JP2005349800A - 印刷用ブランケット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 べた着肉性、網点再現性等の印刷性能に優れ、しかも、製造時に於いて、積層一体化構造が簡単にでき、溶剤による作業環境悪化の虞が少ない印刷用ブランケットを提供する。
【解決手段】 本発明は、表面印刷層と基材層とを含む積層構造を有する印刷用ブランケットであって、表面印刷層および基材層がともにポリウレタンからなり且つ遠心成形により形成されてなり、前記基材層のＪＩＳ Ａ硬度が９０〜９９度で且つ前記表面印刷層のＪＩＳ Ａ硬度より大きいことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印刷用ブランケット及びその製造方法に関する。

フラット型表示装置に用いられるカラーフィルターなどへのパターンの印刷、基板上への電子回路の印刷、帳票類、カード、チケットなどのビジネスフォームへの印刷等においては、スキージを用いてインクをパターン用凹版に充填してパターンを形成し、印刷用ブランケット表面に接触転写し、被印刷体に再転写する所謂オフセット印刷が行われてる。
オフセット印刷に使用される印刷用ブランケットは、通常、ロール状に成形され、円筒又は円柱上の金属製支持体の外周に外嵌圧着されて用いられる。
ところで、このような印刷用ブランケットは、パターンを正確に転写するため（即ち、ベタ着肉性、網点再現性等の印刷性能を良好とするため）に、凹版に点接触ではなく、所定幅（ニップ幅）で接触される。
そのため、印刷用ブランケットには、表面が変形し易いことが求められ種々の工夫がなされている。

例えば、特許文献１には、ビジネスフォーム印刷用でシリンダーに貼り付けて用いる印刷用ブランケットを、多孔質の耐油性ゴムからなる単層の圧縮性層とその片面に形成された表面印刷層とを備える二層構造とし、前記圧縮性層の密度を０．３〜０．８ｇ／ｃｍ³、厚みを０．３〜０．８ｍｍとすることが開示されている。また、圧縮歪み０．１〜０．１５ｍｍ時の圧縮応力として５〜２５ｋｇ／ｃｍ²が好ましいことも開示されている。
しかし、このような印刷用ブランケットは、均一な多孔質ゴムが得られにくく、また、多孔質であるために剛性が低く品質が安定しないことから、良好な印刷性能という点で依然として問題を有している。さらに、圧縮性層を設けるための製造工程が煩雑になるという問題も有している。
特開平１１−２９１６６０号公報

また、特許文献２には、ゴム糊を塗布し積層した基材層の上に、中空微小球を分散含有する常温硬化型の硬化性ウレタンで圧縮性層を形成し、その上にゴム糊で表面印刷層を形成した、空隙率が高く、均一で圧縮特性に優れた印刷用ブランケットが開示されている。
しかし、このような印刷用ブランケットは、構造が複雑で製造工程が煩雑であり、ゴム糊を多数回用いているため、溶剤による作業環境悪化の問題や廃棄物処理の問題を有している。
特開２０００−１０６１号公報

また、特許文献３には、ゴム糊を塗布し積層した基材層の上に、未加硫ゴムシートをゴム糊で貼り付けるか又はゴム糊を調整して表面印刷層を設けることにより、表面を変形し易いものとした印刷用ブランケットが開示されている。更に、該特許文献には、前記各層の少なくとも一層を溶剤含有量１０体積％以下の無溶剤形ウレタンで形成し、ゴム糊の使用量を減らし、作業環境の悪化や大気汚染を防ぐことも開示されている。
しかし、このような印刷用ブランケットでは、溶剤の使用量は減少するが、いまだ多くの溶剤が使用されるため（特許文献３［表１］参照）、作業環境を悪化させる問題や廃棄物処理の問題が残存する。また、印刷用ブランケットの構造が複雑なため工程が煩雑になるという問題もある。
特開２０００−１６８２５９号公報

上記問題点に鑑み、本発明の課題は、べた着肉性、網点再現性等の印刷性能に優れ、しかも、製造時に於いて、積層一体化構造が簡単にでき、溶剤による作業環境悪化の問題や廃棄物処理の問題が生じる虞の少ない印刷用ブランケットおよびその製造方法を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決すべく、表面印刷層と基材層とを含む積層構造を有する印刷用ブランケットであって、表面印刷層および基材層がともにポリウレタンからなり且つ遠心成形により形成されてなり、前記基材層のＪＩＳ Ａ硬度が９０〜９９度で且つ前記表面印刷層のＪＩＳ Ａ硬度より大きいことを特徴とする印刷用ブランケットを提供する。

更に、本発明は、斯かる印刷用ブランケットを製造する印刷用ブランケットの製造方法であって、
ポリオールとイソシアネートとを混合した表面印刷層形成用の液状材料を、加熱され回転する円筒金型内側に注入し半硬化させ、その状態で、ポリオール、鎖延長剤およびイソシアネートを混合した基材層形成用の液状材料を注入し硬化させることを特徴とする印刷用ブランケットの製造方法を提供する。

本発明によれば、べた着肉性、網点再現性等の印刷性能に優れ、しかも、製造時に於いて、積層一体化構造が簡単にでき、溶剤による作業環境悪化の問題や廃棄物処理の問題が生じる虞の少ない印刷用ブランケット及びその製造方法が提供される。

以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本実施形態の印刷用ブランケットは、熱硬化性ポリウレタンにより形成され、遠心成形により図１に示すような円筒状の形態に成形されている。
前記印刷用ブランケット１０は、基材層１２と、該基材層１２上に積層された表面印刷層１１とを備え、前記基材層１２のＪＩＳ Ａ硬度が９０〜９９度とされてなる。
尚、前記基材層１２は、特に、補強布等を備えず、ポリウレタンの弾性体のみから構成されている。

本実施形態に於いては、前記基材層１２がＪＩＳ Ａ硬度で９０〜９９度とされてなるので、補強布等によって補強されずとも、シリンダ等の支持体を挿入し回転させる場合の剪断力に耐えうる圧着保持力を有するものとなる。
即ち、前記基材層１２の硬度がＪＩＳ Ａ硬度で９０未満の場合は、印刷用ブランケット１を支持体に伸張率２〜１０％程度で被覆保持させるのに十分な圧着力が得られず、また、ＪＩＳ Ａ硬度で９９度より大きくなると、硬化が早すぎて遠心成形が困難となる。

また、本実施形態に於いて、前記表面印刷層１１としては、ＪＩＳ Ａ硬度で１０〜７０度のものが好ましい。ＪＩＳ Ａ硬度が１０度より低くなると、パターン凹版との圧着による永久歪みが大きくなって網点の再現性が悪くなる傾向があり、７０度より高くなると、凹版との接触長さ（ニップ幅）が短くなってベタ着肉性が悪くなる傾向があり、更に、印刷機のギヤ駆動部等からの振動が吸収不足になり、いずれにしても印刷品質が低下する虞がある。

前記基材層１２及び表面印刷層１１の厚さは、上記硬度において、それぞれ基材層１２が０．１５〜０．５ｍｍ、表面印刷層１１が０．１５〜２．０ｍｍで且つ表面印刷層１１≧基材層１２とされてなる。

本実施形態に於いては、前記表面印刷層１１及び前記基材層１２が熱硬化性ポリウレタンにより形成されてなるので、液状材料としてのポリオール、イソシアネートの種類、架橋剤の種類や組成、及びこれらの混合比率を調整することにより、得られる層の硬度、剛性等の物性を容易に調整することができ、且つ、耐インク性に優れ、溶剤を用いずに形成されうるものとなる。しかも、遠心成形により成形されてなるので、積層一体化構造が連続操作で簡単に形成されたものとなる。

前記ポリウレタンに使用するポリオールは、特に限定されるものではなく、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどのポリエーテルポリオール、ポリエチレンアジペートやポリブチレンアジペートなどの縮合ポリエステル系ポリオール、ポリカプロラクタムの開環重合ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール等の公知の多価アルコールを使用することができる。

前記イソシアネートとしては、特に限定されるものではなく、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネート等の公知のものを使用することができる。

また、要すれば、前期ポリオールと前記イソシアネート以外に架橋剤として、エチレングルコール、ブタンジオールなどのアルコール系架橋剤や、４，４’−ジアミノ−ジフェニルアミン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルアミン（ＭＯＣＡ）などの芳香族ジアミン、エチレンジアミン、ブチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン等のアミン系などを併用することができる。

本実施形態の印刷用ブランケットの製造は、例えば、図２に示すような遠心成形機１を用いて行われる。尚、遠心成形機１は、モータ３などで回転する駆動軸５と、該駆動軸５の先端に取付けられ、且つ片持ちで回転可能に支持された円筒形状の金型２と、該金型２の外周に適宜配置されたヒータ４１と、該ヒータ４１及び金型２などを覆う断熱ケース４と、該断熱ケース４を開閉する扉４２とを備えて構成されている。

このような遠心成形機１を用いて第一実施形態の印刷用ブランケットを製造する方法についてより具体的に説明する。
まず、脱泡し加熱したポリオールに硬化剤およびイソシアネートを所定量添加、混合して表面層形成用の液状材料（粘性液）及び基材層形成用の液状材料（粘性液）を調製する。
次いで、金型２を回転させながら前記扉４２から粘性液を金型２内に注入し、更に、この金型２を加熱しつつ回転させることにより、粘性液に遠心力をかけながら、前記粘性液を流動性はないが更に硬化が進行しうる所謂半硬化状態にまで硬化させる。次いで、この半硬化状態に於いて、基材層形成用の粘性液をその内側に注入し、同様に、加熱しつつ回転させて硬化させて、表面印刷層１１及び基材層１２が積層一体化された印刷用ブランケットとする。

斯かる方法に於いては、表面層形成用の粘性液が半硬化の状態で、基材層形成用の粘性液を注入して硬化させるため、双方の未反応成分を反応させて化学的に結合させることができ、互いの層を強固に一体化させることができる。

本実施形態に於いては、前記表面層形成用の粘性液を金型２内に注入する前に、反応型シリコーンゴム等の離型性を向上させる樹脂の原料液（離型性液状材料）を金型２に注入し且つ金型２を加熱し回転させて完全硬化させることにより、金型２内面に離型性を向上させる樹脂層を形成しておくことが好ましい。
このような樹脂層を形成しておくことで、金型２内面の切削目（バイト目）や、その他の傷、あるいは異物の付着などがあっても、印刷用ブランケットの表面粗さをより小さなものとすることができる。また、回転時の円筒金型内面の振れを小さくできるので、この表面処理（樹脂層を形成する処理）をした金型を用いて形成する表面印刷層の厚みのばらつきを小さくできる。

尚、本実施形態における印刷用ブランケットは、表面印刷層１１と基材層１２の二層からなるものであったが、本発明における印刷用ブランケットは、前記二層のものに限定されるものではなく、前記表面印刷層１１と前記基材層１２との間に中間層が形成されてなるものであってもよい。
斯かる中間層が形成された印刷用ブランケットを製造するには、表面印刷層形成用の粘性液を半硬化させた状態で、中間層形成用の粘性液を金型２内に注入して半硬化させ、次いで、中間層形成用の粘性液が半硬化の状態で、基材層形成用の液状材料を注入して硬化させればよい。

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１＞
１００℃で１２時間減圧脱泡したひまし油ポリオール（豊年製油社製、２Ｔ−５００８、水酸基価＝１７．３ＫＯＨｍｇ／ｇ）１００重量部と、液状ＭＤＩ（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＧ４１２、ＮＣＯ％＝３３．５）４重量部とを混合し、約２分間攪拌して表面印刷層形成用粘性液を調製した。この表面印刷層形成用粘性液を、回転振れ０．０５ｍｍ以内に調整し、１２０℃に予熱され且つ５００ｒｐｍで回転している遠心成形用円筒金型の内側に注入し、２５００ｒｐｍで３分間回転させた後、５００ｒｐｍに戻し３０分かけて上記粘性液を半硬化状態にした。
一方、１００℃で１２時間減圧脱泡したポリエステル系ポリオール（日本ポリウレタン工業社製 ニポランＮ１４１、ＯＨ価＝１１０ＫＯＨｍｇ／ｇ）６０重量部と加熱溶融した鎖延長剤（イハラケミカル工業社製 キュアミンＭＴ）４０重量部との混合液に、ＨＤＩトリマー（住化バイエルウレタン社製 スミジュールＮ３３００、ＮＣＯ％＝２１．８）８４．４重量部を混合攪拌して基材層形成用粘性液を調製した。この基材層形成用粘性液を、１２０℃、５００ｒｐｍで回転する上記半硬化状態の表面印刷層の内側に注入し、２５００ｒｐｍで３分間回転させた後、５００ｒｐｍに戻し３０分かけて硬化させた後、脱型し、内側に基材層、外側に表面印刷層が積層一体化された円筒体を得た。この円筒体を１１０℃で３時間、後架橋させ、有機溶剤を使用することなく表面印刷層厚み１．２ｍｍ、基材層厚み０．３ｍｍ、総厚１．５ｍｍの印刷用ブランケットを得た。

＜実施例２＞
表面印刷層形成用に用いるポリオールをポリエステル系ポリオール（日本ポリウレタン工業社製、ニッポラン４０３２、水酸基価＝６０ＫＯＨｍｇ／ｇ）とし、該ポリエステル系ポリオールを１００重量部、イソシアネートとして液状ＭＤＩ（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＧ４１２、ＮＣＯ％＝３３．５）を１０．７重量部用いた以外は実施例１と同様にして、印刷用ブランケットを製造した。

＜実施例３＞
予め円筒金型の内側に液状シリコーンゴム（信越化学工業社製、ＫＥ１７）を注入して、５００ｒｐｍの回転数で１２０℃×５時間硬化をさせて、内面平滑化処理をした金型を用いた以外は実施例２と同様にして、印刷用ブランケットを製造した。

＜実施例４＞
基材層と表面印刷層との間にＪＩＳ−Ａ硬度が５０度の中間層を遠心成形により設け３層構造とした以外は、実施例２と同様にして、印刷用ブランケットを得た。
尚、ＪＩＳ−Ａ硬度が５０度の中間層は、ポリエステル系ポリオール（日本ポリウレタン工業社製、ニッポラン４０３２）１００重量部に、イソシアネートとして液状ＭＤＩ（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＧ４１２）５．８重量部とＨＤＩトリマー（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＮ３３００）１０．８重量部とを混合したものを用いて形成した。

＜実施例５＞
基材層形成用粘性液のポリエステル系ポリオール（日本ポリウレタン工業社製、ニッポランＮ１４１、水酸基価＝１１０ＫＯＨｍｇ／ｇ）の重量部数を６０重量部に代えて５０重量部とし、且つ、鎖延長剤（イハラケミカル工業社製、キュアミンＭＴ）の加熱溶融物の重量部数を４０重量部に代えて５０重量部とし、ＨＤＩトリマーを８４．４重量部に代えて９５．６重量部として、得られる表面印刷層（ポリウレタン）のＪＩＳ Ａ硬度を９９度にした以外は、実施例２と同様にして、印刷用ブランケットを製造した。

＜実施例６＞
表面印刷層形成用粘性液の液状ＭＤＩ（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＧ４１２、ＮＣＯ％＝３３．５）の重量部数を４重量部に代えて２１．６重量部として、得られる表面印刷層（ポリウレタン）のＪＩＳ Ａ硬度を７０度にした以外は実施例１と同様にして、印刷用ブランケットを製造した。

＜比較例１＞
実施例２の表面印刷層形成用粘性液にて遠心成形し、総厚１．５ｍｍのポリウレタン（ＪＩＳ Ａ硬度３０度）単層からなる印刷用ブランケットを製造した。

＜比較例２＞
実施例２の基材層形成用粘性液にて遠心成形し、総厚１．５ｍｍのポリウレタン（ＪＩＳ Ａ硬度９０度）単層からなる印刷用ブランケットを製造した。

＜比較例３＞
シリコーンゴム（信越化学工業社製、ＫＥ１４０２）粘性液を用いて表面印刷層（ＪＩＳ Ａ硬度３０度のシリコーンゴム）を遠心成形にて形成し、一旦冷却し接着プライマーをスプレー塗工して再度１２０℃に昇温し、次いで、実施例１の基材層形成用粘性液にて遠心成形し、シリコーンゴムの表面印刷層を有する印刷用ブランケットを製造した。

＜比較例４＞
基材層形成用粘性液のポリエステル系ポリオール（日本ポリウレタン工業社製、ニッポランＮ１４１、水酸基価＝１１０ＫＯＨｍｇ／ｇ）の重量部数を６０重量部に代えて８０重量部とし、且つ、鎖延長剤（イハラケミカル工業社製、キュアミンＭＴ）の加熱溶融物の重量部数を４０重量部に代えて２０重量部とし、ＨＤＩトリマーを８４．４重量部に代えて６０重量部とした以外は、実施例６と同様にして、表面印刷層のＪＩＳ Ａ硬度（７０度）が、基材層のそれ（６０度）より高い構成の印刷用ブランケットを製造した。

＜比較例５＞
表面印刷層のみ実施例２と同様に作成し、糊付き基布をゴム糊を介して積層し形成した基材層に、ウレタン系接着剤を用いて接着して印刷用ブランケットを製造した。

＜評価＞
各実施例、比較例の評価については次のとおり実施した。
物理特性評価
＜ＪＩＳ Ａ硬度＞
表面印刷層及び基材層の硬度測定用試料は、各実施例及び比較例に於ける表面印刷層及び基材層の粘性液を、別途シート成形金型に注入し、加熱条件を遠心成形に於ける各層形成の条件と同様にして硬化させ、脱型、後架橋して作製した。
この硬度測定用試料のＪＩＳ Ａ硬度をＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプAデュロメータを用いて、２３℃の温度で測定した。
＜剥離、破れ＞
印刷枚数ごとに、印刷用ブランケットの剥離あるいは破れが発生していないかどうかを目視にて観察した。
＜表面粗さ＞
ＪＩＳ Ｂ ０６０１に準じ、表面粗さ計（ミツトヨ社製 ＳＵＲＦ ＴＥＳＴ ＳＶ４００）を用い１０点平均粗さ（Ｒｚ）を測定した。

印刷特性評価
各実施例、比較例の印刷用ブランケットをオフセット印刷機に５％伸張させて取り付け、コート紙に対するベタ印刷と網点印刷を行いベタ着肉性と網点の太りを下記のように評価した。
＜ベタ着肉性＞
ベタ印刷分より１ｃｍ角の部分をコート紙一枚あたり１６箇所採取し、コート紙５枚分の計８０箇所の試料について画像処理装置（ピアス社製ＬＡ５５）を用いて濃度分布の標準偏差を求め、７．０以下を◎、７．０を超え９．０以下を○、９．０を超え１１．０以下を△、１１．０を超えるものを×とした。
＜網点の太り＞
原版の網点と印刷された網点とを顕微鏡により面積を測定し、該面積が原版に対し１．０７倍以下を◎、１．０７倍を超え１．１０倍以下を○、１．１０倍を超え１．１５倍以下を△、１．１５倍を超えるものを×とした。

作業性評価
各実施例、比較例の印刷用ブランケットの脱型性、層間接着処理の要否を下記のように評価し、併せて総合評価も行った。なお、総合評価においては、有機溶剤を使用するものは、×とした。
＜脱型性＞
硬化後の脱型において、表面のむしり取られ等の有無を目視にて評価した。
＜層間接着処理＞
基材層と表面印刷層との層間接着状態を観察し、一体化が十分なものを層間接着処理なし、不十分なものを層間接着処理要として評価した。

前記評価の結果を表１に示した。

一実施形態の印刷用ブランケットを示す斜視図。 遠心成形機の一部切欠き側面図

符号の説明

１ 遠心成形機
２ 金型
１０ 印刷用ブランケット
１１ 表面印刷層
１２ 基材層

Claims (5)

1. 表面印刷層と基材層とを含む積層構造を有する印刷用ブランケットであって、
   表面印刷層および基材層がともにポリウレタンからなり且つ遠心成形により形成されてなり、前記基材層のＪＩＳ Ａ硬度が９０〜９９度で且つ前記表面印刷層のＪＩＳ Ａ硬度より大きいことを特徴とする印刷用ブランケット。
2. 前記表面印刷層がＪＩＳ Ａ硬度１０〜７０度で、可塑剤を含有しないポリウレタンからなることを特徴とする請求項１記載の印刷用ブランケット。
3. 請求項１又は２記載の印刷用ブランケットを製造する印刷用ブランケットの製造方法であって、
   ポリオールとイソシアネートとを混合した表面印刷層形成用の液状材料を、加熱され回転する円筒金型内に注入し半硬化させ、その状態で、ポリオール、鎖延長剤およびイソシアネートを混合した基材層形成用の液状材料を注入し硬化させることを特徴とする印刷用ブランケットの製造方法。
4. 請求項１又は２記載の印刷用ブランケットを製造する印刷用ブランケットの製造方法であって、
   ポリオールとイソシアネートとを混合した表面印刷層形成用の液状材料を、加熱され回転する円筒金型内に注入し半硬化させ、その状態で中間層用液状材料を注入し半硬化させ、次いで、中間層用液状材料が半硬化の状態で、ポリオール、鎖延長剤およびイソシアネートを混合した基材層形成用の液状材料を注入し硬化させることを特徴とする印刷用ブランケットの製造方法。
5. 前記表面印刷層形成用の液状材料を注入する前に、前記円筒金型内面に予め離型性液状材料を注入し、硬化させて金型の成形面を平滑化することを特徴とする請求項３又は４記載の印刷用ブランケットの製造方法。

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