Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer starren Walze, eine starre Walze und ihre Verwendung .

Der Offsetdruck ist nach wie vor die dominierende Technologie bei Druckver- fahren. Es handelt sich um ein indirektes Druckverfahren, das im Zeitungs-, Zeitschriften-, Katalog- und Verpackungsdruck, etc. zum Einsatz kommt. Im Offsetdruck wird eine Druckform erstellt, typischerweise eine dünne Aluminiumplatte . Diese wird auf einen Plattenzyl inder gespannt und steht in der Druckmaschine mit Färb- und Feuchtwerken in Verbindung . Lipophile Bereiche der Druckform nehmen Druckfarbe an, während hydrophile Bereiche farbfrei bleiben.

Von dem Plattenzylinder wird die Druckfarbe auf das Drucktuch übertragen, das auf einem Gummituchzylinder oder Offsetzylinder montiert ist. Der Gummituchzylinder überträgt die Farbe dann mit Hilfe eines Gegendruckzylinders oder eines weiteren Gummituchzylinders auf das zu bedruckende Medium.

Um einen gleichmäßige Farbfilm zu erzielen, wird die Farbe aus dem Reservoir über ein spezielles Farbwerk aufgebracht. In dem Farbwerk wird die Farbe über den Farbstuhl typischerweise mittels einer Vielzahl von Walzen transportiert. Dabei wechseln sich starre Walzen (Reiberwalzen) und elastische Walzen (Farbwalzen) ab.

Die Reiberwalzen bestehen typischerweise aus einem Stahlkern mit einer Beschichtung aus Rilsan und werden daher oft auch als Rilsanwalzen bezeichnet. Diese werden üblicherweise in folgendem Verfahren hergestellt : Der blanke Stahlkern wird erhitzt und dann in ein Bad aus Rilsanpulver (einer speziellen Sorte Polyamid) drehend eingeführt. Das Rilsanpulver schmilzt im Kontakt mit dem heißen Kern und sorgt so für eine relativ gleichmäßige Beschichtung . Die Oberflächenqualität der Beschichtung ist für die Anwendung im Offsetdruck bei weitem nicht ausreichend, so dass sie z. B. über einen Schleifprozess bearbeitet werden muss. Nachteile dieser Methode sind Kosten (teurer Schleifprozess sowie Abtragen von zuvor aufgebrachtem Material) und eine hohe Schichtdicke. Es ist aufwändig, Schichtdicken unterhalb von ca. 100 pm zu erzielen. Dies ist jedoch insbesondere wünschenswert, wenn man mit innen-gekühlten Reiberwalzen arbei- tet, wie es heute bei vielen Druckmaschinen notwendig ist. Eine zu d icke Beschichtung verhindert einen effektiven Wärmeabfluss von der Oberfläche der Reiberwalze.

EP 0 942 833 Bl beschreibt eine Farbwalze, bei der auf einer Walze ein elastomeres Beschichtungsmaterial beispielsweise polymeres Nitrilbutadien, Phenolharz, Epoxyharz, Polyurethan und weitere Materialien aufgebracht werden.

DE 10 2007 062 940 beschreibt Walzen, wobei der Bezug zumindest überwiegend aus fluorierten Polymeren besteht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Verfahren zur Herstellung von Walzen und Walzen bereitzustellen, d ie d ie oben genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer starren Walze umfassend die Schritte:

- Bereitstellen eines Walzenkerns

- Aufbringen einer flüssigen Beschichtungsmasse auf Basis eines Polyimid- oder Polyamidimid-Präpolymers mit einer Schichtdicke von 1 bis 1.000 pm

- Verfestigen der flüssigen Beschichtungsmasse auf dem Walzenkern, wobei die Walze innentemperiert ist.

Erfindungsgemäß wird also im ersten Schritt ein Walzenkern bereitgestellt. Typische Walzenkerne bestehen aus Metall, insbesondere Stahl und Aluminium. Es kann sich aber auch um nicht-metallische Walzenkerne, beispielsweise aus Keramik, Glasfaser verstärktem Kunststoff (GfK) oder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CfK) handeln.

Der erfindungsgemäße Walzenkern ist für eine innentemperierte Walze. Innentemperierte Walzen sind Walzen, die mit Hilfe eines Temperiermediums tem- periert werden können. Das Temperiermedium kann eine Flüssigkeit oder auch temperierte Luft sein . Übl icherweise werden Temperierungen zur Kühlung eingesetzt. Entsprechende Walzen sind beispielsweise aus der DE 93 169 324 bekannt.

Der Walzenkern kann in einer Ausführungsform eine Rauigkeit Rz von 0,1 bis 100 pm, bevorzugt 1 bis 30 pm aufweisen.

Auf diesen Walzenkern wird eine flüssige Beschichtungsmasse aufgebracht. Die Beschichtungsmasse umfasst im Wesentlichen ein Polyimid- oder Polyamid-Präpolymere. Polyim ide si nd Polymere, d ie (C = 0)-NR-(C=0)-Gruppe enthalten. Polyamidimide ist ein aus Polyimid (C=0)-NR-(C=0)- und Polyamideinheiten (C=0)-NR ₂ bestehendes Copolymer. Ausgangsstoffe für die Herstellung von Polyimiden sind bevorzugt aromatische und aliphatische Diamine mit aromatischen Tetracarbonsäuredianhydriden; statt der Diamine können auch Diisocyanate eingesetzt werden . Im ersten Schritt entsteht eine Polyamidsäure, d ie dann zum Polyimid weiterreag iert. Ausgangsstoffe für Polyamidimide hingegen sind bevorzugt aromatische Tricarbonsäureanhydride mit aromatischen oder aliphatischen Diaminen oder Diisocyanaten.

Als Präpolymere werden Mischungen von reaktionsfähigen Monomeren verstanden, die schon teilweise, aber nicht vollständig zum Polymer reagiert haben. Im Falle der Polyimid- oder Polyamidimid-Präpolymere erfolgt die Aushär- tungsreaktion nach dem Auftragen auf den Walzenkern . Die Aushärtung wird durch eine Erwärmung erreicht oder beschleunigt. Als Schichtdicke hat sich ein Bereich von 1 bis 1000 pm als grundsätzlich geeignet erwiesen, wobei ein Bereich von 10 bis 200 pm, oder 20 bis 120 pm bevorzugt wird.

Auch wenn die Beschichtungsmasse im Wesentlichen auf Basis eines Polyimid- oder Polyamidimid-Präpolymers eingesetzt wird, kann sie weitere Stoffe enthalten, insbesondere Füllstoffe, Additive, Farbmittel, etc. Bevorzugt enthält die Beschichtungsmasse ein Polyimid- oder Polyamidimid-Präpolymer als Hauptbestandteil (> 50 Gew.%).

In einer Ausführungsform enthält die Beschichtungsmasse an Präpolymeren nur Polyimid-Präpolymere.

In einer anderen Ausführungsform enthält die Beschichtungsmasse nur Polyamid imid- Präpolymere.

In einer weiteren Ausführungsform enthält die Beschichtungsmasse sowohl Polyimid-Präpolymere als auch Polyamidimid-Präpolymere. Eine weitere Ausführungsform ist eine Walze, bei der die Beschichtungsmasse ein Polyimid-Präpolymer enthält und zusätzlich Polyamide oder Polyamidimide in der Beschichtungsmasse enthalten sind.

Eine weitere Ausführungsform ist eine Walze, bei der die Beschichtungsmasse anstelle von Polyimid-Präpolymeren gelöste Polyimide enthält. In einer Ausführungsform enthält die Beschichtungsmasse zusätzlich Polyamide oder Polyamidpräpolymere. Bevorzugt liegt das Verhältnis von Polyimidpräpolymeren zu Polyamiden + Polyamidpräpolymeren im Verhältnis von 10:0 bis 10:9. Insbesondere kann die Beschichtungszusammensetzung auch gelöstes Polyamidimid enthalten.

Geeignete Verfahren zum Aufbringen der flüssigen Beschichtungsmasse sind insbesondere Sprühen, Rakeln, Dünnschichtrotationsguss oder Ring Coating. Nach dem Auftragen verfestigt sich die flüssige Beschichtungsmasse durch einen Aushärtevorgang, d .h . eine weitere Reaktion zum Polymer. Soweit das Präpolymer ein Lösungsmittel enthält, wird d ie Verfestig ung durch das Abtrocknen/Abdampfen der Lösungsmittel unterstützt. Das erfindungsgemäß aufgetragene Material ist bevorzugt von einer so gleichmäßigen, qualitativ hochwertigen Oberfläche, dass ein Schleifen der Beschichtungsmasse nach dem Verfestigen nicht erforderlich ist.

Dies führt zu geringen Schichtdicken für guten Wärmeabfluss sowie geringen Herstellungskosten. Außerdem weist die erfindungsgemäße Walze für den Druckprozess ausgezeichnete Eigenschafte n a uf: hohe Verschleißbeständig- keit, hohe chemische Beständigkeit, gute Farbannahme, gute Farbabgabe und gute Reinigbarkeit. Diese Eigenschaften sind auch ein Ergebnis der ungeschliffenen Oberfläche, die dadurch keine Poren aufweist und somit auch unanfällig gegen Ablagerungen aus dem Druckprozess ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine starre, innentemperierte Walze, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlich ist. Die erfindungsgemäße Walze zeichnet sich aus durch einen Walzenkern und eine darauf befindliche, verfestigte, bevorzugt nicht geschliffene Beschichtung auf Polyimidbasis in einer Schichtdicke von 1 bis 1000 pm aus.

Die erfindungsgemäße Beschichtung der Walze kann ein Elastizitätsmodul im Bereich von 0,5 bis 500 MPa aufweisen. In einer Ausführungsform hat der Walzenkern eine Rauigkeit Rz von 0, 1 bis 100 pm, bevorzugt 1 bis 30 pm. Das Auftragen der Beschichtungsmasse kann zu einem Reduzieren der Rauigkeit führen . Im Regelfall ist die Rauigkeit der verfestigten Beschichtung geringer als die Rauigkeit des Walzenkerns. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Einstellung einer festgelegten Rauigkeit der Walze, in dem ein Walzenkern mit einer definierten Rauigkeit beschichtet wird, um eine Walze mit einer definierten Rauigkeit der Beschichtungsmasse zu erhalten.

Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Walze für innentemperierte Walzen und/oder changierende Walzen . Innentemperierte Walzen werden verwendet, u m Wä rme a us dem Wa lzprozess abzuführen und damit für gleichmäßige Druckbedingungen zu sorgen . "Changieren" bedeutet, dass d ie Walze im Betrieb (d . h . im rotierenden Zustand) axial hin- und her bewegt wird, um so eine verbesserte Gleichmäßigkeit des Farbfilms zu erreichen. Die Walzen mit einer Beschichtung auf Basis von Polyimid oder Polyamidimid sind jedoch nicht nur als innentemperierte Walzen, sondern auch in ihrer nichttemperierten Form vorteilhaft. Zum einen ist ihre Herstellung dadurch erleichtert, dass ein Schleifen der Oberfläche nicht notwendig ist. Insbesondere kann durch die Wahl der Rauig keit des Walzenkerns und der Beschich- tungsdicke die Rauigkeit der Beschichtung eingestellt werden.

Daher ist Gegenstand der Erfindung auch die Verwendung einer starren Walze erhältlich durch ein Verfahren umfassend die Schritte:

- Bereitstellen eines Walzenkerns

- Aufbringen einer flüssigen Beschichtungsmasse auf Basis eines Polyimid- oder Polyamidimid-Präpolymers mit einer Schichtdicke von 1 bis 1.000 pm

- Verfestigen der flüssigen Beschichtungsmasse auf dem Walzenkern als Reiber- oder Rilsanwalze. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Farbwerk umfassend starre Reiberwalzen und elastische Walzen, wobei mindestens eine starre Walze eine Walze ist, die erhältlich durch ein Verfahren umfassend die Schritte:

- Bereitstellen eines Walzenkerns

- Aufbringen einer flüssigen Beschichtungsmasse auf Basis eines Polyimid- oder Polyamidimid-Präpolymers mit einer Schichtdicke von 1 bis 1.000 pm

- Verfestigen der flüssigen Beschichtungsmasse auf dem Walzenkern

Die erfind ungsgemäßen Walzen eig nen sich insbesondere als Reiber- und Rilsanwalzen . Ihre bevorzugten Einsatzgebiete sind im Offsetdruck. Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein Farbwerk mit einer Duktorwalze 1, einer Heberwalze 2, Reiberwalzen 3, Übertragswalzen 4 sowie Farbauftragswalzen 5.

Beispiel 1

Auf einen Stah l kern wird im Dün nsch ichtrotationsg uss eine Lösung von Polyamidsäure aufgebracht. Im rotierenden Zustand wird das Material erhitzt, so dass ein wesentlicher Anteil des Lösungsmittels verdampft. Dies führt dazu, dass die Beschichtungsmasse nach Ende der Rotation stabil bleibt. Anschließend erfolgt ein Tempern der Walze bei bis zu 250°C. Druckversuche mit einer solchen Walze erbrachten ausgezeichnete Ergebnisse. Beispiel 2

Im Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde ein Stahlkern mit einer Rauigkeit Rz von 15 pm eingesetzt. Bei einer Beschichtung mit einer Dicke von 80 pm gemäß Beispiel 1 verbleibt auf der Oberfläche ein Rz von ca. 2,2 pm . Bei einer Beschichtung mit einer Schichtdicke von 30 pm verbleibt noch ein Rz von ca. 5 pm, d .h . durch die Wahl der Beschichtungsdicke kann die Rauigkeit der Beschichtung eingestellt werden.