JP4837767B2

JP4837767B2 - 印刷版の製造方法及び印刷版

Info

Publication number: JP4837767B2
Application number: JP2009215104A
Authority: JP
Inventors: 義一阿部
Original assignee: TOKUSYU ABE SEIHANJO CO., LTD.
Current assignee: TOKUSYU ABE SEIHANJO CO., LTD.
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: JP2011062904A

Description

本発明は、微細な画線を再現性良く印刷でき、印刷効率に優れた印刷版及びその製造方法に関する。

凸版印刷版は、インクを印刷版の凸部頂面に付着させ、これを紙などの被印刷体に転移させて印刷物を得る凸版印刷や、印刷版に付着したインクを、ブランケットロールなどの中間転写体に転写した後、紙などの被印刷体に転移させて印刷物を得る凸版オフセット印刷等に用いられている。

また、凹版印刷版は、グラビア印刷、パッド印刷、タンポ印刷等に使用されており、印刷版の凹部にインクを受容し、印刷版面をドクターブレードで擦って余分なインクを取り除き、その後、凹部にインクを受容したインクを紙などの被印刷体に転移させて印刷物を得ている。

しかしながら、インクの版離れが悪く、印刷版に付着させたインクの一部は、印刷版面から被印刷体へ転移せずそのまま残留してしまう。このため、これらのインク残留物によって印刷物の品質が損なわれる問題がある。

例えば、凸版印刷版を用いた印刷では、印刷版の凸部頂面に付着したインクが、凸部の端面に残留したり、非画線部である低位部や凹部にまで流れ込んでそのまま残留することがある。このため、印刷量が多くなると、印刷物の画線が太くなる傾向にある。また、凹版印刷版を用いた印刷では、印刷版の凹部に受容したインクの一部が、そのまま凹部に残留し、印刷量が多くなるに伴いインクの目詰まりが多くなって、印刷物の画線が細くなったり、被印刷体へのインク付着量が少なくなって、インク隠蔽性がある印刷物が得られなくなる傾向にある。

このように、印刷精度を高めるためには、印刷版を定期的に洗浄し、印刷版面に付着しているインク残留物を除去する必要がある。そこで、印刷版の印刷版面をフッ素系樹脂などの撥インク剤で処理してインクの版離れ性を高め、印刷版の洗浄頻度を低減する試みがなされている。

例えば、下記特許文献１には、凸版の非画線部に、有機フッ素化合物の被膜を形成した凸版を用いて印刷を行うことが開示されている。

また、下記特許文献２には、インキを受容すべき凹部に、フッ素系樹脂を含む撥インキ性層を設けたグラビア印刷版を用いて印刷を行うことが開示されている。

特開昭５１−４０２０６号公報特開２００３−８９２８１号公報

上記特許文献１，２に示されるように、印刷版の印刷版面を撥インク剤で処理することで、インクの版離れが良好となり、印刷版面にインクが残留し難くなる。

しかしながら、印刷版面を撥インク剤で処理することに伴い、撥インク剤によって形成される被膜（以下、撥インク層という）の膜厚の分だけ、画線が太くなったり、細くなったりする。すなわち、凸版印刷の場合においては、非画線部分となる凹部が撥インク層の厚み分だけ細くなるので、画線が太くなってしまう。また、凹版印刷の場合においては、インクを受容すべき凹部のサイズが撥インク層の分だけ小さくなるので、画線が小さくなったり、被印刷体へのインク付着量が低減してしまう。

したがって、本発明の目的は、微細な画線部からなる印刷パターンを再現性良く印刷でき、印刷効率に優れた印刷版を得ることができる印刷版の製造方法及び印刷版を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の印刷版の製造方法は、ベース基板上に樹脂層が形成された版材をエッチングして、所定パターンの凸部を形成した印刷版の印刷版面に、フッ素樹脂濃度０．０５〜０．４質量％、粘度０．３〜０．９ｍＰａ・ｓの撥インク剤を、５０〜２００ｇ／ｍ^２の塗布量で塗布し、該撥インク剤を乾燥硬化して、厚さ５〜３０ｎｍのフッ素樹脂膜を形成することを特徴とする。

本発明の印刷版の製造方法は、前記印刷版面をプライマ処理した後、前記撥インク剤を塗布することが好ましい。プライマ処理は、前記印刷面に、固形分濃度０．１〜１．０質量％のプライマを、塗工量１０〜１００ｇ／ｍ^２で塗布して処理することが好ましい。

本発明の印刷版の製造方法は、前記印刷版が凸版印刷版又は凹版印刷版であって、少なくとも該印刷版の凹状部に、前記撥インク剤を塗布することが好ましい。

また、本発明の印刷版は、ベース基板上に樹脂層が形成された版材をエッチングして、所定パターンの凸部を形成した印刷版であって、前記印刷版の印刷版面に、厚さ５〜３０ｎｍのフッ素樹脂膜が、プライマ層を介して形成されていることを特徴とする。
本発明の印刷版は、前記プライマ層の厚みが１．０μｍ以下であることが好ましい。

本発明によれば、撥インク剤として、フッ素樹脂濃度が０．０５〜０．４質量％である極めて低濃度の撥インク剤を用いて印刷版面を処理することにより、極めて薄いフッ素樹脂膜を、印刷版面に形成できる。また、この撥インク剤は、極めて粘度が低く、更にはレベリング性が良好なので、塗工作業性に優れ、均一な膜厚のフッ素樹脂膜を容易に形成できる。そして、フッ素樹脂膜の膜厚を薄くできることから、微細な画線部からなる印刷パターンを再現性良く印刷できる。更には、フッ素樹脂膜によって、インクの版離れ性が向上するので、印刷版の洗浄頻度を抑えることができ、印刷効率を向上できる。

本発明の印刷版の概略断面図である。

本発明の印刷版について、図１を用いて説明する。図１に示す印刷版は、凸版印刷版であって、ベース基板１上に、印刷物の画線部となる所定パターンの凸部が形成された樹脂層２が積層されている。そして、ベース基板１及び樹脂層２の表層がフッ素樹脂膜３で被覆されている。

ベース基板１の構成材料としては、特に限定はない。例えば、（１）鉄、銅、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム及びこれらの合金からなる金属材料、（２）ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、アセタール、エポキシ、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料、（３）ソーダライムガラス、石英ガラス等のガラスが挙げられる。これらを用途に応じて適宜選択できる。

樹脂層２の構成材料としては、特に限定はない。例えば、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドとメタアクリル酸エステルとの共重合体等が挙げられる。

フッ素樹脂膜３を構成するフッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシアルカン、エチレン-テトラフルオロエチレンコポリマー、パーフルオロエチレン−プロペンコポリマー、ポリビニリデンフルオライド、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー等が挙げられる。

フッ素樹脂膜３の膜厚は、５〜３０ｎｍが好ましく、１０〜２０ｎｍがより好ましい。フッ素樹脂膜３の膜厚が上記範囲内であれば、インクの版離れ性を高めつつ、微細な画線部からなる印刷パターンを再現性良く印刷できる。

次に、本発明の印刷版の製造方法について説明する。

まず、ベース基板上に樹脂層が形成された版材をエッチングして、所定パターンの凸部を形成する。エッチング方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、以下の（ａ）、（ｂ）の方法が一例として挙げられる。
（ａ）樹脂層上に、所定パターンのフォトレジスト層あるいはブラックレイヤー層を設け、これらをマスクとしてエッチングを行い、所定パターンの凸部を形成する方法。
（ｂ）樹脂層を、レーザ彫刻等の方法で所定パターンに掘削加工して所定パターンの凸部を形成する方法。

次に、所定パターンの凸部が形成された印刷版の印刷版面に、フッ素樹脂濃度０．０５〜０．４質量％の撥インク剤を塗工する。撥インク剤のフッ素樹脂濃度は、０．１〜０．２質量％がより好ましい。フッ素樹脂濃度が上記範囲であれば、塗工方法によらず、膜厚が５〜３０ｎｍ、好ましくは１０〜２０ｎｍのフッ素樹脂膜を、印刷版面に容易に形成できる。また、この撥インク剤は、フッ素樹脂濃度が極めて低いので、低粘度であり、塗工作業性に優れる。更にはレベリング性が良好なので、均一な膜厚が得られやすい。撥インク剤のフッ素樹脂濃度が高すぎる場合は、上記範囲となるように、ハイドロフルオロエーテルなどのフッ素系溶剤等で希釈して調整する。

撥インク剤に用いるフッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシアルカン、エチレン-テトラフルオロエチレンコポリマー、パーフルオロエチレン−プロペンコポリマー、ポリビニリデンフルオライド、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー等が好ましい。

撥インク剤の粘度は、０．３〜０．９ｍＰａ・ｓが好ましく、０．４〜０．８ｍＰａ・ｓがより好ましい。撥インク剤の粘度が上記範囲であれば、均一な膜厚でより薄膜のフッ素樹脂膜を印刷版面に形成し易い。なお、本発明において、粘度の値は、ＪＩＳＺ８８０３に準ずる液体の粘度測定方法で測定した値を意味する。

撥インク剤の塗布量は、５０〜２００ｇ／ｍ^２が好ましく、７０〜１５０ｇ／ｍ^２がより好ましい。撥インク剤の塗工量が上記範囲であれば、膜厚が５〜３０ｎｍ、好ましくは１０〜２０ｎｍのフッ素樹脂膜を形成し易い。

撥インク剤の塗工方法は、特に限定はなく、刷毛塗工、スプレー塗工、ディップ塗工、スピンコート等が挙げられる。なかでも、作業性の観点から、スプレー塗工、ディップ塗工が好ましい。

なお、ベース基板１や、樹脂層２の材質によっては、印刷版面に撥インク剤を塗工する前に、印刷版面をプライマ液等でプライマ処理することが好ましい場合がある。印刷版面をプライマ処理することで、印刷版面のベース基板１や樹脂層２と、フッ素樹脂膜３との密着性が向上し、印刷版面からフッ素樹脂膜が剥離し難くなる。ただし、プライマ処理によって形成されるプライマ層が厚膜であると、フッ素樹脂膜を薄膜化しても、微細な画線部からなる印刷パターンを印刷できなくなるので、プライマ層は、薄膜であることが必要であり、１．０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。このため、プライマ処理を行わなくても、印刷版面とフッ素樹脂膜との密着性が良好な場合は、プライマ処理を行わないことが好ましい。また、１．０μｍ以下のプライマ層を形成するには、固形分濃度０．１〜１．０質量％、より好ましくは０．３〜０．７質量％のプライマを用い、塗工量１０〜１００ｇ／ｍ^２、より好ましくは３０〜７０ｇ／ｍ^２で印刷版面を処理すればよい。

次に、印刷版面に塗工した撥インク剤を乾燥硬化させて、フッ素樹脂膜３を形成する。撥インク剤の乾燥硬化方法は、特に限定はなく、常温乾燥、加熱乾燥、温風乾燥、赤外線乾燥等が挙げられる。本発明において使用する撥インク剤は、フッ素樹脂濃度が極めて低く、また、この撥インク剤によって形成されるフッ素樹脂膜は極めて薄膜なので、常温であっても、短時間で乾燥硬化できる。このため、印刷版への熱的損傷を抑えるため、常温乾燥によって乾燥硬化することが好ましい。

このようにして得られる本発明の印刷版は、印刷版の凸部頂面２ａに付着したインクが、非画線部をなす凹部４に流れ込んでも、凹部４の表層は、撥インク性に優れるフッ素樹脂膜３で被覆されているので、インクの版離れ性が高く、インク詰まりの発生を抑制できる。このため、印刷版の洗浄頻度を低減でき、印刷効率を向上できる。また、このフッ素樹脂膜３は、極めて薄膜なので、微細な画線部からなる印刷パターンであっても、再現性良く印刷でき、印刷物の品質を向上できる。

なお、この実施形態では、印刷版面、すなわち、ベース基板１及び樹脂層２の全面にわたってフッ素樹脂膜３を形成したが、必ずしも印刷版面の全面に形成する必要はなく、少なくとも印刷版面の凹部４、すなわち、ベース基板１の外部への露出面と、凸部側壁２ｂとがフッ素樹脂膜３で被覆されていればよい。また、印刷版の凸部頂面２ａにフッ素樹脂膜３が形成されていても、フッ素樹脂膜３の膜厚は極めて薄いため、被印刷体やブランケットロール等との摩擦により印刷品質を安定化させるために行う初期運転時にほぼ剥離するので、凸部のインク付着性は良好であり、印刷性に及ぼす影響はない。

また、この実施形態の印刷版は凸版印刷版であるが、凹版印刷版の場合も同様にすることができる。すなわち、ベース基板上に積層された、印刷物の画線部となる所定パターンの凹部５が形成された樹脂層の表層を、上記撥インク剤で処理してフッ素樹脂膜３を形成する。凹部の表層が撥インク性に優れるフッ素樹脂膜３で被覆されることにより、インクの版離れ性が良好となり、繰り返し印刷を行ってもインク詰まりの発生を抑制できる。このため、印刷版の洗浄頻度を低減でき、印刷効率を向上できる。そして、フッ素樹脂膜３の膜厚が極めて薄いので、被着体へのインクの付着量を高めることができ、より微細な印刷パターンや濃淡のある印刷パターンを印刷できる。

（実施例）
ベース基板（鋼板）１上に、印刷物の画線部となる所定パターンの凸部が形成された樹脂層（ポリアミドとメタアクリル酸エステルとの共重合体）２が積層された凸版印刷版の表面に、撥インク剤（フッ素樹脂濃度０．２％、粘度０．５ｍＰａ・ｓ）を、１００ｇ／ｍ^２の塗工量でスプレー塗布した後、２５℃、２４時間の条件で乾燥して、撥インク剤で処理された印刷版を得た。この印刷版の印刷版面には、厚さ１０ｎｍのフッ素樹脂膜３が形成されていた。なお、フッ素樹脂膜３の膜厚は、ＩＳＯ１４５７７−１に準ずる押し込み試験方法で測定した。
次に、この撥インク剤で処理された印刷版を用いて、被印刷物（ポリエチレン）への印刷を行った。まず、印刷物の品質が安定する初期運転を行った。初期運転には約０．５分間（印刷回数３０回）要した。初期運転を行った後、被印刷物（ポリエチレン）への印刷を開始したところ、印刷物の品質を損なうことなく、２０００回以上の連続印刷が可能であった。

（比較例）
撥インク剤で処理されていない印刷版を用いて、実施例と同様に被印刷物（ポリエチレン）への印刷を行った。まず、印刷物の品質が安定する初期運転を行った。初期運転には約２分間（印刷回数１２０回）要した。初期運転を行った後、被印刷物（ポリエチレン）への印刷を開始したところ、５００回目で画線太り等が確認でき、印刷品質が許容レベル以下になったので、印刷版の洗浄を行った。

１：ベース基板
２：樹脂層
２ａ：凸部頂面
２ｂ：凸部側壁
３：フッ素樹脂膜
４：凹部

Claims

ベース基板上に樹脂層が形成された版材をエッチングして、所定パターンの凸部を形成した印刷版の印刷版面に、フッ素樹脂濃度０．０５〜０．４質量％、粘度０．３〜０．９ｍＰａ・ｓの撥インク剤を、５０〜２００ｇ／ｍ^２の塗布量で塗布し、該撥インク剤を乾燥硬化して、厚さ５〜３０ｎｍのフッ素樹脂膜を形成することを特徴とする印刷版の製造方法。
前記印刷版面をプライマ処理した後、前記撥インク剤を塗布する、請求項１に記載の印刷版の製造方法。
前記印刷面に、固形分濃度０．１〜１．０質量％のプライマを、塗工量１０〜１００ｇ／ｍ^２で塗布して、前記プライマ処理する、請求項２に記載の印刷版の製造方法。
前記印刷版が凸版印刷版又は凹版印刷版であって、少なくとも該印刷版の凹状部に、前記撥インク剤を塗布する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷版の製造方法。
ベース基板上に樹脂層が形成された版材をエッチングして、所定パターンの凸部を形成した印刷版であって、前記印刷版の印刷版面に、厚さ５〜３０ｎｍのフッ素樹脂膜が、プライマ層を介して形成されていることを特徴とする印刷板。
前記プライマ層の厚みが１．０μｍ以下である請求項５に記載の印刷版。