JP2004255587A - 平版印刷版材料及び印刷方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】100mJ/cm2のレーザーパワーでも露光可能で、製版工程での生産性が向上した高感度の平版印刷版材料、及び該平版印刷版材料を画像情報に基づきレーザー露光し、現像処理を施さずに印刷する印刷方法を提供する。
【解決手段】プラスチックフィルム支持体上に、少なくとも親水性層と画像形成層を有する平版印刷版材料において、該親水性層に光熱変換剤として金属酸化物を固形分率で20質量%〜40質量%未満含有し、かつ該画像形成層に赤外線吸収染料を0.1質量%〜10質量%未満含有することを特徴とする平版印刷版材料。
尚、上記画像形成層に熱溶融性粒子又は熱融着性粒子を含有すること、前記親水性層が塗布工程により形成され、かつ2層構成であることは好ましい。
【選択図】 なし
【解決手段】プラスチックフィルム支持体上に、少なくとも親水性層と画像形成層を有する平版印刷版材料において、該親水性層に光熱変換剤として金属酸化物を固形分率で20質量%〜40質量%未満含有し、かつ該画像形成層に赤外線吸収染料を0.1質量%〜10質量%未満含有することを特徴とする平版印刷版材料。
尚、上記画像形成層に熱溶融性粒子又は熱融着性粒子を含有すること、前記親水性層が塗布工程により形成され、かつ2層構成であることは好ましい。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡易な水現像処理操作による製版、あるいは現像処理を必要とせず、直接印刷機に装填して製版することも出来、印刷版自身の露光感度が高い、平版印刷版材料の提供及びその平版印刷版材料を用いた印刷方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
印刷データのデジタル化に伴い、安価で取り扱いが容易でPS版と同等の印刷適性を有したCTP(コンピュータ・トゥ・プレート)が求められている。特に近年、特別な薬剤による現像処理が不要であって、ダイレクトイメージング(DI)機能を備えた印刷機にも適用可能な、所謂プロセスレスプレートへの期待が高まっている。
【0003】
プロセスレスプレートの構成としては、PS版と同じアルミ砂目を用いる場合も考えられるが、層構成の自由度やコストダウンの観点から、塗布形成された親水性層を用いた種々の方式のプロセスレスプレートが提案されている。このプロセスレスプレートの画像形成方式の一つとして有力であるのが赤外線レーザー記録であり、大きく分けて、アブレーションタイプ、熱溶融転写タイプ及び熱融着画像層機上現像タイプの3種の記録方式が存在する。
【0004】
中でも熱融着画像層機上現像タイプは、特許2938397号や特許2938397号に開示されるように、露光でのアブレートによるアブレーション滓も発生しないため、今後、主流になる方式であると考えられている。
【0005】
一方、近年、半導体レーザーの発達により、赤外レーザーのレーザーパワーも飛躍的に向上し、更には印刷版材料の高感度化により、高解像度画像を短時間で記録することが可能となった。
【0006】
しかしながら、熱融着画像層機上現像タイプで高感度を出すために、熱溶融素材の溶融温度を下げると保存性の低下を招き、一方で発熱量を上げるために、光熱変換剤を増やすと発熱過剰によるアブレートが発生し、高感度な印刷版を実現できなかった。
【0007】
又、簡便かつ環境に優しい方法で現像できる像形成要素として、平版ベースの親水性表面上に、親水性結合剤中に疎水性熱可塑性重合体粒子を分散した像形成層と、該像形成層又はそれと隣接する層中に光熱変換化合物を含有する像形成要素で、該像形成層が更に加熱時に前記親水性結合剤を架橋結合し得る架橋剤を親水性結合剤に対して規定する比率で含有することが開示されている(特許文献1参照)。しかし、この技術も加熱時の架橋では足らずにアブレートが発生し、光学系を汚染する点で満足できないものであった。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−171250号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、100mJ/cm2のレーザーパワーでも露光可能で、製版工程での生産性が向上した高感度の平版印刷版材料(印刷版材料とも略記)を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、特定の光熱変換剤を特定の層に含有させることで、アブレーションもなく高感度化させることを見い出し、本発明を完成するに到った。即ち、本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
【0011】
1)プラスチックフィルム支持体上に、少なくとも親水性層と画像形成層を有する平版印刷版材料において、該親水性層に光熱変換剤として金属酸化物を固形分率で20質量%〜40質量%未満含有し、かつ該画像形成層に赤外線吸収染料を0.1質量%〜10質量%未満含有する平版印刷版材料。
【0012】
2)画像形成層に熱溶融性粒子又は熱融着性粒子を含有する1)記載の平版印刷版材料。
【0013】
3)親水性層が塗布工程により形成され、かつ2層構成である1)又は2)記載の平版印刷版材料。
【0014】
4)1)〜3)の何れか1項記載の平版印刷版材料を、画像情報に基づきレーザー露光し現像処理を施さずに印刷する印刷方法。
【0015】
以下、本発明の好ましい態様、構成素材、画像形成方法等を、より詳細に説明する。
【0016】
〈支持体〉
本発明に係るプラスチックフィルム支持体の構成素材としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、セルロースエステル類等を挙げることができる。
【0017】
支持体は、本発明の印刷版材料に上記のハンドリング適性を付与する観点から、120℃での弾性率(E120)が980〜5880MPaであることが好ましく、より好ましくは1176〜4900MPaである。具体的には、PEN(E120=4018MPa)、PET(E120=1470MPa)、ポリブチレナフタレート(E120=1568MPa)、PC(E120=1666MPa)、シンジオタクチックポリスチレン(E120=2156MPa)、ポリエーテルイミド(E120=1862MPa)、ポリアリレート(E120=1666MPa)、ポリスルホン(E120=1764MPa)、ポリエーテルスルホン(E120=1666MPa)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、積層あるいは混合して用いてもよい。特に好ましいプラスチックフィルムとしては、PEN、PET等が挙げられる。
【0018】
ここで、弾性率とは、引張試験機を用いJIS C2318に準拠したサンプルの標線が示す歪みと、それに対応する応力が直線的な関係を示す領域において、歪み量に対する応力の傾きを求めたものである。これがヤング率と呼ばれる値であり、本発明では、このヤング率を弾性率と定義する。
【0019】
更に、印刷版材料が本発明に記載の効果を奏するためには、該印刷版材料を印刷機へ設置する際のハンドリング適性向上の観点から、平均膜厚が50〜500μmの範囲であり、かつ厚み分布(厚みの最大値と最小値の差を平均厚みで割り百分率で表した値)が10%以下であることが好ましい。
【0020】
支持体の平均膜厚は、上記のように110〜500μmの範囲が好ましいが、更に好ましくは120〜400μmであり、特に好ましくは125〜300μmの範囲である。
【0021】
支持体の厚み分布は、上記のように10%以下であることが好ましいが、更に好ましくは8%以下であり、特に好ましくは6%以下である。
【0022】
ここで、支持体の厚み分布の測定方法は、一辺が60cmの正方形に切り出した支持体を、縦、横共10cm間隔で碁盤目状に線を引き、この36点の厚みを測定し、平均値、最大値、最小値を求める。
【0023】
(支持体の作製方法)
支持体の平均膜厚及び厚み分布を上記範囲に調整するためには、製膜条件を適正にしたり、製膜後に再加熱しながら平滑ローラー等で調整をする方法があるが、本発明においては以下に記載の製膜手段で製造されることが好ましい。
【0024】
支持体の製膜手段としては、熱可塑性樹脂を融点(Tm)〜Tm+50℃の間で熔融後、焼結フィルタ等で濾過した後、T−ダイから押し出し、ガラス転位温度(Tg)−50℃〜Tgに温度調節したキャスティングドラム上で未延伸シートを形成する。この時、厚み分布を上記の範囲にするには、静電印加法などを用いるのが好ましい。
【0025】
上記未延伸シートをTg〜Tg+50℃の間で2倍〜4倍に縦延伸する。又、厚み分布を上記の範囲に調整するもう一つの方法としては、縦延伸を多段延伸するのが好ましい。この時、前段延伸より後段延伸の温度を1〜30℃の範囲で高く調整することが好ましく、更に好ましくは2〜15℃の範囲で高く調整しながら延伸するのが好ましい。
【0026】
前段延伸の倍率は後段延伸の倍率の0.25〜0.7倍が好ましく、更に好ましくは0.3〜0.5倍である。この後、Tg−30℃〜Tgの温度範囲で5〜60秒、より好ましくは10〜40秒間保持した後、横方向にTg〜Tg+50℃の間で2.5〜5倍に延伸することが好ましい。
【0027】
この後、(Tm−50℃)〜(Tm−5℃)で5〜120秒、チャックで把持した状態で熱固定を行う。この時、幅方向に0〜10%チャック間隔を狭めること(熱緩和)も好ましい。これを冷却後、端部に10m〜100μmのナーリングを付けた(ナーリング高さを設けるとも言う)後、巻き取り、多軸延伸フィルムを得る等の方法が好ましい。
【0028】
(支持体への易接着処理、下引層塗布)
支持体は、塗布層との接着性を向上させるために、塗布面に易接着処理や下引層塗布を行うことが好ましい。易接着処理としては、コロナ放電処理や火炎処理、プラズマ処理、紫外線照射処理等が挙げられる。
【0029】
下引層としては、ゼラチンやラテックスを含む層等を支持体上に設けること等が好ましい。又、特開平7−20596号の段落「0031」〜「0073」に記載の導電性ポリマー含有層や、同「0074」〜「0081」に記載の金属酸化物含有層のような導電性層を設けることが好ましい。導電性層は、プラスチックフィルム支持体上であれば何れの側に塗設してもよいが、好ましくは支持体に対し画像形成機能層の反対側に塗設するのが好ましい。導電性層を設けると、帯電性が改良されてゴミなどの付着が減少し、印刷時の白抜け故障などが大幅に減少する。
【0030】
又、本発明においては、支持体としてプラスチックフィルム支持体が用いられるが、プラスチックフィルムと金属板(鉄、ステンレス、アルミニウム等)やポリエチレンで被覆した紙などの材料(複合基材とも言う)を適宜貼り合わせた、複合支持体を用いることもできる。これらの複合基材は、塗布層を形成する前に貼り合わせてもよく、又、塗布層を形成した後に貼り合わせてもよく、印刷機に取り付ける直前に貼り合わせてもよい。
【0031】
(微粒子)
支持体中には、ハンドリング性向上のため、0.01〜10μmの微粒子を1〜1000ppm添加することが好ましい。
【0032】
ここで、微粒子としては、有機物及び無機物の何れでもよく、無機物としては、スイス特許330,158号等に記載のシリカ、仏国特許1,296,995号等に記載のガラス粉、英国特許1,173,181号等に記載のアルカリ土類金属又はカドミウム、亜鉛等の炭酸塩などを用いることができる。有機物としては、米国特許2,322,037号等に記載の澱粉、ベルギー特許625,451号や英国特許981,198号等に記載された澱粉誘導体、特公昭44−3643号等に記載のポリビニルアルコール、スイス特許330,158号等に記載のポリスチレンあるいはポリメタアクリレート、米国特許3,079,257号等に記載のポリアクリロニトリル、米国特許3,022,169号等に記載されたポリカーボネートの様な有機微粒子を用いることができる。微粒子の形状は、定形、不定形どちらでもよい。
【0033】
〈親水性層〉
本発明の印刷版材料の親水性層に用いられる素材は以下のものが挙げられる。
【0034】
親水性マトリックスを形成する素材としては金属酸化物が好ましく、更に好ましくは金属酸化物微粒子である。例えばコロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル、その他の金属酸化物のゾルが挙げられ、金属酸化物の形態としては、球状、羽毛状その他の何れでもよく、平均粒径としては3〜100nmであることが好ましく、平均粒径が異なる数種の金属酸化物微粒子を併用することもできる。又、粒子表面に表面処理が為されてもよい。該金属酸化物粒子は、その造膜性を利用して結合剤としての使用が可能である。有機の結合剤を用いるよりも親水性の低下が少なく、親水性層への使用に適している。
【0035】
上記の中でも、特にコロイダルシリカが好ましく使用できる。コロイダルシリカは、比較的低温の乾燥条件であっても造膜性が高いという利点が有り、良好な強度を得ることが出来る。コロイダルシリカとしては、後述するネックレス状コロイダルシリカ、平均粒径20nm以下の微粒子コロイダルシリカを含有することが好ましく、更にコロイド溶液としてアルカリ性を呈することが好ましい。
【0036】
ネックレス状コロイダルシリカとは、1次粒子径がnmのオーダーである球形シリカの水分散系の総称である。本発明に用いるネックレス状コロイダルシリカとは、1次粒子径が10〜50nmの球形コロイダルシリカが50〜400nmの長さに結合した「パールネックレス状」のコロイダルシリカを意味する。パールネックレス状(即ち真珠ネックレス状)とは、コロイダルシリカのシリカ粒子が連なって結合した状態のイメージが真珠ネックレスのような形状をしていることを意味する。
【0037】
ネックレス状コロイダルシリカを構成するシリカ粒子同士の結合は、シリカ粒子表面に存在する−SiOH基が脱水結合した−Si−O−Si−と推定される。ネックレス状コロイダルシリカとして具体的には、日産化学工業社製「スノーテックス−PS」シリーズ等が挙げられ、製品名は「スノーテックス−PS−S(連結した状態の平均粒子径は110nm程度)」、「スノーテックス−PS−M(連結した状態の平均粒子径は120nm程度)」及び「スノーテックス−PS−L(連結した状態の平均粒子径は170nm程度)」があり、これらに、それぞれ対応する酸性の製品が「スノーテックス−PS−S−O」、「スノーテックス−PS−M−O」及び「スノーテックス−PS−L−O」等である。
【0038】
ネックレス状コロイダルシリカを添加することにより、親水性層の多孔性を確保しつつ、強度を維持することが可能となり、親水性層マトリックスの多孔質化材として好ましく使用できる。上記の中でも、アルカリ性である「スノーテックス−PS−S」、「スノーテックス−PS−M」及び「スノーテックス−PS−L」を用いると親水性層の強度が向上し、又、印刷枚数が多い場合でも地汚れの発生が抑制されるので特に好ましい。
【0039】
又、コロイダルシリカは粒子系が小さいほど結合力が強くなることが知られており、本発明には平均粒径が20nm以下であるコロイダルシリカを用いることが好ましく3〜15nmであることが更に好ましい。又、前述のようにコロイダルシリカの中ではアルカリ性の物が地汚れ発生を抑制する効果が高いため、アルカリ性のコロイダルシリカを使用することが特に好ましい。
【0040】
平均粒径がこの範囲にあるアルカリ性のコロイダルシリカ日産化学性の「スノーテックス−20(粒子径10〜20nm)」、「スノーテックス−30(粒子系10〜20nm)」、「スノーテックス−40(粒子径10〜20nm)」、「スノーテックス−N(粒子径10〜20nm)」、「スノーテックス−S(粒子径8〜11nm)」、「スノーテックス−XS(粒子径4〜6nm)」が挙げられる。
【0041】
平均粒径が20nm以下であるコロイダルシリカは前述のネックレス状コロイダルシリカと併用することで、層の多孔質性維持しながら、強度を更に向上させることが可能となり、特に好ましい。
【0042】
平均粒径が20nm以下であるコロイダルシリカ/ネックレス状コロイダルシリカの比率は95/5〜5/95が好ましく、70/30〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が更に好ましい。
【0043】
親水性層マトリックスの多孔質化材として、粒径が1μm未満の多孔質金属酸化物粒子を含有することが出来る。多孔質金属酸化物粒子としては、後述する多孔質シリカ又は多孔質アルミノシリケート粒子もしくはゼオライト粒子が好ましく用いられる。
【0044】
多孔質シリカ粒子は、一般に湿式法又は乾式法により製造される。湿式法では、珪酸水溶液を中和して得られるゲルを乾燥、粉砕するか、中和して析出した沈降物を粉砕することで得ることが出来る。乾式法では、四塩化珪素を水素と酸素と共に燃焼し、シリカを析出することで得られる。これらの粒子は、製造条件の調整により多孔性や粒径を制御することが可能である。多孔質シリカ粒子としては、湿式法のゲルから得られるものが特に好ましい。
【0045】
多孔質アルミノシリケート粒子は、例えば特開平10−71764号に記載される方法により製造される。即ち、アルミニウムアルコキシドと珪素アルコキシドを主成分として加水分解法により合成された非晶質な複合体粒子である。粒子中のアルミナとシリカの比率は1:4〜4:1の範囲で合成することが可能である。又、製造時に、その他の金属アルコキシドを添加して3成分系以上の複合体粒子として製造したものも本発明に使用できる。これらの複合体粒子も、製造条件の調整により多孔性や粒径を制御することが可能である。
【0046】
粒子の多孔性としては、細孔容積で0.5ml/g以上であることが好ましく、0.8ml/g以上がより好ましく、1.0〜2.5ml/gであることが更に好ましい。細孔容積は塗膜の保水性と密接に関連しており、細孔容積が大きいほど保水性が良好となって印刷時に汚れ難く、水量ラチチュードも広くなるが、2.5ml/gよりも大きくなると粒子自体が非常に脆くなるため塗膜の耐久性が低下する。一方、細孔容積が0.5ml/g未満の場合には、印刷性能がやや不十分となる場合がある。
【0047】
多孔質化材としてゼオライトも使用できる。ゼオライトは結晶性のアルミノ珪酸塩であり、細孔径が0.3〜1nmの規則正しい3次元網目構造の空隙を有する多孔質体である。天然及び合成ゼオライトを併せた一般式は、次のように表される。
【0048】
(M1、M2(1/2))m(AlmSinO2(m+n))・xH2O
ここで、M1、M2は交換性のカチオンであって、M1はLi+、Na+、K+、Tl+、Me4N+(TMA)、Et4N+(TEA)、Pr4N+(TPA)、C7H15N2+、C8H16N+等であり(Me、Et、Prは、それぞれメチル、エチル、プロピルを表す)、M2はCa2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、C8H18N22 +等である。xは整数を表す。又、n≧mであり、m/nの値、つまりAl/Si比率は1以下となる。Al/Si比率が高いほど交換性カチオンの量が多く含まれるため極性が高く、従って親水性も高い。好ましいAl/Si比率は0.4〜1.0であり、更に好ましくは0.8〜1.0である。
【0049】
本発明で使用するゼオライト粒子としては、Al/Si比率が安定しており、又粒径分布も比較的シャープである合成ゼオライトが好ましく、例えばゼオライトA:Na12(Al12Si12O48)・27H2O;Al/Si比率1.0、ゼオライトX:Na86(Al86Si106O384)・264H2O;Al/Si比率0.811、ゼオライトY:Na56(Al56Si136O384)・250H2O;Al/Si比率0.412等が挙げられる。
【0050】
Al/Si比率が0.4〜1.0である親水性の高い多孔質粒子を含有することで親水性層自体の親水性も大きく向上し、印刷時に汚れにくく、水量ラチチュードも広くなる。又、指紋跡の汚れも大きく改善される。Al/Si比率が0.4未満では親水性が不充分であり、上記性能の改善効果が小さくなる。
【0051】
又、親水性層マトリクスは層状粘土鉱物粒子を含有することができる。該層状鉱物粒子としては、カオリナイト、ハロイサイト、タルク、スメクタイト(モンモリロナイト、バイデライト、ヘクトライト、サボナイト等)、バーミキュライト、マイカ(雲母)、クロライトといった粘土鉱物、及びハイドロタルサイト、層状ポリ珪酸塩(カネマイト、マカタイト、アイアライト、マガディアイト、ケニヤアイト等)等が挙げられる。中でも、単位層(ユニットレイヤー)の電荷密度が高いほど極性が高く、親水性も高いと考えられる。好ましい電荷密度としては0.25以上、更に好ましくは0.6以上である。このような電荷密度を有する層状鉱物としては、スメクタイト(電荷密度0.25〜0.6;陰電荷)、バーミキュライト(電荷密度0.6〜0.9;陰電荷)等が挙げられる。特に、合成弗素雲母は粒径等安定した品質のものを入手することができ好ましい。又、合成弗素雲母の中でも、膨潤性であるものが好ましく、自由膨潤であるものが更に好ましい。
【0052】
又、上記層状鉱物のインターカレーション化合物(ピラードクリスタル等)や、イオン交換処理を施したもの、表面処理(シランカップリング処理、有機バインダとの複合化処理等)を施したものも使用することができる。
【0053】
平板状層状鉱物粒子のサイズとしては、層中に含有されている状態で(膨潤工程、分散剥離工程を経た場合も含めて)、平均粒径(粒子の最大長)が1μm未満で、平均アスペクト比が50以上であることが好ましい。粒子サイズが上記範囲にある場合、薄層状粒子の特徴である平面方向の連続性及び柔軟性が塗膜に付与され、クラックが入り難く乾燥状態で強靭な塗膜とすることができる。又、粒子物を多く含有する塗布液においては、層状粘土鉱物の増粘効果によって、粒子物の沈降を抑制することができる。粒子径が上記範囲より大きくなると、塗膜に不均一性が生じて、局所的に強度が弱くなる場合がある。又、アスペクト比が上記範囲以下である場合、添加量に対する平板状の粒子数が少なくなり、増粘性が不充分となり、粒子物の沈降を抑制する効果が低減する。
【0054】
層状鉱物粒子の含有量としては、層全体の0.1〜30質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましい。特に膨潤性合成弗素雲母やスメクタイトは、少量の添加でも効果が見られるため好ましい。層状鉱物粒子は、塗布液に粉体で添加してもよいが、簡便な調液方法(メディア分散等の分散工程を必要としない)でも良好な分散度を得るために、層状鉱物粒子を単独で水に膨潤させたゲルを作製した後、塗布液に添加することが好ましい。
【0055】
親水性層マトリクスには、その他の添加素材として、珪酸塩水溶液も使用することができる。珪酸酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウムといったアルカリ金属珪酸塩が好ましく、そのSiO2/M2O比率は、珪酸塩を添加した際の塗布液全体のpHが13を超えない範囲となるように選択することが、無機粒子の溶解を防止する上で好ましい。
【0056】
又、金属アルコキシドを用いた、所謂ゾル・ゲル法による無機ポリマーもしくは有機−無機ハイブリッドポリマーも使用することができる。ゾル・ゲル法による無機ポリマーもしくは有機−無機ハイブリッドポリマーの形成については、例えば「ゾル・ゲル法の応用」(作花済夫著:アグネ承風社発行)に記載されるか、又は本書に引用されている文献に記載k公知の方法を使用することができる。
【0057】
又、水溶性樹脂を含有してもよい。水溶性樹脂としては、多糖類、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルエーテル、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテックス、ビニル系重合体ラテックス、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の樹脂が挙げられるが、本発明に用いられる水溶性樹脂としては、多糖類を用いることが好ましい。
【0058】
多糖類としては、澱粉類、セルロース類、ポリウロン酸、プルラン等が使用可能であるが、特にメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体が好ましく、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩やアンモニウム塩がより好ましい。
【0059】
これは、親水性層に多糖類を含有させることにより、親水性層の表面形状を好ましい状態形成する効果が得られるためである。
【0060】
親水性層の表面は、PS版のアルミ砂目のように0.1〜20μmピッチの凹凸構造を有することが好ましく、この凹凸により保水性や画像部の保持性が向上する。このような凹凸構造は、親水性層マトリクスに適切な粒径のフィラーを適切な量含有させて形成することも可能であるが、親水性層の塗布液に前述のアルカリ性コロイダルシリカと前述の水溶性多糖類とを含有させ、親水性層を塗布・乾燥させる際に相分離を生じさせて形成することが、より良好な印刷適性を有する構造を得ることが出来、好ましい。
【0061】
凹凸構造の形態(ピッチ及び表面粗さ等)、はアルカリ性コロイダルシリカの種類及び添加量、水溶性多糖類の種類及び添加量、その他添加材の種類及び添加量、塗布液の固形分濃度、ウエット膜厚、乾燥条件等で適宜コントロールすることが可能である。
【0062】
親水性マトリクスに添加される水溶性樹脂は、少なくともその一部が水溶性の状態のまま、水に溶出可能な状態で存在することが好ましい。水溶性の素材であっても、架橋剤等によって架橋し、水に不溶の状態になると、その親水性は低下して印刷適性を劣化させる懸念があるためである。又、更にカチオン性樹脂を含有してもよく、カチオン性樹脂としては、ポリエチレンアミン、ポリプロピレンポリアミン等のようなポリアルキレンポリアミン類又はその誘導体、第3級アミノ基や第4級アンモニウム基を有するアクリル樹脂、ジアクリルアミン等が挙げられる。カチオン性樹脂は微粒子状の形態で添加してもよい。これは、例えば特開平6−161101号に記載のカチオン性マイクロゲルが挙げられる。
【0063】
又、親水性層の塗布液には、塗布性改善等の目的で水溶性の界面活性剤を含有させることができる。Si系、又はF系等の界面活性剤を使用することができるが、特にSi元素を含む界面活性剤を使用することが印刷汚れを生じる懸念がなく、好ましい。該界面活性剤の含有量は親水性層全体(塗布液としては固形分)の0.01〜3質量%が好ましく、0.03〜1質量%が更に好ましい。
【0064】
又、親水性層は燐酸塩を含むことができる。本発明では親水性層の塗布液がアルカリ性であることが好ましいため、燐酸塩としては燐酸三ナトリウムや燐酸水素二ナトリウムとして添加することが好ましい。燐酸塩を添加することで、印刷時の網の目開きを改善する効果が得られる。燐酸塩の添加量としては、水和物を除いた有効量として0.1〜5質量%が好ましく、0.5〜2質量%が更に好ましい。
【0065】
又、後述する光熱変換剤を含有することもできる。光熱変換剤としては、粒子状素材の場合は粒径が1μm未満であることが好ましい。本発明では、粒径が1μm以上の無機粒子もしくは無機素材で被覆された粒子を含有することが好ましい。
【0066】
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等、公知の金属酸化物粒子を用いることができが、塗布液中での沈降を抑制するために、多孔質な金属酸化物粒子を用いることが好ましい。この多孔質な金属酸化物粒子としては、前述の多孔質シリカ粒子や多孔質アルミノシリケート粒子を好ましく用いることができる。
【0067】
無機素材で被覆された粒子としては、例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)やポリスチレンといった有機粒子の芯材を芯材粒子よりも粒径の小さな無機粒子で被覆した粒子が挙げられる。無機粒子の粒径としては、芯材粒子の1/10〜1/100程度であることが好ましい。又、無機粒子としては、同様にシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等、公知の金属酸化物粒子を用いることができる。被覆方法としては種々の公知の方法を用いることができるが、ハイブリダイザのような空気中で芯材粒子と被覆材粒子とを高速に衝突させて芯材粒子表面に被覆材粒子を食い込ませて固定、被覆する乾式の被覆方法を好ましく用いることができる。
【0068】
又、有機粒子の芯材を金属鍍金した粒子も用いることができる。このような粒子としては、例えば樹脂粒子に金鍍金を施した積水化学工業社製の「ミクロパールAU」等が挙げられる。
【0069】
粒径は1〜10μmが好ましく、1.5〜8μmがより好ましく、2〜6μmが更に好ましい。粒径が10μmを超えると、画像形成の解像度の低下や、ブランケット汚れの劣化が生じる懸念がある。粒径が1μm以上の粒子の添加量としては、親水性層全体の1〜50質量%であることが好ましく、5〜40質量%であることがより好ましい。
【0070】
親水性層全体としては、有機樹脂やカーボンブラック等の炭素を含有する素材の含有比率が低いことが親水性を向上させるために好ましく、これらの素材の合計が9質量%未満であることが好ましく、5質量%未満がより好ましい。
【0071】
本発明の1形態として下層を設けてもよい。下層に用いる素材としては、親水性層と同様の素材を用いることができる。ただし、下層は多孔質であることの利点が少なく、又、より無孔質である方が塗膜強度が向上するといった理由から、親水性マトリクスの多孔質化材の含有量は親水性層よりも少ないことが好ましく、含有しないことがより好ましい。
【0072】
粒径が1μm以上の粒子の添加量としては、下層全体の1〜50質量%であることが好ましく、5〜40質量%であることがより好ましい。
【0073】
下層全体としても、親水性層と同様に有機樹脂やカーボンブラック等の炭素を含有する素材の含有比率が低いことが、親水性を向上させるために好ましく、これらの素材の合計が9質量%未満であることが好ましく、5質量%未満であることがより好ましい。
【0074】
(画像形成層)
熱溶融性及び/又は熱融着性微粒子を含有する本発明の画像形成層には、以下のような素材を含有させることができる。
【0075】
熱溶融性微粒子とは、熱可塑性素材の中でも特に溶融した際の粘度が低く、一般的にワックスとして分類される素材で形成された微粒子である。その物性としては、軟化点40〜120℃、融点60〜150℃であることが好ましく、軟化点40〜100℃、融点60〜120℃であることが更に好ましい。融点が60℃未満では保存性が問題であり、融点が300℃よりも高い場合はインク着肉感度が低下する。
【0076】
使用可能な素材としては、パラフィン、ポリオレフィン、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックス、脂肪酸系ワックス等が挙げられる。これらは分子量800〜10000程度のものである。又、乳化し易くするために、これらのワックスを酸化し、ヒドロキシル基、エステル基、カルボキシル基、アルデヒド基、ペルオキシド基などの極性基を導入することもできる。更には、軟化点を下げたり作業性を向上させるために、これらのワックスにステアロアミド、リノレンアミド、ラウリルアミド、ミリステルアミド、硬化牛脂肪酸アミド、パルミトアミド、オレイン酸アミド、米糖脂肪酸アミド、椰子脂肪酸アミド又はこれらの脂肪酸アミドのメチロール化物、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド等を添加することも可能である。又、クマロン−インデン樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、アクリル樹脂、アイオノマー、これらの樹脂の共重合体も使用することができる。
【0077】
これらの中でも、ポリエチレン、マイクロクリスタリン、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸の何れかを含有することが好ましい。これらの素材は融点が比較的低く、溶融粘度も低いため、高感度の画像形成を行うことができる。又、これらの素材は潤滑性を有するため、印刷版材料の表面に剪断力が加えられた際のダメージが低減し、擦傷等による印刷汚れ耐性が向上する。
【0078】
又、熱溶融性微粒子は水に分散可能であることが好ましく、その平均粒径は0.01〜10μmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜3μmである。平均粒径が0.1μmよりも小さい場合、熱溶融性微粒子を含有する層の塗布液を後述する多孔質な親水性層上に塗布した際に、熱溶融性微粒子が親水性層の細孔中に入り込んだり、親水性層表面の微細な凹凸の隙間に入り込んだりし易くなり、機上現像が不十分になって地汚れの懸念が生じる。又、熱溶融性微粒子の平均粒径が10μmよりも大きい場合には解像度が低下する。
【0079】
又、熱溶融性微粒子は内部と表層との組成が連続的に変化していたり、もしくは異なる素材で被覆されてもよい。被覆方法は公知のマイクロカプセル形成方法、ゾル・ゲル法等が使用できる。
【0080】
画像形成層中の熱溶融性微粒子の含有量としては、層全体の1〜90質量%が好ましく、5〜80質量%が更に好ましい。
【0081】
次に、熱融着性微粒子について説明する。熱融着性微粒子としては熱可塑性疎水性高分子重合体微粒子が挙げられ、該微粒子の軟化温度に特定の上限はないが、高分子重合体微粒子の分解温度より低いことが好ましい。高分子重合体の質量平均分子量(Mw)は10,000〜1,000,000の範囲であることが好ましい。
【0082】
高分子重合体微粒子を構成する高分子重合体の具体例としては、例えばポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレン−ブタジエン共重合体等のジエン(共)重合体類;スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体等の合成ゴム類;ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−(2−エチルヘキシルアクリレート)共重合体、メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体、メチルアクリレート−(N−メチロールアクリルアミド)共重合体、ポリアクリロニトリル等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸(共)重合体;ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル−プロピオン酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体等のビニルエステル(共)重合体;酢酸ビニル−(2−エチルヘキシルアクリレート)共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン等及びそれらの共重合体などが挙げられる。これらの内、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸(共)重合体、ビニルエステル(共)重合体、ポリスチレン、合成ゴム類が好ましく用いられる。
【0083】
高分子重合体微粒子は、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、気相重合法等、公知の何れの方法で重合された高分子重合体から成るものでもよい。溶液重合法又は気相重合法で重合された高分子重合体を微粒子化する方法としては、高分子重合体の有機溶媒に溶解液を不活性ガス中に噴霧、乾燥して微粒子化する方法、高分子重合体を水に非混和性の有機溶媒に溶解し、この溶液を水又は水性媒体に分散、有機溶媒を留去して微粒子化する方法等が挙げられる。又、何れの方法においても、必要に応じて重合あるいは微粒子化の際に分散剤、安定剤として、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリエチレングリコール等の界面活性剤やポリビニルアルコール等の水溶性樹脂を用いてもよい。
【0084】
又、熱融着性微粒子は水に分散可能であることが好ましく、その平均粒径は0.01〜10μmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜3μmである。平均粒径が0.01μmよりも小さい場合、熱溶融性微粒子を含有する層の塗布液を後述する多孔質な親水性層上に塗布した際に、熱溶融性微粒子が親水性層の細孔中に入り込んだり、親水性層表面の微細な凹凸の隙間に入り込んだりし易くなり、機上現像が不十分になって地汚れの懸念が生じる。熱溶融性微粒子の平均粒径が10μmよりも大きい場合には、解像度が低下する。
【0085】
熱融着性微粒子は内部と表層との組成が連続的に変化したり、もしくは異なる素材で被覆されてもよい。被覆方法は、公知のマイクロカプセル形成方法、ゾル・ゲル法等が使用できる。
【0086】
画像形成層中の熱融着性微粒子の含有量としては、層全体の1〜90質量%が好ましく、5〜80質量%が更に好ましい。
【0087】
熱溶融性及び/又は熱融着性微粒子を含有する画像形成層には、更に水溶性素材を含有することができる。水溶性素材を含有することにより、印刷機上で湿し水やインクを用いて未露光部の画像形成層を除去する際に、その除去性を向上させることができる。水溶性素材としては、親水性層に含有可能な素材として挙げた水溶性樹脂を用いることもできるが、本発明の画像形成層としては、糖類を用いることが好ましく、特にオリゴ糖を用いることが好ましい。
【0088】
オリゴ糖は水に速やかに溶解するため、印刷装置上での未露光部の画像形成層の除去も非常に速やかとなり、特別な除去操作を意識することなく、通常のPS版の刷出し操作と同様の操作で刷出すことで除去可能であり、刷出し損紙が増加することもない。又、オリゴ糖は親水性層の親水性を低下させる懸念もなく、親水性層の良好な印刷適性を維持することができる。
【0089】
オリゴ糖は水に可溶の一般に甘みを有する結晶性物質で、数個の単糖がグリコシド結合によって脱水縮合したものである。オリゴ糖は糖をアグリコンとする1種のo−グリコシドであるから、酸で容易に加水分解されて単糖を生じ、生成する単糖の分子数によって二糖、三糖、四糖、五糖などに分類される。本発明におけるオリゴ糖とは、二糖〜十糖までのものを言う。これらのオリゴ糖は、還元基の有無によって、還元性オリゴ糖と非還元性オリゴ糖とに大別され、又、単一の単糖から構成されているホモオリゴ糖と、2種類以上の単糖から構成されているヘテロオリゴ糖にも分類される。
【0090】
オリゴ糖は遊離状又は配糖類として天然に存在し、又、多糖の酸又は酵素による部分加水分解によっても得られる。この他、酵素によるグリコシル転移によっても種々のオリゴ糖が生成する。オリゴ糖は通常雰囲気中では水和物として存在することが多い。又、水和物と無水物とでは融点が異なる。
【0091】
本発明では、糖類を含有する層を水溶液で塗布形成することが好ましいため、水溶液から形成された場合、層中に存在するオリゴ糖が水和物を形成するオリゴ糖である場合は、その融点は水和物の融点であると考えられる。このように、比較的低融点を有しているため、熱溶融微粒子が溶融する温度範囲や熱融着微粒子が融着する温度範囲でオリゴ糖も溶融し、熱溶融微粒子の多孔質親水性層への溶融浸透や熱融着微粒子の融着といった画像形成を妨げることがない。
【0092】
オリゴ糖の中でもトレハロースは、比較的純度の高い状態のものが工業的に安価に入手可能可能であり、水への溶解度が高いにも拘わらず、吸湿性は非常に低く、機上現像性及び保存性共に非常に良好である。又、オリゴ糖水和物を熱溶融させて水和水を除去した後に凝固させると(凝固後短時間の内は)無水物の結晶となるが、トレハロースは水和物よりも無水物の融点が100℃以上も高いことが特徴的である。これは赤外線露光で熱溶融し、再凝固した直後は露光済部は高融点で溶融しにくい状態となることを意味し、バンディング等の露光時の画像欠陥を起こし難くする効果がある。本発明の目的を達成するには、オリゴ糖の中でも特にトレハロースが好ましい。
【0093】
オリゴ糖の含有量としては、画像形成層全体の1〜90質量%が好ましく、10〜80質量%が更に好ましい。
【0094】
〈画像形成〉
本発明の1態様の印刷版材料の画像形成は熱により行うことができるが、特に赤外線レーザーによる露光によって画像形成を行うことが好ましい。
【0095】
上記露光に関し、より具体的には、赤外及び/又は近赤外領域で発光する、即ち700〜1500nmの波長範囲で発光するレーザーを使用する走査露光が好ましい。レーザーとしてはガスレーザーを用いてもよいが、近赤外領域で発光する半導体レーザーを使用することが特に好ましい。
【0096】
走査露光に好適な装置としては、該半導体レーザーを用いてコンピュータからの画像信号に応じて印刷版材料表面に画像を形成可能な装置であれば、どのような方式の装置であってもよい。
【0097】
一般的には、以下の3方式が挙げられる。
(1)平板状保持機構に保持された印刷版材料に一本もしくは複数本のレーザービームを用いて2次元的な走査を行って印刷版材料全面を露光する方式。
【0098】
(2)固定された円筒状の保持機構の内側に、円筒面に沿って保持された印刷版材料に、円筒内部から1本又は複数本のレーザービームを用いて円筒の周方向(主走査方向)に走査しつつ、周方向に直角な方向(副走査方向)に移動させて印刷版材料全面を露光する方式。
【0099】
(3)回転体としての軸を中心に回転する円筒状ドラム表面に保持された印刷版材料に、円筒外部から1本又は複数本のレーザービームを用いてドラムの回転によって周方向(主走査方向)に走査しつつ、周方向に直角な方向(副走査方向)に移動させて印刷版材料全面を露光する方式。
【0100】
本発明においては(3)の走査露光方式が好ましく、特に、印刷装置上で露光を行う装置においては(3)の露光方式が用いられる。
【0101】
又、本発明の印刷版材料においては、その親水性層表面に直接、親油性素材を画像様に付与することによっても画像形成が可能である。親油性素材を画像様に付与する方法の一つとして、公知の熱転写方式を用いる方法が挙げられる。具体的には熱転写方式のプリンタを用いて、サーマルヘッドにより熱溶融性インク層を有するインクリボンから熱溶融性インクを親水性層表面に画像様に転写させる方法が挙げられる。
【0102】
又、赤外線レーザー熱溶融転写方式のデジタルプルーフ装置を用いて、露光ドラム上に印刷版材料を親水性層を外側にして巻き付け、その上に更に熱溶融性インク層を有したインクシートをインク面を親水性層に接して巻き付け、画像様に赤外線レーザーで露光し、熱溶融性インクを親水性層表面に画像様に転写させる方法も挙げることができる。この場合、光熱変換剤は親水性層に含有してもよいし、インクシート側が何れかの層に含有してもよいし、両者共に含有してもよい。
【0103】
親水性層上に熱溶融性のインクで画像を形成した後に、印刷版材料を加熱して、親水性層と画像との接着をより強固なものとすることもできる。親水性層が光熱変換剤を含有している場合には、この加熱処理を赤外線レーザー照射や公知のキセノンランプ等によるフラッシュ露光を用いて行うこともできる。
【0104】
もう一つの方法としては、公知のインクジェット方式を用いる方法が挙げられる。用いるインクとしては、特許2995075号に開示される油性インクや、特開平10−24550号に開示されるホットメルトインクや、特開平10−157053号に開示される常温で固体かつ疎水性の樹脂粒子が分散された油性インク、あるいは常温で固体かつ疎水性の熱可塑性樹脂粒子が分散された水性インク等を用いることができるが、本発明の態様としては、放射線硬化性インクを好ましく用いることができる。
【0105】
本発明に用いる放射線硬化性インクは、少なくとも重合性化合物から構成される。又、可視画性を得る目的で色材を添加することもできる。
【0106】
色材としては、重合性化合物の主成分に溶解又は分散できる色材、つまりは種々の染料、顔料が使用出来る。
【0107】
顔料を添加する場合、その分散性が着色度に大きな影響を与えるため、適宜分散を行う。顔料の分散には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。又、顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。
【0108】
分散剤は高分子分散剤を用いることが好ましい。高分子分散剤としては、Zeneca社のSolsperseシリーズが挙げられる。又、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤及び分散助剤は、顔料100質量部に対し1〜50質量部添加するのが好ましい。分散媒体は溶剤又は重合性化合物で行うが、本発明に用いる照射線硬化型インクは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のVOC(揮発性有機化合物)の問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤ではなく、重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
【0109】
分散は、平均粒径を0.08〜0.5μmとすることが好ましく、最大粒径は0.3〜10μm、好ましくは0.3〜3μmとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することが出来る。
【0110】
色材はインク全体の0.1〜10質量%の添加量が好ましい。
放射線重合性化合物は、ラジカル重合性化合物、例えば特公平7−31399号、特開平7−159983号、同8−224982号、同10−863号等に記載される光重合性組成物を用いた光硬化型材料と、カチオン重合系の光硬化性樹脂が知られており、最近では可視光以上の長波長域に増感された光カチオン重合系の光硬化性樹脂も、例えば特開平6−43633号、同8−324137号等に開示されている。
【0111】
ラジカル重合性化合物はラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であれば、どの様なものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、又、目的とする特性を向上するために、任意の比率で2種以上を併用してもよい。又、単官能化合物よりも官能基を二つ以上持つ多官能化合物の方がより好ましい。更に好ましくは、多官能化合物を2種以上併用して用いることが、反応性、物性などの性能を制御する上で好ましい。
【0112】
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体;メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体;その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、更に具体的には、山下晋三編「架橋剤ハンドブック」(1981年大成社);加藤清視編「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年,高分子刊行会);ラドテック研究会編「UV・EB硬化技術の応用と市場」,79頁,(1989年,シーエムシー);滝山栄一郎著「ポリエステル樹脂ハンドブック」(1988年,日刊工業新聞社)等に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。上記ラジカル重合性化合物の添加量は、好ましくは1〜97質量%であり、より好ましくは30〜95質量%である。
【0113】
カチオン重合系光硬化樹脂としては、カチオン重合により高分子化の起こるタイプのモノマー(主にエポキシタイプ)、エポキシタイプの紫外線硬化性プレポリマー、1分子内にエポキシ基を2個以上含有するプレポリマー等を挙げることができる。このようなプレポリマーとしては、例えば脂環式ポリエポキシド類、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物類及びエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらのプレポリマーは、その1種を単独で使用することもできるし、又、2種以上を混合して使用することもできる。
【0114】
本発明において、重合性化合物は(メタ)アクリル系モノマー又はプレポリマー、エポキシ系モノマー又はプレポリマー、ウレタン系モノマー又はプレポリマー等が好ましく用いられるが、より好ましくは下記化合物である。
【0115】
2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、エトキシ化フェニルアクリレート、2−アクリロイロキシエチル琥珀酸、ノニルフェノールEO付加物アクリレート、変性グリセリントリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、変性ビスフェノールAジアクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートトリレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ラクトン変性可撓性アクリレート、ブトキシエチルアクリレート、プロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、2−ヒドロキシエチルアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ステアリルアクリレート、i−アミルアクリレート、i−ミリスチルアクリレート、i−ソステアリルアクリレート等。
【0116】
これらのアクリレート化合物は、従来UV硬化型インクに用いられてきた重合性化合物より、皮膚刺激性や感作性(かぶれ)が小さく、比較的粘度を下げることが出来、安定したインク射出性が得られ、重合感度、記録媒体との密着性も良好である。上記化合物群を20〜95質量%、好ましくは50〜95質量%、更に好ましくは70〜95質量%用いる。
【0117】
上述の重合性化合物に列挙しているモノマーは低分子量であっても、感作性が小さいものであり、尚かつ反応性が高く、粘度が低く、親水性層への浸透性、密着性に優れる。
【0118】
更に感度、滲み、親水性層との密着性をより改善するためには、上述したモノアクリレートと、分子量400以上、好ましくは500以上の多官能アクリレートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーを併用することが、感度、密着性向上の点で好ましい。安全性を維持しつつ、更に感度、滲み、記録媒体との密着性をより改善することが出来る。オリゴマーとしてはエポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマーが特に好ましい。
【0119】
上記化合物群の中から選ばれるモノアクリレートと多官能アクリレートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーとを併用すると、膜に可撓性を持たせ、密着性を高めつつ膜強度を高めることが出来、好ましい。モノアクリレートとしてはステアリルアクリレート、i−アミルアクリレート、i−ミスチルアクリレート、i−ステアリルアクリレートが、感度も高く低収縮性で、画像部の内部応力による強度低下を抑制でき、更に、滲み防止、印刷物の臭気、照射装置のコストダウンの点で好ましい。
【0120】
尚、メタクリレートは皮膚刺激性がアクリレートより良好であるが、感作性は概してアクリレートと差が無く、アクリレートに比べて感度が下がるので余り適さないが、反応性が高く、感作性の良好なものであれば、好適に使用できる。尚、上記化合物の中でもアルコキシアクリレートは、感度が低く、滲み、臭気、照射光源の問題が生じるため、その量を70質量部未満に留め、その他のアクリレートを併用することが好ましい。
【0121】
本発明に用いるインクには、必要に応じて、その他の成分を添加することが出来る。
【0122】
照射光として電子線、X線等を用いる場合、開始剤は不要であるが、線源としてUV光、可視光、赤外光を用いる場合は、それぞれの波長に応じたラジカル重合開始剤、開始助剤、増感色素を添加する。これらの量はインク全体の1〜10質量部が必要となる。開始剤は公知の様々な化合物を使用することが出来るが、上記重合性化合物に溶解するものから選択する。具体的な開始剤としては、キサントン又はチオオキサントン系、ベンゾフェノン系、キノン系、ホスフィンオキシド系が挙げられる。
【0123】
又、保存性を高めるために、重合禁止剤を200〜20000ppm添加することが出来る。本発明のインクは40〜80℃の範囲で加熱、低粘度化して射出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好ましい。
【0124】
この他に、必要に応じて界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することが出来る。
【0125】
オレフィンやPET等の記録媒体への密着性を改善するためには、重合を阻害しないタッキファイヤーを含有させることが好ましい。具体的には、特開2001−49200号の5〜6頁に記載される、高分子量の粘着性ポリマー〔(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルキル基を有するアルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数3〜14の脂環族アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数6〜14の芳香族アルコールとのエステル、から成る共重合物〕や、重合性不飽和結合を持つ低分子量粘着付与性樹脂などである。
【0126】
親水性層との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やVOCの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、添加量は0.1〜5質量%、好ましくは0.1〜3質量%である。
【0127】
又、インク色材の遮光効果による感度低下を防ぐ手段として、開始剤寿命の長いカチオン重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。
【0128】
インク粘度は、射出性を考慮し、射出時の温度で、好ましくは7〜30mPa・s、更に好ましくは7〜20mPa・sとなるように組成比を決める。尚、25℃でのインク粘度は、35〜500mPa・s、更には35〜200mPa・sとすることが好ましい。室温での粘度を上げることにより、多孔質な記録媒体にもインクの浸透を防ぎ、未硬化モノマーの低減、臭気低減が可能となるし、着弾時のドット滲みを抑えることが出来、画質が改善される。35mPa・s未満では滲み防止効果が小さい。又、500mPa・sより大きいとインク液のデリバリーに問題が生じる。
【0129】
インクの表面張力は、好ましくは200〜300μN/cm、更に好ましくは230〜280μN/cmである。200μN/cm未満では滲み、浸透の点で懸念があり、又、300μN/cmを超えた場合には濡れ性の点で懸念がある。
【0130】
(光熱変換剤)
本発明の親水性層、下層及び画像形成層は下記特定の光熱変換剤を含有することで高感度を実現している。
【0131】
本発明において、親水性層には下記金属酸化物を光熱変換剤として添加することができる。
【0132】
可視光域で黒色を呈している素材、又は素材自体が導電性を有するか、半導体であるような素材を使用することができる。前者としては、黒色酸化鉄(Fe3O4)や、前述の2種以上の金属を含有する黒色複合金属酸化物が挙げられる。
後者としては、例えばSbをドープしたSnO2(ATO)、Snを添加したIn2O3(ITO)、TiO2、TiO2を還元したTiO(酸化窒化チタン、一般的にはチタンブラック)などが挙げられる。又、これらの金属酸化物で芯材(BaSO4、TiO2、9Al2O3・2B2O、K2O・nTiO2等)を被覆したものも使用することができる。これらの粒径は0.5μm以下、好ましくは100nm以下、更に好ましくは50nm以下である。
【0133】
これらの光熱変換剤の内、2種以上の金属を含有する黒色複合金属酸化物がより好ましい素材として挙げられる。具体的には、Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sb、Baから選ばれる2種以上の金属から成る複合金属酸化物である。これらは、特開平8−27393号、同9−25126号、同9−237570号、同9−241529号、特開平10−231441号等に開示されている方法により製造することができる。
【0134】
複合金属酸化物としては、特にCu−Cr−Mn系又はCu−Fe−Mn系の複合金属酸化物であることが好ましい。Cu−Cr−Mn系の場合には、6価クロムの溶出を低減させるために、特開平8−273393号に開示されている処理を施すことが好ましい。これらの複合金属酸化物は添加量に対する着色、光熱変換効率が良好である。
【0135】
これらの複合金属酸化物は平均1次粒子径が1μm以下であることが好ましく、0.01〜0.5μmの範囲にあることがより好ましい。平均1次粒子径を1μm以下とすることで、添加量に対する光熱変換能がより良好となり、平均1次粒子径を0.01〜0.5μmの範囲とすることで添加量に対する光熱変換能がより良好となる。ただし、添加量に対する光熱変換能は、粒子の分散度にも大きく影響を受け、分散が良好であるほど良好となる。従って、これらの複合金属酸化物粒子は、層の塗布液に添加する前に、別途公知の方法により分散して、分散液(ペースト)としておくことが好ましい。平均1次粒子径が0.01未満となると分散が困難となるため好ましくない。分散には適宜分散剤を使用することができる。分散剤の添加量は複合金属酸化物粒子に対して0.01〜5質量%が好ましく、0.1〜2質量%がより好ましい。
【0136】
これらの複合金属酸化物の添加量としては、親水性層全固形分に対して20質量%以上40質量%未満であり、25質量%以上39質量%未満がより好ましく、更に好ましくは25質量%以上30質量%未満の範囲である。添加量が20質量%未満であると十分な感度が出ず、又、40質量%以上であると、アブレートによるアブレーションカスが発生する。
【0137】
又、本発明においては、画像形成層に下記赤外線吸収染料を光熱変換剤として添加することができる。
【0138】
一般的な赤外線吸収色素(赤外線吸収染料と同義)であるシアニン系色素、クロコニウム系色素、ポリメチン系色素、アズレニウム系色素、スクワリウム系色素、チオピリリウム系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素などの有機化合物、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、アゾ系、チオアミド系、ジチオール系、インドアニリン系の有機金属錯体などが挙げられる。具体的には、特開昭63−139191号、同64−33547号、特開平1−160683号、同1−280750号、同1−293342号、同2−2074号、同3−26593号、同3−30991号、同3−34891号、同3−36093号、同3−36094号、同3−36095号、同3−42281号、同3−97589号、同3−103476号等に記載の化合物が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0139】
これらの赤外線吸収染料の添加量としては、画像形成層全固形分に対して0.1質量%以上10質量%未満であり、0.3質量%以上7質量%未満がより好ましく、更に好ましくは0.5質量%以上6質量%未満の範囲である。添加量がこの範囲を逸脱すると、上記同様に、添加量が0.1質量%未満であると十分な感度がでず、又、10質量%以上であるとアブレートによるアブレーションカスが発生する。
【0140】
〈平版印刷版材料の作製〉
印刷版材料は公知の塗布方法を用いて、上記のような支持体に下引層、親水性層、画像形成層を逐次塗布・乾燥することにより作製される。塗布方法としては、押出しコーター、カーテンコーター、ワイヤーバー塗布、グラビア塗布、スライドコーター塗布等を適用できる。
【0141】
〈画像形成〉
本発明は、印刷版材料をサーマルヘッド又はサーマルレーザーを用いて画像を形成した後に、画像形成層の非画像部を印刷機上で除去する工程を含む印刷方法も提供するものである。画像形成は熱により行うことができるため、感熱プリンタで用いられるようなサーマルヘッドによっても画像形成が可能であるが、特にサーマルレーザーによる露光によって画像形成を行うことが好ましい。
【0142】
印刷版材料の露光に関し、より具体的には、赤外及び/又は近赤外領域で発光する、即ち700〜1500nmの波長範囲で発光するレーザーを使用した走査露光が好ましい。レーザーとしてはガスレーザーを用いてもよいが、近赤外領域で発光する半導体レーザーを使用することが特に好ましい。
【0143】
本発明の走査露光に好適な装置としては、該半導体レーザーを用いてコンピュータからの画像信号に応じて印刷版材料表面に画像を形成可能な装置であれば、どのような方式の装置であってもよい。
【0144】
一般的には、
(1)平板状保持機構に保持された印刷版材料に一本もしくは複数本のレーザービームを用いて2次元的な走査を行って印刷版材料全面を露光する方式、
(2)固定された円筒状の保持機構の内側に、円筒面に沿って保持された印刷版材料に、円筒内部から一本もしくは複数本のレーザービームを用いて円筒の周方向(主走査方向)に走査しつつ、周方向に直角な方向(副走査方向)に移動させて印刷版材料全面を露光する方式、
(3)回転体としての軸を中心に回転する円筒状ドラム表面に保持された印刷版材料に、円筒外部から一本もしくは複数本のレーザービームを用いてドラムの回転によって周方向(主走査方向)に走査しつつ、周方向に直角な方向(副走査方向)に移動させて印刷版材料全面を露光する方式、が挙げられる。
【0145】
本発明に関しては特に(3)の走査露光方式が好ましく、特に印刷装置上で露光を行う装置においては(3)の露光方式が用いられる。
【0146】
このようにして画像形成が為された印刷版材料は、現像処理を行うことなく印刷を行うことができる。画像形成後の印刷版材料を、そのまま印刷機の版胴に取り付けるか、あるいは印刷版材料を印刷機の版胴に取り付けた後に画像形成を行い、版胴を回転させながら水供給ローラー及び/又はインク供給ローラーを印刷版材料に接触させることで画像形成層の非画像部を除去することが可能である。
【0147】
本発明の印刷版材料における上記の画像形成層非画像部の除去工程は、PS版を使用した通常の印刷シークエンスで行うことができるため、いわゆる機上現像処理による作業時間の延長の必要がないため、コストダウンにも有効である。
【0148】
更に、本発明の印刷方法において、画像形成後から、印刷機上で印刷版材料表面と水供給ローラーまたはインク供給ローラーとが接触する迄に印刷版材料の表面を乾燥させる工程を有することが好ましい。
【0149】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の実施態様はこれに限定されない。尚、特に断りない限り、実施例中の「%」は「質量%」をを表す。
【0150】
実施例1
〈支持体の作製〉
▲1▼PETフィルムの作製
テレフタル酸とエチレングリコールを用い、常法に従い固有粘度0.66(フェノール/テトラクロルエタン=6/4(質量比)中、25℃で測定)のPETを得た。これをペレット化した後、130℃で4時間乾燥した。これを300℃で溶融後、T型ダイから静電印加した50℃のキャスティングドラム上に押し出し、熱固定後の膜厚が175μmになるような厚みの未延伸フィルムを作製した。これを、周速の異なるロールを用い3.3倍に縦延伸、次いでテンターで4.5倍に横延伸を実施した。この時の温度はそれぞれ、110℃、130℃であった。この後、240℃で20秒間熱固定後、同温度で横方向に4%緩和した。この後、テンターのチャック部をスリットした後、両端に厚み10μmのナーリングを1cm幅で施した。このようにして製膜幅6.0mのPETフィルムを得た。
【0151】
▲2▼下引層の塗布
上記PETフィルムの両面に8W/m2・分のコロナ放電処理を施し、次いで一方の面に、下記下引き塗布液a−1を乾燥膜厚0.8μmになるように塗設し乾燥させて下引層A−1とし、又、反対側の面に下記帯電防止加工した下引き塗布液b−1を乾燥膜厚0.8μmになるように塗設し乾燥させて表面電気抵抗が106Ωの帯電防止加工下引層B−1とした。次いで、それぞれの下引層表面に下記プラズマ処理条件でプラズマ処理を施した。
(下引き塗布液a−1)
(下引き塗布液b−1)
(プラズマ処理条件)
バッチ式の大気圧プラズマ処理装置(イーシー化学社製:AP−I−H−340)を用いて、高周波出力が4.5kW、周波数が5kHz、処理時間が5秒、及びガス条件としてアルゴン、窒素及び水素の体積比を、それぞれ90%及び5%で、プラズマ処理を行う。
【0152】
〈下層塗布液の調液〉
表1記載の組成をホモジナイザを用いて十分に攪拌・混合した後、濾過して下層塗布液−1〜4を調製した。
【0153】
【表1】
【0154】
〈親水性層塗布液の調液〉
表2記載の組成をホモジナイザを用いて十分に攪拌・混合した後、濾過して親水性層塗布液を調製した。
【0155】
【表2】
【0156】
〈下層、親水性層の塗布〉
下層塗布液を上記支持体上にワイヤーバー#5を用いて塗布し、15mの長さの100℃に設定された乾燥ゾーンを搬送スピード15m/分で通過させた。引き続き、親水性層塗布液をワイヤーバー#4を用いて塗布し、30mの長さの100℃に設定された乾燥ゾーンを搬送スピード15m/分で通過させた。下層、親水性層の付量は、それぞれ3.0g/m2、0.55g/m2であった。塗布後のサンプルは60℃で1日間のエイジングを行った。
【0157】
〈画像形成層塗布液の調液〉
表3記載の組成をホモジナイザを用いて十分に攪拌・混合した後、濾過して画像形成層塗布液−1〜4を調製した。
【0158】
【表3】
【0159】
【化1】
【0160】
〈画像形成層の塗布〉
画像形成層塗布液を、上記で作製した親水性層上にワイヤーバー#5を用いて塗布し、30mの長さの60℃に設定された乾燥ゾーンを搬送スピード15m/分で通過させ、画像形成層を形成した。画像形成層の付量は0.5g/m2であった。
【0161】
下層1〜4、親水性層、画像形成層1〜4を表4に示す組合せで積層し、比較の印刷版材料1〜5及び本発明の印刷版材料6、7を得た。
【0162】
【表4】
【0163】
〈画像形成〉
各印刷版材料を感光ドラムに巻き付け固定した。露光には波長830nm、スポット径18μmのレーザービームを用い、露光エネルギー100、150、200、250、300mJ/cm2とした条件で2400dpi(1インチ=2.54cm当たりのドット数)、175線で画像形成し、印刷版11〜17を得た。
【0164】
各印刷版を用い、以下の条件で印刷を行った。
〈印刷条件〉
印刷装置として三菱重工工業社製DAIYAF−1を用いて、コート紙、湿し水(アストロマーク3:日研化学研究所社製)2%、インク(東洋インキ社製:トーヨーキングハイエコーM紅)を使用した。
【0165】
〈評価〉
得られた印刷物について以下の評価を行った。
【0166】
《アブレーション》
露光後の印刷版材料の露光部分を手で触ってみて、粉が吹いているようであればアブレーションが発生している。
【0167】
《感度》
印刷開始から100枚目のサンプルについて、画像の50%の網点が再現されているかを、マクベス網点測定器で測定し49〜51%の測定値が観測されたところを適正感度とする。
【0168】
《耐刷性》
画像の3%の小点の欠落、又はベタ部の濃度低下の何れかが確認された段階で耐刷終点とし、その枚数を以て耐刷性とした。
【0169】
結果を併せて表5に示す。
【0170】
【表5】
【0171】
表5から明らかなように、本発明の印刷版は比較の印刷版に比べ、良好な露光適正、高感度、高耐刷性を有している。
【0172】
【発明の効果】
本発明により、100mJ/cm2という小さいレーザーパワーでも露光可能で、製版工程での生産性が向上した高感度の平版印刷版材料を提供することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡易な水現像処理操作による製版、あるいは現像処理を必要とせず、直接印刷機に装填して製版することも出来、印刷版自身の露光感度が高い、平版印刷版材料の提供及びその平版印刷版材料を用いた印刷方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
印刷データのデジタル化に伴い、安価で取り扱いが容易でPS版と同等の印刷適性を有したCTP(コンピュータ・トゥ・プレート)が求められている。特に近年、特別な薬剤による現像処理が不要であって、ダイレクトイメージング(DI)機能を備えた印刷機にも適用可能な、所謂プロセスレスプレートへの期待が高まっている。
【0003】
プロセスレスプレートの構成としては、PS版と同じアルミ砂目を用いる場合も考えられるが、層構成の自由度やコストダウンの観点から、塗布形成された親水性層を用いた種々の方式のプロセスレスプレートが提案されている。このプロセスレスプレートの画像形成方式の一つとして有力であるのが赤外線レーザー記録であり、大きく分けて、アブレーションタイプ、熱溶融転写タイプ及び熱融着画像層機上現像タイプの3種の記録方式が存在する。
【0004】
中でも熱融着画像層機上現像タイプは、特許2938397号や特許2938397号に開示されるように、露光でのアブレートによるアブレーション滓も発生しないため、今後、主流になる方式であると考えられている。
【0005】
一方、近年、半導体レーザーの発達により、赤外レーザーのレーザーパワーも飛躍的に向上し、更には印刷版材料の高感度化により、高解像度画像を短時間で記録することが可能となった。
【0006】
しかしながら、熱融着画像層機上現像タイプで高感度を出すために、熱溶融素材の溶融温度を下げると保存性の低下を招き、一方で発熱量を上げるために、光熱変換剤を増やすと発熱過剰によるアブレートが発生し、高感度な印刷版を実現できなかった。
【0007】
又、簡便かつ環境に優しい方法で現像できる像形成要素として、平版ベースの親水性表面上に、親水性結合剤中に疎水性熱可塑性重合体粒子を分散した像形成層と、該像形成層又はそれと隣接する層中に光熱変換化合物を含有する像形成要素で、該像形成層が更に加熱時に前記親水性結合剤を架橋結合し得る架橋剤を親水性結合剤に対して規定する比率で含有することが開示されている(特許文献1参照)。しかし、この技術も加熱時の架橋では足らずにアブレートが発生し、光学系を汚染する点で満足できないものであった。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−171250号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、100mJ/cm2のレーザーパワーでも露光可能で、製版工程での生産性が向上した高感度の平版印刷版材料(印刷版材料とも略記)を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、特定の光熱変換剤を特定の層に含有させることで、アブレーションもなく高感度化させることを見い出し、本発明を完成するに到った。即ち、本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
【0011】
1)プラスチックフィルム支持体上に、少なくとも親水性層と画像形成層を有する平版印刷版材料において、該親水性層に光熱変換剤として金属酸化物を固形分率で20質量%〜40質量%未満含有し、かつ該画像形成層に赤外線吸収染料を0.1質量%〜10質量%未満含有する平版印刷版材料。
【0012】
2)画像形成層に熱溶融性粒子又は熱融着性粒子を含有する1)記載の平版印刷版材料。
【0013】
3)親水性層が塗布工程により形成され、かつ2層構成である1)又は2)記載の平版印刷版材料。
【0014】
4)1)〜3)の何れか1項記載の平版印刷版材料を、画像情報に基づきレーザー露光し現像処理を施さずに印刷する印刷方法。
【0015】
以下、本発明の好ましい態様、構成素材、画像形成方法等を、より詳細に説明する。
【0016】
〈支持体〉
本発明に係るプラスチックフィルム支持体の構成素材としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、セルロースエステル類等を挙げることができる。
【0017】
支持体は、本発明の印刷版材料に上記のハンドリング適性を付与する観点から、120℃での弾性率(E120)が980〜5880MPaであることが好ましく、より好ましくは1176〜4900MPaである。具体的には、PEN(E120=4018MPa)、PET(E120=1470MPa)、ポリブチレナフタレート(E120=1568MPa)、PC(E120=1666MPa)、シンジオタクチックポリスチレン(E120=2156MPa)、ポリエーテルイミド(E120=1862MPa)、ポリアリレート(E120=1666MPa)、ポリスルホン(E120=1764MPa)、ポリエーテルスルホン(E120=1666MPa)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、積層あるいは混合して用いてもよい。特に好ましいプラスチックフィルムとしては、PEN、PET等が挙げられる。
【0018】
ここで、弾性率とは、引張試験機を用いJIS C2318に準拠したサンプルの標線が示す歪みと、それに対応する応力が直線的な関係を示す領域において、歪み量に対する応力の傾きを求めたものである。これがヤング率と呼ばれる値であり、本発明では、このヤング率を弾性率と定義する。
【0019】
更に、印刷版材料が本発明に記載の効果を奏するためには、該印刷版材料を印刷機へ設置する際のハンドリング適性向上の観点から、平均膜厚が50〜500μmの範囲であり、かつ厚み分布(厚みの最大値と最小値の差を平均厚みで割り百分率で表した値)が10%以下であることが好ましい。
【0020】
支持体の平均膜厚は、上記のように110〜500μmの範囲が好ましいが、更に好ましくは120〜400μmであり、特に好ましくは125〜300μmの範囲である。
【0021】
支持体の厚み分布は、上記のように10%以下であることが好ましいが、更に好ましくは8%以下であり、特に好ましくは6%以下である。
【0022】
ここで、支持体の厚み分布の測定方法は、一辺が60cmの正方形に切り出した支持体を、縦、横共10cm間隔で碁盤目状に線を引き、この36点の厚みを測定し、平均値、最大値、最小値を求める。
【0023】
(支持体の作製方法)
支持体の平均膜厚及び厚み分布を上記範囲に調整するためには、製膜条件を適正にしたり、製膜後に再加熱しながら平滑ローラー等で調整をする方法があるが、本発明においては以下に記載の製膜手段で製造されることが好ましい。
【0024】
支持体の製膜手段としては、熱可塑性樹脂を融点(Tm)〜Tm+50℃の間で熔融後、焼結フィルタ等で濾過した後、T−ダイから押し出し、ガラス転位温度(Tg)−50℃〜Tgに温度調節したキャスティングドラム上で未延伸シートを形成する。この時、厚み分布を上記の範囲にするには、静電印加法などを用いるのが好ましい。
【0025】
上記未延伸シートをTg〜Tg+50℃の間で2倍〜4倍に縦延伸する。又、厚み分布を上記の範囲に調整するもう一つの方法としては、縦延伸を多段延伸するのが好ましい。この時、前段延伸より後段延伸の温度を1〜30℃の範囲で高く調整することが好ましく、更に好ましくは2〜15℃の範囲で高く調整しながら延伸するのが好ましい。
【0026】
前段延伸の倍率は後段延伸の倍率の0.25〜0.7倍が好ましく、更に好ましくは0.3〜0.5倍である。この後、Tg−30℃〜Tgの温度範囲で5〜60秒、より好ましくは10〜40秒間保持した後、横方向にTg〜Tg+50℃の間で2.5〜5倍に延伸することが好ましい。
【0027】
この後、(Tm−50℃)〜(Tm−5℃)で5〜120秒、チャックで把持した状態で熱固定を行う。この時、幅方向に0〜10%チャック間隔を狭めること(熱緩和)も好ましい。これを冷却後、端部に10m〜100μmのナーリングを付けた(ナーリング高さを設けるとも言う)後、巻き取り、多軸延伸フィルムを得る等の方法が好ましい。
【0028】
(支持体への易接着処理、下引層塗布)
支持体は、塗布層との接着性を向上させるために、塗布面に易接着処理や下引層塗布を行うことが好ましい。易接着処理としては、コロナ放電処理や火炎処理、プラズマ処理、紫外線照射処理等が挙げられる。
【0029】
下引層としては、ゼラチンやラテックスを含む層等を支持体上に設けること等が好ましい。又、特開平7−20596号の段落「0031」〜「0073」に記載の導電性ポリマー含有層や、同「0074」〜「0081」に記載の金属酸化物含有層のような導電性層を設けることが好ましい。導電性層は、プラスチックフィルム支持体上であれば何れの側に塗設してもよいが、好ましくは支持体に対し画像形成機能層の反対側に塗設するのが好ましい。導電性層を設けると、帯電性が改良されてゴミなどの付着が減少し、印刷時の白抜け故障などが大幅に減少する。
【0030】
又、本発明においては、支持体としてプラスチックフィルム支持体が用いられるが、プラスチックフィルムと金属板(鉄、ステンレス、アルミニウム等)やポリエチレンで被覆した紙などの材料(複合基材とも言う)を適宜貼り合わせた、複合支持体を用いることもできる。これらの複合基材は、塗布層を形成する前に貼り合わせてもよく、又、塗布層を形成した後に貼り合わせてもよく、印刷機に取り付ける直前に貼り合わせてもよい。
【0031】
(微粒子)
支持体中には、ハンドリング性向上のため、0.01〜10μmの微粒子を1〜1000ppm添加することが好ましい。
【0032】
ここで、微粒子としては、有機物及び無機物の何れでもよく、無機物としては、スイス特許330,158号等に記載のシリカ、仏国特許1,296,995号等に記載のガラス粉、英国特許1,173,181号等に記載のアルカリ土類金属又はカドミウム、亜鉛等の炭酸塩などを用いることができる。有機物としては、米国特許2,322,037号等に記載の澱粉、ベルギー特許625,451号や英国特許981,198号等に記載された澱粉誘導体、特公昭44−3643号等に記載のポリビニルアルコール、スイス特許330,158号等に記載のポリスチレンあるいはポリメタアクリレート、米国特許3,079,257号等に記載のポリアクリロニトリル、米国特許3,022,169号等に記載されたポリカーボネートの様な有機微粒子を用いることができる。微粒子の形状は、定形、不定形どちらでもよい。
【0033】
〈親水性層〉
本発明の印刷版材料の親水性層に用いられる素材は以下のものが挙げられる。
【0034】
親水性マトリックスを形成する素材としては金属酸化物が好ましく、更に好ましくは金属酸化物微粒子である。例えばコロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル、その他の金属酸化物のゾルが挙げられ、金属酸化物の形態としては、球状、羽毛状その他の何れでもよく、平均粒径としては3〜100nmであることが好ましく、平均粒径が異なる数種の金属酸化物微粒子を併用することもできる。又、粒子表面に表面処理が為されてもよい。該金属酸化物粒子は、その造膜性を利用して結合剤としての使用が可能である。有機の結合剤を用いるよりも親水性の低下が少なく、親水性層への使用に適している。
【0035】
上記の中でも、特にコロイダルシリカが好ましく使用できる。コロイダルシリカは、比較的低温の乾燥条件であっても造膜性が高いという利点が有り、良好な強度を得ることが出来る。コロイダルシリカとしては、後述するネックレス状コロイダルシリカ、平均粒径20nm以下の微粒子コロイダルシリカを含有することが好ましく、更にコロイド溶液としてアルカリ性を呈することが好ましい。
【0036】
ネックレス状コロイダルシリカとは、1次粒子径がnmのオーダーである球形シリカの水分散系の総称である。本発明に用いるネックレス状コロイダルシリカとは、1次粒子径が10〜50nmの球形コロイダルシリカが50〜400nmの長さに結合した「パールネックレス状」のコロイダルシリカを意味する。パールネックレス状(即ち真珠ネックレス状)とは、コロイダルシリカのシリカ粒子が連なって結合した状態のイメージが真珠ネックレスのような形状をしていることを意味する。
【0037】
ネックレス状コロイダルシリカを構成するシリカ粒子同士の結合は、シリカ粒子表面に存在する−SiOH基が脱水結合した−Si−O−Si−と推定される。ネックレス状コロイダルシリカとして具体的には、日産化学工業社製「スノーテックス−PS」シリーズ等が挙げられ、製品名は「スノーテックス−PS−S(連結した状態の平均粒子径は110nm程度)」、「スノーテックス−PS−M(連結した状態の平均粒子径は120nm程度)」及び「スノーテックス−PS−L(連結した状態の平均粒子径は170nm程度)」があり、これらに、それぞれ対応する酸性の製品が「スノーテックス−PS−S−O」、「スノーテックス−PS−M−O」及び「スノーテックス−PS−L−O」等である。
【0038】
ネックレス状コロイダルシリカを添加することにより、親水性層の多孔性を確保しつつ、強度を維持することが可能となり、親水性層マトリックスの多孔質化材として好ましく使用できる。上記の中でも、アルカリ性である「スノーテックス−PS−S」、「スノーテックス−PS−M」及び「スノーテックス−PS−L」を用いると親水性層の強度が向上し、又、印刷枚数が多い場合でも地汚れの発生が抑制されるので特に好ましい。
【0039】
又、コロイダルシリカは粒子系が小さいほど結合力が強くなることが知られており、本発明には平均粒径が20nm以下であるコロイダルシリカを用いることが好ましく3〜15nmであることが更に好ましい。又、前述のようにコロイダルシリカの中ではアルカリ性の物が地汚れ発生を抑制する効果が高いため、アルカリ性のコロイダルシリカを使用することが特に好ましい。
【0040】
平均粒径がこの範囲にあるアルカリ性のコロイダルシリカ日産化学性の「スノーテックス−20(粒子径10〜20nm)」、「スノーテックス−30(粒子系10〜20nm)」、「スノーテックス−40(粒子径10〜20nm)」、「スノーテックス−N(粒子径10〜20nm)」、「スノーテックス−S(粒子径8〜11nm)」、「スノーテックス−XS(粒子径4〜6nm)」が挙げられる。
【0041】
平均粒径が20nm以下であるコロイダルシリカは前述のネックレス状コロイダルシリカと併用することで、層の多孔質性維持しながら、強度を更に向上させることが可能となり、特に好ましい。
【0042】
平均粒径が20nm以下であるコロイダルシリカ/ネックレス状コロイダルシリカの比率は95/5〜5/95が好ましく、70/30〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が更に好ましい。
【0043】
親水性層マトリックスの多孔質化材として、粒径が1μm未満の多孔質金属酸化物粒子を含有することが出来る。多孔質金属酸化物粒子としては、後述する多孔質シリカ又は多孔質アルミノシリケート粒子もしくはゼオライト粒子が好ましく用いられる。
【0044】
多孔質シリカ粒子は、一般に湿式法又は乾式法により製造される。湿式法では、珪酸水溶液を中和して得られるゲルを乾燥、粉砕するか、中和して析出した沈降物を粉砕することで得ることが出来る。乾式法では、四塩化珪素を水素と酸素と共に燃焼し、シリカを析出することで得られる。これらの粒子は、製造条件の調整により多孔性や粒径を制御することが可能である。多孔質シリカ粒子としては、湿式法のゲルから得られるものが特に好ましい。
【0045】
多孔質アルミノシリケート粒子は、例えば特開平10−71764号に記載される方法により製造される。即ち、アルミニウムアルコキシドと珪素アルコキシドを主成分として加水分解法により合成された非晶質な複合体粒子である。粒子中のアルミナとシリカの比率は1:4〜4:1の範囲で合成することが可能である。又、製造時に、その他の金属アルコキシドを添加して3成分系以上の複合体粒子として製造したものも本発明に使用できる。これらの複合体粒子も、製造条件の調整により多孔性や粒径を制御することが可能である。
【0046】
粒子の多孔性としては、細孔容積で0.5ml/g以上であることが好ましく、0.8ml/g以上がより好ましく、1.0〜2.5ml/gであることが更に好ましい。細孔容積は塗膜の保水性と密接に関連しており、細孔容積が大きいほど保水性が良好となって印刷時に汚れ難く、水量ラチチュードも広くなるが、2.5ml/gよりも大きくなると粒子自体が非常に脆くなるため塗膜の耐久性が低下する。一方、細孔容積が0.5ml/g未満の場合には、印刷性能がやや不十分となる場合がある。
【0047】
多孔質化材としてゼオライトも使用できる。ゼオライトは結晶性のアルミノ珪酸塩であり、細孔径が0.3〜1nmの規則正しい3次元網目構造の空隙を有する多孔質体である。天然及び合成ゼオライトを併せた一般式は、次のように表される。
【0048】
(M1、M2(1/2))m(AlmSinO2(m+n))・xH2O
ここで、M1、M2は交換性のカチオンであって、M1はLi+、Na+、K+、Tl+、Me4N+(TMA)、Et4N+(TEA)、Pr4N+(TPA)、C7H15N2+、C8H16N+等であり(Me、Et、Prは、それぞれメチル、エチル、プロピルを表す)、M2はCa2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、C8H18N22 +等である。xは整数を表す。又、n≧mであり、m/nの値、つまりAl/Si比率は1以下となる。Al/Si比率が高いほど交換性カチオンの量が多く含まれるため極性が高く、従って親水性も高い。好ましいAl/Si比率は0.4〜1.0であり、更に好ましくは0.8〜1.0である。
【0049】
本発明で使用するゼオライト粒子としては、Al/Si比率が安定しており、又粒径分布も比較的シャープである合成ゼオライトが好ましく、例えばゼオライトA:Na12(Al12Si12O48)・27H2O;Al/Si比率1.0、ゼオライトX:Na86(Al86Si106O384)・264H2O;Al/Si比率0.811、ゼオライトY:Na56(Al56Si136O384)・250H2O;Al/Si比率0.412等が挙げられる。
【0050】
Al/Si比率が0.4〜1.0である親水性の高い多孔質粒子を含有することで親水性層自体の親水性も大きく向上し、印刷時に汚れにくく、水量ラチチュードも広くなる。又、指紋跡の汚れも大きく改善される。Al/Si比率が0.4未満では親水性が不充分であり、上記性能の改善効果が小さくなる。
【0051】
又、親水性層マトリクスは層状粘土鉱物粒子を含有することができる。該層状鉱物粒子としては、カオリナイト、ハロイサイト、タルク、スメクタイト(モンモリロナイト、バイデライト、ヘクトライト、サボナイト等)、バーミキュライト、マイカ(雲母)、クロライトといった粘土鉱物、及びハイドロタルサイト、層状ポリ珪酸塩(カネマイト、マカタイト、アイアライト、マガディアイト、ケニヤアイト等)等が挙げられる。中でも、単位層(ユニットレイヤー)の電荷密度が高いほど極性が高く、親水性も高いと考えられる。好ましい電荷密度としては0.25以上、更に好ましくは0.6以上である。このような電荷密度を有する層状鉱物としては、スメクタイト(電荷密度0.25〜0.6;陰電荷)、バーミキュライト(電荷密度0.6〜0.9;陰電荷)等が挙げられる。特に、合成弗素雲母は粒径等安定した品質のものを入手することができ好ましい。又、合成弗素雲母の中でも、膨潤性であるものが好ましく、自由膨潤であるものが更に好ましい。
【0052】
又、上記層状鉱物のインターカレーション化合物(ピラードクリスタル等)や、イオン交換処理を施したもの、表面処理(シランカップリング処理、有機バインダとの複合化処理等)を施したものも使用することができる。
【0053】
平板状層状鉱物粒子のサイズとしては、層中に含有されている状態で(膨潤工程、分散剥離工程を経た場合も含めて)、平均粒径(粒子の最大長)が1μm未満で、平均アスペクト比が50以上であることが好ましい。粒子サイズが上記範囲にある場合、薄層状粒子の特徴である平面方向の連続性及び柔軟性が塗膜に付与され、クラックが入り難く乾燥状態で強靭な塗膜とすることができる。又、粒子物を多く含有する塗布液においては、層状粘土鉱物の増粘効果によって、粒子物の沈降を抑制することができる。粒子径が上記範囲より大きくなると、塗膜に不均一性が生じて、局所的に強度が弱くなる場合がある。又、アスペクト比が上記範囲以下である場合、添加量に対する平板状の粒子数が少なくなり、増粘性が不充分となり、粒子物の沈降を抑制する効果が低減する。
【0054】
層状鉱物粒子の含有量としては、層全体の0.1〜30質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましい。特に膨潤性合成弗素雲母やスメクタイトは、少量の添加でも効果が見られるため好ましい。層状鉱物粒子は、塗布液に粉体で添加してもよいが、簡便な調液方法(メディア分散等の分散工程を必要としない)でも良好な分散度を得るために、層状鉱物粒子を単独で水に膨潤させたゲルを作製した後、塗布液に添加することが好ましい。
【0055】
親水性層マトリクスには、その他の添加素材として、珪酸塩水溶液も使用することができる。珪酸酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウムといったアルカリ金属珪酸塩が好ましく、そのSiO2/M2O比率は、珪酸塩を添加した際の塗布液全体のpHが13を超えない範囲となるように選択することが、無機粒子の溶解を防止する上で好ましい。
【0056】
又、金属アルコキシドを用いた、所謂ゾル・ゲル法による無機ポリマーもしくは有機−無機ハイブリッドポリマーも使用することができる。ゾル・ゲル法による無機ポリマーもしくは有機−無機ハイブリッドポリマーの形成については、例えば「ゾル・ゲル法の応用」(作花済夫著:アグネ承風社発行)に記載されるか、又は本書に引用されている文献に記載k公知の方法を使用することができる。
【0057】
又、水溶性樹脂を含有してもよい。水溶性樹脂としては、多糖類、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルエーテル、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテックス、ビニル系重合体ラテックス、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の樹脂が挙げられるが、本発明に用いられる水溶性樹脂としては、多糖類を用いることが好ましい。
【0058】
多糖類としては、澱粉類、セルロース類、ポリウロン酸、プルラン等が使用可能であるが、特にメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体が好ましく、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩やアンモニウム塩がより好ましい。
【0059】
これは、親水性層に多糖類を含有させることにより、親水性層の表面形状を好ましい状態形成する効果が得られるためである。
【0060】
親水性層の表面は、PS版のアルミ砂目のように0.1〜20μmピッチの凹凸構造を有することが好ましく、この凹凸により保水性や画像部の保持性が向上する。このような凹凸構造は、親水性層マトリクスに適切な粒径のフィラーを適切な量含有させて形成することも可能であるが、親水性層の塗布液に前述のアルカリ性コロイダルシリカと前述の水溶性多糖類とを含有させ、親水性層を塗布・乾燥させる際に相分離を生じさせて形成することが、より良好な印刷適性を有する構造を得ることが出来、好ましい。
【0061】
凹凸構造の形態(ピッチ及び表面粗さ等)、はアルカリ性コロイダルシリカの種類及び添加量、水溶性多糖類の種類及び添加量、その他添加材の種類及び添加量、塗布液の固形分濃度、ウエット膜厚、乾燥条件等で適宜コントロールすることが可能である。
【0062】
親水性マトリクスに添加される水溶性樹脂は、少なくともその一部が水溶性の状態のまま、水に溶出可能な状態で存在することが好ましい。水溶性の素材であっても、架橋剤等によって架橋し、水に不溶の状態になると、その親水性は低下して印刷適性を劣化させる懸念があるためである。又、更にカチオン性樹脂を含有してもよく、カチオン性樹脂としては、ポリエチレンアミン、ポリプロピレンポリアミン等のようなポリアルキレンポリアミン類又はその誘導体、第3級アミノ基や第4級アンモニウム基を有するアクリル樹脂、ジアクリルアミン等が挙げられる。カチオン性樹脂は微粒子状の形態で添加してもよい。これは、例えば特開平6−161101号に記載のカチオン性マイクロゲルが挙げられる。
【0063】
又、親水性層の塗布液には、塗布性改善等の目的で水溶性の界面活性剤を含有させることができる。Si系、又はF系等の界面活性剤を使用することができるが、特にSi元素を含む界面活性剤を使用することが印刷汚れを生じる懸念がなく、好ましい。該界面活性剤の含有量は親水性層全体(塗布液としては固形分)の0.01〜3質量%が好ましく、0.03〜1質量%が更に好ましい。
【0064】
又、親水性層は燐酸塩を含むことができる。本発明では親水性層の塗布液がアルカリ性であることが好ましいため、燐酸塩としては燐酸三ナトリウムや燐酸水素二ナトリウムとして添加することが好ましい。燐酸塩を添加することで、印刷時の網の目開きを改善する効果が得られる。燐酸塩の添加量としては、水和物を除いた有効量として0.1〜5質量%が好ましく、0.5〜2質量%が更に好ましい。
【0065】
又、後述する光熱変換剤を含有することもできる。光熱変換剤としては、粒子状素材の場合は粒径が1μm未満であることが好ましい。本発明では、粒径が1μm以上の無機粒子もしくは無機素材で被覆された粒子を含有することが好ましい。
【0066】
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等、公知の金属酸化物粒子を用いることができが、塗布液中での沈降を抑制するために、多孔質な金属酸化物粒子を用いることが好ましい。この多孔質な金属酸化物粒子としては、前述の多孔質シリカ粒子や多孔質アルミノシリケート粒子を好ましく用いることができる。
【0067】
無機素材で被覆された粒子としては、例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)やポリスチレンといった有機粒子の芯材を芯材粒子よりも粒径の小さな無機粒子で被覆した粒子が挙げられる。無機粒子の粒径としては、芯材粒子の1/10〜1/100程度であることが好ましい。又、無機粒子としては、同様にシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等、公知の金属酸化物粒子を用いることができる。被覆方法としては種々の公知の方法を用いることができるが、ハイブリダイザのような空気中で芯材粒子と被覆材粒子とを高速に衝突させて芯材粒子表面に被覆材粒子を食い込ませて固定、被覆する乾式の被覆方法を好ましく用いることができる。
【0068】
又、有機粒子の芯材を金属鍍金した粒子も用いることができる。このような粒子としては、例えば樹脂粒子に金鍍金を施した積水化学工業社製の「ミクロパールAU」等が挙げられる。
【0069】
粒径は1〜10μmが好ましく、1.5〜8μmがより好ましく、2〜6μmが更に好ましい。粒径が10μmを超えると、画像形成の解像度の低下や、ブランケット汚れの劣化が生じる懸念がある。粒径が1μm以上の粒子の添加量としては、親水性層全体の1〜50質量%であることが好ましく、5〜40質量%であることがより好ましい。
【0070】
親水性層全体としては、有機樹脂やカーボンブラック等の炭素を含有する素材の含有比率が低いことが親水性を向上させるために好ましく、これらの素材の合計が9質量%未満であることが好ましく、5質量%未満がより好ましい。
【0071】
本発明の1形態として下層を設けてもよい。下層に用いる素材としては、親水性層と同様の素材を用いることができる。ただし、下層は多孔質であることの利点が少なく、又、より無孔質である方が塗膜強度が向上するといった理由から、親水性マトリクスの多孔質化材の含有量は親水性層よりも少ないことが好ましく、含有しないことがより好ましい。
【0072】
粒径が1μm以上の粒子の添加量としては、下層全体の1〜50質量%であることが好ましく、5〜40質量%であることがより好ましい。
【0073】
下層全体としても、親水性層と同様に有機樹脂やカーボンブラック等の炭素を含有する素材の含有比率が低いことが、親水性を向上させるために好ましく、これらの素材の合計が9質量%未満であることが好ましく、5質量%未満であることがより好ましい。
【0074】
(画像形成層)
熱溶融性及び/又は熱融着性微粒子を含有する本発明の画像形成層には、以下のような素材を含有させることができる。
【0075】
熱溶融性微粒子とは、熱可塑性素材の中でも特に溶融した際の粘度が低く、一般的にワックスとして分類される素材で形成された微粒子である。その物性としては、軟化点40〜120℃、融点60〜150℃であることが好ましく、軟化点40〜100℃、融点60〜120℃であることが更に好ましい。融点が60℃未満では保存性が問題であり、融点が300℃よりも高い場合はインク着肉感度が低下する。
【0076】
使用可能な素材としては、パラフィン、ポリオレフィン、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックス、脂肪酸系ワックス等が挙げられる。これらは分子量800〜10000程度のものである。又、乳化し易くするために、これらのワックスを酸化し、ヒドロキシル基、エステル基、カルボキシル基、アルデヒド基、ペルオキシド基などの極性基を導入することもできる。更には、軟化点を下げたり作業性を向上させるために、これらのワックスにステアロアミド、リノレンアミド、ラウリルアミド、ミリステルアミド、硬化牛脂肪酸アミド、パルミトアミド、オレイン酸アミド、米糖脂肪酸アミド、椰子脂肪酸アミド又はこれらの脂肪酸アミドのメチロール化物、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド等を添加することも可能である。又、クマロン−インデン樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、アクリル樹脂、アイオノマー、これらの樹脂の共重合体も使用することができる。
【0077】
これらの中でも、ポリエチレン、マイクロクリスタリン、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸の何れかを含有することが好ましい。これらの素材は融点が比較的低く、溶融粘度も低いため、高感度の画像形成を行うことができる。又、これらの素材は潤滑性を有するため、印刷版材料の表面に剪断力が加えられた際のダメージが低減し、擦傷等による印刷汚れ耐性が向上する。
【0078】
又、熱溶融性微粒子は水に分散可能であることが好ましく、その平均粒径は0.01〜10μmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜3μmである。平均粒径が0.1μmよりも小さい場合、熱溶融性微粒子を含有する層の塗布液を後述する多孔質な親水性層上に塗布した際に、熱溶融性微粒子が親水性層の細孔中に入り込んだり、親水性層表面の微細な凹凸の隙間に入り込んだりし易くなり、機上現像が不十分になって地汚れの懸念が生じる。又、熱溶融性微粒子の平均粒径が10μmよりも大きい場合には解像度が低下する。
【0079】
又、熱溶融性微粒子は内部と表層との組成が連続的に変化していたり、もしくは異なる素材で被覆されてもよい。被覆方法は公知のマイクロカプセル形成方法、ゾル・ゲル法等が使用できる。
【0080】
画像形成層中の熱溶融性微粒子の含有量としては、層全体の1〜90質量%が好ましく、5〜80質量%が更に好ましい。
【0081】
次に、熱融着性微粒子について説明する。熱融着性微粒子としては熱可塑性疎水性高分子重合体微粒子が挙げられ、該微粒子の軟化温度に特定の上限はないが、高分子重合体微粒子の分解温度より低いことが好ましい。高分子重合体の質量平均分子量(Mw)は10,000〜1,000,000の範囲であることが好ましい。
【0082】
高分子重合体微粒子を構成する高分子重合体の具体例としては、例えばポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレン−ブタジエン共重合体等のジエン(共)重合体類;スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体等の合成ゴム類;ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−(2−エチルヘキシルアクリレート)共重合体、メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体、メチルアクリレート−(N−メチロールアクリルアミド)共重合体、ポリアクリロニトリル等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸(共)重合体;ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル−プロピオン酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体等のビニルエステル(共)重合体;酢酸ビニル−(2−エチルヘキシルアクリレート)共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン等及びそれらの共重合体などが挙げられる。これらの内、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸(共)重合体、ビニルエステル(共)重合体、ポリスチレン、合成ゴム類が好ましく用いられる。
【0083】
高分子重合体微粒子は、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、気相重合法等、公知の何れの方法で重合された高分子重合体から成るものでもよい。溶液重合法又は気相重合法で重合された高分子重合体を微粒子化する方法としては、高分子重合体の有機溶媒に溶解液を不活性ガス中に噴霧、乾燥して微粒子化する方法、高分子重合体を水に非混和性の有機溶媒に溶解し、この溶液を水又は水性媒体に分散、有機溶媒を留去して微粒子化する方法等が挙げられる。又、何れの方法においても、必要に応じて重合あるいは微粒子化の際に分散剤、安定剤として、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリエチレングリコール等の界面活性剤やポリビニルアルコール等の水溶性樹脂を用いてもよい。
【0084】
又、熱融着性微粒子は水に分散可能であることが好ましく、その平均粒径は0.01〜10μmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜3μmである。平均粒径が0.01μmよりも小さい場合、熱溶融性微粒子を含有する層の塗布液を後述する多孔質な親水性層上に塗布した際に、熱溶融性微粒子が親水性層の細孔中に入り込んだり、親水性層表面の微細な凹凸の隙間に入り込んだりし易くなり、機上現像が不十分になって地汚れの懸念が生じる。熱溶融性微粒子の平均粒径が10μmよりも大きい場合には、解像度が低下する。
【0085】
熱融着性微粒子は内部と表層との組成が連続的に変化したり、もしくは異なる素材で被覆されてもよい。被覆方法は、公知のマイクロカプセル形成方法、ゾル・ゲル法等が使用できる。
【0086】
画像形成層中の熱融着性微粒子の含有量としては、層全体の1〜90質量%が好ましく、5〜80質量%が更に好ましい。
【0087】
熱溶融性及び/又は熱融着性微粒子を含有する画像形成層には、更に水溶性素材を含有することができる。水溶性素材を含有することにより、印刷機上で湿し水やインクを用いて未露光部の画像形成層を除去する際に、その除去性を向上させることができる。水溶性素材としては、親水性層に含有可能な素材として挙げた水溶性樹脂を用いることもできるが、本発明の画像形成層としては、糖類を用いることが好ましく、特にオリゴ糖を用いることが好ましい。
【0088】
オリゴ糖は水に速やかに溶解するため、印刷装置上での未露光部の画像形成層の除去も非常に速やかとなり、特別な除去操作を意識することなく、通常のPS版の刷出し操作と同様の操作で刷出すことで除去可能であり、刷出し損紙が増加することもない。又、オリゴ糖は親水性層の親水性を低下させる懸念もなく、親水性層の良好な印刷適性を維持することができる。
【0089】
オリゴ糖は水に可溶の一般に甘みを有する結晶性物質で、数個の単糖がグリコシド結合によって脱水縮合したものである。オリゴ糖は糖をアグリコンとする1種のo−グリコシドであるから、酸で容易に加水分解されて単糖を生じ、生成する単糖の分子数によって二糖、三糖、四糖、五糖などに分類される。本発明におけるオリゴ糖とは、二糖〜十糖までのものを言う。これらのオリゴ糖は、還元基の有無によって、還元性オリゴ糖と非還元性オリゴ糖とに大別され、又、単一の単糖から構成されているホモオリゴ糖と、2種類以上の単糖から構成されているヘテロオリゴ糖にも分類される。
【0090】
オリゴ糖は遊離状又は配糖類として天然に存在し、又、多糖の酸又は酵素による部分加水分解によっても得られる。この他、酵素によるグリコシル転移によっても種々のオリゴ糖が生成する。オリゴ糖は通常雰囲気中では水和物として存在することが多い。又、水和物と無水物とでは融点が異なる。
【0091】
本発明では、糖類を含有する層を水溶液で塗布形成することが好ましいため、水溶液から形成された場合、層中に存在するオリゴ糖が水和物を形成するオリゴ糖である場合は、その融点は水和物の融点であると考えられる。このように、比較的低融点を有しているため、熱溶融微粒子が溶融する温度範囲や熱融着微粒子が融着する温度範囲でオリゴ糖も溶融し、熱溶融微粒子の多孔質親水性層への溶融浸透や熱融着微粒子の融着といった画像形成を妨げることがない。
【0092】
オリゴ糖の中でもトレハロースは、比較的純度の高い状態のものが工業的に安価に入手可能可能であり、水への溶解度が高いにも拘わらず、吸湿性は非常に低く、機上現像性及び保存性共に非常に良好である。又、オリゴ糖水和物を熱溶融させて水和水を除去した後に凝固させると(凝固後短時間の内は)無水物の結晶となるが、トレハロースは水和物よりも無水物の融点が100℃以上も高いことが特徴的である。これは赤外線露光で熱溶融し、再凝固した直後は露光済部は高融点で溶融しにくい状態となることを意味し、バンディング等の露光時の画像欠陥を起こし難くする効果がある。本発明の目的を達成するには、オリゴ糖の中でも特にトレハロースが好ましい。
【0093】
オリゴ糖の含有量としては、画像形成層全体の1〜90質量%が好ましく、10〜80質量%が更に好ましい。
【0094】
〈画像形成〉
本発明の1態様の印刷版材料の画像形成は熱により行うことができるが、特に赤外線レーザーによる露光によって画像形成を行うことが好ましい。
【0095】
上記露光に関し、より具体的には、赤外及び/又は近赤外領域で発光する、即ち700〜1500nmの波長範囲で発光するレーザーを使用する走査露光が好ましい。レーザーとしてはガスレーザーを用いてもよいが、近赤外領域で発光する半導体レーザーを使用することが特に好ましい。
【0096】
走査露光に好適な装置としては、該半導体レーザーを用いてコンピュータからの画像信号に応じて印刷版材料表面に画像を形成可能な装置であれば、どのような方式の装置であってもよい。
【0097】
一般的には、以下の3方式が挙げられる。
(1)平板状保持機構に保持された印刷版材料に一本もしくは複数本のレーザービームを用いて2次元的な走査を行って印刷版材料全面を露光する方式。
【0098】
(2)固定された円筒状の保持機構の内側に、円筒面に沿って保持された印刷版材料に、円筒内部から1本又は複数本のレーザービームを用いて円筒の周方向(主走査方向)に走査しつつ、周方向に直角な方向(副走査方向)に移動させて印刷版材料全面を露光する方式。
【0099】
(3)回転体としての軸を中心に回転する円筒状ドラム表面に保持された印刷版材料に、円筒外部から1本又は複数本のレーザービームを用いてドラムの回転によって周方向(主走査方向)に走査しつつ、周方向に直角な方向(副走査方向)に移動させて印刷版材料全面を露光する方式。
【0100】
本発明においては(3)の走査露光方式が好ましく、特に、印刷装置上で露光を行う装置においては(3)の露光方式が用いられる。
【0101】
又、本発明の印刷版材料においては、その親水性層表面に直接、親油性素材を画像様に付与することによっても画像形成が可能である。親油性素材を画像様に付与する方法の一つとして、公知の熱転写方式を用いる方法が挙げられる。具体的には熱転写方式のプリンタを用いて、サーマルヘッドにより熱溶融性インク層を有するインクリボンから熱溶融性インクを親水性層表面に画像様に転写させる方法が挙げられる。
【0102】
又、赤外線レーザー熱溶融転写方式のデジタルプルーフ装置を用いて、露光ドラム上に印刷版材料を親水性層を外側にして巻き付け、その上に更に熱溶融性インク層を有したインクシートをインク面を親水性層に接して巻き付け、画像様に赤外線レーザーで露光し、熱溶融性インクを親水性層表面に画像様に転写させる方法も挙げることができる。この場合、光熱変換剤は親水性層に含有してもよいし、インクシート側が何れかの層に含有してもよいし、両者共に含有してもよい。
【0103】
親水性層上に熱溶融性のインクで画像を形成した後に、印刷版材料を加熱して、親水性層と画像との接着をより強固なものとすることもできる。親水性層が光熱変換剤を含有している場合には、この加熱処理を赤外線レーザー照射や公知のキセノンランプ等によるフラッシュ露光を用いて行うこともできる。
【0104】
もう一つの方法としては、公知のインクジェット方式を用いる方法が挙げられる。用いるインクとしては、特許2995075号に開示される油性インクや、特開平10−24550号に開示されるホットメルトインクや、特開平10−157053号に開示される常温で固体かつ疎水性の樹脂粒子が分散された油性インク、あるいは常温で固体かつ疎水性の熱可塑性樹脂粒子が分散された水性インク等を用いることができるが、本発明の態様としては、放射線硬化性インクを好ましく用いることができる。
【0105】
本発明に用いる放射線硬化性インクは、少なくとも重合性化合物から構成される。又、可視画性を得る目的で色材を添加することもできる。
【0106】
色材としては、重合性化合物の主成分に溶解又は分散できる色材、つまりは種々の染料、顔料が使用出来る。
【0107】
顔料を添加する場合、その分散性が着色度に大きな影響を与えるため、適宜分散を行う。顔料の分散には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。又、顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。
【0108】
分散剤は高分子分散剤を用いることが好ましい。高分子分散剤としては、Zeneca社のSolsperseシリーズが挙げられる。又、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤及び分散助剤は、顔料100質量部に対し1〜50質量部添加するのが好ましい。分散媒体は溶剤又は重合性化合物で行うが、本発明に用いる照射線硬化型インクは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のVOC(揮発性有機化合物)の問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤ではなく、重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
【0109】
分散は、平均粒径を0.08〜0.5μmとすることが好ましく、最大粒径は0.3〜10μm、好ましくは0.3〜3μmとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することが出来る。
【0110】
色材はインク全体の0.1〜10質量%の添加量が好ましい。
放射線重合性化合物は、ラジカル重合性化合物、例えば特公平7−31399号、特開平7−159983号、同8−224982号、同10−863号等に記載される光重合性組成物を用いた光硬化型材料と、カチオン重合系の光硬化性樹脂が知られており、最近では可視光以上の長波長域に増感された光カチオン重合系の光硬化性樹脂も、例えば特開平6−43633号、同8−324137号等に開示されている。
【0111】
ラジカル重合性化合物はラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であれば、どの様なものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、又、目的とする特性を向上するために、任意の比率で2種以上を併用してもよい。又、単官能化合物よりも官能基を二つ以上持つ多官能化合物の方がより好ましい。更に好ましくは、多官能化合物を2種以上併用して用いることが、反応性、物性などの性能を制御する上で好ましい。
【0112】
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体;メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体;その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、更に具体的には、山下晋三編「架橋剤ハンドブック」(1981年大成社);加藤清視編「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年,高分子刊行会);ラドテック研究会編「UV・EB硬化技術の応用と市場」,79頁,(1989年,シーエムシー);滝山栄一郎著「ポリエステル樹脂ハンドブック」(1988年,日刊工業新聞社)等に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。上記ラジカル重合性化合物の添加量は、好ましくは1〜97質量%であり、より好ましくは30〜95質量%である。
【0113】
カチオン重合系光硬化樹脂としては、カチオン重合により高分子化の起こるタイプのモノマー(主にエポキシタイプ)、エポキシタイプの紫外線硬化性プレポリマー、1分子内にエポキシ基を2個以上含有するプレポリマー等を挙げることができる。このようなプレポリマーとしては、例えば脂環式ポリエポキシド類、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物類及びエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらのプレポリマーは、その1種を単独で使用することもできるし、又、2種以上を混合して使用することもできる。
【0114】
本発明において、重合性化合物は(メタ)アクリル系モノマー又はプレポリマー、エポキシ系モノマー又はプレポリマー、ウレタン系モノマー又はプレポリマー等が好ましく用いられるが、より好ましくは下記化合物である。
【0115】
2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、エトキシ化フェニルアクリレート、2−アクリロイロキシエチル琥珀酸、ノニルフェノールEO付加物アクリレート、変性グリセリントリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、変性ビスフェノールAジアクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートトリレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ラクトン変性可撓性アクリレート、ブトキシエチルアクリレート、プロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、2−ヒドロキシエチルアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ステアリルアクリレート、i−アミルアクリレート、i−ミリスチルアクリレート、i−ソステアリルアクリレート等。
【0116】
これらのアクリレート化合物は、従来UV硬化型インクに用いられてきた重合性化合物より、皮膚刺激性や感作性(かぶれ)が小さく、比較的粘度を下げることが出来、安定したインク射出性が得られ、重合感度、記録媒体との密着性も良好である。上記化合物群を20〜95質量%、好ましくは50〜95質量%、更に好ましくは70〜95質量%用いる。
【0117】
上述の重合性化合物に列挙しているモノマーは低分子量であっても、感作性が小さいものであり、尚かつ反応性が高く、粘度が低く、親水性層への浸透性、密着性に優れる。
【0118】
更に感度、滲み、親水性層との密着性をより改善するためには、上述したモノアクリレートと、分子量400以上、好ましくは500以上の多官能アクリレートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーを併用することが、感度、密着性向上の点で好ましい。安全性を維持しつつ、更に感度、滲み、記録媒体との密着性をより改善することが出来る。オリゴマーとしてはエポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマーが特に好ましい。
【0119】
上記化合物群の中から選ばれるモノアクリレートと多官能アクリレートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーとを併用すると、膜に可撓性を持たせ、密着性を高めつつ膜強度を高めることが出来、好ましい。モノアクリレートとしてはステアリルアクリレート、i−アミルアクリレート、i−ミスチルアクリレート、i−ステアリルアクリレートが、感度も高く低収縮性で、画像部の内部応力による強度低下を抑制でき、更に、滲み防止、印刷物の臭気、照射装置のコストダウンの点で好ましい。
【0120】
尚、メタクリレートは皮膚刺激性がアクリレートより良好であるが、感作性は概してアクリレートと差が無く、アクリレートに比べて感度が下がるので余り適さないが、反応性が高く、感作性の良好なものであれば、好適に使用できる。尚、上記化合物の中でもアルコキシアクリレートは、感度が低く、滲み、臭気、照射光源の問題が生じるため、その量を70質量部未満に留め、その他のアクリレートを併用することが好ましい。
【0121】
本発明に用いるインクには、必要に応じて、その他の成分を添加することが出来る。
【0122】
照射光として電子線、X線等を用いる場合、開始剤は不要であるが、線源としてUV光、可視光、赤外光を用いる場合は、それぞれの波長に応じたラジカル重合開始剤、開始助剤、増感色素を添加する。これらの量はインク全体の1〜10質量部が必要となる。開始剤は公知の様々な化合物を使用することが出来るが、上記重合性化合物に溶解するものから選択する。具体的な開始剤としては、キサントン又はチオオキサントン系、ベンゾフェノン系、キノン系、ホスフィンオキシド系が挙げられる。
【0123】
又、保存性を高めるために、重合禁止剤を200〜20000ppm添加することが出来る。本発明のインクは40〜80℃の範囲で加熱、低粘度化して射出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好ましい。
【0124】
この他に、必要に応じて界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することが出来る。
【0125】
オレフィンやPET等の記録媒体への密着性を改善するためには、重合を阻害しないタッキファイヤーを含有させることが好ましい。具体的には、特開2001−49200号の5〜6頁に記載される、高分子量の粘着性ポリマー〔(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルキル基を有するアルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数3〜14の脂環族アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数6〜14の芳香族アルコールとのエステル、から成る共重合物〕や、重合性不飽和結合を持つ低分子量粘着付与性樹脂などである。
【0126】
親水性層との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やVOCの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、添加量は0.1〜5質量%、好ましくは0.1〜3質量%である。
【0127】
又、インク色材の遮光効果による感度低下を防ぐ手段として、開始剤寿命の長いカチオン重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。
【0128】
インク粘度は、射出性を考慮し、射出時の温度で、好ましくは7〜30mPa・s、更に好ましくは7〜20mPa・sとなるように組成比を決める。尚、25℃でのインク粘度は、35〜500mPa・s、更には35〜200mPa・sとすることが好ましい。室温での粘度を上げることにより、多孔質な記録媒体にもインクの浸透を防ぎ、未硬化モノマーの低減、臭気低減が可能となるし、着弾時のドット滲みを抑えることが出来、画質が改善される。35mPa・s未満では滲み防止効果が小さい。又、500mPa・sより大きいとインク液のデリバリーに問題が生じる。
【0129】
インクの表面張力は、好ましくは200〜300μN/cm、更に好ましくは230〜280μN/cmである。200μN/cm未満では滲み、浸透の点で懸念があり、又、300μN/cmを超えた場合には濡れ性の点で懸念がある。
【0130】
(光熱変換剤)
本発明の親水性層、下層及び画像形成層は下記特定の光熱変換剤を含有することで高感度を実現している。
【0131】
本発明において、親水性層には下記金属酸化物を光熱変換剤として添加することができる。
【0132】
可視光域で黒色を呈している素材、又は素材自体が導電性を有するか、半導体であるような素材を使用することができる。前者としては、黒色酸化鉄(Fe3O4)や、前述の2種以上の金属を含有する黒色複合金属酸化物が挙げられる。
後者としては、例えばSbをドープしたSnO2(ATO)、Snを添加したIn2O3(ITO)、TiO2、TiO2を還元したTiO(酸化窒化チタン、一般的にはチタンブラック)などが挙げられる。又、これらの金属酸化物で芯材(BaSO4、TiO2、9Al2O3・2B2O、K2O・nTiO2等)を被覆したものも使用することができる。これらの粒径は0.5μm以下、好ましくは100nm以下、更に好ましくは50nm以下である。
【0133】
これらの光熱変換剤の内、2種以上の金属を含有する黒色複合金属酸化物がより好ましい素材として挙げられる。具体的には、Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sb、Baから選ばれる2種以上の金属から成る複合金属酸化物である。これらは、特開平8−27393号、同9−25126号、同9−237570号、同9−241529号、特開平10−231441号等に開示されている方法により製造することができる。
【0134】
複合金属酸化物としては、特にCu−Cr−Mn系又はCu−Fe−Mn系の複合金属酸化物であることが好ましい。Cu−Cr−Mn系の場合には、6価クロムの溶出を低減させるために、特開平8−273393号に開示されている処理を施すことが好ましい。これらの複合金属酸化物は添加量に対する着色、光熱変換効率が良好である。
【0135】
これらの複合金属酸化物は平均1次粒子径が1μm以下であることが好ましく、0.01〜0.5μmの範囲にあることがより好ましい。平均1次粒子径を1μm以下とすることで、添加量に対する光熱変換能がより良好となり、平均1次粒子径を0.01〜0.5μmの範囲とすることで添加量に対する光熱変換能がより良好となる。ただし、添加量に対する光熱変換能は、粒子の分散度にも大きく影響を受け、分散が良好であるほど良好となる。従って、これらの複合金属酸化物粒子は、層の塗布液に添加する前に、別途公知の方法により分散して、分散液(ペースト)としておくことが好ましい。平均1次粒子径が0.01未満となると分散が困難となるため好ましくない。分散には適宜分散剤を使用することができる。分散剤の添加量は複合金属酸化物粒子に対して0.01〜5質量%が好ましく、0.1〜2質量%がより好ましい。
【0136】
これらの複合金属酸化物の添加量としては、親水性層全固形分に対して20質量%以上40質量%未満であり、25質量%以上39質量%未満がより好ましく、更に好ましくは25質量%以上30質量%未満の範囲である。添加量が20質量%未満であると十分な感度が出ず、又、40質量%以上であると、アブレートによるアブレーションカスが発生する。
【0137】
又、本発明においては、画像形成層に下記赤外線吸収染料を光熱変換剤として添加することができる。
【0138】
一般的な赤外線吸収色素(赤外線吸収染料と同義)であるシアニン系色素、クロコニウム系色素、ポリメチン系色素、アズレニウム系色素、スクワリウム系色素、チオピリリウム系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素などの有機化合物、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、アゾ系、チオアミド系、ジチオール系、インドアニリン系の有機金属錯体などが挙げられる。具体的には、特開昭63−139191号、同64−33547号、特開平1−160683号、同1−280750号、同1−293342号、同2−2074号、同3−26593号、同3−30991号、同3−34891号、同3−36093号、同3−36094号、同3−36095号、同3−42281号、同3−97589号、同3−103476号等に記載の化合物が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0139】
これらの赤外線吸収染料の添加量としては、画像形成層全固形分に対して0.1質量%以上10質量%未満であり、0.3質量%以上7質量%未満がより好ましく、更に好ましくは0.5質量%以上6質量%未満の範囲である。添加量がこの範囲を逸脱すると、上記同様に、添加量が0.1質量%未満であると十分な感度がでず、又、10質量%以上であるとアブレートによるアブレーションカスが発生する。
【0140】
〈平版印刷版材料の作製〉
印刷版材料は公知の塗布方法を用いて、上記のような支持体に下引層、親水性層、画像形成層を逐次塗布・乾燥することにより作製される。塗布方法としては、押出しコーター、カーテンコーター、ワイヤーバー塗布、グラビア塗布、スライドコーター塗布等を適用できる。
【0141】
〈画像形成〉
本発明は、印刷版材料をサーマルヘッド又はサーマルレーザーを用いて画像を形成した後に、画像形成層の非画像部を印刷機上で除去する工程を含む印刷方法も提供するものである。画像形成は熱により行うことができるため、感熱プリンタで用いられるようなサーマルヘッドによっても画像形成が可能であるが、特にサーマルレーザーによる露光によって画像形成を行うことが好ましい。
【0142】
印刷版材料の露光に関し、より具体的には、赤外及び/又は近赤外領域で発光する、即ち700〜1500nmの波長範囲で発光するレーザーを使用した走査露光が好ましい。レーザーとしてはガスレーザーを用いてもよいが、近赤外領域で発光する半導体レーザーを使用することが特に好ましい。
【0143】
本発明の走査露光に好適な装置としては、該半導体レーザーを用いてコンピュータからの画像信号に応じて印刷版材料表面に画像を形成可能な装置であれば、どのような方式の装置であってもよい。
【0144】
一般的には、
(1)平板状保持機構に保持された印刷版材料に一本もしくは複数本のレーザービームを用いて2次元的な走査を行って印刷版材料全面を露光する方式、
(2)固定された円筒状の保持機構の内側に、円筒面に沿って保持された印刷版材料に、円筒内部から一本もしくは複数本のレーザービームを用いて円筒の周方向(主走査方向)に走査しつつ、周方向に直角な方向(副走査方向)に移動させて印刷版材料全面を露光する方式、
(3)回転体としての軸を中心に回転する円筒状ドラム表面に保持された印刷版材料に、円筒外部から一本もしくは複数本のレーザービームを用いてドラムの回転によって周方向(主走査方向)に走査しつつ、周方向に直角な方向(副走査方向)に移動させて印刷版材料全面を露光する方式、が挙げられる。
【0145】
本発明に関しては特に(3)の走査露光方式が好ましく、特に印刷装置上で露光を行う装置においては(3)の露光方式が用いられる。
【0146】
このようにして画像形成が為された印刷版材料は、現像処理を行うことなく印刷を行うことができる。画像形成後の印刷版材料を、そのまま印刷機の版胴に取り付けるか、あるいは印刷版材料を印刷機の版胴に取り付けた後に画像形成を行い、版胴を回転させながら水供給ローラー及び/又はインク供給ローラーを印刷版材料に接触させることで画像形成層の非画像部を除去することが可能である。
【0147】
本発明の印刷版材料における上記の画像形成層非画像部の除去工程は、PS版を使用した通常の印刷シークエンスで行うことができるため、いわゆる機上現像処理による作業時間の延長の必要がないため、コストダウンにも有効である。
【0148】
更に、本発明の印刷方法において、画像形成後から、印刷機上で印刷版材料表面と水供給ローラーまたはインク供給ローラーとが接触する迄に印刷版材料の表面を乾燥させる工程を有することが好ましい。
【0149】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の実施態様はこれに限定されない。尚、特に断りない限り、実施例中の「%」は「質量%」をを表す。
【0150】
実施例1
〈支持体の作製〉
▲1▼PETフィルムの作製
テレフタル酸とエチレングリコールを用い、常法に従い固有粘度0.66(フェノール/テトラクロルエタン=6/4(質量比)中、25℃で測定)のPETを得た。これをペレット化した後、130℃で4時間乾燥した。これを300℃で溶融後、T型ダイから静電印加した50℃のキャスティングドラム上に押し出し、熱固定後の膜厚が175μmになるような厚みの未延伸フィルムを作製した。これを、周速の異なるロールを用い3.3倍に縦延伸、次いでテンターで4.5倍に横延伸を実施した。この時の温度はそれぞれ、110℃、130℃であった。この後、240℃で20秒間熱固定後、同温度で横方向に4%緩和した。この後、テンターのチャック部をスリットした後、両端に厚み10μmのナーリングを1cm幅で施した。このようにして製膜幅6.0mのPETフィルムを得た。
【0151】
▲2▼下引層の塗布
上記PETフィルムの両面に8W/m2・分のコロナ放電処理を施し、次いで一方の面に、下記下引き塗布液a−1を乾燥膜厚0.8μmになるように塗設し乾燥させて下引層A−1とし、又、反対側の面に下記帯電防止加工した下引き塗布液b−1を乾燥膜厚0.8μmになるように塗設し乾燥させて表面電気抵抗が106Ωの帯電防止加工下引層B−1とした。次いで、それぞれの下引層表面に下記プラズマ処理条件でプラズマ処理を施した。
(下引き塗布液a−1)
(下引き塗布液b−1)
(プラズマ処理条件)
バッチ式の大気圧プラズマ処理装置(イーシー化学社製:AP−I−H−340)を用いて、高周波出力が4.5kW、周波数が5kHz、処理時間が5秒、及びガス条件としてアルゴン、窒素及び水素の体積比を、それぞれ90%及び5%で、プラズマ処理を行う。
【0152】
〈下層塗布液の調液〉
表1記載の組成をホモジナイザを用いて十分に攪拌・混合した後、濾過して下層塗布液−1〜4を調製した。
【0153】
【表1】
【0154】
〈親水性層塗布液の調液〉
表2記載の組成をホモジナイザを用いて十分に攪拌・混合した後、濾過して親水性層塗布液を調製した。
【0155】
【表2】
【0156】
〈下層、親水性層の塗布〉
下層塗布液を上記支持体上にワイヤーバー#5を用いて塗布し、15mの長さの100℃に設定された乾燥ゾーンを搬送スピード15m/分で通過させた。引き続き、親水性層塗布液をワイヤーバー#4を用いて塗布し、30mの長さの100℃に設定された乾燥ゾーンを搬送スピード15m/分で通過させた。下層、親水性層の付量は、それぞれ3.0g/m2、0.55g/m2であった。塗布後のサンプルは60℃で1日間のエイジングを行った。
【0157】
〈画像形成層塗布液の調液〉
表3記載の組成をホモジナイザを用いて十分に攪拌・混合した後、濾過して画像形成層塗布液−1〜4を調製した。
【0158】
【表3】
【0159】
【化1】
【0160】
〈画像形成層の塗布〉
画像形成層塗布液を、上記で作製した親水性層上にワイヤーバー#5を用いて塗布し、30mの長さの60℃に設定された乾燥ゾーンを搬送スピード15m/分で通過させ、画像形成層を形成した。画像形成層の付量は0.5g/m2であった。
【0161】
下層1〜4、親水性層、画像形成層1〜4を表4に示す組合せで積層し、比較の印刷版材料1〜5及び本発明の印刷版材料6、7を得た。
【0162】
【表4】
【0163】
〈画像形成〉
各印刷版材料を感光ドラムに巻き付け固定した。露光には波長830nm、スポット径18μmのレーザービームを用い、露光エネルギー100、150、200、250、300mJ/cm2とした条件で2400dpi(1インチ=2.54cm当たりのドット数)、175線で画像形成し、印刷版11〜17を得た。
【0164】
各印刷版を用い、以下の条件で印刷を行った。
〈印刷条件〉
印刷装置として三菱重工工業社製DAIYAF−1を用いて、コート紙、湿し水(アストロマーク3:日研化学研究所社製)2%、インク(東洋インキ社製:トーヨーキングハイエコーM紅)を使用した。
【0165】
〈評価〉
得られた印刷物について以下の評価を行った。
【0166】
《アブレーション》
露光後の印刷版材料の露光部分を手で触ってみて、粉が吹いているようであればアブレーションが発生している。
【0167】
《感度》
印刷開始から100枚目のサンプルについて、画像の50%の網点が再現されているかを、マクベス網点測定器で測定し49〜51%の測定値が観測されたところを適正感度とする。
【0168】
《耐刷性》
画像の3%の小点の欠落、又はベタ部の濃度低下の何れかが確認された段階で耐刷終点とし、その枚数を以て耐刷性とした。
【0169】
結果を併せて表5に示す。
【0170】
【表5】
【0171】
表5から明らかなように、本発明の印刷版は比較の印刷版に比べ、良好な露光適正、高感度、高耐刷性を有している。
【0172】
【発明の効果】
本発明により、100mJ/cm2という小さいレーザーパワーでも露光可能で、製版工程での生産性が向上した高感度の平版印刷版材料を提供することができる。
Claims (4)
- プラスチックフィルム支持体上に、少なくとも親水性層と画像形成層を有する平版印刷版材料において、該親水性層に光熱変換剤として金属酸化物を固形分率で20質量%〜40質量%未満含有し、かつ該画像形成層に赤外線吸収染料を0.1質量%〜10質量%未満含有することを特徴とする平版印刷版材料。
- 画像形成層に熱溶融性粒子又は熱融着性粒子を含有することを特徴とする請求項1記載の平版印刷版材料。
- 親水性層が塗布工程により形成され、かつ2層構成であることを特徴とする請求項1又は2記載の平版印刷版材料。
- 請求項1〜3の何れか1項記載の平版印刷版材料を、画像情報に基づきレーザー露光し現像処理を施さずに印刷することを特徴とする印刷方法。
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---|---|---|---|
JP2003045572A JP2004255587A (ja) | 2003-02-24 | 2003-02-24 | 平版印刷版材料及び印刷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003045572A JP2004255587A (ja) | 2003-02-24 | 2003-02-24 | 平版印刷版材料及び印刷方法 |
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JP2004255587A true JP2004255587A (ja) | 2004-09-16 |
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JP2003045572A Pending JP2004255587A (ja) | 2003-02-24 | 2003-02-24 | 平版印刷版材料及び印刷方法 |
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-
2003
- 2003-02-24 JP JP2003045572A patent/JP2004255587A/ja active Pending
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