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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Aushärten
von Drucktüchern
und dadurch hergestellte Drucktücher,
und betrifft insbesondere ein kompressibles Drucktuch vom beim lithograhischen
Offsetdrucken benutzten Typ.
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Das Benutzen von Tüchern bei
der Offset-Lithographie ist wohl bekannt und hat eine primäre Funktion,
Tinte von einer Druckplatte auf Papier zu transferieren. Drucktücher werden
sehr sorgfältig aufgebaut,
so daß die
Oberfläche
des Tuches weder durch den mechanischen Kontakt des Tuches mit den
Teilen der Presse noch durch eine chemische Reaktion mit den Tinteningredienzen
beschädigt wird.
Wiederholte mechanische Kontakte führen zu einer gewissen Kompression
des Tuches, die innerhalb akzeptabler Grenzen bleiben muß, so daß das Bild
richtig wiedergegeben wird. Es ist auch wichtig, daß das Tuch
elastisch ist, d. h. letztendlich wieder zu seiner ursprünglichen
Dicke zurückgelangen
kann, und daß es
ungeachtet der Häufigkeit
seines Einsatzes einen konstanten Bildtransfer bietet.
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Drucktücher sind normalerweise aus
einem Substrat-Basismaterial zusammengesetzt, das dem Tuch Widerstandskraft
gibt. Webstoffe werden als Basis bevorzugt. Die Basis kann aus einer,
zwei, drei oder mehr Gewebeschichten bestehen. Die Arbeitsoberfläche, d.
h. die Oberfläche,
die die Tinte tatsächlich
kontaktiert, ist normalerweise eine Schicht aus elastischem Material
wie beispielsweise Gummi bzw. Kautschuk. Das Tuch wird herkömmlicherweise durch
Kalandrieren oder Verteilen von Kautschuk in Schichten hergestellt,
bis eine erwünschte
Kautschukdicke abgelagert worden ist, wonach die Anordnung ausgehärtet oder
vulkanisiert wird, um das fertige Tuch zu schaffen. Ein solches
Tuch ist für
viele Anwendungen akzeptabel, jedoch fehlen ihm oft die nötige Kompressibilität und Elastizität, die für andere Anwendungen
notwendig sind. Es ist daher erstrebenswert, kompressiblere Tücher mit
verbesserter Elastizität
zu schaffen.
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Es ist schwierig, mit dem oben beschriebenen
standardmäßigen Aufbau
einen verbesserten Kompressibilitätsfaktor zu erhalten, weil
das Kautschukmaterial, während
es sehr elastisch ist, nicht kompressibel ist und nicht in rechtwinkliger
Richtung zu seiner Oberfläche
zusammengedrückt
werden kann, ohne daß eine
Verwindung oder eine Dehnung des Tuchs in den dem Kompressionspunkt
benachbarten Bereichen bewirkt wird. Wenn bei der Druckplatte, den
Pressen oder dem Papier Unregelmäßigkeiten
existieren, ändert
sich die Kompression, der das Tuch ausgesetzt wird, während der
Druckoperation, und die Unregelmäßigkeiten
bei den Platten, den Pressen oder dem Papier werden durch den Mangel
an Kompression des Drucktuchs vergrößert.
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Der Schlüssel zum Schaffen eines Drucktuchs
mit der gewünschten
Kompressibilität
und Elastizität
besteht darin, in dem Tuch eine kompressible Schicht vorzusehen.
Insbesondere ist herausgefunden worden, daß durch Einschließen wenigstens
einer Materialschicht, die eine kompressible Schicht aus elastischem
Polymer umfaßt,
in einem Drucktuch Druckprobleme wie die oben beschriebenen sowie
auch ein "Verwackeln" (Mangel an scharfer Begrenztheit), das durch
eine, kleine stehende Welle in der Druckoberfläche des Tuches verursacht wird,
die an den Berührungspunkt
der Druckpresse angrenzt, vermieden werden kann. Eine kompressible
Schicht kann auch dazu dienen, ein "Einquetschen" zu absorbieren,
d. h. eine substantielle Deformation in dem Tuch, die durch eine
vorhergehende Zunahme der Dicke des zu bedruckenden Materials verursacht
wird, beispielsweise durch das versehentliche Einführen von
mehr als einem Blatt Papier während
des Druckbetriebs. Durch Einschließen einer kompressiblen Schicht
in das Tuch kann ein "Einquetschen" ohne dauerhaften Schaden an
dem Tuch oder einer Beeinträchtigung
der Druckqualität
des Tuchs absorbiert werden. Zusätzlich
hilft eine elastische kompressible Schicht, die Glätte der
Druckoberfläche
und die Dicke des Tuchs am Berührungspunkt der
Presse während
des Druckbetriebs durch Wiederherstellung der normalen Dicke des
Tuchs nach einer Kompression beizubehalten.
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Viele unterschiedliche Einrichtungen
zum Herstellen einer kompressiblen Schicht in einem Drucktuch sind
im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise sind kompressible Schichten
gebildet worden durch Mischen granularer Salzpartikel mit dem zum
Herstellen der Schicht benutzten Polymer und darauffolgendes Extrahieren
des Salzes aus dem Polymer, um Poren zu erzeugen. Die Poren in der
Schicht ermöglichen
den positiven Versatz der Oberflächenschicht
ohne Deformation der Oberflächenschicht,
da eine Volumenkompression auftritt und ein Versatz im wesentlichen
rechtwinklig zum Druck der Presse stattfindet. Ein derartiges Verfahren
ist in dem US-Patent 4,025,685 von Haren et al offenbart. Bisher
sind andere Verfahren, wie beispielsweise die Verwendung kompressibler
Faserstrukturen eingesetzt worden, um kompressible Schichten herzustellen.
Beispiele sind in den US-Patenten 3,887,750 und 4,093,764 von Duckett
et al zu finden. Das US-Patent 4,303,721 von Rodriguez lehrt ein
kompressibles Tuch, das unter Verwendung von Treibmitteln hergestellt
wird, um Poren in der kompressiblen Schicht zu erzeugen. Die Verwendung von
Kautschukpartikeln zum Erzeugen von Poren ist im US-Patent 3,795,568
von Rhodarmer offenbart.
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Das Bilden von Poren unter Verwendung
von Treibmitteln hat den Nachteil, daß die Größe der gebildeten Poren und
die Zwischenverbindung der Poren nicht leicht zu kontrollieren ist. Übergroße Poren und
miteinander verbundene Poren führen
dazu, daß einige
Bereiche des Drucktuchs kompressibler und weniger elastisch als
benachbarte Bereiche des Drucktuchs sind, was während des Druckens zu Deformationen
führt.
Das Extrahieren von Salzen aus einer Polymermatrix hat den Nachteil,
daß die
verwendeten Partikelgrößen beschränkt sind,
und daß der
Extrahierschritt schwierig, zeitaufwendig und teuer ist.
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Kürzlich
hat man festgestellt, daß es
vorteilhaft ist, Drucktücher
mit einer kompressiblen Schicht herzustellen, die ein zellulares
elastisches Polymer mit Zellen oder Poren in der kompressiblen Schicht
in der Form diskreter Mikrozellen umfassen. Es ist herausgefunden
worden, daß es
insbesondere vorteilhaft ist, eine kompressible Schicht durch Einfügen hohler
Mikrokapseln in das Polymer herzustellen, wie es in dem US-Patent
mit der Nr. 3,700,541 und dem entsprechenden britischen Patent 1,327,758
von Shrimpton et al und in dem US-Patent 4,042,743 von Larson dargestellt
ist.
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Die FR 2163041 offenbart ein Verfahren
zum Herstellen eines laminierten Drucktuchaufbaus, das folgende
Schritte umfaßt:
Vorsehen wenigstens einer Gewebesubstratschicht, Bilden einer kompressiblen Zwischenschicht
aus elastischem Material auf der Substratschicht, wobei die kompressible
Zwischenschicht eine im wesentlichen einheitliche Dicke aufweist
und Mikrokapseln enthält,
wobei die Mikrokapseln im wesentlichen einheitlich über die
gesamte kompressible Zwischenschicht verteilt sind, Vorsehen einer
Oberflächenschicht über der
kompressiblen Zwischenschicht, um Drucktuchaufbauten zu bilden,
und Vulkanisieren des Aufbaus, um die Schichten auszuhärten.
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Bei derartigen Verfahren nach dem
Stand der Technik zum Herstellen einer kompressiblen Schicht für ein Drucktuch
unter Verwendung von Mikrokapseln ist herausgefunden worden, daß die Dicke
der gebildeten kompressiblen Schicht nicht leicht gesteuert werden
kann, da Mikrokapseln, die für
diesen Verwendungszweck am besten geeignet sind, bei einer Temperatur
schmelzen, die geringer als die Vulkanisiertemperatur ist, die zum
Vulkanisieren der Drucktücher
benutzt wird. Da die Mikrokapseln schmelzen, bevor die Vulkanisierung
beendet ist und bevor die kompressible Schicht eine vorgegebene Struktur
erreicht hat, tritt eine Anhäufung
der durch die Mikrokapseln erzeugten Poren auf, und außerdem treten
bei den Poren auch Größenschwankungen
auf. Dies kann die Gesamtqualität
des Tuchs beeinträchtigen.
Auch können
die Gößenschwankungen
der Poren das Drucktuch schwächen
und dazu führen,
daß das
Drucktuch vorzeitig abgenutzt wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile bei den Drucktüchern nach
dem Stand der Technik zu überwinden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zum Herstellen eines laminierten Drucktuchaufbaus
geschaffen, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
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Gemäß einer bevorzugten Form wird
das elastische Material einschließlich der Mikrokapseln anfänglich durch
Hinzufügen
eines Beschleunigers fixiert, der die Vulkanisierung des elastischen
Materials bei einer Temperatur zwischen 43° bis 77°C (110°F–170°F) ermöglicht, und zwar über eine
Zeitdauer von 1 bis 12 Stunden. Diese Temperaturbedingungen, die
unter dem Schmelzpunkt der Mikrokapseln liegen, veranlassen eine
Anfangsvulkanisierung der Elastomerverbindung, die die Zwischenschicht bilden
soll. Dann werden alle Schichten laminiert, um durch ein Endvulkanisieren
der Anordnung unter kontrollierter Wärme und kontrolliertem Druck
ein einheitliches Drucktuch zu erzeugen. Das Endprodukt besteht
aus einem laminierten Drucktuch einschließlich wenigstens einer Substratschicht,
einer Oberflächenschicht
und einer dazwischen angeordneten kompressiblen Zwischenschicht.
Die Zwischenschicht hat eine zellulare Struktur mit geschlossener Zelle,
die eine im wesentlichen einheitliche Dicke und im wesentlichen
gleichmäßig verteilte
Poren von im wesentlichen einheitlicher Größe aufweist, wobei die Poren
nicht miteinanander verbunden sind. Es können auch zusätzliche
Verstärkungs-Gewebeschichten
darin enthalten sein.
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Damit die Erfindung schneller verstanden werden
kann, wird nun durch ein Beispiel auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen,
wobei:
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1 einen
Querschnitt eines Drucktuchs der vorliegenden Erfindung darstellt,
der die Beziehung der Schichten anzeigt; und
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2 ein
Flußdiagramm
ist, das die Schritte darstellt, aus denen das Verfahren der vorliegenden Erfindung
besteht.
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Nun wird auf 1 Bezug
genommen, die ein Drucktuch darstellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellt ist. Das Drucktuch 10 umfaßt eine Oberflächenschicht
20, eine Verstärkungs-Gewebeschicht
22, eine kompressible Schicht 24 und wenigstens eine zusätzliche
Gewebeschicht als Substrat oder Basis. In der Zeichnung sind beispielsweise
zwei Substrat-Gewebeschichten 26 und 27 gezeigt. Fachleute werden
erkennen, daß die
Anzahl und die Typen der benutzten Schichten in Abängigkeit
von dem beabsichtigten Einsatz unterschiedlich sein können. Klebeschichten
30, 32, 34 und 36 sind bevorzugt, um ein ausreichendes Bondieren
zwischen den unterschiedlichen Schichten in dem Tuch sicherzustellen.
Poren 28 in der kompressiblen Schicht 24 machen einen Versatz der
Oberflächenschicht
20 möglich,
ohne daß sie
unter Betriebsbedingungen zerstört
wird. Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, haben die Poren 28
in der kompressiblen Schicht 24 eine im wesentlichen einheitliche
Größe und eine
im wesentlichen einheitliche Verteilung und sie sind nicht miteinander
verbunden. Es ist herausgefunden worden, daß die Dimensionen der Poren 28,
die in der kompressiblen Schicht 24 erzeugt werden, im allgemeinen
im selben Bereich liegen wie die Dimensionen der Mikrokapseln, die
zum Erzeugen der Poren verwendet werden. Im allgemeinen haben die
Poren einen Durchmesser im Bereich von 10–125 μm, vorzugsweise 20–60 μm.
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Die kompressible Schicht 24 wird
aus einem elastischen Material gebildet, das die üblichen
Verarbeitungs-, Stabilisierungs-, Verstärkungs- und Aushärtungs-Additive
aufweist, und die Schicht wird im Hinblick auf ihre spezifische
Anwendung formuliert. Wie es im Stand der Technik bekannt ist, ist
diese Formulierung zu der für
die Oberflächenschicht
20 verwendeten unterschiedlich. Jedes geeignete polymerische Material,
das als aushärtbares
oder vulkanisierbares Material angesehen wird, kann benutzt werden,
beispielsweise natürlicher
Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), EPOM (Ethylen/Propylen/nichtkonjugierter
Dien Terpolymer-Kautschuk), Butylkautschuk, Butadien, Acrylnitril-Kautschuk (NBR),
Polyurethan etc. Elastomere, die gegenüber Lösungsmitteln und Tintenfarben
widerstandsfähig sind,
sind bevorzugt.
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Die Klebeschichten 30, 32, 34 und
36 können
jedes geeignete aus dem Stand der Technik bekannte elastische Klebemittel
sein. Vorzugsweise ist das Klebemittel eine Gummilösung. Die
Gewebeschichten 22, 26 und 27 sollten aus glatten Gewebestoffen
geringer Dehnfähigkeit
in der Verdrillrichtung (in der Richtung längs zum maschinellen Ausdruckvorgang
des Tuchs) hergestellt sein, und sie bestehen typischerweise aus
qualitativ hochwertigem Baumwollgarn, das frei von Fadenverdickungen
und Knoten, Webfehlern, Samen, etc. ist. Das Gewebe kann auch aus
Rayon, Nylon, Polyester oder Mischungen davon bestehen. Wenn auf
einer der Gewebeschichten ein Klebemittel aufgetragen wird, wird dieses
normalerweise mit einem Messer-über-Rolle-Verteiler
verteilt. Das Klebemittel wird in Schichten aufgetragen, bis die
erwünschte
Dicke erhalten wird. Typischerweise ist eine Gewebeschicht etwa
0,076 bis 0,41 mm (0,003 bis 0,016 Inch) dick.
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Die kompressible Schicht 24 wird
dadurch gebildet, daß auf
das Gewebesubstrat 26 eine Mikrokapseln enthaltende Elastomerverbindung
aufgetragen wird, wie sie oben beschrieben ist, und zwar ebenfalls
unter Verwendung eines Messer-über-Rolle-Verteilers.
Die Elastomerverbindung wird durch Hinzufügen eines Lösungsmittels in die gewünschte Verteilungs-Beschaffenheit
gebracht. Im allgemeinen ist eine Anzahl von Schichten der Verbindung
erforderlich, um eine Zwischenschicht 24 in der erwünschten
Dicke herzustellen. Jede Schicht wird beim Aufbringen verfestigt,
aber nicht vernetzt, was auf das Verdampfen des Lösungsmittels
zurückzuführen ist. Im
allgemeinen ist die kompressible Schicht etwa 0,20 bis 0,38 mm (0,008
bis 0,015 Inch) dick. Die Schicht ist vorzugsweise etwa 0,28 bis
0,30 mm (0,011 bis 0,012 Inch) dick.
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Die Oberflächenschicht 20 wird unter Verwendung
desselben Verfahrens hergestellt, wie es beim Herstellen der Zwischenschicht
beschrieben ist, und zwar unter Verwendung einer Elastomerverbindung,
die für
die Arbeitsfläche
des Drucktuchs 10 geeignet ist. Im allgemeinen ist eine Anzahl von
Schichten einer Verbindung erforderlich, um eine Oberflächenschicht
20 in der erwünschten
Dicke herzustellen. Im allgemeinen ist die Oberflächenschicht
20 etwa 0,005 bis 0,25 Inch und vorzugsweise etwa 0,010 bis 0,015
Inch dick. Am vorteilhaftesten ist es, die Oberflächenschicht
mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,30 bis 0,38 mm (0,012 bis
0,015 Inch) herzustellen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
können herkömmliche
Harz-Mikrokapseln, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, in
der Zwischenschicht verwendet werden. Alle Mikrokapseln mit den hier
beschriebenen Eigenschaften sind zur Verwendung bei der vorliegenden
Erfindung geeignet. Es können
Mikrokapseln mit einem Schmelzpunkt von etwa 74° bis 132°C (165°F bis 270°F) verwendet werden. Vorzugsweise
schmelzen die Mikrokapseln bei etwa 82°C (180°F). Einige der Materialien,
die zur Verwendung bei den Mikrokapseln geeignet sind, sind Phenolharz
und thermoplastische Materialien, wie beispielsweise Polyvinylidenchlorid.
Vorzugsweise sind die beim Herstellen der Mikrokapseln verwendeten
Materialien Thermoplaste. Beispiele solcher Materialien sind Polyvinylidenchlorid,
Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril und Copolymere
davon. Vorzugsweise wird ein Copolymer aus Acrylnitril und Vinylidenchlorid
verwendet. Mischungen unterschiedlicher Arten thermoplastischer
Mikrokapseln können
verwendet werden, wenn es gewünscht
wird.
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Zusätzlich können alle Harze mit den Eigenschaften,
die hier beschrieben und im US-Patent 2,797,201 genannt sind, benutzt
werden. Selbstverständlich
sind diese genannten Materialien Beispiele und die vorliegende Erfindung
wird dadurch nicht beschränkt.
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Die bei dem beanspruchten Verfahren
verwendeten Mikrokapseln haben eine in etwa sphärische Form und einen Durchmesserbereich
von 10 bis 100 μm
und eine Durchschnittspartikelgröße von etwa
30–50 μm. Diese
Kapseln werden beispielsweise mit einer dünnen elastischen thermoplastischen Schale
gebildet, die aus Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymer oder ähnlichem
Material zusammengesetzt sein kann. Diese Kapseln können so
ausgebildet werden, wie es allgemein im US-Patent 2,797,201 oder
dem US-Patent 3,615,972 beschrieben ist. Die Kapseln können ein
inertes Gas enthalten, um ihre Form beizubehalten. Die Kapseln können mit
jedem herkömmlichen
Verfahren mit der Elastomermatrix gemischt werden, beispielsweise
indem sie in einem Teig bzw. einer Masse aus dem Elastomer dispergiert
werden. Die Kapseln werden dispergiert, indem sie über eine
gesteuerte Zeitdauer hin über
die gesamte Elastomermatrix gleichmäßig vermischt werden. Weil
das Mischen eine bestimmte Wärme
erzeugt, wird vorzugsweise nicht länger als 30 Minuten gemischt.
Studien, die über
das bevorzugte Ausführungsbeispiel
unter Verwendung eines Elektronenmikroskops durchgeführt wurden,
zeigen anscheinend, daß ein
großer
Teil, wenn nicht sogar im wesentlichen alle Mikrokapseln, die beim
Herstellen der kompressiblen Schicht verwendet werden, in dem fertigen
Drucktuch erkennbar sind, wenn das Verfahren der vorliegenden Erfindung
angewendet wird.
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Die Menge und die Größe der verwendeten spezifischen
Kapseln kann auf der erwünschten Kompressibilität des Tuchs
basieren. Beispielsweise können
Mikrokapseln mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 40μm in einem
Verhältnis
benutzt werden, das 50% des Elastomer-Materials darstellt, das in
der kompressiblen Schicht verwendet wird, um eine kompressible Schicht
mit 50% Poren zu erzeugen.
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Vorzugsweise wird die Gegenwart von
Wasser während
des Einfügens
der Mikrokapseln in das Elastomer vermieden, um zu vermeiden, daß während jedem
nachfolgenden Erhitzen des Polymers Wasserdampf ausströmt. Aus
diesem Grund werden die Mikrokapseln vor dem Mischen des Elastomers vorzugsweise
getrocknet.
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Nun wird auf 2 Bezug
genommen, die ein Flußdiagramm
ist, das die Schritte in einem Verfahren zum Vorbereiten des Drucktuchs
der Erfindung darstellt. Die Bezugszeichen, die in 2 verwendet
werden, sind dieselben wie die in 1 verwendeten,
in der dieselben Elemente beschrieben sind. Wie es in dem Flußdiagramm
angegeben ist, wird eine Klebeschicht 34 auf der oberen Oberfläche der
Substratschicht 26 verteilt; eine kompressible Schicht 24 wird durch
Mischen von Mikrokapseln und einem Aktivierungsmittel oder Beschleuniger
mit einer Elastomer-Zusammensetzung etwa 30 Minuten lang ausgebildet;
und die Zusammensetzung wird auf das Gewebesubstrat 26 verteilt.
Im allgemeinen ist eine Anzahl von Schichten einer Zusammensetzung
erforderlich, um die erwünschte
Dicke der kompressiblen Schicht zu erhalten. Eine Schicht eines Klebemittels
32 wird dann auf der oberen Oberfläche der Schicht 24 verteilt,
und die Gewebeschicht 22 wird mit der Schicht 24 verbunden. Die
resultierende Anordnung wird dann einer ausreichenden Hitze ausgesetzt,
um die Schicht 24 zunächst
bis zu einem Grad zu vulkanisieren, der ausreicht, die Struktur
der Polymermatrix mit den darin in einer Position fixierten Mikrokapseln
einzustellen, wobei die Vulkanisierung durch den Zusatz eines Beschleunigers
ermöglicht wird,
der die Vulkanisierung bei einer niedrigen Temperatur vorantreibt.
Eine Vulkanisierung bei 66°C (150°F) für acht Stunden
wird bevorzugt, es können jedoch
auch Temperaturen im Bereich von 43° bis 77°C (110° bis 170°F) für eine Zeitdauer von 1 bis
12 Stunden verwendet werden. Theoretisch sind auch Umgebungstemperaturen
für längere Zeiten
möglich. Der
bevorzugte Beschleuniger, auf den in diesem Beispiel Bezug genommen
ist, ist ein Dithiocarbamat, wie beispielsweise das unter dem Namen
"Butyl-Eight" (Trademark) verkaufte, das von R. T. Vanderbilt Co.
erhältlich
ist. Andere Beispiele von Beschleunigern, die bei dieser Erfindung
einsetzbar sind, sind Piperidiniumpentamethylen-Dithiocarbamat (Accel
552 (Trademark), erhältlich
von Dupont Corp.), Zink-Dibenzyl-Dithiocarbamat (Arazate (Trademark),
erhältlich
von Uniroyal), Zink-Dibutyl-Dithiocarbamat (Butyl Ziram (Trademark),
erhältlich
von Pennwalt). Der Vulkanisierschritt bei niedriger Temperatur erzeugt
eine permanente Zellstruktur, die während des gesamten Restes des
Herstellungsprozesses nicht geändert
wird.
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Daher werden Fachleute erkennen,
daß das Vulkanisieren
beim Aushärten
der kompressiblen Schicht bei niedriger Temperatur vor der optimalen Vulkanisierung
unterbrochen wird, wenn die Elastomermatrix, die die Mikrokapseln
enthält,
in ausreichendem Maße
ausgebildet ist, um die Mikrokapseln in iher Position "einzufrieren"
und dennoch ein akzeptables Produkt erhalten wird. Eine derart "teilweise" vulkanisierte
kompressible Schicht erreicht eine bessere Vernetzung mit der Basisschicht
und der Druckoberfläche.
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Nach einem Aushärten der kompressiblen Schicht
24 wird mittels einer Klebeschicht 36 an schichtbildenden Preßwalzen
eine zweite Gewebesubstratschicht 27 zu der unteren Oberfläche der Schicht
26 laminiert. Nach diesem Schritt wird die Arbeitsoberflächenschicht
20, die zusammengesetzt ist, wie es oben beschrieben ist, auf die
obere Oberfläche
der Verstärkungs-Gewebeschicht 22
aufgebracht, und zwar unter Verwendung einer Klebeschicht 30, um
eine Verbindung zu erreichen. Die resultierende Anordnung wird dann
dem Endvulkanisierungsprozeß ausgesetzt,
der aus dem Stand der Technik bekannt ist, und zwar bei Temperaturen
im Bereich von 132° bis
160°C (270°F bis 320°F), und vorzugsweise
von 143° bis
149°C (290°F bis 320°F), und zwar
für eine
halbe Stunde bis 16 Stunden und unter einem Druck, der vom atmosphärischen
Druck bis zu 5,2 Bar (75 psi) reicht. Diese Variablen hängen von
der exakten Zusammensetzung ab.
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Bei dem Endvulkanisierungsschritt
wird Papier mit einer glatten Oberfläche zusammen mit einem feinen
Talcum vor einem Plazieren des Tuchs in dem Vulkanisierungsofen
in Kontakt mit der Fläche des
Drucktuchs gebracht. Das Papier, das die Drucktuch-Oberfläche kontaktiert,
stellt die Glätte
des Drucktuchs sicher, da die Glätte
des Papiers auf das Drucktuch übertragen
wird. Für
die meisten Anwendungen wird die dem Drucktuch so gegebene Oberflächengüte für seinen
Verwendungszweck ausreichend sein, und ein Schleifen der Oberfläche ist
nicht erforderlich.
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Es ist herausgefunden worden, daß der Schritt,
in dem die Zwischenschicht einer teilweisen Vulkanisierung oder
einem Semi-Aushärten
unterzogen wird, dazu führt,
daß die
Mikrokapsen in festen oder eingestellten Positionen in der Elastomermatrix gefangen
werden. Da die Positionen der Mikrokapseln in der Matrix eingestellt
werden, werden die Teile der Poren, die durch die Mikrokapsen erzeugt
werden, durch die Position der Mikrokapseln in der Matrix vorbestimmt.
Wenn das zusammengebaute Tuch dem Endvulkanisierungsschritt unterzogen
wird, behält
die schon eingestellte Struktur der Zwischenschicht ihre Form und
verhindert die Anhäufung
von Poren oder das Zusammenbrechen von Poren in der Schicht. Diese
feste Position ändert
sich uner der Endverarbeitung des Tuchs nicht.
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Es wurde bereits betont, daß die Schmelztemperatur
der Mikrokapseln unter der Endvulkanisierungstemperatur liegt. Offensichtlich
die meisten, wenn nicht alle der Mikrokapseln schmelzen wahrscheinlich,
aber da sie in geschlossenen Zellen zurückgehalten werden, scheinen
sie sich neu zu bilden, und wirken als eine Beschichtung der Wände der
Poren. Es ist auch möglich,
daß etwas
von dem Material teilweise mit dem Elastomer zusammenwirken wird,
um eine neue Beschichtungssubstanz zu bilden. Elektronenmikroskopstudien
haben bestätigt, daß das thermoplastische
Material, aus dem die Mikrokapseln hergestellt sind, die Poren des
fertigen Drucktuchs bleiben. Natürlich
wird, solange wie die Poren in der kompressiblen Schicht gebildet
werden, wie es beschrieben wurde, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein
des Mikrokapselmaterials in den Poren die Funktionsfähigkeit
des Tuchs nicht beeinträchtigen.
Ungeachtet dessen, was passiert, bleibt die zuvor feste Porenstruktur
unverändert.
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Der exakte Aufbau des Tuchs kann
gemäß seiner
letztendlichen Verwendung verändert
werden. Beispielsweise kann eine einzige Gewebesubstratschicht 26
ohne eine Schicht 27 benutzt werden, oder eine dritte oder zusätzliche ähnliche
Schichten können
eingebaut werden. Es kann auch gewünscht sein, zusätzliche
Verstärkungs-Gewebeschichten ähnlich der
Schicht 22 vorzusehen.
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Da es zu Produktionszwecken auch
möglich ist,
eine kompressible Schicht zur Verwendung als Zwischenschicht in
einem Drucktuch an einem Ort vorzubereiten und die kompressible
Schicht zur Herstellung des Tuchs an einen anderen Ort zu transportieren,
stellt die kompressible Schicht selbst ein separates Merkmal der
vorliegenden Erfindung dar. Die kompressible Zwischenschicht kann
durch dasselbe Verfahren vorbereitet werden, das oben in der Beschreibung über die
Vorbereitung des Drucktuchs beschrieben ist und sie weist im allgemeinen
dieselben Parameter bezüglich
der Dimensionen und der Verteilung von Poren auf. In einem solchen
Fall wäre
es vorzuziehen, auf die kompressible Schicht vor der Vulkanisierung
und dem Transport wenigstens eine Gewebesubstratschicht aufzubringen.
Es ist jedoch auch möglich,
ein Gewebe- oder Loslöspapier
als Substratschicht und Verstärkungsschicht
zu verwenden und die kompressible Schicht für den Transport abzustreifen.
In jenem Fall werden diese Schichten später hinzugefügt.
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Auch wird es von Fachleuten erkannt
werden, daß es
möglich
ist, einen vollständigen
Tuchaufbau einschließlich
einer kompressiblen Schicht herzustellen, die Mikrokapseln und eine
Dithiocarbamat-Beschleuniger enthält, und dne Aufbau einem Vulkanisierungsschritt
bei niedriger Temperatur zu unterziehen, um die Mikrokapsen in der
kompressiblen Schicht wie zuvor zu fixieren, bevor der Tuchaufbau
der Endvulkanisierung unterzogen wird.