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:
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.