DE3051070C2 - - Google Patents

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DE3051070C2
DE3051070C2 DE3051070A DE3051070A DE3051070C2 DE 3051070 C2 DE3051070 C2 DE 3051070C2 DE 3051070 A DE3051070 A DE 3051070A DE 3051070 A DE3051070 A DE 3051070A DE 3051070 C2 DE3051070 C2 DE 3051070C2
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Jorge M. Miami Fla. Us Rodriguez
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines geschäumten Materials mit einem Porenvolumen von mindestens 20%, wobei wenigstens etwa 50% der Zellen geschlossen sind und einen mittleren Durchmesser von 12,7 bis 254 µm aufweisen. Das Material ist insbesondere zur Verwendung als Drucktuch geeignet.
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 vorstehend zitierten Aufsatz wird auf Seite 3 gezeigt, daß offenzellige Schäume keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern, während die geschlossenen Zellen, die 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 38 87 750 wird die Verwendung von einzelnen Hohlfasern zur Herstellung geschlossener Zellen beschrieben, und aus US-PS 37 95 568 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 gewährleistet wird, um eine Delaminierung oder ein inneres Aufspalten der zusammendrückbaren Schaumschicht zu verhindern. Diese Eigenschaft der geschlossenen Zellsysteme erlaubt auch die Verwendung von dickeren zusammendrückbaren Schichten, 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 Lösungsmitteln durch die Kanten eines Druckelementes. Offenzelliger Schaum und nicht gewebte zusammendrückbare Schichten sind der Kapillarabsorption ausgesetzt mit der Folge, daß die zusammendrückbare Schicht geschwächt wird.
Soweit bekannt, wurde bisher bei den üblichen Blas- oder Schaumverfahren jede Anstrengung unternommen, um den äußeren Druck zu reduzieren und damit die Schaumexpansion zu unterstützen. Ferner wurde, soweit bekannt, in der Praxis bisher niedmals 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. Schaumstoffem it geschlossenen Zellen sind vielmehr bisher in Druckformen hergestellt worden, deren Volumen fest vorgegeben ist.
Dies gilt auch für das in der DE-OS 27 18 224 beschriebene Verfahren, bei dem zur Herstellung eines Verbundmaterials mit einer Schicht aus einem verschäumbaren und vernetzbaren elastomeren Material der Verbund unter erhöhter Temperatur und unter Druck geformt wird. Der Druckwird zwischen zwei Stahlplatten oder in einem Kalander erzeugt, und es wird dort als das wichtigste Ergebnis des Verfahrens bezeichnet, daß die geschäumte elastomere Schicht die Zwischenräume zwischen der Unterlage und den Zwischenschichten aus faserförmigem Material teilweise ausfüllt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Materials zu schaffen, welches insbesondere als Drucktuch geeignet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man zum Herstellen eines geschäumten Materials mit einem Porenvolumen von mindestens 20%, wobei mindestens etwa 50% der Zellen geschlossen sind und einen mittleren Zelldurchmesser von etwa 12,7 bis 254 µm aufweisen, während des Schäumens einen externen Gasüberdruck von 0,7 bis 14 bar auf die äußere Oberfläche des Materials einwirken läßt, in welches ein schäumendes Mittel eingebracht ist.
Das Material besteht bei Beginn des Schäumens vorzugsweise aus plastischem Gummi, der sich wesentlich verfestigt 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 erfindungsgemäßen Verfahrens kann jeder gewünschte Schaumstoff mit geschlossener Zellstruktur hergestellt werden.
Der Aufbau eines Drucktuches, hergestellt unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform weiter erläutert. Zu diesem Zweck wird in der Fig. 1 ein vergrößerter Schnitt eines lithographischen Drucktuches dargestellt. Die einzelnen Schichten sind durch Ziffern bezeichnet, die nachstehend erläutert werden.
Das in der Fig. 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 Merkmale des zusammengesetzten lithographischen Drucktuches bestehen aus der geschäumten Schicht 15 und der Kombination der geschäumten Schicht 15 mit der stabilisierenden Schicht 16 aus Hartgummi. Die Zusammensetzung der stabilisierenden Hartgummischicht 16 ist bereits bekannt; es 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 Verwendungszweck. Für den Aufbau des Drucktuches 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 Druckelementes liegt.
Auch die vorgesehene Hartgummischicht 16 hat in dem 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 zusammmendrückbare 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 des Drucktuches ist, bei dessen Herstellung das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wurde, auf die Gewebeverstärkung verzichten zu können, ist im weiteren Sinne auch die Verwendung einer Gewebeschicht in dem Drucktuch möglich.
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.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte geschäumte Schicht 15 kann anstelle der bisher üblichen kompressiblen Schicht in jedem elastischen, kompressiblen Druckelement eingesetzt werden. Sie ist charakterisiert als eine Schicht aus geschäumtem Gummi mit einer im wesentlichen geschlossenen Zellstruktur. Die Zellen der geschäumten zusammendrückbaren Schicht sind zu wenigstens 50%, besonders bevorzugt zu wenigstens 80% geschlossen, wobei die Zellen einen mittleren Durchmesser von 12,7 bis 254 µm besitzen. Das Porenvolumen der zusammendrückbaren Schicht beträgt wenigstens 20%, besonders bevorzugt wenigstens 30%, und die Schichtdicke beträgt vorzugsweise nicht mehr als 762 µm, besonders bevorzugt nicht mehr als 508 µm, wobei die geschäumte zusammendrückbare Schicht vorzugsweise nicht mehr als 508 µm, besonders bevorzugt nicht mehr als 381 µm von der äußeren Oberfläche des Druckelementes 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 teilchenförmiges Material oder strukturell bedeutende Zellwandbeläge u. ä. anwesend sind, die die Druckeigenschaften der Matrix und die inhärenten Eigenschaften der frisch hergestellen 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.
Jeder Gummi mit guter Integrität kann als Matrix für die 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 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.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt das Einarbeiten eines Schaumbildners in das Material und das Aufschäumen des Materials durch Anwendung eines Gasüberdrucks auf die äußere Oberfläche des Materials und Aktivieren des Schaumbildners mit Hilfe von thermischer Energie, 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 ebenfalls 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 Druckes wird bevorzugt Luft eingesetzt, und der Druck beträgt 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.
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.
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 vorstehend 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 ber auch andere Verfahren, wie Extrudieren oder Kalandrieren, angewendet werden.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte geschlossenzellige Schaum wird ohne ein dazwischenliegendes Gewebe in Richtung auf die Druckzeichen ("printing indicia") angeordnet. Der geschlossenzellige Schaum ist vorzugsweise ein frisch 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, daß das Gesamtvolumen des Materials reduziert wird, wenn das Material einem Druck unterworfen wird.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 1
Eine lithographische Druckplatte wurde auf folgende Weise hergestellt. Die nachfolgend genannten Ingredienzien wurden in einem Banbury-Mischer gemischt, wobei eine expandierbare Nitrilgummi-Verbindung erhalten wurde.
Ingredienzien
Menge (Teile)
Nitrilgummi (HYCAR 1051 - B. F. Goodrich)
100
Schwefel (Crystex 90 - Stafford Chemical) 0,4
Hitzeaktiviertes Treibmittel, Stickstoff freisetzend: p,p-Oxy-bis(benzolsulfonyl-hydrazid) (Celogen OT - Uniroyal) 10
Dispersionsmittel - Hilfsmittel zur Verhinderung des Kollabierens der Zellen (VS-103 - Airproducts & Chemical) 4
Dispersionsmittel - Stearinsäure 1,5
Vulkanisationsaktivator - Zinkoxid 5
Ruß N650 schwarz 50
Antioxidans - symmetrisches Di-β-naphthyl-p-phenylendiamin (Algerite white - R. T. Vanderbuilt) 1
Weichmacher - Di(butoxyethoxyethyl)-formal (TP-90B - Thiokol Chemical) 10
Beschleuniger - Tetramethyl-thiuramdisulfid 3
Sämtliche Ingredienzien 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 Ingredienzien 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 mPas, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter.
Eine Unterlage wurde in die gewünschte Lage gebracht, um mit Hilfe des Rakel-Streichverfahrens die Lösung der expandierbaren Nitrilgummi-Verbindung aufzubringen. Die Unterlage bestand aus einem Laminat aus drei Baumwollgewebeschichten, die mit Neoprenkleber laminiert und mit einem Nitrilkleber beschichtet worden waren, um dadurch ein gutes Anhaften der expandierbaren Nitrilgrummi- Verbindung zu gewährleisten. Die Lösung der expandierbaren Nitrilgummi-Verbindung wurde mit Hilfe des Rakel-Streichverfahrens über den Nitrilkleber bis zu einer Dicke von 508 µm aufgetragen. Die Lösung wurde in einer Dicke von etwa 12,7 µm 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 µm 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 µm zu erhalten, wobei etwa 1041 µm auf die Gewebeunterlage entfielen, die Klebschicht etwa 25,4 µm und die geschäumte Nitrilgummischicht etwa 431,8 µm dick waren.
Die geschliffene und geschäumte Oberfläche wurde dann mit Hilfe des Rakel-Streichverfahrens mit einer 127 µm dicken Schicht der nachfolgend angegebenen Hartgummiverbindung beschichtet. Die folgenden Ingredienzien wurden in einem Banbury-Mischer gemischt.
Ingredienzien
Menge (Teile)
Nitrilgummi (HYCAR 1051)
100
Hitzehärtbares Phenolharz mit 8% Hexamethylentetramin (Durez 12 867 - Durez Plastic Division of Hooker Chemical Co.) 55
Ruß N550 20
Ausgefällte hydratisierte Kieselsäure (HiSil 233 - PPG Industries) 20
Diethylenglykol 15
Zinkoxid 5
Stearinsäure 2
Antioxidans - Diphenylamin-Aceton - Reaktionsprodukt (Agerite-Superflex - R. T. Vanderbuilt) 2
Schwefel (Crystex 90) 0,5
n-(Cyclohexylthio-phthalimid) (Santogard PV1 - 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.
Menge (Teile)
(2-Morpholinothio)-benzolthiazol (Santocure MOR Monsanto)
1,23
Tetramethylthiuramdisulfid (Thiruad Monsanto) 0,8
Schwefel (Crystex 90) 0,6
Die beiden obengenannten 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 µm 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 µm.
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 Araeometers 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 obenauf - oder 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:
Der Prozentsatz der geschlossenen Zellen wurde mit annähernd 95% bestimmt. Der mittlere Zelldurchmesser wurde mit 101,6 bis 127 µm 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.
In einem in Fig. 2 beigefügten Mikrofoto des lithographischen Drucktuches 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 µm, d. h., der Vergrößerungsfaktor ist etwa 90.
Beispiel 2 (A-D)
Aus den nachfolgend angegebenen Ingredienzien wurden zwei Zusammensetzungen zur Herstellung von geschäumtem Material gebildet:
Die Bestandteile wurden in einer Laboratoriums-Gummimühle vermischt, wobei sich die Zusammensetzungen, wie oben angegeben, lediglich hinsichtlich der Treibmittelmenge unterschieden. Zu Beginn wurden sämtliche Bestandteile mit Ausnahme des Treibmittels, des Zell-Stabilisators und des Beschleunigers vermischt und die verbleibenden Bestandteile nach dem Abkühlen der Mischung hinzugefügt.
Die Mischungen wurden anschließend in Lösungsmittel unter mechanischem Rühren zu einer Lösung mit einem Feststoffgehalt von 38% verarbeitet. Die beiden Gummilösungen wurden sodann im Rakel-Streichverfahren in einer Schichtdicke von 508 µm auf eine Baumwollgewebeunterlage gestrichen, wobei zwischen der Gummilösung und dem Gewebe eine Grundierschicht in einer Dicke von 38 µm eingebracht war. Anschließend wurde die Oberfläche des aufzuschäumenden Materials mit Talkum behandelt, um dem Verkleben entgegenzuwirken. Die beschichteten Gewebe wurden jeweils geteilt und sektionsweise bei 148°C 90,1 Minuten lang im Autoklaven geschäumt, wobei jede der beiden Mischungen mit Überdrücken von 3 bzw. 6 bar behandelt wurden.
Nach jedem Zyklus wurden die Proben entnommen und das Porenvolumen als Aufschäum-Rate unter Bezugnahme auf die Ausgangsdicke von 508 µm bestimmt.
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben:
Aufschäum-Rate
Sie zeigen, daß bei allen Proben Aufschäum-Raten entsprechend Porenvolumina weit oberhalb von 20% erzielt werden. Dies gilt auch bei 6 bar und halbierter Treibmittelmenge (Porenvolumen 60%).
Die Porenstruktur der Proben wurde auf den Mikrofotos gemäß den Fig. 3A bis D sichtbar gemacht, wobei oberhalb jeder Probe zum Größenvergleich eine Fühlerlehre eingeblendet ist, deren Dicke 127 µm beträgt. Der Größenvergleich zeigt, daß die Porendurchmesser bei allen Proben zwischen 12,7 und 254 µm liegen, und es ist deutlich erkennbar, daß selbst bei nur 3 bar und doppelter Treibstoffmenge der weitaus größte Teil aller Zellen geschlossen ist.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen eines geschäumten Materials durch Einbringen eines Schaummittels in das Material und Hitzeaktivierung des Schaummittels unter Einwirkung von Außendruck auf das Material, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung eines Materials mit einem Porenvolumen von mindestens 20%, wobei wenigstens etwa 50% der Zellen geschlossen sind und einen mittleren Zelldurchmesser von etwa 12,7 bis 254 µm aufweisen, während des Schäumens einen externen Gasüberdruck von 0,7 bis 14 bar auf die äußere Oberfläche des Materials einwirken läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Schäumens einen externen Gasüberdruck von 3,5 bis 14 bar auf die Oberfläche des Materials einwirken läßt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material in einem Autoklaven schäumt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material auf ein Porenvolumen zwischen 30 und 60% geschäumt wird, wobei die Schaumzellen wenigstens zu 80% geschlossen sind und einen mittleren Durchmesser von 50,8 bis 177,8 µm aufweisen.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, 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.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der 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 dem Schäumen eine Oberflächenschicht über die Schaumschicht auf der der stabilisierenden Schicht entgegengesetzten Seite aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine harte Gummischicht mit einer Shore-Härtezahl größer als 75 zwischen der geschäumten Schicht und der Oberflächenschicht eingelagert wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Polystyrol oder ein Polyurethan ist.
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