JP2002532306A - 印刷版及びそれらの製造 - Google Patents
印刷版及びそれらの製造Info
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Abstract
Description
印刷方法に関する。発明の背景 親水性である非画像領域、及び疎水性でありインク受容性の画像領域を有する
支持体を含む、オフセットリソグラフィ印刷に適切な印刷版は、公知である。リ
ソグラフィ印刷技法は、油と水の非混和性に基づき、油性物質もしくはインクは
画像領域に優先的に保持され、水もしくはインク溜め溶液は非ー画像領域に優先
的に保持される。適切に調製された表面を水で湿潤させ、その後インクを施すと
、バックグラウンド又は非ー画像領域は、水を保持してインクを排除し、一方画
像領域は、インクを受容し水を排除する。次に画像領域上のインクを、画像をそ
の上に再生すべき物質、例えば、紙、布等の表面上に転写する。通常、インクは
ブランケットと称される中間材料に転写され、その後そのインクをその上に再生
すべき物質の表面に転写する。
ことにより画像を形成する非ー衝撃法である。特開昭第53−015905号は
、有機溶剤中のアルコール溶解性樹脂をアルミニウム印刷版上へインクジェット
して印刷版を製造することを開示している。特開昭第56−105960号は、
親油性画像を形成でき、そして硬化物質、例えば、エポキシ−大豆油とベンゾイ
ルペルオキシド、又は光硬化物質、例えば、不飽和ポリエステルを含有するイン
クを、支持体、例えば、アノード酸化処理を施したアルミニウム印刷版上にイン
クジェットすることによる印刷版の製造について開示している。
酸の塩の水溶液又は水性コロイド状分散物を用いて、表面上に画像をインクジェ
ット印刷することにより、支持体の表面上に親油性画像を形成することを含む、
印刷版の製造方法を開示している。 英国特許出願第2,332,646号は、水可溶化基を担持するポリマーの水
溶液又はコロイド分散物を用いて、表面上に親油性画像を形成することを含む印
刷版の製造方法であって、前記の水可溶性基が支持体表面と相互作用することに
より、ポリマーを支持体に結合し、かつポリマーを不溶性にする方法を開示して
いる。前記方法では、水可溶性基を含むポリマーを水に分散して溶液又は乳剤を
形成する。発明が解決ようとする課題 印刷版のインク受容画像領域上に液体をジェットすることにより作成された印
刷版を用いて長期間印刷を行うには、層への液体の硬化又は架橋を行って、リソ
グラフィ条件下で磨耗しないようにすることが必要である。
感光性材料の使用を回避できる方法が求められている。 本発明は、乳化重合により調製された有機ポリマーの水性乳剤を用い、それを
印刷版に施して凝集させる方法によりこれらの課題を解決する。発明の要旨 本発明は、乳化重合により調製した有機ポリマーの水性乳剤を用いて、好まし
くはインクジェットにより親水性支持体表面上に所望画像を付着させることによ
り、前記表面上に親油性画像を形成することを含み、前記ポリマーがフィルム形
成性でありかつ印刷版表面に接着して親油性フィルムを形成する、リソグラフィ
印刷版の製造方法を提供する。発明の有利な効果 本発明方法は、有機溶剤及び/又は感光性材料を使用せずに、デジタルデータ
から印刷版を形成するための、迅速、簡単かつ直接的な方法を提供する。
を使用すれば、画質が改良される。発明の詳細な説明 本発明に用いられる水性ポリマー乳剤は、僅かに限られた水溶解性を有するポ
リマーの水性分散体である。「限られた水溶解性を有する」とは、ポリマーミセ
ルのコロイド状懸濁液を形成するのには十分な水溶性を有するポリマーを含むこ
とを意味する。
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びト
リメチロールプロパンが場合により存在するものを含むことを意味する。 ポリマーが分散している液体は、少なくとも30重量%、好ましくは50重量
%より多く、さらに好ましくは少なくとも75重量%の水を含むものが好ましい
。ポリマー乳剤は、ポリマーラテックスと称されることが多く、本明細書の用語
「乳剤」は、ラテックスも含むものとする。
乳化重合して製造したポリマーを用い、その後、本発明方法で使用する前に、ポ
リマー乳剤を水に分散させることは、本発明の範囲内である。 ポリマーはまた印刷インクに溶解性であるべきでなく、そのガラス転移温度T
gは印刷過程において遭遇する温度で脆性でないような温度であるべきである。
が約5℃より高い場合、特に20℃より高い場合は、印刷版をガラス転移温度よ
り高い温度まで加熱して、画像をインクジェットした後に凝集性フィルムを形成
するのが好ましい。 ガラス転移温度が5℃未満である場合は、印刷版を加熱するのは、一般に好ま
しくないが、ガラス転移温度が低いポリマーであっても、加熱するとかなり改良
されるポリビニルホスホン酸後ー処理印刷版の場合は例外である。
ルラテックス系より性能が良好だからである。用語「コアーシェル」及び「非コ
アーシェル」は、当該技術分野において周知である。 好適なポリマー乳剤又はラテックスは、当該技術分野において周知である方法
により製造する。例えば、それらは、疎水性ホモポリマーを形成する少なくとも
1種のモノマーの液体キャリヤー中で激しく攪拌しながら迅速重合することによ
り製造できる。1種より多くのモノマーを使用すると、コポリマーラテックスが
得られる。典型的な有用コポリマーとしては、米国特許第3,411,911号
に開示されているようなアクリルエステルとスルホエステルのインターポリマー
、米国特許第3,411,912号に開示されているようなアクリルエステルと
スルホベタインのインターポリマー、米国特許第3,287,289号に開示さ
れているようなアルキルアクリレートとアクリル酸のインターポリマー、米国特
許第3,296,169号に開示されているような、ビニルアセテート、アルキ
ルアクリレートとアクリル酸のインターポリマー、米国特許第3,459,79
0号に開示されているようなインターポリマーが挙げられる。
性基含有界面活性剤の存在下で重合する際、疎水性ポリマーを激しく攪拌しなが
ら迅速重合により製造することもできる。界面活性剤は、ミセル中に明らかに取
りこまれ、界面活性剤の可溶化基が、水性液体と十分な適応性を付与し、石鹸に
よく似た分散体となる。
hiteの米国特許第3,193,386号、Houck等の米国特許第3,0
62,674号及びHouck等の米国特許第3,220,844号に開示され
ている。 ポリマー乳剤又はラテックスは、約1.0ミクロン以下の平均直径、好ましく
は0.3ミクロン未満の平均直径のミセルを通常有する。インクジェット印刷版
に使用するためには、開口部の目詰まりを避けるために、サイズは、インクジェ
ットノズルのオリフィスより有意に小さいことが望ましい。
剤、例えば、メチルピロリドンの添加により補助をされてもよい。 本発明の別の態様によれば、乳化重合により製造したポリマーの水性乳剤から
凝集したポリマーの親油性フィルムをその上に付着させた親水性支持体を含む印
刷版が提供される。
、スルホネート、及びカルボキシレート又はそれらの塩、例えば、アルカリ金属
塩)を含む。これらの官能基は通常親水性であろう。 ポリマーは、分子中に疎水性構造を含有するので、印刷版上に疎水性フィルム
を形成することができる。
テルもしくはポリウレタンであることができる。 ポリマーの分子量は、便宜上10,000〜100,000、好ましくは約1
5,000〜40,000の範囲内であることが好ましい。 本発明の別の態様によれば、印刷法は、そのガラス転移温度が印刷条件下で脆
性でなく、好ましくは105℃以下の凝集ポリマーの親油性フィルムを含む画像
をその上に付着させた印刷版を用いることを含む。
続又はドロップーオンーデイマンドであることができる。ジェット速度、液滴の
分離長、液滴サイズ及び流動体の安定性は、表面張力及び水性組成物の粘度によ
り大きく影響される。インクジェット印刷方式に用いるのに好適なインクジット
インクは、20〜60、好ましくは、30〜50ダイン/cmの範囲の表面張力
を有することができる。水性インクの表面張力の調整は、少量の界面活性剤を添
加することにより行うことができる。界面活性剤の使用レベルは、簡単な試行錯
誤実験により決定することができる。アニオン性及び非アニオン性界面活性剤は
、米国特許第5,324,349号、第4,156,616号及び第5,279
,654号に記載のもの、ならびにインクジェット技術分野において公知の他の
多くの界面活性剤から選択することができる。市販の界面活性剤としては、Su
rfynol(商標)(Air Products製);Zonyl(商標)(
Dupont製);Fluorad(商標)(3M製)及びAerosol(商
標)(Cyanamid製)が挙げられる。インクの粘度は、20℃で、好まし
くは20センチポアズ以下、例えば、1〜10、好ましくは1〜5センチポアズ
である。
高い沸点を有する水溶性液体又は固体、例えば、エタンジオール、並びに他のタ
イプの親油性前駆体、例えば、オレイン酸のナトリウム塩を含むことができる。
プリントヘッドのオリフィス中で、インクが乾燥したり固まることがないように
、保湿剤又は共溶剤を含めることができる。浸透剤も場合により包含させて、支
持体表面にインクが浸透するのを助けることもできる。殺生剤、例えば、Pro
xel(商標)GXL(Zeneca Colours製)を添加して、そうし
なければ時間経過と共にインク中で発生する可能性のある微生物の成長を防止す
ることができる。
クジェットプリンターのプリントヘッド中の複数個のノズル又はオリフィスから
液滴を発射させることにより、支持体表面に調整された方法で施される。 市販のインクジェットプリンターは、インク液滴の付着を調整するためのいく
つかの異なるスキームを有する。このようなスキームは、一般に2タイプがある
:連続流又はドロップーオンーディマンド。
響装置により発生した圧力により、又はデジタル信号に応じて調整される感熱法
により、インク受容層上のある位置に直接オリフィスから射出される。インク液
滴は、必要とされない場合は、プリントヘッドのオリフィスから発生も射出もさ
れない。インクジェットプリント法及びそれに関連するプリンターは、市販され
ており、詳述する必要はないであろう。
ンターのためのパルス幅、ドロップーオンーディマンド装置用又は連続装置用の
圧電要素の駆動振動数、及びノズルの形状及びサイズに適応可能な特性を有する
ことができる。 リソグラフィ印刷版用の支持体は、例えば、電気化学粒状化により粒状化され
、その後硫酸及び/又はホスホン酸を用いるアノード酸化処理技法手段によりア
ノード酸化されたアルミニウムから、典型的に形成される。
の後印刷版を印刷に用いる。印刷版にインクをつける前に、印刷版を天然ゴム、
例えば、アカシアゴム、又は合成ゴム、例えば、カルボキシメチルセルロースの
水溶液で処理することができ、このことは当該技術分野において周知である(例
えば、“The Lithographer’s Manual” の第10章
Charles Shapiro編、The Graphic Arts T
echnical Foundation Inc.,Pittsburgh,
Pennsylvania (1966)刊行を参照されたい。)。
版8の親水性表面6上にジェット噴射される。プリンティングヘッドの移動方向
は矢印で示す。疎水性フィルム10は支持体上に形成される。 本発明を以下の例により説明する。例1 水中のアクリルコポリマーラテックス乳剤である42.5%のCarbose
t CR 785(B F Goodrich Speciality Che
micalsから入手)を3.6g及び水26.4gを混合することによりイン
クジェット印刷版液を調製した。この液を、インクジェットカートリッジに添加
し、粒状化しかつアノード酸化したアルミニウム基材に、Epson 200イ
ンクジェットプリンターを用いて施した。室温で乾燥後、この印刷版をAB D
ick複写印刷機上に載置し、数百回印刷した。印刷版は、良好なインクロール
アップ(巻取り)を示し、CR 785液を施すと良好な画質を示した。例2 水中の塩化ビニルアクリルラテックス乳剤である49%のVycar 460
x46(B F Goodrich Speciality Chemical
sから入手)を3.1g及び水26.9gを混合することによりインクジェット
印刷版液を調製した。この液を、インクジェットカートリッジに添加し、粒状化
しかつアノード酸化したアルミニウム基材に、Epson 200インクジェッ
トプリンターを用いて施した。室温で乾燥後、この印刷版をAB Dick複写
印刷機上に載置し、数百回印刷した。印刷版は、かなり良好なインクロールアッ
プを示し、前記液を施すと良好な画質を示した。例3 水及び1−メチルー2−ピロリドン中の塩化ビニルアクリルコポリマーラテッ
クス乳剤である35%のVycar 460x46(B F Goodrich
Speciality Chemicalsから入手)を4.35g並びに水
25.65gを混合することによりインクジェット印刷版液を調製した。この液
を、インクジェットカートリッジに添加し、粒状化しかつアノード酸化したアル
ミニウム基材に、Epson 200インクジェットプリンターを用いて施した
。室温で乾燥後、印刷版をAB Dick複写印刷機上に載置し、数百回印刷し
た。印刷版は、良好なインクロールアップを示し、前記液を施すと良好な画質を
示した。例4 水中のアクリルコポリマーラテックス乳剤である48%のCarboset
GA 1914(B F Goodrich Speciality Chem
icalsから入手)を3.2g及び水26.8gを混合することによりインク
ジェット印刷版液を調製した。この液を、インクジェットカートリッジに添加し
、粒状化しかつアノード酸化したアルミニウム基材に、Epson 22インク
ジェットプリンターを用いて施した。室温で乾燥後、印刷版をAB Dick複
写印刷機上に載置し、数百回印刷した。印刷版は、良好なインクロールアップを
示し、前記液を施すと良好な画質を示した。例5 Witcobond404(Witco Chemical Company
から入手のポリウレタン乳剤)を、水を用いて1:1で稀釈して乳剤を調製し、
次いで粒状化し且つアノード酸化したアルミニウム支持体上に歯ブラシを用いて
吹き付けて、リソグラフィ印刷版を形成した。この印刷版を100℃で10分間
加熱し、その後、印刷版をAB Dick複写印刷機上に載置し、数百回良好な
印刷をしたが、バックグラウンドは清浄であり、液滴がアルミニウム支持体上に
落下した領域には良好なインク濃度が得られた。例6 Witcobond213(Witco Chemical Company
から入手のポリウレタン乳剤)を、次表に示すように配合して、20mLの溶液
を調製し、これを空の清浄なインクジェットカートリッジに入れた。
に、Epson 200インクジェットプリンターを用いて印刷し、画像を乾燥
し、その印刷版を次に印刷機(Heidelberg T‐Offset)上に
載置し、次いでVarn PressMaster Universal Fo
untain Solution(1+15稀釈)及びVan Son Rub
ber based ink−VS310“Pantone”黒を用いて印刷し
たが、迅速なインクアップ後、試験画像のきれいなプリントが得られた。例7 CP 310W(Eastman Chemical Companyから入
手の塩素化フランジオンプロピレンコポリオレフィン)の分散体を水を用いて1
%ポリマーに稀釈した。Autotype(オートタイプ) Omega E−
Zポリエステル印刷版上に、絵筆を用いて画像を描き、その後乾燥した。印刷版
を、稀釈したインク溜め溶液で湿潤させ、次いでコットンウールを用いて印刷イ
ンクでこすった。良好なインク画質の画像が、迅速に形成され、バックグラウン
ドもきれいであった。例8 Flexthane630(Air Productsから入手のウレタン/
アクリルハイブリッドポリマー乳剤)を水を用いて1%重量のポリマーに稀釈し
た。ポリビニルホスホン酸で処理したアルミニウム印刷版上に、画像を描き、そ
の後乾燥した。印刷版を、稀釈したインク溜め溶液で湿潤させ、次いでコットン
ウールを用いて印刷インクでこすった。良好なインク画質の画像が迅速に形成さ
れ、バックグラウンドもきれいであった。例9 スチレン、ブチルアクリレート及びイタコン酸から調製したコポリマーラテッ
クスを水を用いて1%重量のポリマーに稀釈した。シリカ/チタニア/アルミナ
を被覆したポリエステル印刷版上に、画像を描き、その後乾燥した。印刷版を、
稀釈したインク溜め溶液で湿潤させ、次いでコットンウールを用いて印刷インク
でこすった。良好なインク画質の画像が迅速に形成され、バックグラウンドもき
れいであった。例10 一連のラテックス状ホモポリマーを、1%重量ポリマーになるように水に分散
させた。得られた液を用いて粒状化しかつアノード酸化した印刷版上に、絵筆を
用いて画像を描いた。一液に対して2個の画像を描き、一方は周囲温度で乾燥し
、他方は130℃で15分間加熱乾燥した。印刷版を、稀釈したインク溜め溶液
(1USガロンの水中のPrisco Alkaless 3000 3オンス
を更に水で1:20に稀釈)で湿潤させ、次いでコットンウールを用いて印刷イ
ンクでこすった。得られた画像を、画質及び印刷画像のインク付けスピードと関
連付けて、0〜5の点数に等級付けした(0は画像なし、5は最良)。点数3は
許容可能と考えられる。
版の加熱処理を必要としないが、5℃より高いTgのポリマーは、許容可能なイ
ンク画像を得るのに加熱を要することがわかった。例11 同様の実験を、Autotype Omega E−Zポリエステル印刷版を
用いて実施したが、さらに明瞭な違いを示した。
処理し、粒状化しかつアノード酸化したアルミニウム印刷版上で評価した。結果
を次表に示す。
での処理はフィルム形成に効果を有することを示す。例13 各種分子量を有する一連のポリエステルイオノマーを、1重量%ポリマーにな
るように水に分散させ、粒状化しかつアノード酸化したアルミニウム印刷版及び
Autotype E−Zポリエステル印刷版上に描いた。
ネート−イソフタレート(B)、シクロヘキサンジメタノール及びジオールから
調製した。(A):(B)のモル比をそれぞれ42:8の一定比率にした。シク
ロヘキサンジメタノールとジオールのモル%を変動させて、一連の異なる分子量
のポリマーとした。適用後、試料を乾燥し、次いで印刷版を湿潤させ、次いでコ
ットンウールを用いてプリンターインクでこすった。点数(例10で示した)を
次表に示す。明らかに分子量との関連はなかった。
連の非コアーシェルラテックスと比較した。これらのラテックスを、1重量%ポ
リマーになるように水に分散させ、粒状化しかつアノード酸化したアルミニウム
印刷版及びポリビニルホスホン酸後処理アルミニウム印刷版上に描いた。この印
刷版を用いて例13のように印刷した。結果を次表に示す。
レート(モノマーのモル%89/2/9) BAB1は、ブチルアクリレート/アリルメタクリレート/ブチルメタクリレー
ト(89/2/9) BAH1は、ブチルアクリレート/アリルメタクリレート/ヒドロキシプロピル
メタクリレート(89/2/9) BA1は、ブチルアクリレート/アリルメタクリレート/(98/2) BAG2は、ブチルアクリレート/アリルメタクリレート(98/2)−グリシ
ジルメタクリレート(10) BAB2は、ブチルアクリレート/アリルメタクリレート(98/2)−ブチル
メタクリレート(10) BAH2は、ブチルアクリレート/アリルメタクリレート(98/2)−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート(10) BAG2は、ブチルアクリレート/アリルメタクリレート(98/2)−グリシ
ジルメタクリレート(30) 前表から、非コアーシェルラテックスポリマーは、それらのコアーシェル対応
物より遥かに良好であることが明らかである。例17 The Dow Chemical Companyから供給されたDowf
ax 2A1は、ドデシル(スルホフェノキシ)ベンゼンスルホン酸二ナトリウ
ム塩であった。これは、ポリマー乳剤用の典型的な分散剤であり、市販の乳剤中
に存在することが多い。
剤中に存在した。 したがって、Dowfax 2A1を、ラテックス試料中に存在する濃度と等
価濃度になるように水で調製した。粒状化されかつアノード酸化されたアルミニ
ウム印刷版及びAutotype E−Zポリエステル印刷版を用いて、例10
に述べた方法で以下の結果を得た。結果を次表に示す。
ある。それ自身の界面活性剤が得られた効果の原因ではないことは明らかである
。例16 例10に述べた方法で、ラテックスポリマーと、溶液状のそれらと等価のポリ
マーを比較し、結果を次表に示す。
Autotype印刷版について有利であることは明らかである。 前記例において水性ポリマー乳剤を用いて調製した印刷版の利点は以下の通り
である: (i)これらの印刷版は処理を要しない。 (ii)水性乳剤は安価であり、容易に市販品が得られ、各種のインクジェット
装置のいずれにも適応するように配合できる。 (iii)ポリマー溶液を用いて製造した印刷版と比較して、本発明により製造
した印刷版によれば、より良好な画質が得らる。 (iv)長期にわたる印刷が可能である。
Claims (10)
- 【請求項1】 乳化重合により調製した有機ポリマーの水性乳剤を用いて、
好ましくはインクジェットにより親水性支持体表面上に所望画像を付着させるこ
とにより、前記表面上に親油性画像を形成することを含み、前記ポリマーがフィ
ルム形成性でありかつ印刷版表面に接着して親油性フィルムを形成する、リソグ
ラフィ印刷版の製造方法。 - 【請求項2】 前記ポリマーが、親水性支持体にポリマーを結合させる官能
基を有する請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 前記ポリマーが、約105℃以下のガラス転移温度を有する
請求項1又は2記載の製造方法。 - 【請求項4】 前記ポリマーが、5℃より高いガラス転移温度を有し、かつ
印刷版に付着後、フィルム形成を助けるため熱処理に付される請求項3記載の製
造方法。 - 【請求項5】 前記乳剤が、非コアーシェル系である請求項1〜4のいずれ
かに記載の製造方法。 - 【請求項6】 乳化重合により調製しそして水性ポリマー乳剤から凝集した
ポリマーの親油性フィルムを含む画像をその上に付着した親水性支持体を含んで
なる印刷版。 - 【請求項7】 前記ポリマーが、支持体表面にポリマーを結合させる官能基
を含有する請求項6記載の印刷版。 - 【請求項8】 前記ポリマーが、1種以上のエチレン系不飽和モノマーのポ
リマー、ポリエステル又はポリウレタンである請求項6又は7記載の印刷版。 - 【請求項9】 前記ポリマーの分子量が、10,000〜100,000、
好ましくは約15,000〜40,000の範囲内である請求項8記載の印刷版
。 - 【請求項10】 乳化重合により調製され、そのガラス転移温度が印刷条件
下で脆性ではないような温度、好ましくは105℃以下であるポリマーの水性乳
剤から付着させた、凝集ポリマーの親油性フィルムを含む画像をその上に付着さ
せた印刷版を用いる印刷方法。
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