ES2207495T3 - Rodillos de impresion para huecograbado mejorados. - Google Patents

Abstract

Rodillo para huecograbado que comprende una envoltura de peso ligero (15) formada de una composición de moldeo sintáctica que comprende una matriz de poliuretano que contiene microesferas huecas (18), caracterizado porque la envoltura (15) tiene una superficie mecanizada no porosa (16), con una cara de impresión de cobre tratado con cromo, depositada en dicha superficie (16).

Description

Rodillos de impresión para huecograbado mejorados.

Campo y antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a mejoras en rodillos de impresión para huecograbado. Actualmente, los rodillos de impresión para huecograbado se mecanizan normalmente al tamaño deseado a partir de acero inoxidable. Sin embargo, los rodillos de acero inoxidable son extremadamente pesados lo que supone una desventaja muy importante, tanto desde el punto de vista del transporte como a la hora de cambiar los rodillos de una máquina de impresión.

En consecuencia, durante mucho tiempo se ha considerado deseable poder usar rodillos de un material menos pesado, por ejemplo un compuesto que incluya un material sintético con una densidad relativamente baja y que retenga una superficie de impresión duradera, por ejemplo cobre tratado con cromo, y que sea además ligero para transportarlo y manipularlo.

Se ha descubierto que el material de espuma estándar no es adecuado para este fin, ya que el núcleo de la espuma moldeada necesita ser sellado con una sustancia de relleno con el fin de cerrar los poros y permitir que se pueda depositar un revestimiento de cobre no poroso y libre de oquedades para después tratarlo con cromo como cara de impresión. Incluso aunque se use una espuma descortezada para producir una envoltura de rodillo, la gran diversidad de diámetros de rodillo para huecograbado necesita la operación de mecanizado para reducir el diámetro de la envoltura de rodillo hasta el valor designado, lo que deja expuestos poros de espuma que deben rellenarse.

Además, el equipamiento requerido para producir un núcleo de espuma es complicado, ya que es necesario utilizar una fuerza de apriete mantenida sobre la espuma durante el ciclo de moldeo.

Ha habido varias propuestas para rodillos de impresión de peso ligero de varios tipos. Por ejemplo, la WO 99/32302 de Fuller propone un rodillo de impresión que comprende un cuerpo de espuma dura de baja densidad y una capa superficial que comprende un poliuretano no expandido que incluye entre el 15 y el 70% de una sustancia de relleno, tal como por ejemplo tiza. La EP-A-384.104 de Rossini, describe un rodillo que comprende un eje rígido que tiene una envoltura de poliuretano expandido rígido, que se ablanda y se reviste por electrodeposición con una capa de cobre. La EP-A-0038385 de Bardin forma un rodillo moldeando un cuerpo de material plástico, mecanizándolo a su tamaño y electrodepositando cobre sobre la superficie mecanizada.

La EP-A-0364.653 de Tokio Kokai, describe un rodillo que comprende un sustrato que incluye microesferas huecas. La superficie de impresión se produce por rectificado y rotura de las microesferas para proporcionar una superficie rugosa que ayude a la retención de tinta. De manera similar, la EP-A-0.344.332 de Kinyoshi, describe un rodillo con partículas minerales embebidas en la capa superficial. La capa proporciona una superficie con entrantes y salientes a escala de partículas, que de nuevo se dice que ayuda a la retención de tinta.

Breve descripción de la invención

La presente invención proporciona un rodillo para huecograbado que comprende una envoltura de peso ligero formada a partir de una composición de moldeo sintáctica que comprende una matriz de poliuretano que contiene microesferas huecas, caracterizado porque la envoltura tiene una superficie mecanizada no porosa con una cara de impresión de cobre tratado con cromo, depositada en la superficie.

Una composición de moldeo sintáctica se define para el propósito de esta memoria como una matriz sintética que incluye cuentas preformadas que proporcionan burbujas discretas. Esta composición puede proporcionar una construcción celular uniforme con una densidad homogénea y consistente que se puede mecanizar sin dejar una superficie que contenga poros u oquedades.

La composición de moldeo sintáctica comprende preferiblemente una composición de poliuretano formada con cuentas de plástico preformadas, cada una consistente en una envoltura individual que rodea un hueco interno, unidas mediante una composición de poliuretano. Las cuentas tienen un tamaño que puede oscilar entre 20 y 100 \mum (micrómetros) (diámetro medio) y alternativamente pueden comprender otros polímeros, vidrio, o material cerámico.

La invención también proporciona un procedimiento para fabricar rodillos para huecograbado, que comprende moldear una envoltura de rodillo a partir de una composición de moldeo sintáctica que comprende una matriz de poliuretano que contiene microesferas huecas, mecanizar la superficie periférica de dicha envoltura de rodillo para producir una superficie mecanizada no porosa y depositar una capa de cobre tratada con cromo sobre la superficie para formar una cara de impresión.

De manera ventajosa, la envoltura se puede reforzar mecánicamente, para evitar que el rodillo se curve, mediante un eje tubular sobre el que se moldea la envoltura. El eje puede ser, por ejemplo, de plástico reforzado con vidrio, o de una composición de cemento.

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El poliuretano que se usa en la composición de moldeo se puede fabricar a partir de una variedad de ingredientes. Por ejemplo, se pueden utilizar polioles de poliéter o de poliéster con cualquiera de los isocianatos comunes, incluidos el diisocianato de metilen-di-p-fenilo; diisocianato de tolueno, diisocianato de naftaleno; diisocianato de tetrametil xilidina; diisocianato de fenileno, diisocianato de ciclohexilo, diisocianato de xilidina, diisocianato de hexametileno, además de biuret, alofanato y aductos prepoliméricos de los mismos. Se pueden utilizar agentes de entrecruzamiento de diol, triol, poliol o poliamina con un catalizador de amina o de metal, que es preferiblemente de un tipo que anula la reacción de soplado en la fase de moldeo después de la expansión de las cuentas.

El componente de isocianato puede prepolimerizarse y contener el agente de expansión, con lo cual el componente de isocianato es un líquido de baja densidad mientras que el poliol es un poliol estándar.

Una composición adecuada puede ser la siguiente:

Componente de poliol: (por peso)

Aceite de ricino	46,8
Hexol de poliéter	46,8
Antiespumante	0,19
Desecante	2,4
Catalizador	0,25
Expancel 551 DE	3,59
Isocianato:
Diisocianato de metilen-di-p-fenilo polimérico (MDI)-100%
Proporción de mezcla:	60 partes de poliol para 50 partes de isocianato
Tiempo de gelificación a 25ºC	entre 10 y 15 minutos
Dureza	70 shore D
Densidad	0,72
Viscosidad del poliol	400 poises a 25ºC

El moldeo se realiza a 60ºC en una máquina 2KM dispensadora de dos componentes de poliuretano a baja presión.

Según la presente invención, la superficie de la composición de poliuretano de moldeo sintáctico se trata, después del mecanizado, preferiblemente con un revestimiento conductor para proporcionar una superficie hospedante al revestimiento de cobre.

Se ha descubierto que esto es necesario ya que la composición de poliuretano sintáctico se asegura de manera insuficiente en el revestimiento de cobre, por lo cual hay poca adherencia entre la superficie mecanizada del rodillo y la capa de cobre.

El revestimiento conductor es preferiblemente una composición que tiene como base un disolvente orgánico que contiene uno o más agentes conductores. El agente o agentes conductores pueden comprender adiciones de materiales conductores tales como metales o aditivos divididos finamente que regulan el estado iónico del revestimiento para convertirlo en conductor.

Los rodillos se pueden fabricar totalmente a partir de la composición de moldeo sintáctica, mientras que en otras realizaciones posibles, las envolturas de los rodillos están provistas de placas extremas de acero o aluminio y/o ejes o muñones.

Los rodillos según la invención pueden utilizarse no sólo para huecograbado, sino también para impresión flexográfica.

A continuación se describe la invención a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1, es una vista en sección simplificada de un rodillo para huecograbado según la invención.

La figura 2, es una vista en sección, a mayor escala, de una parte de la envoltura del rodillo.

La figura 3, es una vista en sección, a mucha mayor escala, que muestra los resultados obtenidos al trabajar una espuma de uretano convencional.

La figura 4 y última, es una vista en sección similar de la estructura de la superficie producida al trabajar una espuma sintáctica en un rodillo según la invención.

Descripción detallada de la invención

En la figura 1, se muestra un rodillo para huecograbado 1 que comprende un cuerpo o envoltura de rodillo 15. Según la invención, el cuerpo o envoltura de rodillo 15 se hace moldeando una espuma de poliuretano sintáctico, que se mecaniza después para conseguir el diámetro deseado y producir una superficie externa 16 (figura 2) sustancialmente no porosa y libre de oquedades sobre la que se deposita una capa de cobre 17 después de tratarla con un revestimiento conductor que proporciona adhesión al cobre. Después se trata con cromo y se procesa según se necesite para actuar como rodillo de impresión para huecograbado. El rodillo también incluye un eje tubular 12, que actúa como elemento de soporte y refuerzo para evitar o reducir la flexión del rodillo, con tapas 13, 14 formadas con muñones 11 para que el rodillo 1 pueda montarse en una máquina. El eje es de un material duro adecuado, por ejemplo plástico reforzado con vidrio, o una composición de cemento, en particular un cemento ligado con resina.

La composición conductora es un revestimiento protector con base orgánica que incluye un agente conductor tal como por ejemplo un metal en polvo o aditivos de regulación iónica.

En la figura 2, se muestra una parte de la envoltura 15 del rodillo con la capa de cobre 17 superior.

La figura 4 muestra, muy aumentada, la superficie externa 16 de la envoltura 15 del rodillo, en donde las cuentas ligadas o burbujas 18 de poliuretano u otra espuma plástica se muestran en una matriz de poliuretano 19 y proporcionan una superficie sustancialmente no porosa 16 libre de oquedades grandes y únicamente con microagujeros producidos por la apertura o retirada de cuentas individuales 18. Las cuentas pueden ser, de manera alternativa, de vidrio o material cerámico.

Por el contrario, la figura 3 muestra una superficie mecanizada 116 de una capa 115 de espuma normal con células abiertas que, por ejemplo, se ha vertido en el molde en forma líquida y se ha dejado que se solidifique y haga espuma al mismo tiempo en el molde. Como se muestra, la espuma, después de aplanarse, tiene oquedades grandes 117 y poros 118 que, al enlazar con las células de espuma adyacentes, a menudo penetran bien en el cuerpo de la espuma, por lo cual la superficie 116 no es en ningún caso no porosa ni libre de oquedades.

La envoltura 15 del rodillo se hace moldeando una espuma de poliuretano sintáctico. A continuación se mecaniza al tamaño deseado, se recubre con una pintura especial que se aplica sobre la superficie, se reviste con cobre y después se monta en la estructura del rodillo para cromarla, grabarla y utilizarla en impresión.

El rodillo puede pesar entre 5 y 7 kg en vez de los 100 kg que pesa cuando se utiliza acero para la envoltura del rodillo.

El rodillo se puede renovar volviendo a revestirlo con cobre, y volviendo a cromarlo y a grabarlo. Su peso relativamente ligero asegura que el transporte y manejo, incluido el montaje y desmontaje, sean fáciles y no supongan problemas a la hora de su manipulación. Antes, un rodillo necesitaba el uso de un camión de 7,5 toneladas para transportar el conjunto de rodillos, ahora se pueden transportar utilizando una camioneta ligera.

Debido a esta reducción de peso de la envoltura, las otras partes del rodillo, incluidas las placas extremas, el eje y los muñones, se pueden hacer con materiales de peso reducido, por ejemplo metales ligeros, tales como por ejemplo aleaciones de aluminio, o materiales sintéticos tales como, por ejemplo, materiales de plástico rígido adecuados, incluyendo la formación de todo el rodillo o parte del mismo con el material de espuma sintáctica.

Una composición de espuma sintáctica preferida que se utiliza en la fabricación de la envoltura es preferiblemente como la que se ha descrito antes.

De manera alternativa, el moldeado se puede llevar a cabo con una composición de poliisocianato, usando un prepolímero con un poliéster o poliol de poliéter, un modificador de friabilidad y un catalizador de isocianato tal como, por ejemplo, DABCO TMR5.

Otro derivado del uretano puede ser el polioxiazolidón, que se produce mediante la adición de composiciones de epoxi/isocianato.

Como alternativa al poliuretano, el material sintáctico se puede basar en otros polímeros, tales como, por ejemplo, poliésteres insaturados, ésteres vinílicos, o sistemas poliacrílicos tales como el Modar (Marca registrada de ICI).

Claims (10)

1. Rodillo para huecograbado que comprende una envoltura de peso ligero (15) formada de una composición de moldeo sintáctica que comprende una matriz de poliuretano que contiene microesferas huecas (18), caracterizado porque la envoltura (15) tiene una superficie mecanizada no porosa (16), con una cara de impresión de cobre tratado con cromo, depositada en dicha superficie (16).

2. Rodillo para huecograbado según la reivindicación 1, caracterizado porque se deposita un revestimiento conductor sobre la superficie (16) antes de depositar sobre dicha superficie el cobre tratado con cromo.

3. Rodillo para huecograbado según la reivindicación 1, en donde dichas microesferas huecas comprenden cuentas huecas (18) con una envoltura de poliuretano, vidrio o material cerámico que rodean el hueco interno.

4. Rodillo para huecograbado según la reivindicación 2, en donde el revestimiento conductor comprende una composición que tiene como base un disolvente orgánico que contiene uno o más agentes eléctricamente conductores.

5. Rodillo para huecograbado según la reivindicación 4, en donde el agente o agentes conductores comprenden un aditivo de uno o más metales eléctricamente conductores divididos finamente.

6. Rodillo para huecograbado según la reivindicación 4, en donde el agente conductor comprende un aditivo que regula el estado iónico del revestimiento para convertirlo en eléctricamente conductor.

7. Rodillo para huecograbado según la reivindicación 3, en donde las cuentas (18) tienen un tamaño que oscila entre 20 y 100 \mum (micrómetros).

8. Rodillo para huecograbado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde la envoltura (15) está formada sobre un eje de refuerzo.

9. Procedimiento para fabricar un rodillo de impresión que comprende: moldear una envoltura (15) de rodillo a partir de una composición de moldeo sintáctica que comprende una matriz de poliuretano que contiene microesferas huecas (18), mecanizar la superficie periférica de dicha envoltura (15) de rodillo para producir una superficie mecanizada no porosa (16) y depositar una capa de cobre tratada con cromo sobre la superficie (16) para formar una cara de impresión (17).

10. Procedimiento según la reivindicación 9, que incluye recubrir la superficie mecanizada (16) con un revestimiento conductor antes de depositar la capa de cobre tratado con cromo.