專利名稱：用于制造結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分特征的方法以及一種具有權(quán)利要求4前序部分特征的方法。本發(fā)明還涉及一種具有權(quán)利要求5前序部分特征的結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面和如權(quán)利要求10所述的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在所謂的圖形工業(yè)(印刷準(zhǔn)備、印刷制造和印后處理)的機(jī)器中輸送和處理承印物例如紙張、紙板或薄膜。承印物在印刷機(jī)中的輸送可借助于旋轉(zhuǎn)的滾筒進(jìn)行，所述滾筒為了該目的具有接觸承印物的表面，優(yōu)選以可更換的滾筒包襯(“護(hù)套”)的形式。所述表面通常具有兩個(gè)特性一方面它們是抗吸附的(疏墨、疏亮油和疏污物)并且另一方面由于所使用的通常硬度非常高的材料而抗磨損。此外，所述表面通常具有大多顯微的結(jié)構(gòu)，也就是說，它們不光滑，而是(微)粗糙地構(gòu)成。所述粗糙性降低承印物的支撐面并且從而降低油墨沉積在所述表面上的可能性。例如幾年前采用熱噴射(因此微粗糙)的陶瓷涂層(海德堡印刷機(jī)股份公司的產(chǎn)品“Perfectjacket”)，其具有表面能較小的封裝部如硅樹脂。DE 10 2005 060 734 Al公開了一種由交聯(lián)的納米顆粒例如聚硅氧烷構(gòu)成的用于滾筒包襯的抗附著層。它們以溶膠-凝膠-方法三維地交聯(lián)和施加?？梢愿郊拥?fù)饺胗驳念w粒(直徑0. 1至0. 5微米)例如鉆石粉末或氮化硼。由此形成的層具有均勻地分布的顆粒。沒有公開這樣產(chǎn)生的層是否具有自己的結(jié)構(gòu)還是施加到單獨(dú)的結(jié)構(gòu)層上。由JP 11-165399 Al公開了一種用于承印物的輸送輥，其具有結(jié)構(gòu)涂層。用于制造這種輥的兩步驟式涂層方法一方面包括直徑為5至60微米的陶瓷顆粒的噴涂并且另一方面包括硅樹脂的噴涂(以及接下來的干燥作為第三步驟)。形成粗糙的結(jié)構(gòu)表面，其中， 在結(jié)構(gòu)隆起部中的顆粒比在結(jié)構(gòu)谷中多?，F(xiàn)有技術(shù)中描述的表面會同時(shí)具有兩個(gè)缺點(diǎn)一方面所述包襯由于不可避免的磨損喪失其粗糙度(如果存在)并且另一方面喪失其對于自清潔效應(yīng)所需的吸附性。另一近似的但是與本發(fā)明不相同的觀點(diǎn)是，將磨損后的包襯從機(jī)器中取出并且 (例如通過重新涂層)經(jīng)歷修復(fù)方法。但是這種方法估計(jì)相當(dāng)耗費(fèi)時(shí)間和成本。例如在DE 102 27 758 Al中描述了一種類似的、在機(jī)器中執(zhí)行的修復(fù)方法。但是在此僅僅采用納米顆粒(以溶膠-凝膠-方法)并且不采用微粒。沒有公開這樣修復(fù)的層是否具有自己的結(jié)構(gòu)還是施加到單獨(dú)的結(jié)構(gòu)層上。此外，由DE 199 57 325 Al公開了一種用于制造抗磨損的金屬防腐層的涂層組分，產(chǎn)生抗吸附的溶膠-凝膠-基質(zhì)。所述層的缺點(diǎn)是在機(jī)械負(fù)載例如磨蝕的情況下可能喪失抗吸附作用。

發(fā)明內(nèi)容
在所述背景技術(shù)下，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種相對于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的方法，該方法允許抗吸附且抗磨損或自修復(fù)的表面或其自修復(fù)性。此外本發(fā)明的另外的或替換的任務(wù)是提供一種相對于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的接觸承印物的表面，所述表面具有抗吸附且抗磨損或自修復(fù)的特性，所述特性即使在機(jī)械負(fù)載例如磨蝕的情況下也保持獲得。此外，本發(fā)明的任務(wù)是提供附聚的顆粒的降低成本的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征的方法、通過具有權(quán)利要求4特征的方法、通過具有權(quán)利要求5特征的結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面并且通過具有權(quán)利要求 10特征的應(yīng)用解決。本發(fā)明的有利的進(jìn)一步方案由對應(yīng)的從屬權(quán)利要求以及由說明書和附圖中得出。根據(jù)本發(fā)明提出了一種用于制造結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面的方法，其中，在基底上產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的、具有微粒的涂層，其特征在于，所述微粒通過納米顆粒的吸附被抗吸附地包套和附聚，將產(chǎn)生的附聚物固定在溶膠-凝膠-基質(zhì)中。根據(jù)本發(fā)明以有利的方式允許用少的步驟并且特別是用僅僅一個(gè)涂層步驟產(chǎn)生抗吸附的并且抗磨損或自修復(fù)的特性。本發(fā)明方法的一個(gè)有利的并且從而優(yōu)選的進(jìn)一步方案的特征是，所述微粒具有約 1至約5微米的尺寸并且由此產(chǎn)生具有約10至約50微米尺寸的附聚物。本發(fā)明方法的另一有利的并且從而優(yōu)選的進(jìn)一步方案的特征是，所述涂層的結(jié)構(gòu)隆起部基本上由所述附聚物構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種用于使結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面自修復(fù)的方法， 所述表面在基底上具有結(jié)構(gòu)化的涂層，其特征在于，在所述涂層的結(jié)構(gòu)隆起部中包含通過納米顆粒的吸附被抗吸附地包套的微粒并且所述微粒與其相應(yīng)的抗附著外套一起通過所述結(jié)構(gòu)隆起部的尖端的磨蝕而露出。根據(jù)本發(fā)明以有利的方式允許產(chǎn)生自修復(fù)的特性并且基于此產(chǎn)生自修復(fù)的功能。根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面，其在基底上具有結(jié)構(gòu)化的、具有微粒的涂層，其特征在于，所述涂層具有固定在溶膠-凝膠-基質(zhì)中的、由通過納米顆粒的吸附被抗吸附地包套的微粒構(gòu)成的附聚物。根據(jù)本發(fā)明以有利的方式允許產(chǎn)生具有抗吸附且抗磨損或自修復(fù)特性的表面。本發(fā)明表面的一個(gè)有利的并且從而優(yōu)選的進(jìn)一步方案的特征是，所述微粒具有約 1至約5微米的尺寸并且所述附聚物具有約10至約50微米的尺寸。本發(fā)明表面的另一有利的并且從而優(yōu)選的進(jìn)一步方案的特征是，所述涂層的結(jié)構(gòu)隆起部基本上由所述附聚物構(gòu)成。本發(fā)明表面的另一有利的并且從而優(yōu)選的進(jìn)一步方案的特征是，所述微粒具有碳化硅。本發(fā)明的應(yīng)用包括固定在溶膠-凝膠-基質(zhì)中的、由通過納米顆粒的吸附被抗吸附地包套的微粒構(gòu)成的、用于使結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面自修復(fù)的附聚物的應(yīng)用。在本發(fā)明的范圍內(nèi)還包括處理承印物的機(jī)器，例如印刷機(jī)特別是用于平版膠印的處理頁張的輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)或者例如印后處理機(jī)，其特征在于，設(shè)有至少一個(gè)如上所述參照本發(fā)明描述的接觸承印物的表面。所描述的發(fā)明和所描述的該發(fā)明的有利的進(jìn)一步方案也可以任意相互組合地成為本發(fā)明的有利的進(jìn)一步方案。特別優(yōu)選的是，例如本發(fā)明的具有附聚的并且包套的尺寸為約1至約5微米的微粒和尺寸為約10至約50微米的附聚物的涂層，其中，所述涂層的結(jié)構(gòu)隆起部基本上由所述附聚物構(gòu)成。


下面參考附圖中借助至少一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明以及在結(jié)構(gòu)上和功能上有利的本發(fā)明其它進(jìn)一步方案。在附圖中，彼此相應(yīng)的元件設(shè)有分別相同的參考標(biāo)號。 附圖中示出圖Ia是本發(fā)明的滾筒包襯的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意性剖視圖；圖Ib是本發(fā)明的滾筒包襯的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意性剖視圖；圖2是圖Ia和Ib中的局部圖；和圖3是本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖Ia示出本發(fā)明的滾筒包襯1的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意性剖視圖。所述包襯1 具有基底2和耐磨損且耐腐蝕的涂層3，所述襯底優(yōu)選由不銹鋼并且替代地由鋁、鈦、鋼或塑料制成。所述涂層3包括由交聯(lián)的納米顆粒構(gòu)成的溶膠-凝膠-基質(zhì)4a，具有嵌入到所述基質(zhì)如中的微粒5。這種溶膠-凝膠-基質(zhì)可按照傳統(tǒng)方式、優(yōu)選根據(jù)DE 19957325A1公開的基質(zhì)制造或構(gòu)造。優(yōu)選對于納米溶膠使用位于比特菲爾德-沃爾芬的FEW化學(xué)有限公司的產(chǎn)品 “H5055”。但是在按照本發(fā)明制造時(shí)可以與公知方法不同地附加地使所述微粒5或所述微粒5的相應(yīng)原料分散。與公知的層不同的是，按照本發(fā)明制造的層具有嵌入到基質(zhì)中的所述微粒。嵌入到基質(zhì)如中并且由該基質(zhì)固定的微粒5優(yōu)選由碳化硅(SiC)或者替代地由硅、氧化鋁(A1203)、玻璃或陶瓷制成。所述優(yōu)選使用的碳化硅可作為例如由位于戈斯拉爾的制造商H. C. Starck以名稱“Typ25”提供的粉末。此外在圖Ia中可看出，所述微粒5分別設(shè)有由吸附在微粒表面上的納米顆粒4b 構(gòu)成的防附著外套6。相應(yīng)的防附著外套6具有約0. 5至約5微米的厚度。所述微粒5由此具有自己的溶膠-凝膠-外套并且因此本身被防附著地涂層。根據(jù)本發(fā)明，由此得到圖 2中以放大的局部圖I示出的優(yōu)點(diǎn)即，在通過磨蝕結(jié)構(gòu)隆起部8的尖端7而導(dǎo)致磨損增加時(shí)雖然所述微粒5可露出，但是由于其自身的防附著性使得層3或包襯1在延長的時(shí)間間隔上保持獲得防附著性。圖Ib示出本發(fā)明的滾筒包襯1的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的另一示意性剖視圖。在該情況下，附聚物9之間的基質(zhì)如基本上無微粒5，從而使得結(jié)構(gòu)谷基本上僅僅由所述基質(zhì)如構(gòu)成。雖然偶爾也會有未附聚的微粒5存在，但是它們對于所述結(jié)構(gòu)不作出重大貢獻(xiàn)。因此所述包襯1的結(jié)構(gòu)基本上由通過附聚物9組成的結(jié)構(gòu)峰和通過基質(zhì)如組成的結(jié)構(gòu)谷構(gòu)成。圖3示出本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。在第一步驟A(混合)中，給納米溶膠(優(yōu)選相應(yīng)于DE 199 57 325 Al)摻入所述微粒5的原料。所述原料包括粉末形式的所謂的初級顆粒、即僅僅少地或松弛地附聚的顆粒，具有1至約50微米的尺寸，優(yōu)選具有10至約30微米的尺寸。在一個(gè)成功的試驗(yàn)中將約200克的初級顆粒放入到約3升溶膠中。在第二步驟B (破碎并且包套)中，所述溶膠連同所述初級顆粒被攪拌并且產(chǎn)生分散物。在所述成功的試驗(yàn)中在每分鐘約10000至約20000轉(zhuǎn)的情況下分散約30分鐘。通過所述攪拌并且特別是在采用機(jī)械地作用于初級顆粒的攪拌裝置如攪拌碾磨器的情況下，所述初級顆粒被破碎到約1至約5微米的尺寸、優(yōu)選約2至約3微米的尺寸并且特別優(yōu)選約2. 5微米的尺寸。通過這種方式由所述初級顆粒制造微粒5。同時(shí)，溶膠的納米微粒4b吸附在微粒5的表面上并且形成所述微粒5的已經(jīng)提及過的外套6。這樣形成的分散物4在第三方法步驟C (涂覆)中被施加到、優(yōu)選噴涂到襯底2上 (成功的是例如借助位于科恩維斯海姆的公司SATA GmbH&Co.KG生產(chǎn)的所謂的高流量低壓力(HVLP)噴槍)。在噴涂時(shí)已經(jīng)導(dǎo)致微粒5的第一附聚。在隨后的第四步驟(交聯(lián)和附聚)中，所施加的層3被熱處理、例如交聯(lián)并且硬化。在一個(gè)成功的試驗(yàn)中在約150°C的情況下進(jìn)行交聯(lián)。在此，所述分散物的溶劑蒸發(fā)并且導(dǎo)致微粒5的另外的附聚并且導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的形成，其中，結(jié)構(gòu)隆起部主要由附聚物9(參見圖Ia和lb)構(gòu)成。通過這種方式可產(chǎn)生RZ值在約10至約50微米、優(yōu)選RZ值在20至約40微米的層3。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可僅僅用一個(gè)涂層步驟(方法步驟C)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的并且抗附著的表面。因此根據(jù)本發(fā)明不需要例如首先施加結(jié)構(gòu)層并且然后單獨(dú)地施加抗附著層。從該節(jié)省所述第二涂層步驟，本發(fā)明的制造方法能夠成本低廉地執(zhí)行。另一優(yōu)點(diǎn)由附聚的并且分別被包套的微粒5的作用得到。結(jié)構(gòu)隆起部8或附聚物 9極其耐磨損，因?yàn)樯踔两Y(jié)構(gòu)尖端7的磨蝕都不導(dǎo)致必要的抗附著性的完全喪失。換句話說所述結(jié)構(gòu)具有自修復(fù)功能，該自修復(fù)功能是以所述結(jié)構(gòu)顆粒5的結(jié)構(gòu)內(nèi)部的抗附著外套為基礎(chǔ)的。對所述初級顆粒的所述破碎替換地也可以在方法步驟B中摻入足夠小的初級顆粒并且使其在無顯著的破碎的情況下被包套。但是優(yōu)選使用如上所述待被破碎的初級顆粒，因?yàn)檫@種初級顆粒容易獲得并且破碎過程對本發(fā)明的用納米顆粒進(jìn)行包套的過程有促進(jìn)作用。本發(fā)明的滾筒包襯優(yōu)選可用在轉(zhuǎn)移滾筒、翻面滾筒和壓印滾筒上，不僅以小規(guī)格 (所謂的規(guī)格5或更小)而且以大規(guī)格(所謂的規(guī)格6、7和8或所有大于890X 1260毫米的規(guī)格)。下面是對于傳統(tǒng)的溶膠-凝膠-化學(xué)與礦物微粒的抗磨蝕/抗磨損性相組合作為方法步驟A中的層組分的填料的優(yōu)選實(shí)施例a) 5至40%的通式為M(O-Rl) (M =硼、鋁、硅、鈦；Rl =烷基、芳基、?；?、烷氧基烷基)的金屬或半金屬醇鹽的或者多個(gè)金屬或半金屬醇鹽混合物，1. b)30 至 70% 的通式為 R^cSi (R3)4-x(R2 =燒基 C1-C20、烯基 C1-C20、芳基、
3-氨基丙基、3-環(huán)氧丙氧基丙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基、氨基乙基氨基丙基、3-巰基丙基；R3 =烷氧基、芳氧基，Cl)的官能性或非官能性有機(jī)硅烷的或多個(gè)官能性或非官能性有機(jī)硅烷混合物的以及不同的這種有機(jī)硅烷的水解產(chǎn)物和縮合產(chǎn)物混合物(其有機(jī)基團(tuán)可相互反應(yīng))，2. c)0至10%的一種或多種氟化聚醚(其聚合鏈由四氟氧化乙烯鏈或七氟氧化乙烯鏈構(gòu)成并且其具有至少一個(gè)通過純碳鏈鍵合的可水解的甲硅烷基基團(tuán))或者0至10 %的一種或多種具有含氟側(cè)鏈的有機(jī)硅烷，和3. d)20至70%的粉末狀抗刮蹭顏料(初級顆粒、例如摩氏硬度大于7)。4.作為溶劑可以采用可與水和所使用的原料化合物混合的所有溶媒。在組分(a)和(b)的情況下一般是酮和醇，例如丙酮、丁酮、乙醇、η-丙醇、iso_丙醇、 η-丁醇、戊醇、1-甲氧基2-丙醇以及它們的混合物。出于相容性的原因，對于組分(d)來說，被證明是特別適當(dāng)?shù)奶貏e是低級醇如甲醇和乙醇。5.為了使醇鹽和有機(jī)硅烷水解，將水關(guān)于可水解的基團(tuán)至少半化學(xué)計(jì)量地、但是優(yōu)選化學(xué)計(jì)量地或超化學(xué)計(jì)量地添入以保證完全的水解。作為用于水解和縮合的催化劑可采用所有常見的、在系統(tǒng)中可溶解的酸和堿。優(yōu)選酸是催化劑。6.作為金屬或半金屬醇鹽優(yōu)選采用四烷氧硅烷并且特別是正硅酸乙酯 (“TE0S”)。適合作為有機(jī)硅烷的特別是無另外的官能團(tuán)的烷基硅烷和芳基硅烷，但是也可以采用具有官能團(tuán)如環(huán)氧基團(tuán)、氨基團(tuán)和全氟基團(tuán)的有機(jī)硅烷。適合作為抗刮蹭顆粒的是摩氏硬度大于等于7的礦物顏料如石英(硬度7)、剛玉(硬度9)、碳化硅(硬度9. 5)和金剛石(硬度10)。參考標(biāo)號表1滾筒包襯2 基底3抗磨損和抗附著的涂層4分散物4a溶膠-凝膠基質(zhì)/內(nèi)米顆粒4b吸附的納米顆粒5 微粒6抗附著外套/納米顆粒7 尖端8 結(jié)構(gòu)隆起部9 附聚物A 混合B破碎和包套C 涂覆D交聯(lián)和附聚。
權(quán)利要求
1.用于制造結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面的方法，其中，在基底(2)上產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的、 具有微粒(5)的涂層(3)，其特征在于，-所述微粒(5)通過納米顆粒Gb)的吸附被抗吸附地包套和附聚，-將產(chǎn)生的附聚物(9)固定在溶膠-凝膠-基質(zhì)Ga)中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微粒(5)具有約1至約5微米的尺寸并且由此產(chǎn)生具有約10至約50微米的附聚物(9)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述涂層(3)的結(jié)構(gòu)隆起部(8)基本上由所述附聚物(9)構(gòu)成。
4.用于使結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面自修復(fù)的方法，所述表面在基底(2)上具有結(jié)構(gòu)化的涂層(3)，其特征在于，在所述涂層(3)的結(jié)構(gòu)隆起部(8)中包含通過納米顆粒Gb) 的吸附被抗吸附地包套的微粒(5)并且所述微粒(5)與其各自的抗附著外套(6) —起通過所述結(jié)構(gòu)隆起部(8)的尖端(7)的磨蝕而露出。
5.結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面，其在基底(2)上具有結(jié)構(gòu)化的、具有微粒(5)的涂層 (3)，其特征在于，所述涂層C3)具有固定在溶膠-凝膠-基質(zhì)Ga)中的、由通過納米顆粒 (4b)的吸附被抗吸附地包套的微粒(5)構(gòu)成的附聚物(9)。
6.如權(quán)利要求5所述的表面，其特征在于，所述微粒(5)具有約1至約5微米的尺寸并且所述附聚物(9)具有約10至約50微米的尺寸。
7.如權(quán)利要求5或6所述的表面，其特征在于，所述涂層(3)的結(jié)構(gòu)隆起部(8)基本上由所述附聚物(9)構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述表面，其特征在于，所述微粒( 具有碳化硅。
9.處理承印物的機(jī)器，例如印刷機(jī)特別是用于平版膠印的處理頁張的輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)或者例如印后處理機(jī)，其特征在于，設(shè)有如上述權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面(1)。
10.固定在溶膠-凝膠-基質(zhì)Ga)中的、由通過納米顆粒Gb)的吸附被抗吸附地包套的微粒(5)構(gòu)成的附聚物(9)的應(yīng)用，用于使結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面自修復(fù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造結(jié)構(gòu)化的、接觸承印物的表面的方法，所述表面優(yōu)選是滾筒包襯，在基底(2)優(yōu)選不銹鋼板上產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的具有微粒(5)的涂層(3)，所述微粒(5)通過納米顆粒(4b)的吸附被抗吸附地包套和附聚，產(chǎn)生的附聚物(9)被固定在溶膠-凝膠-基質(zhì)(4a)中。本發(fā)明這樣產(chǎn)生的表面在基底(2)上具有結(jié)構(gòu)化的、具有微粒(5)的涂層(3)，所述涂層(3)具有固定在溶膠-凝膠-基質(zhì)(4a)中的、由通過納米顆粒(4b)的吸附被抗吸附地包套的微粒(5)優(yōu)選碳化硅構(gòu)成的附聚物(9)。本發(fā)明的表面有利地具有自修復(fù)功能，因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)隆起部(8)磨蝕時(shí)所述微粒(5)的抗附著外套(6)露出并保持獲得涂層的抗吸附特性。
文檔編號B05D7/24GK102189755SQ20111005291
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者A·庫特, W·科爾貝 申請人:海德堡印刷機(jī)械股份公司