische Ansicht einer Druckmaschine mit erfindungsgemäßer Walze und Gummituch.
  • Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Walze, wie sie als Feuchtmittelübertragungswalze, insbesondere Feuchtauftragswalze, oder Verdruckmittelübertragungswalze, insbesondere Verdruckmittelauftragswalze in einer Offset-Druckmaschine einsetzbar ist. Die Walze 1 weist einen Kern 2 aus einem formstabilen Material wie einem Hartkunststoff oder Metall, beispielsweise Stahl oder Aluminium, auf. Auf dem Kern 2 ist ein Walzenbezug 3 aus einem elastomeren Material aufgebracht, wobei zwischen Kern und Bezug eine Haftmittelschicht (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Der Walzenbezug kann aus einem geeigneten elastomeren Material, beispielsweise Acrylnitrilbutadeinkautschuk (NBR), Butylkautschuk oder dergleichen bestehen. Der Bezug weist eine radiale Stärke von ca. 10 mm und eine Härte von ca. 30 Shore A auf.
  • Auf dem Walzenbezug 3 ist mittels einer Haftvermittlerschicht (nicht dargestellt) eine Beschichtung eines elastomeren Fluorokautschuks in Form eines Latex aufgebracht, welcher TFE-HFP-VDF Terpolymer in Kombination mit PTFE in einem Gewichtsverhältnis von ca. 60:40 aufweist. Die Fluorokautschukbeschichtung ist füllstofffrei und weichmacherfrei und weist eine Dicke von ca. 25 µm auf. Die äußere Oberfläche der Beschichtung 4 aus elastomerem Fluorokautschuk bildet unmittelbar die äußerste Oberfläche der Walze, die mit dem Feuchtmittel bzw. Verdruckmittel in Kontakt kommt. Die Oberfläche der elastomeren Fluorobeschichtung ist durch ein atmosphärisches Plasma behandelt.
  • Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Gummituch 5, welches eine mittlere Gewebelage 6 aufweist, welches in geeigneter Dicke, beispielsweise ca. 2 mm, mit einem Bezug 7 aus elastomerem Material wie beispielsweise NBR, FKM oder Acrylkautschuk beschichtet ist. Der Bezug weist eine Härte von ca. 60 Shore A auf. Der elastomere Bezug 7 ist einseitig, ggf. auch beidseitig, mit einer Oberflächenschicht 8 aus elastomeren Fluorokautschuk versehen, die eine Stärke von ca. 30 µ aufweisen kann und aus einem TFE-HFP-VDF-Copolymer in Kombination mit PTFE in einem Verhältnis von ca. 70:30 Gewichtsteilen besteht. Auch hier ist die elastomere Fluorokautschukschicht füllstoff- und weichmacherfrei. Auch hier ist vorzugsweise zwischen der Gewebelage 6 und dem elastomeren Bezug 7 einerseits bzw. der äußeren Oberfläche des elastomeren Bezugs 7 und der Oberflächenschicht 8 jeweils eine Haftvermittlerschicht (nicht dargestellt) vorgesehen. Bezüglich der Zusammensetzungen und Eigenschaften des elastomeren Bezuges sowie der Oberflächenschicht sei im Übrigen auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 verwiesen. Zur Befestigung an einem Zylinder können die gegenüberliegenden seitlichen Ränder mit geeigneten Befestigungsschienen versehen oder das Gummituch auf einer Platte aufgeklebt sein.
  • Der Fluorgehalt der elastomeren Fluorokautschukbeschichtungen beträgt in beiden Ausführungsbeispielen ca. 68 Gew.-% oder auch bis ca. 75 Gew.-% bezogen auf die Beschichtung, der Benetzungswinkel gegenüber Wasser beträgt jeweils ca. 95°, der Benetzungswinkel gegenüber Diiodmethan jeweils ca. 80°.
  • Bei einem verschleißbedingten Abrieb können die erfindungsgemäße Walze bzw. das Gummituch besonders einfach wiederhergestellt werden, indem bei einer Walze oder einem Gummituch mit einer noch verbleibenden Beschichtung an elastomerem Fluorokautschuk, welche beispielsweise eine Dicke von 5 bis 10 µm aufweist, die Oberfläche gereinigt wird und anschließend neuer Fluorokautschuk aufgebracht wird, der vorzugsweise in seiner Zusammensetzung dem der bereits bestehenden Schicht entspricht, ohne dass dies immer zwingend notwendig der Fall ist. Die mit einem Härter bzw. Vernetzer versehene Fluorokautschukbeschichtung, die z. B. durch ein Sprühverfahren aufgebracht wird, kann anschließend für einen ausreichenden Zeitraum wie ein bis zwei Stunden getrocknet und anschließend bei erhöhter Temperatur gehärtet werden, beispielsweise für drei bis vier Stunden bei 100° bis 120°C. Bei dickeren gewünschten Fluoroelastomerschichten ist ein mehrmaliger Auftrag mit nachfolgender Härtung notwendig. Die Walze kann dann ohne weitere Oberflächenbehandlung eingesetzt werden.
  • Walze und Gummituch gemäß den Figuren 1 und 2 weisen einen Härtegradienten auf, wobei an der Oberfläche des elastomeren Bezuges 7, d. h. angrenzend an die Oberflächenbeschichtung 8, sich ein kontinuierlicher Härtegradient mit zum Inneren hin abfallender Härte anschließt. Der kontinuierliche Härtegradient erstreckt sich über eine Schichtdicke von ca. 0,5 bis ca. 1 mm, wobei die Härte ausgehend von ca. 60 Shore A der oberflächennahen Schicht des Bezuges auf ca. 30 Shore A der inneren Schicht abfällt. Der Härtegradient ist durch einen Gradienten des Vernetzungsgrades des elastomeren Bezugmaterials erzeugt worden, indem ein Vernetzungsmittel in den Bezug eindiffundiert wurde.
  • Die Fluoroelastomerbeschichtung wurde anschließend aufgebracht.
  • Figur 3 zeigt eine Offsetdruckmaschine 10 mit einem Feuchtwerk 11, insbesondere einem Filmfeuchtwerk, und einem Druckwerk 12 zur Bedruckung eines Druckträgers 13 wie einer Papierbahn. Das Feuchtwerk 11 weist ein Feuchtmittelreservoir 14 auf, aus welchem mittels einer Tauchwalze 15 (auch Schöpfwalze genannt) ein Feuchtmittel wie mit Hilfsstoffen versetztes Wasser gefördert wird, wobei die geförderte Feuchtmittelmenge durch eine mit einem geringen Spalt gegen die Tauchwalze arbeitenden Dosierwalze 16 dosiert wird. Der von der Tauchwalze auf die Dosierwalze übertragene Feuchtmittelfilm wird anschließend auf mindestens eine Feuchtauftragswalze 17 übertragen und anschließend von dem Feuchtwerk 11 auf den Plattenzylinder 18 des Druckwerkes 12. Besonders vorteilhaft ist es, die Feuchttauchwalze und/oder die Feuchtdosierwalze erfindungsgemäß auszubilden, da die Oberflächen dieser Walzen dann nicht von dem starkstörenden Verdruckmittelrücklauf beeinträchtigt werden und im Auslauf des jeweiligen Walzenspaltes (Nipp) Cordingbildung (Bildung von streifenförmigen Inhomogenitäten des Feuchtmittelfilmes bei mittleren Drehzahlen der Walzen) und Schlierenbildung vermieden werden. Der gesamte, durch den Walzenspalt durchgesetzte Wasserfilm wird aufgrund der erfindungsgemäßen Walzenbeschichtung der nachfolgenden Walze übergeben und ein rückspaltender oder rücklaufender Feuchtmittelfilm, wie er auf herkömmlichen Walzen zu finden ist, wird bei unterschiedlichsten Umgebungs- und Prozessbedingungen sicher vermieden.
  • Es versteht sich, dass die Feuchtmitteldosierwalze 16 jeweils auch nur an der Tauchwlaze 15 und die Feuchtmittelauftrags- oder -übertragungswalze direkt an der Tauchwalze 15 anliegen kann. Anstelle des Plattenzylinders 8 kann auch eine ebene Druckplatte vorgesehen sein.
  • Auf dem Plattenzylinder 18 wird ferner durch die Walze 26 eines Farbwerkes 25 eine Druckfarbe oder allgemein ein Verdruckmittel aufgebracht. Die Druckfarbe wird hierbei aus einem Farbreservoir 27 mittels eines Farbduktors 28 gefördert und mittels einer elastomerbeschichteten Heberwalze 29 auf eine Reiberwalze 30 übertragen, wobei die Heberwalze 29 zwischen dem Farbduktor 28 und der Reiberwalze 30 oszillierend hin- und herbewegt wird. Die Reiberwalze 30 weist hierbei eine metallische, keramische oder Kunststoffoberfläche auf. Zwischen den nachfolgenden Farbwalzen 26 und Reiberwalzen 30 wird ein homogener Farbfilm gewünschter Dicke erzeugt, der auf den Plattenzylinder 18 übertragen wird. Es versteht sich, dass das Farbwerk 25 alternativ auch als Filmfarbwerk ausgeführt sein kann, in welchem der Farbduktor abgerakelt wird und keine direkte Berührung zu einer mit Maschinengeschwindigkeit laufenden nicht-elastomer beschichteten Filmwalze hat.
  • Der Plattenzylinder 18 weist durch das Feuchtmittel benetzbare hydrophile und durch das Verdruckmittel benetzbare hydrophobe Bereiche auf, so dass durch die Anordnung der hydrophoben Bereiche ein Druckbild entsteht. Das Druckbild wird anschließend von dem Plattenzylinder 18 auf einen mit einem Gummituch bespannten Gummituchzylinder 20 und von diesem auf den Druckträger 13 übertragen. Der Druckträger 13 wird hierbei zwischen dem Gummituchzylinder 20 und einem Gegendruckzylinder 21 durchgeführt, die beidseitig an dem Material 13 anliegen. Die genannte Anordnung entspricht einer solchen eines Offset-Druckverfahrens, es versteht sich, dass die Erfindung jedoch nicht auf dieses Verfahren beschränkt ist. Es versteht sich, dass gegebenenfalls Farb- und Feuchtmittelwerk auch in Kombination ausgeführt sein können, so dass dem Plattenzylinder 18 bestimmungsgemäß eine Farbmittel-Feuchtmittel-Emulsion zu geführt wird.
  • Eine, mehrere oder sämtliche der Walzen 15, 16, 17, 26, 29 und/oder das den Gummituchzylinder 20 bespannende Gummituch können erfindungsgemäß ausgeführt sein, beispielsweise nach den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Walze
    2
    Kern
    3
    elastomerer Bezug
    4
    Oberflächenbeschichtung
    5
    Gummituch
    6
    Gewebeschicht
    7
    elastomerer Bezug
    8
    Oberflächenbeschichtung
    10
    Druckmaschine
    11
    Feuchtwerk
    12
    Druckwerk
    13
    Druckträgers
    14
    Feuchtmittelreservoir
    15
    Tauchwalze
    16
    Dosierwalze
    17
    Feuchtmittelauftragswalze
    18
    Plattenzylinder
    20
    Gummituchzylinder
    21
    Gegendruckzylinder
    25
    Farbwerk
    26
    Farbwalze
    27
    Farbreservoir
    28
    Farbduktor
    29
    Heberwalze
    30
    Reiberwalze

Claims (24)

  1. Walze oder Gummituch für eine Druckmaschine, insbesondere Offset-Druckmaschine, oder Walze als Kaschierwalze einer Kaschieranlage, wobei Walze oder Gummituch einen Bezug aus einem elastomeren Material mit einer äußeren Oberfläche zur Feuchtmittel- und/oder Verdruckmittelübertragung in der Druckmaschine aufweisen, um mittelbar oder unmittelbar ein Feucht- und/oder Verdruckmittel auf einen Druckträger zu übertragen, wobei die das Feuchtmittel und/oder Verdruckmittel übertragende äußere Oberfläche durch eine elastomere Oberflächenbeschichtung des Bezugs bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung ein Fluoroelastomer, insbesondere einen elastomeren Fluorokautschuk, enthält oder zumindest im wesentlichen vollständig aus diesem besteht und das die Oberflächenbeschichtung eine Schichtdicke von kleiner/gleich 100 µm und eine Rauhigkeit Ra von kleiner/gleich 1 µm aufweist.
  2. Walze oder Gummituch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Oberfläche der Oberflächenbeschichtung eine Rauhigkeit Ra von kleiner/gleich 0,4 µm aufweist.
  3. Walze oder Gummituch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluoroelastomer durch einen Fluorokautschuklatex gebildet ist.
  4. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluorgehalt der Oberflächenbeschichtung in dem Bereich von ca. 64 Gew.-% bis ca. 75,5 Gew.-% bezogen auf die polymeren Beschichtungsbestandteile oder auf die Oberflächenbeschichtung insgesamt beträgt.
  5. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung nicht perfluoriert ist und dass das atomare Verhältnis Fluor : Wasserstoff der Oberflächenbeschichtung größer/gleich 5 : 1 beträgt.
  6. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluoroelastomer Vinylfluorid- und/oder Vinylidenfluorid-Monomer-einheiten enthält.
  7. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluoroelastomer ein Terpolymer ist oder umfasst.
  8. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluoroelastomer ein Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Vinylidenfluorid-Terpolymer enthält oder aus diesem besteht.
  9. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtung das Fluoroelastomer oder das Terpolymer in einem Anteil von 5 bis 98 Gew.-% auf 100 Gew.-Teile der Beschichtung enthalten ist.
  10. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass das elastomere Fluorpolymer ein Blockpolymer ist.
  11. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die das Fluoroelastomer enthaltende Oberflächenbeschichtung zusätzlich ein nicht-elastomeres Polymer, einschließlich Fluoropolymer, enthält.
  12. Walze oder Gummituch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-elastomere Polymer, einschließlich nicht-elastomeres Fluoropolymer, in einem Anteil von bis zu 75 Gew.-% auf 100 Teile Gew.-Elastomer in der Oberflächenbeschichtung enthalten ist.
  13. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Bruchdehnung von > 100% und/oder eine reversible Dehnbarkeit von >50% aufweist.
  14. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die das Fluoroelastomer enthaltende Oberflächenbeschichtung eine Dicke von bis zu 50 µm aufweist.
  15. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung einen Benetzungswinkel gegenüber Wasser von ≥ 80° und/oder einen Benetzungswinkel gegenüber Diiodmethan von ≥ 60° aufweist.
  16. Verwendung einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Feuchtmitteltauchwalze oder Feuchtmitteldosierwalze eines Feuchtwerkes oder als Verdruckmittelheberwalze oder Verdruckmittelübertragungswalze eines Farbwerkes einer Druckmaschine, insbesondere Offsetdruckmaschine.
  17. Verwendung einer Walze nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Walze nach Anspruch 1 bis 16 gegen eine in Feuchtmittel/Verdruckmitteltransportrichtung unmittelbar nachfolgende Walze arbeitet, die eine höhere Oberflächenspannung als erstere Walze aufweist.
  18. Verwendung einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als Feuchtmittelauftragswalze oder als Verdruckmittelauftragswalze in einer Druckmaschine, insbesondere Offsetdruckmaschine, wobei die Walze jeweils das Feuchtmittel und/oder das Verdruckmittel unmittelbar auf einen bebilderten Druckzylinder überträgt, von welchem dieses unmittelbar auf ein Gummituch und anschließend unmittelbar auf den zu bedruckenden Druckträger übertragen wird.
  19. Druckmaschine, insbesondere Offset-Druckmaschine, mit einer Walze und/oder einem Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
  20. Verfahren zur Herstellung einer Walze oder eines Gummituchs nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei eine Walze oder ein Gummituchs mit einer äußeren elastomeren Beschichtung enthaltend oder bestehend aus ein Fluoroelastomer, insbesondere Fluorokautschuk, bereitgestellt wird, die den elastomeren Bezug zumindest Bereichsweise durchgehend in einer signifikanten Schichtdicke überdeckt und deren Dicke durch verschleißbedingten Abrieb vermindert ist, ferner umfassend die Schritte des Auftragens eines Fluoroelastomers durch ein geeignetes Auftragsverfahren und Härtung des Fluoroelastomers, gegebenenfalls unter vorhergehender Vortrocknung und/oder gegebenenfalls unter Wiederholung des Auftrags und der Härtung des Fluoroelastomers bis zur Erreichung der gewünschten Schichtdicke der Oberflächenbeschichtung enthaltend das Fluoroelastomer.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Auftragung des Fluoroelastomers die bestehende elastomere Oberflächenbeschichtung vollständig oder bis in den elastomeren Bezug hinein abgetragen wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet dass der Auftrag des Fluoroelastomers durch Auftragung einer geeigneten wässrigen Dispersion erfolgt.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet dass die Walze nach Auftrag der elastomeren Oberflächenschicht enthaltend oder bestehend aus einem Fluoroelastomer zur Erreichung der gewünschten Schichtdicke zum Einsatz in einer Druckmaschine bereitgestellt wird, ohne eine weitere mechanische Oberflächenbehandlung wie Abschleifen, Polieren oder eine weitere Beschichtung durchzuführen, jedoch gegebenenfalls enthaltend einen Reinigungsschritt der Walzenoberfläche.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die elastomere Oberflächenschicht einer Oberflächenbehandlung in Form einer Plasmabehandlung, Coronaentladung und/oder elektrostatioschen Entladung unterworfen wird.
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