JP2007139911A - 感光性樹脂支持構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持体上に粘着剤層及びその保護膜が設けられている支持構造体において、その粘着剤層が支持体と接している面とは反対の面上に保護膜を剥がした状態において開口した連通する空気の通路を有するものであって、その空気の通路部分とその他の部分に配置される感光性樹脂の硬化性を均一にするために、それぞれの領域の紫外線透過率の差異を減じること。
【選択図】図2
Description
このような感光性樹脂支持体として、特許文献1では支持体の感光性樹脂と接する面とは反対の面に予め粘着剤層を有する支持構造体を開示している。
特許文献1の感光性樹脂支持構造体は、粘着剤層を有しない支持体と同じ装置を用いてレリーフ版の製造が可能であり、両面テープ等による貼り付け作業を簡略化するばかりか、貼り付け作業時の異物混入、空気溜まり発生によるレリーフ版の厚み精度低下が及ぼす最終製品の品質への悪影響も抑制する効果があり、連通する空気の通過路をストライプ状に形成させた商品として広く市場で普及している。
1.支持体上に粘着剤層及びその保護膜が設けられている支持構造体であって、その粘着剤層が支持体と接している面とは反対の面上に保護膜を剥がした状態において開口した連通する空気の通路を有しており、該連通した空気の通路部分の光透過率(Tair)と空気の通路でない部分の光透過率(Tadh)との差(△T)が1.8%以下であることを特徴とする感光性樹脂支持構造体。
2.活性光線を感光性樹脂に照射する露光工程を含むレリーフ版の製造に用いられることを特徴とする1.に記載の感光性樹脂支持構造体。
3.該活性光線の有効波長領域が300〜400nmであることを特徴とする2.に記載の感光性樹脂支持構造体。
4.該粘着剤層が紫外線吸収剤を含有することを特徴とする1.に記載の感光性樹脂支持構造体。
6.該保護膜の光透過率(T)が60%以下であることを特徴とする1.に記載の感光性樹脂支持構造体。
7.該支持構造体の光透過率(T)が20%〜60%の範囲であることを特徴とする1.〜6.のいずれかに記載の感光性樹脂支持構造体。
8.ネガフィルム、感光性樹脂支持体、感光性樹脂組成物を順に配置し、ネガフィルム側の背面から活性光線を照射する工程を含む感光性樹脂レリーフ版の製造方法であって、その感光性樹脂支持体が1.〜7.のいずれかに記載の感光性樹脂支持構造体であることを特徴とする感光性樹脂レリーフ版の製造方法。
本発明の支持構造体は,図1に例示するように、支持体2上に粘着剤層3及びその保護膜4が設けられている支持構造体であって、その粘着剤層3が支持体2と接している面とは反対の面上に保護膜4を剥がした状態において開口した連通する空気の通路5を有している。
本発明の支持構造体が使用されうる感光性樹脂は、活性光線の照射によりラジカル反応を起こし重合・硬化する既知の感光性樹脂である。このような感光性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステルや不飽和ポリウレタンなどからなるプレポリマーにエチレン性不飽和化合物及び光重合開始剤を混合した液状感光性樹脂、或いは例えばスチレンブタジエン共重合ゴム、スチレンイソプレン共重合ゴム、メタクリル酸メチル樹脂、部分ケン化ポリ酢酸ビニル、水溶性ポリアミド、不飽和ポリウレタン、乳化重合で合成された親水性共重合体などから選ばれるポリマーをバインダーとしてこれにエチレン性不飽和化合物、光重合開始剤を加えてなる固体状感光性樹脂板がある。
本発明の支持構造体がフレキソ印刷版や型取り版においてその効果を充分に発揮するためには、これらのレリーフ版製造に用いられる露光光源として挙げられる、例えば高圧水銀灯、超高圧水銀灯、紫外線蛍光灯、カーボンアーク灯、キセノンランプ等に対して後述する光透過特性を有していることが望ましく、すなわち300〜400nmの範囲に中心波長領域を示す活性光線に対する光透過特性が重要である。
その材質については特に制限されるものではないが、本発明の感光性樹脂支持構造体が支持体側からの露光により画像形成を行うためには、350nm波長の活性光線に対して後述する所定の透過性を有していることが好ましい。
好ましく適用可能な支持体は、材料自体の厚み精度が比較的良好なプラスチックフィルム又はシートであり、そのような例としてはポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムなどが挙げられる。プラスチックフィルム支持体の厚みは通常10μmから500μmの範囲内であるが、レリーフ版を支持するのに十分な強度を与えるという点と価格の面から厚さ50〜250μmのポリエステルフィルムが最も好ましい。
本発明の支持構造体は、粘着剤層3を支持体2と保護膜4で挟んだ構造であるため、当該支持構造体を積重ねて保存した際の粘着剤層凹凸形状の転写やコールドフローによる構造体端部からの粘着剤のはみ出しや空気の通路が閉塞する可能性も考慮して、貼着後に充分な粘着強度を保つための粘着剤層3の厚みや空気通過路の開口幅、深さが、使用する粘着剤の粘着力、柔軟性によって適宜選択される。
ポリエステル材質による支持体に対する本発明の支持構造体の最も好ましい粘着剤層は、アクリル系感圧粘着剤を選択し、粘着剤層の厚みが5〜500μmの範囲内に塗布されており、尚且つ保護膜を剥離した側の表面における空気通過路が、その空気通過路の開口幅が0.2〜1.5mmの範囲内、粘着剤部分が0.5〜10mmの範囲内となるようなストライプ状を呈し、その深さが粘着材層の厚みの50%以上の長さである。
粘着剤層のレリーフ版貼着対象面となる被貼着面に対する粘着力は、一旦貼着したレリーフ版を剥がす場合支持体側に対する粘着力の方が小さいと粘着剤層が支持体側から剥離して被貼着面に転写する恐れがあるので、支持体に対する粘着力と同程度以下であることが好ましい。支持体と被貼着面が同様の材質の場合、粘着剤層と支持体の粘着力を粘着剤層と被貼着面の粘着力より高く設定するために支持体表面をに予め公知のアンカーコート層を設けるとか、或いは粘着剤を塗布した支持体をコロナ処理して粘着力を増大する手立てがとられ得る。
図2に本発明が定義する光透過率の測定領域に関する模式図を示す。
本発明の支持構造体では、空気の通路部分とのその他の領域の光透過率の測定は、測定領域が微少となるため、高感度な分光光度計を用いることが必要であり、尚且つ分光計の光路が対象範囲を通過するよう入射光源の形状を調整することが求められる。
|△T(%)|=Tair(%)−Tadh(%) 式1)
本発明の支持構造体では、支持体側からの露光において優れた画像形成性を得るためには、△Tを0%に近づけることで画像形成性の信頼性は増大するが、1.8%以下で画像形成性の安定性が得られる。好ましくは1.6%以下である。
この原因は保護膜と粘着剤が接した界面における化学的あるいは物理的な光の屈折率、散乱現象の影響と考えられる。
その具体的方法としては、粘着剤層を形成する粘着剤組成物として樹脂、硬化剤、可塑剤等を選択する際に各々の紫外線吸光特性から目的の光透過率に設定することも可能であるが、本質的粘着性能とは別に光透過率調整を可能とする方法として、粘着剤層に紫外線吸収剤を含有することが最も効果的である。
他方、△Tを減じる方法としては、支持構造体全体の光透過率を減じることが挙げられ、具体的には、光透過率60%以下の支持体あるいは保護膜を使用することが好ましい。支持体、保護膜の光透過率の測定方法は、後述する支持構造体の光透過率T(%)の測定方法と同様の方法で測定可能である。
例えば、370nmを中心波長とする紫外線蛍光灯(例えばAPR用370ランプFLR20S・B−DU−37C/M(東芝(株)製)、TL20W/12RS(PHILIPS社製)、TLK40W/10R(PHILIP社製)等)を装着した感光性樹脂印刷版用露光装置を用いて行う場合、まず、露光装置の蛍光灯を点灯させた状態で透明な硬質板に光強度検出器を密着させて光強度A(mW/cm2)を測定し、次いで本発明の支持構造体を介して光強度B(mW/cm2)を測定し、式2)により光透過率T(%)求められる。
T(%)=(光強度B/光強度A)×100 式2)
全体光透過率Tが20%に満たない支持構造体では支持体側からの露光時間が非常に多く必要となり、感光性樹脂を保持するガラスが加熱されて変形し、厚み精度への影響が無視できない程度となる可能性がある。
本発明の支持構造体を上述の好ましい光透過特性の構成とするには、その構成要素である支持体、粘着剤層、保護膜の紫外線透過率を適宜調整することが重要である。
両面露光によるフレキソ印刷版用の感光性樹脂支持構造体としては、支持体の感光性樹脂との接着層に光透過率を減じる材料を添加することが印刷版レリーフ画像形成のためには好ましい。
本発明の支持構造体を用いた感光性樹脂レリーフ版の製造方法としては、露光工程、現像工程、その後に必要に応じて後露光工程、乾燥工程を行うことが好ましく、その露光工程において、ネガフィルム、感光性樹脂支持構造体、感光性樹脂組成物を順に配置し、ネガフィルム側の背面から活性光線を照射する工程を含むことがより好ましく、照射する活性光線が300〜400nmの領域に中心波長を有することが更に好ましい。
感圧性アクリル系粘着剤として、ブチルアクリレート:50重量部、2-エチルヘキシルアクリレート:50重量部、アクリル酸:8重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート:0.5重量部を酢酸エチル溶液とした後、アゾビスイソブチロニトリルを重合開始剤とする沸点重合(定温溶液重合法)により、Mw=70万、Mw/Mn=3.1のアクリル系粘着剤を合成し、得られたアクリル系粘着剤100重量部に対して可塑剤W−2600(商標・大日本インキ工業(株)製、ポリエステル系可塑剤):3重量部、硬化剤コロネートL-55E(商標・日本ポリウレタン(株)製)を0.3重量部、紫外線吸収剤として2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン0.025重量部混合した組成物を準備した。
得られた支持構造体を下記の方法で評価した結果、支持構造体の光透過特性はT=50%、Tair=5.2%、Tadh=6.8%、△T=1.6%であり、レリーフ再現性評価は露光時間40秒の版を用いて行い、評価結果は表1に示す。
1、光透過率Tの測定方法
測定機器:紫外線測定器UV−M02(商標・オーク製作所製)、検出器;350nm波長(受光部直径16mm)。
方法:370nmを中心波長とする紫外線蛍光灯(TL80W/10R(PHILIP社製)等)を装着した液状感光性樹脂印刷版用AWF型露光装置(商標・旭化成ケミカルズ(株)製)の光源を点灯させ、まず検出器をガラスに密着させた状態で光源強度を測定し、次いでガラスと検出器の間に支持構造体を介在させて状態で光源強度を測定した。その後、式2)より光透過率T(%)を算出した。
支持体、保護膜それぞれ単独の光透過率測定も同様の方法によって実施した。
支持体、保護膜の光透過率測定にも同様の方法を採用した。
測定機器:分光光度計V−570(商標・日本分光(株)製)、透過率モード、固定波長350nm、バンド幅2nm設定。
方法:フィルムサンプルを保持するホルダー部分に測定光を250μm幅のスリット光とするために150μm細線形成用の製版用ネガフィルムを設置し、100%光透過率の設定を行った。次いで150μm幅のスリット光が支持構造体の空気の通路部分、あるいはその他の領域のみを通過する位置に、支持構造体の保護膜側から測定光が入射する向きとなるようにサンプルホルダーに支持構造体を設置し、光透過率Tair(%)、光透過率Tadh(%)を測定し、式1)から△T(%)を算出した。
1、感光性樹脂の製造
1000gのポリ(3-メチル-1,5-ペンタンジオールアジペート)ジオール(水酸
基価:37KOHmg/g)と1000gのポリオキシエチレン(EO)-オキシプロピ
レン(PO)ブロック共重合ジオール(水酸基価:44KOHmg/g、EO含量30w
t%)との混合物に対して45ppmのBTLを加え40℃で均一になるまで攪拌し、次
いで148.5gのTDIを加えてさらに攪拌し、均一となったところで80℃まで昇温
の後約4〜5時間反応させて両末端にイソシアネート基を有するプレポリマー前駆体とし
た。さらに436.0gのPPMAを加えて約2時間反応させた後、サンプルを一部取り
出してIR分光測定器によりイソシアネート基消失を確認し、GPCにより求めた数平均
分子量が17000のポリウレタン系不飽和プレポリマーを得た。
本発明の効果を確認するため以下に示す成型・露光工程、未硬化樹脂回収工程、洗浄工程、後露光工程、乾燥工程によって評価用のサンプル版を作成した。
1)成型・露光工程
波長370nmに中心波長領域を有する紫外線蛍光灯を装備し、紫外線測定器UV−M02(商標・オーク製作所製)で測定したガラス越し光照射強度が上部4.5mW/cm2、下部5.5mW/cm2であるAWF-110E型製版機(商標・旭化成(株)製)を使用して実施した。
まず下側ガラスの上に厚さ30μのポリプロピレンシート(保護フィルム)を真空密着させ、版厚設定4.00mmの条件で自動ラミネーターによって製造した液状感光性樹脂を支持構造体Aを用いて均一の厚みにラミネートし、次いでラミネートされた支持構造体の上に複数本の500μmの独立細線と一辺が200mmの四角状画像(ベタ画像)を支持構造体側からの露光で形成させるために描画処理された銀塩フィルムを乗せ、上側ガラスを降下させて成型工程を行った。この評価では印刷用のレリーフ形成は不要であるため、本来下側ガラスと保護フィルムとの間に介在させるネガフィルムは省略した。
次いで、支持体側すなわち上ガラス側のランプを任意の時間点灯して露光を実施した。
スポンジ製ブレードを備えたAWF−110W型製版機(商標・旭化成ケミカルズ(株)製)を用い、回収速度0.5mm/minの速度で回収を実施した。
3)洗浄条件
スプレー式洗浄機構を有するAWF−110W型製版機(商標・旭化成ケミカルズ(株)製)を用い、洗浄剤としてW−10(商標・旭化成(株)製、アニオン界面活性剤水溶液)を1.5wt%、消泡剤SH−4(商標・旭化成(株)製、シリコン系消泡剤)を0.3wt%加えた水溶液を作成し、現像液温度30℃、スプレー圧0.2MPa、現像時間10分で未硬化樹脂の洗浄を実施した。
紫外線蛍光灯、殺菌灯の双方を装備したAWF−110E型製版機(商標・旭化成ケミカルズ(株)製)後露光ユニットの水槽に水を貯め、水中にサンプル版を沈めてそれぞれの光源から照射される露光量が液状感光性樹脂硬化物表面で2500mJ/cm2となる露光時間で露光を行った。
5)乾燥条件
AWF−110W型製版機(商標・旭化成ケミカルズ(株)製)の乾燥ユニットで版表面の水分が無くなるまで約10分間乾燥を行った。
a)独立細線評価の基準
○:レリーフ高低差、線幅のばらつきが目視判断出来ないほど均質に形成された状態
△:レリーフ形状は均質に形成されているが、一部で接着不良によるレリーフ剥離発生
×:著しいレリーフ高低差、幅のバラツキ、あるいは断線、支持体への接着不良発生
b)ベタ画像評価の基準
○:レリーフ表面が目視にて平滑
×:レリーフ表面が明らかに凹凸形状を呈する
実施例1の支持構造体について、感圧性アクリル系粘着剤組成物の紫外線吸収剤として2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン0.035部混合した組成物を使用すること以外は同様の方法により支持構造体を作製した。
得られた支持構造体について、実施例1と同様の評価を行ったところ、支持構造体の光透過特性はT=44%、Tair=5.2%、Tadh=6.1%、△T=0.9%であり、レリーフ再現性評価は露光時間50秒の版を用いて行い、評価結果は表1に示す。
実施例1の支持構造体について、感圧性アクリル系粘着剤組成物として紫外線吸収剤を加えないこと以外は同様の方法により支持構造体を作製した。
得られた支持構造体について、実施例1と同様の評価を行ったところ、支持構造体の光透過特性はT=65%、Tair=5.2%、Tadh=7.3%、△T=2.1%であり、レリーフ再現性評価は露光時間30秒の版を用いて行い、評価結果は表1に示す。
実施例1の支持構造体について、感圧性アクリル系粘着剤組成物の紫外線吸収剤として2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン0.06部混合した組成物を使用すること以外は同様の方法により支持構造体を作製した。
得られた支持構造体について、実施例1と同様の評価を行ったところ、支持構造体の光透過特性はT=18%、Tair=5.2%、Tadh=2.6%、△T=2.6%であり、レリーフ再現性評価は露光時間110秒の版を用いて行い、評価結果は表1に示す。
比較例1の支持構造体について、175μmポリエステルフィルムの一方の面に緑色着色されたセルロース系熱可塑性接着剤を担持させた光透過率42%の支持体を使用すること以外は同様の方法により支持構造体を作製した。
得られた支持構造体について、実施例1と同様の評価を行ったところ、支持構造体の光透過特性はT=36%、Tair=2.7%、Tadh=4.1%、△T=1.4%であり、レリーフ再現性評価は露光時間60秒の版を用いて行い、評価結果は表1に示す。
比較例1の支持構造体について、保護膜として厚み40μm、光透過率37.6%の低密度ポリエチレンフィルムを使用すること以外は同様の方法により支持構造体を作製した。
得られた支持構造体について、実施例1と同様の評価を行ったところ、支持構造体の光透過特性はT=50%、Tair=2.8%、Tadh=4.1%、△T=1.3%であり、レリーフ再現性評価は露光時間60秒の版を用いて行い、評価結果は表1に示す。
以上に挙げた実施例、比較例について、各々の支持体の構成上特徴、光透過特性とレリーフ形成性の評価結果をまとめて表1に示す。
実施例が示す本発明の支持構造体では、粘着剤層、保護膜を有しない支持体と同等のレリーフ形成性を有し、レリーフと支持体との接着安定性が増大していることから、幅広い樹脂組成、レリーフ画像に対してその適用が可能である。
2:支持体
3:粘着剤層
4:保護膜
5:空気の通路
Claims (8)
- 支持体上に粘着剤層及びその保護膜が設けられている支持構造体であって、その粘着剤層が支持体と接している面とは反対の面上に保護膜を剥がした状態において開口した連通する空気の通路を有しており、該連通した空気の通路部分の光透過率(Tair)と空気の通路でない部分の光透過率(Tadh)との差(△T)が1.8%以下であることを特徴とする感光性樹脂支持構造体。
- 活性光線を感光性樹脂に照射する露光工程を含むレリーフ版の製造に用いられることを特徴とする請求項1に記載の感光性樹脂支持構造体。
- 該活性光線の有効波長領域が300〜400nmであることを特徴とする請求項2に記載の感光性樹脂支持構造体。
- 該粘着剤層が紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の感光性樹脂支持構造体。
- 該支持体が感光性樹脂組成物と接する面側に接着剤層を有しており、該支持体の光透過率(T)が60%以下であることを特徴とする請求項1に記載の感光性樹脂支持構造体。
- 該保護膜の光透過率(T)が60%以下であることを特徴とする請求項1に記載の感光性樹脂支持構造体。
- 該支持構造体の光透過率(T)が20%〜60%の範囲であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の感光性樹脂支持構造体。
- ネガフィルム、感光性樹脂支持体、感光性樹脂組成物を順に配置し、ネガフィルム側の背面から活性光線を照射する工程を含む感光性樹脂レリーフ版の製造方法であって、その感光性樹脂支持体が請求項1〜7のいずれかに記載の感光性樹脂支持構造体であることを特徴とする感光性樹脂レリーフ版の製造方法。
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