JP2004174757A - Laser engraved printing plate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexographic plate on which generation of a residue is suppressed when a relief image is directly engraved by laser, the residue can be easily removed, a shape of engraving is excellent, and tack of a printed surface is small. <P>SOLUTION: In this printing plate, an uneven pattern is formed by applying laser to a layer composed of a photo-cured material of a photosensitive resin composition for laser engraving. After wiping off the engraving residue generated by the laser engraving, inorganic porous particles exist in an exposed state on the surface of an engraved part engraved by laser irradiation. When elementary analysis on the surface is performed by a fluorescent X-ray method, the value of the expression, (Ie/Ic)/(Ie0/Ic0), is 1.5 or more. In the expression, Ie represents the characteristic X-ray intensity of a specific element in the inorganic porous body particulate detected from the surface of the carved part; Ic represents the characteristic X-ray intensity of carbon detected from the surface of the carved part; Ie0 represents the characteristic X-ray intensity of the specific element detected from the surface of an unengraved part; and Ic0 represents the characteristic X-ray intensity of carbon detected from the surface of the unengraved part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【本発明の属する技術分野】
本発明はレーザー彫刻によるフレキソ印刷版用レリーフ画像作成、エンボス加工等の表面加工用パターンの形成、タイル等の印刷用レリーフ画像形成、更に導体、半導体、絶縁体等パターンからなる電子回路の形成に適したレーザー彫刻印刷版に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
段ボール、紙器、紙袋、軟包装用フィルムなどの包装材、壁紙、化粧板などの建装材、ラベル印刷などに用いられるフレキソ印刷は各種の印刷方式の中でその比重を高めている。これに用いる印刷版の製作には、通常、感光性樹脂が用いられることが多く、液状の樹脂、又はシート状に成形された固体樹脂板を用い、フォトマスクを感光性樹脂上に置き、マスクを通して光を照射し架橋反応を起こさせた後、非架橋部分を現像液で洗い落とすという方法が用いられてきた。近年、感光性樹脂表面にブラックレーヤーという薄い光吸収層を設け、これにレーザー光を照射し感光性樹脂板上に直接マスク画像を形成後、そのマスクを通して光を照射し架橋反応を起こさせた後、光の非照射部分の非架橋部分を現像液で洗い落とす、いわゆるフレキソCTP(Computer to Plate)という技術が開発され、印刷版製作の効率改善効果から、採用が進みつつある。しかしながら、この技術も現像工程が残るなど、効率改善効果も限られたものであり、レーザーを使って直接印刷原版上にレリーフ画像を形成し、しかも現像不要である技術の開発が求められている。
【0003】
その方法として直接レーザーで印刷原版を彫刻する方法が挙げられる。この方法で凸版印刷版やスタンプを作成することは既に行なわれており、それに用いられる材料も知られている。
特開2001−121833号公報(欧州特許公開1080883号公報)には、シリコーンゴムを用い、その中にレーザー光線の吸収体としてカーボンブラックを混合する記載があるが、感光性樹脂を用いたものではなく、シート状に成形する前にレーザー光線の吸収体を混合するプロセスで作製される。架橋されたゴムから形成されている印刷原版は、レーザー光線の照射により溶融あるいは分解し難いため彫刻速度が遅く、彫刻カスが焼きつきを起こしてその除去が難しくなるなどの問題点を有する。
【0004】
他方、日本国特許2846954号、2846955号(米国特許第5798202号、第5804353号)にはSBS、SIS、SEBS等の熱可塑性エラストマーを機械的、光化学的、熱化学的に強化された材料を用いることが開示されている。熱可塑性エラストマーを用いる場合、赤外線領域の発振波長を有するレーザーを用いて彫刻を実施すると、熱によりレーザー光のビーム径の寸法を大きく逸脱した部分の樹脂までが溶融するため、高解像度の彫刻パターンを形成することができない。そのため、熱可塑性エラストマー層に充填剤を添加することにより機械的に強化を図ることが必須とされている。前記特許では、熱可塑性エラストマー層の機械的強化とレーザー光の吸収性向上を目的として、特に機械的強化効果の極めて高いカーボンブラックが多量に混合されている。
【0005】
一般的には黒色のカーボンブラック、色素などを樹脂中に混合し、その後シート状に成形する方法が取られる。しかしこの方法では、カーボンブラックあるいは色素が紫外線領域に光吸収を有するため、感光性樹脂組成物を紫外線領域あるいは可視光領域の光を用いて光硬化させ機械的強度を確保する場合には、版内部の硬化が不十分となる大きな問題があった。すなわち、光硬化が不十分である印刷原版をレーザー彫刻すると、除去し難しいカス(液状の粘稠物を含む)が大量に発生し、その処理に多大な時間を要するばかりでなく、レリーフに融解によるエッジ部の盛り上がり、あるいはエッジ部に固体状カスの融着を生じたり、網点の形状が崩れるなどの難点を生じる。また、一般的に有害とされているカーボンブラックが大気中に大量に放出される問題点もあった。
【0006】
また、レーザー彫刻の際に樹脂の分解生成物であると推定される粘稠性液状カスが多量に発生すると、レーザー装置の光学系を汚すばかりでなく、レンズ、ミラー等の光学部品の表面に付着した液状樹脂が焼きつきを発生させ、装置上のトラブルの大きな要因となる。更に、レーザー照射により除去された部分の表面にも粘稠性の液状カスが多量に存在し、その除去が不十分の場合には印刷時の紙紛等が付着、堆積し易くなるため、印刷工程上のトラブルの原因ともなる。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−121833号公報
【特許文献2】
特許2846954号公報
【特許文献3】
特許2846955号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、直接レーザー彫刻してレリーフ画像を制作する際のカスの発生を抑制し、そのカスを容易に除去できるばかりででなく、彫刻レリーフの形状が優れ、印刷面のタックが小さいフレキソ印刷版を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討し、無機多孔質体を含有する感光性樹脂組成物を光硬化させて形成したシート状あるいは円筒状の印刷原版をレーザー光で彫刻した印刷版において、彫刻カス、特に液状のカスが少なく、更に、樹脂硬化物が彫刻により除去された部分の表面および未彫刻部表面のタックが小さいことを見出した。レーザー光が照射され樹脂硬化物が除去された部分の表面を解析したところ、添加した無機多孔質体微粒子が表面に露出しており、しかも多量に存在し、該無機多孔質体微粒子が濃縮された層が存在することを発見し、本発明を完成するに至った。また、表面に露出し、多量に存在する無機多孔質体微粒子は表面に固定化されているため、彫刻カスを除去する工程で除去されずに表面に残存する。
【0010】
特に感光性樹脂組成物を光硬化させて形成した印刷原版では、カーボンブラック等の顔料、色素を添加した場合、光硬化に用いる紫外線あるいは可視光線領域の光線透過性が低くなる。そのため、印刷原版内部の硬化が不十分となり、液状カスが多量に発生するという致命的な問題点を有していたが、本発明は、これらの問題点を解決できる画期的なものである。
本発明は、下記の通りである。
【0011】
1. レーザー光を照射して凹凸パターンを形成した感光性樹脂組成物の光硬化物からなる印刷版であって、レーザー光照射により除去された彫刻部の表面に無機多孔質体微粒子が露出した状態で存在し、かつ、蛍光X線法を用いて表面の元素分析を行なった場合、該彫刻部の表面から検出される無機多孔質体微粒子中の特定元素の特性X線強度Ieと炭素の特性X線強度Icとの強度比と未彫刻部表面から検出される前記特定元素の特性X線強度Ieと炭素の特性X線強度Icとの強度比との比である(Ie/Ic)/(Ie/Ic)の値が1.5以上であることを特徴とするレーザー彫刻印刷版。
【0012】
2. 感光性樹脂硬化物中に含まれる無機多孔質体微粒子が比表面積10m/g以上1500m/g以下であり、平均細孔径1nm以上1000nm以下、細孔容積0.1ml/g以上10ml/g以下、かつ吸油量が10ml/100g以上2000ml/100g以下であることを特徴とする1.に記載のレーザー彫刻印刷版。
3. 感光性樹脂組成物が、数平均分子量1000から50万の樹脂(a)、数平均分子量1000未満の重合性不飽和基を有する有機化合物(b)を含有する1.または2.に記載のレーザー彫刻印刷版。
【0013】
4. 有機化合物(b)の全体量の20wt%以上が脂環族、芳香族の少なくとも1種類以上の誘導体である3.に記載のレーザー彫刻印刷版。
5. 無機多孔質体微粒子の数平均粒子径が0.1μm以上100μm以下であって、少なくとも70%の粒子の真球度が0.5〜1の範囲の球状粒子であることを特徴とする3.または4.に記載のレーザー彫刻印刷版。
6. 1.から5.のいずれかに記載の印刷版の下部に、ショアA硬度が20度以上70度以下の一定厚さのエラストマー層を少なくとも1層有する多層レーザー彫刻印刷版。
7. エラストマー層が、20℃で液状の感光性樹脂組成物を硬化して形成される6.に記載の多層レーザー彫刻印刷版。
【0014】
【発明実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施態様を中心に、さらに詳細に説明する。
本発明では、無機多孔質体微粒子を含有する感光性樹脂組成物を光硬化させレーザー彫刻可能な印刷原版を形成し、その後、該印刷原版にレーザー光を照射してレーザーの照射された部分の樹脂が除去されることにより凹凸パターンが形成され、印刷版を作製することができる。レーザー光照射により除去された彫刻部(凹部)の表面には、無機多孔質体微粒子が露出して存在する。無機多孔質体微粒子が表面に露出して存在する状況は、走査型電子顕微鏡を用いて観察することにより容易に確認できる。無機多孔質体微粒子が露出した表面の解析には蛍光X線法を用いることが好ましい。蛍光X線法は試料にX線を照射し、放出される特性X線を分析することにより存在する元素を定量分析できる表面分析装置である。分析により得られる情報の深さは表面から50μm程度である。この方法で定量的な分析を行なう場合、真空度等の測定条件や試料表面の形状の影響により照射されるX線の強度や検出される特性X線の強度が変化するため、基準となる元素の特性X線強度に対する注目する特定元素の特性X線強度の比を取り扱うことが一般的である。本発明では、無機多孔質体微粒子中に存在する特定元素の特性X線強度の、樹脂中の炭素から放出される特性X線強度に対する比を取り扱う。更に、本発明では、レーザー彫刻部の表面から検出される無機多孔質体微粒子中の特定元素の特性X線強度をIeおよび炭素の特性X線強度をIcとし、未彫刻部表面から検出される前記特定元素の特性X線強度をIeおよび炭素の特性X線強度をIcとした場合に、(Ie/Ic)/(Ie/Ic)の値が1.5以上、より好ましくは2.6以上、更に好ましくは4以上である。(Ie/Ic)/(Ie/Ic)の値が1.5以上であれば樹脂が除去された彫刻部および未彫刻部の表面のタックを低下させる効果が見られる。
【0015】
本発明において表面に無機多孔質体微粒子が露出するメカニズムについては良く分かっていないが、感光性樹脂組成物の硬化物が分解し易いため、系外に飛散する無機多孔質体微粒子が少なく、表面に残存、蓄積されてゆくものと推定される。また、印刷原版中の樹脂の分解生成物である液状カスを無機多孔質体微粒子が吸収する。更に、レーザーの照射による熱により樹脂が一部溶融し、その後冷却される過程で無機多孔質体微粒子が表面に固定化されるのではないかと考えられる。また、一部の無機多孔質体微粒子は、レーザー彫刻中に飛散し未彫刻部の表面にも付着するものと思われる。しかし、一度付着した微粒子は、アルコール等の溶剤を染み込ませた布などを用いて拭き取る工程あるいは高圧スチームの照射等で除去されず、表面に残存するために未彫刻部表面のタック低下にも効果が見られるものと推定される。
【0016】
本発明の印刷原版を構成する樹脂は、シート状あるいは円筒状印刷原版への加工性の観点から、感光性樹脂組成物を光硬化させたものが好ましい。感光性樹脂を光硬化させる方法としては200nmから600nmの範囲の紫外線あるいは可視光線を照射する方法あるいは電子線を照射する方法を挙げることができる。光を照射する方法では、200nmから450nmの紫外線領域の光を用いることがより好ましい。200nmから600nmの範囲の光を用いることにより、樹脂を分解させることなく充分に硬化させることができ、市販の光重合開始剤を使用することが可能である。
【0017】
本発明で用いることのできる感光性樹脂のうち、樹脂(a)としては、数平均分子量は、1000から50万の範囲が好ましい。より好ましい範囲としては、5000から10万である。数平均分子量が1000から50万の範囲であれば、印刷原版の機械的強度を確保することができ、レーザー彫刻時、樹脂を充分に溶融あるいは分解させることができる。本発明の数平均分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定し、分子量既知のポリスチレン標品に対して評価したものである。
【0018】
樹脂(a)の種類としては、エラストマー性樹脂であっても非エラストマー性樹脂であっても構わないし、20℃において固体状樹脂であっても液状樹脂であっても構わない。また、熱可塑性樹脂を用いる場合、樹脂(a)全重量の30wt%以上が好ましく、より好ましくは50wt%以上、更に好ましくは70wt%以上含有していることが望ましい。熱可塑性樹脂の含有率が30wt%以上であれば、レーザー光線照射により樹脂が充分に流動化するため、後述する無機多孔質体に吸収される。ただし、軟化温度が350℃を越える樹脂を用いる場合、シート状あるいは円筒状に成形する温度も当然高くなるため、他の有機物が熱で変性、分解することが懸念されるため、軟化温度が350℃を越える樹脂に関しては、溶剤可溶性樹脂を溶剤に溶かした状態で塗布し使用しても構わない。
【0019】
特に、シート状あるいは円筒状樹脂版への加工の容易性の観点から、また、微細パターンの加工性の点から、樹脂(a)として20℃において液状のポリマーを使用することが好ましい。樹脂(a)として、20℃において液状のポリマーを使用した場合、形成される感光性樹脂組成物も液状となるので、低い温度で成形することができ、熱可塑性エラストマー等を用いた場合のように高温に加熱し樹脂を流動化させる必要がないため、装置を簡素化することもできる。
【0020】
本発明の技術的特徴として、レーザー光線の照射により液状化したカスを、無機多孔質体微粒子を用いて吸収除去することを挙げることができる。用いる樹脂としては、液状化し易い樹脂や分解し易い樹脂が好ましい。分解し易い樹脂としては、分子鎖中に分解し易いモノマー単位としてスチレン、α−メチルスチレン、α−メトキシスチレン、アクリルエステル類、メタクリルエステル類、エステル化合物類、エーテル化合物類、ニトロ化合物類、カーボネート化合物類、オキシエチレン化合物類、脂肪族環状化合物類等が含まれていることが好ましい。特にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラエチレングリコール等のポリエーテル類、脂肪族ポリカーボネート類、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ニトロセルロース、ポリオキシエチレン、ポリノルボルネン、ポリシクロヘキサジエン水添物、あるいは分岐構造の多いデンドリマー等の樹脂は、分解し易いものの代表例である。また、分子鎖中に酸素原子を多数含有する樹脂が分解性の観点から好ましい。これらの中でも、カーボネート基、カルバメート基、メタクリル基をポリマー主鎖中に有する化合物は、熱分解性が高く好ましい。例えば、(ポリ)カーボネートジオールや(ポリ)カーボネートジカルボン酸を原料として合成したポリエステルやポリウレタン、(ポリ)カーボネートジアミンを原料として合成したポリアミドなどを熱分解性の良好なポリマーの例として挙げることができる。これらのポリマー主鎖、側鎖に重合性不飽和基を含有しているものであっても構わない。特に、末端に水酸基、アミノ基、カルボキシル基等の反応性官能基を有する場合には、主鎖末端に重合性不飽和基を導入することも容易である。
【0021】
樹脂の分解し易さを測る指標として、上記の感光性樹脂組成物の光硬化物を窒素雰囲気下において熱重量分析した場合の重量減少率がある。本発明で用いる樹脂(a)としては、光硬化後の重量減少率50wt%の温度が150℃以上400℃以下が好ましく、より好ましくは200℃以上380℃以下である。重量減少率50%の温度が150℃以上であれば、シート状あるいは円筒状に成形する工程で樹脂を分解させることなく容易に加工可能であり、400℃以下であれば、レーザー光線の照射により樹脂を充分に分解させることができる。
【0022】
本発明で用いる熱可塑性エラストマーとして特に限定するものではないが、スチレン系熱可塑性エラストマーであるSBS(ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン)、SIS(ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン)、SEBS(ポリスチレン−ポリエチレン/ポリブチレン−ポリスチレン)等、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー等を挙げることができ、数平均分子量が10万以下が好ましく、より好ましくは5万以下である。より熱分解性を向上させるために、分子骨格中に分解性の高いカルバモイル基、カーボネート基等の易分解性官能基を主鎖に導入したポリマーを用いることもできる。また、より熱分解性の高いポリマーと混合して用いても構わない。熱可塑性エラストマーは加熱することにより流動化するため、本発明で用いる無機多孔質体微粒子と混合することが可能となる。熱可塑性エラストマーとは、加熱することにより流動し通常の熱可塑性プラスチック同様成形加工ができ、常温ではゴム弾性を示す材料である。分子構造としては、ポリエーテルあるいはゴム分子のようなソフトセグメントと、常温付近では加硫ゴムと同じく塑性変形を防止するハードセグメントからなり、ハードセグメントとしては凍結相、結晶相、水素結合、イオン架橋など種々のタイプが存在する。
【0023】
印刷版の用途により、熱可塑性エラストマーの種類を選択できる。例えば、耐溶剤性が要求される分野では、ウレタン系、エステル系、アミド系、フッ素系熱可塑性エラストマーが好ましく、耐熱性が要求される分野では、ウレタン系、オレフィン系、エステル系、フッ素系熱可塑性エラストマーが好ましい。また、熱可塑性エラストマーの種類により、硬度を大きく変えることができる。通常の印刷版での用途では、ショアA硬度が20〜75度の領域が好ましく、紙、フィルム、建築材料の表面凹凸パターンを形成するエンボス加工の用途では、比較的硬い材料が必要であり、ショアD硬度で、30〜80度の領域が好ましい。
【0024】
熱可塑性樹脂において非エラストマー性のものとして、特に限定するものではないが、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリウレタン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂等を挙げることができる。
【0025】
本発明の熱可塑性樹脂の軟化温度は、50℃以上300℃以下が好ましく、より好ましくは80℃以上250℃以下、更に好ましい範囲は100℃以上200℃以下である。軟化温度が50℃以上であれば常温で固体として取り扱うことができ、シート状あるいは円筒状に加工したものを変形させずに取り扱うことができる。また軟化温度が500℃以下である場合、シート状あるいは円筒状に加工する際に極めて高い温度に加熱する必要がなく、混合する他の化合物を変質、分解させずに済む。本発明の軟化温度の測定は、動的粘弾性測定装置を用い、室温から温度を上昇していった場合、粘性率が大きく変化する(粘性率曲線の傾きが変化する)最初の温度で定義する。
【0026】
また、本発明の樹脂(a)として溶剤可溶性樹脂であっても構わない。具体的には、ポリスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ノボラック樹脂、アルキッド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂等を挙げることができる。
【0027】
樹脂(a)は、通常反応性の高い重合性不飽和基を持たないものが多いが、分子鎖の末端あるいは側鎖に反応性の高い重合性不飽和基を有していても構わない。反応性の高い重合性不飽和基を有する樹脂(a)を用いた場合、極めて機械的強度の高い印刷原版を作製することができる。特にポリウレタン系、ポリエステル系熱可塑性エラストマーでは、比較的簡単に分子内に反応性の高い重合性不飽和基を導入することが可能である。ここで言う分子内とは高分子主鎖の末端、高分子側鎖の末端や高分子主鎖中や側鎖中に直接、重合性不飽和基が付いている場合なども含まれる。例えば直接、重合性の不飽和基をその分子末端に導入したものを用いても良いが、別法として、水酸基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基、ケトン基、ヒドラジン残基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、環状カーボネート基、エステル基などの反応性基を複数有する数千程度の分子量の上記成分の反応性基と結合しうる基を複数有する結合剤(例えば水酸基やアミノ基の場合のポリイソシアネートなど)を反応させ、分子量の調節、及び末端の結合性基への変換を行った後、この末端結合性基と反応する基と重合性不飽和基を有する有機化合物と反応させて末端に重合性不飽和基を導入する方法などの方法が好適にあげられる。
【0028】
有機化合物(b)は、ラジカル、または付加重合反応に関与する不飽和結合を有した化合物であり、樹脂(a)との希釈のし易さを考慮すると数平均分子量は1000以下が好ましい。有機化合物(b)は例えば、ラジカル反応性を有するものとして、エチレン、プロピレン、スチレン、ジビニルベンゼン等のオレフィン類、アセチレン類、(メタ)アクリル酸及びその誘導体、ハロオレフィン類、アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類、(メタ)アクリルアミド及びその誘導体、アリルアルコール、アリルイソシアネート等のアリル化合物、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸及びその誘導体、酢酸ビニル類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカルバゾール、シアネートエステル類等があげられるが、その種類の豊富さ、価格等の観点から(メタ)アクリル酸及びその誘導体が好ましい例である。また、付加重合反応性を有するものとして、シンナモイル基、チオール基、アジド基を有する化合物を挙げることができ、更に、開環付加重合反応性を有するものとして、エポキシ基、オキセタン基、環状エステル基、ジオキシラン基、スピロオルトカーボネート基、スピロオルトエステル基、ビシクロオルトエステル基、シクロシロキサン基、環状イミノエーテル基等を有する化合物を挙げることができる。
【0029】
該誘導体は、シクロアルキル−、ビシクロアルキル−、シクロアルケン−、ビシクロアルケン−などの脂環族、ベンジル−、フェニル−、フェノキシ−などの芳香族、アルキル−、ハロゲン化アルキル−、アルコキシアルキル−、ヒドロキシアルキル−、アミノアルキル−、テトラヒドロフルフリル−、アリル−、グリシジル−、アルキレングリコール−、ポリオキシアルキレングリコール−、(アルキル/アリルオキシ)ポリアルキレングリコール−やトリメチロールプロパン等の多価アルコールのエステルなどがあげられる。
【0030】
また、熱分解性が良好な分子構造を有する化合物を有機化合物(b)として用いることもできる。例えば、カーボネート基、カルバメート基等の熱分解性の高い分子構造を有する有機化合物(b)を用いることにより、光硬化物の熱分解性を向上される方法として効果がある。
本発明において、これら重合性の不飽和結合を有する有機化合物(b)はその目的に応じて1種若しくは2種以上のものを選択できる。例えば印刷版として用いる場合、印刷インキの溶剤であるアルコールやエステル等の有機溶剤に対する膨潤を押さえるために用いる有機化合物として長鎖脂肪族、脂環族または芳香族の誘導体を少なくとも1種類以上有することが好ましい。
【0031】
本発明の樹脂組成物より得られる印刷原版の機械強度を高めるためには、有機化合物(b)としては脂環族または芳香族の誘導体が少なくとも1種類以上有することが好ましく、この場合、有機化合物(b)の全体量の20wt%以上であることが好ましく、更に好ましくは50wt%以上である。
印刷版の反撥弾性を高めるため例えば特開平7−239548号に記載されているようなメタクリルモノマーを使用するとか、公知の印刷用感光性樹脂の技術知見等を利用して選択することができる。
【0032】
無機多孔質体微粒子とは、粒子中に微小細孔を有する、あるいは微小な空隙を有する無機粒子であり、レーザー彫刻において多量に発生する粘稠性の液状カスを吸収除去するための添加剤であり、版面のタック防止効果も有する。本発明の無機多孔質体微粒子は粘稠な液状カスの除去を最大の目的として添加するものであり、数平均粒子径、比表面積、平均細孔径、細孔容積、灼熱減量がその性能に大きく影響する。
【0033】
本発明ではレーザー照射により切断され易い樹脂を採用することが好ましく、その場合分子の切断時に多量に低分子のモノマー、オリゴマー類が発生するため、この粘稠性の液状カスを無機多孔質体微粒子を用いて行うという、これまでの技術思想に全くない新しい概念を導入していることに最大の特徴がある。したがって、前述した通り粘稠性液状カスの除去に用いる多孔質シリカを含む無機多孔質体微粒子の数平均粒子径、比表面積、平均細孔径、細孔容積、灼熱減量、給油量等の物性が極めて重要な要素となる。
【0034】
無機多孔質体微粒子は数平均粒径が0.1〜100μmであることが好ましい。この数平均粒径の範囲より小さいものを用いた場合、本発明の樹脂組成物より得られる原版をレーザーで彫刻する際に粉塵が舞いやすく、樹脂(a)及び有機化合物(b)との混合を行う際に粘度の上昇を生じやすい。他方、上記数平均粒径の範囲より大きなものを用いた場合、レーザー彫刻した際レリーフ画像に欠損が生じやすい。より好ましい平均粒子径の範囲は、0.5〜20μmであり、更に好ましい範囲は3〜10μmである。本発明の無機多孔質体微粒子の平均粒子径は、レーザー散乱式粒子径分布測定装置を用いて測定することができる。
【0035】
本発明で用いる無機多孔質体微粒子の比表面積の範囲は、10m/g以上1500m/g以下であることが好ましい。より好ましい範囲は、100m/g以上800m/g以下である。比表面積が10m/g以上である場合、レーザー彫刻時の液状カスの除去が充分となり、また、1500m/g以下であれば、感光性樹脂組成物の粘度上昇を抑え、また、チキソトロピー性を抑えることができる。本発明の比表面積は、−196℃における窒素の吸着等温線からBET式に基づいて求められる。
【0036】
無機多孔質体微粒子の平均細孔径は、レーザー彫刻時に発生する液状カスの吸収量に極めて大きく影響を及ぼす。平均細孔径の好ましい範囲は、1nm以上1000nm以下、より好ましくは2nm以上200nm以下、更に好ましくは2nm以上50nm以下である。平均細孔径が1nm以上であれば、レーザー彫刻時に発生する液状カスの吸収性が確保でき、1000nm以下である場合、粒子の比表面積が大きく液状カスの吸収量を十分に確保できる。平均細孔径が1nm未満の場合、液状カスの吸収量が少ない理由については明確になっていないが、液状カスが粘稠性であるため、ミクロ孔に入り難く吸収量が少ないためではないかと推定している。本発明の平均細孔径は、窒素吸着法を用いて測定した値である。平均細孔径が2〜50nmのものは特にメソ孔と呼ばれ、メソ孔を有する多孔質粒子が液状カスを吸収する能力が極めて高い。本発明の細孔径分布は、−196℃における窒素の吸着等温線から求められる。
【0037】
無機多孔質体微粒子の細孔容積は、0.1ml/g以上10ml/g以下が好ましく、より好ましくは0.2ml/g以上5ml/g以下である。細孔容積が0.1m/g以上の場合、粘稠性液状カスの吸収量は十分であり、また10ml/g以下の場合、粒子の機械的強度を確保することができる。本発明において細孔容積の測定には、窒素吸着法を用いる。本発明の細孔容積は、−196℃における窒素の吸着等温線から求められる。
【0038】
本発明の液状カス吸着量を評価する指標として、吸油量がある。これは、無機多孔質体微粒子100gが吸収する油の量で定義する。本発明で用いる無機多孔質体微粒子の吸油量の好ましい範囲は、10ml/100g以上2000ml/100g以下、より好ましくは50ml/100g以上1000ml/100g以下である。吸油量が10ml/100g以上であれば、レーザー彫刻時に発生する液状カスの除去が十分であり、また2000ml/100g以下であれば、無機多孔質体微粒子の機械的強度を十分に確保できる。吸油量の測定は、JIS−K5101に準じて行った。
【0039】
本発明の無機多孔質体微粒子は、特に赤外線波長領域のレーザー光照射により変形あるいは溶融せずに多孔質性を保持することが必要である。950℃において2時間処理した場合の灼熱減量が、15wt%以下が好ましく、より好ましくは10wt%以下である。
無機多孔質体微粒子の粒子形状は特に限定するものではなく、球状、扁平状、針状、無定形、あるいは表面に突起のある粒子などを使用することができる。その中でも、印刷版の耐磨耗性の観点から、特に球状粒子が好ましい。また、粒子の内部が空洞になっている粒子、シリカスポンジ等の均一な細孔径を有する球状顆粒体など使用することも可能である。特に限定するものではないが、例えば、多孔質シリカ、メソポーラスシリカ、シリカ−ジルコニア多孔質ゲル、ポーラスアルミナ、多孔質ガラス等を挙げることができる。また、層状粘土化合物などのように、層間に数nm〜100nmの空隙が存在するものについては、細孔径を定義できないため、本発明においては層間に存在する空隙の間隔を細孔径と定義する。
【0040】
球状粒子を規定する指標として、真球度を定義する。本発明で用いる真球度とは、粒子を投影した場合に投影図形内に完全に入る円の最大値Dの、投影図形が完全に入る円の最小値Dの比(D/D)で定義する。真球の場合、真球度は1.0となる。本発明で用いる好ましい球状粒子の真球度は、0.5以上1.0以下、より好ましくは0.7以上1.0以下が望ましい。0.5以上であれば、印刷版としての耐磨耗性が良好である。真球度1.0は、真球度の上限値である。球状粒子として、70%以上、より好ましくは90%以上の粒子が、真球度0.5以上であることが望ましい。真球度を測定する方法としては、走査型電子顕微鏡を用いて撮影した写真を基に測定する方法を用いることができる。その際、少なくとも100個以上の粒子がモニター画面に入る倍率において写真撮影を行うことが好ましい。また、写真を基に前記D1およびD2を測定するが、写真をスキャナー等のディジタル化する装置を用いて処理し、その後画像解析ソフトウエアーを用いてデータ処理することが好ましい。
【0041】
更にこれらの細孔あるいは空隙にレーザー光の波長の光を吸収する顔料、染料等の有機色素を取り込ませることもできる。 また、無機多孔質体微粒子の表面をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、その他の有機化合物で被覆し表面改質処理を行い、より親水性化あるいは疎水性化した粒子を用いることもできる。
本発明において、これらの無機多孔質体微粒子は1種類もしくは2種類以上のものを選択でき、無機多孔質体微粒子を添加することによりレーザー彫刻時の液状カスの発生抑制、及びレリーフ印刷版のタック防止等の改良が有効に行われる。
【0042】
本発明者らは、多孔質体の特性を評価する上で、多孔度という新たな概念を導入した。多孔度は、平均粒子径D(単位:μm)と粒子を構成する物質の密度d(単位:g/cm)から算出される単位重量あたりの表面積Sに対する、比表面積Pの比、すなわちP/Sで定義する。単位重量あたりの表面積Sは、πD×10 12(単位:m)であり、粒子の重量は(πDd/6)×10−12(単位:g)であるので、S=6/(Dd)(単位:m/g)となる。多孔質粒子が球形でない場合には、注目する粒子が完全に中に入る球を想定し、その球の直径の平均値を平均粒子径Dとして、Sを求める。比表面積Pは、窒素分子を表面に吸着させ測定した値を用いる。
【0043】
粒子径が小さくなればなるほど比表面積Pは大きくなるため、比表面積単独では多孔質体の特性を示す指標としては不適当である。そのため、粒子径を考慮し、無次元化した指標として多孔度を取り入れた。本発明で使用する無機多孔質体(c)の多孔度は、好ましくは20以上、より好ましくは50以上、更に好ましくは100以上である。多孔度が20以上であれば、液状カスの吸着除去に効果がある。
【0044】
本願の実施例で用いている多孔質シリカの多孔度は、500を優に越えた高い値である。
本発明の感光性樹脂組成物における樹脂(a)、有機化合物(b)、及び無機多孔質体微粒子(c)の割合は、通常、樹脂(a)100重量部に対して、有機化合物(b)は5〜200重量部が好ましく、20〜100重量部の範囲がより好ましい。又、無機多孔質体微粒子は1〜50重量部が好ましく、2〜30重量部の範囲がより好ましい。更に好ましい範囲は、2〜20重量部である。
有機化合物(b)の割合が、上記の範囲より小さい場合、得られる印刷版などの硬度と引張強伸度のバランスがとりにくいなどの不都合を生じやすく、上記の範囲より大きい場合には架橋硬化の際の収縮が大きくなり、厚み精度が悪化する傾向がある。
【0045】
又、無機多孔質体微粒子の量が上記の範囲より小さい場合、樹脂(a)及び有機化合物(b)の種類によっては、版面のタック防止効果、及びレーザー彫刻した際に、彫刻液状カスの発生を抑制するなどの効果が十分発揮されない場合があり、上記の範囲より大きい場合には、印刷版が脆くなる傾向がある。また、透明性が損なわれる場合があり、また、特にフレキソ版として利用する際には、硬度が高くなりすぎてしまう場合がある。光、特に紫外線を用いて感光性樹脂組成物を硬化させレーザー彫刻印刷原版を作製する場合、光線透過性が硬化反応に影響する。したがって、用いる無機多孔質体微粒子の屈折率が感光性樹脂組成物の屈折率に近いものを用いることが有効である。
【0046】
感光性樹脂組成物中に無機多孔質体を混合する方法として、熱可塑性樹脂を加熱して流動化させた状態で直接無機多孔質体微粒子を添加する方法、あるいは熱可塑性樹脂と光重合性有機化合物(b)を最初に混錬した中に無機多孔質体微粒子を添加する方法のいずれでも構わない。ただし、特に分子量の低い光重合性有機物(b)に直接、無機多孔質体微粒子を混合する方法は避けることが好ましい。
【0047】
すなわち、この第三の方法を用いた場合、無機多孔質体のカス吸収性能を低下させることがある。この理由は明確ではないが、無機多孔質体粒子中の細孔あるいは空隙に低粘度の有機化合物が侵入し、印刷原版を作製する際の露光工程において、細孔内の重合性有機物(b)が硬化し細孔あるいは空隙を埋めてしまうためではないかと推定している。
【0048】
本発明の感光性樹脂組成物を光もしくは電子線の照射により架橋して印刷版などとしての物性を発現させるが、その際に重合開始剤を添加することができる。重合開始剤は一般に使用されているものから選択でき、例えば高分子学会編「高分子データ・ハンドブック−基礎編」1986年培風館発行、にラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合の開始剤が例示されている。また、光重合開始剤を用いて光重合により架橋を行なうことは、本発明の樹脂組成物の貯蔵安定性を保ちながら、生産性良く印刷原版を生産出来る方法として有用であり、その際に用いる開始剤も公知のものが使用できるが、例えばベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、4‘−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2、2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノンなどのアセトフェノン類;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン、フェニルグリオキシル酸メチル、ベンゾフェノン、ベンジル、ジアセチル、ジフェニルスルフィド、エオシン、チオニン、アントラキノン類等の光ラジカル重合開始剤のほか、光を吸収して酸を発生する芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩等の光カチオン重合開始剤あるいは光を吸収して塩基を発生する重合開始剤などが挙げられる。重合開始剤の添加量は樹脂(a)と有機化合物(b)の合計量の0.01〜10wt%範囲が好ましい。
【0049】
その他、本発明の樹脂組成物には用途や目的に応じて重合禁止剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、滑剤、界面活性剤、可塑剤、香料などを添加することができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、ポリマー成分(a)が20℃において液状樹脂である場合、液状であり、シート状あるいは円筒状樹脂版への加工性の観点から、特に液状感光性樹脂組成物が好ましく、その粘度の好ましい範囲は20℃において、10Pa・s〜10kPa・sが好ましく、より好ましくは50Pa・s〜5kPa・sである。
【0050】
本発明のレーザー彫刻可能な印刷原版は、無機多孔質体微粒子を含有した感光性材料を光架橋硬化させて形成したものである。したがって、有機化合物(b)の重合性不飽和基、あるいはポリマー成分(a)と有機化合物(b)の重合性不飽和基が反応することにより3次元架橋構造が形成され、通常用いるエステル系、ケトン系、芳香族系、エーテル系、アルコール系、ハロゲン系溶剤に不溶化する。この反応は、有機化合物(b)同士、ポリマー成分(a)同士、あるいはポリマー成分(a)と有機化合物(b)との間で起こり、重合性不飽和基が消費される。また、光重合開始剤を用いて架橋硬化させる場合、光重合開始剤が光により分解されるため、前記架橋硬化物を溶剤で抽出し、GC−MS法(ガスクロマトグラフィーで分離したものを質量分析する方法)、LC−MS法(液体クロマトグラフィーで分離したものを質量分析する方法)、GPC−MS法(ゲル浸透クロマトグラフィーで分離し質量分析する方法)、LC−NMR法(液体クロマトグラフィーで分離したものを核磁気共鳴スペクトルで分析する方法)を用いて解析することにより、未反応の光重合開始剤および分解生成物、更に金属の還元に用いた還元剤あるいはその未反応物を同定することができる。更に、GPC−MS法、LC−MS法、GPC−NMR法を用いることにより、溶剤抽出物中の未反応のポリマー成分(a)、未反応の有機化合物(b)、および重合性不飽和基が反応して得られる比較的低分子量の生成物についても溶剤抽出物の分析から同定することができる。3次元架橋構造を形成した溶剤に不溶の高分子量成分については、熱分解GC−MS法を用いることにより、高分子量体を構成する成分として、重合性不飽和基が反応して生成した部位が存在するかを検証することが可能である。例えば、メタクリレート基、アクリレート基、ビニル基等の重合性不飽和基が反応した部位が存在することを質量分析スペクトルパターンから推定することができる。熱分解GC−MS法とは、試料を加熱分解させ、生成するガス成分をガスクロマトグラフィーで分離した後、質量分析を行なう方法である。架橋硬化物中に、未反応の重合性不飽和基又は重合性不飽和基が反応して得られた部位と共に、光重合開始剤に由来する分解生成物や未反応の光重合開始剤が検出されると、感光性樹脂組成物を光架橋硬化させて得られたものであると結論付けることができる。
【0051】
また、架橋硬化物中に存在する無機多孔質体微粒子の量については、架橋硬化物を空気中で加熱することにより、有機物成分を焼き飛ばし、残渣の重量を測定することにより得ることができる。また、前記残渣中に無機多孔質体微粒子が存在することは、電界放射型高分解能走査型電子顕微鏡での形態観察、レーザー散乱式粒子径分布測定装置での粒子径分布、および窒素吸着法による細孔容積、細孔径分布、比表面積の測定から同定することができる。
【0052】
本発明の樹脂組成物をシート状、もしくは円筒状に成形する方法は、既存の樹脂の成形方法を用いることができる。例えば、注型法、ポンプや押し出し機等の機械で樹脂をノズルやダイスから押し出し、ブレードで厚みを合わせる、ロールによりカレンダー加工して厚みを合わせる方法等が例示できる。その際、樹脂の性能を落とさない範囲で加熱しながら成形を行なうことも可能である。また、必要に応じて圧延処理、研削処理などをほどこしても良い。通常はPETやニッケルなどの素材からなるバックフィルムといわれる下敷きの上に成形される場合が多いが、直接印刷機のシリンダー上に成形する場合などもありうる。バックフィルムの役割は、印刷原版の寸法安定性を確保することである。したがって、寸法安定性の高いものを選択する必要がある。線熱膨張係数を用いて評価すると、好ましい材料の上限値は100ppm/℃以下、更に好ましくは70ppm/℃以下である。材料の具体例としては、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビスマレイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンチオエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂からなる液晶樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。また、これらの樹脂を積層して用いることもできる。例えば、厚み4.5μmの全芳香族ポリアミドフィルムの両面に厚み50μmのポリエチレンテレフタレートの層を積層したシート等でもよい。また、多孔質性のシート、例えば繊維を編んで形成したクロスや、不織布、フィルムに細孔を形成したもの等をバックフィルムとして用いることができる。バックフィルムとして多孔質性シートを用いる場合、感光性樹脂組成物を孔に含浸させた後に光硬化させることで、感光性樹脂硬化物層とバックフィルムとが一体化するために高い接着性を得ることができる。クロスあるいは不織布を形成する繊維としては、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、アルミナ・シリカ繊維、ホウ素繊維、高珪素繊維、チタン酸カリウム繊維、サファイア繊維などの無機系繊維、木綿、麻などの天然繊維、レーヨン、アセテート等の半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ビニロン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリイミド、アラミド等の合成繊維を挙げることができる。また、バクテリアの生成するセルロースは、高結晶性ナノファイバーであり、薄くて寸法安定性の高い不織布を作製することのできる材料である。
【0053】
また、バックフィルムの線熱膨張係数を小さくする方法として、充填剤を添加する方法、全芳香族ポリアミド等のメッシュ状クロス、ガラスクロスなどに樹脂を含浸あるいは被覆する方法などを挙げることができる。充填剤としては、通常用いられる有機系微粒子、金属酸化物あるいは金属等の無機系微粒子、有機・無機複合微粒子など用いることができる。また、多孔質微粒子、内部に空洞を有する微粒子、マイクロカプセル粒子、低分子化合物が内部にインターカレーションする層状化合物粒子を用いることもできる。特に、アルミナ、シリカ、酸化チタン、ゼオライト等の金属酸化物微粒子、ポリスチレン・ポリブタジエン共重合体からなるラテックス微粒子、高結晶性セルロース等の天然物系の有機系微粒子等が有用である。
【0054】
本発明で用いるバックフィルムの表面に物理的、化学的処理を行うことにより、感光性樹脂組成物層あるいは接着剤層との接着性を向上させることができる。物理的処理方法としては、サンドブラスト法、微粒子を含有した液体を噴射するウエットブラスト法、コロナ放電処理法、プラズマ処理法、紫外線あるいは真空紫外線照射法などを挙げることができる。また、化学的処理方法としては、強酸・強アルカリ処理法、酸化剤処理法、カップリング剤処理法などである。
【0055】
成形された感光性樹脂組成物は光もしくは電子線の照射により架橋せしめ、印刷原版を形成する。また、成型しながら光もしくは電子線の照射により架橋させることもできる。その中でも光を使って架橋させる方法は、装置が簡便で厚み精度が高くできるなどの利点を有し好適である。硬化に用いられる光源としては高圧水銀灯、超高圧水銀灯、紫外線蛍光灯、カーボンアーク灯、キセノンランプ等が挙げられ、その他公知の方法で硬化を行うことができる。硬化に用いる光源は、1種類でも構わないが、波長の異なる2種類以上の光源を用いて硬化させることにより、樹脂の硬化性が向上することがあるので、2種類以上の光源を用いることも差し支えない。
【0056】
また、印刷原版表面を保護する目的で、感光性樹脂組成物をシート状あるいは円筒状に加工すると同時あるいはその後表面にカバーフィルムを被覆することもできる。
レーザー彫刻に用いる原版の厚みは、その使用目的に応じて任意に設定して構わないが、印刷版として用いる場合には、一般的に0.1〜7mmの範囲である。場合によっては、組成の異なる材料を複数積層していても構わない。
【0057】
本発明では、レーザー彫刻される層の下部にエラストマーからなるクッション層を形成することもできる。一般的にレーザー彫刻される層の厚さは、0.1〜数mmであるため、それ以外の下部層は組成の異なる材料であっても構わない。クッション層としては、ショアA硬度が20から70度のエラストマー層であることが好ましい。ショアA硬度が20度以上である場合、適度に変形するため、印刷品質を確保することができる。また、70度以下であれば、クッション層としての役割を果たすことができる。より好ましいショアA硬度の範囲は、30〜60度である。
【0058】
前記クッション層は、特に限定せず、熱可塑性エラストマー、光硬化型エラストマー、熱硬化型エラストマー等ゴム弾性を有するものであれば何でも構わない。ナノメーターレベルの微細孔を有する多孔質エラストマー層であってもよい。特にシート状あるいは円筒状印刷版への加工性の観点から、光で硬化する液状感光性樹脂組成物を用い、硬化後にエラストマー化する材料を用いることが簡便であり好ましい。
【0059】
クッション層に用いる熱可塑性エラストマーの具体例としては、スチレン系熱可塑性エラストマーであるSBS(ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン)、SIS(ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン)、SEBS(ポリスチレン−ポリエチレン/ポリブチレン−ポリスチレン)等、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、シリコン系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
【0060】
光硬化型エラストマーとしては、前記熱可塑性エラストマーに光重合性モノマー、可塑剤および光重合開始剤等を混合したもの、プラストマー樹脂に光重合性モノマー、光重合開始剤等を混合した液状組成物などを挙げることができる。本発明では、微細パターンの形成機能が重要な要素である感光性樹脂組成物の設計思想とは異なり、光を用いて微細なパターンの形成を行う必要がなく、全面露光により硬化させることにより、ある程度の機械的強度を確保できれば良いため、材料の選定において自由度が極めて高い。
【0061】
また、硫黄架橋型ゴム、有機過酸化物、フェノール樹脂初期縮合物、キノンジオキシム、金属酸化物、チオ尿素等の非硫黄架橋型ゴムを用いることもできる。更に、テレケリック液状ゴムを反応する硬化剤を用いて3次元架橋させてエラストマー化したものを使用することもできる。
本発明において多層化する場合、前記バックフィルムの位置は、クッション層の下、すなわち印刷原版の最下部、あるいは、レーザー彫刻可能な感光性樹脂層とクッション層との間の位置、すなわち印刷原版の中央部、いずれの位置でも構わない。
【0062】
また、本発明のレーザー彫刻印刷版の表面に改質層を形成させることにより、印刷版表面のタックの低減、インク濡れ性の向上を行うこともできる。改質層としては、シランカップリング剤あるいはチタンカップリング剤等の表面水酸基と反応する化合物で処理した被膜、あるいは多孔質無機粒子を含有するポリマーフィルムを挙げることができる。
【0063】
広く用いられているシランカップリング剤は、基材の表面水酸基との反応性の高い官能基を分子内に有する化合物であり、そのような官能基とは、例えばトリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリクロロシリル基、ジエトキシシリル基、ジメトキシシリル基、ジモノクロロシリル基、モノエトキシシリル基、モノメトキシシリル基、モノクロロシリル基を挙げることができる。また、これらの官能基は分子内に少なくとも1つ以上存在し、基材の表面水酸基と反応することにより基材表面に固定化される。更に本発明のシランカップリング剤を構成する化合物は、分子内に反応性官能基としてアクリロイル基、メタクリロイル基、活性水素含有アミノ基、エポキシ基、ビニル基、パーフルオロアルキル基、及びメルカプト基から選ばれた少なくとも1個の官能基を有するもの、あるいは長鎖アルキル基を有するものを用いることができる。
【0064】
また、チタンカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、テトラオクチルビス(ジ−トリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジ−トリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(オクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルスルフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート等の化合物を挙げることができる。
【0065】
表面に固定化したカップリング剤分子が特に重合性反応基を有する場合、表面への固定化後、光、熱、あるいは電子線を照射し架橋させることにより、より強固な被膜とすることもできる。
本発明では、上記のカップリング剤に、必要に応じ、水−アルコール、或いは酢酸水−アルコール混合液で希釈して、調整する。処理液中のカップリング剤の濃度は、0.05〜10.0重量%が好ましい。
【0066】
本発明におけるカップリング剤処理法について説明する。前記のカップリング剤を含む処理液を、印刷原版、あるいはレーザー彫刻後の印刷版表面に塗布して用いられる。カップリング剤処理液を塗布する方法に特に限定はなく、例えば浸漬法、スプレー法、ロールコート法、或いは刷毛塗り法等を適応することが出来る。また、被覆処理温度、被覆処理時間についても特に限定はないが、5〜60℃であることが好ましく、処理時間は0.1〜60秒であることが好ましい。更に樹脂版表面上の処理液層の乾燥を加熱下に行うことが好ましく、加熱温度としては50〜150℃が好ましい。
【0067】
カップリング剤で印刷版表面を処理する前に、キセノンエキシマランプ等の波長が200nm以下の真空紫外線領域の光を照射する方法、あるいはプラズマ等の高エネルギー雰囲気に曝すことにより、印刷版表面に水酸基を発生させ高密度にカップリング剤を固定化することもできる。
また、無機多孔質体粒子を含有する層が印刷版表面に露出している場合、プラズマ等の高エネルギー雰囲気下で処理し、表面の有機物層を若干エッチング除去することにより印刷版表面に微小な凹凸を形成させることができる。この処理により印刷版表面のタックを低減させること、および表面に露出した無機多孔質体粒子がインクを吸収しやすくすることによりインク濡れ性が向上する効果も期待できる。
【0068】
レーザー彫刻においては、形成したい画像をデジタル型のデータとしてコンピューターを利用してレーザー装置を操作し、原版上にレリーフ画像を作成する。レーザー彫刻に用いるレーザーは、原版が吸収を有する波長を含むものであればどのようなものを用いてもよいが、彫刻を高速度で行なうためには出力の高いものが望ましく、炭酸ガスレーザーやYAGレーザー、半導体レーザー等の赤外線あるいは赤外線放出固体レーザーが好ましいものの一つである。また、紫外線領域に発振波長を有する紫外線レーザー、例えばエキシマレーザー、第3あるいは第4高調波へ波長変換したYAGレーザー、銅蒸気レーザー等は、有機分子の結合を切断するアブレージョン加工が可能であり、微細加工に適する。また、レーザーは連続照射でも、パルス照射でも良い。一般には樹脂は炭酸ガスレーザーの10μm近傍に吸収を持つため、特にレーザー光の吸収を助けるような成分の添加は必須ではないが、YAGレーザーは1.06μm近傍の波長であり、この波長の吸収を有するものはあまり無い。その場合、これの吸収を助ける成分である、染料、顔料の添加が必要となる。このような染料の例としては、ポリ(置換)フタロシアニン化合物および金属含有フタロシアニン化合物、;シアニン化合物;スクアリリウム染料;カルコゲノピリロアリリデン染料;クロロニウム染料;金属チオレート染料;ビス(カルコゲノピリロ)ポリメチン染料;オキシインドリジン染料;ビス(アミノアリール)ポリメチン染料;メロシアニン染料;及びキノイド染料などが挙げられる。顔料の例としてはカーボンブラック、グラファイト、亜クロム酸銅、酸化クロム、コバルトクロームアルミネート、酸化鉄等の暗色の無機顔料や鉄、アルミニウム、銅、亜鉛のような金属粉およびこれら金属にSi、Mg、P、Co、Ni、Y等をドープしたもの等が挙げられる。これら染料、顔料は単独で使用しても良いし、複数を組み合わせて使用しても良いし、複層構造にするなどのあらゆる形態で組み合わせても良い。ただし、紫外線あるいは可視光線を用いて感光性樹脂組成物を硬化させる場合、印刷原版内部まで硬化させるためには、用いる光線領域に光吸収のある色素や顔料の添加量は低く抑えることが好ましい。添加する光重合開始剤の種類によっても硬化特性は大きく影響されるが、色素や顔料の添加量は5wt%以下が好ましく、より好ましくは1wt%以下、更に好ましくは0.5wt%以下であることが望ましい。
【0069】
レーザーによる彫刻は酸素含有ガス下、一般には空気存在下もしくは気流下に実施するが、炭酸ガス、窒素ガス下でも実施できる。彫刻終了後、レリーフ印刷版面にわずかに発生する粉末状もしくは液状の物質は適当な方法、例えば溶剤や界面活性剤の入った水等で洗いとる方法、高圧スプレー等により水系洗浄剤を照射する方法、高圧スチームを照射する方法などを用いて除去しても良い。
本発明の原版は印刷版用レリーフ画像の他、スタンプ・印章、エンボス加工用のデザインロール、電子部品作成に用いられる抵抗体、導電体ペーストのパターニング用レリーフ画像、窯業製品の型材用レリーフ画像、広告・表示板などのディスプレイ用レリーフ画像、各種成型品の原型・母型など各種の用途に応用し利用できる。
【0070】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらによって制限されるものではない。
実施例及び比較例中、レーザー彫刻はBAASEL社製、商標「TYP STAMPLAS SN 09」を用いて行い、彫刻のパターンは、網点、500μm幅の凸線による線画、及び、500μm幅の白抜き線を含むパターンを作成して実施した。彫刻深さは0.55mmとした。
【0071】
レーザー彫刻後、エタノールもしくはアセトンを含浸させた不織布(旭化成株式会社製、商標「BEMCOT M−3」)を用いてレリーフ印刷版上のカスを拭き取った。レーザー彫刻前の印刷原版、レーザー彫刻直後の印刷版、及び拭き取り後のレリーフ印刷版各々重量を測定し、式(1)により、彫刻時のカス残存率を求めた。
(彫刻直後の版の重量−拭き取り後の版の重量)÷(彫刻前の原版重量−拭き取り後の版の重量)×100(1)
【0072】
また、拭き取り後のレリーフ印刷版面のタック測定は株式会社東洋精機製作所製タックテスターを用いて行なった。 タック測定は、20℃において、試料片の平滑な部分に半径50mm、幅13mmのアルミニウム輪の幅13mmの部分を接触させ、該アルミニウム輪に0.5kgの荷重を加え4秒間放置した後、毎分30mmの一定速度で前記アルミニウム輪を引き上げ、アルミニウム輪が試料片から離れる際の抵抗力をプッシュプルゲージで読み取る。この値が大きいもの程、ベトツキ度が大きい。
更に、彫刻した部位のうち、80lpi(Lines per inch)で面積率約10%の網点部の形状を電子顕微鏡にて観察した。
【0073】
微粒子の比表面積、細孔分布測定は、米国カンタクローム社製、オートソープ3MP(商標)を用い、液体窒素温度雰囲気下、窒素ガスを吸着させて測定した。具体的には、比表面積はBET式に基づいて算出した。細孔容積および平均細孔径は、窒素の脱着時の吸着等温線から円筒モデルを仮定し、BJH(Brrett−Joyner−Halenda)法という細孔分布解析法に基づいて算出した。
印刷版表面の元素分析に用いる蛍光X線分析装置は、フィリップス社製、PW2400(商標)であり、励起源としてRh管球を使用している。また、分析径は10mmφである。
【0074】
【製造例1】
温度計、攪拌機、還流器を備えた1Lのセパラブルフラスコに旭化成株式会社製ポリカーボネートジオールである、商標「PCDL L4672」(数平均分子量1990、OH価56.4)447.24gとトリレンジイソシアナート30.83gを加え80℃に加温下に約3時間反応させた後、2−メタクリロイルオキシイソシアネート7.42gを添加し、さらに約3時間反応させて、末端がメタアクリル基(分子内の重合性不飽和基が1分子あたり平均約1個)である数平均分子量約10000の樹脂(ア)を製造した。この樹脂は20℃では水飴状であり、外力を加えると流動し、かつ外力を除いても元の形状を回復しなかった。
【0075】
【実施例1〜3】
前記の製造例で得られた樹脂(ア)、及び旭化成株式会社製スチレンブタジエン共重合体、商標「タフプレンA」(以下略してSBS)を用い、表1に示すように重合性モノマー、無機多孔質体微粒子として富士シリシア化学株式会社製、多孔質性シリカである、商標「サイロスフェアC−1504」(以下略してC−1504、数平均粒子径4.5μm、比表面積520m/g、平均細孔径12nm、細孔容積1.5ml/g、灼熱減量2.5wt%、吸油量290ml/100g)、商標「サイリシア450」(以下略してCH−450、数平均粒子径8.0μm、比表面積300m/g、平均細孔径17nm、細孔容積1.25ml/g、灼熱減量5.0wt%、吸油量200ml/100g)、光重合開始剤、その他添加剤を加えて樹脂組成物を作製した。用いた多孔質性微紛末シリカの多孔度は、密度を2g/cmとして算出すると、サイロスフェアC−1504が780、サイリシア450が800であった。添加した多孔質球状シリカであるサイロスフェアC−1504の真球度は、走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、ほぼ全ての粒子が0.9以上であった。サイリシア450は多孔質シリカではあるが球状シリカではなかった。作製した混合物をPETフィルム上に厚さ2.8mmのシート状に成形し、その表面に厚さ15μmのPETカバーフィルムを被覆したのち、旭化成株式会社製「ALF型213E」(商標)露光機を用い、真空の条件下レリーフ面 2000mJ/cm、バック面1000mJ/cmの条件で露光し、樹脂版を作製した。
【0076】
表2の彫刻後のカス拭き取り回数とは、彫刻後発生する粘稠性の液状カスを除去するのに必要な拭き取り処理の回数であり、この回数が多いと液状カスの量が多いことを意味する。拭き取り後のレリーフ上のタックは、実施例1から3のいずれも、レーザー彫刻後の印刷版において、未彫刻部表面のタックは、100N/m以下であり、彫刻前すなわち感光性樹脂組成物の光硬化物の表面タック値、150〜200N/mに比較して減少していた。更に彫刻部表面のタックは、50N/m未満であった。
【0077】
また、表3に蛍光X線法により元素分析した結果を示す。ケイ素の特性X線強度がIeおよびIe、炭素の特性X線強度がIcおよびIcである。また、レーザー彫刻部の特性X線強度がIeおよびIcであり、未彫刻部の特性X線強度がIeおよびIcである。また、前述の網点パターンの彫刻とは別に、蛍光X線測定用として幅20mm、長さ50mmであって、彫刻深さを0.3mmと1.4mmの2種類に設定し、実施例1から3の彫刻原版についてレーザー彫刻を実施した。彫刻後、カスの拭き取りを3回行い、蛍光X線分析のサンプルとした。
レーザー彫刻部表面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、表面に露出した微粒子を確認した。実施例1の彫刻部表面の電子顕微鏡写真を図1に示す。
【0078】
実施例1から3において、表2に示したように網点部の形状は円錐状で良好であったが、実施例1に比較して実施例3は、電子顕微鏡で観察すると彫刻カスの除去が若干劣るものであった。実施例1の走査型電子顕微鏡で観察した網点部の形状を図2に示し、また実施例3の網点部の形状を図3に示す。更に、より寸法の大きなドットパターンについて形状評価を、走査型電子顕微鏡を用いて実施したところ、図4に示すように実施例1では表面が滑らかなパターンが形成されているのに対し、図5に示すように実施例3では表面に若干凸凹が存在していた。
【0079】
更に、印刷版中の無機多孔質体を、樹脂成分を空気中500℃にて除去することにより取り出した。取り出した微粒子を超高解像走査型電子顕微鏡で観察したところ、細孔を観察することができた。また、微粒子の比表面積、細孔容積、平均細孔径は、米国カンタクローム社製、「オートソープ3MP」(商標)を用い、液体窒素温度雰囲気下、窒素ガスを吸着させて測定した。その結果、いずれの物性値も、添加する前に測定した値の±10%以内に入るものであり、無機多孔質体微粒子であることが確認された。
また、印刷原版の耐摩耗性を評価したところ、球状シリカであるサイロスフェアC−1504を用いたものの方が、磨耗量が少なく、サイシリア450を用いたものよりも優れていた。
本発明実施例3で用いている熱可塑性エラストマーであるSBSの数平均分子量は、GPCを用いて測定しポリスチレン標品を基準として求めた値が、7.7万であった。
【0080】
本発明の実施例で用いている二重結合含有有機化合物の内、脂環族および芳香族の誘導体は、BZMAとCHMAである。
本発明の実施例で用いるSBSの軟化温度は、130℃であった。軟化温度の測定には、レオメトリックス・サイエンティフィック・エフ・イー社製の粘弾性測定装置、回転型のレオメーターを用いて測定した。測定周波数は10rad/秒、昇温速度は10℃/分で室温から加熱を開始し、最初に粘製率が大きく低下する温度を軟化点として求めた。
【0081】
【実施例4】
旭化成社製、商標「APR、F320」液状感光性樹脂組成物を厚さ2.7mmのシート状に成形する以外は、実施例1と同じ方法により光硬化させ、印刷原版のクッション層を形成した。このクッション層の上に実施例1で用いた液状感光性樹脂組成物を厚さ0.8mmに塗布し、その後の露光工程を経て、印刷原版を作製した。クッション層のショアA硬度は、47度であった。
炭酸ガスレーザーで彫刻後のカス残率は5.7wt%、彫刻後のカス拭き取り回数は3回以下、拭き取り後のレリーフ上のタックは60N/m、網点部の形状は円錐状で良好であった。
【0082】
【比較例1】
無機多孔質体微粒子の代わりに無孔質体としてソジュウムカルシウムアルミノシリケート(水澤化学社製、商標「シルトンJC50」)を用いる以外は、実施例1と同じ方法により印刷原版を作製した。用いた無孔質体は平均粒子径5.0μm、細孔容積0.02ml/g、比表面積6.7m/g、吸油量45ml/100gであった。多孔度は、密度を2g/cmとして、11であった。
炭酸ガスレーザーで彫刻後、粘稠性液状カスが多量に発生し、カス拭き取り回数は10回を越えて必要であった。 網点部の形状は、円錐状で良好であったが、拭き取り後のレリーフ上のタックは150N/mであった。
蛍光X線分析用にレーザー彫刻した幅20mm、長さ50mmの彫刻部における彫刻の深さは1.4mmであった。実施例と同じ3回のカス拭き取り後に、蛍光X線法により分析を行なった。(Ie/Ic)/(Ie/Ic)の値は、1.5未満であった。この試料の彫刻部表面のベトツキは大きかった。
また、走査型電子顕微鏡を用いて彫刻部表面を観察したところ、微粒子と確認できるものは見られなかった。
【0083】
【表1】

Figure 2004174757
【0084】
【表2】
Figure 2004174757
【0085】
【表3】
Figure 2004174757
【0086】
【発明の効果】
本発明により、直接レーザー彫刻してレリーフ画像を制作する際のカスの発生を抑制し、そのカスを容易に除去できるばかりででなく、彫刻レリーフの形状が優れ、印刷面のタックが小さいフレキソ印刷版を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の彫刻部表面の走査型電子顕微鏡写真。
【図2】実施例1の網点部のパターン形状を示す電子顕微鏡写真。
【図3】実施例3の網点部のパターン形状を示す電子顕微鏡写真。
【図4】実施例1のドットパターン形状を示す電子顕微鏡写真。
【図5】実施例3のドットパターン形状を示す電子顕微鏡写真。[0001]
[Technical field to which the present invention pertains]
The present invention is applicable to the formation of relief images for flexographic printing plates by laser engraving, the formation of patterns for surface processing such as embossing, the formation of relief images for printing tiles, etc., and the formation of electronic circuits consisting of patterns such as conductors, semiconductors and insulators. It concerns a suitable laser engraving printing plate.
[0002]
[Prior art]
Flexographic printing used for packaging materials such as cardboard, paper containers, paper bags, flexible packaging films, etc., building materials such as wallpaper and decorative boards, and label printing has been increasing its specific gravity among various printing methods. For the production of the printing plate used for this, usually a photosensitive resin is often used, a liquid resin, or a solid resin plate molded into a sheet, using a photomask placed on the photosensitive resin, the mask After irradiating light to cause a crosslinking reaction, a method of washing off a non-crosslinked portion with a developer has been used. In recent years, a thin light-absorbing layer called a black layer was provided on the surface of a photosensitive resin, and a laser beam was irradiated on the layer to form a mask image directly on the photosensitive resin plate. Then, light was irradiated through the mask to cause a crosslinking reaction. Later, a technique called flexo CTP (Computer to Plate) in which a non-crosslinked portion of a non-irradiated portion is washed away with a developing solution has been developed, and its adoption is being promoted due to an effect of improving the efficiency of printing plate production. However, this technology also has a limited efficiency improvement effect, such as the remaining development process, and there is a need for the development of a technology that forms a relief image directly on a printing original plate using a laser and that does not require development. .
[0003]
As a method therefor, there is a method of directly engraving a printing original plate with a laser. The production of letterpress printing plates and stamps by this method has already been performed, and the materials used for the printing plates and stamps are also known.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-121833 (European Patent Publication No. 1080883) discloses that silicone rubber is used and carbon black is mixed therein as an absorber of a laser beam, but it does not use a photosensitive resin. It is produced by a process of mixing a laser beam absorber before forming into a sheet. The printing original plate formed from the crosslinked rubber has a problem that the engraving speed is slow because it is hard to be melted or decomposed by the irradiation of the laser beam, and the engraving residue is burned to make it difficult to remove.
[0004]
On the other hand, Japanese Patent Nos. 2,846,954 and 2,846,955 (U.S. Pat. Nos. 5,798,202 and 5,804,353) use a material obtained by mechanically, photochemically, and thermochemically strengthening a thermoplastic elastomer such as SBS, SIS, or SEBS. It is disclosed. When using a thermoplastic elastomer, if engraving is performed using a laser having an oscillation wavelength in the infrared region, heat will melt the resin up to the part that largely deviates from the laser beam diameter, resulting in a high-resolution engraving pattern. Cannot be formed. Therefore, it is essential to mechanically strengthen the thermoplastic elastomer layer by adding a filler. In the above patent, a large amount of carbon black, which has a particularly high mechanical reinforcing effect, is mixed for the purpose of mechanically reinforcing the thermoplastic elastomer layer and improving the absorption of laser light.
[0005]
Generally, a method of mixing black carbon black, a dye, and the like in a resin and then forming the mixture into a sheet is used. However, in this method, since carbon black or a dye has light absorption in an ultraviolet region, when a photosensitive resin composition is photocured using light in an ultraviolet region or a visible light region to secure mechanical strength, a plate is required. There was a major problem that the internal curing was insufficient. In other words, when laser engraving a printing master plate with insufficient photocuring, a large amount of scum (including a liquid viscous material) that is difficult to remove is generated, and not only takes a lot of time to process, but also melts into relief. This causes difficulties such as the swelling of the edge portion, the fusion of solid waste at the edge portion, and the collapse of the halftone dot shape. There is also a problem that a large amount of generally harmful carbon black is released into the atmosphere.
[0006]
In addition, when a large amount of viscous liquid scum, which is presumed to be a decomposition product of the resin during laser engraving, is generated, not only does the optical system of the laser device become dirty, but also on the surface of optical components such as lenses and mirrors. The attached liquid resin causes seizure, which is a major cause of trouble on the apparatus. In addition, a large amount of viscous liquid residue also exists on the surface of the portion removed by laser irradiation, and if the removal is insufficient, paper dust or the like during printing tends to adhere and accumulate. It may cause trouble in the process.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-121833 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2846954
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 2,846,955
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention suppresses the generation of scum when producing a relief image by direct laser engraving, and not only can the scum be easily removed, but also the flexographic printing having an excellent engraved relief shape and a small tack on the printing surface. To provide an edition.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have studied diligently, and in a printing plate in which a sheet or cylindrical printing original plate formed by photo-curing a photosensitive resin composition containing an inorganic porous body is engraved with a laser beam, engraving residue, particularly It has been found that there is little liquid residue and that the tack of the surface of the portion where the cured resin is removed by engraving and the tack of the surface of the non-engraved portion are small. When the surface of the portion where the resin cured product was removed by the irradiation of the laser beam was analyzed, the added inorganic porous fine particles were exposed on the surface, and were present in a large amount, and the inorganic porous fine particles were concentrated. The discovery of the presence of such a layer led to the completion of the present invention. In addition, since the inorganic porous material fine particles which are exposed on the surface and exist in a large amount are fixed on the surface, they remain on the surface without being removed in the step of removing engraving residue.
[0010]
In particular, in a printing original plate formed by photo-curing a photosensitive resin composition, when a pigment or dye such as carbon black is added, the light transmittance in the ultraviolet or visible light region used for photo-curing becomes low. For this reason, the inside of the printing original plate is insufficiently cured, and there is a fatal problem that a large amount of liquid residue is generated. However, the present invention is a breakthrough that can solve these problems. .
The present invention is as follows.
[0011]
1. A printing plate made of a photo-cured product of a photosensitive resin composition having a concavo-convex pattern formed by irradiating a laser beam, with the inorganic porous material fine particles being exposed on the surface of the engraved portion removed by the laser beam irradiation. When the element is present and the elemental analysis of the surface is performed using the X-ray fluorescence method, the characteristic X-ray intensity Ie of the specific element and the characteristic X Intensity ratio with the line intensity Ic and characteristic X-ray intensity Ie of the specific element detected from the surface of the unengraved portion0X-ray intensity Ic of carbon and carbon0(Ie / Ic) / (Ie)0/ Ic0A) a laser engraving printing plate, wherein the value of (1) is 1.5 or more.
[0012]
2. Inorganic porous fine particles contained in the cured photosensitive resin have a specific surface area of 10 m2/ G or more and 1500m2/ G or less, an average pore diameter of 1 nm or more and 1000 nm or less, a pore volume of 0.1 ml / g or more and 10 ml / g or less, and an oil absorption of 10 ml / 100 g or more and 2000 ml / 100 g or less. The laser engraving printing plate described in 1.
3. The photosensitive resin composition contains a resin (a) having a number average molecular weight of 1,000 to 500,000 and an organic compound (b) having a polymerizable unsaturated group having a number average molecular weight of less than 1,000. Or 2. The laser engraving printing plate described in 1.
[0013]
4. 2. 20% by weight or more of the total amount of the organic compound (b) is at least one kind of an alicyclic or aromatic derivative. The laser engraving printing plate described in 1.
5. 2. The inorganic porous fine particles are spherical particles in which the number average particle diameter is 0.1 μm or more and 100 μm or less, and the sphericity of at least 70% of the particles is in the range of 0.5 to 1. Or 4. The laser engraving printing plate described in 1.
6. 1. To 5. A multilayer laser engraving printing plate having at least one elastomer layer having a constant thickness of 20 to 70 degrees in a lower portion of the printing plate according to any one of the above.
7. 5. The elastomer layer is formed by curing the liquid photosensitive resin composition at 20 ° C. The multi-layer laser engraving printing plate described in 1.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail mainly on preferred embodiments.
In the present invention, a photosensitive resin composition containing inorganic porous material fine particles is photo-cured to form a laser-engravable printing original plate, and thereafter, the printing original plate is irradiated with a laser beam to irradiate the laser-irradiated portion. By removing the resin, an uneven pattern is formed, and a printing plate can be manufactured. On the surface of the engraved portion (concave portion) removed by laser beam irradiation, inorganic porous fine particles are exposed and exist. The situation in which the inorganic porous material fine particles are exposed on the surface can be easily confirmed by observation using a scanning electron microscope. It is preferable to use the fluorescent X-ray method for analyzing the surface where the inorganic porous material fine particles are exposed. The fluorescent X-ray method is a surface analyzer that can quantitatively analyze the existing elements by irradiating a sample with X-rays and analyzing emitted characteristic X-rays. The depth of the information obtained by the analysis is about 50 μm from the surface. When performing quantitative analysis by this method, the intensity of the irradiated X-rays and the intensity of the detected characteristic X-rays change due to the measurement conditions such as the degree of vacuum and the shape of the sample surface. It is common to handle the ratio of the characteristic X-ray intensity of the particular element of interest to the characteristic X-ray intensity of the target. In the present invention, the ratio of the characteristic X-ray intensity of the specific element present in the inorganic porous material fine particles to the characteristic X-ray intensity emitted from carbon in the resin is handled. Furthermore, in the present invention, the characteristic X-ray intensity of the specific element in the inorganic porous material fine particles detected from the surface of the laser engraved portion is set to Ie, and the characteristic X-ray intensity of carbon is set to Ic, and the characteristic X-ray intensity is detected from the surface of the unengraved portion. The characteristic X-ray intensity of the specific element0And the characteristic X-ray intensity of carbon0When (Ie / Ic) / (Ie0/ Ic0) Is 1.5 or more, more preferably 2.6 or more, and still more preferably 4 or more. (Ie / Ic) / (Ie0/ Ic0If the value of ()) is not less than 1.5, the effect of reducing the tack on the surface of the engraved portion and the non-engraved portion from which the resin has been removed can be seen.
[0015]
In the present invention, the mechanism by which the inorganic porous material fine particles are exposed on the surface is not well understood, but since the cured product of the photosensitive resin composition is easily decomposed, the amount of the inorganic porous material fine particles scattered outside the system is small, and It is presumed that they remain and accumulate in Further, the inorganic porous fine particles absorb liquid scum which is a decomposition product of the resin in the printing original plate. Further, it is considered that the resin is partially melted by the heat of the laser irradiation, and then the inorganic porous fine particles are fixed on the surface during the cooling process. Further, it is considered that some of the inorganic fine particles are scattered during the laser engraving and adhere to the surface of the non-engraved portion. However, the fine particles once adhered are not removed by the process of wiping using a cloth impregnated with a solvent such as alcohol or by irradiation with high-pressure steam, etc., and remain on the surface. Is presumed to be seen.
[0016]
The resin constituting the printing original plate of the present invention is preferably a resin obtained by photo-curing a photosensitive resin composition from the viewpoint of processability into a sheet or cylindrical printing original plate. Examples of a method for photo-curing the photosensitive resin include a method of irradiating ultraviolet rays or visible light in a range of 200 nm to 600 nm or a method of irradiating an electron beam. In the method of irradiating light, it is more preferable to use light in the ultraviolet region of 200 nm to 450 nm. By using light in the range of 200 nm to 600 nm, the resin can be sufficiently cured without decomposing the resin, and a commercially available photopolymerization initiator can be used.
[0017]
Among the photosensitive resins that can be used in the present invention, the resin (a) preferably has a number average molecular weight in the range of 1,000 to 500,000. A more preferred range is 5000 to 100,000. When the number average molecular weight is in the range of 1,000 to 500,000, the mechanical strength of the printing original plate can be secured, and the resin can be sufficiently melted or decomposed during laser engraving. The number average molecular weight of the present invention is measured by gel permeation chromatography (GPC) and evaluated with respect to a standard polystyrene sample having a known molecular weight.
[0018]
The type of the resin (a) may be an elastomeric resin or a non-elastomeric resin, and may be a solid resin or a liquid resin at 20 ° C. When a thermoplastic resin is used, the content is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and still more preferably 70% by weight or more of the total weight of the resin (a). When the content of the thermoplastic resin is 30% by weight or more, the resin is sufficiently fluidized by laser beam irradiation, and is absorbed by the inorganic porous material described later. However, when a resin having a softening temperature exceeding 350 ° C. is used, the temperature at which the resin is molded into a sheet or a cylinder is naturally high, and other organic substances may be denatured or decomposed by heat. With respect to a resin having a temperature exceeding ℃, a solvent-soluble resin may be applied and used in a state of being dissolved in a solvent.
[0019]
In particular, it is preferable to use a polymer liquid at 20 ° C. as the resin (a) from the viewpoint of ease of processing into a sheet or cylindrical resin plate and from the viewpoint of workability of a fine pattern. When a polymer which is liquid at 20 ° C. is used as the resin (a), the photosensitive resin composition to be formed is also liquid, so that it can be molded at a low temperature, as in the case where a thermoplastic elastomer or the like is used. Since it is not necessary to heat the resin to a high temperature to fluidize the resin, the apparatus can be simplified.
[0020]
As a technical feature of the present invention, it is possible to mention that scum liquefied by laser beam irradiation is absorbed and removed by using inorganic porous fine particles. As a resin to be used, a resin which is easily liquefied or a resin which is easily decomposed is preferable. As the easily decomposable resin, styrene, α-methylstyrene, α-methoxystyrene, acrylic esters, methacrylic esters, ester compounds, ether compounds, nitro compounds, carbonates as monomer units which are easily decomposed in the molecular chain Preferably, compounds, oxyethylene compounds, aliphatic cyclic compounds and the like are contained. In particular, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethers such as polytetraethylene glycol, aliphatic polycarbonates, polymethyl methacrylate, polystyrene, nitrocellulose, polyoxyethylene, polynorbornene, polycyclohexadiene hydrogenated, or branched structure Resins such as dendrimers are typical examples of those which are easily decomposed. Further, a resin containing a large number of oxygen atoms in the molecular chain is preferable from the viewpoint of decomposability. Among them, compounds having a carbonate group, a carbamate group, and a methacryl group in the polymer main chain are preferable because of high thermal decomposability. For example, polyesters and polyurethanes synthesized from (poly) carbonate diol and (poly) carbonate dicarboxylic acid as raw materials, polyamides synthesized from (poly) carbonate diamine as raw materials, and the like can be given as examples of polymers having good thermal decomposability. . These polymer main chains and side chains may contain a polymerizable unsaturated group. In particular, when the terminal has a reactive functional group such as a hydroxyl group, an amino group, or a carboxyl group, it is easy to introduce a polymerizable unsaturated group into the terminal of the main chain.
[0021]
As an index for measuring the ease of decomposition of the resin, there is a weight reduction rate when the photocured product of the above photosensitive resin composition is subjected to thermogravimetric analysis under a nitrogen atmosphere. As the resin (a) used in the present invention, the temperature at which the weight loss rate after photocuring is 50 wt% is preferably 150 ° C. or more and 400 ° C. or less, more preferably 200 ° C. or more and 380 ° C. or less. If the temperature at which the weight loss rate is 50% is 150 ° C. or higher, the resin can be easily processed without decomposing the resin in the step of molding into a sheet or a cylinder. Can be sufficiently decomposed.
[0022]
Although not particularly limited, the thermoplastic elastomer used in the present invention is a styrene-based thermoplastic elastomer such as SBS (polystyrene-polybutadiene-polystyrene), SIS (polystyrene-polyisoprene-polystyrene), and SEBS (polystyrene-polyethylene / polybutylene-). Polystyrene), olefin-based thermoplastic elastomer, urethane-based thermoplastic elastomer, ester-based thermoplastic elastomer, amide-based thermoplastic elastomer, silicone-based thermoplastic elastomer, and the like. The number-average molecular weight is preferably 100,000 or less, More preferably, it is 50,000 or less. In order to further improve the thermal decomposability, a polymer in which an easily decomposable functional group such as a carbamoyl group or a carbonate group having a high decomposability is introduced into a main chain in a molecular skeleton can be used. Further, it may be used by mixing with a polymer having higher thermal decomposability. Since the thermoplastic elastomer is fluidized by heating, it can be mixed with the inorganic porous fine particles used in the present invention. The thermoplastic elastomer is a material which flows by heating, can be molded in the same manner as ordinary thermoplastics, and exhibits rubber elasticity at room temperature. The molecular structure consists of soft segments such as polyether or rubber molecules, and hard segments that prevent plastic deformation at around room temperature, similar to vulcanized rubber. The hard segments are a frozen phase, a crystalline phase, hydrogen bonds, and ionic crosslinks. There are various types.
[0023]
The type of thermoplastic elastomer can be selected depending on the use of the printing plate. For example, in fields where solvent resistance is required, urethane-based, ester-based, amide-based, and fluorine-based thermoplastic elastomers are preferred.In fields where heat resistance is required, urethane-based, olefin-based, ester-based, and fluorine-based thermoplastic elastomers are preferred. Plastic elastomers are preferred. Further, the hardness can be largely changed depending on the type of the thermoplastic elastomer. In the application of a normal printing plate, a region having a Shore A hardness of 20 to 75 degrees is preferable, and a paper, a film, and an embossing application for forming a surface uneven pattern of a building material require a relatively hard material. The range of 30 to 80 degrees in Shore D hardness is preferable.
[0024]
Non-elastomeric thermoplastic resins include, but are not particularly limited to, polyester resins, unsaturated polyester resins, polyamide resins, polyamideimide resins, polyurethane resins, unsaturated polyurethane resins, polysulfone resins, polyethersulfone resins, Polyimide resins, polycarbonate resins, wholly aromatic polyester resins and the like can be mentioned.
[0025]
The softening temperature of the thermoplastic resin of the present invention is preferably from 50 ° C to 300 ° C, more preferably from 80 ° C to 250 ° C, and still more preferably from 100 ° C to 200 ° C. If the softening temperature is 50 ° C. or higher, it can be handled as a solid at room temperature, and a sheet or a cylinder can be handled without deformation. When the softening temperature is 500 ° C. or lower, it is not necessary to heat to an extremely high temperature when processing into a sheet or a cylinder, and it is not necessary to alter or decompose other compounds to be mixed. The measurement of the softening temperature of the present invention uses a dynamic viscoelasticity measuring device, and is defined as the first temperature at which the viscosity changes greatly (the slope of the viscosity curve changes) when the temperature is increased from room temperature. I do.
[0026]
Further, the resin (a) of the present invention may be a solvent-soluble resin. Specific examples include a polysulfone resin, a polyimide resin, a polyethersulfone resin, an epoxy resin, a bismaleimide resin, a novolak resin, an alkyd resin, a polyolefin resin, and a polyester resin.
[0027]
The resin (a) usually does not have a highly reactive polymerizable unsaturated group in many cases, but may have a highly reactive polymerizable unsaturated group at a terminal or a side chain of a molecular chain. When a resin (a) having a polymerizable unsaturated group having high reactivity is used, a printing original plate having extremely high mechanical strength can be produced. Particularly, in the case of a polyurethane-based or polyester-based thermoplastic elastomer, it is possible to relatively easily introduce a highly reactive polymerizable unsaturated group into the molecule. The term "intramolecular" as used herein includes the case where a polymerizable unsaturated group is directly attached to the terminal of the polymer main chain, the terminal of the polymer side chain, or in the polymer main chain or in the side chain. For example, those in which a polymerizable unsaturated group is directly introduced at the molecular end thereof may be used. Alternatively, a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, a carboxyl group, an acid anhydride group, a ketone group, a hydrazine residue may be used. A binder having a plurality of groups having a plurality of reactive groups such as an isocyanate group, an isothiocyanate group, a cyclic carbonate group, and an ester group and having a molecular weight of about several thousand and capable of binding to the above-mentioned components (for example, a hydroxyl group and an amino group) ), The molecular weight is adjusted, and the terminal is converted to a terminal bonding group. Then, the group reacting with the terminal bonding group and the organic compound having a polymerizable unsaturated group are reacted. Then, a method such as a method of introducing a polymerizable unsaturated group into a terminal is preferably used.
[0028]
The organic compound (b) is a compound having a radical or an unsaturated bond involved in an addition polymerization reaction. The number average molecular weight is preferably 1,000 or less in consideration of the ease of dilution with the resin (a). Examples of the organic compound (b) include those having radical reactivity, such as olefins such as ethylene, propylene, styrene and divinylbenzene, acetylenes, (meth) acrylic acid and its derivatives, and unsaturated compounds such as haloolefins and acrylonitrile. Nitriles, (meth) acrylamide and derivatives thereof, allyl compounds such as allyl alcohol and allyl isocyanate, unsaturated dicarboxylic acids such as maleic anhydride, maleic acid and fumaric acid and derivatives thereof, vinyl acetates, N-vinylpyrrolidone, N -Vinyl carbazole, cyanate esters, etc., and (meth) acrylic acid and its derivatives are preferred examples from the viewpoint of abundance of the types, price, and the like. Compounds having addition polymerization reactivity include compounds having a cinnamoyl group, a thiol group, and an azide group, and those having ring-opening addition polymerization reactivity include an epoxy group, an oxetane group, and a cyclic ester group. And compounds having a dioxirane group, a spiroorthocarbonate group, a spiroorthoester group, a bicycloorthoester group, a cyclosiloxane group, a cyclic iminoether group, and the like.
[0029]
The derivative may be an alicyclic group such as cycloalkyl-, bicycloalkyl-, cycloalkene- or bicycloalkene-, an aromatic group such as benzyl-, phenyl-, or phenoxy-, an alkyl-, a halogenated alkyl-, an alkoxyalkyl-, or the like. Esters of polyhydric alcohols such as hydroxyalkyl-, aminoalkyl-, tetrahydrofurfuryl-, allyl-, glycidyl-, alkylene glycol-, polyoxyalkylene glycol-, (alkyl / allyloxy) polyalkylene glycol- and trimethylolpropane Is raised.
[0030]
Further, a compound having a molecular structure with good thermal decomposability can be used as the organic compound (b). For example, the use of an organic compound (b) having a molecular structure with high thermal decomposability, such as a carbonate group or a carbamate group, is effective as a method for improving the thermal decomposability of a photocured product.
In the present invention, one or more of these organic compounds (b) having a polymerizable unsaturated bond can be selected according to the purpose. For example, when used as a printing plate, having at least one or more long-chain aliphatic, alicyclic or aromatic derivatives as organic compounds used to suppress swelling of organic solvents such as alcohols and esters as printing ink solvents. Is preferred.
[0031]
In order to increase the mechanical strength of the printing plate precursor obtained from the resin composition of the present invention, it is preferable that the organic compound (b) has at least one alicyclic or aromatic derivative. It is preferably at least 20 wt% of the total amount of (b), more preferably at least 50 wt%.
In order to increase the rebound resilience of the printing plate, for example, a methacrylic monomer as described in JP-A-7-239548 can be used, or the selection can be made by utilizing the technical knowledge of a known photosensitive resin for printing.
[0032]
Inorganic porous fine particles are inorganic particles that have fine pores or fine voids in the particles, and are additives for absorbing and removing viscous liquid residue generated in large quantities during laser engraving. Yes, it also has the effect of preventing tack on the plate. The inorganic porous material fine particles of the present invention are added for the purpose of removing viscous liquid residue for the greatest purpose, and the number average particle diameter, the specific surface area, the average pore diameter, the pore volume, and the ignition loss are large in its performance. Affect.
[0033]
In the present invention, it is preferable to use a resin that is easily cut by laser irradiation. In this case, a large amount of low-molecular monomers and oligomers are generated at the time of cutting the molecule. The most distinctive feature is that it introduces a new concept, which is completely unconventional in the existing technical ideas. Therefore, as described above, the physical properties such as the number average particle diameter, the specific surface area, the average pore diameter, the pore volume, the ignition loss, and the oil supply amount of the inorganic porous material fine particles containing porous silica used for removing the viscous liquid residue are removed. This is a very important factor.
[0034]
The inorganic porous fine particles preferably have a number average particle size of 0.1 to 100 μm. When a resin having a number average particle size smaller than this range is used, dust tends to fly when engraving an original plate obtained from the resin composition of the present invention with a laser, and the mixture with the resin (a) and the organic compound (b) is mixed. When performing, the viscosity tends to increase. On the other hand, when a particle having a number average particle diameter larger than the above range is used, the relief image is likely to be damaged when laser engraving is performed. A more preferable range of the average particle size is 0.5 to 20 μm, and a still more preferable range is 3 to 10 μm. The average particle size of the inorganic porous material fine particles of the present invention can be measured using a laser scattering type particle size distribution measuring device.
[0035]
The range of the specific surface area of the inorganic porous material fine particles used in the present invention is 10 m2/ G or more and 1500m2/ G or less. A more preferred range is 100 m2/ G or more and 800m2/ G or less. Specific surface area is 10m2/ G or more, the removal of liquid residue during laser engraving becomes sufficient, and2/ G or less can suppress an increase in the viscosity of the photosensitive resin composition, and can suppress thixotropy. The specific surface area of the present invention is determined from the adsorption isotherm of nitrogen at -196 ° C based on the BET equation.
[0036]
The average pore diameter of the inorganic porous material fine particles has an extremely large effect on the amount of liquid residue generated during laser engraving. The preferable range of the average pore diameter is 1 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 2 nm or more and 200 nm or less, and further preferably 2 nm or more and 50 nm or less. When the average pore diameter is 1 nm or more, the absorbability of liquid scum generated during laser engraving can be ensured. When the average pore diameter is 1000 nm or less, the specific surface area of the particles is large and the liquid scum absorption amount can be sufficiently ensured. When the average pore diameter is less than 1 nm, it is not clear why the absorption amount of the liquid scum is small, but it is presumed that the liquid scum is viscous and hardly enters the micropores and the absorption amount is small. are doing. The average pore diameter in the present invention is a value measured using a nitrogen adsorption method. Those having an average pore diameter of 2 to 50 nm are particularly called mesopores, and the ability of the porous particles having mesopores to absorb liquid residue is extremely high. The pore size distribution of the present invention is determined from the adsorption isotherm of nitrogen at -196 ° C.
[0037]
The pore volume of the inorganic porous material fine particles is preferably from 0.1 ml / g to 10 ml / g, more preferably from 0.2 ml / g to 5 ml / g. When the pore volume is 0.1 m / g or more, the absorption amount of the viscous liquid residue is sufficient, and when the pore volume is 10 ml / g or less, the mechanical strength of the particles can be secured. In the present invention, the pore volume is measured by a nitrogen adsorption method. The pore volume of the present invention is determined from the adsorption isotherm of nitrogen at -196 ° C.
[0038]
As an index for evaluating the amount of adsorbed liquid residue of the present invention, there is an oil absorption amount. This is defined by the amount of oil absorbed by 100 g of the inorganic porous material fine particles. The preferable range of the oil absorption of the inorganic fine particles used in the present invention is 10 ml / 100 g or more and 2000 ml / 100 g or less, more preferably 50 ml / 100 g or more and 1000 ml / 100 g or less. When the oil absorption is 10 ml / 100 g or more, the removal of liquid scum generated during laser engraving is sufficient, and when the oil absorption is 2000 ml / 100 g or less, the mechanical strength of the inorganic porous fine particles can be sufficiently ensured. The oil absorption was measured according to JIS-K5101.
[0039]
It is necessary that the inorganic fine particles of the present invention maintain their porosity without being deformed or melted by laser light irradiation in the infrared wavelength region. The loss on ignition when treated at 950 ° C. for 2 hours is preferably 15% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
The particle shape of the inorganic porous material fine particles is not particularly limited, and spherical, flat, acicular, amorphous, or particles having protrusions on the surface can be used. Among them, spherical particles are particularly preferable from the viewpoint of abrasion resistance of the printing plate. Further, it is also possible to use particles having a hollow inside, spherical granules having a uniform pore diameter such as silica sponge, or the like. Although not particularly limited, examples thereof include porous silica, mesoporous silica, silica-zirconia porous gel, porous alumina, and porous glass. In addition, the pore size cannot be defined for a layer having a gap of several nm to 100 nm, such as a layered clay compound, in the present invention. Therefore, in the present invention, the gap between the gaps between the layers is defined as the pore diameter.
[0040]
Sphericity is defined as an index for defining spherical particles. The sphericity used in the present invention is the maximum value D of a circle that completely enters a projected figure when a particle is projected.1, The minimum value D of the circle in which the projected figure completely fits2Ratio (D1/ D2). In the case of a true sphere, the sphericity is 1.0. The sphericity of the preferred spherical particles used in the present invention is preferably 0.5 or more and 1.0 or less, more preferably 0.7 or more and 1.0 or less. If it is 0.5 or more, the abrasion resistance of the printing plate is good. The sphericity of 1.0 is the upper limit of the sphericity. It is desirable that 70% or more, more preferably 90% or more of the spherical particles have a sphericity of 0.5 or more. As a method for measuring sphericity, a method for measuring based on a photograph taken using a scanning electron microscope can be used. At this time, it is preferable to take a photograph at a magnification at which at least 100 or more particles enter the monitor screen. Further, the above D1 and D2 are measured based on the photograph, but it is preferable that the photograph is processed using a digitizing device such as a scanner, and then the data is processed using image analysis software.
[0041]
Further, organic pigments such as pigments and dyes that absorb light having a wavelength of laser light can be incorporated into these pores or voids. Further, the surface of the inorganic porous material fine particles may be coated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or another organic compound and subjected to a surface modification treatment to make the particles more hydrophilic or hydrophobic.
In the present invention, one kind or two or more kinds of these inorganic porous material fine particles can be selected. By adding the inorganic porous material fine particles, the generation of liquid scum during laser engraving can be suppressed, and the tack of the relief printing plate can be reduced. Improvements such as prevention are effectively performed.
[0042]
The present inventors have introduced a new concept of porosity in evaluating the properties of a porous body. The porosity is determined by the average particle diameter D (unit: μm) and the density d of the substance constituting the particles (unit: g / cm3)), The ratio of the specific surface area P to the surface area S per unit weight, that is, P / S. The surface area S per unit weight is πD2× 10 12(Unit: m2) And the weight of the particles is (πD3d / 6) × 10-12(Unit: g), S = 6 / (Dd) (unit: m2/ G). If the porous particles are not spherical, S is determined assuming a sphere in which the particle of interest completely enters, and the average value of the sphere diameter as the average particle diameter D. As the specific surface area P, a value measured by adsorbing nitrogen molecules on the surface is used.
[0043]
Since the specific surface area P increases as the particle diameter decreases, the specific surface area alone is not suitable as an index indicating the characteristics of the porous body. Therefore, taking into account the particle size, porosity was adopted as a dimensionless index. The porosity of the inorganic porous material (c) used in the present invention is preferably 20 or more, more preferably 50 or more, and further preferably 100 or more. When the porosity is 20 or more, it is effective in removing and removing liquid residue.
[0044]
The porosity of the porous silica used in the examples of the present application is a high value well over 500.
The ratio of the resin (a), the organic compound (b), and the inorganic porous fine particles (c) in the photosensitive resin composition of the present invention is usually 100 parts by weight of the resin (a) and the organic compound (b). ) Is preferably from 5 to 200 parts by weight, more preferably from 20 to 100 parts by weight. The amount of the inorganic porous material fine particles is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 2 to 30 parts by weight. A more preferred range is from 2 to 20 parts by weight.
When the proportion of the organic compound (b) is smaller than the above range, inconveniences such as difficulty in achieving a balance between hardness and tensile strength and elongation of the obtained printing plate or the like are likely to occur. In this case, the shrinkage tends to increase, and the thickness accuracy tends to deteriorate.
[0045]
When the amount of the inorganic porous material particles is smaller than the above range, depending on the type of the resin (a) and the organic compound (b), a tack-preventing effect on the plate surface and the generation of engraved liquid residue when laser engraving is performed. In some cases, effects such as suppression of the printing plate may not be sufficiently exhibited, and when it is larger than the above range, the printing plate tends to be brittle. Further, the transparency may be impaired, and the hardness may be too high, especially when used as a flexographic plate. When a photosensitive resin composition is cured using light, particularly ultraviolet light, to produce a laser engraving printing original plate, the light transmission affects the curing reaction. Therefore, it is effective to use an inorganic porous material fine particle having a refractive index close to that of the photosensitive resin composition.
[0046]
As a method of mixing the inorganic porous material in the photosensitive resin composition, a method of directly adding the inorganic porous material fine particles in a state where the thermoplastic resin is heated and fluidized, or a method of mixing the thermoplastic resin with the photopolymerizable organic material Any method may be used in which the inorganic porous material fine particles are added during the kneading of the compound (b) first. However, it is preferable to avoid a method of directly mixing the inorganic porous material fine particles directly with the photopolymerizable organic substance (b) having a low molecular weight.
[0047]
That is, when the third method is used, the waste absorption performance of the inorganic porous body may be reduced. The reason for this is not clear, but the low-viscosity organic compound penetrates into the pores or voids in the inorganic porous material particles, and the polymerizable organic substance (b) in the pores is exposed in the exposure step when producing a printing original plate. It is presumed that this is due to hardening and filling of pores or voids.
[0048]
The photosensitive resin composition of the present invention is crosslinked by irradiation of light or electron beam to exhibit physical properties as a printing plate or the like. At that time, a polymerization initiator can be added. The polymerization initiator can be selected from those generally used. For example, initiators of radical polymerization, cationic polymerization, and anionic polymerization are exemplified in "Polymer Data Handbook-Basic Edition", edited by The Society of Polymer Science, Japan, published in Baifukan in 1986. I have. Further, performing crosslinking by photopolymerization using a photopolymerization initiator is useful as a method for producing a printing original plate with high productivity while maintaining the storage stability of the resin composition of the present invention. Known initiators can be used as well, for example, benzoin alkyl ethers such as benzoin and benzoin ethyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone Acetophenones such as 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone and diethoxyacetophenone; 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1- ON, methyl phenylglyoxylate, benzophenone, benzyl In addition to photo-radical polymerization initiators such as diacetyl, diphenyl sulfide, eosin, thionine, anthraquinones, etc., photo-cationic polymerization of aromatic diazonium salts, aromatic iodonium salts, aromatic sulfonium salts, etc., which generate acids by absorbing light And a polymerization initiator that absorbs light and generates a base. The addition amount of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight of the total amount of the resin (a) and the organic compound (b).
[0049]
In addition, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, a dye, a pigment, a lubricant, a surfactant, a plasticizer, a fragrance, and the like can be added to the resin composition of the present invention depending on the use and purpose.
When the polymer component (a) is a liquid resin at 20 ° C., the photosensitive resin composition of the present invention is liquid, and from the viewpoint of processability into a sheet-like or cylindrical resin plate, particularly the liquid photosensitive resin composition The viscosity is preferably 10 Pa · s to 10 kPa · s at 20 ° C., more preferably 50 Pa · s to 5 kPa · s.
[0050]
The printing plate precursor capable of being laser-engraved according to the present invention is formed by photocrosslinking and curing a photosensitive material containing inorganic fine particles. Therefore, the polymerizable unsaturated group of the organic compound (b) or the polymerizable unsaturated group of the organic compound (b) reacts with the polymerizable unsaturated group of the organic component (b) to form a three-dimensional crosslinked structure. Insoluble in ketone, aromatic, ether, alcohol and halogen solvents. This reaction occurs between the organic compounds (b), between the polymer components (a), or between the polymer component (a) and the organic compound (b), and the polymerizable unsaturated group is consumed. In the case of crosslinking and curing using a photopolymerization initiator, since the photopolymerization initiator is decomposed by light, the crosslinked cured product is extracted with a solvent and separated by GC-MS method (mass separated by gas chromatography. Analytical method), LC-MS method (method for mass spectrometry of those separated by liquid chromatography), GPC-MS method (method for separating and mass spectrometric analysis by gel permeation chromatography), LC-NMR method (liquid chromatography) Analysis using a nuclear magnetic resonance spectrum) to identify unreacted photopolymerization initiators and decomposition products, as well as reducing agents used to reduce metals or their unreacted products can do. Furthermore, the unreacted polymer component (a), the unreacted organic compound (b), and the polymerizable unsaturated group in the solvent extract are obtained by using the GPC-MS method, the LC-MS method, and the GPC-NMR method. Can be identified from the analysis of the solvent extract. For the high molecular weight component that is insoluble in the solvent that has formed the three-dimensional crosslinked structure, by using the pyrolysis GC-MS method, the site generated by the reaction of the polymerizable unsaturated group as a component constituting the high molecular weight product is obtained. It is possible to verify that it exists. For example, the presence of a site where a polymerizable unsaturated group such as a methacrylate group, an acrylate group, or a vinyl group has reacted can be estimated from a mass spectrometry spectrum pattern. The pyrolysis GC-MS method is a method in which a sample is thermally decomposed, a generated gas component is separated by gas chromatography, and then mass spectrometry is performed. In the crosslinked cured product, decomposition products derived from the photopolymerization initiator and unreacted photopolymerization initiator are detected along with the unreacted polymerizable unsaturated group or the site obtained by the reaction of the polymerizable unsaturated group. Then, it can be concluded that the photosensitive resin composition is obtained by photocrosslinking and curing.
[0051]
Further, the amount of the inorganic porous material fine particles present in the crosslinked cured product can be obtained by heating the crosslinked cured product in the air, burning off the organic component, and measuring the weight of the residue. In addition, the presence of the inorganic porous material fine particles in the residue, morphological observation with a field emission type high resolution scanning electron microscope, particle size distribution with a laser scattering type particle size distribution measuring device, and nitrogen adsorption method It can be identified from measurements of pore volume, pore size distribution, and specific surface area.
[0052]
As a method for molding the resin composition of the present invention into a sheet shape or a cylindrical shape, an existing resin molding method can be used. For example, a casting method, a method in which a resin is extruded from a nozzle or a die with a machine such as a pump or an extruder, and the thickness is adjusted with a blade, or the thickness is adjusted by calendering with a roll, and the like can be exemplified. At this time, it is possible to perform molding while heating the resin within a range that does not deteriorate the performance of the resin. Further, a rolling process, a grinding process, or the like may be performed as necessary. Usually, it is often formed on an underlay called a back film made of a material such as PET or nickel, but it may be formed directly on a cylinder of a printing machine. The role of the back film is to ensure dimensional stability of the printing original plate. Therefore, it is necessary to select one having high dimensional stability. When evaluated using the coefficient of linear thermal expansion, the upper limit of the preferable material is 100 ppm / ° C. or less, more preferably 70 ppm / ° C. or less. Specific examples of the material include polyester resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polybismaleimide resin, polysulfone resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, polyphenylene thioether resin, polyethersulfone resin, Examples thereof include a liquid crystal resin made of an aromatic polyester resin, a wholly aromatic polyamide resin, and an epoxy resin. Further, these resins can be laminated and used. For example, a sheet in which a 50 μm-thick polyethylene terephthalate layer is laminated on both sides of a 4.5 μm-thick wholly aromatic polyamide film may be used. In addition, a porous sheet, for example, a cloth formed by knitting fibers, a nonwoven fabric, a film having pores formed in a film, or the like can be used as the back film. When a porous sheet is used as the back film, the photosensitive resin composition is impregnated into the holes and then light-cured to obtain a high adhesiveness because the cured photosensitive resin layer and the back film are integrated. be able to. The fibers forming the cloth or nonwoven fabric include inorganic fibers such as glass fiber, alumina fiber, carbon fiber, alumina / silica fiber, boron fiber, high silicon fiber, potassium titanate fiber and sapphire fiber, and natural fibers such as cotton and hemp. Semi-synthetic fibers such as fibers, rayon, and acetate; and synthetic fibers such as nylon, polyester, acrylic, vinylon, polyvinyl chloride, polyolefin, polyurethane, polyimide, and aramid. Cellulose produced by bacteria is a highly crystalline nanofiber, and is a material from which a thin nonwoven fabric with high dimensional stability can be produced.
[0053]
Examples of the method for reducing the linear thermal expansion coefficient of the back film include a method of adding a filler, and a method of impregnating or coating a resin on a mesh cloth such as wholly aromatic polyamide, a glass cloth, or the like. As the filler, commonly used organic fine particles, inorganic fine particles of metal oxide or metal, and organic / inorganic composite fine particles can be used. In addition, porous fine particles, fine particles having a cavity therein, microcapsule particles, and layered compound particles into which a low molecular compound is intercalated can also be used. In particular, fine particles of metal oxides such as alumina, silica, titanium oxide, and zeolite, fine particles of latex made of a polystyrene / polybutadiene copolymer, and fine particles of natural organic materials such as highly crystalline cellulose are useful.
[0054]
By performing physical and chemical treatments on the surface of the back film used in the present invention, the adhesiveness with the photosensitive resin composition layer or the adhesive layer can be improved. Examples of the physical treatment method include a sand blast method, a wet blast method for injecting a liquid containing fine particles, a corona discharge treatment method, a plasma treatment method, and an ultraviolet or vacuum ultraviolet irradiation method. Examples of the chemical treatment method include a strong acid / strong alkali treatment method, an oxidizing agent treatment method, and a coupling agent treatment method.
[0055]
The molded photosensitive resin composition is cross-linked by irradiation with light or an electron beam to form a printing original plate. In addition, crosslinking can be performed by irradiation with light or an electron beam while molding. Among them, the method of cross-linking using light is preferable because it has advantages such as simple apparatus and high thickness accuracy. Examples of the light source used for curing include a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, an ultraviolet fluorescent lamp, a carbon arc lamp, a xenon lamp, and the like, and curing can be performed by other known methods. The light source used for curing may be one type, but the curing property of the resin may be improved by curing using two or more types of light sources having different wavelengths. Therefore, two or more types of light sources may be used. No problem.
[0056]
Further, for the purpose of protecting the surface of the printing original plate, the photosensitive resin composition may be processed into a sheet or a cylindrical shape at the same time or afterwards, may be coated with a cover film.
The thickness of the original plate used for laser engraving may be arbitrarily set according to the purpose of use, but is generally in the range of 0.1 to 7 mm when used as a printing plate. In some cases, a plurality of materials having different compositions may be stacked.
[0057]
In the present invention, a cushion layer made of an elastomer can be formed below the layer to be laser-engraved. Generally, the thickness of the layer to be laser-engraved is 0.1 to several mm, and the other lower layers may be made of materials having different compositions. The cushion layer is preferably an elastomer layer having a Shore A hardness of 20 to 70 degrees. When the Shore A hardness is 20 degrees or more, it is appropriately deformed, so that print quality can be ensured. In addition, if it is 70 degrees or less, it can serve as a cushion layer. A more preferable range of Shore A hardness is 30 to 60 degrees.
[0058]
The cushion layer is not particularly limited, and may be any material having rubber elasticity, such as a thermoplastic elastomer, a photo-curable elastomer, and a thermo-curable elastomer. It may be a porous elastomer layer having nanometer-level fine pores. In particular, from the viewpoint of workability into a sheet-like or cylindrical printing plate, it is simple and preferable to use a liquid photosensitive resin composition which is cured by light and to use a material which becomes an elastomer after curing.
[0059]
Specific examples of the thermoplastic elastomer used for the cushion layer include styrene-based thermoplastic elastomers such as SBS (polystyrene-polybutadiene-polystyrene), SIS (polystyrene-polyisoprene-polystyrene), and SEBS (polystyrene-polyethylene / polybutylene-polystyrene). And olefin-based thermoplastic elastomers, urethane-based thermoplastic elastomers, ester-based thermoplastic elastomers, amide-based thermoplastic elastomers, silicone-based thermoplastic elastomers, and fluorine-based thermoplastic elastomers.
[0060]
Examples of the photocurable elastomer include a mixture of the thermoplastic elastomer with a photopolymerizable monomer, a plasticizer and a photopolymerization initiator, and a liquid composition obtained by mixing a plastomer resin with a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, and the like. Can be mentioned. In the present invention, unlike the design concept of a photosensitive resin composition in which the function of forming a fine pattern is an important element, it is not necessary to form a fine pattern using light, and by curing the entire surface by exposure, Since it is only necessary to ensure a certain level of mechanical strength, the degree of freedom in selecting materials is extremely high.
[0061]
Further, non-sulfur crosslinked rubber such as sulfur crosslinked rubber, organic peroxide, phenol resin precondensate, quinone dioxime, metal oxide, and thiourea can also be used. Further, an elastomer obtained by three-dimensionally cross-linking a telechelic liquid rubber using a curing agent that reacts can be used.
In the case of multilayering in the present invention, the position of the back film is below the cushion layer, that is, the lowermost part of the printing original plate, or the position between the laser engravable photosensitive resin layer and the cushion layer, that is, the printing original plate. In the center, any position is acceptable.
[0062]
Further, by forming a modified layer on the surface of the laser engraving printing plate of the present invention, it is possible to reduce tackiness on the printing plate surface and to improve ink wettability. Examples of the modified layer include a film treated with a compound that reacts with a surface hydroxyl group such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent, or a polymer film containing porous inorganic particles.
[0063]
A widely used silane coupling agent is a compound having a functional group having high reactivity with a surface hydroxyl group of a substrate in a molecule, and such a functional group is, for example, a trimethoxysilyl group or a triethoxysilyl group. Group, trichlorosilyl group, diethoxysilyl group, dimethoxysilyl group, dimonochlorosilyl group, monoethoxysilyl group, monomethoxysilyl group, monochlorosilyl group. In addition, at least one or more of these functional groups are present in the molecule, and are immobilized on the surface of the substrate by reacting with hydroxyl groups on the surface of the substrate. Further, the compounds constituting the silane coupling agent of the present invention are selected from acryloyl groups, methacryloyl groups, active hydrogen-containing amino groups, epoxy groups, vinyl groups, perfluoroalkyl groups, and mercapto groups as reactive functional groups in the molecule. A compound having at least one functional group or a compound having a long-chain alkyl group can be used.
[0064]
Examples of the titanium coupling agent include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetraoctyl bis (di-tridecyl phosphite) titanate, Tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (di-tridecyl) phosphite titanate, bis (octylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyl Dimethacrylisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl isostearyl diacryl titanate Over DOO, isopropyl tri (dioctyl sulfate) titanate, isopropyl tricumylphenyl titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) may include compounds such as titanates.
[0065]
When the coupling agent molecule immobilized on the surface particularly has a polymerizable reactive group, a stronger film can be formed by irradiating light, heat, or an electron beam to crosslink after immobilization on the surface. .
In the present invention, the above-mentioned coupling agent is adjusted by diluting it with a water-alcohol or acetic acid-water-alcohol mixture as required. The concentration of the coupling agent in the treatment liquid is preferably 0.05 to 10.0% by weight.
[0066]
The method for treating a coupling agent in the present invention will be described. The treatment liquid containing the above-mentioned coupling agent is used by applying it to the printing original plate or the printing plate surface after laser engraving. The method of applying the coupling agent treatment liquid is not particularly limited, and for example, a dipping method, a spray method, a roll coating method, a brush coating method, or the like can be applied. The coating temperature and the coating time are not particularly limited, but are preferably 5 to 60 ° C., and the processing time is preferably 0.1 to 60 seconds. Further, the drying of the treatment liquid layer on the surface of the resin plate is preferably performed under heating, and the heating temperature is preferably 50 to 150 ° C.
[0067]
Before treating the printing plate surface with a coupling agent, a method of irradiating light in a vacuum ultraviolet region having a wavelength of 200 nm or less, such as a xenon excimer lamp, or exposing the printing plate surface to a hydroxyl group by exposing to a high energy atmosphere such as plasma. And the coupling agent can be immobilized at high density.
When the layer containing the inorganic porous material particles is exposed on the surface of the printing plate, the layer is treated under a high-energy atmosphere such as plasma, and the organic material layer on the surface is slightly removed by etching to form a minute surface on the printing plate. Irregularities can be formed. This treatment can also be expected to reduce the tack on the surface of the printing plate and to improve the ink wettability by making the inorganic porous material particles exposed on the surface easily absorb the ink.
[0068]
In laser engraving, an image to be formed is converted into digital data by using a computer to operate a laser device to create a relief image on an original. As the laser used for laser engraving, any laser may be used as long as it includes a wavelength at which the original plate has an absorption.However, in order to perform engraving at a high speed, a laser having a high output is desirable. An infrared ray or an infrared ray emitting solid laser such as a YAG laser or a semiconductor laser is one of the preferable ones. In addition, an ultraviolet laser having an oscillation wavelength in an ultraviolet region, for example, an excimer laser, a YAG laser whose wavelength has been converted to a third or fourth harmonic, a copper vapor laser, or the like can be subjected to abrasion processing for cutting the bonds of organic molecules. Suitable for fine processing. The laser may be used for continuous irradiation or pulse irradiation. In general, the resin has an absorption around 10 μm of the carbon dioxide laser. Therefore, it is not necessary to add a component which particularly assists the absorption of the laser beam. However, the wavelength of the YAG laser is around 1.06 μm. There are not many that have. In that case, it is necessary to add a dye and a pigment, which are components that assist the absorption. Examples of such dyes include poly (substituted) phthalocyanine compounds and metal-containing phthalocyanine compounds; cyanine compounds; squarylium dyes; chalcogenopyrroliarylidene dyes; chloronium dyes; metal thiolate dyes; Indolidine dye; bis (aminoaryl) polymethine dye; merocyanine dye; and quinoid dye. Examples of pigments include carbon black, graphite, copper chromite, chromium oxide, cobalt chrome aluminate, dark inorganic pigments such as iron oxide, iron, aluminum, copper, metal powders such as zinc, and metal such as Si, Examples thereof include those doped with Mg, P, Co, Ni, Y, and the like. These dyes and pigments may be used alone, may be used in combination of two or more, and may be combined in any form such as a multilayer structure. However, in the case where the photosensitive resin composition is cured using ultraviolet light or visible light, in order to cure the inside of the printing original plate, it is preferable to reduce the amount of a dye or pigment that absorbs light in the light region to be used. Although the curing properties are greatly affected by the type of photopolymerization initiator to be added, the amount of the dye or pigment added is preferably 5 wt% or less, more preferably 1 wt% or less, and still more preferably 0.5 wt% or less. Is desirable.
[0069]
Laser engraving is performed under an oxygen-containing gas, generally in the presence of air or in an air stream, but can also be performed under carbon dioxide gas or nitrogen gas. After engraving, powdery or liquid substances that are slightly generated on the relief printing plate surface are washed by a suitable method, for example, a method of washing with water or the like containing a solvent or a surfactant, or a method of irradiating an aqueous cleaning agent with a high-pressure spray or the like. Alternatively, it may be removed using a method of irradiating high pressure steam.
The original plate of the present invention is a relief image for a printing plate, a stamp / seal, a design roll for embossing, a resistor used for making an electronic component, a relief image for patterning a conductive paste, a relief image for a ceramic product, It can be applied and used for various applications such as relief images for displays such as advertisements and display boards, prototypes and matrices of various molded products.
[0070]
Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto.
In Examples and Comparative Examples, laser engraving was performed using a trademark “TYP STAMPLAS SN 09” manufactured by BAASEL. The engraving pattern was a halftone dot, a line drawing by a 500 μm-wide convex line, and a 500 μm-wide white line. Was created and implemented. The engraving depth was 0.55 mm.
[0071]
After laser engraving, the residue on the relief printing plate was wiped off using a nonwoven fabric (trade name “BEMCOT M-3” manufactured by Asahi Kasei Corporation) impregnated with ethanol or acetone. The weight of each of the printing plate before laser engraving, the printing plate immediately after laser engraving, and the relief printing plate after wiping were measured, and the residue ratio of engraving at the time of engraving was determined by equation (1).
(Weight of plate immediately after engraving-Weight of plate after wiping) / (Weight of original plate before engraving-Weight of plate after wiping) x 100 (1)
[0072]
The tack measurement of the relief printing plate surface after wiping was performed using a tack tester manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd. At 20 ° C., at 20 ° C., a portion of a 13 mm wide aluminum ring having a radius of 50 mm and a width of 13 mm was brought into contact with a smooth portion of a sample piece, a load of 0.5 kg was applied to the aluminum ring, and the aluminum ring was left for 4 seconds. The aluminum wheel is pulled up at a constant speed of 30 mm, and the resistance force when the aluminum wheel separates from the sample is read by a push-pull gauge. The greater this value, the greater the stickiness.
Further, among the engraved portions, the shape of a halftone dot portion having an area ratio of about 10% was observed with an electron microscope at 80 lpi (Lines per inch).
[0073]
The specific surface area and pore distribution of the fine particles were measured using Autosoap 3MP (trade name, manufactured by Cantachrome Co., USA) in a liquid nitrogen temperature atmosphere by adsorbing nitrogen gas. Specifically, the specific surface area was calculated based on the BET equation. The pore volume and the average pore diameter were calculated based on a pore distribution analysis method called a BJH (Brrett-Joyner-Halenda) method, assuming a cylindrical model from an adsorption isotherm at the time of desorption of nitrogen.
The X-ray fluorescence analyzer used for elemental analysis of the printing plate surface is PW2400 (trademark) manufactured by Philips, and uses a Rh bulb as an excitation source. The analysis diameter is 10 mmφ.
[0074]
[Production Example 1]
In a 1 L separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser, 447.24 g of trademark "PCDL L4672" (number average molecular weight 1990, OH value 56.4), a polycarbonate diol manufactured by Asahi Kasei Corporation, and tolylene diisocyanate After adding 30.83 g and reacting at 80 ° C. for about 3 hours while heating, 7.42 g of 2-methacryloyloxyisocyanate was added and reacted for about 3 hours, so that the terminal was a methacryl group (intramolecular polymerization). Resin (A) having a number average molecular weight of about 10,000 (wherein one unsaturated unsaturated group per molecule on average) was produced. This resin was syrupy at 20 ° C., flowed when an external force was applied, and did not recover its original shape even when the external force was removed.
[0075]
Embodiments 1 to 3
Using the resin (a) obtained in the above-mentioned production example, a styrene butadiene copolymer manufactured by Asahi Kasei Corporation, and a trademark “Taphrene A” (hereinafter abbreviated as SBS), a polymerizable monomer and an inorganic porous "Silosphere C-1504" (hereinafter abbreviated as C-1504, number average particle diameter 4.5 μm, specific surface area 520 m) which is porous silica manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.2/ G, average pore diameter 12 nm, pore volume 1.5 ml / g, loss on ignition 2.5 wt%, oil absorption 290 ml / 100 g), trademark “thyricia 450” (hereinafter abbreviated as CH-450, number average particle diameter 8.) 0 μm, specific surface area 300 m2/ G, average pore diameter 17 nm, pore volume 1.25 ml / g, loss on ignition 5.0 wt%, oil absorption 200 ml / 100 g), a photopolymerization initiator, and other additives to prepare a resin composition. The porosity of the porous finely powdered silica used was determined to be 2 g / cm in density.3Were calculated, and 780 was obtained for Silosphere C-1504 and 800 was obtained for Thylsia 450. The sphericity of the added porous spherical silica, Silosphere C-1504, was observed using a scanning electron microscope, and almost all particles were 0.9 or more. Sylysia 450 was porous silica but not spherical silica. The prepared mixture was formed into a sheet having a thickness of 2.8 mm on a PET film, and the surface thereof was covered with a PET cover film having a thickness of 15 μm. Then, an “ALF type 213E” (trademark) exposing machine manufactured by Asahi Kasei Corporation was used. Relief surface 2,000 mJ / cm under vacuum conditions2, Back surface 1000mJ / cm2And a resin plate was prepared.
[0076]
The number of times of scrap removal after engraving in Table 2 is the number of times of wiping processing necessary to remove viscous liquid residue generated after engraving, and a large number of times means a large amount of liquid residue. I do. Regarding the tack on the relief after wiping, in any of Examples 1 to 3, in the printing plate after laser engraving, the tack on the surface of the non-engraved portion was 100 N / m or less, and before the engraving, that is, of the photosensitive resin composition. The surface tack value of the photocured product was reduced as compared with 150 to 200 N / m. Further, the tack on the surface of the engraved portion was less than 50 N / m.
[0077]
Table 3 shows the results of elemental analysis by the fluorescent X-ray method. The characteristic X-ray intensity of silicon is Ie and Ie0, The characteristic X-ray intensity of carbon is Ic and Ic0It is. The characteristic X-ray intensity of the laser engraved part is Ie and Ic, and the characteristic X-ray intensity of the unengraved part is Ie.0And Ic0It is. In addition to the engraving of the halftone dot pattern described above, a width of 20 mm and a length of 50 mm for fluorescent X-ray measurement and two engraving depths of 0.3 mm and 1.4 mm were set. Laser engraving was performed on the engraving originals of Nos. 1 to 3. After engraving, the residue was wiped off three times to obtain a sample for X-ray fluorescence analysis.
When the surface of the laser engraved portion was observed using a scanning electron microscope, fine particles exposed on the surface were confirmed. An electron micrograph of the surface of the engraved part of Example 1 is shown in FIG.
[0078]
As shown in Table 2, in Examples 1 to 3, the shape of the halftone dot portion was conical and good, but in comparison with Example 1, Example 3 showed removal of engraving residue when observed with an electron microscope. Was slightly inferior. FIG. 2 shows the shape of the halftone dot observed by the scanning electron microscope of Example 1, and FIG. 3 shows the shape of the halftone dot of Example 3. Further, when a shape evaluation was performed on a dot pattern having a larger size using a scanning electron microscope, a pattern having a smooth surface was formed in Example 1 as shown in FIG. As shown in (3), in Example 3, the surface was slightly uneven.
[0079]
Further, the inorganic porous material in the printing plate was removed by removing the resin component at 500 ° C. in air. Observation of the removed fine particles with an ultra-high-resolution scanning electron microscope revealed fine pores. The specific surface area, pore volume, and average pore diameter of the fine particles were measured using "Auto Soap 3MP" (trademark) manufactured by Cantachrome Co. in the United States under a liquid nitrogen temperature atmosphere while adsorbing nitrogen gas. As a result, all the physical property values were within ± 10% of the value measured before the addition, and it was confirmed that the particles were inorganic porous fine particles.
In addition, when the abrasion resistance of the printing original plate was evaluated, it was found that the one using spherical silica, Silossphere C-1504, had a smaller amount of abrasion and was superior to the one using Cysyria 450.
The number average molecular weight of the thermoplastic elastomer SBS used in Example 3 of the present invention was 77,000 as measured by GPC and determined based on a polystyrene standard.
[0080]
Among the double bond-containing organic compounds used in Examples of the present invention, alicyclic and aromatic derivatives are BZMA and CHMA.
The softening temperature of SBS used in Examples of the present invention was 130 ° C. The softening temperature was measured using a viscoelasticity measuring device manufactured by Rheometrics Scientific F.E. and a rotary rheometer. The heating was started from room temperature at a measurement frequency of 10 rad / sec and a heating rate of 10 ° C./min, and the temperature at which the slime ratio was greatly reduced first was determined as the softening point.
[0081]
Embodiment 4
Asahi Kasei Co., Ltd., trade name "APR, F320" Photocured in the same manner as in Example 1 except that the liquid photosensitive resin composition was formed into a sheet having a thickness of 2.7 mm to form a cushion layer of the printing original plate. . On the cushion layer, the liquid photosensitive resin composition used in Example 1 was applied to a thickness of 0.8 mm, and then subjected to an exposing step to prepare a printing original plate. The Shore A hardness of the cushion layer was 47 degrees.
The residue ratio after engraving with a carbon dioxide laser is 5.7 wt%, the number of times of scrap removal after engraving is 3 or less, the tack on the relief after wiping is 60 N / m, and the shape of the halftone dot portion is conical and good. there were.
[0082]
[Comparative Example 1]
A printing original plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that sodium calcium aluminosilicate (trade name "Silton JC50" manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.) was used as a nonporous material instead of the inorganic porous material fine particles. The non-porous material used had an average particle size of 5.0 μm, a pore volume of 0.02 ml / g, and a specific surface area of 6.7 m.2/ G, oil absorption 45 ml / 100 g. The porosity is 2 g / cm3Was 11.
After engraving with a carbon dioxide laser, a large amount of viscous liquid scum was generated, and the number of times of scum wiping was required to exceed 10 times. The shape of the halftone dot portion was conical and good, but the tack on the relief after wiping was 150 N / m.
The depth of engraving in the engraved portion having a width of 20 mm and a length of 50 mm, which was laser-engraved for X-ray fluorescence analysis, was 1.4 mm. After wiping the residue three times as in the example, analysis was performed by the fluorescent X-ray method. (Ie / Ic) / (Ie0/ Ic0) Was less than 1.5. The stickiness of the surface of the engraved part of this sample was large.
In addition, when the surface of the engraved portion was observed using a scanning electron microscope, nothing could be confirmed as fine particles.
[0083]
[Table 1]
Figure 2004174757
[0084]
[Table 2]
Figure 2004174757
[0085]
[Table 3]
Figure 2004174757
[0086]
【The invention's effect】
According to the present invention, the generation of scum when producing a relief image by direct laser engraving is suppressed, and not only the scum can be easily removed, but also the flexo printing which has an excellent engraved relief shape and a small tack on the printing surface. Version can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a scanning electron micrograph of the surface of an engraved part in Example 1.
FIG. 2 is an electron micrograph showing a pattern shape of a halftone dot portion in Example 1.
FIG. 3 is an electron micrograph showing a pattern shape of a halftone dot portion in Example 3.
FIG. 4 is an electron micrograph showing the dot pattern shape of Example 1.
FIG. 5 is an electron micrograph showing the dot pattern shape of Example 3.

Claims (7)

レーザー光を照射して凹凸パターンを形成した感光性樹脂組成物の光硬化物からなる印刷版であって、レーザー光照射により除去された彫刻部の表面に無機多孔質体微粒子が露出した状態で存在し、蛍光X線法を用いて表面の元素分析を行なった場合、該彫刻部の表面から検出される無機多孔質体微粒子中の特定元素の特性X線強度Ieと炭素の特性X線強度Icとの強度比と未彫刻部表面から検出される前記特定元素の特性X線強度Ieと炭素の特性X線強度Icとの強度比の比である(Ie/Ic)/(Ie/Ic)の値が1.5以上であることを特徴とするレーザー彫刻印刷版。A printing plate made of a photo-cured product of a photosensitive resin composition having a concavo-convex pattern formed by irradiating a laser beam, with the inorganic porous material fine particles being exposed on the surface of the engraved portion removed by the laser beam irradiation. When present, when the surface is subjected to elemental analysis using the fluorescent X-ray method, the characteristic X-ray intensity Ie of the specific element and the characteristic X-ray intensity of carbon in the inorganic porous fine particles detected from the surface of the engraved portion (Ie / Ic) / (Ie 0 ), which is the ratio of the intensity ratio between Ic and the characteristic X-ray intensity Ie 0 of the specific element detected from the surface of the non-engraved portion and the characteristic X-ray intensity Ic 0 of carbon. / Ic 0 ) having a value of 1.5 or more. 感光性樹脂硬化物中に含まれる無機多孔質体微粒子が、比表面積10m/g以上1500m/g以下であり、平均細孔径1nm以上1000nm以下、細孔容積0.1ml/g以上10ml/g以下、かつ吸油量が10ml/100g以上2000ml/100g以下であることを特徴とする請求項1に記載のレーザー彫刻印刷版。The inorganic porous fine particles contained in the cured photosensitive resin have a specific surface area of 10 m 2 / g to 1500 m 2 / g, an average pore diameter of 1 nm to 1000 nm, and a pore volume of 0.1 ml / g to 10 ml / g. 2. The printing plate according to claim 1, wherein the oil engraving amount is 10 ml / 100 g or more and 2000 ml / 100 g or less. 感光性樹脂組成物が、数平均分子量1000から50万の樹脂(a)、数平均分子量1000未満の重合性不飽和基を有する有機化合物(b)を含有する請求項1または2に記載のレーザー彫刻印刷版。The laser according to claim 1 or 2, wherein the photosensitive resin composition contains a resin (a) having a number average molecular weight of 1,000 to 500,000 and an organic compound (b) having a polymerizable unsaturated group having a number average molecular weight of less than 1,000. Engraving printing plate. 有機化合物(b)の全体量の20wt%以上が脂環族、芳香族の少なくとも1種類以上の誘導体である請求項3に記載のレーザー彫刻印刷版。The laser engraving printing plate according to claim 3, wherein 20% by weight or more of the total amount of the organic compound (b) is at least one kind of an alicyclic or aromatic derivative. 無機多孔質体微粒子の数平均粒子径が0.1μm以上100μm以下であって、少なくとも70%の粒子の真球度が0.5〜1の範囲の球状粒子であることを特徴とする請求項3または4に記載のレーザー彫刻印刷版。The number average particle diameter of the inorganic porous material fine particles is 0.1 μm or more and 100 μm or less, and at least 70% of the particles are spherical particles having a sphericity of 0.5 to 1. The printing plate for laser engraving according to 3 or 4. 請求項1から5のいずれかに記載の印刷版の下部に、ショアA硬度が20度以上70度以下の一定厚さのエラストマー層を少なくとも1層有する多層レーザー彫刻印刷版。A multilayer laser engraving printing plate having at least one elastomer layer having a constant thickness of not less than 20 degrees and not more than 70 degrees below the printing plate according to any one of claims 1 to 5. エラストマー層が、20℃で液状の感光性樹脂組成物を硬化して形成される請求項6に記載の多層レーザー彫刻印刷版。The multilayer laser engraving printing plate according to claim 6, wherein the elastomer layer is formed by curing the liquid photosensitive resin composition at 20 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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