JP2004066548A - Layered structure, its manufacturing method, lithographic printing plate material, its manufacturing method, and printing machine - Google Patents

Layered structure, its manufacturing method, lithographic printing plate material, its manufacturing method, and printing machine Download PDF

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JP2004066548A
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Yasuharu Suda
須田 康晴
Toyoo Ofuji
大藤 豊士
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a layer structure having a photocatalyst layer including a photocatalyst having an improved capacity of decomposing an organic compound under a heating atmosphere and a hydrophilizing capacity of the photocatalyst. <P>SOLUTION: This layered structure 5 has the photocatalyst layer 3 including the photocatalyst and simultaneously demonstrates both the decomposing performance of the organic compound existing on the surface of the photocatalyst layer 3 and the hydrophilizing performance of the surface of the photocatalyst layer 3 through the irradiation of an active ray having an energy larger than the band gap energy of the photocatalyst. By providing a water-holding layer 2 containing a water holding function between a substrate 1 and the layer 3, the photocatalysis performance under heating atmosphere is enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒を含む層状構成物及びその製造方法、そして、前記層状構成物を有する再生使用可能な平版印刷用版材及びその製造方法並びに印刷機に関する。
【0002】
【従来の技術】
印刷技術一般として、昨今、印刷工程のデジタル化が進行しつつある。これは、パソコンで画像,原稿を作製したり、スキャナ等で画像を読み込んだりすることにより当該画像データをデジタル化し、このデジタルデータから直接印刷用版を作製するというものである。このことによって、印刷工程全体の省力化が図れるとともに、高精細な印刷を行なうことが容易になる。
【0003】
本発明者らは、特開2000−62334号公報において、上記のような印刷工程のデジタル化に対応しつつ再利用を可能とする印刷用版材及びその再生方法を提案した。
すなわち、印刷用版材として基材上に酸化チタン光触媒を含むコート層を形成したものを利用し、版作製時の初期状態においては、コート層表面が疎水性を示す状態に調整しておき、この表面に、上記のデジタルデータに基づいて酸化チタン光触媒のバンドギャップエネルギーよりも高いエネルギーをもつ波長の光(紫外線)を照射し、表面の一部を、親水性を示す表面に変換して疎水性の画線部と親水性の非画線部とからなる版を作製する。そして、印刷終了後には、エネルギー束の照射又は化成処理を複合あるいは単独で施すことにより、コート層表面の全面が再び疎水性を示す版作製時の初期状態となるように変換している。
【0004】
また、本発明者らは、特開2000−62335号公報において、上記の版材表面にオクタデシルトリメトシシラン等の化合物を塗布することにより、当該表面を、疎水性を示す状態に調整し、印刷終了後には、前記化合物を再び塗布し、コート層表面が再び疎水性を示す版作製時の初期状態となるように変換する技術も提案している。
【0005】
さらに、光触媒をシリカまたはシリコンと共存させることで、高度の親水性を発現したり、その親水性を長時間にわたり維持したりする技術も提案されている。
例えば、特許第2756474号公報には、基材の表面に酸化チタンなどの光触媒とシリカとを含む光触媒成皮膜が接合された複合材、さらに、基材の表面に光触媒材料の粒子が均一に分散されたシリコンからなる光触媒性皮膜が接合された複合材が開示されている。この複合材は、光励起によって親水化させた場合に、複合材表面は、室内微弱照明下、又は暗所において長期にわたり良好な親水性を維持する特徴を有している。
【0006】
また、特許第3077199号公報には、基材の表面に酸化チタンなどの光触媒粒子、シリカ微粒子、およびシリカまたはシリコンの前駆体からなり、光励起により親水化する組成物が開示されている。この組成物は、表面を高度の親水性にし、且つ維持することを可能にする特徴を有している。
さらに、特許第3087682号公報には、基材の表面に、アクリルシリコン樹脂層を介して酸化チタンなどの光触媒性酸化物を含有する層、あるいは光触媒性酸化物層とシリカとを含有する層、あるいは光触媒性酸化物とシリコンとを含有する層が形成された光触媒性の親水性部材が開示されている。この親水性部材は、光励起に応じて高度の親水性を呈し、表面層が基材に強固に固定される特徴を有している。
【0007】
ところで、光触媒性能と雰囲気温度の関係について、例えば特開2002−79774号公報には、「光触媒能を有する物質」の極性変換の速度や変化度の特異的な温度依存性を利用して感度と識別性とを向上させた印刷方法、それを具現する原版及び装置が開示されている。具体的には、光触媒能を有する印刷用原版に疎水性物質の層を一様に設けた後、前記原版表面を40〜200℃の温度への加熱と活性光による照射とによって、親水性領域と疎水性領域の像様分布を形成させるというものである。すなわち、上記公報の第1図には、エネルギー強度1.3mW/cmの紫外線(活性光)を二酸化チタン表面に照射したときに、表面の水に対する接触角が5°になるのに要する時間を測定した結果、常温(室温)では約280秒を要する親水化が、60℃では約100秒に短縮され、さらに120℃では約20秒に短縮されることが開示されている。このように、上記公報には、温度効果を利用して親水化速度が高められることが開示されている。また、この公報では光触媒能を有する物質として、TiO,RTiO,AB2−x3−x10,SnO,ZrO,Bi,ZnO及びFeOが開示され、また、光触媒能を有する層と支持体との間に断熱層が設けられていることが開示されている。この断熱層としては有機性の高分子材料および無機性のゾルゲル変換性材料から選ばれる結合材料が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、光触媒を含む層状構成物を有する平版印刷用版材への画像書き込み及び画像履歴消去に関する研究を行なううち、実用レベルの画像書き込み速度を得られる程度の照度をもつ活性光で画像を書き込むと、版面温度が上昇することを確認した。そして、このような版面の昇温状態においては上記の特開2002−79774号公報に開示された印刷用原版の構成では、加熱下における活性光照射により必ずしも光触媒の親水化機能が高められず、むしろ逆に光触媒の親水化機能が低下する場合もあることを確認した。
【0009】
そこで、本発明者らは、昇温状態において確実に光触媒性能、すなわち有機系化合物を分解する性能と、光触媒自身が親水化する性能とをともに著しく向上させるための必須の因子を見出すため鋭意研究を重ねた。
すなわち、本発明は、光触媒を含む光触媒層を有し、加熱雰囲気下において前記光触媒のバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーをもつ活性光を前記光触媒層表面に照射することで前記光触媒層表面を速やかに親水化できるようにした、層状構成物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
また、前記層状構成物を有し、加熱雰囲気下において前記活性光を用いて、小さな光照射エネルギーで版材表面に速やかに画像を書き込み、湿式現像処理なしで版を作製できるようにするとともに、印刷終了後は、上記と同様に小さな光照射エネルギーで速やかに版の履歴を消去して版を再生できるようにした、平版印刷用版材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
さらに、前記平版印刷用版材を装着したまま版の作製及び再生が可能な印刷機を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するために以下の手段をとった。
すなわち、本発明の層状構成物は、光触媒を含む光触媒層を有し、該光触媒のバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーをもつ光(以下、本発明の光触媒に触媒活性を発現させる有効なエネルギーを持つ光を活性光と呼ぶこととする)を照射することにより、該光触媒層表面に存在する有機系化合物を分解する性能と、該光触媒層表面が親水化する性能とを同時に発現する層状構成物であって、基材と該光触媒層との間に、蓄水機能を有する物質を含む蓄水層をそなえていることを特徴としている。
【0013】
このように構成することで、加熱雰囲気下において、前記有機系化合物を分解する性能と、光触媒を含む層表面が親水化する性能とが供に著しく向上する。
また、上記の蓄水機能を有する物質は、シリカ系化合物であることが好ましい。
さらに、該光触媒は、酸化チタン光触媒又は可視光応答型酸化チタン光触媒であることが好ましい。
【0014】
なお、ここで言う可視光応答型酸化チタン光触媒とは、酸化チタン光触媒をベースとして、酸化チタン光触媒に本来含有される元素以外の金属元素または非金属元素をドーピングまたは担持したもの、あるいは酸化チタン光触媒のTi元素とO元素の比率を化学量論的比率、即ちTi原子1に対して酸素原子2の比率からずらしたもの、などを言う。
【0015】
また、酸化チタン光触媒は、例えばアナターゼ型結晶を有する場合、バンドギャップエネルギーは3.2eVで、光の波長としては380nm以下波長の光が活性光であるが、この可視光応答型酸化チタン光触媒は、前記バンドギャップ内に不純物準位を形成することでバンドギャップエネルギーを低下させ、波長600nm以下の光を活性光として利用することが可能である。
【0016】
本発明の層状構成物の製造方法は、上記の層状構成物を製造する方法であって、該基材上に該蓄水層を形成した後、該蓄水層上に該光触媒層を形成することを特徴としている。
本発明の平版印刷用版材は、上記の層状構成物を有し、加熱雰囲気下において該光触媒層表面に該活性光が照射されることにより画像書き込み及び画像履歴消去が速やかに行なわれ、再生使用されることを特徴としている。
【0017】
光触媒を用いた平版印刷用版材に活性光により画像を書き込む場合、実用的な書き込み時間内に書き込み操作を終了させるためには、画像書き込みに用いる光の照度を高めて疎水性−親水性の変換を短時間でおこなう必要がある。
このような実用的な書き込みが可能な照度の光を照射すると、版面の温度上昇が観測される。したがって、本発明でいう「加熱雰囲気下」、あるいは「昇温状態」とは、版面を加熱させるための装置を用いてあらためて版面に加熱操作を加える場合だけでなく、前記書き込み工程のように、版作製および版再生の各工程において必要な操作を行なうだけで版面温度が上昇する状況も含まれていることは言うまでも無い。
【0018】
また、上記の画像書き込み時及び画像履歴消去時には、該光触媒層表面の特性が疎水性から親水性に変換されることが好ましい。
すなわち、平版印刷版の表面に活性光を照射することにより、その照射面を疎水性から親水性に変換することが可能である。これは、光触媒が親水化する作用あるいは光触媒が親水化する作用と、光触媒が有機系化合物を分解する作用との両者の作用によるものである。
【0019】
そして、親水性に変換された版面は湿し水が優先的に付着し、疎水性インキが付着しない非画線部として機能する。一方、活性光が照射されなかった版面は疎水性であり、疎水性インキが優先的に付着し、湿し水が付着しない画線部として機能する。
さらに、印刷終了後の版の再生において、版面に付着したインキ,紙粉等を洗浄・除去した後、版面の全面に活性光を照射することにより、版面の全面を均一に親水性にして版の履歴(画像履歴)を消去する。
【0020】
また、該活性光は、波長600nm以下の光であることが好ましい。さらに好ましくは波長500nm以下の光を用いるのが良い。このような活性光が照射されることにより、前記のように光触媒層の表面、すなわち平版印刷用版材の表面(版面)は疎水性から親水性へ変換される。
そして、該光触媒層表面に光又は電気のエネルギー束が単独あるいは複数組み合わされて照射されること、及び、該光触媒層表面に摩擦が加えられること、及び、該光触媒層表面と相互作用する有機系化合物が該光触媒層表面に供給されること、の何れかによって該光触媒層表面が疎水化されることが好ましい(請求項8)。このように、印刷終了後に親水化された版面の全面を疎水性に変換することにより版を再生することが可能となる。
【0021】
本発明の平版印刷用版材の製造方法は、上記の平版印刷用版材を製造する方法であって、該基材上に該蓄水層を形成した後、該蓄水層上に該光触媒層を形成することを特徴としている。
本発明の印刷機は、上記の平版印刷用版材が取り付けられる版胴と、該光触媒層表面を疎水化する疎水化装置と、上記の疎水化された光触媒層表面に600nm以下の活性光を照射して画像を書き込む画像書き込み装置と、印刷終了後に、該光触媒層表面に塗布されたインキを除去する版クリーニング装置と、該インキの除去後、該光触媒層表面に該活性光を照射することにより該光触媒層表面を親水化して該光触媒層表面の画像履歴を消去する画像履歴消去装置と、該活性光照射時に該光触媒層表面を加熱する加熱装置とをそなえていることを特徴としている。
【0022】
また、該加熱装置は、光照射により該光触媒層表面を加熱することが好ましい。あるいは、該加熱装置は、電熱により該光触媒層表面を加熱することが好ましい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
図1及び図2は、本発明の第1実施形態にかかる層状構成物を示すもので、図1はその層状構成物の表面が疎水性を示している場合の模式的な断面図、図2はその層状構成物の表面が親水性を示している場合の模式的な断面図である。
【0024】
図1に示すように、層状構成物5は、基材(あるいは支持体)1と、蓄水機能を有する物質を含む蓄水層(以下、単に蓄水層という)2と、光触媒を含む光触媒層(以下、単に光触媒層という)3とから基本的に構成されている。
基材1は、アルミニウムやステンレス等の金属,ポリマーフィルム等により構成されている。ただし、基材1は、アルミニウムやステンレス等の金属あるいはポリマーフィルムに限定されるものではなく、光触媒層3を実用に供する際に必要とされる特性、例えばこれらに限るものではないが、基材の柔軟性,表面硬度,熱伝導性,電気伝導性,耐久性等の特性、に応じて選定すればよい。
【0025】
蓄水層2は、基材1表面上に形成されている。なお、図1及び図2では、蓄水層2は光触媒層3と接するように形成されているが、必ずしも接している必要はなく、基材1と光触媒層3との間に設けられていれば良い。
また、蓄水層2に含まれる蓄水機能を有する物質としては、特にシリカ系化合物が好ましい。具体的には、シリカ皮膜,有機ケイ素化合物,水ガラス等のシリカ皮膜を形成可能なシリカ皮膜前駆体、あるいはシリカ微粒子やシリカ微粒子を形成可能なシリカ微粒子前駆体等が好ましい。なお、蓄水機能を有する物質が微粒子の場合は、親水性のバインダを用いて成膜するのが好ましい。
【0026】
また、基材1と蓄水層2とを確実に付着させる、あるいは、基材1と蓄水層2との密着性を向上させるために、必要に応じて基材1と蓄水層2との間にアンダーコート層(図示省略)を設けても良い。なお、アンダーコート層を設ける場合は、例えば、シリカ(SiO),シリコン樹脂,シリコンゴム等のシリコン系化合物がその材料として利用することが好ましい。また、このうち特にシリコン樹脂を利用する場合は、シリコンアルキド,シリコンウレタン,シリコンエポキシ,シリコンアクリル,シリコンポリエステル等を使用することが好ましい。
【0027】
さらに、蓄水層2には、後述する光触媒層3の形成のために加熱処理する際に、基材1から不純物が熱拡散して光触媒層3に混入し、光触媒活性を低下させることを防ぐ効果もある。また、蓄水層2は、基材1がポリマーフィルム等で形成されている場合には、基材1を保護する効果もある。
ところで、蓄水層2が光触媒層3上に設けられている場合であっても、あるいは光触媒層3の内部に蓄水機能を有する物質が含まれる場合であっても、常温時の光触媒活性よりも加熱雰囲気下における光触媒活性の方が高くなることが確認された。
【0028】
しかしながら、蓄水層2が光触媒層3の上の層として設けられている場合や、光触媒層3内部に蓄水機能を有する物質が含まれる場合は、光触媒が表面に露出する比率が減少するため、本実施形態のように蓄水層2が基材1と光触媒層3との間に中間層として設けられている場合に比べて光触媒活性は低下する。
したがって、まず常温において高い光触媒活性を有する層状構成物5を形成し、さらに加熱雰囲気において前記光触媒活性をより高めることを狙って蓄水機能を有する物質を光触媒と共存させる場合は、本実施形態のように、光触媒層3を最上層(最表面層)とし、基材1と光触媒層3との間に蓄水層2を設けることが好ましいことは言うまでもない。
【0029】
このように基材1と光触媒層3との間に蓄水層2を設けることにより加熱下における光触媒活性が向上される理由は、以下のように推定される。
すなわち、光触媒に活性光が照射されると、光触媒は電子と正孔を生成し、さらにその正孔が光触媒層3表面の吸着水分子と反応してOHラジカル(ヒドロキシラジカル)を生成すると言われており、このOHラジカルが有機系化合物を酸化分解するとされている。従って、加熱雰囲気下では通常は水の吸着量は低減し、また、大気中の水分子量も低減するため、OHラジカル生成に必要な水分子量が不足してしまい、結果としてOHラジカル生成量が低減し、光触媒の有機系物質分解性能が低下することになる。そこで、蓄水機能を有する物質を光触媒近傍に共存させることで、加熱雰囲気において蓄水機能を有する物質から光触媒に水分子が充分に供給されるのでOHラジカルが多量に発生し、また酸化分解反応自体が加熱により促進されるため、結果として有機物分解性能が向上するものと推定される。
【0030】
このように加熱雰囲気下における光触媒の作用を高めることにより、前記光触媒層3を有する層状構成物5を平版印刷用版材として用いた場合は、活性光による版面への画像書き込み時に活性光照射部分を加熱することにより、あるいは活性光自身のエネルギーで版面が加熱されることにより、疎水性から親水性への変換に要する活性光の照射エネルギー(以下、親水化エネルギーという)を低減することができる。これにより、書き込み速度を早めて製版時間を短縮したり、画像書き込み装置の出力を下げて書き込み装置コストを低減したりすることが可能となる。また、版面の画像履歴を消去する際にも、版面の昇温と活性光照射とを同時に行なうことで履歴消去に要する活性光の照射エネルギーを低減させることが可能となり、履歴消去時間の短縮あるいは履歴消去装置の低出力化(即ち、製造コストの低減)が可能となる。
【0031】
光触媒層3は、蓄水層2上に形成されている。そして、この光触媒層3表面は、光触媒のバンドギャップエネルギーよりも高いエネルギーをもつ活性光を照射することによって、光触媒層3表面に付着している有機系化合物を分解すると同時に、光触媒自身が高い親水性を示すようになる。
本発明の特徴の1つは、前記活性光が波長600nm以下の光である光触媒を用いて光触媒層3を形成していることである。つまり、光触媒層3に波長600nm以下の光を照射することにより、光触媒層3表面が有機系化合物を分解すると同時に、高い親水性を示すようになっている。
【0032】
本来、光触媒はバンドギャップよりも高いエネルギーをもつ光を照射しなければ光触媒活性を示さない。例えばアナターゼ型酸化チタン光触媒では、バンドギャップエネルギーが3.2eVもあるため、波長380nm以下の紫外線にしか応答しない。本発明では、このバンドギャップ間に新たな準位を形成することで波長600nm以下の光に応答する光触媒を用いている。なお、ここでいう波長600nm以下の光の中には紫外線も含まれるが、本発明の光触媒においては活性光の中に紫外線が含まれていてもいなくても同様に作動することが特徴である。
【0033】
また、このような波長600nm以下の光に応答する光触媒の製造方法としては、公知の方法を用いればよい。例えば、特開2001−207082号公報には、窒素原子をドーピングした可視光応答型光触媒、また、特開2001−205104号公報には、クロム原子および窒素原子をドーピングした可視光応答型光触媒が開示されている。さらに、特開平11−197512号公報には、クロム等の金属イオンをイオン注入した可視光応答型光触媒が開示されている。この他にも、低温プラズマを利用した可視光応答型の光触媒や白金担持した可視光応答型の光触媒が公表されている。本発明の版材製造にあたっては、これら公知の方法で製造された可視光応答型光触媒(例えば、可視光応答型酸化チタン光触媒)を使用すれば良い。
【0034】
なお、酸化チタン光触媒としては、ルチル型,アナターゼ型,ブルッカイト型があるが、本実施形態においてはいずれも利用可能であり、これらの混合物を用いても良い。また、光触媒としては酸化チタン光触媒が好適であるが、これに限定されるものではなない。
また、光触媒層3には、親水特性を維持すること、あるいは光触媒層3の強度や蓄水層2との密着性を向上させることを目的として、次に示すような物質を添加しても良い。この物質としては、例えば、シリカ,シリカゾル,オルガノシラン,シリコン樹脂等のシリカ系化合物、また、ジルコニウム,アルミニウム,チタニウム等の金属酸化物又は金属水酸化物、さらにはフッ素系樹脂を挙げることができる。
【0035】
また、光触媒層2の膜厚は、0.005〜1μmの範囲内にあることが好ましい。というのは、膜厚があまりに小さければ、前記した性質を十分に生かすことが困難となるし、また、膜厚があまりに大きければ、光触媒層2がヒビ割れを起こし易くなり、耐刷性低下の要因となるためである。なお、このヒビ割れは、膜厚が10μmを越えるようなときに顕著に観察されるため、前記範囲を緩和するとしても10μmをその上限として認識する必要がある。また、実際上は0.03〜0.5μm程度の膜厚とするのがより好ましい。
【0036】
また、光触媒層2の形成方法としては、ゾル塗布法,有機チタネート法,スパッタリング法,CVD法,PVD法等を適宜選択して形成すれば良い。そして、これらの中でも、特にゾルゲル法は工程が簡単な点で好ましく、また、スパッタリング法は膜強度を高くできる点で好ましい。従って、層状構成物5を平版印刷用版材として用いる場合に、例えばスパッタリング法を用いて光触媒層3を形成すれば、高い耐刷性を得ることが可能である。
【0037】
また、ゾルゲル法を採用するのであれば、これに用いられるゾル中には、前記酸化チタン光触媒および光触媒層3の強度や蓄水層2との密着性を向上させる前記各種の物質の他に、溶剤,架橋剤,界面活性剤等を添加しても良い。なお、前記ゾルは、常温乾燥タイプでも加熱乾燥タイプでも良いが、後者の方がより好ましい。というのは、加熱により光触媒層3の強度を高めた方が、版の耐刷性を向上させるのに有利となるからである。
【0038】
また、波長600nm以下の光に応答する光触媒層3の上に、波長380nm以下の光に応答する光触媒層(図示省略)を保護層としてさらに設けたり、親水性を維持し易くしたりする目的でシリカ層(図示省略)を設けても良い。本発明でいう光触媒層3とは、上記のような層を含む場合もある。なお、光触媒層3とは、光触媒単体からなる層でも差し支えない。
【0039】
なお、前述したように、本発明においては、基本的に、光触媒層3を有する層状構成物5を平版印刷用版材として用いることができる。また、例えば基材1としてアルミニウムを用いる場合には、必要に応じて表面を陽極酸化するなどして荒らした、いわゆる砂目処理と呼ばれるような処理を施してさらに印刷に適する機能を向上させても良い。従って、前記光触媒層3を有する層状構成物5は、そのままで平版印刷用版材として使用することも可能であるし、前記砂目処理を施した基材1を使用しても良い。
【0040】
さらに、本発明の層状構造物は加熱雰囲気下において室温より著しく高い触媒活性を発現することから、特に加熱雰囲気下で使用される構造物、例えば煙突、の表面層に前記層状構成物5を用いれば、光触媒が汚れ成分中の有機系化合物を分解すると伴に、高い親水性を発現するために光触媒で分解できない無機系化合物の汚れは雨水で容易に流れ落ちるため、その外壁面を汚れにくくすることも可能となる。
【0041】
また、層状構成物5を平版印刷用版材として用いた場合に、光触媒層3を疎水化させる有機系化合物としては、版材表面(版面)に供給され、必要に応じて乾燥や加熱乾燥されるだけで、版面、即ち光触媒層3表面と反応又は強く相互作用して光触媒層3表面を疎水化させるとともに、光触媒の作用で分解されて光触媒層3表面から除去されるタイプが好ましい。このような有機系化合物としては、具体的には、有機チタン化合物,有機シラン化合物,イソシアナート系化合物,エポキシド系化合物が好ましい。これらの化合物は、親水性の光触媒層3表面に存在する水酸基と反応して表面に固定化されるため、原理的に光触媒層3表面に単分子層的な有機系化合物層(図示省略)を形成する。このように単分子層で光触媒層3表面を疎水化するため、活性光照射下における有機系化合物の分解が容易なものとなる。
【0042】
このような有機チタン化合物としては、1)テトラ−i−プロポキシチタン,テトラ−n−プロポキシチタン,テトラ−n−ブトキシチタン,テトラ−i−ブトキシチタン,テトラステアロキシチタン等のアルコキシチタン、2)トリーn−ブトキシチタンステアレート,イソプロポキシチタントリステアレート等のチタンアシレート、3)ジイソプロポキシチタンビスアセチルアセトネート,ジヒドロキシ・ビスラクタトチタン,チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコール等のチタンキレート、などがあるが、これらに限るものではない。
【0043】
また、有機シラン化合物としては、1)トリメチルメトキシシラン,トリメチルエトキシシラン,ジメチルジエトキシシラン,メチルトリメトキシシラン,テトラメトキシシラン,メチルトリエトキシシラン,テトラエトキシシラン,メチルジメトキシシラン,オクタデシルトリメトキシシラン,オクタデシルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン、2)トリメチルクロロシラン,ジメチルジクロロシラン,メチルトリクロロシラン,メチルジクロロシラン,ジメチルクロロシラン等のクロロシラン、3)ビニルトリクロロシラン,ビニルトリエトキシシラン,γ−クロロプロピルトリメトキシシラン,γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン,γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン,γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン,γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤、4)パーフロロアルキルトリメトキシシラン等のフロロアルキルシラン、などがあるが、これらに限るものではない。
【0044】
また、イソシアナート化合物としては、イソシアン酸ドデシル,イソシアン酸オクタデシルなどがあるが、これらに限るものではない。
さらに、エポキシド系化合としては、1,2−エポキシデカン,1,2−エポキシヘキサデカン,1,2−エポキシオクタデカンなどがあるが、これらに限るものではない。
【0045】
上記の有機系化合物は、常温で液体の場合は、ブレードコーティング,ロールコーティング,ディップコーティング等の方法で光触媒層3表面に塗布するか、スプレー等で微小液滴にして塗布すれば良い。また、分解温度以下の温度で加熱して気化させたり、超音波を利用した液体の霧化装置、いわゆるネブライザー等を用いて蒸気化させたりして、光触媒層3表面に吹き付けるなどの方法を用いても良い。さらに、有機系化合物の濃度や粘度等を調整することを目的に、他の液体に溶解して用いても良いことは言うまでもない。
【0046】
以下、本発明の層状構成物5を平版印刷用版材に適用した場合における版の作製方法と再生方法について説明する。従って、以下では、前記層状構成物5を平版印刷用版材5として説明する。なお、平版印刷用版材5を単に版材ともいい、また、表面に印刷用の画線部を形成された版材5については版(平版印刷用版)という。
【0047】
まず、版の作製方法について説明する。図4は、版の作製及び再生の概念図を示すものである。なお、以下において「版の作製」とは、版材5表面を疎水化した後、この版面の少なくとも一部をデジタルデータに基づいて活性光を照射して親水性非画線部を形成し、活性光が照射されなかった版面の疎水性部分と併せて、版面上に疎水性画線部と親水性非画線部とからなる潜像を形成することを言うものとする。
【0048】
まず、版面(即ち、光触媒層3表面)に前記活性光を照射し、版の表面全体を水の接触角が10°以下の親水性表面とし、図2に示すような状態を現出させる。これによって版面の履歴を消去する〔図4(e)参照〕。
次に、光,電気等のエネルギー束を版面に照射する、あるいは摩擦等の機械的刺激を版面に加える、あるいは版面と相互作用する有機系化合物を版面に供給することで、光触媒特性を親水性から疎水性へ変換させて版全面を疎水化させる。図4(a)は、版全面を疎水化した状態を示している。ここでいう疎水性の版面とは図1に示すように水の接触角が50°以上、好ましくは80°以上の版面であり、印刷用の疎水性インキが容易に付着し、一方、湿し水の付着は困難な状態になっている。
【0049】
また、版面のこの状態を「版作製時の初期状態」という。なお、上記でいう「版作製時の初期状態」とは、実際上の印刷工程におけるその開始時とみなしてよい。より具体的にいえば、任意の画像に関して、それをデジタル化したデータが既に用意されていて、これを版面に書き込もうとするときの状態を指すものとみなせる。
【0050】
次に、上記疎水性状態となっている版面に対し、画像書き込み工程として、活性光により非画線部を書き込む。この非画線部は、画像に関するデジタルデータに準拠して、そのデータに対応するように行われる。なお、ここでいう非画線部とは水の接触角が10°以下の親水性の部分であり、湿し水が容易に付着し、一方、印刷用インキの付着は困難な状態になっている。
【0051】
親水性の非画線部を画像データに基づいて現出させる方法としては、版面に活性光を照射して、光触媒の作用で版面を親水化させる方法が用いられる。活性光が照射されなかった版面は疎水性のままであることから、版面上には疎水性画線部と親水性非画線部とからなる潜像が形成され、これにより版が作製される。ここでは、図4(b)に示すように、可視光、例えば波長405nmのバイオレットレーザを用いた書き込みヘッドによって非画線部を書き込み、疎水性の版面に非画線部を形成するようにしている。
【0052】
なお、親水性の非画線部を画像データに基づいて現出させる方法としては、波長405nmのバイオレットレーザを用いる書き込みヘッド以外に、例えばベイシスプリント社(ドイツ)が発表しているUVセッター710に用いられているUV光源とマイクロミラーとを用いた書き込みヘッドなど、活性光を用いて画像を書き込めるシステムであれば、書き込み装置として使用できることはいうまでもない。
【0053】
また、この画像書込みの際に、版面を昇温することで、より高速での画像書込み、あるいは、より小さな活性光照射エネルギーでの画像書込みが可能になる。なお、版面の加熱手段としては、例えば図4(b)に示すように、光を照射すれば良い。このように光照射で加熱する場合、加熱の効率を考慮すると赤外線IR(近赤外線を含む)を用いるのが好ましい。また、版面の加熱手段として電熱による加熱でも良いことは言うまでもない。さらに、画像書込みに用いられる活性光の照射だけで版面が加熱され、画像書込みが速やかに行なわれるための適切な温度まで版面が昇温される場合は、前記の加熱手段を用いる必要がないことは言うまでもない。
【0054】
このようにして、図4(c)に示すように、版面への画線部と非画線部との形成が完了し、印刷可能な状態となる。
そして、版面に湿し水及び印刷用の疎水性インキと湿し水とを混合した、いわゆる乳化インキを塗布する。これにより、例えば図5に示すような版が作製されたことになる。
【0055】
この図5において、網掛けされた部分は、前記疎水性の画線部3bに、疎水性インキが付着した状態を示している。残りの白地の部分、即ち親水性の非画線部3aには、湿し水が優先的に付着する一方、疎水性インキははじかれて付着しなかった状態を示している。このように絵柄(画像)が浮かび上がることにより、版材5は版としての機能を有することになる。この後、通常の印刷工程を実行し、これを終了させる。
【0056】
次に、版の再生方法について説明する。なお、「版の再生」とは、少なくとも一部が疎水性を示し、残りが親水性を示す版面を、全面均一に親水化した後、この親水性の版面に、光,電気等のエネルギー束を単独あるいは複数組み合わせて版面に照射する、あるいは摩擦等の機械的刺激を版面に加える、あるいは版面と相互作用する有機系化合物を版面に供給することで、光触媒特性を親水性から疎水性へ変換させ、再び「版作製時の初期状態」に復活させることをいうものとする。
【0057】
まず、図4(d)に示すように、インキ除去工程として、印刷終了後の版面に付着したインキ,湿し水,紙粉等を除去する。この方法としては、版面へのインキ供給を止めて刷り減らす方法、インキ拭き取り用の布状テープを巻き取る機構で版面のインキを拭き取る方法、インキ拭き取り用の布状物を巻きつけたローラで版面のインキを拭き取る方法、洗浄液をスプレーで版面に吹き付けてインキを洗浄する方法などを適宜用いれば良い。
【0058】
その後、少なくとも一部が疎水性を示す版面の全面に活性光を照射する。こうすることで、画線部を親水化して、版面全体を水の接触角が10°前後の親水性表面とすること、即ち図2に示す状態にすることが可能である。
前記活性光を照射することによって、版面に存在する疎水性の画線部が高い親水性を有する表面に変換するという特性は、酸化チタン光触媒または可視光応答型酸化チタン光触媒を用いることにより達成することができる。なお、ここでは、図4(e)に示すように、紫外線照射ランプ(UVランプ)を用い、紫外線照射により疎水性画線部を親水性に変換し、版面の全面を親水性にして、版の履歴を消去する場合を示している。この時、活性光照射と同時に、例えば図4(e)に示すように、IRランプを用いて赤外線の光を版面に照射したり、電熱による加熱装置を用いて版面を加熱したりすることで、より少ない活性光照射エネルギーで履歴消去が可能となる。
【0059】
次に、図4(a)に示すように、紫外線照射により全面親水性に回復した版面に、光,電気等のエネルギー束を単独あるいは複数組み合わせて版面に照射する、あるいは摩擦等の機械的刺激を版面に加える、あるいは版面と相互作用する有機系化合物を版面に供給することで、光触媒特性を親水性から疎水性へ変換させ、版作製時の初期状態に戻すことが可能である。
【0060】
以上説明したことをまとめて示しているのが図6に示したグラフである。これは、横軸に時間(あるいは操作)、縦軸に版材表面の水6の接触角(図1,図2参照)をとったグラフであって、本実施形態における版材5に関して、この版面の接触角(即ち、疎水、親水状態)が時間あるいは操作に伴ってどのように変化するかを示したものである。この図6において、一点鎖線は版面の非画線部を、実線は画線部を、各々示している。
【0061】
まず、版面に活性光を照射して水6の接触角が10°以下の高い親水性を示すようにしておく(時点a)。
そして、疎水化処理工程(Aの工程)として、光,電気等のエネルギー束を単独あるいは複数組み合わせて版面に照射する、あるいは摩擦等の機械的刺激を版面に加える、あるいは版面と相互作用する有機系化合物を版面に供給することで、光触媒特性を親水性から疎水性へ変換させる。疎水化による再生が終了した状態が「版作製時の初期状態」であり、この状態では版面の水6の接触角は50°以上、好ましくは80°以上である。
【0062】
次に、非画線部書き込み工程(Bの工程)として、疎水性の版面上に活性光で非画線部の書き込みを開始する(時点b)。こうすることによって、版面の活性光を照射された部分は光触媒の作用により疎水性から親水性へ変換して親水性の非画線部となる。即ち、版面の水6の接触角が10°以下となる。一方、活性光を照射していない版面は疎水性の状態を保つため、版面の活性光未照射部分は疎水性の画線部となり、版材5は版として機能することができるようになる。
【0063】
非画線部の書き込みが完了した後、印刷工程(Cの工程)として、印刷を開始する(時点c)。
印刷が終了すると、インキ除去工程(Dの工程)として、版面のインキ,汚れ等を除去する(時点d)。
そして、インキ除去完了後に、画線部の親水化工程(Eの工程)として、版面への活性光照射を開始する(時点e)。こうすることで、光触媒の作用により疎水性画線部は親水性非画線部に変換し、版面の全面は再び親水性に戻る。
【0064】
この後、次の疎水化処理工程(A′の工程)として、光,電気等のエネルギー束を単独あるいは複数組み合わせて版面に照射する、あるいは摩擦等の機械的刺激を版面に加える、あるいは版面と相互作用する有機系化合物を版面に供給することにより、「版作製時の初期状態」に戻り、この版材5は再利用に供されることになる(時点a′)。
【0065】
以下では、版材5の製造、そして、版の作製及び再生にかかわる、本願発明者らが確認したより具体的な実施例及び比較例について説明する。
〔A〕実施例
(1)光触媒調製
原料の硫酸チタン(和光純薬)に攪拌しながらアンモニア水を加えて、硫酸チタンの加水分解物を得た。この加水分解物をヌッチェを用いて濾過し、濾液の電気伝導度が2μS/cm以下になるまでイオン交換水で洗浄した。洗浄後、加水分解物を室温乾燥し、その後大気中において400℃で2時間焼成した。この焼成物を、まず乳鉢で祖粉砕し光触媒粉末を得た。
【0066】
(2)可視光活性の確認
前記光触媒粉末を0.2g採取し、密閉できるパイレックス(登録商標)ガラス製の円筒容器(容量500mL)の底に均一に広げた。次いで、反応容器内を脱気した後、高純度空気で置換した。その後、アセトンを反応容器内濃度が500ppmになるように注入し、25℃で吸着平行に達するまで暗所で10時間吸着させた。そして、日亜化学製の青色LED(主波長470nm)を照射し、アセトン及びCO量を島津製ガスクロマトグラフで追跡した結果、青色LED照射20時間でアセトンは無くなり、代わりにアセトンの化学量論比に一致するCOの発生が確認された。すなわち、前記光触媒粉末が波長470nmの光で触媒活性を示すことが確認できた。
【0067】
(3)平版印刷用版材の製造
(3−1)光触媒分散液及び基板1の準備
前記光触媒粉末をイオン交換水中に分散させ、固形分20重量パーセント(wt%)のスラリーとした。このスラリーにポリカルボン酸系分散剤を光触媒に対して1wt%添加した後、湿式ミル(商品名ダイノミルPILOT)で粉砕して光触媒分散液とした。
また、大きさが280×204mm、厚さが0.1mmのステンレス(SUS301)製の基材1を用意し、アルカリ脱脂処理し、版材の基板1とした。
【0068】
(3−2)蓄水層2の形成
LiO含有水ガラスLSS−35(日産化学工業製)を蒸留水でSiO固形分5wt%まで稀釈してSiOコーティング液を調製した。このSiOコーティング液を前記基板1にディップコートし、風乾後、500℃で1時間焼成し、SiO蓄水層2を形成した。SiO蓄水層2の厚みは約0.12μmであった。
【0069】
(3−3)光触媒層3の形成
前記光触媒分散液とテイカ株式会社製の酸化チタンコーティング剤TKC−301をTiOとして重量比6:4の割合で混合した液を前記SiO蓄水層2がコーティングされた基板1にディップコートし、風乾後、350℃で1時間焼成し、光触媒層3を形成し、平版印刷用版材5とした。光触媒層3の厚みは約0.1μmであった。版面について、協和界面科学製のCA−W型接触角計で水6の接触角を測定したところ、接触角は8°となり、十分な親水性を示した。
【0070】
(4)版面の疎水化
次に、1,2−エポキシドデカン(和光純薬)をイソパラフィン(商品名アイソパーL。エクソンモービル製)に溶解して1wt%溶液とした。そして、この1,2−エポキシドデカン溶液を版材表面にロールコートし、60℃で10分乾燥した。その後、前記接触角計で水6の接触角を測定したところ、接触角は83°となり、十分な疎水性を示し、前記版材5の表面が版作製時の初期状態になっていることを確認した。
【0071】
(5)版面温度変化に伴う親水化エネルギー変化の測定
前記疎水化された版材5の表面温度を変化させて、波長360nm,照度10mW/cmの活性光を照射し、上記のように版面が疎水化された状態から接触角が10°以下になるまでの活性光照射時間と活性光照度との積から親水化エネルギーを求める方法で、版面温度変化に伴う親水化エネルギーの変化を測定した。その測定結果を図3に示す。
【0072】
図3に実線で示すように、蓄水層2がある場合(TiO光触媒層3/SiO蓄水層2/ステンレス基板1)は、版面温度25℃における親水化エネルギーは0.1J/cmであるが、版面温度100℃では0.04J/cm、版面温度200℃では0.02J/cmであった。このように、版面温度を上げるほど親水化エネルギー(親水化に要する活性光照射エネルギー)が小さくてすむことがわかる。
【0073】
(6)画像書き込み
次に、波長360〜450nmの紫外線光を露光して画像(非画線部)の書き込みが可能なベイシスプリント社(ドイツ)が発表しているUVセッター710を用いて、前記疎水化処理した版面に画線率10%から100%までの10%刻みで網点画像を書き込んだ。書き込みの際には、活性光で画像を書き込む0.1秒前に版面に赤外線を照射して版面の温度を瞬間的に約240℃まで上昇させ、活性光で書き込む時の版面温度が200℃を少し越える温度になる条件で画像を書き込んだ。このUVセッター710の波長360nmの版面における照度は200mW/cmであることから、1エリアへの活性光照射時間は0.1秒、照射エネルギーとして0.02J/cmに設定した。
【0074】
1エリアの大きさは17mm×13mmであるため、大きさが280×204mmの版面への画像書き込み(画像エリアは272mm×195mm)には24秒を要した。書き込み終了後の版面の水6の接触角を前記接触角計で測定したところ、書き込んだ部分の接触角は8°で親水性の非画線部となり、書き込んでいない部分の接触角は83°で疎水性を保った画線部となっていることを確認した。
【0075】
(7)印刷
この版材を(株)アルファー技研の卓上オフセット印刷機ニューエースプロに取り付け、東洋インキ製のインキHYECOOB紅MZと三菱重工業製の湿し水リソフェロー1%溶液とを用いて、アイベスト紙に印刷速度3500枚/時にて印刷を開始した。印刷開始1枚目から紙面上には網点画像が印刷できた。
【0076】
(8)再生
次に、版の再生に係わる実施例を説明する。
印刷終了後、版面上に付着したインキ,湿し水,紙粉等をきれいに拭き取った版全面に赤外線を照射して、版面温度を瞬間的に約100℃まで上昇させた状態で、波長360nm,照度5mW/cmの紫外線を8秒照射した(照射エネルギーとして0.04J/cm)。その後、網点を書き込んでいた部分について直ちに前記接触角計で水6の接触角を測定したところ接触角は8°となり、版面は十分な親水性を示して、版の履歴を消去できたことを確認した。
【0077】
次に、前記1,2−エポキシドデカン溶液を版面にロールコートし、60℃で10分乾燥した後、前記接触角計で水6の接触角を測定したところ、接触角は84°となり、十分な疎水性を示し、前記版材5が「版作製時の初期状態」に戻り、版再生ができたことを確認した。
【0078】
〔B〕比較例
ステンレス基材1上に直接光触媒層3を形成した以外は、前記実施例と同様にして版材を製造した。即ち、蓄水層2を設けてないで版材を製造した。
【0079】
この比較例の版材について、上記実施例と同様にして版面温度に対する親水化エネルギーの変化を測定した。その測定結果を図3に示す。
図3に点線で示すように、蓄水層2がない場合(TiO光触媒層3/ステンレス基板1)、版面温度25℃における親水化エネルギーは0.15J/cmであるが、版面温度100℃では0.35J/cm、版面温度200℃では0.9J/cmであった。このように、版面温度を上げるほど大きな親水化エネルギー(親水化に要する活性光照射エネルギー)が必要となることがわかる。
【0080】
また、実施例と同様に、前記UVセッター710を用いて1エリアの露光時間0.1秒で画像書き込みを行なった(画像書き込みのtotal時間は24秒)。そして、書き込み終了後の版面の水6の接触角を前記接触角計で測定したところ、書き込んだ部分の接触角は68°で依然として疎水性が高く、この版を前記実施例と同様に(株)アルファー技研の卓上オフセット印刷機ニューエースプロに取り付け、東洋インキ製のインキHYECOOB紅MZと三菱重工業製の湿し水リソフェロー1%溶液とを用いて、アイベスト紙に印刷速度3500枚/時にて印刷したところ、本来非画線部となるべき部分にもインキが付着して、全面に紅インキが付着した、いわゆる“べた”の印刷しかできなかった。
【0081】
なお、上記の印刷および版の再生を印刷機上で行なうためには、図7に示すような印刷機10を用いるのが好ましい。
すなわち、この印刷機10は、版胴11を中心として、その周囲に版クリーニング装置12,画像書き込み装置13,版面の疎水化装置14,版面加熱装置15,親水化処理用活性光照射装置16,インキングローラ17,湿し水供給装置18,ブランケット胴19をそなえている。また、版材5が版胴11に巻き付けられて設置されている。
【0082】
印刷を終了した後の版の履歴消去と版再生の工程は、印刷機10において次のように行われる。
まず、版クリーニング装置12を版胴11に対して接した状態とし、版面上に付着したインキ,湿し水,紙粉等をきれいに拭き取る。なお、ここでは、版クリーニング装置12としてインキ拭き取り用の布状テープを巻き取る機構を有する装置を示しているが、これに限るものではない。
【0083】
その後、版クリーニング装置12を版胴11から脱離させ、版面加熱装置15により版面を加熱しながら親水化処理用活性光照射装置16で版全面に活性光を照射して版面を親水化する。なお、活性光としては、実施例では波長360nmの紫外線を用いたが、光触媒が波長400nm〜600nmの光でも活性を示す場合は、波長400nm〜600nmの光を用いても良い。
【0084】
そして、版面の疎水化装置14により、光,電気等のエネルギー束を単独あるいは複数組み合わせて版面に照射する、あるいは摩擦等の機械的刺激を版面に加える、あるいは版面と相互作用する有機系化合物を版面に供給することで、版面を疎水化する。なお、図7では、版面に有機系化合物を供給するローラ塗布装置を示しているが、もちろんこれに限るものではない。
【0085】
次に、予め用意された画像のデジタルデータに基づき、画像書き込み装置13により版面に活性光を照射して非画線部を書き込む。
画像を書き込んだ後、インキングローラ17,湿し水供給装置18,ブランケット胴19を版胴11に対して接する状態とし、紙20がブランケット胴19に接するようにする。そして、図7に示す矢印の方向にそれぞれ回転させることによって版面に湿し水及びインキを順次供給し、紙20に印刷を行なう。
【0086】
この印刷機10においては、印刷後の版面のクリーニング、活性光照射による画線部の消去、版面の疎水化、画像書き込みの版再生及び版作製にかかる一連の工程を、版材5を印刷機に取り付けたまま、印刷機10上で行なうことができる。これにより、印刷機10を停止することなく、また、版の交換作業を挟むことなく、連続的な印刷作業の実施を行なうことが可能になる。
【0087】
なお、この印刷機10では、版材5を版胴11に巻き付けるように構成しているが、これに限定されるものではなく、蓄水層2及び光触媒層3を、版胴11表面に直接設ける、即ち、版胴11と版材5とを一体に構成したものを用いても良いことはいうまでもない。
以上述べたように、本実施形態としての層状構成物5では、基材1と光触媒層3との間に、蓄水機能を有する物質を含む層2をそなえているので、その光触媒活性を加熱雰囲気下において大幅に向上させることができ、光触媒層3表面を速やかに親水化できる。
【0088】
したがって、上記の層状構成物5を平版印刷用版材に適用した場合、版材の再利用が可能になるという利点もさることながら、加熱雰囲気下において活性光で画像を書き込むことにより、画像書込み時間を短縮できる。あるいは、親水化に要する活性光照射エネルギーを小さくすることができるので、低出力の書き込み装置を使用することができ、装置コストを低減できる。
【0089】
また、加熱雰囲気下において活性光照射で版面の画像履歴を消去することにより、画像履歴消去時間を短縮できる。あるいは、上記と同様に、親水化に要する活性光照射エネルギーを小さくすることができるので、低出力の画像履歴消去装置を使用することができ、装置コストを低減できる。
このように加熱雰囲気下で高い光触媒活性を発現できることから、光触媒層3表面の特性を疎水性から親水性に変換(スイッチング)させることで、版を作製するにも、印刷後に版の再生工程で版の履歴を消去するにも、いずれにしても、これらを実現するための作業に時間がかからず、版作製および版再生のサイクルを迅速化できる利点を備えている。
【0090】
また、可視光を含む波長600nm以下の光を活性光として使用できることから、画像書き込みや履歴消去に可視光を使用することが可能であり、版材の取り扱いが容易である。
【0091】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の層状構成物によれば、加熱雰囲気下において高い光触媒活性を発現することができ、光触媒層表面を速やかに親水化できる。
したがって、前記層状構成物を平版印刷用版材に適用すれば、印刷工程に占める時間、特に画像書き込み時間と画像履歴消去時間とが大幅に短縮できるため、印刷準備時間の短縮ができる。
また、可視光〜紫外光の波長の光で画像書き込みができるため、書き込み装置の選択肢が広がるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての層状構成物を示すもので、その表面が疎水性を示している場合の模式的な断面図である。
【図2】本発明の一実施形態としての層状構成物を示すもので、その表面が親水性を示している場合の模式的な断面図である。
【図3】本発明の一実施形態としての層状構成物の版面温度に対する親水化エネルギーの変化を示すグラフであって、実線は「光触媒層/蓄水層/基板」の場合、点線は「光触媒層/基板」の場合を示す。
【図4】本発明の一実施形態にかかる平版印刷用版材を用いた版の作製及び再生の手順を示す概念図である。
【図5】本発明の一実施形態にかかる平版印刷用版材の一例を示す模式的な斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態にかかる平版印刷用版材の表面の水の接触角と時間(又は操作)との関係を示すグラフである。
【図7】本発明の一実施形態にかかる平版印刷用版材を用いた印刷及び版再生を行なう印刷機を模式的に示す図である。
【符号の説明】
1 基材
2 蓄水機能を有する物質を含む蓄水層(蓄水層)
3 光触媒を含む光触媒層(光触媒層)
3a 光触媒層(非画線部)
3b 光触媒層(画線部)
5 層状構成物,平版印刷用版材
6 水
10 印刷機
11 版胴
12 版クリーニング装置
13 画像書き込み装置
14 版面の疎水化装置
15 版面加熱装置
16 親水化処理用活性光照射装置
17 インキングローラ
18 湿し水供給装置
19 ブランケット胴
20 紙
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a layered component containing a photocatalyst and a method for producing the same, a recyclable lithographic printing plate having the layered component, a method for producing the same, and a printing machine.
[0002]
[Prior art]
As a general printing technique, digitization of a printing process is in progress. In this method, an image and a document are produced by a personal computer, or an image is read by a scanner or the like to digitize the image data, and a printing plate is produced directly from the digital data. This can save labor in the entire printing process and facilitate high-definition printing.
[0003]
The present inventors have proposed, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-62334, a printing plate material that can be reused while coping with the digitization of the printing process as described above, and a method of reproducing the printing plate material.
That is, using a coating material containing a titanium oxide photocatalyst formed on a substrate as a printing plate material, in the initial state at the time of plate production, the surface of the coating layer is adjusted to show a hydrophobic state, The surface is irradiated with light (ultraviolet light) having a wavelength higher than the band gap energy of the titanium oxide photocatalyst based on the above digital data, and a part of the surface is converted to a hydrophilic surface to make it hydrophobic. A plate composed of a non-image area and a hydrophilic image area is prepared. After the printing is completed, the irradiation of the energy flux or the chemical conversion treatment is performed in combination or alone to convert the entire surface of the coat layer to the initial state at the time of producing the hydrophobic plate again.
[0004]
Further, the present inventors disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-62335, by applying a compound such as octadecyltrimethosisilane to the surface of the plate material, adjusting the surface to a state showing hydrophobicity, and performing printing. After the completion, a technique has been proposed in which the compound is applied again to convert the surface of the coating layer to an initial state at the time of producing a plate showing hydrophobicity.
[0005]
Further, a technique has been proposed in which a photocatalyst is made to coexist with silica or silicon to exhibit a high degree of hydrophilicity or to maintain the hydrophilicity for a long time.
For example, Japanese Patent No. 2756474 discloses a composite material in which a photocatalyst coating film containing silica and a photocatalyst such as titanium oxide is bonded to the surface of a base material, and further, particles of the photocatalyst material are uniformly dispersed on the surface of the base material. A composite material having a bonded photocatalytic coating made of silicon is disclosed. When the composite material is hydrophilized by photoexcitation, the surface of the composite material has a characteristic of maintaining good hydrophilicity for a long period of time under weak indoor lighting or in a dark place.
[0006]
Further, Japanese Patent No. 3077199 discloses a composition comprising photocatalyst particles such as titanium oxide, silica fine particles, and a precursor of silica or silicon on the surface of a base material, and hydrophilized by photoexcitation. This composition has features that make it possible to make the surface highly hydrophilic and maintain it.
Furthermore, Japanese Patent No. 3087682 discloses that a layer containing a photocatalytic oxide such as titanium oxide or a layer containing a photocatalytic oxide layer and silica on the surface of a base material via an acrylic silicon resin layer, Alternatively, a photocatalytic hydrophilic member formed with a layer containing a photocatalytic oxide and silicon is disclosed. This hydrophilic member exhibits a high degree of hydrophilicity in response to light excitation, and has a feature that the surface layer is firmly fixed to the substrate.
[0007]
By the way, regarding the relationship between photocatalytic performance and ambient temperature, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-79774 discloses sensitivity and sensitivity utilizing the specific temperature dependency of the polarity conversion speed and change degree of the “substance having photocatalytic capability”. A printing method with improved discrimination, a master and an apparatus embodying the same are disclosed. Specifically, after uniformly providing a layer of a hydrophobic substance on a printing master having photocatalytic ability, the surface of the master is heated to a temperature of 40 to 200 ° C. and irradiated with active light to form a hydrophilic region. And an image-like distribution of hydrophobic regions. That is, FIG. 1 of the above publication shows that the energy intensity is 1.3 mW / cm. 2 As a result of measuring the time required for the surface to have a contact angle of 5 ° with water when the surface of titanium dioxide was irradiated with ultraviolet light (active light), the hydrophilicity required about 280 seconds at room temperature (room temperature) It is disclosed that at 60 ° C. it is reduced to about 100 seconds, and at 120 ° C. it is reduced to about 20 seconds. As described above, the publication discloses that the rate of hydrophilization can be increased by using the temperature effect. In this publication, TiO is used as a substance having photocatalytic ability. 2 , RTiO 3 , AB 2-x C x D 3-x E x O 10 , SnO 2 , ZrO 2 , Bi 2 O 3 , ZnO and FeO X And that a heat insulating layer is provided between the layer having photocatalytic ability and the support. As this heat insulating layer, a binding material selected from an organic polymer material and an inorganic sol-gel converting material is disclosed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors conducted research on image writing and image history erasing on a lithographic printing plate material having a layered composition containing a photocatalyst, and found that active light having illuminance sufficient to obtain a practical level of image writing speed was obtained. It was confirmed that when the image was written, the plate surface temperature increased. In such a state where the temperature of the printing plate is raised, in the configuration of the printing original plate disclosed in JP-A-2002-79774, the hydrophilicity of the photocatalyst is not necessarily enhanced by the activation light irradiation under heating. Rather, it was confirmed that the photocatalyst's hydrophilizing function could be reduced.
[0009]
Therefore, the present inventors have conducted intensive research to find out an essential factor for reliably improving both photocatalytic performance, that is, the performance of decomposing organic compounds and the performance of hydrolyzing the photocatalyst itself, at elevated temperatures. Was repeated.
That is, the present invention has a photocatalyst layer containing a photocatalyst, and irradiates the photocatalyst layer surface with active light having an energy larger than the bandgap energy of the photocatalyst under a heating atmosphere, so that the photocatalyst layer surface is promptly irradiated. An object of the present invention is to provide a layered component and a method for producing the same, which can be made hydrophilic.
[0010]
Also, having the layered composition, using the active light under a heating atmosphere, quickly write an image on the plate material surface with a small light irradiation energy, so that the plate can be manufactured without wet development processing, It is an object of the present invention to provide a lithographic printing plate material and a method for manufacturing the same, in which after the printing is completed, the history of the plate can be quickly erased with a small light irradiation energy so that the plate can be reproduced.
[0011]
Still another object of the present invention is to provide a printing press capable of producing and reproducing a plate while the lithographic printing plate material is mounted.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has taken the following means in order to solve the above-mentioned problems.
That is, the layered composition of the present invention has a photocatalyst layer containing a photocatalyst, and has light having an energy larger than the bandgap energy of the photocatalyst (hereinafter, having an effective energy that causes the photocatalyst of the present invention to exhibit catalytic activity). By irradiating the photocatalytic layer with organic compound present on the surface of the photocatalytic layer, and at the same time, the photocatalytic layer surface is rendered hydrophilic. In addition, a water storage layer containing a substance having a water storage function is provided between the substrate and the photocatalyst layer.
[0013]
With this configuration, the ability to decompose the organic compound and the ability to hydrophilize the surface of the layer containing the photocatalyst are significantly improved in a heated atmosphere.
Further, the substance having the water storage function is preferably a silica-based compound.
Further, the photocatalyst is preferably a titanium oxide photocatalyst or a visible light responsive titanium oxide photocatalyst.
[0014]
Here, the visible light responsive titanium oxide photocatalyst is a titanium oxide photocatalyst based on a titanium oxide photocatalyst doped or supported with a metal element or a nonmetal element other than the element originally contained in the titanium oxide photocatalyst, or a titanium oxide photocatalyst. In which the ratio of the Ti element to the O element is shifted from the stoichiometric ratio, that is, the ratio of 1 oxygen atom to 1 oxygen atom.
[0015]
When the titanium oxide photocatalyst has, for example, an anatase crystal, the bandgap energy is 3.2 eV, and light having a wavelength of 380 nm or less is active light. By forming an impurity level in the band gap, the band gap energy can be reduced, and light having a wavelength of 600 nm or less can be used as active light.
[0016]
The method for producing a layered component of the present invention is a method for producing the above layered component, wherein the water storage layer is formed on the substrate, and then the photocatalytic layer is formed on the water storage layer. It is characterized by:
The lithographic printing plate material of the present invention has the above-mentioned layered component, and when the surface of the photocatalyst layer is irradiated with the active light in a heating atmosphere, image writing and image history erasing are rapidly performed, and reproduction is performed. It is characterized by being used.
[0017]
When an image is written on a lithographic printing plate material using a photocatalyst by activating light, in order to finish the writing operation within a practical writing time, the illuminance of light used for image writing is increased to increase the hydrophobicity / hydrophilicity. The conversion needs to be done in a short time.
When light of such an illuminance that allows practical writing is applied, an increase in the temperature of the plate surface is observed. Therefore, the term `` under heating atmosphere '' or `` heated state '' in the present invention means not only a case where the plate surface is heated again by using a device for heating the plate surface, but also, as in the writing step, It goes without saying that a situation where the temperature of the plate surface is increased only by performing necessary operations in each step of plate production and plate reproduction is included.
[0018]
Further, at the time of writing the image and erasing the image history, it is preferable that the characteristics of the surface of the photocatalyst layer be changed from hydrophobic to hydrophilic.
That is, by irradiating the surface of the lithographic printing plate with active light, it is possible to convert the irradiated surface from hydrophobic to hydrophilic. This is due to both the action of hydrophilizing the photocatalyst or the action of hydrophilizing the photocatalyst, and the action of decomposing the organic compound by the photocatalyst.
[0019]
Then, the printing plate surface converted to hydrophilic functions as a non-image area where the dampening solution adheres preferentially and the hydrophobic ink does not adhere. On the other hand, the plate surface not irradiated with the active light is hydrophobic, and the hydrophobic ink preferentially adheres, and functions as an image portion to which the dampening solution does not adhere.
Further, in the reproduction of the printing plate after printing, the ink and paper powder attached to the printing plate surface are washed and removed, and then the entire printing surface is irradiated with actinic light to make the entire printing surface uniformly hydrophilic. History (image history) is deleted.
[0020]
Preferably, the active light is light having a wavelength of 600 nm or less. More preferably, light having a wavelength of 500 nm or less is used. By irradiating such actinic light, the surface of the photocatalytic layer, that is, the surface (plate surface) of the lithographic printing plate material is converted from hydrophobic to hydrophilic as described above.
The photocatalytic layer surface is irradiated with light or electric energy flux alone or in combination, and the photocatalytic layer surface is subjected to friction, and an organic system interacting with the photocatalytic layer surface. It is preferable that the surface of the photocatalyst layer is hydrophobized by either of the following: supplying a compound to the surface of the photocatalyst layer (claim 8). In this way, it is possible to reproduce the plate by converting the entire surface of the plate surface that has been hydrophilized to hydrophobic after printing.
[0021]
The method for producing a lithographic printing plate material according to the present invention is a method for producing the lithographic printing plate material described above, wherein after forming the water storage layer on the substrate, the photocatalyst is formed on the water storage layer. It is characterized by forming a layer.
The printing press of the present invention includes a plate cylinder on which the lithographic printing plate material is mounted, a hydrophobizing device for hydrophobizing the photocatalyst layer surface, and an active light of 600 nm or less applied to the hydrophobized photocatalyst layer surface. An image writing device for writing an image by irradiation, a plate cleaning device for removing ink applied to the surface of the photocatalyst layer after printing, and irradiating the surface of the photocatalyst layer with the active light after removing the ink. And a heating device for heating the surface of the photocatalyst layer when irradiating with the active light, and an image history erasing device for erasing the surface of the photocatalyst layer by hydrophilizing the surface of the photocatalyst layer.
[0022]
Further, it is preferable that the heating device heats the photocatalytic layer surface by light irradiation. Alternatively, the heating device preferably heats the photocatalytic layer surface by electric heating.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a layered structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view when the surface of the layered structure shows hydrophobicity. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in the case where the surface of the layered structure shows hydrophilicity.
[0024]
As shown in FIG. 1, a layered structure 5 includes a base material (or support) 1, a water storage layer (hereinafter simply referred to as a water storage layer) 2 containing a substance having a water storage function, and a photocatalyst including a photocatalyst. And a layer (hereinafter simply referred to as a photocatalyst layer) 3.
The substrate 1 is made of a metal such as aluminum or stainless steel, a polymer film, or the like. However, the substrate 1 is not limited to a metal such as aluminum or stainless steel, or a polymer film, and is not limited to the properties required when the photocatalyst layer 3 is put to practical use. May be selected according to the properties such as flexibility, surface hardness, thermal conductivity, electrical conductivity, and durability.
[0025]
The water storage layer 2 is formed on the surface of the substrate 1. In FIGS. 1 and 2, the water storage layer 2 is formed so as to be in contact with the photocatalyst layer 3. However, the water storage layer 2 is not necessarily in contact with the photocatalyst layer 3 and may be provided between the base material 1 and the photocatalyst layer 3. Good.
As the substance having a water storage function contained in the water storage layer 2, a silica-based compound is particularly preferable. Specifically, a silica film precursor capable of forming a silica film such as a silica film, an organosilicon compound, and water glass, or a silica fine particle or a silica fine particle precursor capable of forming silica fine particles is preferable. When the substance having a water storage function is fine particles, it is preferable to form a film using a hydrophilic binder.
[0026]
Further, in order to ensure that the base material 1 and the water storage layer 2 adhere to each other or to improve the adhesion between the base material 1 and the water storage layer 2, the base material 1 and the water storage layer 2 An undercoat layer (not shown) may be provided between them. When an undercoat layer is provided, for example, silica (SiO 2 ), Silicon-based compounds such as silicone resin and silicone rubber are preferably used as the material. In particular, when a silicon resin is used, it is preferable to use silicon alkyd, silicon urethane, silicon epoxy, silicon acryl, silicon polyester, or the like.
[0027]
Further, when the water storage layer 2 is subjected to heat treatment for forming a photocatalyst layer 3 described later, it is possible to prevent impurities from thermally diffusing from the base material 1 and mixing into the photocatalyst layer 3 to lower the photocatalytic activity. There is also an effect. The water storage layer 2 also has an effect of protecting the base material 1 when the base material 1 is formed of a polymer film or the like.
Incidentally, even when the water storage layer 2 is provided on the photocatalyst layer 3 or when the photocatalyst layer 3 contains a substance having a water storage function, the photocatalytic activity at normal temperature Also, it was confirmed that the photocatalytic activity under the heating atmosphere was higher.
[0028]
However, when the water storage layer 2 is provided as a layer above the photocatalyst layer 3 or when a substance having a water storage function is contained inside the photocatalyst layer 3, the ratio of the photocatalyst exposed to the surface decreases. The photocatalytic activity is lower than when the water storage layer 2 is provided as an intermediate layer between the substrate 1 and the photocatalyst layer 3 as in the present embodiment.
Therefore, when the layered composition 5 having high photocatalytic activity at room temperature is first formed, and a substance having a water storage function coexists with the photocatalyst in order to further enhance the photocatalytic activity in a heating atmosphere, the present embodiment As described above, it is needless to say that the photocatalyst layer 3 is preferably the uppermost layer (outermost layer) and the water storage layer 2 is provided between the base material 1 and the photocatalyst layer 3.
[0029]
The reason why the photocatalytic activity under heating is improved by providing the water storage layer 2 between the base material 1 and the photocatalyst layer 3 is presumed as follows.
That is, when the photocatalyst is irradiated with active light, the photocatalyst generates electrons and holes, and the holes react with the adsorbed water molecules on the surface of the photocatalyst layer 3 to generate OH radicals (hydroxy radicals). This OH radical is said to oxidatively decompose organic compounds. Therefore, under a heated atmosphere, the amount of water adsorbed is usually reduced, and the molecular weight of water in the atmosphere is also reduced. As a result, the amount of water molecules required for OH radical generation becomes insufficient, resulting in a reduced amount of OH radical generated. However, the performance of the photocatalyst for decomposing organic substances is reduced. Therefore, by coexisting a substance having a water storage function near the photocatalyst, a sufficient amount of water molecules are supplied from the substance having a water storage function to the photocatalyst in a heated atmosphere, so that a large amount of OH radicals are generated, and an oxidative decomposition reaction is caused. It is presumed that since the substance itself is promoted by heating, the organic matter decomposition performance is improved as a result.
[0030]
By increasing the action of the photocatalyst in a heated atmosphere in this way, when the layered structure 5 having the photocatalyst layer 3 is used as a lithographic printing plate material, the active light irradiating portion is used when writing an image on the plate surface with active light. , Or by heating the plate surface with the energy of the active light itself, it is possible to reduce the irradiation energy of the active light required for conversion from hydrophobicity to hydrophilicity (hereinafter referred to as hydrophilization energy). . This makes it possible to shorten the plate making time by increasing the writing speed, or to reduce the output of the image writing device to reduce the cost of the writing device. Also, when erasing the image history of the printing plate, by simultaneously raising the temperature of the printing plate and activating the active light, it becomes possible to reduce the irradiation energy of the active light required for erasing the history. The output of the history erasing device can be reduced (that is, the manufacturing cost can be reduced).
[0031]
The photocatalyst layer 3 is formed on the water storage layer 2. The surface of the photocatalyst layer 3 is irradiated with active light having energy higher than the band gap energy of the photocatalyst to decompose the organic compound attached to the surface of the photocatalyst layer 3 and at the same time, the photocatalyst itself has a high hydrophilicity. To show sex.
One of the features of the present invention is that the photocatalyst layer 3 is formed using a photocatalyst in which the active light is light having a wavelength of 600 nm or less. That is, by irradiating the photocatalyst layer 3 with light having a wavelength of 600 nm or less, the surface of the photocatalyst layer 3 decomposes the organic compound and exhibits high hydrophilicity.
[0032]
Essentially, a photocatalyst does not exhibit photocatalytic activity unless irradiated with light having an energy higher than the band gap. For example, an anatase-type titanium oxide photocatalyst has a bandgap energy of 3.2 eV, and therefore responds only to ultraviolet light having a wavelength of 380 nm or less. In the present invention, a photocatalyst that responds to light having a wavelength of 600 nm or less by forming a new level between the band gaps is used. The light having a wavelength of 600 nm or less includes ultraviolet rays, but the photocatalyst of the present invention is characterized in that the same operation is performed regardless of whether or not ultraviolet rays are included in the active light. .
[0033]
In addition, as a method for producing such a photocatalyst that responds to light having a wavelength of 600 nm or less, a known method may be used. For example, JP-A-2001-207082 discloses a visible light responsive photocatalyst doped with a nitrogen atom, and JP-A-2001-205104 discloses a visible light responsive photocatalyst doped with a chromium atom and a nitrogen atom. Have been. Further, JP-A-11-197512 discloses a visible light responsive photocatalyst in which metal ions such as chromium are ion-implanted. In addition, a visible light responsive photocatalyst using low-temperature plasma and a visible light responsive photocatalyst carrying platinum have been published. In producing the plate material of the present invention, a visible light responsive photocatalyst (for example, a visible light responsive titanium oxide photocatalyst) produced by these known methods may be used.
[0034]
The titanium oxide photocatalyst includes rutile type, anatase type, and brookite type. In the present embodiment, any of them can be used, and a mixture of these may be used. Further, as the photocatalyst, a titanium oxide photocatalyst is suitable, but is not limited thereto.
In addition, the following substances may be added to the photocatalyst layer 3 for the purpose of maintaining hydrophilic properties or improving the strength of the photocatalyst layer 3 and the adhesion to the water storage layer 2. . Examples of this substance include silica-based compounds such as silica, silica sol, organosilane, and silicone resin; metal oxides and hydroxides such as zirconium, aluminum, and titanium; and fluorine-based resins. .
[0035]
Further, the thickness of the photocatalyst layer 2 is preferably in the range of 0.005 to 1 μm. This is because, if the film thickness is too small, it is difficult to make full use of the above-mentioned properties, and if the film thickness is too large, the photocatalyst layer 2 is liable to cause cracks and the printing durability is reduced. This is because it becomes a factor. Note that this crack is remarkably observed when the film thickness exceeds 10 μm, so it is necessary to recognize 10 μm as the upper limit even if the above range is relaxed. In practice, it is more preferable to set the thickness to about 0.03 to 0.5 μm.
[0036]
The photocatalyst layer 2 may be formed by appropriately selecting a sol coating method, an organic titanate method, a sputtering method, a CVD method, a PVD method, or the like. Among these, the sol-gel method is particularly preferred in that the process is simple, and the sputtering method is preferred in that the film strength can be increased. Therefore, when the layered component 5 is used as a planographic printing plate material, if the photocatalytic layer 3 is formed by, for example, a sputtering method, high printing durability can be obtained.
[0037]
If the sol-gel method is adopted, in the sol used for this, in addition to the titanium oxide photocatalyst and the various substances for improving the strength of the photocatalyst layer 3 and the adhesion to the water storage layer 2, You may add a solvent, a crosslinking agent, a surfactant, etc. The sol may be a room temperature drying type or a heat drying type, but the latter is more preferable. This is because increasing the strength of the photocatalytic layer 3 by heating is advantageous for improving the printing durability of the plate.
[0038]
Further, on the photocatalyst layer 3 which responds to light having a wavelength of 600 nm or less, a photocatalyst layer (not shown) which responds to light having a wavelength of 380 nm or less is further provided as a protective layer, or for the purpose of easily maintaining hydrophilicity. A silica layer (not shown) may be provided. The photocatalyst layer 3 in the present invention may include the above-mentioned layers in some cases. Note that the photocatalyst layer 3 may be a layer composed of a single photocatalyst.
[0039]
As described above, in the present invention, basically, the layered structure 5 having the photocatalyst layer 3 can be used as a lithographic printing plate material. Further, for example, when aluminum is used as the base material 1, if necessary, the surface is roughened by anodizing or the like, so-called graining treatment is performed to further improve the function suitable for printing. Is also good. Therefore, the layered structure 5 having the photocatalyst layer 3 can be used as it is as a lithographic printing plate material, or the grained substrate 1 may be used.
[0040]
Further, since the layered structure of the present invention exhibits a catalytic activity significantly higher than room temperature under a heated atmosphere, the layered structure 5 is used particularly for a surface layer of a structure used under a heated atmosphere, for example, a chimney. If, for example, the photocatalyst decomposes organic compounds in the contaminant components, and the inorganic compounds that cannot be decomposed by the photocatalyst because they exhibit high hydrophilicity easily run off with rainwater, the outer wall surfaces of the compounds should be hardly contaminated. Is also possible.
[0041]
When the layered component 5 is used as a lithographic printing plate material, the organic compound for hydrophobizing the photocatalyst layer 3 is supplied to the plate material surface (plate surface) and dried or heated and dried as necessary. It is preferable that the surface of the photocatalyst layer 3 is made hydrophobic by reacting or strongly interacting with the plate surface, that is, the surface of the photocatalyst layer 3, and decomposed by the action of the photocatalyst to be removed from the surface of the photocatalyst layer 3. As such an organic compound, specifically, an organic titanium compound, an organic silane compound, an isocyanate compound, or an epoxide compound is preferable. Since these compounds react with hydroxyl groups existing on the surface of the hydrophilic photocatalyst layer 3 and are fixed on the surface, in principle, a monomolecular organic compound layer (not shown) is formed on the surface of the photocatalyst layer 3. Form. Since the surface of the photocatalyst layer 3 is hydrophobized with the monomolecular layer in this manner, the decomposition of the organic compound under irradiation with active light is facilitated.
[0042]
Examples of such an organic titanium compound include: 1) alkoxytitanium such as tetra-i-propoxytitanium, tetra-n-propoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetra-i-butoxytitanium, and tetrastearoxytitanium; 2) Titanium acylates such as tri-n-butoxytitanium stearate and isopropoxytitanium tristearate; 3) titanium chelates such as diisopropoxytitanium bisacetylacetonate, dihydroxybislactotitanium, titanium-i-propoxyoctylene glycol; And the like, but are not limited to these.
[0043]
Examples of the organic silane compound include: 1) trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetraethoxysilane, methyldimethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, Alkoxysilanes such as octadecyltriethoxysilane, 2) chlorosilanes such as trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, methyldichlorosilane, dimethylchlorosilane, 3) vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane , Γ-chloropropylmethyldichlorosilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane Silane coupling agents such as γ- aminopropyltriethoxysilane, 4) fluoroalkyl silanes such as perfluoroalkyl silane, it is like, not limited thereto.
[0044]
Examples of the isocyanate compound include dodecyl isocyanate and octadecyl isocyanate, but are not limited thereto.
Further, examples of the epoxide-based compound include 1,2-epoxydecane, 1,2-epoxyhexadecane, and 1,2-epoxyoctadecane, but are not limited thereto.
[0045]
When the above-mentioned organic compound is a liquid at room temperature, it may be applied to the surface of the photocatalyst layer 3 by a method such as blade coating, roll coating, dip coating or the like, or may be applied as fine droplets by spraying or the like. Further, a method of heating and vaporizing at a temperature equal to or lower than the decomposition temperature or vaporizing using a liquid atomizer using ultrasonic waves, a so-called nebulizer or the like and spraying the photocatalyst layer 3 surface is used. May be. Further, it goes without saying that the organic compound may be used by dissolving it in another liquid for the purpose of adjusting the concentration and viscosity of the organic compound.
[0046]
Hereinafter, a method for producing a plate and a method for reproducing the plate when the layered composition 5 of the present invention is applied to a lithographic printing plate material will be described. Accordingly, hereinafter, the layered structure 5 will be described as a lithographic printing plate 5. The planographic printing plate material 5 is simply referred to as a plate material, and the plate material 5 having an image area for printing formed on its surface is referred to as a plate (lithographic printing plate).
[0047]
First, a method of manufacturing a plate will be described. FIG. 4 shows a conceptual diagram of production and reproduction of a plate. In the following, "preparation of the plate" means that after hydrophobizing the surface of the plate material 5, at least a part of the plate surface is irradiated with active light based on digital data to form a hydrophilic non-image area, This means that a latent image composed of a hydrophobic image portion and a hydrophilic non-image portion is formed on the plate surface together with the hydrophobic portion of the plate surface that has not been irradiated with active light.
[0048]
First, the plate surface (that is, the surface of the photocatalyst layer 3) is irradiated with the active light to make the entire surface of the plate a hydrophilic surface having a contact angle of water of 10 ° or less, so that the state shown in FIG. 2 appears. As a result, the history of the printing plate is erased (see FIG. 4E).
Next, the plate is irradiated with an energy flux such as light or electricity, mechanical stimulus such as friction is applied to the plate, or an organic compound interacting with the plate is supplied to the plate to make the photocatalytic property hydrophilic. Is converted to hydrophobic to make the entire surface hydrophobic. FIG. 4A shows a state where the entire surface of the plate has been hydrophobized. The term "hydrophobic printing plate" as used herein means a printing plate having a contact angle of water of 50 ° or more, preferably 80 ° or more, as shown in FIG. Adhesion of water has been difficult.
[0049]
This state of the plate surface is referred to as an "initial state at the time of plate production". The "initial state at the time of plate production" mentioned above may be regarded as the start of the actual printing process. More specifically, for an arbitrary image, it can be regarded as indicating a state where digitized data has already been prepared and this is to be written on a printing plate.
[0050]
Next, a non-image area is written on the plate surface in the hydrophobic state by using active light as an image writing step. This non-image portion is performed in accordance with digital data relating to an image so as to correspond to the data. Here, the non-image area is a hydrophilic area having a contact angle of water of 10 ° or less, where the dampening solution easily adheres, while the adhesion of the printing ink becomes difficult. I have.
[0051]
As a method of exposing a hydrophilic non-image area based on image data, a method of irradiating the plate surface with actinic light and hydrophilizing the plate surface by the action of a photocatalyst is used. Since the plate surface that has not been irradiated with the active light remains hydrophobic, a latent image composed of a hydrophobic image portion and a hydrophilic non-image portion is formed on the plate surface, and a plate is thereby produced. . Here, as shown in FIG. 4B, the non-image portion is written by a writing head using a violet laser having a wavelength of 405 nm, for example, a visible light, and the non-image portion is formed on the hydrophobic printing plate. I have.
[0052]
In addition, as a method for exposing a hydrophilic non-image area based on image data, besides a writing head using a violet laser having a wavelength of 405 nm, for example, a UV setter 710 published by Basis Print (Germany) is used. It goes without saying that any system that can write an image using active light, such as a writing head that uses a UV light source and a micromirror, can be used as a writing device.
[0053]
In addition, by raising the temperature of the printing plate at the time of writing the image, it becomes possible to write the image at a higher speed or to write the image with a smaller activation light irradiation energy. As a heating means for the plate surface, for example, as shown in FIG. When heating by light irradiation as described above, it is preferable to use infrared IR (including near infrared) in consideration of heating efficiency. Needless to say, electric heating may be used as a heating means for the plate surface. Further, when the plate surface is heated only by the irradiation of the actinic light used for image writing and the plate surface is heated to an appropriate temperature for promptly performing image writing, it is not necessary to use the heating means. Needless to say.
[0054]
In this way, as shown in FIG. 4C, the formation of the image portion and the non-image portion on the plate surface is completed, and a printable state is established.
Then, a so-called emulsified ink obtained by mixing a fountain solution with a fountain solution and a hydrophobic ink for printing and a fountain solution is applied to the plate surface. Thereby, for example, a plate as shown in FIG. 5 is produced.
[0055]
In FIG. 5, a shaded portion shows a state in which hydrophobic ink has adhered to the hydrophobic image portion 3b. The remaining white part, that is, the hydrophilic non-image area 3a, shows a state in which the dampening solution adheres preferentially, while the hydrophobic ink is repelled and does not adhere. When the picture (image) emerges as described above, the plate 5 has a function as a plate. Thereafter, a normal printing process is executed, and the process is terminated.
[0056]
Next, a method of reproducing a plate will be described. The term “reproduction of a plate” refers to a method in which at least a part of a plate surface shows hydrophobicity and the rest shows hydrophilicity, and the entire surface is uniformly hydrophilized. By irradiating the plate with a single or a combination of, or applying mechanical stimuli such as friction to the plate, or supplying an organic compound that interacts with the plate to the plate to convert the photocatalytic properties from hydrophilic to hydrophobic. To restore the “initial state at the time of plate production” again.
[0057]
First, as shown in FIG. 4D, as an ink removing step, ink, fountain solution, paper dust and the like adhering to the plate surface after printing are removed. This method includes stopping ink supply to the printing plate and reducing printing, wiping the ink on the printing plate with a mechanism that winds up a cloth tape for wiping the ink, and printing on the printing plate with a roller wrapped with a cloth for wiping the ink. The method of wiping the ink, and the method of spraying a cleaning liquid onto the plate surface with a spray to wash the ink may be used as appropriate.
[0058]
Thereafter, the entire surface of the plate surface at least partially showing hydrophobicity is irradiated with active light. By doing so, it is possible to make the image area hydrophilic and make the entire plate surface a hydrophilic surface with a contact angle of water of about 10 °, that is, the state shown in FIG.
By irradiating the actinic light, the characteristic that the hydrophobic image portion existing on the plate surface is converted into a surface having high hydrophilicity is achieved by using a titanium oxide photocatalyst or a visible light responsive titanium oxide photocatalyst. be able to. In this case, as shown in FIG. 4 (e), an ultraviolet irradiation lamp (UV lamp) is used to convert the hydrophobic image portion to hydrophilic by irradiating ultraviolet light, to make the entire surface of the plate hydrophilic, and The case where the history of is deleted is shown. At this time, at the same time as the activation light irradiation, for example, as shown in FIG. 4E, the plate surface is irradiated with infrared light using an IR lamp, or the plate surface is heated using an electric heating device. The history can be erased with less activation light irradiation energy.
[0059]
Next, as shown in FIG. 4 (a), the plate surface, which has been completely restored to hydrophilicity by the irradiation of ultraviolet rays, is irradiated with a single or a plurality of energy fluxes such as light and electricity, or a mechanical stimulus such as friction. Is added to the plate surface, or an organic compound that interacts with the plate surface is supplied to the plate surface, whereby the photocatalytic property can be changed from hydrophilic to hydrophobic and returned to the initial state at the time of plate production.
[0060]
FIG. 6 is a graph summarizing the above description. This is a graph in which the horizontal axis represents time (or operation) and the vertical axis represents the contact angle of water 6 on the plate material surface (see FIGS. 1 and 2). It shows how the contact angle (that is, hydrophobic or hydrophilic state) of the plate changes with time or operation. In FIG. 6, a dashed line indicates a non-image portion of the plate surface, and a solid line indicates an image portion.
[0061]
First, the plate surface is irradiated with actinic light so that the contact angle of the water 6 shows a high hydrophilicity of 10 ° or less (time point a).
In the hydrophobizing step (step A), the plate is irradiated with an energy flux such as light or electricity alone or in combination, or a mechanical stimulus such as friction is applied to the plate, or the organic layer interacts with the plate. The photocatalytic property is converted from hydrophilic to hydrophobic by supplying the system compound to the plate surface. The state in which the regeneration by the hydrophobization is completed is the "initial state at the time of plate production". In this state, the contact angle of water 6 on the plate surface is 50 ° or more, preferably 80 ° or more.
[0062]
Next, as a non-image area writing step (step B), writing of the non-image area on the hydrophobic printing plate is started with active light (time point b). By doing so, the portion of the plate surface irradiated with the active light is converted from hydrophobic to hydrophilic by the action of the photocatalyst, and becomes a hydrophilic non-image area. That is, the contact angle of the water 6 on the plate surface is 10 ° or less. On the other hand, the plate surface that has not been irradiated with the actinic light maintains a hydrophobic state, so that the portion of the plate surface that has not been irradiated with the actinic light becomes a hydrophobic image portion, and the plate member 5 can function as a plate.
[0063]
After the writing of the non-image area is completed, printing is started as a printing step (step C) (time point c).
When printing is completed, ink, stains, and the like on the plate surface are removed as an ink removing step (step D) (time point d).
Then, after the ink removal is completed, irradiation of the plate surface with active light is started as a step of hydrophilizing the image area (step E) (time point e). By doing so, the hydrophobic image portion is converted into a hydrophilic non-image portion by the action of the photocatalyst, and the entire surface of the printing plate returns to hydrophilic again.
[0064]
Thereafter, as a next hydrophobic treatment step (step A '), the plate is irradiated with an energy flux such as light or electricity, alone or in combination, or a mechanical stimulus such as friction is applied to the plate or By supplying the interacting organic compound to the printing plate, the printing plate returns to the “initial state at the time of plate preparation”, and the printing plate 5 is reused (time point a ′).
[0065]
In the following, more specific examples and comparative examples confirmed by the inventors of the present invention relating to the production of the plate material 5 and the production and reproduction of the plate will be described.
[A] Example
(1) Preparation of photocatalyst
Aqueous ammonia was added to the raw material titanium sulfate (Wako Pure Chemical) while stirring to obtain a hydrolyzate of titanium sulfate. This hydrolyzate was filtered using a Nutsche, and washed with ion-exchanged water until the electric conductivity of the filtrate became 2 μS / cm or less. After washing, the hydrolyzate was dried at room temperature and then calcined in the air at 400 ° C. for 2 hours. This calcined product was first ground in a mortar to obtain a photocatalyst powder.
[0066]
(2) Confirmation of visible light activity
0.2 g of the photocatalyst powder was collected and uniformly spread on the bottom of a cylindrical container (capacity: 500 mL) made of Pyrex (registered trademark) glass that can be hermetically sealed. Next, the inside of the reaction vessel was evacuated and then replaced with high-purity air. Thereafter, acetone was injected so that the concentration in the reaction vessel became 500 ppm, and the mixture was adsorbed at 25 ° C. in a dark place for 10 hours until the adsorption became parallel. Then, a blue LED (main wavelength: 470 nm) manufactured by Nichia Chemical Co., Ltd. is irradiated, and acetone and CO 2 are emitted. 2 As a result of tracking the amount by a gas chromatograph made by Shimadzu, acetone disappeared after 20 hours of irradiation with the blue LED, and instead, CO2 corresponding to the stoichiometric ratio of acetone was used. 2 Occurrence was confirmed. That is, it was confirmed that the photocatalyst powder exhibited catalytic activity with light having a wavelength of 470 nm.
[0067]
(3) Manufacture of lithographic printing plates
(3-1) Preparation of Photocatalyst Dispersion and Substrate 1
The photocatalyst powder was dispersed in ion-exchanged water to obtain a slurry having a solid content of 20% by weight (wt%). After adding 1% by weight of a polycarboxylic acid-based dispersing agent to the photocatalyst to this slurry, it was pulverized with a wet mill (trade name: Dino Mill PILOT) to obtain a photocatalyst dispersion liquid.
Further, a stainless steel (SUS301) base material 1 having a size of 280 × 204 mm and a thickness of 0.1 mm was prepared and subjected to an alkali degreasing treatment to obtain a plate material substrate 1.
[0068]
(3-2) Formation of water storage layer 2
Li 2 O-containing water glass LSS-35 (manufactured by Nissan Chemical Industries) 2 Diluted to 5 wt% solids, SiO 2 A coating solution was prepared. This SiO 2 The coating liquid was dip-coated on the substrate 1, air-dried, baked at 500 ° C. for 1 hour, 2 The water storage layer 2 was formed. SiO 2 The thickness of the water storage layer 2 was about 0.12 μm.
[0069]
(3-3) Formation of photocatalyst layer 3
The photocatalyst dispersion liquid and a titanium oxide coating agent TKC-301 manufactured by Teika Co., Ltd. 2 The solution mixed at a weight ratio of 6: 4 as the SiO 2 2 The substrate 1 coated with the water storage layer 2 was dip-coated, air-dried, and baked at 350 ° C. for 1 hour to form a photocatalyst layer 3, which was a planographic printing plate material 5. The thickness of the photocatalyst layer 3 was about 0.1 μm. When the contact angle of water 6 on the plate surface was measured with a CA-W contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science, the contact angle was 8 °, indicating sufficient hydrophilicity.
[0070]
(4) Hydrophobicization of plate surface
Next, 1,2-epoxide dodecane (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in isoparaffin (trade name: Isopar L, manufactured by ExxonMobil) to obtain a 1 wt% solution. Then, the 1,2-epoxide decane solution was roll-coated on the surface of the plate material and dried at 60 ° C. for 10 minutes. Then, when the contact angle of the water 6 was measured by the contact angle meter, the contact angle was 83 °, showing sufficient hydrophobicity, indicating that the surface of the plate 5 was in an initial state at the time of plate preparation. confirmed.
[0071]
(5) Measurement of hydrophilization energy change due to plate surface temperature change
By changing the surface temperature of the hydrophobized plate material 5, the wavelength is 360 nm and the illuminance is 10 mW / cm. 2 And irradiating the plate surface temperature as described above to obtain a hydrophilizing energy from the product of the active light irradiation time and the active light illuminance until the contact angle becomes 10 ° or less from the state in which the plate surface has been hydrophobized. The change in hydrophilization energy accompanying the change was measured. FIG. 3 shows the measurement results.
[0072]
As shown by the solid line in FIG. 2 Photocatalyst layer 3 / SiO 2 The water storage layer 2 / stainless steel substrate 1) has a hydrophilization energy of 0.1 J / cm at a plate surface temperature of 25 ° C. 2 Is 0.04 J / cm at a plate surface temperature of 100 ° C. 2 0.02 J / cm at a plate surface temperature of 200 ° C. 2 Met. Thus, it can be seen that the higher the plate surface temperature, the smaller the hydrophilizing energy (active light irradiation energy required for hydrophilizing).
[0073]
(6) Image writing
Next, using the UV setter 710 published by Basis Print (Germany), which can write an image (non-image area) by exposing to ultraviolet light having a wavelength of 360 to 450 nm, the plate surface subjected to the hydrophobic treatment. A halftone dot image was written in 10% increments from 10% to 100%. At the time of writing, the plate surface is irradiated with infrared rays 0.1 seconds before writing the image with the active light to instantaneously raise the temperature of the plate surface to about 240 ° C., and the plate surface temperature at the time of writing with the active light is 200 ° C. The image was written under the condition that the temperature slightly exceeded the temperature. The illuminance of the UV setter 710 on the plate surface having a wavelength of 360 nm is 200 mW / cm. 2 Therefore, the active light irradiation time for one area is 0.1 second, and the irradiation energy is 0.02 J / cm. 2 Set to.
[0074]
Since the size of one area is 17 mm × 13 mm, it took 24 seconds to write an image on a plate having a size of 280 × 204 mm (image area is 272 mm × 195 mm). When the contact angle of water 6 on the plate surface after the writing was completed was measured by the contact angle meter, the contact angle of the written portion was 8 °, which became a hydrophilic non-image portion, and the contact angle of the unwritten portion was 83 °. It was confirmed that the image area had hydrophobicity.
[0075]
(7) Printing
This plate material was installed on a New Ace Pro desktop offset printing machine of Alpha Giken Co., Ltd., and printed on iBest paper using the ink HYECOOB Beni MZ manufactured by Toyo Ink and a 1% solution of fountain solution lysoferro manufactured by Mitsubishi Heavy Industries. Printing was started at a speed of 3500 sheets / hour. A halftone dot image was printed on the paper from the first sheet of printing.
[0076]
(8) Play
Next, an embodiment related to plate reproduction will be described.
After printing is completed, the entire surface of the plate, on which the ink, dampening water, paper powder, and the like adhering to the plate have been wiped clean, is irradiated with infrared rays, and the plate surface temperature is instantaneously increased to about 100 ° C. Illuminance 5mW / cm 2 For 8 seconds (irradiation energy of 0.04 J / cm 2 ). Then, the contact angle of water 6 was immediately measured with the contact angle meter for the portion where the halftone dot was written, and the contact angle was 8 °, indicating that the plate surface was sufficiently hydrophilic and the history of the plate could be erased. It was confirmed.
[0077]
Next, the 1,2-epoxydodecane solution was roll-coated on the plate surface, and dried at 60 ° C. for 10 minutes. After measuring the contact angle of water 6 with the contact angle meter, the contact angle was 84 °, which was sufficient. The plate material 5 exhibited excellent hydrophobicity, returned to the "initial state at the time of plate preparation", and it was confirmed that the plate could be reproduced.
[0078]
[B] Comparative example
A plate material was produced in the same manner as in the above example, except that the photocatalyst layer 3 was formed directly on the stainless steel substrate 1. That is, a plate material was produced without providing the water storage layer 2.
[0079]
With respect to the plate material of this comparative example, the change of the hydrophilization energy with respect to the plate surface temperature was measured in the same manner as in the above-mentioned example. FIG. 3 shows the measurement results.
As shown by the dotted line in FIG. 2 Photocatalyst layer 3 / stainless steel substrate 1), hydrophilicity energy at plate surface temperature 25 ° C. is 0.15 J / cm 2 However, at a plate surface temperature of 100 ° C., 0.35 J / cm 2 0.9 J / cm at plate temperature of 200 ° C 2 Met. Thus, it can be seen that the higher the plate surface temperature, the larger the hydrophilizing energy (the activation light irradiation energy required for hydrophilizing) is required.
[0080]
Similarly to the embodiment, an image was written using the UV setter 710 with an exposure time of 0.1 second for one area (total time of image writing was 24 seconds). When the contact angle of water 6 on the plate after the writing was completed was measured by the contact angle meter, the contact angle of the written portion was still 68 ° and the hydrophobicity was still high. ) Attach it to Alpha Akiken's New Ace Pro desktop offset printing machine and print it on iBest paper at a printing speed of 3500 sheets / hour using Toyo Ink's HYECOOB Red MZ and Mitsubishi Heavy Industries' dampening solution lysoferro 1% solution. As a result of printing, the ink also adhered to the portion that should originally be a non-image area, and only so-called “solid” printing in which red ink adhered to the entire surface could be performed.
[0081]
In order to perform the above printing and plate reproduction on a printing press, it is preferable to use a printing press 10 as shown in FIG.
That is, the printing press 10 includes a plate cleaning device 12, an image writing device 13, a plate surface hydrophobizing device 14, a plate surface heating device 15, a hydrophilic surface active light irradiation device 16, An inking roller 17, a dampening solution supply device 18, and a blanket cylinder 19 are provided. Further, the printing plate material 5 is installed by being wound around the printing drum 11.
[0082]
The process of deleting the history of the plate after printing is completed and the process of reproducing the plate are performed in the printing press 10 as follows.
First, the plate cleaning device 12 is brought into contact with the plate cylinder 11, and the ink, dampening solution, paper powder, and the like adhering to the plate surface are wiped clean. Here, a device having a mechanism for winding a cloth tape for wiping ink is shown as the plate cleaning device 12, but the present invention is not limited to this.
[0083]
Thereafter, the plate cleaning device 12 is detached from the plate cylinder 11, and the plate surface is made hydrophilic by irradiating the entire surface of the plate with actinic light by the active light irradiating device 16 for hydrophilic treatment while heating the plate surface with the plate surface heating device 15. As the active light, ultraviolet light having a wavelength of 360 nm was used in the examples, but light having a wavelength of 400 nm to 600 nm may be used when the photocatalyst shows activity even with light having a wavelength of 400 nm to 600 nm.
[0084]
The plate surface hydrophobicizing device 14 irradiates the plate surface with an energy flux such as light or electricity singly or in combination, applies mechanical stimulus such as friction to the plate surface, or removes an organic compound interacting with the plate surface. By supplying the printing plate, the printing plate is made hydrophobic. Although FIG. 7 shows a roller coating device for supplying an organic compound to the plate surface, the present invention is not limited to this.
[0085]
Next, based on the digital data of the image prepared in advance, the image writing device 13 irradiates the plate surface with active light to write the non-image area.
After writing the image, the inking roller 17, the dampening solution supply device 18, and the blanket cylinder 19 are brought into contact with the plate cylinder 11 so that the paper 20 contacts the blanket cylinder 19. Then, the dampening solution and the ink are sequentially supplied to the plate surface by rotating in the directions of the arrows shown in FIG.
[0086]
In the printing press 10, a series of steps of cleaning the printing plate after printing, erasing the image area by irradiating with actinic light, making the printing plate hydrophobic, regenerating the printing plate for image writing, and preparing the printing plate are performed by using the printing material 5 as a printing machine. Can be carried out on the printing press 10 while being attached to the printer. Accordingly, it is possible to perform a continuous printing operation without stopping the printing press 10 and without interposing plate exchange operations.
[0087]
The printing press 10 is configured to wind the plate material 5 around the plate cylinder 11. However, the present invention is not limited to this, and the water storage layer 2 and the photocatalyst layer 3 are directly placed on the surface of the plate cylinder 11. Needless to say, it is also possible to use a unit provided with the plate cylinder 11 and the plate material 5 integrally.
As described above, the layered composition 5 according to the present embodiment includes the layer 2 containing the substance having a water storage function between the base material 1 and the photocatalyst layer 3, so that the photocatalytic activity is increased by heating. Under the atmosphere, it can be greatly improved, and the surface of the photocatalyst layer 3 can be rapidly hydrophilized.
[0088]
Therefore, when the above-mentioned layered structure 5 is applied to a lithographic printing plate material, it is possible to reuse the plate material, and furthermore, by writing an image with active light in a heating atmosphere, it is possible to write an image. You can save time. Alternatively, the activation light irradiation energy required for hydrophilization can be reduced, so that a low-output writing device can be used and the device cost can be reduced.
[0089]
In addition, by erasing the image history of the plate surface by irradiating with actinic light in a heated atmosphere, it is possible to reduce the time required for erasing the image history. Alternatively, similarly to the above, since the activation light irradiation energy required for hydrophilization can be reduced, a low-output image history erasing apparatus can be used, and the apparatus cost can be reduced.
Since high photocatalytic activity can be expressed in a heated atmosphere in this way, by converting the characteristics of the surface of the photocatalyst layer 3 from hydrophobic to hydrophilic (switching), it is possible to produce a plate, Regardless of whether the history of the plate is erased, there is an advantage that the operation for realizing these operations does not take much time and the cycle of plate production and plate reproduction can be accelerated.
[0090]
In addition, since light having a wavelength of 600 nm or less including visible light can be used as active light, visible light can be used for image writing and history erasure, and the plate material can be easily handled.
[0091]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the layered composition of the present invention, high photocatalytic activity can be exhibited in a heated atmosphere, and the surface of the photocatalytic layer can be rapidly hydrophilized.
Therefore, if the layered composition is applied to a lithographic printing plate material, the time occupied in the printing process, in particular, the image writing time and the image history erasing time can be greatly reduced, and the printing preparation time can be reduced.
In addition, since image writing can be performed with light having a wavelength of visible light to ultraviolet light, there is an advantage that options of a writing device are widened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a layered structure as one embodiment of the present invention, in which the surface shows hydrophobicity.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a layered composition as one embodiment of the present invention, in which the surface shows hydrophilicity.
FIG. 3 is a graph showing a change in hydrophilization energy with respect to a plate surface temperature of a layered component according to an embodiment of the present invention, where a solid line indicates “photocatalyst layer / water storage layer / substrate” and a dotted line indicates “photocatalyst layer”. Layer / substrate ".
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a procedure for producing and reproducing a plate using a planographic printing plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing an example of a planographic printing plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the contact angle of water on the surface of a lithographic printing plate material according to one embodiment of the present invention and time (or operation).
FIG. 7 is a diagram schematically showing a printing machine that performs printing and plate reproduction using a lithographic printing plate material according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Water storage layer (water storage layer) containing substances with water storage function
3 Photocatalyst layer containing photocatalyst (photocatalyst layer)
3a Photocatalyst layer (non-image area)
3b Photocatalyst layer (image area)
5 Layered components, planographic printing plate materials
6 water
10 printing press
11 plate cylinder
12 Plate cleaning device
13 Image writing device
14 Plate surface hydrophobizing device
15 Plate surface heating device
16 Active light irradiation device for hydrophilization treatment
17 Inking roller
18 dampening water supply device
19 Blanket body
20 paper

Claims (12)

光触媒を含む光触媒層を有し、該光触媒のバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーをもつ活性光を照射することにより、該光触媒層表面に存在する有機系化合物を分解する性能と、該光触媒層表面が親水化する性能とを同時に発現する層状構成物であって、
基材と該光触媒層との間に、蓄水機能を有する物質を含む蓄水層をそなえている
ことを特徴とする、層状構成物。
It has a photocatalyst layer containing a photocatalyst, and by irradiating active light having energy larger than the band gap energy of the photocatalyst, the ability to decompose organic compounds present on the photocatalyst layer surface and the photocatalyst layer surface A layered composition that simultaneously exhibits the ability to become hydrophilic,
A layered structure comprising a water storage layer containing a substance having a water storage function between a substrate and the photocatalyst layer.
上記の蓄水機能を有する物質は、シリカ系化合物である
ことを特徴とする、請求項1記載の層状構成物。
The layered component according to claim 1, wherein the substance having a water storage function is a silica-based compound.
該光触媒は、酸化チタン光触媒又は可視光応答型酸化チタン光触媒である
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の層状構成物。
3. The layered composition according to claim 1, wherein the photocatalyst is a titanium oxide photocatalyst or a visible light responsive titanium oxide photocatalyst.
請求項1〜3の何れか1項に記載の層状構成物を製造する方法であって、
該基材上に該蓄水層を形成した後、該蓄水層上に該光触媒層を形成する
ことを特徴とする、層状構成物の製造方法。
A method for producing a layered composition according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing a layered component, comprising: forming the water storage layer on the substrate, and then forming the photocatalyst layer on the water storage layer.
請求項1〜3の何れか1項に記載の層状構成物を有し、加熱雰囲気下において該光触媒層表面に該活性光が照射されることにより画像書き込み及び画像履歴消去が行なわれ、再生使用される
ことを特徴とする、平版印刷用版材。
An image writing and an image history erasing are performed by irradiating the surface of the photocatalyst layer with the active light in a heating atmosphere, comprising the layered composition according to any one of claims 1 to 3, and a reproduction use. A lithographic printing plate material characterized in that:
上記の画像書き込み時及び画像履歴消去時には、該光触媒層表面の少なくとも一部の特性が疎水性から親水性に変換される
ことを特徴とする、請求項5記載の平版印刷用版材。
6. The lithographic printing plate material according to claim 5, wherein at the time of writing the image and erasing the image history, at least a part of the surface of the photocatalytic layer is converted from hydrophobic to hydrophilic.
該活性光は、波長600nm以下の光である
ことを特徴とする、請求項5又は6記載の平版印刷用版材。
The lithographic printing plate material according to claim 5, wherein the active light is light having a wavelength of 600 nm or less.
該光触媒層表面に光又は電気のエネルギー束が単独あるいは複数組み合わされて照射されること、及び、該光触媒層表面に摩擦が加えられること、及び、該光触媒層表面と相互作用する有機系化合物が該光触媒層表面に供給されること、の何れかによって該光触媒層表面が疎水化される
ことを特徴とする、請求項5〜7の何れか1項に記載の平版印刷用版材。
The surface of the photocatalyst layer is irradiated with light or electricity energy flux alone or in combination, and the friction is applied to the surface of the photocatalyst layer, and the organic compound interacting with the surface of the photocatalyst layer is The lithographic printing plate material according to any one of claims 5 to 7, wherein the surface of the photocatalyst layer is hydrophobized by any of the following: being supplied to the surface of the photocatalyst layer.
請求項5〜8の何れか1項に記載の平版印刷用版材を製造する方法であって、
該基材上に該蓄水層を形成した後、該蓄水層上に該光触媒層を形成する
ことを特徴とする、平版印刷用版材の製造方法。
A method for producing a lithographic printing plate according to any one of claims 5 to 8,
A method for producing a lithographic printing plate material, comprising forming the water storage layer on the base material and then forming the photocatalyst layer on the water storage layer.
請求項8記載の平版印刷用版材が取り付けられる版胴と、
該光触媒層表面を疎水化する疎水化装置と、
上記の疎水化された光触媒層表面に600nm以下の活性光を照射して画像を書き込む画像書き込み装置と、
印刷終了後に、該光触媒層表面に塗布されたインキを除去する版クリーニング装置と、
該インキの除去後、該光触媒層表面に該活性光を照射することにより該光触媒層表面を親水化して該光触媒層表面の画像履歴を消去する画像履歴消去装置と、
該活性光照射時に該光触媒層表面を加熱する加熱装置とをそなえている
ことを特徴とする、印刷機。
A plate cylinder to which the lithographic printing plate material according to claim 8 is attached,
A hydrophobizing device for hydrophobizing the photocatalytic layer surface,
An image writing device for writing an image by irradiating the hydrophobicized photocatalyst layer surface with active light of 600 nm or less;
After printing, a plate cleaning device for removing the ink applied to the photocatalyst layer surface,
After removing the ink, an image history erasing device that irradiates the photocatalyst layer surface with the active light to hydrophilize the photocatalyst layer surface and erase the image history on the photocatalyst layer surface,
A printing machine, comprising: a heating device for heating the surface of the photocatalyst layer at the time of irradiating the active light.
該加熱装置は、光照射により該光触媒層表面を加熱することを特徴とする、請求項10記載の印刷機。The printing machine according to claim 10, wherein the heating device heats the photocatalyst layer surface by light irradiation. 該加熱装置は、電熱により該光触媒層表面を加熱することを特徴とする、請求項10記載の印刷機。The printing machine according to claim 10, wherein the heating device heats the surface of the photocatalyst layer by electric heating.
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