JP4640669B2 - フレキソ印刷用クッション材 - Google Patents

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Description

この発明は、フレキソ印刷においてフレキソ印刷版と印刷シリンダとの間で使用されるクッション要素として最適なクッション材に関する。
フレキソ印刷では、印刷シリンダの版胴にフレキソ印刷版を固定して印刷する。従来、このフレキソ印刷版の印刷シリンダへの固定方式には種々の方式が提案されているが、取扱いの簡便さと精密な印刷が可能なことにより、最近は刷版固定用両面粘着シートを使用することが多い。この刷版固定用両面粘着シートは、圧縮に対する回復力と弾性力のあるクッション材の両面に粘着剤層を形成したものである。
図８は従来例を示す断面部分図であり、印刷シリンダ１８にフレキソ印刷版１９を刷版固定用両面粘着シート１１において固定した状態を示している。この刷版固定用両面粘着シート１１は、クッション材１２の両面に粘着剤層１３、１４が設けられたものであり、一方の粘着剤層１３にフレキソ印刷版１９を貼着して、他方の粘着剤層１４で印刷シリンダ１８に貼着することによって、フレキソ印刷版１９を印刷シリンダ１８に取付けている（例えば、非特許文献１参照）。
しかるに、印刷の終了時には印刷版を印刷シリンダからはずさなくてはならない。また大量の印刷をする際は高品位の印刷を保つために印刷版を印刷シリンダからはずして洗浄を行う。どちらの場合でも両面テープ（シート）は印刷シリンダや印刷版から取り外される。その際、両面テープ（シート）は次の印刷に備え印刷シリンダや印刷版にテープ（シート）残留物を残さずにきれいに剥がされなくてはならない。
このような刷版固定用両面粘着シート１１に使用されるクッション材１２としては、主にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂発泡体が用いられているが、より反発弾性に優れたポリウレタン発泡体を用いることも多い。
フレキソ印刷総覧（発行２０００年１１月９日（株）加工技術研究会）第１７５頁）
ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂発泡体は、独泡率が高く、使用しているうちに歪特性が低下しクッション性（弾性力と回復力）を期待できなくなる。その点ポリウレタン発泡体は良好なクッション性を長期間維持する。
しかしながら、ポリウレタン発泡体は、製造する際整泡剤としてシリコーン系を使用するため、シリコーンがウレタン表面にブリードし、粘着加工を施した場合ウレタン表面と粘着剤との接着力が低下し、印刷版を印刷シリンダからはずす際印刷シリンダや印刷版などの被着体に残る課題がある。例えば、図８に示すようにポリウレタン発泡体をクッション材１２として、その両面に粘着剤層１３、１４を設けた刷版固定用両面粘着シートにおいては、印刷版１９を印刷シリンダ１８から剥がす際、クッション材１２と粘着剤層１４が層間剥離をして粘着剤が印刷シリンダ１８上に残る課題があり、従って、その後これを除去する手間も必要となる。また、粘着剤が印刷シリンダ１８上に残り粘着剤層１４が不均一になったりすると、繰り返しての再使用ができない、等の課題がある。
この発明は、このような課題を解決せんと提案されたものであり、クッション材に粘着加工を施した場合、クッション材と粘着剤との接着力（付着力）が強固となり、印刷版を印刷シリンダ等の被着体から剥がす際、被着体に粘着剤が残ることのないフレキソ印刷用クッション材の提供を第１の目的とする。
その上に、更に厚み精度、印刷精度が良好で、しかも歪特性が向上し、歪みがよくなり、適度なクッション性（弾性力と回復力）を長期間に亘って維持できるフレキソ印刷用クッション材の提供を第２の目的とする。
この発明のフレキソ印刷用クッション材は、ポリウレタン発泡体に接して粘着剤層が直接設けられているフレキソ印刷用クッション材であって、該ポリウレタン発泡体を反応性シリコーン整泡剤を用いて製造した独泡率３０〜６０％であるポリウレタン発泡体で形成することを特徴とする。
ポリウレタン発泡体製造時の整泡剤として反応性シリコーン整泡剤を用いることにより、成形に充分なシリコーン系整泡剤を添加しても反応性基を持っているため、表面にシリコーン整泡剤がブリードアウトしてくることなく、ポリウレタン発泡体表面のシリコーンはごく少量となり、粘着加工を施してもポリウレタン発泡体（クッション材）との接着力が強固となり、被着体から剥がしてもクッション材（ポリウレタン発泡体）から粘着剤が剥がれることなく、被着体に粘着剤が残ることもない。さらに、独泡率が３０％以上６０％以下であることにより、歪特性が向上し、適度なクッション性を長期間に亘って付与することができる。従って、フレキソ印刷用クッション材の繰り返しの長期の使用が可能になる。

また、この発明のフレキソ印刷用クッション材のポリウレタン発泡体は、密度０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする。
ポリウレタン発泡体の密度を０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３にすると、歪特性が向上し、適度なクッション性を長期間に亘って維持し、使用回数も増大する。この範囲外のものは、硬すぎたり、軟らかすぎたりしてフレキソ印刷に用いる適度なクッション性が得られないからである。
また、この発明のフレキソ印刷用クッション材のポリウレタン発泡体は、独泡率６０％以下が好ましく、望ましくは３０％以上６０％以下が特に好ましい。
独泡率が６０％を超えると歪特性が低下し、繰り返しの使用に耐えないからである。また、３０％未満では使用は可能であってもクッション性が低下する。独泡率３０％以上６０％以下では、歪特性が向上し、適度なクッション性を長期間に亘って付与することができる。
また、この発明のフレキソ印刷用クッション材のポリウレタン発泡体は、反応性シリコーン発泡体のＳｉＯ％が１０〜２５％であることを特徴とする。
反応性シリコーン発泡体のＳｉＯ％が１０％未満では整泡力が不足し、２５％を超えると未反応部分が表面にブリードアウトし、ポリウレタン発泡体表面の接着力（粘着力）が低下するので、反応性シリコーン発泡体のＳｉＯ％は１０〜２５％の範囲が好ましい。
また、この発明のフレキソ印刷用クッション材は、反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体を基材とし、この基材の片面または両面に粘着剤層が設けられていることを特徴とする。
これにより前記の通りポリウレタン発泡体(基材)と粘着剤との接着力が強固であるため、このクッション材を使用して印刷版を印刷シリンダに粘着して取付けても、取り外す（剥がす）際にクッション材より粘着剤が剥がれて被着体に粘着剤が残ることもない。
また、この発明のフレキソ印刷用クッション材は、反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体を基材とし、この基材の片面に補強フィルムが基材と一体成形され、または粘着剤層を介して設けられていることを特徴とする。
これにより上記効果の外に補強フィルムが設けられているのでポリウレタン発泡体（基材）の不必要な伸びが防止されるし、また、厚み精度が向上し印刷精度が良好となる。また、フレキソ印刷版が粘着した粘着剤層とポリウレタン発泡体との間に補強フィルムが介在するようになるので、剥離する際にポリウレタン発泡体を破壊したりすることもなく、また、ポリウレタン発泡体がちぎれてフレキソ印刷版上に残ることも、粘着剤がフレキソ印刷版上に残存することもない。
さらに、この発明は、フレキソ印刷用クッション材の全光線透過率が５５％以上であることを特徴とする。
これにより透明または半透明になり、取付けの際、印刷シリンダ等に付与した位置決めのマーキングも透過して見えるので、正確な位置合せができ、位置がずれることなく、正確な取付けが容易にできる。
なお、この発明で反応性シリコーン整泡剤とは、ウレタン製造時に用いられるポリオール、イソシアネート等と反応する反応基を有する整泡剤である。反応性シリコーン整泡剤の反応基には水酸基やアミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、メタクリル基、メルカプト基、フェノール基などがあるが、イソシアネートとの反応性の面から水酸基やアミノ基、エポキシ基が望ましい。また、反応基はポリシロキサンの片末端や両末端に導入されたり、側鎖に導入されたりするが、ウレタンの整泡剤としては側鎖に導入されるのが好ましい。
この発明のフレキソ印刷用クッション材によれば、次のような効果を奏する。
（１）クッション材としてのポリウレタン発泡体は、表面にシリコーン整泡剤がブリードアウトしてくることなく、ポリウレタン発泡体表面のシリコーンはごく少量となり、粘着加工を施すと粘着剤との接着力が強固となる。
（２）従って、このポリウレタン発泡体を採用したフレキソ印刷版用クッション材を用いて、印刷版を印刷シリンダに粘着するので、剥がす際にポリウレタン発泡体から粘着剤が剥がれることなく、被着体に粘着剤が残ることもない。
（３）この発明のクッション材としてのポリウレタン発泡体は、歪特性が向上し、歪みがよくなり、適度なクッション性（弾性力と回復力）を長期間に亘って維持し、使用回数も増大する。
（４）補強フィルムにより厚み精度が向上するし、ポリウレタン発泡体の不必要な伸びも防止されるので、印刷精度が向上し、仕上がり品質の向上した印刷が可能となる。
（５）印刷シリンダに取付けの際、印刷シリンダに付した位置決めのマーキングも透過して見えるので、位置がずれることなく正確な位置合せができ、正確な位置に取付けることが容易にできる。
（６）通常、この発明のようなクッション材に用いられる粘着剤の粘着性は、印刷版やシリンダなどへの接着性に加え剥がす際にポリウレタン発泡体から粘着剤が剥がれることなく、被着体（シリンダ）に粘着剤が残ることがないようにするために、ウレタンとの接着性（粘着性）を印刷版やシリンダへの接着性より高くする必要があった。しかし、この発明のクッション材は、反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体を用いることにより、ウレタンと粘着剤の接着性を考慮せずとも、ウレタンと粘着剤には高い接着力が得られ、印刷版やシリンダへの粘着剤の転写や糊残りが起こらなくなる。また、補強フィルムと一体成形した際は、補強フィルムからウレタンが剥がれにくくなる。
この発明のフレキソ印刷用クッション材は、反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体で形成されいる。反応性シリコーン整泡剤とは、ウレタン製造時に用いられるポリホール、イソシアネート等と反応する反応性基を有する整泡剤である。従って、ポリウレタン発泡体製造時の整泡剤として反応性シリコーン整泡剤を用いることにより、成形に十分なシリコーン系整泡剤を添加しても反応性基を持っているため、表面にシリコーン整泡剤がブリードアウトしてくることなく、ポリウレタン発泡体表面のシリコーンはごく少量となり、粘着加工を施してもポリウレタン発泡体(クッション材)との接着力が強固となり、被着体から剥がしてもポリウレタン発泡体(クッション材)から粘着剤が剥がれることなく、従って、被着体に粘着剤が残ることもない。
前記反応性シリコーン発泡体のＳｉＯ％は、１０〜２５％が好ましい。１０％未満では期待する整泡力が得られず、２５％を超えると未反応部分が表面にブリードアウトし、ウレタン発泡体表面の接着力（粘着力）が低下するからである。
この反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体は、密度を０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。この範囲外のものは、硬すぎたり、軟らかすぎたりしてフレキソ印刷に用いる適度なクッション性が得られない。ポリウレタン発泡体の密度を０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３、さらに望ましくは０．３〜０．６ｇ／ｃｍ３にすると、歪特性が向上し、適度なクッション性を長期間に亘って維持し、使用回数も増大する。
また、前記ポリウレタン発泡体は、独泡率６０％以下がよく、独泡率３０％以上６０％以下であることが特に好ましい。３０％未満であると使用可能であるが最適なクッション性とはいえず、６０％を超えると歪特性が低下し、繰り返しの使用に耐えないからである。独泡率が３０％以上６０％以下であると、歪特性が向上し、適度なクッション性を長期間に亘って付与することができる。
以下、この発明を詳細に説明するために実施例を挙げて説明する。
ポリエーテル系ポリオール１００部、末端水酸基含有シリコーン系整泡剤（ＳｉＯ％１６．２％）０．２部、メチレンジフェニルジイソシアネート ｉｎｄｅｘ１０６に適量のウレタン硬化用触媒と発泡剤を加え、ポリウレタン発泡体を得た。
ポリエーテル系ポリオール１００部、末端水酸基含有シリコーン系整泡剤（ＳｉＯ％１６．２％）０．５部、メチレンジフェニルジイソシアネート ｉｎｄｅｘ１０６に適量のウレタン硬化用触媒と発泡剤を加え、ポリウレタン発泡体を得た。この実施例２は実施例１の末端水酸基含有シリコーン系整泡剤を０．５部にしたものである。
ポリエーテル系ポリオール１００部、末端水酸基含有シリコーン系整泡剤（ＳｉＯ％１６．２％）１．０部、メチレンジフェニルジイソシアネート ｉｎｄｅｘ１０６に適量のウレタン硬化用触媒と発泡剤を加え、ポリウレタン発泡体を得た。この実施例３は実施例１の末端水酸基含有シリコーン系整泡剤を１．０部にしたものである。
比較例
比較例１として、ポリエーテル系ポリオール１００部、末端非反応性シリコーン系整泡剤（ＳｉＯ％１８．７％）０．２部、メチレンジフェニルジイソシアネート ｉｎｄｅｘ１０６に適量のウレタン硬化用触媒と発泡剤を加え、ポリウレタン発泡体を得た。この比較例１は、実施例１の整泡剤を末端アセチル基含有シリコーン整泡剤に変えたものである。
比較例２として、比較例１の整泡剤を０．５部にして実施例１と同様にポリウレタン発泡体を得た。
比較例３として、比較例１の整泡剤を１．０部にして実施例１と同様にポリウレタン発泡体を得た。
前記実施例１乃至３のポリウレタン発泡体と粘着剤との接着力および比較例１乃至３のポリウレタン発泡体と粘着剤との接着力を判定するために、次のようにして剥離力の測定をした。図５に示すようにポリウレタン発泡体２１を、スライド板２０に固定し、このポリウレタン発泡体２１に、フレキソ印刷用の粘着剤を５０μｍ厚に塗工したＰＥＴフィルム２３を粘着し、ＪＩＳ Ｚ０２３７ ９０°引き剥がし法による粘着力に準拠してＰＥＴフィルム２３とポリウレタン発泡体２１間の剥離力の測定を行った。その測定結果は表１の通りである。
Figure 0004640669
この表１の測定結果によれば、実施例１乃至３では、粘着剤は全てポリウレタン発泡体２１に粘着して転写し両者の接着力の強固であることを示したが、比較例１乃至３においては、全て粘着剤とポリウレタン発泡体２１との界面で界面破壊を生じ、両者の接着力の低さを示した。これにより整泡剤として反応性シリコーン整泡剤を使用して得たポリウレタン発泡体は、粘着剤との接着力が強固となることが理解できる。
また、反応性シリコーン発泡体のＳｉＯ％を変えて剥離力を測定したところ、図６に示すグラフ図の通りであった。この図６に示すグラフ図からＳｉＯ％が２５％を超えると剥離力（Ｎ／ｃｍ）が急激に低下する傾向にあり、ＳｉＯ％は整泡力を発揮する１０％〜２５％の範囲が好ましいことが理解できる。
次に、ポリエーテルポリオール１００部、末端水酸基含有シリコーン整泡剤（ＳｉＯ％：１６．２）２部、メチレンジフィニルジイソシアネートｉｎｄｅｘ１０６に適量のウレタン硬化用触媒と発泡剤（水）を調整して、密度・独泡率の異なるポリウレタン発泡体を得た。
得られたポリウレタン発泡体のうち、密度（ｇ／ｃｍ３）０．４５、独泡率（％）１６のものを実施例４とする。
得られたポリウレタン発泡体のうち、密度０．４５、独泡率３１のものを実施例５とする。
得られたポリウレタン発泡体のうち、密度０．４５、独泡率４６のものを実施例６とする。
得られたポリウレタン発泡体のうち、密度０．３２、独泡率３７のものを実施例７とする。
得られたポリウレタン発泡体のうち、密度０．５８、独泡率５９のものを実施例８とする。
比較例４
前記得られたポリウレタン発泡体のうち、密度（ｇ／ｃｍ３）０．４５、独泡率（％）６６のものを比較例４とする。
比較例５
前記得られたポリウレタン発泡体のうち、密度０．０８、独泡率０のものを比較例５とする。
前記実施例４〜８および比較例４〜５のポリウレタン発泡体の２５％圧縮残留歪（％）と復帰弾性圧縮率（％）を測定したところ表２の通りであった。
Figure 0004640669
この表２の測定結果によれば、比較例４のように独泡率が６０％を超えると２５％圧縮残留歪（％）が悪くなり、独泡率６０％以下が好ましいことを示している。また、実施例４および比較例５に示すよう独泡率が３０％未満でも使用可能であるが、適正なクッション性ではなく、最も好ましい範囲は、独泡率３０％以上６０％以下であることが理解できる。図７は前記測定結果における独泡率と２５％圧縮残留歪の関係を示すグラフ図である。この図７からも独泡率が６０％を超えると２５％圧縮残留歪が急激に増加する様子が理解できる。
次に、この発明のフレキソ印刷用クッション材の実施例を説明する。図１は、この発明のフレキソ印刷用クッション材を示す正面図である。このフレキソ印刷用クッション材は、反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体で形成されてなる基材１の片面に粘着剤層２が塗布され、この粘着剤層２が離型紙４で保護されて形成されている。使用に際しては、離型紙４を剥がし粘着剤層２で被着体に粘着する。
図２は、この発明のフレキソ印刷用クッション材の他例を示す正面図である。このフレキソ印刷用クッション材は、反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体で形成されてなる基材１の両面に粘着剤層２が設けられ、片面の粘着剤層２が離型紙４で保護されているものである。この離型紙４は両面の粘着剤層２を保護するように設けてもよい。しかし、シートは巻回して製造されているため、片面だけで両面の粘着剤層２が保護できるので、片面に設けるだけで充分であるし、両面に設けるのは高価となるし不経済でもある。使用に際しては離型紙４を剥がし、一方の粘着剤層２で印刷版に粘着し、他方の粘着剤層２で印刷シリンダに粘着する。
図３は、この発明のフレキソ印刷用クッション材の更に他例を示す正面図である。このフレキソ印刷用クッション材は、反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体で形成されてなる基材１の片面に粘着剤層２が設けられ、他面に補強フィルム３が基材１と一体成形されて設けられ、この補強フィルム３の他面に粘着剤層２が設けられ、この粘着剤層２が離型紙４で保護されたものである。使用に際しては、離型紙４を剥がし、一方の粘着剤層２で印刷版に粘着し、他方の粘着剤層２で印刷シリンダに粘着する。本例は補強フィルム３を具備するので、クッション材の不必要な伸びが防止できると共に、厚み精度が向上する。補強フィルム３としては、ＰＥＴフィルムを例示できる
図４は、この発明のフレキソ印刷用クッション材のまた更に他例を示す正面図である。このフレキソ印刷用クッション材は、補強フィルム３を基材１に粘着剤層２により粘着して設けたものであり、他は前記実施例１１と同様である。同一構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
そして、前記のようなフレキソ印刷用クッション材における粘着剤の粘着力は、基材１の厚さが０．３〜１ｍｍ程度の場合で１．５Ｎ／ｃｍ〜６Ｎ／ｃｍ、基材１の厚さが２ｍｍ程度の場合で１．５Ｎ／ｃｍ〜８Ｎ／ｃｍ、基材１の厚さが４ｍｍ程度の場合で１．５Ｎ／ｃｍ〜１１Ｎ／ｃｍほどが好ましい。ポリウレタン発泡体が厚いほどウレタンの反発力が強くなるため粘着力は高く必要になると考えられる。これ以下の粘着力だと印刷シリンダや印刷版に十分に固定できず、また、これ以上の粘着力だと印刷終了後印刷シリンダから印刷版を剥がす際、かなりの労力を要するだけでなく、テープ（補強フィルム）付クッション材が破れてしまうおそれがあるからである。
しかして、基材１は、反応性シリコーン整泡剤を用いて製造したポリウレタン発泡体で形成されているので、成形に十分なシリコーン系整泡剤を添加しても反応性基を持っているため、表面にシリコーン整泡剤がブリードアウトしてくることなく、ポリウレタン発泡体表面のシリコーンはごく少量となり、粘着剤層２との接着力が強固となる。このポリウレタン発泡体と粘着剤との接着力が強固となることは前記した通りである。従って、前記実施例９乃至１２に示すフレキソ印刷用クッション材を用いて印刷版を印刷シリンダに取付けると、被着体（印刷版および印刷シリンダ）から剥がす際、ポリウレタン発泡体(基材１)から粘着剤が剥がれることなく、被着体に粘着剤が残ることもない。しかも、この反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体(基材１)の密度および独泡率の範囲を前記した通りとすることによって、歪特性が向上し、適度なクッション性を長期間に亘って維持し、使用回数も増大することは前記した通りである。
なお、前記実施例はこの発明を制限するものではなく、この発明は要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が許容される。
この発明のフレキソ印刷用クッション材（実施例９）を示す正面図である。 この発明のフレキソ印刷用クッション材の他例（実施例１０）を示す正面図である。 この発明のフレキソ印刷用クッション材の更に他例（実施例１１）を示す正面図である。 この発明のフレキソ印刷用クッション材のまた更に他例（実施例１２）を示す正面図である。 剥離力の測定の様子を示す説明図である。 反応性シリコーン発泡体のＳｉＯ％を変えて剥離力を測定したグラフ図である。 独泡率を変えて２５％圧縮残留歪を測定した結果のグラフ図である。 従来例の一部を拡大して示す正面説明図である。
符号の説明
１ 基材(ポリウレタン発泡体)
２ 粘着剤層
３ 補強フィルム
４ 離型紙
２０ スライド板
２１ ポリウレタン発泡体
２２ 粘着剤
２３ ＰＥＴフィルム

Claims (5)

  1. ポリウレタン発泡体に接して粘着剤層が直接設けられているフレキソ印刷用クッション材であって、該ポリウレタン発泡体を反応性シリコーン整泡剤を用いて製造した独泡率３０〜６０％であるポリウレタン発泡体で形成することを特徴とするフレキソ印刷用クッション材。
  2. 反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなる前記ポリウレタン発泡体を基材とし、この基材の片面または両面に粘着剤層が設けられていることを特徴とする請求項１記載のフレキソ印刷用クッション材。
  3. 反応性シリコーン整泡剤を用いて製造されてなるポリウレタン発泡体を基材とし、この基材の片面に補強フィルムが基材と一体成形され、または粘着剤層を介して設けられていることを特徴とする請求項１記載のフレキソ印刷用クッション材。
  4. 前記ポリウレタン発泡体は、密度０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフレキソ印刷用クッション材。
  5. 前記フレキソ印刷用クッション材は、全光線透過率が５５％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフレキソ印刷用クッション材。
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