RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 209797 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 07.12. 7883.9 (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 01..14 Europejski Biuletyn Patentowy 14/ EP 209797 B1 (13) (1) T3 Int.Cl. B41N 7/00 (06.01) B41N 7/04 (06.01) B41N 7/06 (06.01) (4) Tytuł wynalazku: WALCE ROZCIERAJĄCE () Pierwszeństwo: 07.12.09 EP 09178216 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 17..12 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 12/42 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 31.03. Wiadomości Urzędu Patentowego /03 (73) Uprawniony z patentu: Felix Böttcher GmbH & Co. KG, Köln, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 209797 T3 GERHARD BARTSCHER, Köln, DE UWE ZETTL, Frechen, DE HENDRIK ANSORGE, Köln, DE SILKE GROSSE, Dormagen, DE BIRGIT FRINGS, Dormagen, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Zofia Sulima SULIMA GRABOWSKA SIERZPUTOWSKA BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH SP.J. Skr. poczt. 6 00-96 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
SGS-868/VAL EP 2 09 797 B1 Opis 2 3 4 [0001] Niniejsze zgłoszenie dotyczy sposobu wytwarzania twardych walców, twardych walców oraz ich zastosowania. [0002] Druk offsetowy jest wciąż dominującą technologią wśród metod drukowania. Stanowi on pośrednią metodę drukowania, stosowaną do drukowania gazet, czasopism, katalogów i opakowań, itp. W przypadku druku offsetowego przygotowuje się formę drukową, na ogół cienką płytę aluminiową. Mocuje się ją na cylindrze formowym i pozostawia w zetknięciu z zespołem farbowym i zespołem zwilżającym w maszynie drukarskiej. Lipofilowe obszary formy drukowej przyjmują farbę drukarską, podczas gdy hydrofilowe obszary pozostają wolne od farby. [0003] Farba drukarska jest przenoszona z cylindra formowego na obciąg drukarski, zamontowany na cylindrze z obciągiem gumowym lub wałku z gumą offsetową. Cylinder z obciągiem gumowym następnie przenosi farbę za pomocą walca dociskowego lub innego cylindra z obciągiem gumowym na podłoże drukowe. [0004] W celu osiągnięcia równomiernej warstwy farby, farbę ze zbiornika nanosi się za pomocą specjalnego zespołu farbowego. W zespole farbowym farbę przenosi się przez młyn walcowy do farby na ogół za pomocą licznych walców. Twarde walce (walce rozcierające) i elastyczne walce (walce farbowe) występują przy tym na przemian. [000] Walce rozcierające składają się na ogół z rdzenia stalowego z powłoką z rilsanu, a zatem często określa się je jako walce rilsanowe. Wytwarza się je zazwyczaj następującym sposobem: goły rdzeń stalowy podgrzewa się, a następnie wprowadza w sposób obrotowy do kąpieli z proszku rilsanowego (specjalny rodzaj poliamidu). Proszek rilsanowy topi się w zetknięciu z gorącym rdzeniem i zapewnia stosunkowo równomierną powłokę. Jakość powierzchni powłoki jest w znaczącym stopniu niewystarczająca dla zastosowania w druku offsetowym, tak że musi być ona poddana obróbce, np. procesowi szlifowania. [0006] Wadami tej metody są koszty (drogi proces szlifowania oraz usuwanie wcześniej naniesionego materiału) i duża grubość warstwy. Uzyskanie grubości warstwy poniżej ok. 0 µm jest skomplikowane. Jednakże jest to szczególnie pożądane, jeżeli stosuje się walce rozcierające chłodzone od wewnątrz, co jest obecnie konieczne w wielu maszynach drukarskich. Zbyt gruba powłoka uniemożliwia skuteczny odpływ ciepła z powierzchni walca rozcierającego. [0007] US 09979 dotyczy walca aniloksowego z powłoką z żywicy syntetycznej, przykładowo na bazie poliimidów lub poliamidoimidów. [0008] W EP 0 942 833 B1 opisano walec farbowy, w przypadku którego na walec nanosi się elastomerowy materiał powłokowy, przykładowo polimeryczny nitrylo-butadien, żywicę fenolową, żywicę epoksydową, poliuretan i inne materiały. [0009] W DE 07 062 9 opisano walce, przy czym ich powłoka składa się co najmniej w przeważającym stopniu z fluorowanych polimerów. [00] Celem niniejszego wynalazku było dostarczenie sposobu wytwarzania walców oraz walców, w przypadku których nie występują wyżej wymienione wady ze stanu techniki. [0011] Cel osiągnięto opracowując sposób wytwarzania twardego walca obejmujący etapy: dostarczania rdzenia walca nanoszenia ciekłej kompozycji powłokowej na bazie prepolimeru poliimidowego lub poliamidoimidowego o grubości warstwy od 1 do 00 µm zestalania ciekłej kompozycji powłokowej na rdzeniu walca, przy czym walec jest wewnętrznie termostatowany. [0012] Zatem zgodnie z wynalazkiem w pierwszym etapie dostarcza się rdzeń walca. Typowe rdzenie walca składają się z metalu, zwłaszcza stali i aluminium. Można również
2 2 3 4 0 stosować niemetaliczne rdzenie walca, przykładowo z ceramiki, tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem szklanym (GfK) lub tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem węglowym (CfK). [0013] Rdzeń walca według wynalazku jest przeznaczony do walca z wewnętrznym termostatowaniem. Walce z wewnętrznym termostatowaniem są walcami, które można termostatować za pomocą medium termostatującego. Medium termostatującym może być ciecz, ale także termostatowane powietrze. Termostatowanie stosuje się zazwyczaj w celu chłodzenia. Odpowiednie walce znane są przykładowo z DE 93 169 324. [0014] W jednej postaci realizacji rdzeń walca może mieć chropowatość Rz od 0,1do 0 µm, korzystnie 1 do µm. [00] Na ten rdzeń walca nanosi się ciekłą kompozycję powłokową. Kompozycja powłokowa zawiera zasadniczo prepolimery poliimidowe lub poliamidowe. Poliimidy są polimerami, które zawierają grupy (C=O)-NR-(C=O). Poliamidoimidy są kopolimerami składającymi się z jednostek poliimidowych (C=O)-NR-(C=O)- i poliamidowych (C=O)-NR2. Substancjami wyjściowymi do wytwarzania poliimidów są korzystnie aromatyczne i alifatyczne diaminy z aromatycznymi dibezwodnikami kwasu tetrakarboksylowego; zamiast diamin można również stosować diizocyjaniany. W pierwszym etapie powstaje poliamidokwas, poddawany dalszej reakcji z wytworzeniem poliimidu. Natomiast substancjami wyjściowymi dla poliamidoimidów są korzystnie aromatyczne bezwodniki kwasu trikarboksylowego z aromatycznymi lub alifatycznymi diaminami lub diizocyjanianami. [0016] Jako prepolimery rozumie się mieszaniny monomerów zdolnych do reakcji, które przereagowały już częściowo, ale nie całkowicie, z wytworzeniem polimeru. W przypadku prepolimerów poliimidowych lub poliamidoimidowych reakcja utwardzania zachodzi po naniesieniu na rdzeń walca. Utwardzenie osiąga się lub przyspiesza przez ogrzewanie. [0017] Korzystna grubość warstwy mieści się zasadniczo w zakresie od 1 do 00 µm, przy czym korzystny jest zakres od do 0 µm lub do 1 µm. [0018] Nawet gdy stosuje się kompozycję powłokową opartą zasadniczo na bazie prepolimeru poliimidowego lub poliamidoimidowego, może ona zawierać inne materiały, zwłaszcza wypełniacze, dodatki, środki barwiące, itp. Kompozycja powłokowa korzystnie zawiera prepolimer poliimidowy lub poliamidoimidowy jako główny składnik ( 0 % wag.). [0019] W jednej postaci realizacji jako prepolimery kompozycja powłokowa zawiera jedynie prepolimery poliimidowe. [00] W innej postaci realizacji jako prepolimery kompozycja powłokowa zawiera jedynie prepolimery poliamidoimidowe. [0021] W kolejnej postaci realizacji kompozycja powłokowa zawiera zarówno prepolimery poliimidowe, jak też prepolimery poliamidoimidowe. [0022] Kolejną postacią realizacji jest walec, którego kompozycja powłokowa zawiera prepolimer poliimidowy, a ponadto kompozycja powłokowa zawiera poliamidy lub poliamidoimidy. [0023] Kolejną postacią realizacji jest walec, którego kompozycja powłokowa zawiera rozpuszczone poliimidy zamiast prepolimerów poliimidowych. [0024] W jednej z postaci realizacji kompozycja powłokowa zawiera ponadto prepolimery poliamidowe lub poliamidowe. Korzystnie stosunek prepolimerów poliimidowych do poliamidów + prepolimerów poliamidowych mieści się w zakresie od :0 do :9. [002] Kompozycja powłokowa może zawierać w szczególności również rozpuszczony poliamidoimid. [0026] Odpowiednimi metodami nanoszenia ciekłej kompozycji powłokowej są zwłaszcza natryskiwanie, nanoszenie raklem, cienkowarstwowe odlewanie rotacyjne lub powlekanie pierścieniowe. [0027] Ciekłą kompozycję powłokową zestala się po naniesieniu w procesie utwardzania, tzn. dalszej reakcji z wytworzeniem polimeru. Jeśli prepolimer zawiera rozpuszczalnik, zestalanie wspomaga się przez suszenie/odparowanie w celu pozbycia się rozpuszczalni-
3 2 3 4 ków. Materiał naniesiony zgodnie z wynalazkiem korzystnie ma tak równomierną powierzchnię o wysokiej jakości, że szlifowanie kompozycji powłokowej po zestaleniu nie jest wymagane. [0028] Prowadzi to do mniejszej grubości warstwy w celu dobrego odpływu ciepła oraz niższych kosztów wytwarzania. Ponadto walec według wynalazku do procesu drukowania wykazuje doskonałe właściwości: dużą odporność na ścieranie, dużą wytrzymałość chemiczną, dobre przyjmowanie farby, dobre oddawanie farby i dobre właściwości dotyczące czyszczenia. Te właściwości wynikają z faktu, że powierzchnia nie jest szlifowana, wskutek czego nie ma porów, a zatem jest również odporna na osady z procesu drukowania. [0029] Przedmiotem wynalazku jest również twardy walec z wewnętrznym termostatowaniem, możliwy do otrzymania sposobem według wynalazku. Walec według wynalazku charakteryzuje się rdzeniem walca i znajdującą się na nim zestaloną, korzystnie nieszlifowaną powłoką na bazie poliimidu o grubości warstwy od 1 do 00 µm. [00] Zgodna z wynalazkiem powłoka walca może wykazywać moduł sprężystości w zakresie od 0, do 00 MPa. [0031] W jednej z postaci wynalazku rdzeń walca ma chropowatość Rz od 0,1 do 0 µm, korzystnie 1 do µm. Nanoszenie kompozycji powłokowej może prowadzić do zmniejszenia chropowatości. Na ogół chropowatość zestalonej powłoki jest mniejsza niż chropowatość rdzenia walca. [0032] Przedmiotem wynalazku jest również sposób regulowania określonej chropowatości, w którym rdzeń walca o określonej chropowatości powleka się w celu otrzymania walca o określonej chropowatości kompozycji powłokowej. [0033] W szczególności walec według wynalazku jest odpowiedni dla walców z wewnętrznym termostatowaniem i/lub walców oscylujących. Walce z wewnętrznym termostatowaniem stosuje się w celu zapewnienia odprowadzania ciepła z procesu walcowania, a zatem równomiernych warunków drukowania. Określenie oscylujący oznacza, że walec podczas pracy (tzn. w stanie obracania) porusza się osiowo w sposób posuwisto-zwrotny, w celu uzyskania lepszej równomierności warstwy farby. [0034] Walce z powłoką na bazie poliimidu lub poliamidoimidu są jednak korzystne nie tylko jako walce z wewnętrznym termostatowaniem, ale także w postaci nietermostatowanej. Przede wszystkim ich wytwarzanie jest ułatwione dzięki temu, że szlifowanie powierzchni nie jest konieczne. Chropowatość powłoki można regulować zwłaszcza przez dobór chropowatości rdzenia walca i grubości powłoki. [003] Zatem celem wynalazku jest również zastosowanie twardego walca możliwego do otrzymania sposobem obejmującym etapy: dostarczania rdzenia walca nanoszenia ciekłej kompozycji powłokowej na bazie prepolimeru poliimidowego lub poliamidoimidowego o grubości warstwy od 1 do 00 µm zestalania ciekłej kompozycji powłokowej na rdzeniu walca jako walca rozcierającego lub walca rilsanowego. [0036] Ponadto przedmiotem wynalazku jest zespół farbowy obejmujący twarde walce rozcierające i elastyczne walce, przy czym co najmniej jednym twardym walcem jest walec możliwy do otrzymania sposobem obejmującym etapy: dostarczania rdzenia walca nanoszenia ciekłej kompozycji powłokowej na bazie prepolimeru poliimidowego lub poliamidoimidowego o grubości warstwy od 1 do 00 µm zestalania ciekłej kompozycji powłokowej na rdzeniu walca. [0037] Walce według wynalazku są odpowiednie w szczególności jako walce rozcierające i walce rilsanowe. Ich korzystnym obszarem zastosowania jest druk offsetowy.
4 [0038] Wynalazek wyjaśniono bardziej szczegółowo za pomocą następujących przykładów. [0039] Na Figurze 1 przedstawiono zespół farbowy z walcem 1 duktora, walcem 2 przybieracza, walcami rozcierającymi 3, walcami przekazującymi 4 oraz walcami nadającymi farbę. Przykład 1 [00] Na rdzeń stalowy nanosi się roztwór poliamidokwasu przez cienkowarstwowe odlewanie rotacyjne. Materiał w stanie obracania ogrzewa się w taki sposób, że odparowuje zasadnicza część rozpuszczalnika. Prowadzi to do tego, że kompozycja powłokowa po zakończeniu ruchu obrotowego pozostaje trwała. Następnie wygrzewa się walec w temperaturze do 20 C. Testy drukowania za pomocą takiego walca dały doskonałe rezultaty. Przykład 2 [0041] W sposobie według przykładu 1 stosowano rdzeń stalowy o chropowatości Rz µm. W przypadku powłoki o grubości 80 µm według przykładu 1, na powierzchni pozostała Rz ok. 2,2 µm. W przypadku powłoki o grubości warstwy µm pozostała jeszcze Rz ok. µm, tzn. chropowatość powłoki można regulować przez dobór grubości powłoki. Zastrzeżenia patentowe 2 3 4 1. Zastosowanie twardego walca możliwego do otrzymania sposobem obejmującym etapy: - dostarczania rdzenia walca lub poliamidoimidowego o grubości warstwy od 1 do 00 µm - zestalania ciekłej kompozycji powłokowej na rdzeniu walca jako walca rozcierającego lub walca rilsanowego. 2. Zastosowanie według zastrzeżenia 1, przy czym zastosowanie odnosi się do druku offsetowego. 3. Zastosowanie według zastrzeżenia 1 albo 2, przy czym twardy walec ma rdzeń walca i zestaloną powłokę na bazie poliimidu lub poliamidoimidu o grubości warstwy od 1 do 00 µm i/lub przy czym rdzeń walca ma chropowatość Rz od 0,1 do 0 µm, korzystnie 1 do µm i/lub przy czym moduł elastyczności zestalonej kompozycji powłokowej mieści się w zakresie od 0, do 00 MPa i/lub przy czym grubość warstwy mieści się w zakresie od do 0 µm, korzystnie do 1 µm. 4. Zastosowanie według jednego z zastrzeżeń 1 do 3, przy czym kompozycja powłokowa zawiera dodatkowo poliamid, prepolimery poliamidowe lub poliamidoimidy, wypełniacze, dodatki, środki barwiące i/lub ich mieszaniny.. Zastosowanie według jednego z zastrzeżeń 1 do 4, przy czym nanoszenie ciekłej kompozycji powłokowej prowadzi się przez natryskiwanie, nanoszenie raklem, cienkowarstwowe odlewanie rotacyjne lub powlekanie pierścieniowe i/lub w którym zestalanie kompozycji powłokowej prowadzi się przez utwardzanie prepolimeru, ewentualnie wraz z suszeniem w celu pozbycia się rozpuszczalnika. 6. Zastosowanie według jednego z zastrzeżeń 1 do, przy czym nie szlifuje się kompozycji powłokowej po zestaleniu. 7. Zastosowanie według jednego z zastrzeżeń 1 do 6, przy czym chropowatość rdzenia walca jest większa niż chropowatość zestalonej kompozycji powłokowej. 8. Zastosowanie według jednego z zastrzeżeń 1 do 7, przy czym walec ma wewnętrzne termostatowanie i/lub oscyluje.
2 9. Sposób wytwarzania twardego walca obejmujący etapy: - dostarczania rdzenia walca lub poliamidoimidowego o grubości warstwy od 1 do 00 µm - zestalania ciekłej kompozycji powłokowej na rdzeniu walca, przy czym walec ma wewnętrzne termostatowanie.. Sposób według zastrzeżenia 9, znamienny tym, że nanoszenie ciekłej kompozycji powłokowej prowadzi się przez natryskiwanie, nanoszenie raklem, cienkowarstwowe odlewanie rotacyjne lub powlekanie pierścieniowe i/lub zestalanie kompozycji powłokowej prowadzi się przez utwardzanie prepolimeru, ewentualnie wraz z suszeniem w celu pozbycia się rozpuszczalnika. 11. Sposób według jednego z zastrzeżeń 9 do, w którym nie szlifuje się kompozycji powłokowej po zestaleniu. 12. Sposób według jednego z zastrzeżeń 9 do 11, w którym kompozycja powłokowa dodatkowo zawiera poliamid, prepolimery poliamidowe, poliamidoimidy, wypełniacze, dodatki, środki barwiące i/lub ich mieszaniny. 13. Twardy walec z wewnętrznym termostatowaniem możliwy do otrzymania sposobem według jednego z zastrzeżeń 9 do 12. 14. Zespół farbowy zawierający twarde walce rozcierające (3) i elastyczne walce, w którym co najmniej jednym twardym walcem rozcierającym jest walec możliwy do otrzymania sposobem obejmującym etapy: - dostarczenia rdzenia walca lub poliamidoimidowego o grubości warstwy od 1 do 00 µm - zestalenia ciekłej kompozycji powłokowej na rdzeniu walca.. Sposób regulacji chropowatości walca o następujących etapach: - dostarczenia rdzenia walca o zdefiniowanej chropowatości lub poliamidoimidowego o grubości warstwy od 1 do 00 µm, przy czym grubość warstwy jest dobrana w taki sposób, że uzyskuje się ustaloną chropowatość walca. Uprawniony: Felix Böttcher GmbH & Co. KG Pełnomocnik: mgr inż. Zofia Sulima Rzecznik patentowy
6