WO2019120679A1 - Bildgebende druckform und verfahren zur herstellung einer druckform - Google Patents

Bildgebende druckform und verfahren zur herstellung einer druckform Download PDF

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WO2019120679A1
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hard
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Contitech Elastomer-Beschichtungen Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an imaging printing form, which a
  • Base body having an elastomer coating comprises, wherein the elastomer coating carries a gravure pattern, characterized in that the elastomer coating a
  • Hard rubber comprises and has a hardness greater than 40 ShoreD. Furthermore, the present invention comprises a method for producing an imaging printing plate and a method for gravure printing.
  • the gravure printing process is a printing technique in which the elements to be imaged are present as depressions (wells) in the printing form.
  • the printing is done by first coloring the entire printing form, removing the excess ink with a squeegee or a wiper, so that the printing ink only in the
  • the printing form may be a printing plate or a gravure cylinder.
  • gravure printing or rotogravure printing is of importance, in which the printing form is a gravure printing cylinder. This method is used, for example, for printing magazines or catalogs.
  • the production of the imaging (printing) surfaces of the printing plate is carried out in a conventional manner by first a soft copper layer with a Mohs scratch hardness of 2, for example, by means of electromechanical engraving or laser engraving is processed and the pressure-emitting wells are engraved.
  • the softness of the copper layer is necessary in order to introduce the engraving by means of the engraving tools used in the prior art, without directly wearing them. Too high wear of these tools, the implementation of this method would not be economical.
  • a hard chrome layer having a Mohs hardness of, for example, 8 is applied in order to protect the gravure layer against wear caused by the doctor blade during the printing process.
  • this conventional method has disadvantages.
  • this method requires the application of two layers to the printing form and is so comparatively complex and energy-intensive.
  • this method includes an extremely unfavorable from a health and environmental point galvanic
  • chromium (VI) trioxide which is highly toxic in the application until it is deposited, is usually used in hard chrome plating. Furthermore, the proper disposal of
  • Chromium compounds from both environmental and cost point of view problematic. As the lot sizes of print jobs become smaller and smaller, the disadvantages associated with this conventional method of making printing forms are out of proportion.
  • the present invention is therefore based on the object, an imaging
  • the present invention is further based on the object to provide a correspondingly improved manufacturing process.
  • an imaging printing form comprising a base body having an elastomeric coating, the elastomeric coating carrying an engraving pattern, characterized in that the elastomeric coating comprises a hard rubber and has a hardness of greater than 40 ShoreD.
  • the printing form of the invention comprises an elastomeric coating comprising a hard rubber.
  • This elastomer coating is also referred to below as a hard rubber layer.
  • the elastomer coating consists essentially of the
  • a printing plate with a printing layer is provided, which replaces the two layers in conventional printing forms (namely, the copper layer and the chromium layer) by a single hard rubber layer.
  • the main body of the printing form according to the invention thus comprises the elastomer coating as a single layer.
  • the hard rubber layer enables the engraving by means of engraving techniques known in the gravure printing industry with complete abandonment of the electroplating surface treatment described in the prior art.
  • the hard rubber of the printing form of the invention may comprise any suitable hard rubber.
  • the hard rubber is a hard rubber based on butadiene-acrylonitrile rubber (NBR), carboxyl group-containing nitrile rubber (XNBR), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVAC), ethylene-vinyl acetate rubber (EVM), hydrogenated acrylonitrile-butadiene Rubber (HNBR), perfluoro rubber (FFKM), ethylene Acrylate rubber (AEM), polyacrylate rubber (ACM), chlorinated polyethylene rubber (CM), chlorosulphonyl polyethylene rubber (CSM), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPM), Fluoro rubber (FKM), epichlorohydrin rubber (CO), epichlorohydrin copolymer rubber (ECO), propylene oxide copolymer rubber (GPO), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), isobutene-is
  • the hard rubber is a hard rubber based on butadiene-acrylonitrile rubber (NBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) or a combination of these.
  • NBR butadiene-acrylonitrile rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • the elastomer coating of the printing form according to the invention has a hardness of greater than 40 ShoreD, preferably greater than 50 ShoreD, more preferably greater than 70 ShoreD. This hardness is determined according to DIN ISO 7619-1.
  • the hard rubber layer of the printing plate according to the invention thus know in contrast to conventional elastomers a higher hardness (corresponding to a higher modulus of elasticity) and thus a lower deformation and recovery (rubber elasticity).
  • the imaging printing form of the invention may be any suitable printing form.
  • the imaging printing form is a gravure cylinder or a printing plate.
  • a gravure cylinder is particularly preferred because it is most commonly used in commercial printing.
  • the base body is preferably a hollow cylinder, an axle cylinder or a sleeve as a cylindrical strength member.
  • the base may be formed of any suitable material.
  • the main body may for example consist of plastic or metal.
  • the base body made of aluminum and / or steel.
  • the base body is a hollow cylinder or an axle cylinder of aluminum and / or steel.
  • the elastomeric coating of the printing form of the invention may have any suitable thickness.
  • the elastomeric coating has a thickness of at least 30 microns.
  • the elastomer coating has a thickness in the range of 30 pm to 30 mm. The large range of 30 to 30 mm allows multiple use of the printing plate without re-closing gum. Simply engrave an engraving after use and apply a new engraving.
  • the roughness of the elastomer coating can be suitably adjusted by grinding and polishing, for example to an average roughness depth of less than 2 ⁇ m Rz.
  • the surface of the elastomeric coating has an average roughness of less than 1 pm Rz. The roughness in later printing ensures that a paint film on the squeegee
  • the present invention further relates to a method for producing an imaging printing form, comprising (a) providing a base body, (b) providing an elastomeric coating on the base body and (c) providing a
  • Engraving pattern on the elastomer coating by engraving characterized in that the elastomer coating comprises a hard rubber and has a hardness of greater than 40 ShoreD.
  • the imaging printing form produced by this method may be any suitable printing form.
  • the imaging printing form is a gravure cylinder or a printing plate.
  • a gravure cylinder is particularly preferred because it is most commonly used in commercial printing.
  • a base body is first provided (step (a)). If the printing form produced by the method according to the invention is a gravure printing cylinder, the base body is preferably one
  • the base may be formed of any suitable material.
  • the main body may for example consist of plastic or metal. In a preferred
  • the body made of aluminum and / or steel.
  • the base body is a hollow cylinder or an axle cylinder of aluminum and / or steel.
  • step (b) of the method according to the invention an elastomer coating is provided on the base body. This can be done by conventional methods.
  • step (b) comprises the substeps (bl) of covering the main body with an elastomer or an elastomer mixture, (b.2) vulcanizing the elastomer or the elastomer mixture to form the hard rubber, b.3) removal of excess hard rubber by twisting off, and (b.4) abrading the surface of the
  • the covering of the base body with an elastomer or an elastomeric mixture according to step (bl) can be carried out, for example, via a calendering plate which is wound around the base body.
  • the elastomer or the elastomeric mixture is extruded onto the base body. This can be done for example by means of a ring extruder. It is also possible to occupy the body by stripe coating or doctoring / dipping from a solution of the elastomer or the elastomer mixture. The coating takes place with such a layer thickness that after vulcanization and grinding the required or desired final layer thickness can be achieved.
  • the elastomer to be applied or the elastomer mixture to be applied is preferably butadiene-acrylonitrile rubber (NBR), carboxyl group-containing nitrile rubber (XNBR), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVAC), ethylene-vinyl acetate rubber (EVM), hydrogenated Acrylonitrile butadiene rubber (HNBR), perfluoro rubber (FFKM), ethylene acrylate rubber (AEM), polyacrylate rubber (ACM),
  • NBR butadiene-acrylonitrile rubber
  • XNBR carboxyl group-containing nitrile rubber
  • EVAC ethylene-vinyl acetate copolymer
  • EVM ethylene-vinyl acetate rubber
  • HNBR hydrogenated Acrylonitrile butadiene rubber
  • FFKM perfluoro rubber
  • AEM ethylene acrylate rubber
  • ACM polyacrylate rubber
  • Chloropolyethylene rubber CM
  • chlorosulphonyl polyethylene rubber CSM
  • ethylene-propylene-diene rubber EPDM
  • ethylene-propylene rubber EPM
  • fluoro rubber FKM
  • epichlorohydrin rubber CO
  • Epichlorohydrin copolymer rubber ECO
  • propylene oxide copolymer rubber GPO
  • butadiene rubber BR
  • chloroprene rubber CR
  • isobutene-isoprene rubber IIR
  • bromobutyl rubber BIIR
  • chlorobutyl Rubber CIIR
  • isoprene rubber IR
  • NBR nitrile butadiene rubber
  • NBR natural rubber
  • NR natural rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • fluorosilicone rubber FVMQ
  • methyl phenyl Silicone rubber PMQ
  • methyl phenyl vinyl silicone rubber PVMQ
  • MQ methyl silicone rubber
  • VMQ
  • NBR butadiene-acrylonitrile rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • Vulcanizing the elastomer or elastomer blend to form the hard rubber of step (b.2) may be accomplished by any conventional method.
  • the hard rubber is obtained by crosslinking the elastomer or the elastomer mixture.
  • the vulcanization can be done for example in an autoclave.
  • the hard rubber obtained after vulcanization has a hardness of greater than 40 ShoreD, preferably greater than 50 ShoreD, more preferably greater than 70 ShoreD. This hardness is determined according to DIN ISO 7619-1.
  • step (b.3) The removal of excess hard rubber by twisting in step (b.3) can also be done by any conventional method.
  • the grinding of the surface of the elastomer coating according to step (b.4) is preferably carried out via a diamond milling machine ("Polishmaster") in order to produce the final gauge in this way.
  • the elastomeric coating obtained by the process of the invention may have any suitable thickness.
  • the elastomer coating after grinding has a thickness of at least 30 gm.
  • the elastomeric coating has a thickness in the range of 30 gm to 30 mm.
  • the roughness of the elastomeric coating can also be suitably adjusted by grinding, for example to an average roughness depth of less than 2 gm Rz. According to a preferred embodiment of the present invention, the
  • step (c) of the method according to the invention an engraving pattern on the
  • Elastomer coating provided by engraving.
  • the engraving is preferably carried out by an electromechanical engraving or by a laser engraving.
  • a diamond stylus cuts wells into the printing form. If the printing form is a gravure cylinder, the diamond stylus cuts the cells in the rotating cylinder, with a Gleitfuß the stylus in constant
  • the electromechanical engraving produces cells with a depth of, for example, about 45 to 55 gm. Particularly preferred is the use of laser engraving.
  • the laser engraving produces cells with a depth of, for example, about 35 to 45 ⁇ m, so that the imaging speed can be increased by up to 75% compared to electromechanical engraving. After engraving can still according to a preferred embodiment, a
  • Quality control are performed. Such quality control takes place
  • the present invention relates to methods for gravure printing, comprising (a) providing the above-described inventive imaging
  • Printing form (b) applying a paint to the surface of the printing form, and (c) transferring the ink from the surface of the printing plate to a printable substrate.
  • a black colored HNBR blend was prepared having the following properties: Color: CA.9005 RAL
  • the raw rubber mixture was provided homogeneously as a drawn calender plate with a thickness of about 1.2 mm and wound around an aluminum hollow cylinder.
  • the raw rubber stuck very little and therefore could be wrapped well. It was then vulcanized at a temperature of l35 ° C for a period of 16 hours. It was then cooled slowly to avoid spalling.
  • the elastomer-coated aluminum hollow cylinder was polished. This was followed by a fine polishing in 2 steps to a final dimension of 143.24 mm. After the fine polishing, the surface had an average roughness depth of less than 0.6 mHz Rz. Subsequently, the surface was ground to adjust the average roughness of the surface to 0.7 Rz for the color sliding layer under doctor blade.
  • the elastomer coating had a hardness of 82 ShoreD.
  • FIG. 1 shows a microscope image of the engraved surface. The quality of
  • Cutting contours / well edges corresponded to those of a conventional printing form with copper coating.
  • the obtained print showed a color density of 1.7. Toning and area coverage were fine.
  • Printing machine was printed with MDC Softblade. The quality of the print was fine up to 150,000 running meters. Required are only 50,000 running meters. The gravure cylinder thus showed little wear.
  • the gravure cylinder coated with a hard rubber showed as good printing results as a conventional copper-coated and hard-chrome-plated gravure cylinder.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine bildgebende Druckform, welche einen Grundkörper mit einer Elastomerbeschichtung umfasst, wobei die Elastomerbeschichtung ein Gravurmuster trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerbeschichtung ein Hartgummi umfasst und eine Härte von größer als 40 ShoreD aufweist. Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer bildgebenden Druckform sowie ein Verfahren für den Tiefdruck.

Description

Beschreibung
Bildgebende Druckform und Verfahren zur Herstellung einer Druckform
Die vorliegende Erfindung betrifft eine bildgebende Druckform, welche einen
Grundkörper mit einer Elastomerbeschichtung umfasst, wobei die Elastomerbeschichtung ein Gravurmuster trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerbeschichtung ein
Hartgummi umfasst und eine Härte von größer als 40 ShoreD aufweist. Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer bildgebenden Druckform sowie ein Verfahren für den Tiefdruck.
Das Tiefdruckverfahren ist eine Drucktechnik, bei der die abzubildenden Elemente als Vertiefungen (Näpfchen) in der Druckform vorliegen. Der Druck erfolgt, indem die gesamte Druckform zunächst eingefärbt wird, die überschüssige Farbe mit einer Rakel oder einem Wischer entfernt wird, so dass sich die Druckfarbe nur noch in den
Vertiefungen befindet, und die Druckfarbe dann auf das Papier übertragen wird.
Die Druckform kann eine Druckplatte oder ein Tiefdruckzylinder sein. Im industriellen Bereich ist aber insbesondere der Rakeltiefdruck bzw. Rotationstiefdruck von Bedeutung, bei dem die Druckform ein Tiefdruckzylinder ist. Dieses Verfahren wird beispielsweise zum Druck von Zeitschriften oder Katalogen verwendet.
Die Herstellung der bildgebenden (druckenden) Oberflächen der Druckform erfolgt auf herkömmliche Weise, indem zunächst eine weiche Kupferschicht mit einer Mohsschen Ritzhärte von beispielsweise 2 mittels elektromechanischer Gravur oder Lasergravur bearbeitet wird und die druckgebenden Näpfchen eingraviert werden. Die Weichheit der Kupferschicht ist notwendig, um die Gravur mittels der im Stand der Technik verwendeten Gravurwerkzeuge einzubringen, ohne diese unmittelbar zu verschleißen. Bei einem zu hohen Verschleiß dieser Werkzeuge wäre die Durchführung dieses Verfahrens nicht mehr wirtschaftlich. Anschließend wird in einem galvanischen Prozess eine harte Chromschicht mit einer Mohsschen Härte von beispielsweise 8 aufgebracht, um die Gravurschicht vor Verschleiß - verursacht durch die Rakel während des Druckprozesses - zu schützen.
Dieses herkömmliche Verfahren ist aber mit Nachteilen verbunden. So erfordert dieses Verfahren das Aufbringen von zwei Schichten auf die Druckform und ist damit vergleichsweise aufwändig und energieintensiv. Weiterhin umfasst dieses Verfahren einen aus Gesundheits- und Umweltgesichtspunkten äußerst ungünstigen galvanischen
Verfahrensschritt zum Aufbringen der Chromschicht. Bei der Hartverchromung wird nämlich üblicherweise Chrom(VI)trioxid verwendet, welches in der Applikation, bis es abgeschieden ist, hochgiftig ist. Weiterhin ist die sachgerechte Entsorgung von
Chromverbindungen sowohl aus Umweltgesichtspunkten als auch aus Kostensicht problematisch. Da die Losgrößen von Druckaufträgen immer kleiner werden, stehen die mit diesem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Druckformen verbundenen Nachteile in keinem Verhältnis mehr zum Nutzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine bildgebende
Druckform bereitzustellen, deren Herstellung die vorstehend beschriebenen Nachteile herkömmlicher Verfahren vermeidet. Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein entsprechend verbessertes Herstellungsverfahren bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten
Ausführungsformen gelöst.
Insbesondere wird eine bildgebende Druckform bereitgestellt, die einen Grundkörper mit einer Elastomerbeschichtung umfasst, wobei die Elastomerbeschichtung ein Gravurmuster trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerbeschichtung ein Hartgummi umfasst und eine Härte von größer als 40 ShoreD aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Druckform eine Elastomerbeschichtung, welche ein Hartgummi umfasst. Diese Elastomerbeschichtung wird nachfolgend auch als Hartgummischicht bezeichnet. In einer bevorzugten
Ausführungsform besteht die Elastomerbeschichtung im Wesentlichen aus dem
Hartgummi. Damit wird erfindungsgemäß eine Druckform mit einer Druckschicht bereitgestellt, welche die beiden Schichten bei herkömmlichen Druckformen (nämlich die Kupferschicht sowie die Chromschicht) durch eine einzige Hartgummischicht ersetzt. Der Grundkörper der erfindungsgemäßen Druckform umfasst somit die Elastomerbeschichtung als einzige Schicht. Die Hartgummischicht ermöglicht die Gravur mittels der in der Tiefdruckindustrie bekannten Gravurtechniken unter vollständigem Verzicht auf die im Stand der Technik beschriebene galvanotechnische Oberflächenbehandlung.
Das Hartgummi der erfindungsgemäßen Druckform kann jedwedes geeignete Hartgummi umfassen. Vorzugsweise ist das Hartgummi ein Hartgummi auf Basis von Butadien- Acrylnitril-Kautschuk (NBR), Carboxylgruppen-haltigem Nitril-Kautschuk (XNBR), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC), Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk (EVM), hydriertem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), Perfluorkautschuk (FFKM), Ethylen- Acrylat-Kautschuk (AEM), Polyacrylat-Kautschuk (ACM), Chlorpolyethylen-Kautschuk (CM), Chlorsulphonyl-Polyethylen-Kautschuk (CSM), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM), Fluor-Kautschuk (FKM), Epichlorhydrin- Kautschuk (CO), Epichlorhydrin-Copolymer-Kautschuk (ECO), Propylenoxid-Copolymer- Kautschuk (GPO), Butadien-Kautschuk (BR), Chloropren-Kautschuk (CR), Isobuten- Isopren-Kautschuk (IIR), Brombutyl-Kautschuk (BIIR), Chlorbutyl-Kautschuk (CIIR), Isopren-Kautschuk (IR), Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Natur-Kautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Fluor-Silicon-Kautschuk (FVMQ), Methyl-Phenyl- Silicon-Kautschuk (PMQ), Methyl-Phenyl-Vinyl-Silicon-Kautschuk (PVMQ), Methyl- Silicon-Kautschuk (MQ), Methyl-Vinyl-Silicon-Kautschuk (VMQ), Polyester-Urethanen (AU), Polyether-Urethanen (EU) oder Kombinationen davon.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Hartgummi ein Hartgummi auf Basis von Butadien- Acrylnitril-Kautschuk (NBR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder einer Kombination von diesen.
Die Elastomerbeschichtung der erfindungsgemäßen Druckform weist eine Härte von größer als 40 ShoreD, vorzugsweise von größer als 50 ShoreD, besonders bevorzugt von größer als 70 ShoreD auf. Diese Härte wird gemäß DIN ISO 7619-1 bestimmt. Die Hartgummischicht der erfindungsgemäßen Druckform weißt somit im Gegensatz zu üblichen Elastomeren eine höhere Härte (entsprechend einem höheren Elastizitätsmodul) und damit eine geringere Deformation und Rückstellung (Gummi-Elastizität) auf.
Die erfindungsgemäße bildgebende Druckform kann jedwede geeignete Druckform sein. Vorzugsweise ist die bildgebende Druckform ein Tiefdruckzylinder oder eine Druckplatte. Ein Tiefdruckzylinder ist dabei besonders bevorzugt, da dieser im kommerziellen Druck am Häufigsten Anwendung findet. Handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Druckform um einen Tiefdruckzylinder, ist der Grundkörper vorzugsweise ein Hohlzylinder, ein Achszylinder oder ein Sleeve als zylindrischer Festigkeitsträger. Der Grundkörper kann aus jedwedem geeigneten Material gebildet sein. Der Grundkörper kann beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Grundkörper aus Aluminium und/oder Stahl. Besonders bevorzugt ist der Grundkörper ein Hohlzylinder oder ein Achszylinder aus Aluminium und/oder Stahl.
Die Elastomerbeschichtung der erfindungsgemäßen Druckform kann jedwede geeignete Dicke aufweisen. Vorzugsweise weist die Elastomerbeschichtung eine Dicke von mindestens 30 pm auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Elastomerbeschichtung eine Dicke im Bereich von 30 pm bis 30 mm auf. Der große Bereich von 30 pm bis 30 mm erlaubt es, die Druckform vielfach zu nutzen, ohne neu zu gummieren. Dazu wird einfach eine Gravur nach Benutzung abgeschliffen und eine neue Gravur aufgebracht.
Die Rauigkeit der Elastomerbeschichtung kann durch Schleifen und Polieren in geeigneter Weise eingestellt werden, beispielsweise auf eine gemittelte Rautiefe von weniger als 2 pm Rz. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Oberfläche der Elastomerbeschichtung eine gemittelte Rautiefe von weniger als 1 pm Rz. Die Rauigkeit sorgt im späteren Druck dafür, dass ein Farbfilm die Rakel auf der
Oberfläche der Druckform gleiten lässt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer bildgebenden Druckform, umfassend (a) das Bereitstellen eines Grundkörpers, (b) das Bereitstellen einer Elastomerbeschichtung auf dem Grundkörper und (c) das Bereitstellen eines
Gravurmusters auf der Elastomerbeschichtung durch Gravieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerbeschichtung ein Hartgummi umfasst und eine Härte von größer als 40 ShoreD aufweist.
Die mittels dieses Verfahrens hergestellte bildgebende Druckform kann jedwede geeignete Druckform sein. Vorzugsweise ist die bildgebende Druckform ein Tiefdruckzylinder oder eine Druckplatte. Ein Tiefdruckzylinder ist dabei besonders bevorzugt, da dieser im kommerziellen Druck am Häufigsten Anwendung findet.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein Grundkörper bereitgestellt (Schritt (a)). Handelt es sich bei der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Druckform um einen Tiefdruckzylinder, ist der Grundkörper vorzugsweise ein
Hohlzylinder, ein Achszylinder oder ein Sleeve als zylindrischer Festigkeitsträger. Der Grundkörper kann aus jedwedem geeigneten Material gebildet sein. Der Grundkörper kann beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall bestehen. In einer bevorzugten
Ausführungsform besteht der Grundkörper aus Aluminium und/oder Stahl. Besonders bevorzugt ist der Grundkörper ein Hohlzylinder oder ein Achszylinder aus Aluminium und/oder Stahl.
In Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Elastomerbeschichtung auf dem Grundkörper bereitgestellt. Dies kann durch übliche Verfahren erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Schritt (b) die Teilschritte (b.l) des Belegens des Grundkörpers mit einem Elastomer oder einer Elastomer-Mischung, (b.2) des Vulkanisierens des Elastomers oder der Elastomer- Mischung unter Ausbildung des Hartgummis, (b.3) des Entfemens von überschüssigem Hartgummi durch Abdrehen, und (b.4) des Abschleifens der Oberfläche der
Elastomerbeschichtung. Das Belegen des Grundkörpers mit einem Elastomer oder einer Elastomer-Mischung gemäß Schritt (b.l) kann beispielsweise über eine Kalanderplatte erfolgen, welche um den Grundkörper gewickelt wird. Alternativ ist es ebenfalls möglich, dass das Elastomer oder die Elastomer-Mischung auf den Grundkörper extrudiert wird. Dies kann beispielsweise mittels eines Ringextruders erfolgen. Es ist weiterhin möglich, den Grundkörper durch Streifen-Belegung oder Aufrakeln/Tauchen aus einer Lösung des Elastomers oder der Elastomer-Mischung zu belegen. Die Belegung erfolgt mit einer solchen Schichtdicke, dass nach Vulkanisation und Abschleifen die benötigte bzw. gewünschte Endschichtdicke erreicht werden kann.
Das aufzubringende Elastomer bzw. die aufzubringende Elastomer-Mischung ist vorzugsweise Butadien- Acrylnitril-Kautschuk (NBR), Carboxylgruppen-haltiger Nitril- Kautschuk (XNBR), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC), Ethylen-Vinylacetat- Kautschuk (EVM), hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), Perfluorkautschuk (FFKM), Ethylen- Acrylat-Kautschuk (AEM), Polyacrylat-Kautschuk (ACM),
Chlorpolyethylen- Kautschuk (CM), Chlorsulphonyl-Polyethylen-Kautschuk (CSM), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM), Fluor- Kautschuk (FKM), Epichlorhydrin-Kautschuk (CO), Epichlorhydrin-Copolymer- Kautschuk (ECO), Propylenoxid-Copolymer-Kautschuk (GPO), Butadien-Kautschuk (BR), Chloropren-Kautschuk (CR), Isobuten-Isopren-Kautschuk (IIR), Brombutyl- Kautschuk (BIIR), Chlorbutyl-Kautschuk (CIIR), Isopren-Kautschuk (IR), Nitril-Butadien- Kautschuk (NBR), Natur-Kautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Fluor- Silicon-Kautschuk (FVMQ), Methyl-Phenyl-Silicon-Kautschuk (PMQ), Methyl-Phenyl- Vinyl-Silicon-Kautschuk (PVMQ), Methyl-Silicon-Kautschuk (MQ), Methyl-Vinyl- Silicon-Kautschuk (VMQ), Polyester-Urethanen (AU), Polyether-Urethanen (EU) oder eine Kombination davon.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird Butadien- Acrylnitril- Kautschuk (NBR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder eine Kombination von diesen verwendet.
Das Vulkanisieren des Elastomers oder der Elastomer-Mischung unter Ausbildung des Hartgummis gemäß Schritt (b.2) kann durch jedwedes übliche Verfahren erfolgen. Das Hartgummi wird dabei durch Vernetzung des Elastomers oder der Elastomer-Mischung erhalten. Das Vulkanisieren kann beispielsweise in einem Autoklaven erfolgen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der mit einem Elastomer oder mit einer
Elastomer-Mischung belegte Grundkörper vor dem Vulkanisieren noch bandagiert werden. Dieser zusätzliche Schritt ist im Hinblick auf eine optimierte Vulkanisation vorteilhaft. Das nach dem Vulkanisieren erhaltene Hartgummi weist eine Härte von größer als 40 ShoreD, vorzugsweise von größer als 50 ShoreD, besonders bevorzugt von größer als 70 ShoreD auf. Diese Härte wird gemäß DIN ISO 7619-1 bestimmt.
Das Entfernen von überschüssigem Hartgummi durch Abdrehen gemäß Schritt (b.3) kann ebenfalls durch jedwedes übliche Verfahren erfolgen.
Das Abschleifen der Oberfläche der Elastomerbeschichtung gemäß Schritt (b.4) erfolgt vorzugsweise über eine Diamantfräse („Polishmaster“), um auf diese Weise das Endmaß herzustellen. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Elastomerbeschichtung kann jedwede geeignete Dicke aufweisen. Vorzugsweise weist die Elastomerbeschichtung nach dem Abschleifen eine Dicke von mindestens 30 gm auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Elastomerbeschichtung eine Dicke im Bereich von 30 gm bis 30 mm auf.
Die Rauigkeit der Elastomerbeschichtung kann durch Schleifen ebenfalls in geeigneter Weise eingestellt werden, beispielsweise auf eine gemittelte Rautiefe von weniger als 2 gm Rz. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die
Oberfläche der Elastomerbeschichtung nach dem Abschleifen eine gemittelte Rautiefe von weniger als 1 gm Rz.
Es ist weiterhin möglich, zusätzlich über beispielsweise zwei Steinschleifscheiben einen Schliff auf der Oberfläche der Elastomerbeschichtung zu erzeugen. Dies ist vorteilhaft, da ein solcher Schliff später der Druckfarbe ermöglicht, als Schmierfilm zwischen Rakel und Druckform zu fungieren. Dieser Schritt ist aber im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren nicht unbedingt notwendig. Da selbst in Hartgummis mit Härten größer als 70 ShoreD noch elastische Komponenten enthalten sind, dichtet die Rakel ab und ein sauberer Druck kann auch ohne zusätzlichen Oberflächenschliff erfolgen. In Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Gravurmuster auf der
Elastomerbeschichtung durch Gravieren bereitgestellt. Das Gravieren erfolgt vorzugsweise durch eine elektromechanische Gravur oder durch eine Lasergravur.
Bei der elektromechanischen Gravur schneidet ein Diamantstichel Näpfchen in die Druckform. Ist die Druckform ein Tiefdruckzylinder, schneidet der Diamantstichel die Näpfchen in den rotierenden Zylinder, wobei ein Gleitfuß den Stichel in konstanter
Entfernung zum Zylinder halten kann. Die Anordnung und Größe der Näpfchen ergeben das spätere Druckbild. Durch die elektromechanische Gravur werden Näpfchen mit einer Tiefe von beispielsweise etwa 45 bis 55 gm erzeugt. Besonders bevorzugt ist die Verwendung der Lasergravur. Durch die Lasergravur werden Näpfchen mit einer Tiefe von beispielsweise etwa 35 bis 45 pm erzeugt, so dass die Bebilderungsgeschwindigkeit gegenüber der elektromechanischen Gravur um bis zu 75% erhöht werden kann. Nach erfolgter Gravur kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform noch eine
Qualitätskontrolle durchgeführt werden. Eine solche Qualitätskontrolle erfolgt
üblicherweise vor der Auslieferung und prüft insbesondere das Ausdruckverhalten sowie die Oberflächengüte.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe an Vorteilen gegenüber dem
herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer Druckform auf. Insbesondere wird erfindungsgemäß auf die aus Kosten- und Umweltgesichtspunkten ungünstigen
galvanischen Verfahren verzichtet. Weiterhin sind deutlich weniger Verfahrensschritte zur Herstellung der erfindungsgemäßen Druckform mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig, da auch nur eine Beschichtungsschicht aufgebracht werden muss. Weiterhin bietet das erfindungsgemäße Verfahren auch die Möglichkeit, vorhandene Technik einzusetzen. Es werden somit keine zusätzlichen Investitionen beim Anwender notwendig.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren für den Tiefdruck, umfassend (a) das Bereitstellen der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen bildgebenden
Druckform, (b) das Aufbringen einer Farbe auf die Oberfläche der Druckform und (c) das Übertragen der Farbe von der Oberfläche der Druckform auf ein bedruckbares Substrat.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Beispiel:
Es wurde eine schwarz eingefärbte HNBR-Mischung mit den folgenden Eigenschaften hergestellt: Farbe: CA.9005 RAL
Härte: 77D Shore A
Dichte: 1,245 g/cm3
Die Rohgummi- Mischung wurde homogen als gezogene Kalanderplatte mit einer Dicke von etwa 1 ,2 mm bereitgestellt und um einen Aluminium-Hohlzylinder gewickelt. Das Rohgummi klebte sehr wenig und ließ sich daher gut wickeln. Anschließend wurde bei einer Temperatur von l35°C für eine Dauer von 16 Stunden vulkanisiert. Danach wurde langsam abgekühlt, um Abplatzungen zu vermeiden.
Anschließend erfolgte das Abdrehen auf ein Rohmaß von 143,39 mm über einen
Drehmeißel. Dabei wurde der Vorschub auf 50 mm/min begrenzt und die
Oberflächentemperatur derart überwacht, dass diese in einem Bereich von 40 bis 50 Grad Celsius lag.
Danach wurde der mit dem Elastomer beschichtete Aluminium-Hohlzylinder poliert. Dazu erfolgte eine Feinpolitur in 2 Schritten auf ein Endmaß von 143,24 mm. Nach der Feinpolitur wies die Oberfläche eine gemittelte Rautiefe von unter 0,6 mhi Rz auf. Anschließend wurde die Oberfläche abgeschliffen, um die gemittelte Rautiefe der Oberfäche auf 0,7 Rz für die Farbgleitschicht unter Rakel einzustellen.
Die Elastomerbeschichtung wies eine Härte von 82 ShoreD auf.
Anschließend erfolgte eine elektromechanische Gravur mit einem 120° Diamantstichel. Dabei wurde der Stichelverschleiß kontinuierlich überwacht. Figur 1 zeigt eine Mikroskopaufnahme der gravierten Oberfläche. Die Qualität der
Schneidkonturen/Näpfchenkanten entsprach denen einer herkömmlichen Druckform mit Kupferbeschichtung.
Der auf diese Weise hergestellte Tiefdruckzylinder wurde bei einem einen Tiefdrucktest eingesetzt. Figur 2 zeigt eine Mikroskopaufhahme des erhaltenen Druckes.
Der erhaltene Druck zeigte eine Farbdichte von 1,7. Tonen und Flächendeckung waren in Ordnung.
Abschließend wurde ein Verschleißtest durchgeführt, indem mit einer Moser
Andruckmaschine mit MDC Softblade gedruckt wurde. Die Qualität des Druckes war bis 150,000 lfm in Ordnung. Erforderlich sind lediglich 50,000 lfm. Der Tiefdruckzylinder zeigte somit einen geringen Verschleiß.
Zusammenfassend zeigte der mit einem Hartgummi beschichtete Tiefdruckzylinder genauso gute Druckergebnisse wie ein herkömmlicher Kupfer-beschichteter und hartverchromter Tiefdruckzylinder.

Claims

Patentansprüche
1. Bildgebende Druckform, umfassend einen Grundkörper mit einer
Elastomerbeschichtung, wobei die Elastomerbeschichtung ein Gravurmuster trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerbeschichtung ein Hartgummi umfasst und eine Härte von größer als 40 ShoreD aufweist.
2. Bildgebende Druckform nach Anspruch 1, wobei das Hartgummi ein Hartgummi auf
Basis von Butadien- Acrylnitril-Kautschuk (NBR), Carboxylgruppen-haltigem Nitril- Kautschuk (XNBR), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC), Ethylen-
Vinylacetat-Kautschuk (EVM), hydriertem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), Perfluorkautschuk (FFKM), Ethylen- Acrylat-Kautschuk (AEM), Polyacrylat-Kautschuk (ACM), Chlorpolyethylen-Kautschuk (CM),
Chlorsulphonyl-Polyethylen- Kautschuk (CSM), Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM), Ethylen-Propylen- Kautschuk (EPM), Fluor-Kautschuk (FKM),
Epichlorhydrin-Kautschuk (CO), Epichlorhydrin-Copolymer-Kautschuk (ECO), Propylenoxid-Copolymer-Kautschuk (GPO), Butadien-Kautschuk (BR),
Chloropren-Kautschuk (CR), Isobuten-Isopren-Kautschuk (IIR), Brombutyl- Kautschuk (BIIR), Chlorbutyl-Kautschuk (CIIR), Isopren-Kautschuk (IR), Nitril- Butadien-Kautschuk (NBR), Natur-Kautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk
(SBR), Fluor-Silicon-Kautschuk (FVMQ), Methyl-Phenyl-Silicon-Kautschuk (PMQ), Methyl-Phenyl-Vinyl-Silicon-Kautschuk (PVMQ), Methyl-Silicon- Kautschuk (MQ), Methyl-Vinyl-Silicon-Kautschuk (VMQ), Polyester-Urethanen (AU), Polyether-Urethanen (EU) oder Kombinationen davon ist.
3. Bildgebende Druckform nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Hartgummi ein
Hartgummi auf Basis von Butadien- Acrylnitril- Kautschuk (NBR), Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder einer Kombination von diesen ist.
4. Bildgebende Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in der Form eines
Tiefdruckzylinders oder einer Druckplatte.
5. Bildgebende Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Grundkörper ein
Hohlzylinder, ein Achszylinder oder ein Sleeve als zylindrischer Festigkeitsträger ist.
6. Bildgebende Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die
Elastomerbeschichtung eine Härte von mindestens 70 ShoreD aufweist.
7. Bildgebende Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Elastomerbeschichtung eine Dicke von mindestens 30 pm aufweist.
8. Bildgebende Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Oberfläche der
Elastomerbeschichtung eine gemittelte Rautiefe von weniger als 1 pm Rz aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung einer bildgebenden Druckform, umfassend
a. das Bereitstellen eines Grundkörpers,
b. das Bereitstellen einer Elastomerbeschichtung auf dem Grundkörper, und c. das Bereitstellen eines Gravurmusters auf der Elastomerbeschichtung durch
Gravieren.
dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerbeschichtung ein Hartgummi umfasst und eine Härte von größer als 40 ShoreD aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt b. des Bereitstellens einer
Elastomerbeschichtung auf dem Grundkörper die folgenden Schritte umfasst: b.1 das Belegen des Grundkörpers mit einem Elastomer oder einer Elastomer- Mischung,
b.2 das Vulkanisieren des Elastomers oder der Elastomer-Mischung unter
Ausbildung des Hartgummis,
b.3 das Entfernen von überschüssigem Hartgummi durch Abdrehen, und b.4 das Abschleifen der Oberfläche der Elastomerbeschichtung.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Gravieren durch eine
elektromechanische Gravur oder durch eine Lasergravur erfolgt.
12. Verfahren für den Tiefdruck, umfassend
a. das Bereitstellen einer bildgebenden Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
b. das Aufbringen einer Farbe auf die Oberfläche der Druckform und
c. das Übertragen der Farbe von der Oberfläche der Druckform auf ein
bedruckbares Substrat.
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