JP4179752B2 - 改良型グラビア印刷ローラ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明はグラビア印刷ローラの改良に関するものである。
【０００２】
現在、グラビア印刷ローラは、通常ステンレス鋼から必要とされる大きさに機械加工される。しかしながら、ステンレス鋼ローラは非常に重く、これは輸送の見地からも、また印刷機のローラを変更する際においても、主要な欠点となる。
【０００３】
したがって、クローム処理銅のような耐久力のある印刷面を保持し、さらに出荷および輸送の方法を容易にするために軽量である比較的低い密度の合成材料を含む複合物のような、より低い重量材料のローラを使用できることは以前から望ましいとされていた。
【０００４】
成形された発泡コアは、細孔および隙間のない銅コーティングを付着し、その後印刷面としてクロム処理できるように細孔を閉じるよう充填材で密封する必要があるので、標準発泡材はこの目的に不適切であることが分かった。たとえ皮張り発泡体がローラシェルを製造するために使用されるとしても、グラビア印刷ローラの直径の大きな変更は、機械加工動作を用いてローラシェル直径を設計された値に減少させて、充填を必要とする発泡細孔を露出させることが必要となる。
【０００５】
さらに、成形サイクル中、発泡体を保持するためにクランプ力を使用することが必要であるため、発泡コアを製造するために必要とされる装置は複雑である。
【０００６】
本発明の最も広い態様によれば、グラビア印刷ローラのための軽量シェルは、シンタクチック成形組成物から製造される。
【０００７】
本発明は、シンタクチック成形組成物から形成され、非多孔性表面上に付着されたクローム処理銅の印刷面を有する非多孔性機械加工表面を有するシェルを含むグラビア印刷ローラも提供する。
【０００８】
シンタクチック成形組成物は、不連続泡を与える予備発泡ビーズ（以下、プリフォームビーズとも言う）を含む合成マトリックスであるとして、この明細書の目的で規定される。この組成は、多孔性あるいは空隙を含む表面を残さずに機械加工できる、均質で、安定した密度の均一な多孔性構造を設けることができる。
【０００９】
シンタクチック成形組成物は、好ましくは、各々が内部空隙を包囲し、ポリウレタン組成物によって結合した個別シェルを含むプリフォームプラスティックビーズ中に形成された、ポリウレタン組成物を含む。このビーズは、２０〜１００ミクロン（質量平均直径）の大きさの範囲にあってもよく、それとは別に他のポリマー、ガラス、あるいはセラミックビーズを含んでもよい。
【００１０】
本発明は、シンタクチック成形組成物からローラシェルを成形することを含むグラビア印刷ローラを製造する方法も含む。
【００１１】
したがって、このシェルは、必要とされる寸法の非多孔性の空隙なしの表面、その上に付着した銅の印刷面、およびその後クローム処理された銅面を備えるように機械加工されている。
【００１２】
シェルは、有利なことには、そのシェルが成形される剛性管状コアによってローラの屈曲部を防止するために機械的に強化されてもよい。このコアは、例えば、ガラス強化プラスティック、あるいはコンクリート組成物のコアであってもよい。成形組成物で使用されるポリウレタンは、ある範囲の材料から製造できる。例えば、ポリエーテルあるいはポリエステルポリオールは、メチレンビフェニールジイソシアナート、トルエンジイソシアナート、ナフタレンジイソシアナート、テトラメチルキシリジンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、フェニレンジイソシアナート、シクロヘキシルジイソシアナート、キシリジンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナートならびにビウレット、アロファナートおよびこれらのプレポリマー付加物等の通常のイソシアネートのいずれかと共に使用することができる。ジオール、トリオール、ポリオールあるいはポリアミン架橋物は、アミンあるいは金属触媒と共に使用することができ、ビーズ膨張に続く成形工程における発泡反応を打消す種類のものが好ましい。
【００１３】
イソシアネート成分は、イソシアネート成分は低密度液体であるが、ポリオールは標準オールであるように、予め重合されてもよいし、発泡剤を含むことができる。
【００１４】
適当な組成は下記の通りであってもよい。
ポリオール成分（重量で）
ヒマシ油 ‐ ４６．８
ポリエチールヘキソール ‐ ４６．８
消泡剤 ‐ ０．１９
デジカント（Ｄｅｓｓｉｃａｎｔ） ‐ ２．４
触媒 ‐ ０．２５
エクスパンセル（Ｅｘｐａｎｃｅｌ）５５１ＤＥ ‐ ３．５９
イソシアネート：‐
ポリマーメチレンビフェニールジイソシアナート（ＭＤＩ）‐１００％
混合比： ‐ ６０部のポリオール対
５０部のイソシアナート
２５℃のゲル時間 ‐ １０〜１５分間
硬度 ‐ ７０ショアーＤ
密度 ‐ ０．７２
粘度ポリオール ‐ ２５℃の４００ポイズ
【００１５】
成形は、６０℃で、低圧の２成分ポリウレタンディスペンサー２ＫＭマシンで実施される。
本発明によれば、シンタクチック成形ポリウレタン組成の表面は、機械加工後、銅メッキのための主表面を備えるように導電性コーティングで処理されるのが好ましい。
【００１６】
これは、機械加工されたローラ表面と銅層との間が低密着であるように銅メッキには不十分である、好ましいシンタクチックポリウレタン組成の解決策として必要であることが分かった。
【００１７】
導電性コーティングは、好ましくは１つあるいはそれ以上の導電剤を含む有機溶媒を基にした組成である。この導電性試剤は、微粒子金属のような導電性材料の添加、あるいはコーティングを導電性にするようにコーティングのイオン状態を調整する添加剤を含んでもよい。
【００１８】
ローラは、もっぱらシンタクチック成形組成物から製造されてもよいが、他の実施例では、ローラシェルは、鉄あるいはアルミニウム端板および／またはシャフトあるいはトラニオンを装備している。
【００１９】
本発明によるローラは、グラビア印刷のためばかりでなく、フレキソ印刷のためにもまた使用されてもよい。
【００２０】
次に、本発明を例として添付図面を参照してさらに説明する。
【００２１】
図１では、ローラ本体あるいはシェル１５を含むグラビア印刷ローラ１が示されている。本発明によれば、ローラシェル本体１５はシンタクチックポリウレタン発泡体を成形することによって作られ、この発泡体は、次に所望の直径に達し、実質的に非多孔性で、空隙なしの外部表面１６を形成するように機械加工され、この外部表面１６上に銅の層１７は、銅に接着性を付与する導電性コーティングで処理した後付着し、次にクロームで処理され、必要に応じてグラビア印刷ローラの役目を果たすように加工処理される。このローラは、ローラのたわみを防止あるいは最少にするように支持および補強部材の役目を果たす管状コア１２も含むので、エンドキャップ１３、１４は、ローラ１を機械に取り付けることができるようにトラニオン１１をもって形成される。このコアは、ガラス強化プラスティックあるいはコンクリート組成物、特に樹脂結合コンクリートのような適当に強度が強い材料のものである。
【００２２】
導電性組成は、粉末金属あるいはイオン調整添加剤のような導電性試剤を含む有機系コーティングである。
【００２３】
その上に銅層１７を有するローラシェル１５の一部が図２に示される。
【００２４】
図４は、ローラシェル１５の著しく拡大された表面１６を示しており、ポリウレタンあるいは他のプラスティック発泡体の結合ビーズあるいは泡１８は、ポリウレタンマトリックス１９中に示され、主要な空隙がない実質的な非多孔性表面１６を与え、微小ピットだけは個別ビーズ１８の開口あるいは個別ビーズ１８の取り除きによって生じる。このビーズは、その代わりにガラスあるいはセラミック材料のものであってもよい。
【００２５】
比較すれば、図３は、例えば、液体としてモールドの中に注ぎ込まれ、モールドの中で硬化および発泡を同時にすることを可能にする通常の開放セル発泡体の層１１５の機械加工表面１１６を示している。図示されるように、平面化後、発泡体は、隣接発泡セルの結合によって、しばしば発泡体本体に十分貫く主要な空隙１１７および細孔１１８を有するので、この表面１１６は決して非多孔性あるいは空隙ではない。
【００２６】
ローラシェル１５は、シンタクチックポリウレタン発泡体を成形することによって作製される。次にこれは、必要とされる大きさに機械加工され、特別の塗料の被覆が表面上になされ、銅が付着され、それからシェルが、その後のクロムメッキ、エッチングおよび印刷の際に使用するためのローラ構造に組み立てられる。
【００２７】
鋼がローラシェルのために使用される場合、このローラは、１００ｋｇの重量でなく、約５〜７ｋｇの重量であってもよい。
【００２８】
このローラは、銅による再被覆および再クロムメッキならびにエッチングによって高光沢にすることができる。比較的軽い重量は、ローラの取り付けおよび取り外しを含む輸送および取り扱いを容易にし、取り扱いの問題を全く負わせないことを保証する。ローラセットの引き渡しのために以前ならば７．５トントラックの使用を必要とするローラは、現在は軽量ライトバンを使用して輸送できる。
【００２９】
シェルの重量が減少されたために、エンドプレート、シャフトおよびトラニオンを含むローラの他の部品は、重量が減少された材料、例えば、アルミニウム合金のような軽金属、あるいはローラの全部あるいは一部をシンタクチック発泡材料から形成することを含む適当な剛性プラスティック材料のような合成材料で作ることができる。
【００３０】
シェルの製造で使用される好ましいシンタクチック発泡組成は、好ましくは上記に詳述されたようなものである。
【００３１】
それとは別に、成形は、プリポリマーをポリエステルあるいはポリエーテルポリオール、破砕性調節剤およびＤＡＢＣＯ ＴＭＲ５のようなイソシアネート触媒と併用することでポリイソシアネート組成物を用いて行うことができる。
【００３２】
他のウレタン誘導体は、エポキシ／イソシアネート添加組成物によって生じるポリオキサゾリドンであってもよい。
【００３３】
ポリウレタンの代替物として、シンタクチック材料は、不飽和ポリエステル、ビニルエステルのような他のポリマーに基づくこともでき、あるいはＭｏｄａｒ（ＩＣＩの商標）のようなポリアクリル系を使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるグラビア印刷の簡略断面図である。
【図２】 ローラシェルの一部の拡大断面図である。
【図３】 従来のウレタン発泡体を用いて得られた結果物を示す極めて拡大された断面図である。
【図４】 本発明によるローラ上のシンタクチック発泡体を用いて形成した表面の構造の同様に拡大された断面図である。

Claims (10)

1. 不連続泡を与える予備発泡ビーズを含有するポリウレタンマトリックスを含むシンタクチック成形組成物から作製された軽量シェルを含むグラビア印刷ローラであって、
   前記シェルが、その表面に非多孔性機械加工表面を有し、且つ該加工表面には、その表面に付着したクローム処理銅の印刷面が設けられていることを特徴とするグラビア印刷ローラ。
2. 非多孔性機械加工表面上に、その表面に設けられた導電性コーティングをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のグラビア印刷ローラ。
3. 前記ビーズの各々が、内部空隙を囲むポリウレタンあるいは他のプラスチック組成物、あるいはガラス、あるいはセラミックのシェルを含むことを特徴とする請求項１記載のグラビア印刷ローラ。
4. 前記導電性コーティングが、１種あるいはそれ以上の導電性試剤を含む有機溶剤系組成物を含むことを特徴とする請求項２記載のグラビア印刷ローラ。
5. 前記導電性試剤が、添加剤あるいは１種あるいはそれ以上の導電性の微粒子金属を含むことを特徴とする請求項４記載のグラビア印刷ローラ。
6. 前記導電性試剤は、前記コーティングを導電性にするように前記コーティングのイオン状態を調整する添加剤を含むことを特徴とする請求項４記載のグラビア印刷ローラ。
7. 前記ビーズが２０〜１００ミクロンの粒径の範囲を有することを特徴とする請求項３記載のグラビア印刷ローラ。
8. 前記シェルが補強コア上に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のグラビア印刷ローラ。
9. 不連続泡を与える予備発泡ビーズを含有するポリウレタンマトリックスを含むシンタクチック成形組成物からローラシェルを成形する工程、
   前記ローラシェルの周辺面を機械加工し、非多孔性機械加工表面を生じさせる工程、及び
   クローム処理銅の層を前記非多孔性機械加工表面上に付着させ、印刷面を与える工程
   を含むことを特徴とするグラビア印刷ローラを製造する方法。
10. 非多孔性機械加工表面を導電性コーティングで被覆することを含む請求項９記載の方法。

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