DE3027549A1 - Drucktuch aus einem elastischen, zusammendrueckbaren druckelement mit geschlossenzelligem schaum, verfahren zu seiner herstellung und druckverfahren unter verwendung des drucktuchs - Google Patents

Drucktuch aus einem elastischen, zusammendrueckbaren druckelement mit geschlossenzelligem schaum, verfahren zu seiner herstellung und druckverfahren unter verwendung des drucktuchs

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Description

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- ID -
Beschreibung
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drucktuch aus einem elastischen, zusammendrückbaren Druckelement mit geschlossenzelligem Schaum, ein Verfahren zu seiner Herstellung und Druckverfahren unter Verwendung des Drucktuchs. Die Erfindung betrifft ferner als Bestandteil des Drucktuchs elastische, zusammendrückbare Druckelemente, insbesondere solche mit einer Zwischenschicht aus geschäumtem Gummi, sowie ein Verfahren zur Herstellung des geschäumten Materials.
Es ist bekannt, elastische, kompressible Druckelemente mit einer zellförmigen Zwischenschicht herzustellen, wie in "Professional Printer", Band 22, Nr. 6, Seiten 2 bis 7, "New Developments in Off-Set Blankets" (Neuentwicklung bei Offset-Drucktüchern) beschrieben worden ist. In diesem Artikel werden jedoch nur solche geschlossenen Zellmaterialien beschrieben, die aus grob gemahlenen Mikrokügelchen hergestellt wurden. Bei der Verwendung von Treibmitteln erhielt man eine offene Zellstruktur, bei der die Zellwände aufbrachen, so daß die Zellen miteinander verbunden waren. In dem voi— stehend zitierten Aufsatz wird auf Seite 3 aufgezeigt, daß offenzellige Schäume keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern, während die geschlossenen Zellen, die
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durch Grobmahlen von Mikrokügelchen hergestellt wurden, gute Ergebnisse zeigten, weil sich die geschlossene Struktur schneller erholte als die offene Struktur, da das in den Poren eingeschlossene Gas zusammengedrückt wurde und sich nach der Kompression nur wieder auszudehnen brauchte.
Abgesehen von anderen Nachteilen wird das Herstellungsverfahren durch die Verwendung von Mikrokügelchen ziemlich kostspielig und führt zu Produkten, bei denen erhebliche Mengen von Rückständen in den Hohlräumen der Mikrokügelchen zurückbleiben. In US-PS 3 887 750 wird die Verwendung von einzelnen Hohlfasern zur Herstellung geschlossener Zellen beschrieben, und aus US-PS 3 795 568 ist die Verwendung von Teilchen aus zusammendrückbarem Latex-Schaumgummi bekannt, um geschlossene Zellen zu erhalten. Diese beiden Lösungswege haben den Nachteil, daß innerhalb der geschlossenen Zelle der Matrix, die die zusammendrückbare Schicht bildet, eine wesentliche innere Struktur besteht. Außerdem erfordern sie die vorherige Herstellung der. in die Gummimatrix einzuarbeitenden Strukturen.
Geschlossene Zellsysteme ermöglichen die Bereitstellung von genügend ungeschäumtem Gummi, der die Zellen umgibt, damit eine ausreichend große Zugkraft gewähr-
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leistet wird, um eine Delaminierung oder ein inneres Aufspalten der zusammendrückbaren Schaumschieht zu verhindern. Diese Eigenschaft der geschlossenen' Zellsysteme erlaubt auch die Verwendung vorv dickeren" zusämritendrückbaren. Schichten r wodurch ein ausreichendes Porenvolumen bereitgestellt wird, mit dem geringere Schädigungen aufgefangen und dadurch eine Beschädigung des Drucktuches vermieden wird.
Außerdem verhindert ein geschlossenes Zellsystem die kapillare Absorption von Lösungsmittel durch die Kanten eines Druckelements. Offenzelliger Schaum und nicht gewebte zcfsammendrückbare Schichten sind der Kapillarabeörption ausgesetzt mit der Folge, daß die zusammendruckbare Schicht geschwächt wird.
Soweit bekannt, wurde bisher bei der* öb-lieheff ßias- öder Schaum verfahren jiede ÄrFStrengurüg unternommen, ufrt den äußeren Druck zu reduzieren and damit die Sehaumex^ pan&iön zu unterstützen. Femur toitrcie, soweit bekannt, in der Praxis bisher niemals bewußt ein äußerer Druck auf das Material, das aufgeschäumt werden sollte, ausgeübt, um das Zerbrechen der Zellen zu steuern und die Bildung eines besseren geschäumten Produktes zu erreichen. Schaumstoffe mit geschlossenen Zellen sind vielmehr bisher in Druckformen hergestellt worden, deren Volumen fest vorgegeben ist.
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Der vonliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Drucktuch bereitzustellen, das insbesondere für den Einsatz in Druckverfahren, wie dem Lithographiedruck, geeignet ist.
Ferner soll mit der vorliegenden Erfindung ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung eines solchen Drucktuches geschaffen werden.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Drucktuches, bei dem es nicht erforderlich ist, ein verstärkendes Gewebe zwischen der zusammendrückbaren Schicht und der Druckfläche anzuordnen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man von einem elastischen, zusammendrückbaren Druckelement mit einer Grundschicht aus einem in Maschinenrichtung dehnungsstabilisierenden Material, einem Klebstoff und einer zusammendrückbaren Schicht ausgeht. Dieses Druckelement ist dadurch gekennzeichnet, daß die zusammendrückbare Schicht aus geschäumtem Gummi mit einer im wesentlichen geschlossenen Zellstruktur besteht.
Vorzugsweise liegen mindestens etwa 50 % der geschäumten Zellen in geschlossener Form vor mit einem mittleren Zelldurchmesser von etwa 12,7 pm bis 254 \im. Die
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zusammendrückbare Schicht besitzt ein Porenvolumen von
mindestens etwa 20 % und eine Dicke von nicht mehr als
etwa 762 pm. Sie ist nicht mehr als 508 μπ\ von der äußeren Oberfläche des Druckelements entfernt.
Ein weiteres wesentliches erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, daß das Druckelement frei von jedem verstärkenden Gewebe zwischen der zusammendrückbaren Schicht und der Oberflächenschicht ist. Um dies zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, zwischen der zusammendrückbaren Schicht und der äußeren Oberflächenschicht eine Hartgummischicht, vorzugsweise mit einer Shore-Härtezahl von 75 oder größer, anzuordnen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von geschäumten Materialien, die in den erfindungsgemäßen Druckelementen eingesetzt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in das Material ein schäumendes Mittel eingebracht und das Material unter Anwendung eines Außendrucks geschäumt wird, wobei der Außendruck während des Schäumens aufrechterhalten wird. Vorzugsweise wird dabei ein Gasüberdruck auf die Außenfläche des Materials ausgeübt.
Das Material besteht bei Beginn des Schäumens vorzugsweise aus plastischem Gummi, der sich wesentlich ver-
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festigt hat, bevor das Schäumen beendet ist. Der äußere Druck auf die 'äußere Oberfläche des Materials wird aufrechterhalten^ bis das Schäumen zumindest im wesentlichen beendet ist. Der während des AufSchäumens auf das Material einwirkende äußere Druck beträgt vorzugsweise wenigstens 0,7 bar Überdruck, besonders bevorzugt zwischen 3,5 bar und 14 bar Überdruck. Vorzugsweise wird das das Schaummittel eingearbeitet enthaltende Material auf die stabilisierende Schicht aufgebracht, bevor geschäumt wird, und nach dem Schäumen wird die äußere Oberflächenschicht über der Schaumschicht auf der der stabilisierenden Schicht entgegengesetzten Seite aufgebracht.
Mit Hilfe des erf indungsgemäß-en Verfahrens karm jeder gewunsehvEe Schaumstoff mit geschlossener Zellstruktur hergestellt werden.
Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Drucktuches wird anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform weiter erläutert. Zu diesem Zweck wird in der Figur 1 ein vergrößerter Schnitt eines erfindungsgemäßen lithographischen Drucktuches dargestellt. Die einzelnen Schichten sind durch Ziffern bezeichnet, die nachstehend erläutert werden.
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Das in der Figur 1 im Schnitt dargestellte lithographische Drucktuch enthält eine stabilisierende Schicht 11, die aus drei gewebten Textilschichten 12 besteht, die mit Neopren-Klebschichten 13 zusammenlaminiert sind. Auf dieser stabilisierenden Schicht befindet sich eine Klebschicht 14- aus Nitrilgummikleber und über dieser eine zusammendrückbare Schicht 15. Über der zusammendrückbaren Schicht 15 liegt eine stabilisierende Schicht 16 aus Hartgummi, Diese Schicht wird von einer Oberflächenschicht 17 bedeckt, deren. Oberfläche eine Farbauftragungsfläche 18 bildet.
Die erfindungsgemäßen Merkmale des zusammengesetzten lithographischen Drucktuchs bestehen aus der geschäumten Schicht 15 und der Kombination der geschäumten Schicht 15 mit der stabilisierenden Schicht 16 aus Hartgummi. Die anderen Merkmale sind für sich allein bereits bekannt und werden daher nicht als spezifische Merkmale der vorliegenden Erfindung betrachtet. Auch die Zusammensetzung der stabilisierenden Hartgummi— schicht 16 ist bereits bekannt; erfindungsgemäß wird diese Schicht 16 mit der zusammendrückbaren Schicht 15 aus geschlossenen Zellen kombiniert. Die stabilisierende Schicht 11 und die Oberflächenschicht 17 können jede für Drucktücher bekannte Konstruktion und Zusammensetzung aufweisen, angepaßt an den jeweiligen speziellen
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Verwendungszweck. Für den Aufbau des erfindungsgemäßen Drucktuchs wird es als besonders wichtig angesehen, daß als allgemeine Voraussetzung die zusammendrückbare geschäumte Schicht 15 so nahe wie möglich an der äußeren Oberfläche 18 des zusammengesetzten elastischen, zusammendrückbaren Druckelements liegt.
Auch die vorgesehene Hartgummischicht 16 hat in dem erfindungsgemäßen Drucktuch eine wichtige Aufgabe zu erfüllen, da ihr Vorhandensein eine Voraussetzung dafür ist, daß die Eliminierung einer sonst notwendigen stabilisierenden Gewebeschicht zwischen der zusammendrückbaren Schicht und der Oberflächenschicht 17 möglich gemacht wird.-. Die Verwendung eines Gewebes zwischen der zusammendrückbaren Schicht und der Oberflächenschicht war bislang erforderlich, um den Anprall der Zusammenstöße zu verteilen und zu vermeiden, daß durch die zusammendrückbare Schicht ein Fließen und Verzerren des Druckes, insbesondere von Punkten, verursacht wird. Das Gewebe verhinderte außerdem ein Aufspalten bzw. eine andere Art der Schädigung der bekannten Schäume. Die Eigenfestigkeit der Schaumschicht aus geschlossenen Zellen ist vielleicht der wichtigere Grund dafür, daß das Gewebe weggelassen werden kann. Tatsächlich hält man die Hartgummischicht nicht bei allen Drucktücheranwendungen für erforderlich. Obwohl es ein Merkmal der
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vorliegenden Erfindung ist, auf die Gewebevenstärkung verzichten zu können, ist im weiteren Sinne auch die Verwendung einer Gewebeschicht in dem erfindungsgemäß aufgebauten Drucktuch möglich, so daß eine entsprechende Kombination ebenfalls von dem vorliegenden Erfindungsgedanken Gebrauch macht.
Die stabilisierende Schicht 11 sorgt für eine geringe Längenänderung in Maschinenrichtung. Die stabilisierende Schicht kann unter bestimmten Umständen weggelassen und eine (druckempfindliche) Klebschicht angewendet werden, um das Drucktuch auf dem Übertragzylinder zu befestigen. Der Übertragzylinder dient dann als Stabilisator.
In ihrer allgemeinsten Anwendung wird in der vorliegenden Erfindung der Einsatz der geschäumten Schicht 15 anstelle der bisher üblichen kompressiblen Schicht in jedem elastischen, kompressiblen Druckelement vorgeschlagen. Diese kompressible Schicht ist daher ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, die charakterisiert ist als eine Schicht aus geschäumtem Gummi mit einer im wesentlichen geschlossenen Zellstruktur. Die Zellen der geschäumten zusammendrückbaren Schicht sind vorzugsweise zu wenigstens 50 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 80 % geschlossen, wobei die Zellen
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bevorzugt einen mittleren Durchmesser von 12,7 bis 254 pm besitzen. Das Porenvolumen den zusammendrückbaren Schicht beträgt vorzugsweise wenigstens 20 %, besonders bevorzugt wenigstens 30 %, und die Schichtdicke beträgt vorzugsweise nicht mehr als 762 pm, besonders bevorzugt nicht mehr als 508 pm, wobei die geschäumte zusammendrückbar Schicht vorzugsweise nicht mehr als 508 [im, besonders bevorzugt nicht mehr als 381 pm von der äußeren Oberfläche des Druckelements entfernt ist.
Die geschäumte Schicht wird als frisch geblasener Schaum durch Gasausdehnung gebildet und ist frei von Feststoffen im Inneren der geschlossenen Zellwände der Gummimatrix -der kompressiblen Schicht, ausgenommen Rückstände des Treibmittels, d.h. die Zellen enthalten nur chemische Treibmittelrückstände. Das bedeutet, daß kein teilchenf cfrmiges Material oder strukturell bedeutende ZellwancTbeläge u.a. anwesend sind, die die Druckeigenschaften der Matrix und die inhärenten Eigenschaften der frisch hergestellten Zellstruktur entweder zu Beginn oder nach einer gewissen Zeit stören oder modifizieren könnten. Mit "frisch hergestellt" ist gemeint, daß die zellulare Struktur in der Form, in der sie bei der Herstellung erhalten wird, auch eingesetzt wird und nicht etwa vorher zerteilt und mit einem Bindemittel u.dgl. wieder miteinander verbunden wird.
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Jeder Gummi mit guter Integrität kann als Matrix für die erfindungsgemäß vorgesehene zusammendrückbare Schicht eingesetzt werden. Außer dem bevorzugten Nitrilgummi können auch Neopren, Butadien-Styrol, Ethylen-Propylen, Polybutadien, Polyacryl-Polyurethan, Epichlorhydrin und chlorsulfoniertes Polyethylen vorteilhaft verwendet werden. Die Gummizusammensetzungen können natürlich auch Stabilisatoren, Pigmente, Weichmacher u.dgl. enthalten. Außerdem ist die Zusammensetzung normalerweise mit Peroxiden vernetzt oder häufiger mit Vulkanisiermitteln, insbesondere Schwefel, behandelt. Selbstverständlich wird zur Herstellung der Schaumzellen ein Treibmittel verwendet. Bevorzugte Treibmittel sind hitzeaktivierte Treibmittel wie solche, die bei der Zersetzung gasförmigen Stickstoff bilden.
Der Prozentsatz der Zellen, die geschlossen sind, wird dadurch bestimmt, daß man einen Schnitt durch die geschlossenzellige Struktur legt, dann die Zellen zählt, die keine Öffnung in eine andere Zelle oder Pore haben, anschließend die offenen Zellen zählt und dann den Prozentgehalt der geschlossenen Zellen, berechnet auf die Gesamtzahl der Zellen, bestimmt. Die Zellen werden auf einer ausgewählten kontinuierlichen Fläche, die wenigstens 100 für die Beobachtung geöffnete Zellen besitzt, gezählt. Zur Bestimmung des Zelldurchmessers
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der geschlossenen Zellen werden 20 % der geschlossenen Zellen mit den größten Öffnungen gemessen und ihr durchschnittlicher Durchmesser berechnet.
Die Hartgummischicht zwischen der zusammendrückbaren Schicht und der Oberflächenschicht besitzt vorzugsweise eine Shore-A-Härte von 75. Ihre Härte liegt bevorzugt zwischen 75 und 95 Shore-Härtezahlen. In der Regel enthalten solche Gummi wesentliche Mengen an anorganischen Füllstoffen oder Ruß sowie starrere hitzehärtbare Polymere wie Phenolharze in Verbindung mit Gummi, wie sie vorstehend für den zusammendrückbaren Matrixgummi aufgezählt worden sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufschäumen von Materialien und umfaßt das Einarbeiten eines Schaumbildners in das Material und das Aufschäumen des Materials, während es einem äußeren Druck und Erhitzen unterworfen wird. Dies wird vorzugsweise durch Anwendung eines Gasüberdrucks auf die äußere Oberfläche des Materials und Aktivieren des Schaumbildners mit Hilfe von thermischer Energie bewirkt, wobei man den Druck auf die äußere Oberfläche des Materials aufrechterhält und das Aufschäumen des Materials mit Hilfe der thermischen Zersetzung des Schaummittels durchführt, wobei der Druck auf die äußere Oberfläche des Materials eben-
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falls aufrechterhalten wird. Das Material befindet sich zu Beginn des AufSchäumens vorzugsweise im plastischen Zustand und ist vor Beendigung des Aufschäumens wesentlich ausgehärtet bzw. vulkanisiert oder vernetzt, und der Gasüberdruck wird auf der äußeren Oberfläche des Materials aufrechterhalten, bis das Schäumen wenigstens im wesentlichen beendet ist.
Zur Erzeugung des äußeren Drucks wird bevorzugt Luft eingesetzt, und der Druck beträgt vorzugsweise wenigstens 0,7 bar Überdruck, bevorzugt 3,5 bar Überdruck und ganz besonders bevorzugt wenigstens 7 bar Überdruck. Der bevorzugte Bereich für den äußeren Druck liegt zwischen 3,5 und 14 bar Überdruck. Zusätzlich kann in einigen Fällen der äußere Druck auch mit Hilfe anderer Mittel als Gas, z.B. durch einen gespannten Riemen, erzeugt werden.
Bei den bevorzugten aufzuschäumenden Materialien handelt es sich um die vorstehend genannten Materialien. Diese ergeben, wenn sie in geeigneter Weise verbunden werden, gehärtete Gummimatrizen. Das Verfahren zur Herstellung der geschäumten Struktur sieht vorzugsweise Erhitzen vor, um sowohl den Schaumbildner zu aktivieren als auch den Schaum zu stabilisieren - im Falle von Gummi durch Vulkanisation oder Vernetzung.
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Zur Herstellung des Drucktuches wird das Material, das den Schaumbildner eingearbeitet enthält, bevorzugt auf die stabilisierende Schicht gebracht, bevor der äußere Druck angewandt und das Aufschäumen durchgeführt wird. Die Oberflächenschicht wird bevorzugt aufgebracht, nachdem der Aufschäumungsprozeß beendet worden ist.
Eine harte stabilisierende Gummischicht mit den voi— stehend beschriebenen Eigenschaften wird vorzugsweise auf das geschäumte Material aufgebracht, bevor die Oberflächenschicht aufgebracht wird; die Oberflächenschicht wird über die stabilisierende Hartgummischicht gelegt.
Es ist in der Regel günstig, eine gute Klebstoffschicht zwischen dem stabilisierenden Substrat 11 und der geschäumten Schicht 15 vorzusehen. Die verschiedenen Schichten können ohne Schwierigkeit mit Hilfe des Rakel-Streichverfahrens aufgetragen werden. Es können aber auch andere Verfahren, wie Extrudieren oder Kalandrieren, angewendet werden.
Das erfindungsgemäße Druckverfahren umfaßt die Verwendung eines geschlossenzelligen Schaumes, der ohne ein dazwischenliegendes Gewebe in Richtung auf die Druckzeichen ("printing indicia") angeordnet ist. Der geschlossenzellige Schaum ist vorzugsweise ein frisch
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hergestellter Schaumgummi, dessen Zellen frei von irgendwelchen Rückständen sind, ausgenommen solchen von den gaserzeugenden Treibmitteln. Der geschlossenzellige Schaum ist bevorzugt Teil des vorstehend beschriebenen Druckelementes und besitzt die bereits beschriebenen Eigenschaften.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von verbesserten lithographischen Drucktüchern in sehr wirtschaftlicher Weise. Es ist aber offensichtlich, daß sich das Verfahren ebenso auf andere Schäumungstechniken anwenden läßt, beispielsweise zum Schäumen von Polystyrol oder Polyurethan, um Schaumstoffe, von höherer Festigkeit und mit speziellen Eigenschaften zu erhalten.
Mit dem vorstehend im Hinblick auf den physikalischen Zustand des zu schäumenden Gummis verwendeten Ausdruck "plastischer Zustand" ist ein Gummi im fließfähigen Zustand gemeint. "Verfestigter" oder . vulkanisierter Gummi ist ein Gummi, der nach dem Dehnen eher in die ursprüngliche Form zurückkehren als - fließen wird. "Schäumen" bzw. "Aufschäumen", bedeutet, mit Hilfe irgendeines Verfahrens Blasen oder Poren in einem Material durch Ausdehnung von Gas oder Bildung von Gas in dem Material zu erzeugen. "Zusammendrückbar" bedeutet,
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daß das Gesamtvolumen des Materials reduziert wird, wenn das Material einem Druck unterworfen wird.
Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel
Eine lithographische Druckplatte wurde auf folgende Weise hergestellt. Die nachfolgend genannten Ingredientien wunden in einem Banbury-Mischer gemischt, wobei eine expandierbare Nitrilgummi-Verbindung erhalten wurde.
Ingredientien Menge (Teile)
Nitrilgummi (HYCAR 1051 -
B.F„ Goodrich) 100
Schwefel (Crystex 90 -
Stafford Chemical) 0,4
Hitzeaktiviertes Treibmittel,
Stickstoff freisetzend:
ρ,p-Oxy-bis(benzolsulfonyl-
tiydrazid) (C-elogen OT- Uni royal) 10
"Dispersionsmittel - Hilfsmittel
zur "Verhinderung des Kollabierens
der Zellen (VS-103
Airproducts & Chemical) 4
Dispersionsmittel - Stearinsäure 1,5 Vulkanisationsaktivator - Zinkoxid 5 Ruß N65O schwarz 50
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Antioxidans - symmetrisches
Di-ß-naphthyl-p-phenylendiamin
(Algerite white - R.T. Vanderbuilt) 1
Weichmacher - Di( butoxyethoxyethyD-formal
(TP-9OB- Thiokol Chemical) 10
Beschleuniger - Tetramethylthiuramdisulfid 3
Sämtliche Ingredientien mit Ausnahme des Treibmittels, des zuerst genannten Dispersionsmittels und des Beschleunigers wurden zunächst bei einer Temperatur von 135 bis 143 C gemischt und dann die eben genannten Ingredientien bei 185 C zugemischt, wobei, falls erforderlich, der Kolben angehoben wurde.
Die expandierbare Nitrilgummi-Mischung wurde in Propylendichlorid unter mechanischem Rühren zu einer 33 %igen Lösung gelöst. Die Lösung hatte die ungefähre Viskosität von Melasse, nämlich 120 000 cps, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter.
Eine Unterlage wurde in die gewünschte Lage gebracht, um mit Hilfe des Rakel-Strei&bverfahrens die Losung der expandierbaren Nitrilgummi-Verbifidung aufzubringen. Oie Unterlage bestand aus einem Laminat aus drei Baumwollgewebeschichten, die jnit Neoprenkleber laminiert und mit einem Nitrilkleber beschichtet worden waren, um dadurch ein gutes Anhaften der expandierbaren Nitril-
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gummi-Verbindung zu gewährleisten. Die Lösung der expandierbaren Nitrilgummi-Verbindung wurde mit Hilfe des Rakel-StreichVerfahrens über den Nitrilkleber bis zu einer Dicke von 508 pm aufgetragen. Die Lösung wurde in einer Dicke von etwa 12,7 pm aufgebracht und die Entfernung des Lösungsmittels durch Erhitzen auf etwa 65,6°C 60 Sekunden lang pro Durchgang durch den Beschichter beschleunigt, bis eine Dicke von 508 pm erreicht wurde. Dann wurde Talg auf die Oberfläche gestäubt, um eine eventuelle Klebrigkeit zu verhindern.
Ein auf diese Weise hergestellter 33,8 m langer Verbund wurde in einen Autoklaven in Girlandenform gelegt. Der Druck in dem Autoklaven wurde auf 10 bar Überdruck gebracht und die Temperatur in etwa 4 bis 5 Minuten auf 140,5 C erhöht und dann 8 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Die Nitrilgummi-Verbindung wurde dabei aufgeschäumt. Nach 8 Minuten wurde der Druck aufgehoben und die geschäumte Verbundstruktur aus dem Autoklaven entfernt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann wurde die Oberfläche der geschäumten Nitrilgummischicht mit Schmirgelpapier von 240er Körnung geschliffen, um eine überall gleichmäßige Dicke des Verbundes von 1498,6 pm zu erhalten, wobei etwa 1041 pm auf die Gewebeunterlage entfielen, die Klebschicht etwa 25,4 pm und die geschäumte Nitrilgummischicht etwa 431,8 pm dick waren.
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Die geschliffene und geschäumte Oberfläche wurde dann mit Hilfe des Rakel-Streichverfahrens mit einer 127 um dicken Schicht der nachfolgend angegebenen Hartgummiverbindung beschichtet. Die folgenden Ingredientien wurden in einem Branbury-Mischer gemischt.
Ingredientien Menge (Teile)
Nitrilgummi (HYCAR 1051) 100
Hitzehärtbares Phenolharz mit
8 % Hexamethylentetramin (Durez 12687
Durez Plastic Division of
Hooker Chemical Co.) 55
Ruß N550 20
Ausgefällte hydratisierte Kieselsäure (HiSiI 233 - PPG Industries) 20
Diethylenglykol 15
Zinkoxid 5
Stearinsäure 2
Antioxidans - Diphenylamin-Aceton-Reaktionsprodukt (Agerite-Superflex R.T. Vanderbuilt) 2
Schwefel (Crystex 9Θ) 0,5
n-(Cyclohexylthio-phthalimid
(Santogard PVl - Monsanto) 0,4
Die auf diese Weise gebildete Mischung wurde in Methylethylketon und Toluol unter Rühren zu einer 33 %igen Lösung gelöst. Ferner wurde eine 10 % Feststoffe enthaltende Lösung der nachfolgend genannten Aushärtungsmittel in Toluol unter mechanischem Rühren hergestellt.
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(2-Morpholinothio)-benzolthiazol (Santocure MOR Monsanto)
Te t r ame t h y 11 h i u r amd i s u 1 f i d (Thiruad Monsanto)
Schwefel (Crystex 90)
Menge (Teile) 1,23
0,8 0,6
Die beiden oben genannten Lösungen wurden dann vereinigt und, wie oben beschrieben, nach dem Rakel-Streichverfahren aufgetragen. Der ausgehärtete Hartgummi besaß eine Shore-A-Härtezahl von 85.
Eine 127 pm dicke Schicht des Oberflächengummis wurde dann auf die Hartgummiverbindung nach dem Rakel-Streichverfahren aufgetragen, wodurch eine farbaufnehmende Übertragungsschicht geschaffen wurde. Die endgültige Dicke des lithographischen Drucktuches betrug 1701,8 pm.
Das Porenvolumen der Schaumgummischicht betrug 31 %; es wurde dadurch bestimmt, daß man ein kleines Schaumteilstück (0,051 cm · 2,54 cm · 2,54 cm) in einer Lösung von Isopropanol und Wasser von bekannter Dichte eintauchte, wobei die Dichte der Lösung mit Hilfe eines geeichten Aräometers gemessen wurde. Durch Beobachten, ob die Probe in einer Lösung bekannter Dichte aufschwamm oder sank, wurde bestimmt, ob die Dichte der Probe geringer war - dann schwamm sie oben auf - oder
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größer war - dann sank sie unter. Durch Angleichen der Dichte der Lösung in der Weise, daß die Probe gerade zu sinken begann, wurde die Dichte der Probe ziemlich genau geschätzt. Die Dichte des Gummis wurde vor dem Schäumen bestimmt. Unter Benutzung der Dichte des geschäumten und ungeschäumten Gummis wurde das Porenvolumen mit Hilfe der folgenden Formel berechnet:
% Porenvolumen =
Dichte des Schaumes
Dichte des Gummis J
Dichte des Schaumes
100
31 % Porenvolumen =
0,82
0,82
100
Der Prozentsatz der geschlossenen Zellen wurde mit annähernd 95 % bestimmt. Der mittlere Zelldurchmesser wurde mit 101,6 bis 127 μηι bestimmt. Diese beiden Parameter wurden, wie vorstehend beschrieben, erhalten.
Das lithographische Drucktuch wurde anschließend auf einer standardisierten lithographischen Presse mit Blattzuführung mit guten Ergebnissen getestet.
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In einem in Figur 2 beigefügten Mikrofoto des lithographischen Drucktuchs ist zu erkennen, daß die Klebeschicht in das Garn einwanderte, so daß die Abgrenzung nicht scharf ist, die angrenzenden Schaumzellen jedoch im allgemeinen nach ihrer geringeren Ausdehnung ausgerichtet sind, so daß sehr deutlich zu sehen ist, daß der Klebstoff eine nivellierende Funktion erfüllt. Die oberen Schaumzellen sind einigermaßen ausgerichtet, wodurch die Grenze zwischen der Hartgummischicht und der geschäumten Gummischicht mit hohem Modul erkennbar wird. Die farbaufnehmende Übertragungsschicht ist die hellfarbige Oberflächenschicht. Der Maßstab der Mikrofotografie beträgt 2,54 cm = etwa 280 pm, d.h. der Vergrößerungsfaktor ist etwa 90.
sy: bü
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Claims (28)

UEXKÜLL & STCLBE^G professional representatives PATENTANWÄLTE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE BESELERSTRASSE a D 2000 HAMBURG 52 DR J D FRHR von UEXKULL DR ULRICH GRAF STOLBERG DIPL -ING JÜRGEN SUCHA-NTKE DIPL ING ARNULF HUBES DR ALLARD von KAMEKE DR KARL-HEINZ SCHULMEVER W.R. Grace & Co. (Prio: 20. Juli 1979 Whittemore Avenue US 59 343 - 16885) Cambridge, Mass. 0214Θ / V.St.A. Juli 1980 Drucktuch aus einem elastischen, zusammendrückbaren Druckelement mit geschlossenzelligem Schaum, Verfahren zu seiner Herstellung und Druckverfahren unter Verwendung des Drucktuchs Patentansprüche
1. Elastisches, zusammendrückbares Druckelement mit '-^ einer Grundschicht aus einem in Maschinenrichtung dehnungsstabilisierenden Material, einem Klebstoff und einer zusammendrückbaren Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammendrückbare Schicht aus geschäumtem Gummi mit einer im wesentlichen geschlossenen Zellstruktur besteht.
2. Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es über der zusammendrückbaren Schicht auf der der Grundschicht entgegengesetzten Seite eine Hartgummischicht aufweist, und daß kein verstärkendes Gewebe auf der der Grundschicht gegen-
Ό 3 0 0 B 6 / Ό 8 1 8
überliegenden Seite der zusammendriickbaren Schicht vorhanden ist.
3. Druckelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hantgummischicht eine Shore-Härtezahl von größer als 75 besitzt.
4. Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, daß mindestens etwa 5G % der geschäumten Zellen geschlossene Zellen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 12,7 μίη bis 254 pm sind, wobei es sich um einen durch Gasexpansien frisch hergestellten Schaumstoff -handelt, der mit Ausnahme von Treibmittelrückständen im wesentlichen frei von Feststoffen im Inneren der geschlossenen Zellwände der Gummimatrix der zusammendrückbaren Schicht ist.
5. Druckelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammendrückbare Schicht ein Porenvolumen von mindestens etwa 20 % besitzt, eine Dicke von nicht mehr als 762 μπι hat und nicht mehr als 508 μιτι von der äußeren Oberfläche des der Grundschicht gegenüberliegenden Elements entfernt ist^ wobei das Element frei von jedem verstärkenden Gewebe auf der der Grundschicht gegenüberliegenden Seite der zusammendrückbaren Schicht ist.
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6. Druckelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der zusammendrückbaren Schicht gegenüber der Grundschicht eine Hartgummischicht befindet, die eine Shore-Härtezahl größer als 75 hat, wobei die zusammendrückbar Schicht ein Porenvolumenvon wenigstens etwa 30 % u-net eine Dicke von nicht mehr- als etwa 5OS μην aufweist und nicht mehr als etwa 381 pm von der Oberfläche des Elements entfernt ist, wobei mindestens etwa 80 % der geschäumten Zellen geschlossene Zellen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 12,7 \irn bis etwa 254 um sind.
7. Druckverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkräfte an der Druckkontaktstelle von einem geschlossenzelligen Schaumelement aufgenommen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossenzellige Schaum ohne ein dazwischenliegendes Gewebe in Richtung auf die Druckzeichen ("printing indicia") hin angeordnet ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die Druckzeichen ("printing indicia") aufnehmenden Schicht und dem geschlossen-
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-A-
zelligen Schaumelement eine Hartgummischicht angeordnet ist.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gesehlossenzellige Schaum ein frisch hergestellter Gummi schaum ist, der mit Ausnahme von Treibmittelrückständen frei von jeglichem Rückstand in den Zellen ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens etwa 5O % der geschäumten Zellen geschlossene Zellen mit einem durchschnittlichen Zelldurchmesser von etwa 12,7 μπτ sind.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossenzellige Schaum ein Porenvolumen von mindestens etwa 2O % und eine Dicke von nicht mehr als etwa 762 μτη besitzt.
13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartgummischicht eine Shore-Härtezahl von größer als 75 besitzt und daß der geschlossenzellige Schaum ein Porenvolumen von wenigstens etwa 30 % und eine Dicke von nicht mehr als etwa 508 μηη aufweist und nicht mehr als 889 um von der die Druckzeichen aufnehmenden Schicht entfernt ist,
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wobei die geschäumten Zellen zu mindestens etwa 80 % aus geschlossenen Zellen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 12,7 μηη bis etwa 254 pm bestehen.
14. Verfahren zur Herstellung des geschäumten Materials, dadurch gekennzeichnet, daß in das Material ein schäumendes Mittel eingebracht und das Material unter Anwendung eines Außendrucks geschäumt wird, wobei der Außendruck während des Schäumens aufrechterhalten wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Gummi ist, der sich zu Beginn des Schäumens in plastischem Zustand befindet und, bevor das Schäumen beendet ist, sich wesentlich verfestigt hat.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendruck während des Schäumens wenigstens 0,7 bar Überdruck beträgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummi so geschäumt wird, daß das Porenvolumen wenigstens etwa 20 % beträgt und wenigstens etwa 50 % der Zellen geschlossen sind
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und einen mittleren Zellendurchmesser von etwa 12,7 bis 254 μητι aufweisen.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß den Gummi bei Beginn des Schäumens plastisch ist und vor Beendigung des Schäumens sich wesentlich verfestigt hat und daß der Gummi vor dem Schäumen auf eine stabilisierende Schicht aufgebracht und nach dejn Schäumen eine Oberflächenschicht über die Schaumschicht auf der der stabilisierenden Schicht entgegengesetzten Seite aufgebracht wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine harte Gummischicht mit einer Shore-Härtezahl größer als 75 zwischen der geschäumten Schicht und der Oberflächenschicht eingelagert wird und daß kein verstärkendes Gewebe zwischen der geschäumten Schicht und der Oberflächenschicht vorhanden ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummi auf ein Porenvolumen zwischen etwa 30 und 60 % geschäumt wird, wobei die Schaumzellen wenigstens zu etwa 80 % geschlossen sind und einen mittleren Durchmesser von etwa 50,8 bis 177,8 pm aufweisen.
21. Lithographisches Drucktuch, dadurch gekennzeichnet, daß es gemäß Anspruch 19 hergestellt worden ist.
22. Verfahren zum Schäumen eines ein internes Schaummittel enthaltenden Materials,, dadurch gekennzeichnet, daß, während das Schaummittel durch Hitze aktiviert und das Schäumen- des Materials durchgeführt wird, auf die Außenfläche dieses Materials ein Gasüberdruck ausgeübt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Gummi ist, der zu Beginn des Schäumens plastisch ist und sich vor Beendigung des Schäumens wesentlich verfestigt hat, und daß der Gasüberdruck auf die Außenfläche des Materials aufrechterhalten wird, bis das Schäumen im wesentlichen beendet ist.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Material während des Schäumens aufrechterhaltene externe Gasdruck wenigstens etwa 0,7 bar Überdruck beträgt.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Gas Luft ist und der
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eingesetzte Gasdruck etwa 3,5 bar bis 14 bar Überdruck beträgt, daß das Material ein Gummi ist, der auf ein Porenvolumen von wenigstens etwa 20 % geschäumt wird, wobei die Zellen wen-igstens zu etwa 50 % geschlossen sind und einen mittleren Durchmesser von· etwa 12,7 bis 254 μπι haben, wobei das Verfestigen cFes Gummis durch Vulkanisieren irr der Kitze erfolget und das eingesetzte Schaummittel ein in der Wärme aktiviertes Mittel, ist.
26. Verfahrren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichaet, daß das das Schaummittel enthaltende Material auf eine stabilisierende Schicht aufgetragen wird, bevor -der Gasdruck angewandt wird, und daß nach dem Schäunuen eine Oberflächenschicht über das geschäumte Material auf der der stabilisierenden Schicht entgegengesetzten Seite aufgebracht wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hartgummischicht mit einer Shore-Härtezahl von größer als 75 zwischen der geschäumten Schicht und der Oberflächenschicht angeordnet wird, und daß kein verstärkendes Gewebe zwischen der geschäumten Schicht und der Oberflächenschicht vorhanden ist.
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28. Littiographisches Drucktuch, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Verfahren gemäß Anspruch 24 hergestellt worden ist.
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