JP2007055135A - インキ汚れ防止シート - Google Patents

Abstract

【課題】 小球間の谷間を深くし、インキ付着を防止し、耐久性を向上させる。
【解決手段】 印刷機の送り胴や排紙胴等の胴体の表面に設けられるインキ汚れ防止シートであって可撓性を有するシート基材１上に接着層２を設け、この接着層２に多数の小球３を部分的に埋設し、これらの小球３の露出する凸部上に樹脂硬化層５を形成したインキ汚れ防止シートにおいて、シランカップリング剤で無機材料から成る小球３の表面処理を行って小球３の全表面に薄膜層４を形成し、この薄膜層４が形成された小球３を接着層２に埋設するとともに露出する部分にポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂をコーティングして樹脂硬化層５を形成した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、オフセット印刷機において印刷された紙を支え移動させる送り胴や排紙胴等に取り付けるインキ汚れ防止シートに係り、特に長時間の連続運転に耐える耐久性に優れたインキ汚れ防止シートに関するものである。

オフセット印刷機（枚葉機）で印刷する場合、オフセット印刷用インキの特質として、インキの乾燥速度が遅いことが上げられる。またこの乾燥速度は、気温や湿度の影響を大きく受けることも知られている。このため、オフセット印刷では、例えば印刷された印刷物を送りだす送り胴や排紙胴にインキによる汚染を発生し易く、これにより印刷に支障を来すことがある。従って、このオフセット印刷機の送り胴や排紙胴の表面にインキ汚れ防止のためのシートを取り付けることが有効な手段として検討されている。例えばこのシートとして、可撓性を有するシート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に、プライマー処理を施してプライマー層を形成し、このプライマー層の上からウレタン変性シリコーン樹脂を使用した樹脂硬化層を凸部の形状が表面に残存するように被覆・形成したものが知られている（特許文献１参照）。このようなシートを、例えば印刷機の送り胴の表面に取り付けて使用した場合、長期間長時間に亘って（高沸点石油系）洗浄溶剤での洗浄が不要であり、つまりメンテナンスフリーで印刷機の長時間連続運転が実現可能となり、また仮に長時間長期間の使用後に洗浄溶剤での洗浄が必要となった場合でも繰り返し洗油に耐え得る、別言すれば耐久性を飛躍的に向上させることができた、とされている。
特許第３００５６２０号公報（第２頁、図２）

特許文献１に記載のプライマー処理によるプライマー層（例えば３μｍ）は、ウレタン変性エポキシ樹脂で形成され、ダイレクトロールコータ法により、露出する小球表面に塗工される。このプライマー層が小球に形成された後、このプライマー層上に樹脂硬化層（例えば２μｍ）をグラビアロールコータ法により形成している。この場合、図３の顕微鏡写真に示されるように、小球と小球との間の谷間に樹脂が流れ込み、谷間が浅くなり、表面に残存する小球の凸部の形状がシャープではなくなってしまう。このように小球の露出する凸部の形状がシャープではなくなると、凸部から谷間にかけてインキが付着し、短期間で洗浄が必要となってしまうものであった。

そこで、この発明は、小球間の谷間を深くし、小球の点接触機能を高め、耐久性も著しく向上させたインキ汚れ防止シートを提供することを目的とするものである。

上述の目的を達成するため、この発明は、印刷機の送り胴や排紙胴等の胴体の表面に設けられるインキ汚れ防止シートであって可撓性を有するシート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に樹脂硬化層を形成したインキ汚れ防止シートにおいて、シランカップリング剤で前記無機材料から成る小球の表面処理を行って小球の全表面に薄膜層を形成し、この薄膜層が形成された小球を接着層に埋設するとともに露出する部分にポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂をコーティングして樹脂硬化層を形成したものである。

この発明によれば、印刷機の送り胴や排紙胴等の胴体の表面に設けられるインキ汚れ防止シートであって可撓性を有するシート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に樹脂硬化層を形成したインキ汚れ防止シートにおいて、シランカップリング剤で前記無機材料から成る小球の表面処理を行って小球の全表面に薄膜層を形成し、この薄膜層が形成された小球を接着層に埋設するとともに露出する部分にポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂をコーティングして樹脂硬化層を形成したので、シランカップリング剤の薄膜層とポリウレタン・シリコーン共重合体との接着が強固なものとなり、樹脂硬化層の形成時に小球間の谷間に樹脂が流れ込んで谷間を浅くすることもなかった。また、接着剤層と小球との接着も、シランカップリング剤により、一層強固なものとなる。小球間の谷間が深いことにより、小球の先端部分でしかインキ汚れが生じにくくなり、付着インキの洗浄作業の間隔を長くすることができ、メンテナンスの時間を短縮することもできる。洗浄回数の減少と小球の接着剤層と樹脂硬化層とに対する接着強度が向上したことにより、耐久性も飛躍的に向上した。

以下に、この発明の好適な実施形態を図面を参照にしつつ説明する。

図１は、拡大断面図を示し、可撓性を有するシート基材１と、このシート基材１上に設けた接着層２と、この接着層２に部分的に埋設された多数の小球３と、この小球３上に被覆された薄膜層４と、この薄膜層４上に形成された樹脂硬化層５とからなる。この樹脂硬化層５を施しても表面には小球３の凸部の形状が残存する。薄膜層４は、小球３をシランカップリング剤で表面処理して形成された層である。樹脂硬化層５は、ポリウレタン・シリコーン共重合体を小球３の薄膜層４上にコーティングした層である。

前記シランカップリング剤としては、次のような組成を有するアミノ系シランカップリング剤を用いた。

このアミノ系シランカップリング剤１５０ｇを希釈溶剤のエタノール１．５ｋｇで希釈したものに小球３（ガラスビーズ）５００ｋｇを混合し、これらを常温で５０分間攪拌し続け、その後、１００℃で１０分間放置してエタノール成分を蒸発させた。エタノール蒸発後、小球３に厚さ５ｎｍ（５０Å）のカップリング剤による薄膜層４が形成された。

前記シート基材１としては、紙、プラスチックフィルム、好ましくはポリエステルフィルム、繊維織物等が好適に使用できるが、これらの材料以外にも表面平滑性があり可撓性を有するものであれば使用可能である。このうち上述のポリエステルフィルムは、機械的、電気的、化学的、熱的等のあらゆる点において優れた性質を有し、かつ、品質安定性及び平滑性に優れているので、シート基材１として最も好ましい。また、繊維織物の場合にはポリエステル平織り等が好ましい。

前記接着層２を形成する接着剤としては、洗浄油（高沸点石油系溶剤）に耐えるポリオレフィン系やポリエステル系のもの、例えばポリエチレン等が使用できる。また、この接着層２には、着色顔料を混入して着色することも可能である。

この接着層２に部分的に埋設される小球３としては、ガラスビーズやプラスチック製小球あるいはセラミック製小球であってもよい。なおこの小球３に用いるプラスチックとしては、例えばアクリルビーズ等が好ましい。また、セラミックスを使用する場合には、例えば酸化アルミニュウム等の材料からなるものを使用することができる。前記アミノ系シランカップリング剤と相性が良かったものとしては、チタン酸バリウム系ソーダガラスを用いた小球３であった。なお、この小球３の大きさの範囲としては５０μｍ〜２００μｍ程度が好適である。これは、５０μｍ未満となると点接触機構としての機能が劣り、２００μｍを超えると印刷機を傷つける虞れがあるからである。印刷の種類や印刷スピード、印刷機の厚み、つやニス引き等に応じて小球３の大きさが５０μｍ〜２００μｍの範囲内から適宜選択される。

前記シート基材１上には接着層２をナイフコーティング等の手段によりコーティングしておく。この接着層２と小球３が埋設された剥離部材とを貼り合わせたものを加熱及び加圧し、剥離部材の紙に湿気を与えて紙力を復活させ、剥離部材が小球３を接着層２内へ埋設させた状態を残して剥離されることにより、小球３の露出する上端面が揃ったものが製造できる。別の製造方法として、シート基材１上に接着層２をＴダイ押出コーターによりコーティングしておき、この接着層２に小球３を均一に散布し、接着層２を加熱することでこの層２の樹脂が軟化し、小球３の直径の５〜４０％程度を埋設させ、冷却後に小球３が固着される。

このように小球３が表面に凸部として露出するものを製造したならば、これら小球３の露出する凸部上にこの凸部の形状が表面に残存するように樹脂硬化層５を被覆する。

前記樹脂硬化層５としては、(1)小球３上に均一に被覆することが可能なものであって、(2)耐磨耗性及び離型性を有し、(3)印刷紙への移行のない化学的に安定で、(4)洗浄油に対する耐久性（耐油性）を有するものであればよいが、これらの条件を満たす物質としてポリウレタン・シリコーン共重合体が適し、かつシランカップリング剤との相性も良いものであった。また、この樹脂硬化層５の厚さは５μｍ程度とした。

上述したシランカップリング剤は、本来なじみにくい無機成分と有機成分とをくっつける仲立ちをすることができるものであることは良く知られている。シランカップリング剤は、無機物と相性のいい加水分解基（例：アルコキシ基）を片方の手に持ち、もう片方の手に有機成分と反応しやすい有機官能基を持つ。そして、加水分解基によってガラスや金属などと反応し、各種の有機官能基によって有機成分と結びつくものである。本発明の場合、無機物として小球３（ガラスなど）、有機樹脂としてポリウレタン・シリコーン共重合体（樹脂硬化層５）があり、これらの仲立ちがシランカップリング剤（薄膜層４）である。

シランカップリング剤として、アミノ系のものが最も接着強度に優れていたが、エポキシ系、アクリル系、ビニル系、メルカプト系のものもアミノ系よりも接着強度は劣ったが、使用可能である。特許文献１に開示されたシートと、アミノ系シランカップリング剤とチタン酸バリウム系ソーダガラスの小球３を用いた本発明シートとを、トルエン溶剤による浸漬試験（４８時間）を行った結果、本発明シートの優位性が判明した。

図２は、本発明シートの顕微鏡写真であり、図３の従来例に比べ谷間が深いことがわかる。図３の従来例は、小球３の表面に２回プライマー処理（合計の厚み３μｍ）を施し、その上にシリコーン樹脂の層（厚み２μｍ）を施したものである。露出する小球３の表面の層の厚みは合計で５μｍとした。図２の本発明品は、小球３表面に０．５ｎｍの薄膜層４を、その上に厚さ４．９９５μｍの樹脂硬化層５を形成（合計の厚みを従来と同じ５μｍ）したものである。最外層の厚みは、従来に比べて約２．５倍となり、樹脂硬化層５が厚くなったことと、小球３の凸部形状がシャープになったことによる相乗効果で、耐久性が向上し、インキ除去作業の回数が減り、小球３の脱落も少なくなり製品寿命が長くなり、使用経時変化による伸びが少なくなり、折り曲げ強度も向上（フレキシブルになる）し、耐熱温度も上がるという効果がみられた。

本発明品の耐久性については、次の表１に示すようになった。表１中の従来品は、図３のものである。

本発明品のインキ除去作業の回数については、次の表２の通りであった。

耐熱性については、ＪＩＳ Ｌ ０８６２摩擦に対する染色堅牢度試験方法に使用される学振型摩擦試験機を用い、摩擦子に白綿布を被せた９００ｇの荷重を作用させながら、試験片表面に実験のための高沸点石油系溶剤（トルエン）を滴下させながら、毎分凡そ３０回転往復させた後、表面の離型性を観察した。このときの評価結果は以下の表３の通りである。

本発明実施形態の拡大断面図。 本発明の顕微鏡写真。 従来の顕微鏡写真。

符号の説明

１ シート基材
２ 接着層
３ 小球
４ 薄膜層
５ 樹脂硬化層

Claims (3)

1. 印刷機の送り胴や排紙胴等の胴体の表面に設けられるインキ汚れ防止シートであって可撓性を有するシート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に樹脂硬化層を形成したインキ汚れ防止シートにおいて、
   シランカップリング剤で前記無機材料から成る小球の表面処理を行って小球の全表面に薄膜層を形成し、
   この薄膜層が形成された小球を接着層に埋設するとともに露出する部分にポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂をコーティングして樹脂硬化層を形成したことを特徴とするインキ汚れ防止シート。
2. 前記薄膜層の厚さを２．５〜１０ｎｍとしたことを特徴とする請求項１に記載のインキ汚れ防止シート。
3. 前記小球としてチタン酸バリウム系ソーダガラスを使用し、シランカップリング剤としてアミノ系シランカップリング剤を使用したことを特徴とする請求項１または２に記載のインキ汚れ防止シート。

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