專利名稱：膠印用橡皮布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠印用橡皮布。
背景技術(shù)：
膠印用橡皮布的主要作用是從印版接受油墨，再將油墨轉(zhuǎn)印到紙張等。這種橡皮布一般具有如圖4所示的結(jié)構(gòu)，即膠印用橡皮布具有用于接受和轉(zhuǎn)移油墨的表面膠層11，在表面膠層的下面依次層疊著底布層121、壓縮層13、底布層122、固膠層141、底布層123、固膠層142和底布層124。
壓縮層13可由多孔性橡膠構(gòu)成，可以提高減震性能和印版的再現(xiàn)性。4層底布層121～124分別使用棉等天然纖維或合成纖維織布。固膠層141～142作為粘合各底布層的粘合劑使用。
這種印刷用橡皮布要以一定的張力安裝在金屬制橡皮布滾筒上，因此必須具備適當(dāng)?shù)纳扉L率和充分的強(qiáng)度。為此，一般認(rèn)為底布層的層數(shù)最好多一些。
在美國專利公報第5,364,683號公報中公開了一種印刷用橡皮布，這種橡皮布具有通過在織布上涂布含有多孔的粘合材料使上述織布具備壓縮性的第1壓縮性底布層，層疊在上述第1壓縮性底布層上的中間壓縮層，層疊在上述壓縮層上的第1粘合層，層疊在上述第1粘合層上、并且織布中浸有含多孔的粘合材料的第2壓縮性底布層，層疊在上述第2壓縮性底布層上的第2粘合層，以及層疊在上述第2粘合層上、并且織布中浸有含多孔的粘合材料的第3壓縮性底布層。
但是，具有上述圖4所示結(jié)構(gòu)的膠印用橡皮布和美國特許公報第5,364,683號公報所公開的印刷用橡皮布，存在下述(1)～(3)的問題。
(1)由于底布層以織布為主體，所以受到壓力后容易被擠壞而永久變形。如果為此多層疊3～4層底布層，容易產(chǎn)生因印刷時反復(fù)施加壓力而使橡皮布整體厚度減小的問題(稱為變形)。而用棉布作為底布層，就更容易產(chǎn)生變形的問題。如果橡皮布的厚度變薄，印刷壓力就會降低，從而使油墨的傳遞度下降，導(dǎo)致無法獲得必要的油墨濃度等印刷質(zhì)量不佳的問題。這種狀況下，就必須多次進(jìn)行所謂的滾筒重排，即通過停機(jī)，在橡皮布上再層疊襯墊，使橡皮布的厚度復(fù)原，恢復(fù)正常印刷壓力下的作業(yè)。這樣，機(jī)器的工作效率就會很低。
(2)如果用有3～4層底布層的橡皮布，印刷多張紙幅小的印刷物，則在和幅面小的印刷物所接觸的橡皮布部位會產(chǎn)生變形(永久變形)。如果以后再印刷紙幅寬的印刷物，則變形部分的印刷濃度就會變小，甚至還會在有變形的部分和無變形的部分產(chǎn)生濃淡的差異，使印出的印刷品成為次品。
(3)如果在印刷中斷紙、多張紙卷繞在橡皮布滾筒上，則橡皮布的一部分就會受壓過大，產(chǎn)生壓痕，更嚴(yán)重的還會產(chǎn)生裂紋，有壓痕或裂紋的部分幾乎不能從印版接受油墨，因此就無法印刷，必須更換橡皮布。還有，如果在舊的機(jī)器或高速機(jī)上使用上述橡皮布，則容易在印刷品上出現(xiàn)被稱為墨杠的軸向印痕。
發(fā)明的揭示本發(fā)明的目的是提供一種膠印用橡皮布，這種橡皮布可以抑制由于反復(fù)印刷產(chǎn)生永久變形所造成的厚度變薄，并且能夠改善受到過大壓力等沖擊時的復(fù)原性能。
本發(fā)明者經(jīng)過不斷地深入研究，結(jié)果查明了受到過大壓力等沖擊時的復(fù)原速度減慢(減震性差)和印刷中反復(fù)受壓時所產(chǎn)生的變形的主要原因在于棉布等底布層和固膠層(粘合層)。此外，本發(fā)明者經(jīng)過多次試驗(yàn)還確認(rèn)，要提高橡皮布的減震性，并減少變形量，采用除去用于粘合各層的固膠層，并將底布層的數(shù)量減少到2層的方法是有效的，由此最終完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的膠印用橡皮布具有表面膠層、粘合在上述表面膠層下面的第1底布層、粘合在上述第1底布層下面的壓縮層和粘合在上述壓縮層下面的第2底布層，該橡皮布的特征是，上述橡皮布的總厚度在1.65～3mm的范圍內(nèi)，上述第1底布層的厚度在0.2～0.35mm的范圍內(nèi)，上述第2底布層的厚度在0.35～0.55mm的范圍內(nèi)、拉伸強(qiáng)度在50kgf/cm以上、且斷裂拉伸率在7.5％以下，上述壓縮層的厚度在0.5～2.15mm的范圍內(nèi)。
橡皮布的總厚度在1.65～2.2mm的范圍內(nèi)則更佳。
具有這種結(jié)構(gòu)的橡皮布，由于其壓縮層的厚度占橡皮布總厚度的比例較大，所以能夠加快在發(fā)生斷紙等情況而使橡皮布受壓過大時的復(fù)原速度。
此外，底布層減少到兩層，并且將各底布層的厚度控制在上述范圍內(nèi)可以使底布層的厚度在橡皮布總厚度中所占的比例減小，由此可以減少印刷中反復(fù)受壓時的永久變形量，降低變形量。
再有，底布層減少到兩層，可以減少所用粘合層的層數(shù)，由此可以改善減震性。
通過將第2底布層的拉伸強(qiáng)度和斷裂拉伸率控制在上述范圍內(nèi)，可以確保橡皮布的強(qiáng)度。
因此，本申請的發(fā)明可以在不損害橡皮布所必需的強(qiáng)度的前提下，改善減震性，同時減少變形量。
以下，說明壓縮層、第1和第2底布層、表面膠層、第1～第3粘合層。
1)壓縮層壓縮層最好以多孔質(zhì)的耐油性橡膠基質(zhì)為主成分，耐油性橡膠基質(zhì)可以通過硫化得到。使用含非極性溶劑的油墨印刷時，橡膠材料可以采用丙烯腈·丁二烯橡膠(NBR)、氯丁橡膠(CR)、氟橡膠(FKM)、聚氨酯橡膠(UR)等極性聚合物。另一方面，使用含極性溶劑的油墨印刷時，橡膠材料則可以采用乙丙橡膠(EPDM)、丁基橡膠(IIR)等非極性聚合物。橡膠混合物中除橡膠材料以外，根據(jù)需要還可以含有添加劑?？勺鳛樘砑觿┑氖褂玫陌蚧瘎.M(二硫化二苯并噻唑)及M(2-巰基苯并噻唑)等硫化促進(jìn)劑、防老化劑、增強(qiáng)劑、填充劑和增塑劑等。
使耐油性橡膠基質(zhì)成為多孔質(zhì)的方法，可以采用添加微囊、使用滲透紙的方法，鹽的洗提法及發(fā)泡劑法等。
壓縮層的厚度應(yīng)在0.5～2.15mm的范圍內(nèi)。其理由是如果壓縮層的厚度小于0.5mm，則難以抑制橡皮布的變形。壓縮層的厚度如果大于2.15mm，則其他的層，即表面膠層、各底布層的厚度就會不足。壓縮層厚度的最佳范圍是0.5～1.1mm。
2)第1和第2底布層各底布層可以使用織布、無紡布等。各底布層的構(gòu)成材料可以是棉等天然纖維、聚乙烯醇等合成纖維等。第1底布層和第2底布層可以由同種材料構(gòu)成，也可以由不同種材料構(gòu)成。
上述第2底布層的拉伸強(qiáng)度應(yīng)在50kgf/cm以上，斷裂拉伸率應(yīng)在7.5％以下，其理由是由于橡皮布在用于印刷時是安裝在橡皮布滾筒上的，所以在印刷中常常會受到一定的張力，像這樣在橡皮布中采用兩層底布層時，如果第2底布層的拉伸強(qiáng)度小于50kgf/cm，則橡皮布就容易因印刷中所受到的壓力而發(fā)生斷裂。拉伸強(qiáng)度的最佳范圍是在55kgf/cm以上。
另一方面，如果第2底布層的斷裂拉伸率超過7.5％，則在實(shí)際使用中容易因橡皮布的伸長引起印刷故障。斷裂拉伸率的最佳范圍是在6.5％以下。
第1底布層的厚度應(yīng)在0.2～0.35mm的范圍內(nèi)，第2底布層的厚度應(yīng)在0.35～0.55mm的范圍內(nèi)，這樣底布層在橡皮布總厚度中所占的合計厚度為0.55～0.9mm。采用這種結(jié)構(gòu)，可以抑制橡皮布的變形，防止在表面膠層的表面上形成與第1底布層的布紋相對應(yīng)的凹凸，同時還可以提高橡皮布的拉伸強(qiáng)度。第1底布層的最佳厚度為0.2～0.3mm、第2底布層的最佳厚度為0.35～0.45mm。
3)表面膠層表面膠層負(fù)責(zé)接受油墨。
可以使用硫化后的橡膠混合物薄片，橡膠混合物中所含的橡膠材料有丁腈橡膠等。
表面膠層的厚度應(yīng)在0.25～0.8mm的范圍內(nèi)，其理由是如果表面膠層的厚度小于0.25mm，則在表面膠層的表面容易形成與第1底布層的布紋相對應(yīng)的凹凸，這樣第1底布層的布紋就會再現(xiàn)到印刷物上，使印刷物成為次品。如果表面膠層的厚度大于0.8mm，則橡皮布會因印刷中所受的壓力產(chǎn)生扭曲變形，從而有可能發(fā)生走紙速度大于設(shè)計值的問題。
4)第1～第3粘合層本發(fā)明的橡皮布應(yīng)具有粘合表面膠層和第1底布層的第1粘合層，粘合第1底布層和壓縮層的第2粘合層，以及粘合壓縮層和第2底布層的第3粘合層。
上述第1～第3粘合層以耐油性橡膠基質(zhì)為主成分。耐油性橡膠基質(zhì)所用的橡膠材料與上述壓縮層中所述的材料相同。
第1～第3粘合層的合計厚度應(yīng)在0.1mm以下。這是因?yàn)楹嫌嫼穸热绻^0.1mm，則難以改善受到過大壓力等沖擊時的復(fù)原性。
本發(fā)明的膠印用橡皮布應(yīng)滿足下述式(1)和(2)B≤A≤C(1)B≤D≤C(2)上述式(1)和(2)中，上述A表示上述表面膠層的厚度(mm)，上述B表示上述第1底布層的厚度(mm)，上述C表示上述壓縮層的厚度(mm)，上述D表示上述第2底布層的厚度(mm)。
在上述式(1)中B≤A，如果B＞A，則在表面膠層的表面容易形成與第1底布層的布紋相對應(yīng)的凹凸，這樣第1底布層的布紋就會再現(xiàn)到印刷物上，使印刷物成為次品。
在上述式(1)中A≤C，如果A＞C，則橡皮布的壓縮性差，不可能改善減震性。
在上述式(2)中B≤D，這樣可進(jìn)一步提高橡皮布的拉伸強(qiáng)度。
在上述式(2)中D≤C，如果D＞C，則橡皮布的壓縮性差，不可能改善減震性。
因此，滿足上述式(1)和(2)可以防止第1底布層的布紋再現(xiàn)到印刷物上，并且可以進(jìn)一步提高橡皮布的拉伸強(qiáng)度和減震性。
本發(fā)明的膠印用橡皮布的一個實(shí)例如

圖1所示。
這種膠印用橡皮布實(shí)質(zhì)上是一種層合物，該層合物由表面膠層1、第1粘合層2、第1底布層3、第2粘合層4、壓縮層5、第3粘合層6及第2底布層7依次層疊而成。
對附圖的簡單說明圖1為本發(fā)明的膠印用橡皮布的一個實(shí)例的模擬圖。
圖2為實(shí)施例1的膠印用橡皮布的截面的掃描型電子顯微鏡的照片(放大26倍)。
圖3為比較例1的膠印用橡皮布的截面的掃描型電子顯微鏡的照片(放大26倍)。
圖4為現(xiàn)有的膠印用橡皮布的一個實(shí)例的模擬圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1<壓縮層用橡膠膠水的調(diào)制>
將硫磺、硫化促進(jìn)劑M(2-巰基苯并噻唑)、防老化劑、增強(qiáng)劑及增塑劑與丁腈橡膠(NBR)100重量份混合，再將得到的混合物溶解在丁酮中，調(diào)制出橡膠膠水A。
在上述橡膠膠水A中加入由間丙烯腈和丙烯腈的共聚物制成的微囊(諾貝爾工業(yè)公司制，商品名為膨脹微囊092DE、平均粒徑80μm)10重量份，得到橡膠膠水B。
<層合·粘合工序>
準(zhǔn)備了厚度為0.25mm的東工コ-セン株式會社制維尼綸(可樂綸K-II)用作第1底布層3。
準(zhǔn)備了厚度為0.5mm、拉伸強(qiáng)度為60kgf/cm、斷裂拉伸率為6.5％的東工コ-セン株式會社制棉織布用作第2底布層7。
拉伸強(qiáng)度和斷裂拉伸率的測定采用下述方法。
測定機(jī)TENSILON(ORIENTEC CRTC-1250A)。
測定條件試驗(yàn)片寬20mm、長200mm(注夾具之間)測定方法拉伸速度為50mm/min在第1底布層3的一面涂布厚0.02mm的橡膠膠水A，形成未硫化的第2粘合層4后，再涂布厚0.76mm的上述橡膠膠水B。接著，在已涂布的橡膠膠水B上(未硫化的壓縮層5)再粘合第2底布層7，在此第2底布層7上已預(yù)先涂布了厚0.02mm的橡膠膠水A形成了未硫化的第3粘合層6。
然后，在第1底布層3的表面涂布厚0.02mm的橡膠膠水A，形成未硫化的第1粘合層2后，層疊作為未硫化的表面膠層1的厚0.53mm的丁腈橡膠混合物薄片，得到厚度約2.1mm的未硫化的壓縮性橡皮布(橡皮布的預(yù)產(chǎn)物)。
<硫化工序>
將這種未硫化的壓縮性橡皮布在150℃加熱6小時，完成硫化。
接著冷卻，再用320號的砂紙研磨表面膠層，得到具有上述圖1所示的結(jié)構(gòu)的厚度為1.95mm的膠印用橡皮布。拍攝此橡皮布的任意截面的掃描型電子顯微鏡的照片(放大26倍)，其結(jié)果見圖2。
此橡皮布的表面膠層A(mm)、第1底布層的厚度B(mm)、壓縮層的厚度C(mm)、第2底布層的厚度D(mm)、第1～第3粘合層的合計厚度E(mm)、總厚度(A+B+C+D+E)、第2底布層的拉伸強(qiáng)度(kgf/cm)，第2底布層的斷裂拉伸率(％)、是否符合B≤A≤C、B≤D≤C見下表1。
實(shí)施例2～4除了表面膠層A(mm)、第1底布層的厚度B(mm)、壓縮層的厚度C(mm)、第2底布層的厚度D(mm)、第1～第3粘合層的合計厚度E(mm)、總厚度(A+B+C+D+E)、第2底布層的拉伸強(qiáng)度(kgf/cm)，第2底布層的斷裂拉伸率(％)如下表1～2所示設(shè)定之外，其他與上述實(shí)施例1所述相同，得到膠印用橡皮布。
比較例1首先和上述實(shí)施例1所述一樣，調(diào)制出粘合層用橡膠膠水A和壓縮層用橡膠膠水B。
<層合·粘合工序>
準(zhǔn)備厚0.2mm的第1棉布用作底布層，再準(zhǔn)備厚0.35mm、拉伸強(qiáng)度為30kgf/cm，斷裂拉伸率為6.5％的第2～4棉布。在第1底布層121的一面涂布厚0.02mm的橡膠膠水A形成未硫化的粘合層142后，再涂布厚0.26mm的上述橡膠膠水B形成未硫化的壓縮層。接著，在已涂布的橡膠膠水B(未硫化的壓縮層13)上粘合第2底布層122，在此第2底布層122上已預(yù)先涂布了厚0.02mm的橡膠膠水A形成了未硫化的粘合層143。
在第2底布層122的另一面涂布厚0.05mm的橡膠膠水A，形成未硫化的粘合層144后，粘合第3底布層123。在第3底布層123的表面涂布厚0.05mm的橡膠膠水A，形成未硫化的粘合層145后，再粘合第4層底布層124。
最后在第1底布層121的表面涂布厚0.02mm的橡膠膠水A，形成未硫化的粘合層141后，層疊作為未硫化的表面膠層11的厚0.45mm的丁腈橡膠混合物薄片，得到厚度約2.1mm的未硫化的壓縮性橡皮布(橡皮布的預(yù)產(chǎn)物)。
<硫化工序>
將這種未硫化的壓縮性橡皮布在150℃加熱6小時，完成硫化。
接著冷卻，再用320號的砂紙研磨表面膠層，得到具有上述圖4所示的結(jié)構(gòu)的厚度為1.9mm的膠印用橡皮布。拍攝此橡皮布的任意截面的掃描型電子顯微鏡的照片(放大26倍)，其結(jié)果見圖3。
比較例2首先和上述實(shí)施例1所述一樣，調(diào)制出粘合層用橡膠膠水A和壓縮層用橡膠膠水B。
<層合·粘合工序>
準(zhǔn)備厚0.2mm的第1棉布用作底布層，同時再準(zhǔn)備厚0.35mm、拉伸強(qiáng)度為30kgf/cm，斷裂拉伸率為6.5％的第2～3棉布。在第1底布層的一面涂布厚0.02mm的橡膠膠水A，形成未硫化的粘合層后，再涂布厚0.26mm的上述橡膠膠水B，形成未硫化的壓縮層。接著，在已涂布的橡膠膠水B(未硫化的壓縮層)上粘合第2底布層，在此第2底布層上已預(yù)先涂布了厚0.02mm的橡膠膠水A形成了未硫化的粘合層。
在第2底布層的另一面涂布厚0.05mm的橡膠膠水A，形成粘合層后粘合第3底布層。
最后在第1底布層的表面涂布厚0.02mm的橡膠膠水A，形成未硫化的粘合層后，層疊作為未硫化的表面膠層的厚0.23mm的丁腈橡膠混合物薄片，得到厚約2.1mm的未硫化的壓縮性橡皮布(橡皮布的預(yù)產(chǎn)物)。
<硫化工序>
將這種未硫化的壓縮性橡皮布在150℃加熱6小時，完成硫化。
接著冷卻，再用320號的砂紙研磨表面膠層，得到厚度為1.95mm的膠印用橡皮布。
比較例3～4表面膠層A(mm)、第1底布層的厚度B(mm)、壓縮層的厚度C(mm)、第2底布層的厚度D(mm)、第1～第3粘合層的合計厚度E(mm)、總厚度(A+B+C+D+E)、第2底布層的拉伸強(qiáng)度(kgf/cm)及第2底布層的斷裂拉伸率(％)如下表1～2所示設(shè)定之外，其他與上述實(shí)施例1所述相同，得到膠印用橡皮布。
對得到的實(shí)施例1～4及比較例1～4的膠印用橡皮布進(jìn)行下述(1)～(3)的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見下表2。
1)減震性評價試驗(yàn)將各橡皮布分別安裝到單張紙膠印機(jī)上進(jìn)行印刷，印刷條件為印版-橡皮布之間的印壓0.12mm。
首先，在0.1mm厚的印刷用紙(涂布紙)上部分粘貼0.4mm厚的紙，通過印刷部分區(qū)域會受到過大壓力的試驗(yàn)紙后，再進(jìn)行正常的印刷，確定壓痕到第幾張才會消除。其結(jié)果見下表2。
2)變形量的測定將各橡皮布分別安裝到報紙膠印輪轉(zhuǎn)機(jī)上，印版-橡皮布之間的印壓設(shè)定為0.15mm，以每分鐘450轉(zhuǎn)的速度，進(jìn)行500萬轉(zhuǎn)的印刷后，在橡皮布滾筒調(diào)查變形量，其結(jié)果見下表2。
3)通過改變紙幅進(jìn)行印刷試驗(yàn)的變形量評價將橡皮布用于0.45mm的厚紙印刷。開始先印刷10萬張紙幅600mm的紙，然后用紙幅900mm的紙印刷，調(diào)查印刷中有無異常，其結(jié)果見下表2。
表1

表2

從表1～2可以清楚地確認(rèn)，在(1)減震性評價試驗(yàn)中，使用實(shí)施例1～4的橡皮布時，印刷到第3張就可以完全消除部分受壓時產(chǎn)生的壓痕。而使用比較例1～2的橡皮布時，在印刷到150張后壓痕部分還出現(xiàn)在印刷紙面上。
還有，在(2)變形量的評價試驗(yàn)中，實(shí)施例1～4的橡皮布與比較例1～2的橡皮布相比，可以減少500萬轉(zhuǎn)印刷后的變形量。
在(3)改變紙幅的印刷試驗(yàn)中，用實(shí)施例1～4的橡皮布在印刷紙幅900mm的紙時，沒有發(fā)現(xiàn)任何異常，而用比較例1～2的橡皮布時，在紙幅900mm的紙上會帶有600mm寬的紙印，只能更換橡皮布。
用比較例3的橡皮布時，在印刷紙面上印有第1底布層的布紋。而用比較例4的橡皮布時，由于橡皮布伸長，拉力變小，所以在橡皮布和印版滾筒間出現(xiàn)了松弛的現(xiàn)象。
產(chǎn)業(yè)上的利用的可能性如上所述，本發(fā)明提供一種能夠抑制因反復(fù)印刷產(chǎn)生永久變形所造成的厚度變薄，并且能夠改善受到過大壓力等沖擊時的復(fù)原性能的膠印用橡皮布。
權(quán)利要求
1.膠印用橡皮布，所述橡皮布具有表面膠層、粘合在上述表面膠層下面的第1底布層、粘合在上述第1底布層下面的壓縮層和粘合在上述壓縮層下面的第2底布層，其特征在于，上述橡皮布的總厚度在1.65～3mm的范圍內(nèi)，上述第1底布層的厚度在0.2～0.35mm的范圍內(nèi)，上述第2底布層的厚度在0.35～0.55mm的范圍內(nèi)、拉伸強(qiáng)度在50kgf/cm以上、且斷裂拉伸率在7.5％以下，上述壓縮層的厚度在0.5～2.15mm的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的膠印用橡皮布，其特征還在于，滿足下述式(1)和式(2)B≤A≤C (1)B≤D≤C (2)上述式(1)和式(2)中，上述A表示上述表面膠層的厚度(mm)，上述B表示上述第1底布層的厚度(mm)，上述C表示上述壓縮層的厚度(mm)，上述D表示上述第2底布層的厚度(mm)。
3.如權(quán)利要求1所述的膠印用橡皮布，其特征還在于，上述表面膠層的厚度在0.25～0.8mm的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的膠印用橡皮布，其特征還在于，上述壓縮層的厚度在0.5～1.1mm的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的膠印用橡皮布，其特征還在于，上述第1底布層的厚度在0.2～0.3mm的范圍內(nèi)，上述第2底布層的厚度在0.35～0.45mm的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種膠印用橡皮布，它具有表面膠層、粘合在上述表面膠層下面的第1底布層、粘合在上述第1底布層下面的壓縮層和粘合在上述壓縮層下面的第2底布層，上述橡皮布的總厚度在1.65～3mm的范圍內(nèi)，上述第1底布層的厚度在0.2～0.35mm的范圍內(nèi)，上述第2底布層的厚度在0.35～0.55mm的范圍內(nèi)、拉伸強(qiáng)度在50kgf/cm以上、且斷裂拉伸率在7.5％以下，上述壓縮層的厚度在0.5～2.15mm的范圍內(nèi)。
文檔編號B32B25/10GK1531486SQ018212
公開日2004年9月22日 申請日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者小川吉治, 郡山寬 申請人:株式會社金陽社