專(zhuān)利名稱(chēng)：壓縮性印刷層的加工方法和印刷橡皮布的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮性印刷層的加工方法和印刷橡皮布的加工方法。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域已知，作為印刷橡皮布的一個(gè)實(shí)例，壓縮性橡皮布的壓縮性層的四種加工方法包括(1)使用浸漬紙片法(2)鹽浸析法(3)起泡劑法(4)微膠囊法。近來(lái)，配有微膠囊法制備的壓縮性層的橡皮布倍受關(guān)注。
Jpn.Pat.Appln.公開(kāi)公報(bào)No.6-1091公布了至少含有一個(gè)增強(qiáng)層的壓縮性橡皮布的加工方法。專(zhuān)利中所述的壓縮性層包括耐油橡膠混合物和在此橡膠混合物中所含的空心微珠，上述空心微珠由甲基丙烯腈一丙烯腈共聚物組成，這種共聚物的熱變形溫度不低于120℃，耐壓性為40kgf/cm2，將上述壓縮性層與表面橡膠層一體化，接著在不低于120℃條件下，同時(shí)硫化處理壓縮性層和表面橡膠層，由此制得壓縮性橡皮布。
關(guān)于硫化處理方法，上文列舉的日本專(zhuān)利在段落 提出，將裝有未硫化壓縮性層的橡皮布纏繞在金屬輥筒上，再將金屬輥筒放入一雙壁罐中，此罐外部通有150℃蒸汽，這樣可以加熱橡膠橡皮布，完成硫化處理。
然而，如果將裝有未硫化壓縮性層的橡皮布纏繞在金屬輥筒上，厚度方向的高壓將施加于橡皮布內(nèi)側(cè)圓周部分。因此，橡皮布內(nèi)側(cè)圓周部分中所含的微膠囊發(fā)生彎曲變形，以至于壓縮性層厚度在縱向方向上的不均勻性增加，這種不均勻性導(dǎo)致橡皮布?jí)嚎s性不均勻，由此造成印刷適性的不均勻。
應(yīng)該注意的是，如果按照上述日本專(zhuān)利在段落 中描述的方法來(lái)進(jìn)行硫化處理，向橡皮布的傳熱基本上完全通過(guò)空氣來(lái)進(jìn)行，這將導(dǎo)致向橡皮布的熱擴(kuò)散速率降低以至于延長(zhǎng)硫化時(shí)間。
另一方面，日本專(zhuān)利No.2670188公布了壓縮性印刷層的加工方法。如上述日本專(zhuān)利所述，大多數(shù)熔融溫度不低于135℃的熱塑性空心珠均勻分散在整個(gè)高彈性基體中，然后，將含有空心微珠的高彈性基體均勻涂到基布層表面，這樣就形成了涂層基布層。此外，此涂層基布層需要在80℃～150℃條件下硫化處理1至6個(gè)小時(shí)，從而固定高熔點(diǎn)熱塑性空心微珠在基體中的位置，由此形成了壓縮性層。該專(zhuān)利指出這些空心微珠賦予壓縮性層均勻的壓縮特性。
上述日本專(zhuān)利第12欄第42行～50行提到，在上述的加工方法中，硫化處理是將未硫化的可壓縮層懸掛在爐內(nèi)，或者用連續(xù)硫化方法，比如輥筒式纏繞法，旋轉(zhuǎn)式硫化法或者雙平帶硫化法進(jìn)行的。
然而，如果用懸掛法進(jìn)行硫化處理，向壓縮性層的傳熱通過(guò)空氣進(jìn)行，壓縮性層的加熱速率較低，因此需要較長(zhǎng)的硫化時(shí)間。此外，為了支撐壓縮性層，在支點(diǎn)處對(duì)其施加力，這樣就難以保證壓縮性層厚度的均勻性。
如果應(yīng)用輥筒纏繞法進(jìn)行硫化處理，由于上述原因，壓縮性層的厚度呈現(xiàn)不均勻性，同時(shí)也需要較長(zhǎng)的硫化時(shí)間。
在旋轉(zhuǎn)硫化法中，硫化處理是在對(duì)壓縮性層施加壓力將其固定在加熱金屬輥筒和金屬帶之間時(shí)進(jìn)行的。在雙平帶硫化法中，硫化處理是在對(duì)壓縮性層施加壓力將其固定在兩個(gè)加熱金屬帶之間時(shí)進(jìn)行的。這兩種方法都會(huì)引起不能得到厚度均勻的可壓縮性層的問(wèn)題，因?yàn)楹茈y使對(duì)可壓縮層施加的壓力保持恒定。
此外，Jpn.Pat.Appln.公告公報(bào)No.6-59749公開(kāi)壓縮性印刷橡皮布的加工方法。該公報(bào)揭示將丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物形成的微膠囊分散在彈性體材料中制得可壓縮中間層，然后在低于微膠囊熔點(diǎn)的溫度下，大約是在110F(43℃)至170F(70℃)之間，將此中間層硫化處理1至12小時(shí)，這樣可以將微膠囊固定在彈性體材料中。在上述日本專(zhuān)利公布的方法中，硫化是在低溫條件下進(jìn)行，因此可以采用紫外硫化促進(jìn)劑，如二硫代氨基甲酸鹽。而且，在上述日本專(zhuān)利所述的方法中，還將棉布和表面橡膠層附在硫化的壓縮性中間層上，接著在132℃～160℃條件下進(jìn)行主要硫化處理得到成品。換言之，上述日本專(zhuān)利公布的方法中，硫化處理分兩步進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供厚度不均勻性小的壓縮性印刷層的加工方法，以及印刷橡皮布的加工方法，而此方法可降低壓縮性印刷層厚度的不均勻性。
根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供壓縮性印刷層加工方法，該方法包括硫化步驟，該硫化步驟包括
第一個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力，該壓縮性印刷層包括含微膠囊的未硫化壓縮性層；和第二個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的另一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力。
根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供包含壓縮性印刷層的印刷橡皮布的加工方法，上述的壓縮性印刷層的制備方法包括第一個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力，該壓縮性印刷層包括含微膠囊的未硫化壓縮性層；和第二個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的另一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，提供的印刷橡皮布的加工方法包括第一個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力，該壓縮性印刷層包括含微膠囊的未硫化壓縮性層；第二個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的另一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力。
層狀結(jié)構(gòu)的制備，該層狀結(jié)構(gòu)包括一個(gè)未硫化的表面橡膠層，至少兩層織布層以及夾在之間的硫化的壓縮性印刷層；以及對(duì)此層狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行硫化處理。


圖1所示為本發(fā)明壓縮性印刷層加工方法中用于硫化處理的金屬輥筒的一個(gè)排列示意圖。
圖2所示為本發(fā)明壓縮性印刷層加工方法中用于硫化處理的金屬輥筒的另一個(gè)排列示意圖。
圖3所示為包含按本發(fā)明加工方法制備的壓縮性印刷層的印刷橡皮布的示意圖。
圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例1，3-5中印刷橡皮布中的壓縮應(yīng)力與壓碎厚度的關(guān)系圖。
圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例1及對(duì)比例1中印刷橡皮布中的壓縮應(yīng)力與壓碎厚度的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)描述本發(fā)明壓縮性印刷層的加工方法。此壓縮性印刷層例如可用于印刷橡皮布。
(第一道工序)制備壓縮性印刷層，此層包括含微膠囊的未硫化的壓縮性層。
為了使下文所述的第二道工序中對(duì)壓縮性印刷層施加的張力保持恒定，最好是至少在未硫化的壓縮性層的一個(gè)表面形成織布層。更佳是未硫化的可壓縮層的兩個(gè)表面均形成織布層，這樣就可以對(duì)壓縮性層施加預(yù)定的張力。
未硫化的壓縮性印刷層例如按如下步驟制備第一步，制備橡膠混合物，此混合物包括橡膠材料，微膠囊和溶劑。然后將此混合物涂在第一層織布層上制得未硫化壓縮性層，接著將第二層織布層放在橡膠混合物上，由此得到未硫化壓縮性印刷層。也可使用棉布做織布層。
在用極性溶劑配制的油墨進(jìn)行印刷操作時(shí)，可使用極性聚合物作為橡膠材料，如丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)，氯丁二烯橡膠(CR)，氟橡膠(FKM)，聚氨酯橡膠(UR)。另一方面，在用極性溶劑配制的油墨進(jìn)行印刷操作時(shí)，也可使用非極性聚合物作為橡膠材料，如乙丙橡膠(EPDM)或丁基橡膠(IIR)。除了橡膠以外，需要時(shí)橡膠混合物也可以含有添加劑。本發(fā)明中使用的添加劑例如包括硫化劑，硫化促進(jìn)劑如DM(二硫化二苯并噻唑)及M(2-巰基苯并噻唑)，防老劑，增強(qiáng)劑，填料以及增塑劑。
在日本專(zhuān)利公報(bào)No.6-59749公布的方法中使用了紫外硫化促進(jìn)劑二硫代氨基甲酸鹽。如前所述在微膠囊不熔化的溫度下進(jìn)行橡膠硫化以固定微膠囊。這說(shuō)明即使在室溫條件下，混有微膠囊的生膠糊也是不穩(wěn)定的。換言之，在生膠糊的制備和儲(chǔ)存過(guò)程中，可對(duì)其進(jìn)行早期的硫化處理。
微膠囊最好由熱塑性樹(shù)脂形成。本發(fā)明中用于制備微膠囊的熱塑性樹(shù)脂例如有甲基丙烯腈-丙烯腈共聚物，丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物，偏二鹵乙烯均聚物及其共聚物，氟塑料，聚烯丙基醚酮，腈樹(shù)脂，聚酰胺-酰亞胺，聚丙烯酸酯，聚苯并咪唑，聚碳酸酯，熱塑性聚酯，聚醚酰亞胺，聚酰胺，聚甲基戊烯，改性聚苯醚，聚苯硫醚，聚丙烯和氯化聚氯乙烯。微膠囊可由上面列舉的一種或多種熱塑性樹(shù)脂來(lái)制備。順便說(shuō)明一下，最好甲基丙烯腈一丙烯腈共聚物的熱變形溫度不低于120℃，耐壓性為4MPa。
最好是使用含有低熔點(diǎn)微膠囊和熔點(diǎn)高于低熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)的微膠囊的混合微膠囊。在如上所述使用混合微膠囊的情況下，可克服印刷橡皮布中雖然壓碎厚度增加壓縮應(yīng)力基本上保持不變的現(xiàn)象。
低熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)最好在80℃～120℃之間。尤其是低熔點(diǎn)微膠囊最好含有丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物作為組分。另一方面，高熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)最好在130℃～180℃之間。尤其是高熔點(diǎn)微膠囊最好含有甲基丙烯腈-丙烯腈共聚物作為組分。
高熔點(diǎn)微膠囊(MH)與低熔點(diǎn)微膠囊(ML)的重量混合比MH∶ML最好在80∶20至99∶1范圍之間。如果低熔點(diǎn)微膠囊(ML)的混合比例大于20，硫化步驟中使微膠囊破裂以使壓縮性層過(guò)度壓縮(過(guò)軟)，因此壓縮層的功能會(huì)下降。相反，如果低熔點(diǎn)微膠囊(ML)的混合比例小于1，就難以克服壓碎厚度增加壓縮應(yīng)力卻未線(xiàn)性增加的現(xiàn)象。更佳的重量混合比MH∶ML是在90∶10～99∶1之間。
微膠囊的平均粒徑最好在1～200μm之間。如果微膠囊的平均粒徑小于1μm，限定泡孔的壁過(guò)厚，這樣難以得到高壓縮性。相反，如果微膠囊的平均粒徑大于200μm，限定泡孔的壁過(guò)薄以使壓縮性過(guò)高。換言之，這樣會(huì)導(dǎo)致橡皮布過(guò)軟。就微膠囊而言，更佳的平均粒徑是在30μm～200μm之間。就微膠囊的平均粒徑在1μm～200μm之間而言，對(duì)微膠囊采取發(fā)泡處理或不采取發(fā)泡處理均可。附帶說(shuō)明一下，微膠囊的平均粒徑按下列方法測(cè)量。
具體地講，是將少量微膠囊放在顯微鏡的載玻片上，并在載玻片上將其鋪展開(kāi)以使微膠囊粒子彼此分開(kāi)。通過(guò)攝像機(jī)將顯微鏡的映像傳給電子計(jì)算機(jī)，然后加以處理和分析，由此測(cè)定粒子半徑。分析至少1,000個(gè)微膠囊即可得到平均粒徑。
相對(duì)于100重量份橡膠，未硫化的壓縮性層中微膠囊的含量最好在5～15重量份之間。如果微膠囊的含量小于5重量份，壓縮性層中泡孔的數(shù)量不足，因此未能得到充足的壓縮性能。相反，如果微膠囊的含量超過(guò)15重量份，使分隔泡孔的橡膠基體，也就是泡孔壁變薄，因此，在橡皮布的使用過(guò)程中，壓縮力可能使泡孔壁彎曲。
壓縮性層的厚度最好在0.2mm～0.6mm之間。如果壓縮性層的厚度小于0.2mm，將很難賦予橡皮布充分的壓縮性，相反，如果壓縮性層的厚度大于0.6mm，橡皮布中壓縮性層的比例增加，因此構(gòu)成橡皮布的各組分間的平衡將被削弱。
(第二道工序)對(duì)未硫化壓縮性層施加的硫化處理為第一個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力，該壓縮性印刷層包括含微膠囊的未硫化可壓縮層；和第二個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的另一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力。
第一個(gè)加熱過(guò)程和第二個(gè)加熱過(guò)程各至少進(jìn)行一次。在熱處理總數(shù)(包括第一個(gè)加熱過(guò)程和第二個(gè)加熱過(guò)程)為3或更大的情況下，為了使壓縮性印刷層的溫度分布均勻，最好使第一個(gè)加熱過(guò)程與第二個(gè)加熱過(guò)程交替進(jìn)行。既然如此，為了使壓縮性印刷層受熱更均勻，最好使兩個(gè)加熱過(guò)程的加熱次數(shù)相同。順便說(shuō)明一下，如果熱處理的次數(shù)過(guò)少，硫化不充分。相反，如果熱處理的次數(shù)過(guò)多，則延長(zhǎng)了硫化時(shí)間，此外，將可能導(dǎo)致熱劣化。從例如輥筒直徑，輥筒溫度以及壓縮性印刷層的長(zhǎng)度來(lái)看，最好確定熱處理的最佳次數(shù)。
如果每個(gè)加熱過(guò)程中所用的金屬輥筒的數(shù)量過(guò)少，硫化不充分。相反，如果上述的金屬輥筒數(shù)量過(guò)多，則延長(zhǎng)了硫化時(shí)間。另外，將可能導(dǎo)致熱劣化。從例如輥筒直徑，輥筒溫度以及熱處理的次數(shù)來(lái)看，最好適當(dāng)?shù)卮_定每個(gè)加熱過(guò)程中所用的金屬輥筒的數(shù)量。
用于加熱壓縮性印刷層的金屬輥筒的溫度宜至少為120℃，更好在120℃～160℃之間。
在使用含低熔點(diǎn)微膠囊和高熔點(diǎn)微膠囊的混合微膠囊時(shí)，用于加熱壓縮性印刷層的金屬輥筒的溫度最好不低于低熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)而低于高熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)。在特殊情況下，硫化處理過(guò)程中可以選擇性地熔融低熔點(diǎn)微膠囊，這樣在壓縮性層中形成了異形的泡孔。
當(dāng)丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物作為組分的微膠囊被用作低熔點(diǎn)微膠囊，和含甲基丙烯腈-丙烯腈共聚物微膠囊被用作高熔點(diǎn)微膠囊時(shí)，用于加熱壓縮性印刷層的金屬輥筒的溫度最好在120℃～170℃之間。在這方面應(yīng)注意的是，微膠囊的熔融會(huì)在壓縮性印刷層內(nèi)形成異形的泡孔。但如果金屬輥筒的溫度低于120℃，低熔點(diǎn)微膠囊未必發(fā)生熔融反應(yīng)，則減少了異形泡孔的形成速率。相反，如果金屬輥筒的溫度高于170℃，高熔點(diǎn)微膠囊也與低熔點(diǎn)微膠囊一起發(fā)生熔融反應(yīng)，因此可壓縮層中異形泡孔的比例增加以至于壓縮性層的壓縮性過(guò)度增加。更佳的輥筒溫度是在130℃～160℃之間。
對(duì)壓縮性印刷層施加的張力最好在0.5～15kgf/cm之間。如果張力小于0.5kgf/cm，壓縮性印刷層會(huì)從輥筒表面浮起，因此壓縮性印刷層未能與輥筒表面保持接觸以保證足夠的壓縮性印刷層表面的硫化時(shí)間。相反，如果上述的張力大于15kgf/cm，織布層殘余應(yīng)變會(huì)增加以至于縮短了橡皮布的壽命，此外，由于微膠囊發(fā)生彎曲變形，壓縮性層可能完全塌陷。在極端情況下，壓縮性印刷層中的織布層經(jīng)受不住張力的作用以至于損壞。更佳的張力范圍是1～5kgf/cm之間。
而且，硫化時(shí)間最好不少于1分鐘而小于60分鐘。
參照?qǐng)D1，詳細(xì)討論第二道工序。
首先準(zhǔn)備四個(gè)加熱金屬輥筒1a-1d。如圖所示，第二個(gè)輥筒1b放在第一個(gè)輥筒1a的左側(cè)斜上方，第三個(gè)輥筒1c放在第二個(gè)輥筒1b的右側(cè)斜上方，第四個(gè)輥筒1d放在第三個(gè)輥筒1c的左側(cè)斜上方。
通過(guò)使未硫化的壓縮性印刷層與第一至第四輥筒1a-1d的表面接觸，同時(shí)在未硫化的壓縮性印刷層的運(yùn)動(dòng)方向施加張力對(duì)未硫化的壓縮性印刷層施加硫化處理。更具體地講，壓縮性印刷層沿著第一個(gè)輥筒1a的表面回轉(zhuǎn)，這樣可以加熱壓縮性印刷層的一個(gè)表面2a(第一個(gè)加熱過(guò)程)。然后，壓縮性印刷層朝反方向沿著第二個(gè)輥筒1b回轉(zhuǎn)，這樣可以加熱壓縮性印刷層的另一個(gè)表面2b(第二個(gè)加熱過(guò)程)。接著，壓縮性印刷層沿著第三個(gè)輥筒1c回轉(zhuǎn)，這樣其表面2a與第三個(gè)輥筒1c表面接觸再一次加熱表面2a(第一個(gè)加熱過(guò)程)。最后，壓縮性印刷層沿著第四個(gè)輥筒1d回轉(zhuǎn)，這樣其表面2b又與第四個(gè)輥筒1d的表面接觸再一次加熱表面2b(第二個(gè)加熱過(guò)程)，由此完成壓縮性印刷層的硫化處理。
如果按上述方法進(jìn)行硫化處理，壓縮性印刷層厚度方向上沒(méi)有施加壓力，可以使對(duì)壓縮性印刷層施加的張力保持不變。由此可見(jiàn)，此種方法可以防止可壓縮層塌陷以及減少壓縮性層厚度的不均勻性。而且，也可以用熱輥筒直接加熱壓縮性印刷層的兩個(gè)表面，由此提高壓縮性層的升溫速度，同時(shí)也使壓縮性層均勻受熱，因此此種方法可以縮短硫化時(shí)間。
附帶說(shuō)明一下，圖1所示的對(duì)未硫化壓縮性層的硫化處理使用了四個(gè)加熱金屬輥筒。但是，對(duì)于硫化處理而言，也可使用兩個(gè)，三個(gè)，五個(gè)或更多個(gè)加熱金屬輥筒。
而且，在圖1所示的系統(tǒng)中，對(duì)于第一個(gè)加熱過(guò)程和第二個(gè)加熱過(guò)程來(lái)說(shuō)，每一個(gè)過(guò)程均使用一個(gè)加熱金屬輥筒。但是，第一個(gè)加熱過(guò)程，第二個(gè)加熱過(guò)程以及第一個(gè)和第二個(gè)加熱過(guò)程中的每一個(gè)加熱過(guò)程也可使用多個(gè)加熱金屬輥筒。圖2示出了該具體系統(tǒng)。
如圖2所示，準(zhǔn)備四個(gè)加熱金屬輥筒1a-1d。第二個(gè)輥筒1b放在第一個(gè)輥筒1a的正上方，第三個(gè)輥筒1c放在第二個(gè)輥筒1b的右側(cè)斜上方，第四個(gè)輥筒1d放在第三個(gè)輥筒1c的正上方。
通過(guò)使未硫化的壓縮性印刷層沿第一至第四輥筒1a-1d的表面運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在該壓縮性印刷層的運(yùn)動(dòng)方向施加張力對(duì)未硫化的壓縮性印刷層施加硫化處理。更具體地講，壓縮性印刷層的一個(gè)表面2a與第一個(gè)輥筒1a和第二個(gè)輥筒1b的表面接觸，這樣加熱壓縮性印刷層的一個(gè)表面2a，從而完成第一個(gè)加熱過(guò)程。然后，壓縮性印刷層的另一個(gè)表面2b與第三個(gè)輥筒1c和第四個(gè)輥筒1d的表面接觸，這樣加熱壓縮性印刷層的另一個(gè)表面2b，從而完成第二個(gè)加熱過(guò)程，這樣，至此完成壓縮性印刷層的硫化處理。
在圖1和圖2所示的系統(tǒng)中，硫化處理均是通過(guò)未硫化的壓縮性印刷層與每一個(gè)金屬輥筒的表面接觸完成的或者。亦可使壓縮性印刷層繞多個(gè)金屬輥筒循環(huán)，當(dāng)壓縮性印刷層與每個(gè)輥筒表面接觸一次完成硫化處理后，壓縮性印刷層又返回到第一個(gè)金屬輥筒處。考慮到生產(chǎn)率，壓縮性印刷層最好與每個(gè)金屬輥筒表面接觸一次來(lái)完成硫化處理。
在本發(fā)明的加工方法中，通過(guò)使用含低熔點(diǎn)微膠囊和高熔點(diǎn)微膠囊的混合微膠囊以及將金屬輥筒溫度設(shè)定在兩種微膠囊的熔點(diǎn)范圍之間，可以消除雖然壓碎厚度增加壓縮應(yīng)力基本上保持不變的現(xiàn)象。
更具體地講，如果硫化處理是將含低熔點(diǎn)微膠囊和高熔點(diǎn)微膠囊的未硫化的壓縮性印刷層纏繞在金屬輥筒上，再將金屬輥筒放在雙壁罐中，此罐外部通有蒸汽，那么壓縮性印刷層內(nèi)側(cè)圓周上的低熔點(diǎn)微膠囊會(huì)軟化，以致在壓力作用下引起壓縮變形，這是由于壓縮性印刷層自身的重量對(duì)其內(nèi)側(cè)圓周部分施加重荷。如果產(chǎn)生了壓縮變形，壓縮性印刷層的孔隙率降低，因此其內(nèi)側(cè)圓周的壓縮性減小。同樣應(yīng)注意的是，由于向壓縮性印刷層的熱擴(kuò)散速率很慢，所以壓縮性層的溫度分布十分不均勻，因此異形泡孔的形成比例也會(huì)不均勻，上述泡孔是由低熔點(diǎn)微膠囊熔融形成的。
如果將上述這種壓縮性印刷層用于印刷橡皮布，將出現(xiàn)壓碎厚度變化而壓縮應(yīng)力并不增加的現(xiàn)象，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致印刷表面模糊。
重申一下，本發(fā)明的加工方法包括第一個(gè)加熱過(guò)程和第二個(gè)加熱過(guò)程。第一個(gè)加熱過(guò)程中使含低熔點(diǎn)微膠囊和高熔點(diǎn)微膠囊的未硫化壓縮性印刷層的一個(gè)表面與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力以加熱壓縮性印刷層的一個(gè)表面；第二個(gè)加熱過(guò)程中使壓縮性印刷層的另一個(gè)表面與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力以加熱壓縮性印刷層的另一表面，從而對(duì)壓縮性層施加硫化處理。本發(fā)明的特殊方法可以提高向壓縮性印刷層的熱擴(kuò)散速率，從而提高壓縮性層溫度分布的均勻性。因此，可使低熔點(diǎn)微膠囊均勻地發(fā)生熔融反應(yīng)，從而降低壓縮性層中異形泡孔比的不均一性。
還應(yīng)注意的是，壓縮性印刷層厚度方向上沒(méi)有施加壓力，對(duì)壓縮性印刷層施加的張力可保持不變。由此可見(jiàn)，可以抑制微膠囊由于熔融而塌陷的現(xiàn)象，從而降低壓縮性印刷層縱向壓縮性的不均一性。在這些情況下，可以使壓碎厚度區(qū)域變窄，此區(qū)域中壓碎厚度與壓縮應(yīng)力不成比例，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)壓碎厚度更精確地控制印刷表面的聚集。
而且，本發(fā)明中高熔點(diǎn)微膠囊(MH)與低熔點(diǎn)微膠囊(ML)的重量混合比MH∶ML設(shè)定在80∶20至99∶1之間。因此可設(shè)定球形泡孔S1與異形泡孔S2的比S1∶S2在80∶20至99∶1之間，以使壓縮應(yīng)力可隨壓碎厚度的增加而基本上線(xiàn)性增加。
附帶說(shuō)明，可將未硫化的壓縮性印刷層加入印刷橡皮布中，然后對(duì)該橡皮布進(jìn)行本發(fā)明的硫化處理。
現(xiàn)描述本發(fā)明中印刷橡皮布的加工方法。
本發(fā)明中加工印刷橡皮布的方法包括層狀結(jié)構(gòu)的制備步驟及層狀結(jié)構(gòu)的硫化處理步驟，該層狀結(jié)構(gòu)包括未硫化的表面橡膠層，至少兩層織布層，以及夾在表面橡膠層和至少兩層織布層之間的壓縮性印刷層，此壓縮性印刷層按本發(fā)明上述方法制備。
比如，一片橡膠混合物可用作未硫化表面橡膠層，橡膠混合物中含有的橡膠材料例如包括丙烯腈-丁二烯橡膠。
如上所述，按本發(fā)明方法加工的印刷橡皮布至少有兩層織布層。這些層狀結(jié)構(gòu)的織布層的制備是用粘合層將至少兩層織布層粘在一起以形成一體。粘合層含有耐油的橡膠基體為主要成分。也可用橡膠材料和添加劑來(lái)連接壓縮性層，這里所指的添加劑類(lèi)似于前面所述的添加劑。
對(duì)層狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行硫化處理主要是硫化表面橡膠層。硫化溫度最好設(shè)定在120℃～160℃之間。
現(xiàn)參照?qǐng)D3描述按本發(fā)明方法加工的印刷橡皮布的實(shí)例。
如圖所示，印刷橡皮布包括表面橡膠層3和壓縮性印刷層4。壓縮性印刷層4包含壓縮性層7以及層壓在壓縮性層7兩個(gè)表面的織布層8a及8b，上述壓縮性層7含有球形泡孔5和異形泡孔6。而且壓縮性印刷層4被粘合層9粘在表面橡膠層3上?？棽计?1被粘合層10粘在壓縮性印刷層4的織布層8b上。另外，附加的織布片13被粘合層12粘到織布片11上。
異形泡孔是指非球形泡孔，比如包括截面橢圓形泡孔，截面垂直拉長(zhǎng)的泡孔，截面扁平形泡孔以及不規(guī)則形狀的泡孔。如圖3所示的異形泡孔6例如包括不規(guī)則形泡孔和橢圓形泡孔。球形泡孔5與異形泡孔6的比S1∶S2最好在20∶80至99∶1之間。如果異形泡孔6的比例S2小于1，將橡膠基體形成的壁與相鄰泡孔間分隔物形成的壁相比較，其相對(duì)厚度比不足以消除壓碎厚度增加而壓縮應(yīng)力不線(xiàn)性增加的現(xiàn)象。相反，如果異形泡孔6的比例S2大于80，壓縮性層未能起到其本來(lái)的作用，因此相對(duì)于壓縮而言，回復(fù)力是不足的。更佳的S1∶S2在10∶90～99.1之間。
現(xiàn)參照附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1<壓縮性層生膠糊的制備>
將100重量份的中高級(jí)丁腈橡膠(NBR)與硫，硫化促進(jìn)劑M(2-巰基苯并噻唑)，防老劑，增強(qiáng)劑以及增塑劑混合在一起，接著將此混合物溶解在丁酮中。
然后，向此橡膠混合物中加入12份重量的Exbancell 092DE(甲基丙烯腈-丙烯腈共聚物空心微珠的商品名，Novel Industries Inc.制造，熔點(diǎn)不低于150℃)作為高熔點(diǎn)微膠囊，再加入3重量份的Exbancell 551DE(丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物空心微珠的商品名，Novel Industries Inc.制造，熔點(diǎn)80℃)作為低熔點(diǎn)微膠囊，高熔點(diǎn)微膠囊MH與低熔點(diǎn)微膠囊ML的重量比MH∶ML為80∶20。
<層粘合過(guò)程>
準(zhǔn)備兩片厚度約為0.4mm的棉布作為織布層，一片棉布被涂上0.3mm厚的生膠糊形成未硫化的壓縮性層。然后，將另一片棉布粘在涂布的生膠糊上，于是得到未硫化的壓縮性印刷層。
<硫化過(guò)程>
準(zhǔn)備6個(gè)金屬輥筒，分別加熱至145℃，第一個(gè)至第四個(gè)加熱金屬輥筒按圖1所示排列。第五個(gè)加熱金屬輥筒放在第四個(gè)輥筒的右側(cè)斜上方。另外，第六個(gè)加熱金屬輥筒放在第五個(gè)加熱輥筒的左側(cè)斜上方。
使未硫化的壓縮性印刷層與第一個(gè)至第六個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)在壓縮性印刷的移動(dòng)方向?qū)υ搶邮┘?kgf/cm的張力以硫化壓縮性印刷層。應(yīng)注意的是，硫化過(guò)程包括第一個(gè)加熱過(guò)程和第二個(gè)加熱過(guò)程，第一個(gè)加熱過(guò)程中。壓縮性印刷層的一個(gè)表面與第一個(gè)，第三個(gè)及第五個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸；第二個(gè)加熱過(guò)程中，壓縮性印刷層的另一個(gè)表面與第二個(gè)，第四個(gè)及第六個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，換言之，這兩個(gè)加熱過(guò)程交替進(jìn)行。
硫化處理連續(xù)進(jìn)行50分鐘以完成30米壓縮性印刷層的硫化。
實(shí)施例2除了單獨(dú)使用高熔點(diǎn)微膠囊作為微膠囊以外，按實(shí)施例1制得壓縮性印刷層。
對(duì)比例1按實(shí)施例1的方法制備30米長(zhǎng)的未硫化的壓縮性印刷層。將此制得的壓縮性印刷層纏繞在金屬輥筒上，然后將金屬輥筒放入硫化罐中，在145℃下硫化處理6小時(shí)，于是得到壓縮性印刷層。
分別測(cè)定實(shí)施例1，實(shí)施例2及對(duì)比例1中制得的30米長(zhǎng)壓縮性印刷層硫化前后厚度的精密度，結(jié)果如表1所示表130米長(zhǎng)壓縮性印刷層的厚度精密度

由表1可以看出，用實(shí)施例1，實(shí)施例2的方法，硫化處理前后壓縮性印刷層厚度的精密度保持不變，而用對(duì)比例1的方法，硫化處理后壓縮性印刷層厚度的不均勻性比硫化處理前的大。
實(shí)施例3-5除了按表2所示改變高熔點(diǎn)微膠囊與低熔點(diǎn)微膠囊的混合比以外，按實(shí)例1制得壓縮性印刷層。
按下列方法分別用實(shí)施例1，實(shí)施例3-5及對(duì)比例1中制得的壓縮性印刷層制備印刷橡皮布。
粘合層生膠糊的制備將100重量份計(jì)的中高級(jí)丁腈橡膠(NBR)與硫，硫化促進(jìn)劑M(2-巰基苯并噻唑)，防老劑，增強(qiáng)劑以及增塑劑混合在一起，接著將混合物溶解在丁酮中，從而制得粘合層生膠糊。
層粘合過(guò)程將壓縮性印刷層4上的棉布層8b涂上0.05mm厚的粘合劑用生膠糊，形成未硫化的粘合層10，接著將棉布片11作為第一層織布層粘到粘合層10上。另外，將棉布片11的表面涂上0.05mm厚的粘合劑用生膠糊，形成未硫化的粘合層12，接著將棉布片13作為第二層織布層粘到粘合層12上。
另一面，將壓縮性印刷層4上的棉布層8a的表面涂上0.05mm厚的粘合劑用生膠糊，形成未硫化的粘合層9，接著將用作未硫化表面橡膠層3的丙烯腈-丁二烯橡膠混合物片層壓到未硫化的粘合層9上，于是得到了厚度約2.1mm的未硫化印刷橡皮布(橡皮布母體)。
硫化過(guò)程將未硫化的壓縮性橡膠橡皮布纏繞在金屬輥筒上，接著在硫化罐內(nèi)將此金屬輥筒，于150℃下加熱6小時(shí)，從而完成表面橡膠層的硫化處理。
將其冷卻后，用240號(hào)砂紙打磨表面橡膠層，從而得到1.9mm厚，構(gòu)造如圖3所示的壓縮性橡皮布。
將實(shí)施例1，實(shí)施例3-5及對(duì)比例1的壓縮性印刷層，沿織布層表面的垂直方向切割，使得各壓縮性印刷層試片的長(zhǎng)度均為1米。記錄在外面露出層壓結(jié)構(gòu)的各切割面上的球形泡孔與異形泡孔(非球形)的數(shù)目，以計(jì)算每單位面積(1mm2)內(nèi)球形泡孔的數(shù)目S1和異形泡孔的數(shù)目S2。表2還列出了每單位面積(1mm2)內(nèi)球形泡孔的數(shù)目S1與異形泡孔的數(shù)目S2的比S1∶S2。
表2

將各個(gè)直徑28mm的圓柱以2mm/min的壓縮速度分別壓入實(shí)施例1，實(shí)施例3-5以及對(duì)比例1制得的各壓縮性印刷層中以測(cè)量壓縮應(yīng)力。壓縮性印刷層中壓入的圓柱相互間隔1m。由此測(cè)得的壓縮應(yīng)力曲線(xiàn)如圖4、圖5所示。在圖4和圖5中，以壓碎厚度(壓入量，mm)為橫坐標(biāo)，壓縮應(yīng)力(MPa)為縱坐標(biāo)。
由表2，圖4及圖5可以看出，實(shí)施例1，實(shí)施例3-5的壓縮性橡皮布顯示，在相互間隔1m的位置測(cè)得的泡孔比S1∶S2為恒值。而且，在相互間隔1m的位置測(cè)得的壓縮應(yīng)力曲線(xiàn)中，隨著測(cè)量位置的不同，壓縮應(yīng)力曲線(xiàn)并未發(fā)生明顯的變化。
另外，將實(shí)施例1與實(shí)施例3進(jìn)行比較表明，在低熔點(diǎn)微膠囊重量比較大的實(shí)施例1中，壓碎厚度(圓柱的壓入量)增加時(shí)，壓縮應(yīng)力更線(xiàn)性地增加。另一方面，將實(shí)施例1，3與實(shí)施例4，5進(jìn)行比較表明，微膠囊含量小于實(shí)施例1，3的實(shí)施例4，5(含量5％)的壓縮性低于實(shí)施例1，3的壓縮性。
另一方面，對(duì)比例1的壓縮性橡皮布顯示，泡孔比S1∶S2隨測(cè)量位置的不同而不同。而且，厚度的精密度也不均勻。因此，壓縮應(yīng)力曲線(xiàn)也互不相同。
實(shí)施例6-8除了將硫化處理過(guò)程中對(duì)壓縮性印刷層施加的張力分別變?yōu)?.5kgf/cm(實(shí)施例6)，10kgf/cm(實(shí)施例7)，15kgf/cm(實(shí)施例8)以外，按實(shí)施例1制備壓縮性印刷層。壓縮性印刷層中的織布層沒(méi)有破損，而且，發(fā)現(xiàn)與硫化處理前相比，硫化處理后厚度的精密度保持不變。
如上詳細(xì)描述，本發(fā)明提供厚度不均勻性小的壓縮性印刷層的加工方法，以及印刷橡皮布的加工方法，而此方法可降低壓縮性印刷層厚度的不均勻性。
權(quán)利要求
1.一種壓縮性印刷層加工方法，該方法包括硫化步驟，該硫化步驟包括第一個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的一個(gè)表面被加熱，方法是使壓縮性印刷層的一個(gè)表面與至少一個(gè)加熱金屬輥的表面接觸，同時(shí)對(duì)該壓縮性印刷層施加張力，該層包括含微膠囊的未硫化壓縮性層；和第二個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的另一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥的表面接觸，同時(shí)對(duì)該層施加張力。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述第一個(gè)加熱步驟與所述第二個(gè)加熱步驟交替進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述微膠囊含有低熔點(diǎn)微膠囊和高熔點(diǎn)微膠囊，所述至少一個(gè)加熱金屬輥筒的溫度設(shè)定在不低于低熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)而低于高熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述低熔點(diǎn)微膠囊含有丙烯腈一偏二氯乙烯共聚物作為組分，所述高熔點(diǎn)微膠囊含有甲基丙烯腈-丙烯腈共聚物作為組分。
5.如權(quán)利要求3所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述低熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)在80℃～120℃之間，所述高熔點(diǎn)微膠囊的熔點(diǎn)在130℃～180℃之間。
6.如權(quán)利要求3所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述至少一個(gè)加熱金屬輥筒的溫度在120℃～170℃之間。
7.如權(quán)利要求3所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述高熔點(diǎn)微膠囊(MH)與所述低熔點(diǎn)微膠囊(ML)的重量混合比MH∶ML在80∶20～99∶1之間。
8.如權(quán)利要求1所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，對(duì)所述壓縮性印刷層施加的張力值在0.5kgf/cm～15kgf/cm之間。
9.如權(quán)利要求1所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述微膠囊在所述壓縮性印刷層中的含量在5％～15重量％之間。
10.如權(quán)利要求1所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述微膠囊的平均粒徑在1～200μm之間。
11.如權(quán)利要求1所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，所述壓縮性層的厚度在0.2mm～0.6mm之間。
12.如權(quán)利要求1所述的壓縮性印刷層的加工方法，其特征在于，在所述未硫化的壓縮性層的至少一個(gè)表面上形成織布層。
13.一種包含壓縮性印刷層的印刷橡皮布的加工方法，所述壓縮性印刷層的制備方法包括第一個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力，該壓縮性印刷層包括含微膠囊的未硫化壓縮性層；和第二個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的另一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力。
14.一種印刷橡皮布的加工方法，其包括第一個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力，該壓縮性印刷層包括含微膠囊的未硫化壓縮性層；第二個(gè)加熱過(guò)程，此過(guò)程中壓縮性印刷層的另一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力；層狀結(jié)構(gòu)的制備，該層狀結(jié)構(gòu)包括一個(gè)未硫化的表面橡膠層，至少兩層織布層，夾在未硫化的表面橡膠層與至少兩層織布層之間的硫化的壓縮性印刷層，以及對(duì)所述層狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行硫化處理。
全文摘要
本發(fā)明提供壓縮性印刷層的加工方法。該方法包括硫化步驟，而硫化步驟包括第一個(gè)加熱過(guò)程和第二個(gè)加熱過(guò)程，第一個(gè)加熱過(guò)程中壓縮性印刷層的一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力，該壓縮性印刷層包括含微膠囊的未硫化壓縮性層；第二個(gè)加熱過(guò)程中壓縮性印刷層的另一個(gè)表面被加熱，方法是使其與至少一個(gè)加熱金屬輥筒的表面接觸，同時(shí)對(duì)壓縮性印刷層施加張力。
文檔編號(hào)B41N10/02GK1511089SQ01819
公開(kāi)日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2001年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月5日
發(fā)明者小川吉治, 井上昭良, 佐藤厚生, 內(nèi)桶繁, 生, 良 申請(qǐng)人:株式會(huì)社金陽(yáng)社