[0001] Die Erfindung betrifft eine Walze oder ein Gummituch für eine Druckmaschine oder
eine Kaschierwalze einer Kaschieranlage, jeweils mit einem Bezug aus einem elastomeren
Material mit einer äußeren Oberfläche als Feuchtmittel- und/oder Verdruckmittelübertragungseinrichtung
für Druckmaschinen zur mittelbaren oder unmittelbaren Übertragung eines Feucht- und/oder
Verdruckmittels auf einen Druckträger nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und die
Verwendung einer derartigen Walze bzw. Gummituch und eine Druckmaschine mit einer
derartigen Walze bzw. Gummituch (allgemein auch Drucktuch genannt) .
[0002] Derartige Walzen oder Gummitücher für Druckmaschinen werden beispielsweise beim Offsetdruck
eingesetzt. Das Verdruckmittel, beispielsweise eine übliche Druckfarbe, wird hierbei
aus einem Reservoir über ein Farbwerk auf eine Druckplatte übertragen, auf welcher
das jeweilige Bild zumeist durch ein fotomechanisches Verfahren aufgebracht ist. Die
bebilderten Bereiche der Druckplatte nehmen die Farbe an, so dass das Druckbild auf
ein Gummituch übertragen werden kann, welches ebenfalls auf einem Zylinder aufgespannt
ist. Von dem Gummituch wird die Druckfarbe auf den jeweiligen Druckträger, d.h. das
zu bedruckende Material wie beispielsweise eine Papierbahn, eine Folie oder einen
anderen Gegenstand übertragen. Gleichzeitig wird die Druckplatte mit einem Feuchtmittel
beaufschlagt, welches aus einem Reservoir durch ein Feuchtmittelwerk herangeführt
wird. Das Feuchtmittel belegt die nicht bebilderten Bereiche der Druckplatte, so dass
diese keine Druckfarbe annehmen, wodurch das Druckbild entsteht. Das Feuchtmittel
ist meist Wasser, welches Zusätze wie Alkohole oder andere Additive aufweisen kann.
Feuchtwerk und Farbwerk bestehen hierbei jeweils aus einer Mehrzahl von Walzen, wobei
teilweise Walzen mit einem elastomeren Bezug gegen Walzen mit metallischer, keramischer
oder Kunststoffoberfläche arbeiten, um in dem Walzenspalt (Nipp) das Verdruckmittel
bzw. das Feuchtmittel zu homogenisieren, in gleichmäßiger Schicht aufzubereiten und
letztlich auf die Druckplatte und das Gummituch zu übertragen.
[0003] Die Walzen mit elastomerem Bezug müssen einer Vielzahl von Anforderungen genügen,
insbesondere definierte mechanische Eigenschaften wie Härte, Benetzbarkeit mit dem
Verdruckmittel bzw. dem Feuchtmittel, mechanische und chemische Beständigkeit, Abrasionsbeständigkeit,
gute Reinigbarkeit und dergleichen aufweisen.
[0004] Besondere Probleme bereitet ferner eine definierte Überführung von Farbmittel und
Feuchtmittel von dem jeweiligen Farbmittel- und Feuchtmittelreservoir über das jeweilige
Farb- und Feuchtwerk zu dem Druckzylinder hin. So hat es sich herausgestellt, dass
verschiedentlich keine definierte Übertragung von Feuchtmittel und/oder Verdruckmittel
auf den Druckzylinder und letztlich auf den Gummituchzylinder erfolgt, was als "Überemulgierung"
der Farbmittel-Feuchtmittel-Emulsion bezeichnet wird, d.h. es wird zu viel Feuchtmittel,
insbesondere Wasser, in das Verdruckmitttel eingearbeitet. Dies hat zur Folge, dass
letztlich auf dem Druckzylinder sowie auch auf dem Gummituch die mit Farbe bzw. die
mit Feuchtmittel belegten Bereiche nicht exakt voneinander separiert sind und somit
auf dem bedruckten Druckträger wie z.B. einer Papierbahn unscharfe Konturen, Schlieren
oder dergleichen die Druckqualität vermindernden Erscheinungen auftreten. Die "Überemulgierung"
wird teilweise auf schwankende Prozessbedingungen des Druckvorganges zurückgeführt,
wie beispielsweise auch Klima- oder Temperaturschwankungen im Druckwerk, die jedoch
nur schwer hinsichtlich ihrer Verfahrensparameter bestimmbar und reproduzierbar sind.
Es besteht somit ein Bedürfnis, die Druckqualität zu verbessern und ein zeitlich sehr
konstant bleibendes Druckergebnis zu ermöglichen.
[0005] Ferner weisen bekannte Walzen verschiedentlich Nachteile hinsichtlich des Rückspaltverhaltens
auf, d.h. das Verdruckmittel wird in dem Walzenspalt nicht optimal auf die nächstfolgende
Walze übertragen sondern auf der Walze zurückgeführt. Dies führt letztlich zu einer
unerwünschten Verteilung der Farbe und kann auch zu einer unerwünschten Überführung
der Farbe in das Feuchtwerk führen. Bei einem Farbwechsel kann ferner die ursprüngliche
Farbe von der Walze oder dem Gummituch etwas angenommen und auf die nachfolgende Druckeinheit
übertragen werden, was zu unerwünschten Farbabweichungen führen kann. Diese Probleme
sind ebenfalls noch nicht zufriedenstellend gelöst. Ferner gilt es, das Rückspaltverhalten
der Walzen weiter zu verbessern.
[0006] Des weiteren ist es erwünscht, ausgehend von Walzen mit in den elastomeren Walzenbezug
eingearbeiteten Hilfsstoffen wie fluorierten Polyolefinen die Langzeitstabilität der
Walze und damit die Standzeit der Druckmaschine sowie den Wartungsaufwand derselben
weiter zu verbessern.
[0007] Ferner ist zu berücksichtigen, dass die Walzen bzw. Gummitücher in Druckmaschinen
mit einem elastomeren Bezug einem Verschleiß unterworfen sind, welcher zu einer Veränderung
der Oberflächeneigenschaften der Walze bzw. des Gummituches führt, wie beispielsweise
zu einer sich über lange Zeiträume verändernden Rauhigkeit und sich verändernden Benetzungseigenschaften
gegenüber dem Verdruckmittel bzw. dem Feuchtmittel. Hierdurch wird es erforderlich,
in gewissen zeitlichen Abständen den Walzenbezug auszutauschen und den Walzenkern
mit einem neuen Bezug zu überziehen. Dies führt zu Stillstandzeiten und ist auch kostenaufwändig,
da der Bezug vollständig zu entfernen und der Walzenbezug komplett neu aufzubauen
ist.
[0008] Die
US 4,015,046 beschreibt ein Drucktuch mit einer Trägerstruktur, einer Oberflächenschicht aus einem
Fluorkohlenstoffelastomer und einer Verbindungsschicht enthaltend ein Polychloroprenelastomer,
welches eine optimale Haftung zwischen der Trägerschicht und der Oberflächenschicht
ermöglicht.
[0009] Die
DE 196 00 736 A1 beschreibt ein Drucktuch für Metalleffekt-Druckfarben, welches einen Auβenfilm aus
einem thermoplastischen Polymermaterial aufweist, das eine geringe Affinität für blättchenartige
Pigmente enthaltende Farben hat. De Außenfilm kann ein Fluorpolymer enthalten.
[0010] Die
EP 629 514 A beschreibt ein Drucktuch geringer Affinität für den Offsetdruck, wobei die Feuchtmittelübeitragungsschicht
ein fluoriertes Polymerharz aufweisen kann.
[0011] Die
EP 1 120 283 B1 beschreibt eine Walze mit einem Bezug aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoffmaterial
auf Basis von Kautschuk, elastischem Thermoplast, gießfähigen Polyurethansystemen
oder anderen geeigneten Materialien, wobei das elastomere oder elastische Kunststoffmaterial
fluoriertes Polyolefin in einer Menge enthält, die ausreicht, die Farb- bzw. Medien
abweisende Eigenschaft des Walzenbezuges zu verbessern.
[0012] Die
EP 1 334 843 A2 beschreibt einen Schichtkörper zum Verhüten des Verschmierens von Maschinenteilen
oder Bedruckstoffen in einer Verarbeitungsmaschine, wobei auf einem Substrat eine
Oberflächenschicht aus fluorisierten Kohlenwasserstoffen haftfest angeordnet ist oder
zumindest in der Oberflächenschicht fluorisierte Kohlenwasserstoffe enthalten sind.
[0013] Die
GB 1 290 833 beschreibt eine Offsetdruckmaschine oder Kopiermaschine mit einem Offsetzylinder,
dessen Oberfläche mit einem Polymer mit einer kritischen Oberflächenspannung von nicht
größer als 25 dyne/cm vorgesehen ist. Das Polymer der Oberflächenbeschichtung kann
fluorhaltige Polymere enthalten.
[0014] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Feuchtmittel- und/oder Verdruckmittelübertragungseinrichtung
in Form einer Walze oder eines Gummituches für Druckmaschinen bereitzustellen; welche
die oben genannten Probleme löst, insbesondere über lange Zeiträume auch bei sich
ändernden Prozessbedingungen wie Klima-oder Temperaturschwankungen ein praktisch optimales
Druckergebnis ermöglicht, insbesondere auch hinsichtlich der Farbqualität im Mehrfarbendruck,
die ein ausgezeichnetes Rückspaltverhalten aufweist, eine deutlich erhöhte Lebensdauer
bei unveränderten Eigenschaften insbesondere hinsichtlich der Härte und der Benetzbarkeit
mit Feuchtmittel und/oder Verdruckmittel aufweist und die eine einfache Wiederherstellung
bei betriebsbedingtem Verschleiß ermöglicht.
[0015] Erfindungsgemäß wird eine Walze oder ein Gummituch als Farbmittel- und/oder Verdruckmittelübertragungseinrichtung
oder als Kaschierwalze mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bereitgestellt, welche(s)
eine durchgehende, den Bezug aus elastomerem Material überdeckende Oberflächenbeschichtung
aufweist, die ein Fluoroelastomer enthält oder vollständig aus diesem besteht und
wobei vorzugsweise die Oberflächenbeschichtung eine Schichtdicke von kleiner/gleich
100 µm und/oder eine Rauhigkeit Ra von kleiner/gleich 1 µm aufweist. Das Fluoroelastomer
kann ein oder mehrere Elastomere ausgewählt aus der Gruppe elastomerer Fluorokautschuk,
Polyfluoralkoxyphosphazen oder Polyfluorsilicon sein. Insbesondere sei im folgenden
unter einem Fluorelastomer stets jeweils explizit auch ein elastomerer Fluorokautschuk
verstanden, der eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Fluoroelastomers darstellt.
[0016] Im Gegensatz zu beispielsweise teflonbeschichteten Walzen wird durch das erfindungsgemäße
Fluoroelastomer eine Oberflächenbeschichtung bereitgestellt, die wie auch der die
Beschichtung tragende Bezug selber aus einem elastomeren Material besteht. Hierdurch
ist eine besondere Anpassung der Walzenbeschichtung zu dem Bezug aus elastomerem Material
gegeben, wozu beispielsweise Teflonbeschichtungen wie z.B. PTFE, Teflon FEP ® (Tetrafluoroethylen-Hexafluoroproylen-Coplymerisat)
oder andere Beschichtungen aus nicht-elastomeren bzw. plastisch verformbaren Polymeren
wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid und dergleichen völlig ungeeignet wären, so
dass eine hohe dynamische Belastbarkeit der Walzenoberfläche gegeben ist, was sowohl
für die Verdruckmittelverarbeitung im Walzenspalt zweier gegeneinander arbeitender
Walzen (Nipp) als auch im Falle von Gummitüchern von wesentlicher Bedeutung ist. Durch
die vergleichsweise dünne Oberflächenbeschichtung werden so die elastischen und/oder
dynamischen Eigenschaften des Bezuges praktisch nicht beinflusst.
[0017] Ferner konnte festgestellt werden, dass durch die erfindungsgemäße Verwendung derartiger
Beschichtungen aus Fluoroelastomer, insbesondere durch einen Fluorokautschuk, ein
sehr definierter und stets gleichbleibender Transport des Verdruckmittels bzw. Feuchtmittels
erzielt werden kann, so dass Überemulsionen des Verdruckmittels mit Feuchtmitteln,
die zu Einbußen der Druckqualität führen, zuverlässig auch bei unterschiedlichsten
Prozessbedingungen vermieden werden können. Hierdurch kann die Druckqualität verbessert
und insbesondere auch störende Einflüsse durch sich ändernde äußere Bedingungen oder
Verfahrensparameter auf das Druckergebnis vermieden werden. Der Druckprozess kann
somit mit einer erhöhten Prozessstabilität durchgeführt werden, auch z.B. bei schwankenden
äußeren Bedingungen wie Temperaturschwankungen, und ergibt über lange Zeiträume ein
stets optimales Druckergebnis mit exakten Übergängen zwischen bebilderten und unbebilderten
Bereichen. Dies wird weiter dadurch gefördert, dass erfindungsgemäße Walzen oder Gummitücher
praktisch keine Neigung zur oberflächlichen Anlagerung hydrophilierender Substanzen
aus Reinigern, von Pigmenten oder Calciumkomplexen aus Papierstrich oder Farbe oder
dergleichen aufweisen. Diese Vorteile bestehen insbesondere auch gegenüber Walzen,
bei welchen in den Elastomerbezug lediglich fluorierte Polyolefine eingearbeitet wären
und das Grundelastomer des Bezuges einen Teil der Walzenoberfläche bilden würde. Derartige
Walzen würden die der Erfindung zugrunde liegenden Probleme nicht lösen.
[0018] Ferner weisen erfindungsgemäße Walzen ein hervorragendes Rückspaltverhalten auf,
welches dasjenige von Walzen, bei welchen beispielsweise in einen elastomeren Bezug
fluorierte Polyolefine eingearbeitet sind und somit hohe Anteile der Walzenoberfläche
durch das Grundelastomer bereitgestellt werden, deutlich übersteigt. Hierbei wird
durch die erfindungsgemäße Oberflächenbeschichtung erzielt, dass eine Feuchtwalze
praktisch keine Verdruckmittel wie z.B. Farbe in das Feuchtwerk zurückspaltet und
andererseits eine beschichtete Farbwalze praktisch kein Wasser in das Farbwerk zurückspaltet,
wodurch jeweils Überemulsionen vermieden werden. Ferner wird bei Farbwalzen der "stehende"
Farbspeicher in einem Farbwerk reduziert und damit die Farbe schneller umgesetzt.
Ein erfindungsgemäßes Gummituch spaltet ferner von der bilderzeugenden Druckplatte
kein Wasser ab, was zu niedrigeren Wassereinstellungen im Nassoffsetprozeß führt und
Überemulsionen vermeidet, und spaltet andererseits von dem frisch bedruckten Druckträger
keine Farbe aus der vorhergehenden Druckeinheit zurück, was eine wesentlich genauere
Farbtonführung ermöglicht. Überraschenderweise erfüllt die erfindungsgemäße Oberflächenbeschichtung
je nach Anwendungsfall die genannten Anforderungen gleichermaßen.
[0019] Ferner zeigt das erfindungsgemäße Gummituch eine deutliche Verringerung der Papierbahnverformung
im Curlingtest (beispielsweise beschrieben als Rollneigungs- und Wölbungstest in DIN
6723 und DIN 6724). So zeigen herkömmliche Gummitücher in der Regel eine Wölbung (auch
"Lockenhöhe" genannt) von 35 mm, im besten Falle von 15 mm, wohingegen erfindungsgemäße
Gummitücher eine Wölbung von ≤ 10 mm, ohne weiteres auch ≤ 8 oder ≤ 5 mm aufweisen
können (jeweils bei 50 Bogen, Volltondichte ca. 1.50 DV Cyan). Hierdurch ist eine
wesentlich genauere Farbtonführung möglich und Abrißdoublierungen werden sicher vermieden.
[0020] Ferner wird durch das erfindungsgemäße Gummituch gegenüber herkömmlichen Gummitüchern
beim Mehrfarbendruck eine wesentlich bessere Druckqualität hinsichtlich der Farbgebung
und Farbtonführung des Druckerzeugnisses erzielt. Dies wird auf eine besonders hohe
Punktgenauigkeit der Verdruckmittelübertragung erzielt, die zu einer hohen Farbgenauigkeit
des Druckerzeugnisses führt. Dies ist insbesondere beim Mehrfarbendruck von entscheidender
Bedeutung, da die Punktgenauigkeit der rasterartigen Übertragung der einzelnen Farbpunkte
unterschiedlicher Farbe für das Druckergebnis von herausragender Bedeutung ist. Dies
wird auf die besondere Wechselwirkung des Druckträgers mit dem Gummituch zurückgeführt,
die zudem überraschenderweise einen besonders ruhigen Lauf des Druckmittelträgers
ergibt, der zudem höhere Druckgeschwindigkeiten ermöglicht. Ohne durch die Theorie
gebunden zu sein, wird angenommen, dass dies auf die besonderen physikochemischen
Eigenschaften der Gummituchbeschichtung und deren Oberfläche wie die besonders niedrige
Rauhigkeit und die elastischen Eigenschaften der Deckschicht zurückzuführen ist, wobei
auch aufgrund der geringen Dicke die Beschichtung praktisch keinen Einfluss auf das
Deformationsverhalten der Bezuges hat, was von wesentlicher Bedeutung ist.
[0021] Ferner wird durch die Beschichtung aus einem Fluoroelastomer, insbesondere Fluorokautschuk,
eine Walze bereitgestellt, die eine besonders hohe Lebensdauer aufweist und über die
Lebensdauer praktisch keine Veränderungen in ihren Eigenschaften wie z.B. Oberflächenbeschaffenheit,
Benetzungs- und Quellverhalten gegenüber Druckmittel und/oder Feuchtmittel, Übertragung
des Verdruck- und/oder Feuchtmittels auf nachfolgende Einrichtungen der Druckmaschine
wie eine nachgeschaltete Walze oder ein Gummituch, Reinigungseigenschaften usw. aufweist.
Dies wird vermutlich darauf zurückgeführt, dass Fluoroelastomere, insbesondere Fluorokautschuke,
unter den Prozessbedingungen gegenüber einer Vielzahl von Stoffen wie beispielsweise
Lösungsmitteln der Verdruckmittel, Weichmachern der elastomeren Bezüge o. dgl. als
Diffusionsbarriere wirken. So wird gleichzeitig eine Eindiffusion von Lösungsmittelbestandteilen
des Verdruckmittels in die Walze als auch eine Herausdiffusion von Weichmachern aus
der Walze wirksam über lange Zeiträume verhindert, so dass eine überaus konstante
Prozessführung möglich ist. Es versteht sich, dass die Fluoroelastomerbeschichtung
vorzugsweise weichmacherfrei ist.
[0022] Ferner sind erfindungsgemäße Walzen und Gummitücher besonders leicht zu reinigen,
insbesondere auch von Echtfarben und metallpigmenthaltigen Farben, wie sie im Offset-Druck
verwendet werden, wodurch Stillstandzeiten deutlich reduziert werden. Insbesondere
ergibt sich auch eine sehr deutliche Einsparung an mineralölbasierenden Reinigern
und der Einsatz von wasserbasierenden Reinigern wird überhaupt erst ermöglicht.
[0023] Die Oberflächenbeschichtung ist vorzugsweise in ihrem Tiefenprofil homogen, d.h.
weist keine Gradienten hinsichtlich ihren physikalischen Eigenschaften wie Härte,
Vernetzungsgrad und/oder ihrer Zusammensetzung auf. Entsprechendes kann auch für den
elastomeren Bezug gelten.
[0024] Das Fluroelastomer bedeckt vorzugsweise vollständig den elastomeren Bezug zumindest
im Arbeitsbereich der Walze oder des Gummituches, vorzugsweise über die gesamte Oberfläche
von Walze oder Gummituch. Vorzugsweise ist die außenliegende Oberfläche der Fluoroelastomerbeschichtung
unstrukturiert und möglichst glatt und eben, beispielsweise mit einer mittleren Rautiefe
Ra gemäß EN ISO 4287 oder gemäß DIN 4768 von jeweils ca. ≤ 1 µm, ≤ 0,4-0,5 µm, ≤ 0,25
µm oder ≤ 0,1 µm.
[0025] Vorzugsweise ist die Fluoroelastomerbeschichtung, vorzugsweise zugleich auch der
elastomere Bezug, praktisch oder vollständig porenfrei. Vorzugsweise stellt die Fluroelastomerbeschichtung
die mit dem Verdruckmittel in Kontakt kommende äußerste Oberfläche der Walze oder
des Gummituches dar, gegebenenfalls kann jedoch auch eine weitere Beschichtungslage
in Art einer Deckschicht vorgesehen sein. Gegebenenfalls können zwischen der Fluroelastomerbeschichtung
und dem elastomeren Bezug Zwischenschichten vorgesehen sein, vorzugsweise ist jedoch
bis auf eine Haftmittel- oder Primerschicht keine weitere Zwischenschicht vorgesehen.
[0026] Enthält die das Fluoroelastomer enthaltende Walzenbeschichtung weitere partikelförmige
Bestandteile wie Füllstoffe und/oder nicht-elastomere Polymere so wird vorzugsweise
durch das Fluoroelastomer eine zusammenhängende Matrix bereitgestellt, die die anderen
Bestandteile aufnimmt, so dass eine durchgehende Raumnetzstruktur aus dem Fluoroelastomer
gebildet wird und die Beschichtung insgesamt über ihre radiale und beiden lateralen
bzw. umfänglichen Erstreckungsrichtungen elastomere Eigenschaften aufweist. Vorzugsweise
ist die Beschichtung frei von partikelförmigen, einschließlich faserförmigen, Füllstoffen.
[0027] Es versteht sich, dass der elastomere Bezug auf einem stabilen Walzenkern aufgebracht
ist, der beispielsweise aus einem Metall oder einem anderen formstabilen Material
besteht. Vorzugsweise ist der elastomere Bezug, gegebenenfalls bis auf eine Haftmittel-
oder Primerschicht, unmittelbar auf dem Walzenkern aufgezogen, gegebenenfalls können
jedoch auch Zwischenschichten vorgesehen sein. Im Falle eines Gummituchs ist dieses
zumeist nur einseitig mit einem elastomeren Bezug beschichtet, wobei auch mehrere
Gewebelagen vorgesehen sein können.
[0028] Das Fluorelastomer, insbesondere der elastomere Fluorokautschuk, liegt in der Oberflächenbeschichtung
vorzugsweise mit einem Gehalt von ≥ 40-50 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 75 oder ≥ 85 oder
≥ 90 oder 95 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-Teile der Beschichtung vor. Die Oberflächenbeschichtung
kann vollständig aus dem Fluorelastomer, insbesondere dem elastomeren Fluorkautschuk,
bestehen. Die genannten Anteile an Fluorelastomer bzw. Fluorkautschuk können sich
alternativ jeweils auf 100 Gew.-Teile Elastomer oder Polymer der Beschichtung beziehen.
[0029] Besonders bevorzugt ist das Fluoropolymer bzw. der der Fluorokautschuk aus einem
Fluorokautschuklatex gebildet. Derartige Latices sind insbesondere aufgrund ihrer
Oberflächeneigenschaften vorteilhaft, was insbesondere das Verhindern von Überemulsionen
und die Eigenschaften als Diffusionsbarriere für Lösungsmittel, Weichmachern oder
dergleichen betrifft. Als Latex wird im Sinne der Erfindung eine kolloidale Dispersion
eines Polymeren in einem wässrigen Medium verstanden. Der Latex oder das Polymer kann
natürlich oder synthetisch hergestellt sein. Der Latex kann durch Emulsionspolymerisation
geeigneter Monomere oder durch Dispergieren von Polymeren in einem Dispersionsmittel
hergestellt sein. Die dispergierten Teilchen können einen mittleren Durchmesser von
ca. 0,2 bis ca. 1 oder bis ca. 2 oder 5-10 nm, z.B. ca. 0,5 nm, haben, ohne hierauf
beschränkt zu sein. Der Latex kann Zusatzstoffe wie Dispersionsmittel usw. enthalten.
[0030] Ferner hat es sich herausgestellt, dass Fluoroelastomere, insbesondere Fluorokautschuke
und besonders solche auf Basis von Fluorolatices, ein besonders geringes Speicherverhalten
bezüglich der Aufnahme und Speicherung des Verdruckmittels oder von Komponenten von
diesen und/oder von Feuchtmittelkomponenten wie Alkoholen oder dergleichen aufweisen.
[0031] Das Fluoroelastomer, insbesondere der Fluorokautschuk, weist vorzugsweise einen hohen
Fluorgehalt auf, wobei auch andere Halogene, insbesondere Chlor, vorhanden sein können.
Das atomare Verhältnis von Halogen zu Wasserstoff (insbesondere Fluor zu Wasserstoff)
kann ≥ 3:1, insbesondere ≥ 4,5 oder 5 : 1, vorzugsweise ≥ 6 oder ≥ 7 : 1, beispielsweise
≥ 8 : 1 oder 9 : 1, gegebenenfalls auch ≥ 15:1 sein. Vorzugsweise ist das Fluorelastomer
(Fluorokautschuk) nicht perhalogeniert/ perfluoriert sein, so dass ein signifikanter
Wasserstoffgehalt vorliegt, d.h. das Polymer ist nicht perfluoriert/ perhalogeniert,
wodurch die Hydrophobie und Oleophilie der Walzenoberfläche besonders günstig eingestellt
werden kann. Beispielsweise kann das Atomverhältnis Wasserstoff : Halogen (insbesondere
jeweils Wasserstoff : Fluor) ≥ 1 : 40 bzw. ≥ 1 : 19 oder ≥ 1 : 15 bzw. ≥ 1 : 9,5 sein.
Vorzugsweise beträgt der atomare Fluoranteil am Gesamthalogengehalt des Fluoroelastomers
oder Fluorokautschuks oder der diesen enthaltenden Oberflächenbeschichtung insgesamt
≥ 75:25, vorzugsweise ≥ 90:10 oder 95:5. Besonders bevorzugt ist das gesamte Halogen
des Fluoroelastomers (Kautschuks) oder der Oberflächenbeschichtung Fluor.
[0032] Der Fluorgehalt des elastomeren Fluoropolymers bzw. des Flurolatex kann ferner ca.
64 Gew.-% bis ca. 74 oder ca. 75 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise größer/gleich ca.
66 oder 67 Gew.-% und/oder kleiner/gleich 76 Gew.-% betragen, beispielsweise ca. 66
bis ca. 72 Gew.-%, besonders bevorzugt ca. 66 bis ca. 70 Gew.-%, insbesondere ca.
68 Gew.-% betragen (Angaben jeweils bezogen auf die Beschichtung). Der hier genannte
Fluorgehalt kann sich gegebenenfalls auch jeweils auf die polymeren Bestandteile der
Oberflächenbeschichtung oder die Oberflächenbeschichtung insgesamt beziehen.
[0033] Das Fluoroelastomer bzw. der Fluorokautschuk kann ein elastisches Terpolymer enthalten
oder darstellen.
[0034] Besonders bevorzugt enthält der Fluorokautschuk ein Fluoroterpolymer, welches somit
drei unterschiedliche Monomere aufweist, oder besteht aus diesem. Besonders bevorzugt
ist das Terpolymer ein Vinylidenfluorid-Terpolymer, insbesondere Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Vinylidenfluorid-Terpolymer
(TFE-HFP-VDF). Gegebenenfalls kann die Beschichtung andere Fluorocoplymere (aus 2
verschiedenen Monomeren) oder -terpolymere enthalten. Vorzugsweise ist der Gew.-Anteil
an Terpolymeren in der Beschichtung größer als der Gehalt an Copolymeren, vorzugsweise
liegt TFE-HFP-VDF in höheren Gewichtsanteilen vor als andere Coplymere oder Terpolymere
oder polymere Bestandteile, jeweils einzeln oder in Summe. In der Beschichtung oder
in dem Terpolymer fluoriertes Olefinmonomere und Vinylfluorid- und/oder Vinylidenfluoridmonomere
enthalten sein, die in einem Anteil von insgesamt 5 bis 90 Gew.-% auf 100 Gew.-Teile
Elastomer bzw. Terpolymer enthalten sein können.
[0035] Vorzugsweise enthält die Fluoroelastomer-Oberflächenbeschichtung das Fluorpolymer,
insbesondere TFE-HFP-VDF, in einem Gehalt von 5 bis 100 Gew.-%, beispielsweise 10
bis 98 Gew.-%, beispielsweise ≤ 80 oder ≤ 75 oder ≤ 50 Gew.-% bezogen jeweils auf
100 Gew.-Teile der Beschichtung. Vorzugsweise ist das Fluorelastomer, insbesondere
TFE-HFP-VDF, jeweils in einem Anteil von ≥ 10 Gew.-% oder ≥ 20 oder ≥ 30 oder ≥ 50
oder ≥ 70 oder ≥ 80 Gew.-% enthalten. Die Gewichtsanteile können sich jeweils alternativ
auf 100 Gew.-Teile Polymer der Beschichtungszusammensetzung beziehen.
[0036] Der Fluorokautschuk enthält vorzugsweise Vinylfluorid- und/oder Vinylidenfluorid-Monomer-Einheiten.
Der Anteil an Vinylfluorid und/oder Vinylidenfluorid-Monomeren bezogen auf das Gesamtgewicht
an Polymer oder alternativ bezogen auf das Gesamtgewicht an Fluoroelastomer in der
Beschichtung kann 5 bis 90 Gew.-% betragen, gegebenenfalls ≤ 75 Gew.-%, oder ≤ 50
oder 30 Gew.-%. Der Gehalt an Vinylfluorid und/oder Vinylidenfluorid in dem Fluorokautschuk
kann insbesondere in dem Bereich von 5 bis 40 Gew.-% oder 10 bis 40 Gew.-% oder 10
bis 30 Gew.-% liegen. Die genannten Gehalte können sich jeweils auf den Gehalt an
Vinylfluorid einerseits oder Vinylidenfluorid andererseits beziehen. Gegebenfalls
können sich die Gehalte an Vinyliden- und/oder Vinylfluorid oder jeweils an Vinylfluorid
oder Vinylidenfluorid auf den Gewichtsanteil in der Oberflächenbeschichtung insgesamt
beziehen.
[0037] Alternativ oder zusätzlich zu dem Gehalt an Vinylfluorid und/oder Vinylidenfluorid
in dem Fluorokautschuk kann mindestens ein, zwei oder mehr Monomere einer anderen
-C=C- ungesättigten Monomeren Einheit enthalten sein, wobei das Monomere jeweils Fluor
enthält, gegebenenfalls neben einem anderen Halogen wie insbesondere Chlor, insbesondere
jeweils perfluoriert ist. Derartige ungesättigte Monomere können beispielsweise ein
oder mehrere Monomere ausgewählt aus der Gruppe Tetrafluoroethylen, Trifluoroethylen,
Trifluorochloroethylen, Pentafluoropropylen, Pentafluorochloropropylen, Hexafluoropropylen,
Vinylfluorid sein. Gegebenenfalls können zusätzlich oder alternativ ein oder mehrere
der Monomere ausgewählt sein aus der Gruppe Fluoropropylvinylether, Fluoroethylvinylether
oder Fluoromethylvinylether, insbesondere jeweils als Perfluoroverbindung, wobei gegebenenfalls
auch ein oder mehrere Fluoratome durch ein anderes Halogen, insbesondere Chlor ersetzt
sein können. Gegebenenfalls kann die Beschichtung ein Hexafluoropropylen-Vinylidenfluorid-Coplymer
oder ein Tetrafluoroethylen-Vinylidenfluorid-Coplymer enthalten. Ein oder mehrere
der Monomere aus den beiden oben genannten Gruppen können jeweils einzeln oder insgesamt
in einem Anteil von 5 bis 80 Gew.-%, gegebenenfalls ≤ 75 oder ≤ 50 oder ≤ 30 Gew.-%
bezogen auf jeweils 100 Gewichtsteile Polymer der Beschichtungszusammensetzung enthalten
sein, beispielsweise in einem Bereich von 5 bis 20 Gew.-% oder zwischen 10 und 20
Gew.-%. Gegebenenfalls können sich die oben genannten Anteile auch auf 100 Gewichtsteile
Fluoroelastomer beziehen. Gegebenenfalls können sich die oben genannten Anteile auch
auf 100 Gewichtsteile der Oberflächenbeschichtung beziehen, die auch weitere Komponenten
wie Füllstoffe oder dergleichen enthalten kann.
[0038] Das elastomere Fluorpolymer kann ein Blockpolymer oder gegebenenfalls ein statistisches
Polymer sein.
Das Gerüst des elastomeren Fluorokautschuks und/oder anderer polymerer Bestandteile
der Beschichtung, vorzugsweise sämtlicher Polymere der erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtung
oder die Beschichtung insgesamt, kann jeweils frei von Heteroatomen sein, insbesondere
frei von Ether-, Ester-, Amin-, Silan-, Acrylat- und/oder Methacrylatgruppen sein,
insbesondere auch praktisch oder im wesentlichen frei von O-, N- und/oder Si-Atomen
sein. Insbesondere kann das Gerüst der Polymere jeweils ein praktisch reines Kohlenstoffgerüst
sein. Der Fluorokautschuk und andere polymere Komponenten und gegebenenfalls auch
Hilfsstoffe wie Dispersionsmittel und Haftvermittler usw. können im Wesentlichen oder
vollständig frei sein von funktionellen Gruppen, insbesondere Seitengruppen, O-, N-
und/oder Si-Atome enthalten, wie z.B. Ethergruppen, oder frei von Heteroatomen ausgenommen
Halogen sein. Dies bezieht sich jeweils vorzugsweise auf den unvernetzten Kautschuk
ohne Berücksichtigung entsprechender Vernetzer oder sonstiger Hilfsstoffe. Vorzugsweise
enthält der Fluorokautschuk jedoch halogenierte, insbesondere perhalogenierte Alkylseitengruppen,
wobei Halogen jeweils Fluor sein kann, insbesondere -CF
3 und -C
2F
5 Gruppen.
[0039] Vorzugsweise liegen weniger als 10 oder 5%, vorzugsweise weniger als 1% oder 2% der
Atome des Fluoroelastomers bzw. der Fluorokautschuks jeweils bezogen auf 100 Kohlenstoffatome
des Elastomers in ungesättigten Gruppen vor, besonders bevorzugt weist das Fluoroelastomer
(Fluorokautschuk) praktisch keine ungesättigten Gruppen auf.
[0040] Die elastomere Fluoroelastomer(Fluorokautschuk)-beschichtung kann gegebenenfalls
auch nicht-fluorierte Elastomere enthalten, beispielsweise in einem Anteil von ≤ 20
Gew.-%, vorzugsweise ≤ 10 Gew.-%, besonders bevorzugt ≤ 5 Gew.-%, jeweils bezogen
auf 100 Gewichtsteile Polymer. Solche Elastomere können nichtfluorierter Kautschuk
oder andere Stoffe sein, wie sie auch als Grundmaterial für den elastomeren Bezug
verwendbar sind. Vorzugsweise liegt jedoch sämtliches Elastomer als Fluoroelastomer
einschließlich Co- oder Terpolymer desselben vor.
[0041] Ferner kann es bevorzugt sein, wenn die elastomere Fluorobeschichtung wenigstens
ein oder mehrere zusätzliche nicht-elastomere Polymere, insbesondere nicht-elastomere
Fluoropolymere, enthält, die jeweils auch andere Halogenatome, insbesondere Chlor,
enthalten können, vorzugsweise als Halogen jedoch ausschließlich Fluor. Das nicht-elastomere
Polymer kann teilfluoriert oder perfluoriert sein. Das nicht-elastomere Polymer kann
beispielsweise ein perfluoriertes Polyolefin, insbesondere Polytetrafluoroethylen
(PTFE), sein. Die nicht-elastomeren Polymere können in der Beschichtungszusammensetzung
mit einem Anteil von ≤ 50 oder 75 Gew.-%, ≤ 20 Gew.-%, gegebenenfalls ≤ 10 oder ≤
5 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymer der Fluoroelastomerbeschichtung vorliegen,
wobei die Beschichtungszusammensetzung auch praktisch frei von derartigen nicht-halogenierten
oder nicht-fluorierten Polymeren sein kann.
[0042] Die nicht-elastischen und/oder nicht-fluorierten Polymere können dispers, insbesondere
feindispers, in der elastomeren Beschichtung verteilt sein, beispielsweise mit einer
Größe der Bereiche dieser Polymere mit einen mittleren Durchmesser von kleiner/gleich
ca. 0,2 nm, bis ca. 1 oder bis ca. 2 oder 5-10 nm, z.B. ca. 0,5 nm, haben, ohne hierauf
beschränkt zu sein. Diese Bereiche können fließend in das umgebende Polymer übergehen
oder praktisch mit diesem verschmolzen sein.
[0043] Das nicht-elastomere, insbesondere halogenierte oder fluorierte, Polymer kann in
einem Anteil von 5 bis 80 Gew.-% oder gegebenenfalls auch mehr, insbesondere in einem
Anteil von ≤ 60 Gew.-%, ≤ 40 oder ≤ 20 oder ≤ 10 Gew.-% in der elastomeren Fluorobeschichtung
enthalten sein, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymer. Die Beschichtungszusammensetzung
kann gegebenenfalls jedoch auch frei von derartigen nicht-elastomeren Polymeren bzw.
Fluoropolymeren sein.
[0044] Der elastomere Bezug der Walze oder des Gummituchs kann insbesondere aus einem oder
mehreren Elastomeren ausgewählt aus der folgenden Gruppe bestehen: natürlicher Kautschuk
(NR), Ethylenkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM, EPM), StyrolButadien-Kautschuk
(SBR), Acrylnitryl-Butadien-Kautschuk (NBR, HNBR, XNBR), Butylkautschuk, Polychloroprenkautschuk,
Polyurethankautschuk (PUR), Polyacrylatkautschuk (ACM), Epichlorhydrinkautschuk, Silikonkautschuk,
ohne hierauf beschränkt zu sein. Im Falle von Gummitüchern besteht der elastomere
Bezug zumeist aus NBR, FKM oder Acrylatkautschuk. Es versteht sich, dass allgemein
das Grundelastomer des Bezuges verschieden von dem der fluoroelastomeren Beschichtung
sein kann.
[0045] Der Bezug aus elastomerem Material kann sowohl bei einer erfindungsgemäßen Walze
als auch einem Gummituch eine Härte von ca. 15 bis ca. 100 Shore A, beispielsweise
ca. 15 oder 20 Shore A bis ca. 60 oder 85 Shore A, insbesondere in dem Bereich von
ca. 20 bis ca. 40 Shore A aufweisen. Im Falle eines Gummituchs beträgt die Härte des
die Beschichtung tragenden Bezugs vorzugsweise ca. 50-60 Shore A bis ca. 80-90 SHore
A
[0046] Die Härte der elastomeren Oberflächenbeschichtung kann verschieden, d.h. größer oder
kleiner, als die Härte des diese tragenden elastomeren Bezuges sein. Der Vernetzungsgrad
der elastomeren Oberflächenbeschichtung kann verschieden, d.h. größer oder kleiner,
als der Vernetzungsgrad des die Beschichtung tragenden elastomeren Bezuges sein.
[0047] Die radiale Dicke des Bezuges aus elastomerem Material kann in dem Bereich von ca.
0,5 bis ca. 50 mm oder darüber hinaus betragen, vorzugsweise ist sie größer als ca.
1 mm oder größer als ca. 5 mm, besispielsweise in dem Bereich von 5 bis 15 oder bis
20 mm, was insbesondere für Walzen gelten kann. Im Falle eines Gummituchs kann die
Dicke desselben, d.h. die Dicke des elastomeren Bezuges einschließlich der Gewebeeinlage,
insbesondere im Bereich von ca. 1 bis ca. 10mm liegen, insbesondere im Bereich von
ca. 1 oder 1,5 bis ca. 5mm, beispielsweise im Bereich von ca. 1,5 bis ca. 2,2mm.
[0048] Die Oberflächenbeschichtung kann weitere übliche Hilfsstoffe enthalten, wie insbesondere
Füllstoffe, Pigmente, Alterungsschutzmittel, sowie verschiedene weitere Additive wie
Vernetzer, Säurefänger, Benetzungsmittel, Weichmacher oder dergleichen. Vorzugsweise
ist die Oberflächenbeschichtung jedoch weichmacherfrei.
[0049] Die Füllstoffe können in einem Gehalt von ≤ 20 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 10 Gew.-% oder
≤ 5 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-Teile der Beschichtung mit dem elastomeren Fluoropolymer
enthalten sein, vorzugsweise ist der Füllstoffgehalt ≤ 2 Gew.-%. Werden Füllstoffe
eingesetzt, können diese beispielsweise Siliziumdioxid, Titandioxid, Sulfate wie Barium-
oder Calciumsulfat, Carbonate wie Barium- oder Calciumcarbonat, Silikate, Kieselgele,
Aluminiumdioxid, Alumosilikate, Faserstoffen wie Glasfasern, Karbonfasern oder dergleichen,
gegebenenfalls auch Ruß sein. Insbesondere kann die Fluoroelastomer- bzw. Fluorokautschukbeschichtung
praktisch füllstofffrei sein. Unabhängig hiervon kann die Beschichtung im wesentlichen
oder vollständig faserfrei sein.
[0050] Ferner kann die Beschichtung des Fluoroelastomers praktisch frei von partikelförmigen
Einlagerungen in das Elastomer sein.
[0051] Als Fluorokautschuk, insbesondere Fluorokautschuk-Latices, können insbesondere aminisch
vernetzbare Typen verwendet werden, aber auch peroxidisch oder bisphenolisch vernetzbare
Typen. Geignete Vernetzungsmittel sind vielfältig bekannt, beispielsweise aliphatische
Polyamine wie Triethylentetramin, Ethylendiamin, Hexamethylendiamincarbamat, Ethanolamin
usw., aromatische Polyamine wie z.B. Phenylendiamin, oder Polyamidamine, Polyole,
einschließlich Phenol-Derivate wie Bisphenol, Hydrochinone oder dergleichen, Dicumylperoxid,
Dibenzolperoxid; jeweils einschließlich deren Salze. Vielfältige andere Vernetzungssysteme
für Fluorokautschuk-Latices sind bekannt, die gegebenenfalls einsetzbar sind.
[0052] Je 100 Gewichtsteile Fluoropolymer können beispielsweise 0,5 bis 5, beispielsweise
ca. 1 bis 2 Gew.-Teile Vernetzer auf 100 Teile zu vernetzendes Polymer eingesetzt
werden, ohne hierauf beschränkt zu sein.
[0053] Es versteht sich, dass zwischen der elastomeren Fluorokautschuk-Oberflächenbeschichtung
und dem elastomeren Bezug eine Haftmittel- bzw. Primerschicht angeordnet sein kann,
wozu geeignete Primer wie beispielsweise Silan-haltige Primer eingesetzt werden können.
[0054] Die radiale Dicke der elastomeren Fluorobeschichtung kann in dem Bereich von z.B.
1 µ bis 1 mm liegen, ohne hierauf beschränkt zu sein, beispielsweise im Bereich von
10 µ bis 1 mm. Vorzugsweise liegt die Dicke der Oberflächenbeschichtung in dem Bereich
von 1, 5 oder 10 µ bis 100 µ. Beispielsweise ist die Schichtdicke ist ≤ 10 µ oder
≤ 20-30 µ oder ≤ 40-50 µ.
[0055] Die Fluoroelastomerschicht, insbesondere Fluorokautschukschicht, kann gegenüber reinem
Wasser einen Benetzungswinkel von ≥ 80°, bevorzugt ≥ 90° oder ≥ 100° aufweisen (Standardbedingungen
NTP). Die Fluoroelastomerschicht, insbesondere Fluorokautschukschicht, kann gegenüber
Diiodmethan einen Benetzungswinkel von ≥ 60°, vorzugsweise ≥ 70° oder ≥ 80° aufweisen
(Standardbedingungen NTP). Die Benetzungswinkel wurden jeweils mit Geräten der Firma
Krüss GmbH Hamburg nach der Sessile Drop Methode durchgeführt.
[0056] Die Bruchdehnung der Fluoroelastomer(Fluorokautschuk)beschichtung kann > 100%, vorzugsweise
> 120% oder > 150% betragen, eventuell auch > 170% (jeweils bestimmt nach DIN 53504).
Vorzugsweise hat die Beschichtung eine reversible Dehnbarkeit von > 40-50%, vorzugsweise
> 70%, so dass die Walze bzw. Gummituch hohen dynamischen Belastungen aussetzbar ist.
[0057] Die erfindungsgemäß verwendete Walze/Gummituch kann einen elastomeren Bezug aufweisen,
der über zumindest einen Teil der Bezugsschichtdicke einen im Wesentlichen kontinuierlichen
Härtegradienten, insbesondere kontinuierlichen Härteabfall in Richtung auf die Mittelachse/Mittelebene
von Walze/Gummituch hin, aufweist. Eine Walze mit einem derartigen Bezug ist der
DE 101 29 107 zu entnehmen, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Inbezugnahme vollständig mit
umfasst ist. Es versteht sich, dass entsprechendes auch für den Bezug eines Gummituchs
gelten kann. Vorzugsweise erstreckt sich der Härtegradient über eine Differenz der
effektiven Härte der Walzenbeschichtung von mehr als 5 Shore A, vorzugsweise mehr
als 10 oder 20 Shore A. Der Begriff der "effektiven Härte" ist im Sinne der
DE 101 29 107 definiert. Vorzugsweise ist der Bereich der den Härtegradienten aufweisenden Schicht
an der Walzenoberfläche/Gummituchoberfläche angeordnet oder in einem Bereich ausgehend
von dieser bis in eine Tiefe von ca. 10 oder ca. 20 µm des Bezuges. Die Schichtdicke
des Härtegradienten kann größer/ gleich 0,05 oder größer/gleich 0,1 mm und kleiner/gleich
ca. 1 bis ca. 2 mm betragen, aber auch eine größere Schichtdicke aufweisen. Der Härtegradient
kann durch einen Gradienten einer oder mehrerer der Komponenten der Walzenbeschichtung
erzeugt sein, insbesondere einer oder mehreren Komponenten aus der Gruppe Füllstoffe,
Härter, Vernetzungsmittel, Aktivator, Fotoinitiator, Monomere und Oligomere eines
polymeren Materials sowie Weichmachers. Besonders bevorzugt ist der Härtegradient
durch einen Gradienten des Vernetzungsgrades einer Komponente des Bezugsmaterials
erzeugt, insbesondere eines Matrixmaterials desselben. Das Vernetzungsmittel kann
ausgewählt sein aus der Gruppe Peroxid, Schwefel, Halogenid, Schwefelhalogenid oder
dergleichen. Insbesondere kann der Härtegradient durch Eindiffusion bzw. Migration
eines härteverändernden Stoffes bzw. eines Precursors desselben von der Oberfläche
des Walzenbezuges/Gummituchbezuges aus in das Bezugsmaterial eingebracht sein. Es
versteht sich, dass sich der Härtegradient auf das Bezugsmaterial der Walze/des Gummituchs
ohne Berücksichtigung der aufgebrachten Fluoroelastomerbeschichtung bezieht. Durch
die Kombination der Fluoroelastomer-Oberflächenbeschichtung, welche oberflächlich
wirkenden Kräfte mitbestimmt, und den beschriebenen Härtegradienten an der Oberfläche
bzw. dem oberflächennahen Bereich des Bezugs, der die dynamisch wirkenden Kräfte mitbestimmt,
ergeben sich besonders vorteilhafte Eigenschaften von Walze/Gummituch hinsichtlich
der Aufbereitung des Feucht-/Verdruckmittels im Nipp (Walzenspalt) bzw. im Spalt zwischen
Gummituch und Plattenzylinder bzw. Druckträger andererseits, was auf den Transport
und die Aufbereitung des Feucht-/Farbmittels besonders vorteilhafte Auswirkungen hat.
[0058] Überraschenderweise hat sich die erfindungsgemäße Walze auch als Kaschierwalze einer
Kaschieranlage bewährt, da die Walze bei einer Kunststoffkaschierung, insbesondere
einer Kaschierung von Polyolefinen wie Polyethylen, keinen Kunststoff bzw. kein Polyethylen
annimmt und so zu verbesserten Produkten führt.
[0059] Die elastomere Oberflächenschicht einer erfindungsgemäßen Walze oder eines Gummituchs
können jeweils einer nicht-mechanischen Oberflächenbehandlung unterzogen sein, um
die Oberflächeneigenschaften wie z.B. die Benetzungseigenschaften gegenüber dem Verdruck-
und/oder Feuchtmittel oder der oben genannten Benetzungswinkel gegenüber Wasser und/oder
Diiodmethan zu variieren. Die Oberflächenbehandlung kann insbesondere eine physikalische
Behandlung zur Änderung der elektrostatischen Eigenschaften der Oberfläche darstellen.
Die Oberflächenbehandlung kann z.B. in Form einer Plasmabehandlung, Coronaentladung
und/oder elektrostatischen Entladung durchgeführt werden. Das Plasma kann insbesondere
ein oxidierendes oder ein atmosphärisches Plasma sein.
[0060] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Walze kann eine Walze mit einem elastomeren
Bezug herangezogen werden, bei welcher der elastomere Bezug gegebenenfalls durch eine
Haftmittelschicht auf einem starren Walzenkern z.B. aus Metall aufgebracht ist. Der
elastomere Bezug kann durch ein Lösungsmittel gereinigt werden, mit einem Haftvermittler
(Primer), z. B. einem Silan-Primer versehen werden, wobei der Primer in einem geeigneten
Lösungsmittel durch geeignete Verfahren wie Sprühen, Pinseln, Rakeln o. dgl. aufgebracht
wird. Nach Einwirken des Primers für einen ausreichend langen Zeitraum, z. B. 30 Minuten,
bei gegebenenfalls etwas erhöhter Temperatur (z. B. 40° bis 50°), kann das Fluorelastomer
(z.B. Fluorokautschuk) als Fluorokautschuk-Latex auf Wasserbasis aufgebracht werden.
Die Aufbringung kann durch Sprühen, Pinseln, Tauchen, Rakeln oder dergleichen erfolgen.
Die Fluorokautschukschicht kann durch einmaligen Schichtenauftrag hergestellt werden,
gegebenenfalls kann zur Erreichung größerer Schichtdicken auch eine mehrfache Auftragung
notwendig sein. Der Fluorokautschuk-Latex kann nach Vermischung mit dem Härter bzw.
Vernetzungsmittel zusammen mit diesem aufgebracht werden. Gegebenenfalls kann der
Latex auch zuvor verdünnt werden. Nach Aufbringung des Fluoroelastomers kann allgemein
die Schicht für einen ausreichend langen Zeitraum getrocknet werden, beispielsweise
für ein bis zwei Stunden, wobei eine Trocknung nicht immer erforderlich sein muss.
Die Trocknung kann bei Raumtemperatur oder bei etwas erhöhter Temperatur erfolgen.
Nachfolgend hierzu kann eine Härtung der Fluoroelastomerbeschichtung unter geeigneten
Bedingungen erfolgen, insbesondere bei einer erhöhten Temperatur, wie beispielsweise
für einen Zeitraum von 1 bis 10 Stunden bei Temperaturen im Bereich von 80° bis 150°,
beispielsweise 100° bis 120°, wobei die Bedingungen von dem verwendeten Elastomer
bzw. Kautschuk abhängen können. Die Trocknung und/oder Härtung erfolgt somit allgemein
bei deiner Temperatur, die höher als die Filmbildungstemperatur des Latex ist. Allgemein
kann die Walze ohne mechanische Nachbehandlung der Oberflächenbeschichtung wie Schleifen,
Polieren usw. gebrauchstauglich eingesetzt werden.
[0061] Entsprechendes gilt für die Herstellung eines erfindungsgemäß beschichteten Gummituchs,
wobei ein Gummituch mit einer elastomeren Beschichtung, welches eine Tragschicht in
Form eines Gewebes, Netzes, Vlieses oder dergleichen aufweisen kann, unter entsprechend
geeigneten Bedingungen beschichtet wird.
[0062] Erfindungsgemäße Walzen können in Druckmaschinen bzw. Druckeinheiten von Druckmaschinen,
die jeweils eine unterschiedliche Farbe auf den jeweiligen Druckträger wie z.B. eine
Papierbahn aufbringen, als Feuchtmittelübertragungswalze und/oder als Verdruckmittelübertragungswalze
eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Walzen können jeweils in dem Feuchtwerk und/oder
dem Farbwerk der Druckmaschine angeordnet sein, welches Feuchtmittel bzw. Verdruckmittel
im wesentlichen getrennt dem Druckzylinder dem bebilderten Druckträger zuführt, die
Walzen können auch Teil eines kombinierten Feucht-/Farbwerkes sein, welches Feuchtmittel
und Verdruckmittel dem Druckzylinder als Emulsion zuführen. Die erfindungsgemäßen
Walzen können jeweils als Schöpfwalze, Dosierwalze und/oder Duktorwalze ausgeführt
sein, vorzugsweise sind sie der Schöpfwalze jeweils nachgeordnet. Dies gilt jeweils
sowohl für Feucht- als auch Farbwerk. Es können jeweils eine, mehrere oder sämtliche
Walzen von Feucht- und/oder Farbwerk erfindungsgemäß ausgeführt sein. In einem Farbwerk
können die erfindungsgemäßen Walzen insbesondere gegen eine Reiberwalze arbeiten,
welche eine nicht-elastomere Beschichtung oder eine metallische oder keramische Oberfläche
aufweist, die gegebenenfalls zur Modifizierung der Oberflächeneigenschaften beschichtet
sein kann, wobei die Härte der Reiberwalze wesentlich höher als die der Walze mit
elastomerem Bezug ist und die Reiberwalze eine oszillierende Bewegung in deren Längsrichtung
durchführt. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Walzen Feuchttauchwalzen und
Feuchtdosierwalzen in Filmfeuchtwerken sein.
[0063] Ferner kann die erfindungsgemäße Walze eine Kaschierwalze einer Kunststoffkaschieranlage,
bei welcher ein Substrat mit einem Kunststoff, insbesondere einem Polyolefin wie Polyethylen,
kaschiert wird, sein.
[0064] Ferner können die erfindungsgemäßen Feuchtmittel- und/oder Farbübertragungseinrichtungen
in Form eines Gummituchs ausgeführt sein, welches zumeist in der Druckmaschine auf
einen Zylinder aufgespannt ist und von dort das Verdruckmittel auf den Druckträger
aufbringt, um diesen zu bedrucken. Das Gummituch ist hierbei zumeist an den Rändern
mit Schienen versehen oder auf einer Platte flächig befestigt, z.B. aufgeklebt, um
auf dem Gummituchzylinder befestigt werden zu können.
Die erfindungsgemäßen Feuchtmittel und/oder Farbmittelübertragungseinrichtungen können
insbesondere solche von Offset-Druckmaschinen sein, die als Walze und/oder Gummituch
in dem jeweiligen Druckwerk der Druckmaschine, welches jeweils ein gegebenes Verdruckmittel
verdruckt, vorgesehen sind. Die Druckmaschine kann wie üblich eine Gummituchwascheinrichtung
umfassen.
[0065] Vorzugsweise weist die Walze, die in der Druckmaschine in Feuchtmittel/Verdruckmitteltransportrichtung
der erfindungsgemäßen Walze unmittelbar nachfolgt und gegen diese unter Ausbildung
eines Walzenspaltes arbeitet, eine höhere Oberflächenspannung als erstere Walze auf.
[0066] Üblicherweise müssen herkömmliche Walzen nach verschleißbedingtem Abrieb aufwändig
wieder aufgearbeitet werden, indem der elastomere Walzenbezug insgesamt ausgetauscht
wird, wobei bei gattungsgemäßen Gummitüchern eine Wiederherstellung derselben praktisch
nicht möglich ist.
[0067] Erfindungsgemäße Walzen können demgegenüber nach verschleißbedingtem Abrieb besonders
einfach wiederhergestellt werden. Die wiederherzustellende Walze weist zumeist noch
eine Oberflächenbeschichtung enthaltend oder bestehend aus Fluorelastomer (Fluorkautschuk)
in einer signifikanter Dicke wie z.B. ≥ 5 oder ≥ 10 µm auf. Bei dieser wiederherzustellenden
Walze kann die Oberfläche zunächst geringfügig abgeschliffen werden, um eine gleichmäßige
und glatte Oberfläche zu erzeugen, wobei vorzugsweise die Fluorelastomerbeschichtung
vollständig und noch eine geringe Stärke des darunterliegenden elastomeren Bezuges
abgetragen wird, z.B. eine Stärke von ca. 10 µm, gegebenenfalls kann die Fluorelastomerbeschichtung
auch nur teilweise abgetragen werden. Anschließend kann das Fluorelastomer bzw. der
Fluorokautschuk als Latex durch geeignete Beschichtungsverfahren wieder bis zu der
gewünschten Dicke aufgebracht werden, beispielsweise durch Tauchen, Sprühen, Pinseln,
Rakeln oder dergleichen. Nach Trocknung und Härtung des Fluoroelastomers bei geeigneten
Bedingungen, die denen der Neuherstellung der Walze entsprechen können, ist wieder
eine funktionsfähige Walze herstellbar, ohne den elastomeren Bezug vollständig zu
entfernen. Zumeist kann auch auf eine weitere Oberflächenbehandlung wie insbesondere
Nachschleifen oder Polieren verzichtet werden, auch wenn diese ggf. durchgeführt werden
kann. Die Wiederherstellung der Walze ist hierdurch beträchtlich vereinfacht, abgesehen
davon, dass die Walzen aufgrund der Fluoroelastomerbeschichtung ohnehin eine besonders
hohe Lebensdauer von ca. 1 bis 2 Jahren aufweisen, gegenüber einer Lebensdauer von
ca. einem halben Jahr bei herkömmlichen Walzen.
[0068] Die Erfindung sei nachfolgend beispielhaft beschrieben und anhand der Figuren beispielhaft
erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Walze,
- Figur 2
- eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Gummituchs,
- Figur 3
- eine schematische Ansicht einer Druckmaschine mit erfindungsgemäßer Walze und Gummituch.
[0069] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Walze, wie sie als Feuchtmittelübertragungswalze,
insbesondere Feuchtauftragswalze, oder Verdruckmittelübertragungswalze, insbesondere
Verdruckmittelauftragswalze in einer Offset-Druckmaschine einsetzbar ist. Die Walze
1 weist einen Kern 2 aus einem formstabilen Material wie einem Hartkunststoff oder
Metall, beispielsweise Stahl oder Aluminium, auf. Auf dem Kern 2 ist ein Walzenbezug
3 aus einem elastomeren Material aufgebracht, wobei zwischen Kern und Bezug eine Haftmittelschicht
(nicht dargestellt) vorgesehen ist. Der Walzenbezug kann aus einem geeigneten elastomeren
Material, beispielsweise Acrylnitrilbutadeinkautschuk (NBR), Butylkautschuk oder dergleichen
bestehen. Der Bezug weist eine radiale Stärke von ca. 10 mm und eine Härte von ca.
30 Shore A auf.
[0070] Auf dem Walzenbezug 3 ist mittels einer Haftvermittlerschicht (nicht dargestellt)
eine Beschichtung eines elastomeren Fluorokautschuks in Form eines Latex aufgebracht,
welcher TFE-HFP-VDF Terpolymer in Kombination mit PTFE in einem Gewichtsverhältnis
von ca. 60:40 aufweist. Die Fluorokautschukbeschichtung ist füllstofffrei und weichmacherfrei
und weist eine Dicke von ca. 25 µm auf. Die äußere Oberfläche der Beschichtung 4 aus
elastomerem Fluorokautschuk bildet unmittelbar die äußerste Oberfläche der Walze,
die mit dem Feuchtmittel bzw. Verdruckmittel in Kontakt kommt. Die Oberfläche der
elastomeren Fluorobeschichtung ist durch ein atmosphärisches Plasma behandelt.
[0071] Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Gummituch 5, welches eine mittlere Gewebelage
6 aufweist, welches in geeigneter Dicke, beispielsweise ca. 2 mm, mit einem Bezug
7 aus elastomerem Material wie beispielsweise NBR, FKM oder Acrylkautschuk beschichtet
ist. Der Bezug weist eine Härte von ca. 60 Shore A auf. Der elastomere Bezug 7 ist
einseitig, ggf. auch beidseitig, mit einer Oberflächenschicht 8 aus elastomeren Fluorokautschuk
versehen, die eine Stärke von ca. 30 µ aufweisen kann und aus einem TFE-HFP-VDF-Copolymer
in Kombination mit PTFE in einem Verhältnis von ca. 70:30 Gewichtsteilen besteht.
Auch hier ist die elastomere Fluorokautschukschicht füllstoff- und weichmacherfrei.
Auch hier ist vorzugsweise zwischen der Gewebelage 6 und dem elastomeren Bezug 7 einerseits
bzw. der äußeren Oberfläche des elastomeren Bezugs 7 und der Oberflächenschicht 8
jeweils eine Haftvermittlerschicht (nicht dargestellt) vorgesehen. Bezüglich der Zusammensetzungen
und Eigenschaften des elastomeren Bezuges sowie der Oberflächenschicht sei im Übrigen
auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 verwiesen. Zur Befestigung an einem Zylinder
können die gegenüberliegenden seitlichen Ränder mit geeigneten Befestigungsschienen
versehen oder das Gummituch auf einer Platte aufgeklebt sein.
[0072] Der Fluorgehalt der elastomeren Fluorokautschukbeschichtungen beträgt in beiden Ausführungsbeispielen
ca. 68 Gew.-% oder auch bis ca. 75 Gew.-% bezogen auf die Beschichtung, der Benetzungswinkel
gegenüber Wasser beträgt jeweils ca. 95°, der Benetzungswinkel gegenüber Diiodmethan
jeweils ca. 80°.
[0073] Bei einem verschleißbedingten Abrieb können die erfindungsgemäße Walze bzw. das Gummituch
besonders einfach wiederhergestellt werden, indem bei einer Walze oder einem Gummituch
mit einer noch verbleibenden Beschichtung an elastomerem Fluorokautschuk, welche beispielsweise
eine Dicke von 5 bis 10 µm aufweist, die Oberfläche gereinigt wird und anschließend
neuer Fluorokautschuk aufgebracht wird, der vorzugsweise in seiner Zusammensetzung
dem der bereits bestehenden Schicht entspricht, ohne dass dies immer zwingend notwendig
der Fall ist. Die mit einem Härter bzw. Vernetzer versehene Fluorokautschukbeschichtung,
die z. B. durch ein Sprühverfahren aufgebracht wird, kann anschließend für einen ausreichenden
Zeitraum wie ein bis zwei Stunden getrocknet und anschließend bei erhöhter Temperatur
gehärtet werden, beispielsweise für drei bis vier Stunden bei 100° bis 120°C. Bei
dickeren gewünschten Fluoroelastomerschichten ist ein mehrmaliger Auftrag mit nachfolgender
Härtung notwendig. Die Walze kann dann ohne weitere Oberflächenbehandlung eingesetzt
werden.
[0074] Walze und Gummituch gemäß den Figuren 1 und 2 weisen einen Härtegradienten auf, wobei
an der Oberfläche des elastomeren Bezuges 7, d. h. angrenzend an die Oberflächenbeschichtung
8, sich ein kontinuierlicher Härtegradient mit zum Inneren hin abfallender Härte anschließt.
Der kontinuierliche Härtegradient erstreckt sich über eine Schichtdicke von ca. 0,5
bis ca. 1 mm, wobei die Härte ausgehend von ca. 60 Shore A der oberflächennahen Schicht
des Bezuges auf ca. 30 Shore A der inneren Schicht abfällt. Der Härtegradient ist
durch einen Gradienten des Vernetzungsgrades des elastomeren Bezugmaterials erzeugt
worden, indem ein Vernetzungsmittel in den Bezug eindiffundiert wurde.
[0075] Die Fluoroelastomerbeschichtung wurde anschließend aufgebracht.
[0076] Figur 3 zeigt eine Offsetdruckmaschine 10 mit einem Feuchtwerk 11, insbesondere einem
Filmfeuchtwerk, und einem Druckwerk 12 zur Bedruckung eines Druckträgers 13 wie einer
Papierbahn. Das Feuchtwerk 11 weist ein Feuchtmittelreservoir 14 auf, aus welchem
mittels einer Tauchwalze 15 (auch Schöpfwalze genannt) ein Feuchtmittel wie mit Hilfsstoffen
versetztes Wasser gefördert wird, wobei die geförderte Feuchtmittelmenge durch eine
mit einem geringen Spalt gegen die Tauchwalze arbeitenden Dosierwalze 16 dosiert wird.
Der von der Tauchwalze auf die Dosierwalze übertragene Feuchtmittelfilm wird anschließend
auf mindestens eine Feuchtauftragswalze 17 übertragen und anschließend von dem Feuchtwerk
11 auf den Plattenzylinder 18 des Druckwerkes 12. Besonders vorteilhaft ist es, die
Feuchttauchwalze und/oder die Feuchtdosierwalze erfindungsgemäß auszubilden, da die
Oberflächen dieser Walzen dann nicht von dem starkstörenden Verdruckmittelrücklauf
beeinträchtigt werden und im Auslauf des jeweiligen Walzenspaltes (Nipp) Cordingbildung
(Bildung von streifenförmigen Inhomogenitäten des Feuchtmittelfilmes bei mittleren
Drehzahlen der Walzen) und Schlierenbildung vermieden werden. Der gesamte, durch den
Walzenspalt durchgesetzte Wasserfilm wird aufgrund der erfindungsgemäßen Walzenbeschichtung
der nachfolgenden Walze übergeben und ein rückspaltender oder rücklaufender Feuchtmittelfilm,
wie er auf herkömmlichen Walzen zu finden ist, wird bei unterschiedlichsten Umgebungs-
und Prozessbedingungen sicher vermieden.
[0077] Es versteht sich, dass die Feuchtmitteldosierwalze 16 jeweils auch nur an der Tauchwlaze
15 und die Feuchtmittelauftrags- oder -übertragungswalze direkt an der Tauchwalze
15 anliegen kann. Anstelle des Plattenzylinders 8 kann auch eine ebene Druckplatte
vorgesehen sein.
[0078] Auf dem Plattenzylinder 18 wird ferner durch die Walze 26 eines Farbwerkes 25 eine
Druckfarbe oder allgemein ein Verdruckmittel aufgebracht. Die Druckfarbe wird hierbei
aus einem Farbreservoir 27 mittels eines Farbduktors 28 gefördert und mittels einer
elastomerbeschichteten Heberwalze 29 auf eine Reiberwalze 30 übertragen, wobei die
Heberwalze 29 zwischen dem Farbduktor 28 und der Reiberwalze 30 oszillierend hin-
und herbewegt wird. Die Reiberwalze 30 weist hierbei eine metallische, keramische
oder Kunststoffoberfläche auf. Zwischen den nachfolgenden Farbwalzen 26 und Reiberwalzen
30 wird ein homogener Farbfilm gewünschter Dicke erzeugt, der auf den Plattenzylinder
18 übertragen wird. Es versteht sich, dass das Farbwerk 25 alternativ auch als Filmfarbwerk
ausgeführt sein kann, in welchem der Farbduktor abgerakelt wird und keine direkte
Berührung zu einer mit Maschinengeschwindigkeit laufenden nicht-elastomer beschichteten
Filmwalze hat.
[0079] Der Plattenzylinder 18 weist durch das Feuchtmittel benetzbare hydrophile und durch
das Verdruckmittel benetzbare hydrophobe Bereiche auf, so dass durch die Anordnung
der hydrophoben Bereiche ein Druckbild entsteht. Das Druckbild wird anschließend von
dem Plattenzylinder 18 auf einen mit einem Gummituch bespannten Gummituchzylinder
20 und von diesem auf den Druckträger 13 übertragen. Der Druckträger 13 wird hierbei
zwischen dem Gummituchzylinder 20 und einem Gegendruckzylinder 21 durchgeführt, die
beidseitig an dem Material 13 anliegen. Die genannte Anordnung entspricht einer solchen
eines Offset-Druckverfahrens, es versteht sich, dass die Erfindung jedoch nicht auf
dieses Verfahren beschränkt ist. Es versteht sich, dass gegebenenfalls Farb- und Feuchtmittelwerk
auch in Kombination ausgeführt sein können, so dass dem Plattenzylinder 18 bestimmungsgemäß
eine Farbmittel-Feuchtmittel-Emulsion zu geführt wird.
[0080] Eine, mehrere oder sämtliche der Walzen 15, 16, 17, 26, 29 und/oder das den Gummituchzylinder
20 bespannende Gummituch können erfindungsgemäß ausgeführt sein, beispielsweise nach
den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2.
Bezugszeichenliste
[0081]
- 1
- Walze
- 2
- Kern
- 3
- elastomerer Bezug
- 4
- Oberflächenbeschichtung
- 5
- Gummituch
- 6
- Gewebeschicht
- 7
- elastomerer Bezug
- 8
- Oberflächenbeschichtung
- 10
- Druckmaschine
- 11
- Feuchtwerk
- 12
- Druckwerk
- 13
- Druckträgers
- 14
- Feuchtmittelreservoir
- 15
- Tauchwalze
- 16
- Dosierwalze
- 17
- Feuchtmittelauftragswalze
- 18
- Plattenzylinder
- 20
- Gummituchzylinder
- 21
- Gegendruckzylinder
- 25
- Farbwerk
- 26
- Farbwalze
- 27
- Farbreservoir
- 28
- Farbduktor
- 29
- Heberwalze
- 30
- Reiberwalze
1. Walze oder Gummituch für eine Druckmaschine, insbesondere Offset-Druckmaschine, oder
Walze als Kaschierwalze einer Kaschieranlage, wobei Walze (1) oder Gummituch (5) einen
Bezug (3, 7) aus einem elastomeren Material mit einer äu-βeren Oberfläche zur Feuchtmittel-
und/oder Verdruckmittelübertragung in der Druckmaschine aufweisen, um mittelbar oder
unmittelbar ein Feucht- und/oder Verdruckmittel auf einen Druckträger zu übertragen,
wobei die das Feuchtmittel und/oder Verdruckmittel übertragende äußere Oberfläche
durch eine elastomere Oberflächenbeschichtung (4, 8) des Bezugs (3, 7) bereitgestellt
wird, wobei der Bezug (3, 7) eine Schichtdicke von ≥ 0,5 mm und eine Härte von 15
- 100 Shore A aufweist und wobei die elastomere Oberflächenbeschichtung (4, 8) gegebenenfalls
mittels einer Haft- oder Primerschicht mit dem Bezug verbunden ist, mit den merkmalen,
dass die Oberflächenbeschichtung (4, 8) ein Fluoroelastomer, insbesondere einen elastomeren
Fluorokautschuk, enthält oder zumindest im wesentlichen vollständig aus diesem besteht,
und dass die Oberflächenbeschichtung (4, 8) eine Schichtdicke von ≤ 100 µm und eine
Rauhigkeit Ra von ≤ 1 µm aufweist.
2. Walze oder Gummituch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Oberfläche der Oberflächenbeschichtung (4, 8) eine Rauhigkeit Ra von ≤ 0,4
µm aufweist.
3. Walze oder Gummituch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluoroelastomer durch einen Fluorokautschuklatex gebildet ist.
4. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass der Fluorgehalt der Oberflächenbeschichtung (4, 8) in dem Bereich von ca. 64 Gew.-%
bis ca. 75,5 Gew.-% bezogen auf die polymeren Beschichtungsbestandteile oder auf die
Oberflächenbeschichtung (4, 8) insgesamt beträgt.
5. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung (4, 8) nicht perfluoriert ist und dass das atomare Verhältnis
Fluor : Wasserstoff der Oberflächenbeschichtung größer/gleich 5.: 1 beträgt.
6. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluoroelastomer Vinylfluorid- und/oder Vinylidenfluorid-Monomereinheiten enthält..
7. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass das Fluoroelastomer ein Terpolymer ist oder umfasst.
8. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass das Fluoroelastomer ein Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Vinylidenfluorid-Terpolymer
enthält oder aus diesem besteht.
9. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtung (4, 8) das Fluoroelastomer oder das Terpolymer in einem Anteil
von 5 bis 98 Gew.-% auf 100 Gew.-Teile der Beschichtung enthalten ist.
10. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elastomere Fluorpolymer ein Blockpolymer ist.
11. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die das Fluoroelastomer enthaltende oberflächenbeschichtung (4, 8) zusätzlich ein
nicht-elastomeres Polymer, einschließlich Fluoropolymer, enthält.
12. Walze oder Gummituch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass das nicht-elastomere Polymer, einschließlich nicht-elastomeres Fluoropolymer, in
einem Anteil von bis zu 7,5 Gew.-% auf 100 Teile Gew.-Elastomer in der Oberflächenbeschichtung
(4, 8) enthalten ist.
13. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung (4, 8) eine Bruchdehnung von > 100% und/oder eine reversible
Dehnbarkeit von >50% aufweist.
14. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche. 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet dass die das Fluoroelastomer enthaltende Oberflächenbeschichtung (4, 8) eine Dicke von
bis zu 50 µm aufweist.
15. Walze oder Gummituch nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung (4, 8) einen Benetzungswinkel gegenüber Wasser von ≥
80° und/oder einen Benetzungswinkel gegenüber Diiodmethan von ≥ 60° aufweist.
16. Verwendung einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Feuchtmitteltauchwalze
(15) oder Feuchtmitteldosierwalze (16) eines Feuchtwerkes (11) oder als Verdruckmittelheberwalze
(29) oder Verdruckmittelübertragungswalze eines Farbwerkes (25) einer Druckmaschine
(10), insbesondere Offsetdruckmaschine.
17. Verwendung einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (1) nach Anspruch 1 bis 16 gegen eine in Feuchtmittel/Verdruckmitteltransportrichtung
unmittelbar nachfolgende Walze arbeitet, die eine höhere Oberflächenspannung als erstere
Walze aufweist.
18. Verwendung einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als Feuchtmittelauftragswalze
oder als Verdruckmittelauftragswalze.in einer Druckmaschine (10), insbesondere Offsetdruckmaschine,
wobei die Walze (1) jeweils das Feuchtmittel und/oder das Verdruckmittel unmittelbar
auf einen bebilderten Druckzylinder (18) überträgt, von welchem dieses unmittelbar
auf ein Gummituch und anschließend unmittelbar auf den zu bedruckenden Druckträger
(13) übertragen wird.
19. Verfahren zur Herstellung einer Walze oder eines Gummituchs nach einem der Ansprüche
1 bis 15, wobei eine Walze (1) oder ein Gummituchs (5) mit einer äußeren elastomeren
Beschichtung (4) enthaltend oder bestehend aus ein Fluoroelastomer, insbesondere Fluorokautschuk,
bereitgestellt wird, die den elastomeren Bezug (3, 7) zumindest bereichsweise durchgehend
in einer signifikanten Schichtdicke überdeckt und deren Dicke durch verschleißbedingten
Abrieb vermindert ist, ferner umfassend die Schritte des Auftragens eines Fluoroelastomers
durch ein geeignetes Auftragsverfahren und Härtung des Fluoroelastomers, gegebenenfalls
unter vorhergehender Vortrocknung und/oder gegebenenfalls unter Wiederholung des Auftrags
und der Härtung des Fluoroelastomers bis zur Erreichung der gewünschten Schichtdicke
der Oberflächenbeschichtung (4) enthaltend das Fluoroelastomer.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,dass vor der Auftragung des Fluoroelastomers die bestehende elastomere Oberflächenbeschichtung
(4, 8) vollständig oder bis in den elastomeren Bezug .(3, .7) .. hinein abgetragen
wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20; dadurch gekennzeichnet dass der Auftrag des Fluoroelastomers durch Auftragung einer geeigneten wässrigen Dispersion
erfolgt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (1) oder das Gummituch (5) nach Auftrag der elastomeren Oberflächenschicht
enthaltend oder bestehend aus einem Fluoroelastomer zur Erreichung der gewünschten
Schichtdicke zum Einsatz in einer Druckmaschine bereitgestellt wird, ohne eine weitere
mechanische Oberflächenbehandlung wie Abschleifen, Polieren oder eine weitere Beschichtung
durchzuführen, jedoch gegebenenfalls enthaltend einen Reinigungsschritt der Walzen-
oder Gummituchoberfläche.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die elastomere Oberflächenschicht (4, 8) einer Oberflächenbehandlung in Form einer
Plasmabehandlung, Coronaentladung und/oder elektrostatioschen Entladung unterworfen
wird.
1. Roller or rubber blanket for a printing press, particularly an offset printing press,
or roller as a laminating roller in a laminating system, where the roller (1) or the
rubber blanket (5) displays a covering (3, 7) made of an elastomeric material with
an outer surface for transferring damping agent and/or printing agent in the printing
press, in order to indirectly or directly transfer a damping agent and/or a printing
agent to a print carrier, where the outer surface transferring the damping agent and/or
the printing agent is provided by an elastomeric surface coating (4, 8) of the covering
(3, 7), wherein the radial thickness of the covering (3, 7) is ≥ 0,5mm and the hardness
of the covering is 15-100 Shore A, wherein the elastomeric coating (4, 8) may be bounded
by an adhesive or primer layer with the elastomeric covering, if appropriate, wherein
the surface coating (4, 8) contains a fluoroelastomer, particularly an elastomeric
fluorinated rubber, or consists at least essentially completely thereof, and the surface
coating (4, 8) displays a layer thickness less than/equal to 100 µm and a roughness
Ra less than/equal to 1 µm.
2. Roller or rubber blanket according to Claim 1, characterized in that the surface of the surface coating (4, 8) has a roughness Ra less than/equal to 0.4
µm.
3. Roller or rubber blanket according to Claim 1 or 2, characterized in that the fluoroelastomer is formed by a fluorinated rubber latex.
4. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 3, characterized in that the fluorine content of the surface coating (4, 8) is in the range from approx. 64%
by weight to approx. 75.5% by weight, referred to the polymeric coating components
or to the surface coating (4, 8) as a whole.
5. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 4, characterized in that the surface coating (4, 8) is not perfluorinated, and in that the atomic ratio of fluorine : hydrogen in the surface coating is greater than/ equal
to 5 : 1.
6. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 5, characterized in that the fluoroelastomer contains vinyl fluoride and/or vinylidene fluoride monomer units.
7. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 6, characterized in that the fluoroelastomer is or encompasses a terpolymer.
8. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 7, characterized in that the fluoroelastomer contains or consists of a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene
fluoride terpolymer.
9. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 8, characterized in that the fluoroelastomer is contained in the coating (4, 8), particularly as a terpolymer,
in a proportion of 5 to 98% by weight to 100 parts by weight of the coating.
10. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 9, characterized in that the elastomeric fluoropolymer is a block polymer.
11. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 10, characterized in that the surface coating (4, 8) containing the fluoroelastomer additionally contains a
non-elastomeric polymer, including a fluoropolymer.
12. Roller or rubber blanket according to Claim 11, characterized in that the non-elastomeric polymer, including a non-elastomeric fluoropolymer, is contained
in the surface coating in a proportion of up to 75% by weight to 100 parts by weight
elastomer.
13. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 12, characterized in that the surface coating (4, 8) displays an elongation at break of > 100% and/or reversible
extensibility of > 50%.
14. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 13, characterized in that the surface coating (4, 8) comprising the fluoroelastomer has a thickness of up to
50µ.
15. Roller or rubber blanket according to any of Claims 1 to 14, characterized in that the surface coating (4, 8) displays a wetting angle in relation to water of ≥ 80°
and/or a wetting angle in relation to diiodomethane of ≥ 60°.
16. Use of a roller according to any of Claims 1 to 15 as a damping agent dip roller (15)
or damping agent metering roller (16) of a damping unit (11), or as an ink ductor
roller (29) or ink transfer roller of an inking unit (25) of a printing press (10),
particularly an offset printing press.
17. Use of a roller according to any of Claims 1 to 16, characterized in that the roller (1) according to any of claims 1 to 16 acts against a roller immediately
downstream in the direction of damping agent/printing agent transport, which has a
higher surface tension than the first roller.
18. Use of a roller according to one of Claims 1 to 17 as a damping agent application
roller or as a printing agent application roller in a printing press (10), particularly
an offset printing press, where the roller (1) in each case transfers the damping
agent and/or the printing agent directly to a impression cylinder (18) with an image,
from where it is transferred directly to a rubber blanket and subsequently directly
to the print carrier (13) to be printed.
19. Method for manufacturing a roller or a rubber blanket according to one of Claims 1
to 15, where a roller (1) or a rubber blanket (5) with an outer elastomeric coating
(4), containing or consisting of a fluoroelastomer, particularly fluorinated rubber,
is provided, which covers the elastomeric covering (3, 7) continuously, at least in
some areas, in a significant layer thickness, and the thickness of which is reduced
by wear-induced abrasion, furthermore encompassing the steps of application of a fluoroelastomer
by a suitable application method and hardening of the fluoroelastomer, following prior
pre-drying where appropriate, and/or with repetition of the application and hardening
of the fluoroelastomer, where appropriate, until reaching the required layer thickness
of the surface coating (4) containing the fluoroelastomer.
20. Method according to Claim 19, characterized in that, prior to application of the fluoroelastomer, the existing elastomeric surface coating
(4, 8) is removed completely, or down into the elastomeric covering (3, 7).
21. Method according to Claim 19 or 20, characterized in that application of the fluoroelastomer is performed by applying a suitable aqueous dispersion.
22. Method according to any of Claim 19 to 21, characterized in that , following application of the elastomeric surface coating, containing or consisting
of a fluoroelastomer, to achieve the required layer thickness, the roller (1) or the
rubber blanket (5) is available for use in a printing press without performing further
mechanical surface treatment, such as grinding or polishing, or further coating, but
including a step for cleaning the roller surface or rubber blanket surface, where
appropriate.
23. Method according to any of Claims 19 to 22, characterized in that the elastomeric surface layer (4, 8) is subjected to surface treatment in the form
of plasma treatment, corona discharge and/or electrostatic discharge.
1. Cylindre ou blanchet pour une machine d'impression, notamment une machine d'impression
offset, ou cylindre en tant que cylindre de contre-collage d'une installation de contre-collage,
le cylindre (1) ou le blanchet (5) présentant un recouvrement (3, 7) en matériau élastomère
avec une surface extérieure pour le transfert de solution de mouillage et/ou de matériaux
d'impression dans la machine d'impression, pour transférer directement ou indirectement
une solution de mouillage et/ou un matériau d'impression sur un support d'impression,
la surface extérieure transférant la solution de mouillage et/ou le matériau d'impression
étant mise à disposition par un revêtement de surface élastomère (4, 8) du recouvrement
(3, 7), le recouvrement (3, 7) présentant une épaisseur de couche égale ou supérieure
à 0,5 mm et une dureté de 15 - 100 shore A, et le revêtement de surface élastomère
(4, 8) étant relié, le cas échéant, au recouvrement élastomère au moyen d'une couche
primaire ou d'adhérence, avec les caractéristiques que le revêtement de surface élastomère
(4, 8) contient un élastomère fluoré, en particulier un caoutchouc fluoré élastomère
ou en est au moins composé essentiellement en totalité et que le revêtement de surface
(4, 8) présente une épaisseur de couche inférieure ou égale à 100 µm et une rugosité
Ra inférieure ou égale à 1 µm.
2. Cylindre ou blanchet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure du revêtement de surface (4, 8) présente une rugosité Ra inférieure
ou égale à 0,4 µm.
3. Cylindre ou blanchet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élastomère fluoré est formé par un latex caoutchouteux fluoré.
4. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la teneur en fluor du revêtement de surface (4, 8) s'élève au total entre approximativement
64 % du poids et environ 75,5 % au maximum du poids rapporté aux composants polymères
du revêtement ou au revêtement de surface (4, 8).
5. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement de surface (4, 8) n'est pas perfluoré et en ce que le rapport atomique fluor/hydrogène du revêtement de surface est supérieur/égal à
5/1.
6. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élastomère fluoré contient des unités monomères de fluorure de vinylidène et/ou
de fluorure de vinyle.
7. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élastomère fluoré est ou comprend un terpolymère.
8. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élastomère fluoré contient ou est composé d'un terpolymère à base de tétrafluoroéthylène,
d'hexafluoropropylène et de fluorure de vinylidène.
9. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élastomère fluoré ou le terpolymère est présent dans le revêtement de surface (4,
8) dans une proportion de 5 % à 98 % en poids du revêtement.
10. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le fluoropolymère élastomère est un copolymère de type bloc.
11. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le revêtement de surface (4, 8) contenant l'élastomère fluoré contient en plus un
polymère non élastomère, y compris du polymère fluoré.
12. Cylindre ou blanchet selon la revendication 11, caractérisé en ce que le polymère non élastomère, y compris le polymère fluoré non élastomère, est contenu
dans une proportion maximale de 75 % en poids de l'élastomère dans le revêtement de
surface (4, 8).
13. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le revêtement de surface (4, 8) présente un allongement de rupture supérieur à 100
% et/ou une ductilité réversible supérieure à 50 %.
14. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le revêtement de surface (4, 8) contenant l'élastomère fluoré présente une épaisseur
maximale de 50 µm.
15. Cylindre ou blanchet selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le revêtement de surface (4, 8) présente un angle de mouillage par rapport à l'eau
égal ou supérieur à 80° et/ou un angle de mouillage par rapport au iodure de méthylène
égal ou supérieur à 60°.
16. Utilisation d'un cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, en tant
que cylindre plongeur de solution de mouillage (15) ou cylindre doseur de solution
de mouillage (16) d'un dispositif de mouillage (11) ou en tant que cylindre preneur
de matériaux d'impression (29) ou cylindre de transfert de matériaux d'impression
d'un dispositif d'encrage (25) d'une machine d'impression (10), notamment une machine
d'impression offset.
17. Utilisation d'un cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le cylindre (1) selon les revendications 1 à 16 travaille contre un cylindre directement
postérieur dans le dispositif de transport de solution de mouillage/matériaux d'impression
et présentant une tension superficielle supérieure à celle du premier cylindre.
18. Utilisation d'un cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, en tant
que cylindre applicateur de solution de mouillage ou en tant que cylindre applicateur
de matériaux d'impression dans une machine d'impression (10), notamment une machine
d'impression offset, sachant que le cylindre (1) transfert à chaque fois la solution
de mouillage et/ou le matériau d'impression directement sur un cylindre d'impression
(18) avec image, à partir duquel celui-ci/celle-ci est directement transféré(e) sur
un blanchet puis directement sur le support d'impression (13) à imprimer.
19. Procédé pour la fabrication d'un cylindre ou d'un blanchet selon l'une quelconque
des revendications 1 à 15, sachant qu'un cylindre (1) ou un blanchet (5) est mis à
disposition avec un revêtement (4) extérieur élastomère, comprenant ou composé d'un
élastomère fluoré, en particulier du caoutchouc fluoré, qui couvre le recouvrement
(3, 7) élastomère au moins localement, sans interruption, dans une épaisseur de couche
significative, et dont l'épaisseur est diminuée de par l'abrasion due à l'usure, comprenant,
en outre, les étapes d'application d'un élastomère fluoré, par un procédé d'application
approprié, et le durcissement de l'élastomère fluoré, le cas échéant, en pré-séchant
au préalable, et/ou le cas échéant, en répétant l'application et le durcissement de
l'élastomère fluoré jusqu'à obtenir l'épaisseur de couche souhaitée du revêtement
de surface (4) contenant l'élastomère fluoré.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'avant l'application de l'élastomère fluoré, le revêtement de surface (4, 8) élastomère
présent est retiré complètement ou jusque dans le recouvrement (3, 7) élastomère.
21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que l'application de l'élastomère fluoré s'effectue par application d'une dispersion
aqueuse appropriée.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que le cylindre (1) ou le blanchet (5) est mis à disposition, après application de la
couche superficielle élastomère contenant ou composée d'un élastomère fluoré, pour
obtenir l'épaisseur de couche souhaitée pour utilisation dans une machine d'impression,
sans effectuer un autre traitement de surface mécanique comme le meulage, le polissage
ou un autre couchage, néanmoins, le cas échéant, comprenant une étape de nettoyage
de la surface du cylindre ou du blanchet.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que la couche superficielle élastomère (4, 8) est soumise à un traitement de surface
sous forme d'un traitement par plasma, par effet corona et/ou d'une décharge électrostatique.