JP5758910B2

JP5758910B2 - 練りローラ

Info

Publication number: JP5758910B2
Application number: JP2012542510A
Authority: JP
Inventors: バールトシェル、ゲルハルト; ツェットル、ウヴェ; アンゾーゲ、ヘンドリック; グローセ、シルケ; フリングス、ビルキット
Original assignee: フェリックスベトヒャーゲーエムベーハーウントコーカーゲー
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2030-12-07
Also published as: SI2509797T1; PL2509797T3; AR079307A1; AU2010330001A1; CA2783324A1; RU2612566C2; HK1170987A1; US9308765B2; EP2509797B1; KR101757836B1; EP2509797A1; CA2783324C; PT2509797E; CN102686411A; BR112012013770B1; ES2526255T3; BR112012013770A2; US20130029051A1; KR20120094088A; CN102686411B

Description

本願は、硬質ローラの製造方法、硬質ローラ、およびその使用に関する。

オフセット印刷は、依然として印刷方法の中でも中心的な技術である。オフセット印刷は、新聞、雑誌、カタログ、および包装用の印刷などに用いられる間接印刷方法である。オフセット印刷では、通常は薄いアルミニウムプレートである刷版（ｐｒｉｎｔｉｎｇｆｏｒｍｅ）が準備される。刷版は、引張されて版胴に固定され、印刷機においてインキングステムおよび湿し（ｄａｍｐｉｎｇ）システムと接触している。刷版の親油性領域は印刷インキを受容するが、親水性領域はインキが存在しないままである。

印刷インキは、版胴から、ブランケット胴（ｂｌａｎｋｅｔｃｙｌｉｎｄｅｒ）またはオフセット胴上に取り付けられた印刷ブランケット上へ転写される。次に、ブランケット胴により、圧胴（ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎｃｙｌｉｎｄｅｒ）または別のブランケット胴を用いて、インキが被印刷媒体へ転写される。

均一なインキ膜を得るために、インキは、特定のインキングシステムを介して容器から塗布される。インキングシステムにおいて、インキは、一般にいくつかのローラによってインキローラミル上を運ばれる。この中では、硬質ローラ（練りローラ）および弾性ローラ（インキローラ）が交互になっている。

練りローラ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒｒｏｌｌｅｒｓ）は、一般にリルサン（Ｒｉｌｓａｎ）のコーティングを有する鋼鉄芯材からなり、したがって、しばしばリルサンローラとも呼ばれる。練りローラは、通常、以下の方法により製造される。すなわち、未加工の鋼鉄芯材を加熱し、次に、回転させながらリルサン粉末（特定の種類のポリイミド）の槽に入れる。リルサン粉末は、高温の芯材に接触すると熔解するため、比較的均一なコーティングが提供される。このコーティングの表面品質は、オフセット印刷に適用するには、はるかに不十分であるため、例えば研削処理により加工する必要がある。

この方法の欠点として、コスト（高価な研削処理、およびあらかじめ被覆された材料の除去）、および層密度が高いことを含む。約１００μｍ未満の層厚を得ることは困難である。しかし、これは、特に、多くの印刷機において今日必要とされるような、内部冷却練りローラが用いられる場合に望ましい。コーティングが厚すぎると、練りローラ表面からの効果的な放熱が妨げられる。

欧州特許第０９４２８３３号は、例えばニトリル／ブタジエンポリマー、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、および他の材料などの弾性コーティング材料がローラに塗布されたインキローラを記載する。

独国特許出願公開第１０２００７０６２９４０号は、コーティングが少なくとも主にフッ素化ポリマーからなるローラを記載する。

本発明の目的は、従来技術の上記欠点を克服する、ローラ製造方法およびローラを提供することである。

この目的は：
ローラ芯材を準備する工程；
ポリイミドプレポリマー系またはポリアミド−イミドプレポリマー系液体コーティング組成物を、１〜１０００μｍの層厚で塗布する工程；および
前記ローラ芯材上の該液体コーティング組成物を固化する工程、
を含み、前記ローラの温度が内部加熱または内部冷却により制御される、硬質ローラの製造方法により達成される。

インキツボローラ（ｉｎｋｆｏｕｎｔａｉｎｒｏｌｌｅｒ）１、呼出しローラ（ｄｕｃｔｏｒｒｏｌｌｅｒ）２、練りローラ３、転写ローラ４、およびインキ着肉ローラ（ｉｎｋｆｏｒｍｅｒｏｌｌｅｒｓ）５を有するインキングシステムを示す。

したがって、本発明によれば、第1の工程でローラ芯材を準備する。典型的なローラ芯材は、特に鋼鉄およびアルミニウムなどの金属製である。しかし、ローラ芯材はまた、例えばセラミック製、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製、または炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製などの、非金属ローラ芯材であってもよい。

本発明のローラ芯材は、内部加熱または内部冷却を備えるローラを対象とする。内部加熱または内部冷却を備えるローラは、その温度を伝熱媒体手段により制御可能なローラである。伝熱媒体は、液体であってもよく、さらには温度制御された空気であってもよい。温度制御システムは、通常は冷却の目的に用いられる。該当するローラは、例えば独国特許第９３１６９３２４号から既知である。

ある実施形態では、ローラ芯材は、０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜３０μｍ、の粗さＲｚを有してもよい。

液体コーティング組成物を、前記ローラ芯材に塗布する。このコーティング組成物は、本質的にポリイミドプレポリマーまたはポリアミドプレポリマーを含む。ポリイミドは、（Ｃ＝Ｏ）−ＮＲ−（Ｃ＝Ｏ）基を含む重合体である。ポリアミド−イミドは、ポリイミド（Ｃ＝Ｏ）−ＮＲ−（Ｃ＝Ｏ）単位、およびポリアミド（Ｃ＝Ｏ）−ＮＲ_２単位からなる共重合体である。ポリイミド調製のための出発物質は、好ましくは、芳香族ジアミンおよび脂肪族ジアミン、ならびに芳香族テトラカルボン酸二無水物であり；ジアミンの代わりにジイソシアネートを用いてもよい。第１の工程では、ポリアミド酸が形成され、次にこれはさらに反応して、ポリイミドが形成される。一方、ポリアミド−イミドの出発物質は、好ましくは、芳香族トリカルボン酸無水物、および芳香族または脂肪族ジアミンもしくはジイソシアネートである。

「プレポリマー」は、完全にではなく部分的に反応して重合体を形成する、反応性モノマーの混合物を意味する。ポリイミドプレポリマーまたはポリアミド−イミドプレポリマーの場合、ロール芯材への塗布後に硬化反応が実施される。硬化は、加熱により達成または促進される。

層厚としては、１〜１０００μｍの範囲が原則として適していることが分かっており、１０〜２００μｍの範囲または２０〜１２０μｍの範囲が好ましい。

本質的にポリイミドプレポリマー系またはポリアミド−イミドプレポリマー系コーティング組成物が用いられるとしても、特にフィラー、添加剤、着色剤などの更なる材料を含んでいてもよい。好ましくは、コーティング組成物は、ポリイミドプレポリマーまたはポリアミド−イミドプレポリマーを、その主要な構成成分（５０重量％以上）として含む。

ある実施形態では、コーティング組成物は、プレポリマーとしてポリイミドプレポリマーのみを含む。

別の実施形態では、コーティング組成物は、ポリアミド−イミドプレポリマーのみを含む。

別の実施形態では、コーティング組成物は、ポリイミドプレポリマーおよびポリアミド−イミドプレポリマーの両方を含む。

別の実施形態は、コーティング組成物がポリイミドプレポリマーを含むローラであって、ポリアミドまたはポリアミド−イミドが追加でコーティング組成物に含まれる。

別の実施形態は、コーティング組成物がイミドプレポリマーの代わりに溶解ポリイミドを含むローラである。

ある実施形態では、コーティング組成物がポリアミドまたはポリアミドプレポリマーを追加で含む。好ましくは、ポリアミドおよびポリアミドプレポリマーに対するポリイミドプレポリマーの比は、１０：０〜１０：９である。

具体的には、コーティング組成物は溶解ポリアミド−イミドを含んでいてもよい。

適切な液体コーティング組成物の塗布方法としては、具体的には、スプレー、ナイフ塗布、薄膜スピンキャスティング、またはリング塗布が挙げられる。

塗布後、液体コーティング組成物を、硬化プロセス、すなわち重合体を形成するための更なる反応により固化することがある。プレポリマーが溶媒を含む場合、固化は、溶媒の乾燥／蒸発によりサポートされる。本発明の被塗布材料は、好ましくは、硬化後にコーティング組成物の研削を必要としないほど均一で高品質の表面を有する。

これにより、十分な放熱および低生産コストのための、小さな層厚が得られる。さらに、本発明のローラは、高い耐摩耗性、高い耐化学性、良好なインキ受容性、良好なインキ離れ性、および良好なクリーニング特性など、印刷プロセスのための優れた特性を有している。これらの特性はまた、表面が研磨されておらず、したがって細孔がないため印刷プロセスに由来する堆積物に対して耐性も示すことに起因する。

本発明はまた、本発明の方法により得られる、内部加熱または内部冷却を備えた硬質ローラにも関する。本発明のローラは、ローラ芯材、および該芯材上に１〜１０００μｍの層厚で設けられた、固化された、好ましくは未研磨の、ポリイミド系コーティングを特徴とする。

本発明のローラのコーティングは、０．５〜５００ＭＰａの範囲内の弾性係数を有していてもよい。

ある実施形態では、ローラ芯材は、０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜３０μｍ、の粗さＲｚを有する。コーティング組成物の塗布により、粗さが小さくなり得る。一般に、固化されたコーティングの粗さは、ローラ芯材の粗さより小さい。

本発明はまた、規定の粗さを有するローラ芯材を被覆して規定の粗さのコーティング組成物を有するローラを得るように、所定のローラの粗さに調節する方法にも関する。

具体的には、本発明のローラは、内部加熱もしくは内部冷却を備えるローラ、および／または揺動（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ）ローラに適している。内部加熱もしくは内部冷却を備えるローラは、圧延プロセス由来の熱を放散するために使用され、したがって均一な印刷条件を与える。「揺動」とは、インキ膜の改善された均一性を得るために、作動中の（すなわち、回転状態の）ローラを軸方向に往復運動させることを意味する。

しかし、ポリイミド系またはポリアミド−イミド系コーティングを有するローラは、内部加熱または内部冷却を備えるローラとしてだけではなく、内部加熱または内部冷却を備えていない形であっても有利である。一方では、表面の研削を必要としないため、その生産が容易になる。具体的には、コーティングの粗さは、ローラ芯材の粗さ、およびコーティングの厚さを選択することにより設定することができる。

したがって、本発明はまた、
ローラ芯材を準備する工程；
ポリイミドプレポリマー系またはポリアミド−イミドプレポリマー系液体コーティング組成物を、１〜１０００μｍの層厚で塗布する工程；
前記ローラ芯材上の該液体コーティング組成物を固化する工程、
を含む方法により得られる硬質ローラの、練りローラまたはリルサンローラとしての使用に関する。

本発明はさらに、硬質練りローラおよび弾性ローラを含むインキングシステムであって、少なくとも１つの硬質ローラが、
ローラ芯材を準備する工程；
ポリイミドプレポリマー系またはポリアミド−イミドプレポリマー系液体コーティング組成物を、１〜１０００μｍの層厚で塗布する工程；
前記ローラ芯材上の該液体コーティング組成物を固化する工程、
を含む方法により得られるローラである、インキングシステムに関する。

本発明のローラは、具体的には、練りローラおよびリルサンローラとして適している。これらの好ましい利用分野は、オフセット印刷である。

本発明を、以下の実施例によってさらに説明する。

実施例１
ポリアミド酸溶液を、薄膜スピンキャスティングにより鋼鉄芯材に塗布する。材料を回転条件下で加熱し、相当部分の溶媒を蒸発させる。これにより、コーティング組成物は、回転終了後に安定した状態に保たれる。次に、ローラを２５０℃までアニーリングする。このようなローラを用いた印刷実験により、優れた結果が得られた。

実施例２
実施例１の方法において、１５μｍの粗さＲｚを有する鋼鉄芯材を用いた。実施例１の厚さ８０μｍのコーティングでは、約２．２μｍのＲｚが表面上に残る。層厚３０μｍのコーティングで、約５μｍのＲｚが残る。すなわち、コーティングの粗さは、コーティングの厚さを選択することにより調節することができる。

Claims

ローラ芯材を準備する工程；
ポリイミドプレポリマー系またはポリアミド−イミドプレポリマー系液体コーティング組成物を、１〜１０００μｍの層厚で塗布する工程；
前記ローラ芯材上の前記液体コーティング組成物を固化する工程、
を含む方法により得られるローラの、練りローラ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒｒｏｌｌｅｒ）としての使用。
前記使用がオフセット印刷における使用である、請求項１に記載の使用。
前記ローラが、ローラ芯材、およびポリイミド系またはポリアミド−イミド系の層厚１〜１０００μｍの固化されたコーティングを含む、請求項１または請求項２に記載の使用。
前記ローラ芯材が、０．１〜１００μｍの粗さＲｚを有する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の使用。
前記ローラ芯材が、１〜３０μｍの粗さＲｚを有する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の使用。
前記コーティング組成物が、さらにポリアミド、ポリアミドプレポリマーもしくはポリアミド−イミド、フィラー、添加剤、着色剤、またはこれらの混合物を含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の使用。
前記層厚が、１０〜２００μｍの範囲内である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の使用。
前記層厚が、２０〜１２０μｍの範囲内である、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の使用。
前記液体コーティング組成物の塗布が、スプレー、ナイフ塗布、薄膜スピンキャスティング、またはリング塗布により行われる、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の使用。
前記コーティング組成物の固化が、前記プレポリマーの硬化によって達成される、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の使用。
前記コーティング組成物の固化が、溶媒の乾燥と共に行われる前記プレポリマーの硬化によって達成される、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の使用。
前記コーティング組成物は固化後に研削されていない、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の使用。
前記固化したコーティング組成物の弾性係数が、０．５〜５００ＭＰａの範囲内である、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の使用。
前記ローラ芯材の粗さが、前記固化したコーティング組成物の粗さより大きい、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の使用。
前記ローラが、内部加熱もしくは内部冷却され、および／または揺動するローラである、請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載の使用。
ローラ芯材を準備する工程；
ポリイミドプレポリマー系またはポリアミド−イミドプレポリマー系液体コーティング組成物を、１〜１０００μｍの層厚で塗布する工程；および
前記ローラ芯材上の前記液体コーティング組成物を固化する工程、
を含み、前記ローラの温度が内部加熱または内部冷却により制御される、練りローラの製造方法。
前記液体コーティング組成物の塗布が、スプレー、ナイフ塗布、薄膜スピンキャスティング、またはリング塗布により行われることを特徴とする、請求項１６に記載の製造方法。
前記コーティング組成物の固化が、前記プレポリマーの硬化によって達成される、請求項１６または請求項１７のいずれか１項に記載の製造方法。
前記コーティング組成物の固化が、溶媒の乾燥と共に行われる前記プレポリマーの硬化によって達成される、請求項１６〜請求項１８のいずれか１項に記載の製造方法。
前記コーティング組成物は固化後に研削されない、請求項１６〜請求項１９のいずれか１項に記載の製造方法。
前記コーティング組成物が、さらにポリアミド、ポリアミドプレポリマー、ポリアミド−イミド、フィラー、添加剤、着色剤、またはこれらの混合物を含む、請求項１６〜請求項２０のいずれか１項に記載の製造方法。
請求項１６〜請求項２１のいずれか１項に記載の方法により得られる、内部加熱または内部冷却を備えた練りローラ。
練りローラおよび弾性ローラを含むインキングシステムであって、
少なくとも１つの練りローラが、
ローラ芯材を準備する工程；
ポリイミドプレポリマー系またはポリアミド−イミドプレポリマー系液体コーティング組成物を、１〜１０００μｍの層厚で塗布する工程；
前記ローラ芯材上の前記液体コーティング組成物を固化する工程、
を含む方法により得られるローラである、インキングシステム。
規定の粗さを有するローラ芯材を準備する工程；
ポリイミドプレポリマー系またはポリアミド−イミドプレポリマー系液体コーティング組成物を、１〜１０００μｍの層厚で塗布する工程、
を含むローラの粗さを調節する方法であって、所定のローラの粗さを得るように前記層厚を選択する前記方法。