JP5894004B2 - スクリーン製版用マスター - Google Patents

Description

本発明は、デジタルスクリーン製版機用の原紙に好適なスクリーン製版用マスターに関するものである。

一般に、スクリーン印刷は、枠に張られた紗に感光性の樹脂乳剤をコーティングし、このコーティングの非画像部に紫外線等を露光させて樹脂乳剤を硬化させ、非硬化部分を洗い流すことで、画像部が穿孔された原版を作製するものである（特許文献１）。この方法では、精度の高い原版を作製することができるが、非常に手間がかかるという問題がある。

そこで、紗に感熱性の熱可塑性樹脂フィルムが積層されてなる感熱孔版原紙を用い、孔版印刷の製版原理を使用して簡便にスクリーン版を作製する方法が従来から提案されている。紗に熱可塑性樹脂フィルムを積層する方法として、溶剤に接着剤を溶解させ、積層後溶剤を蒸発乾燥させるウェットラミネート方式と、溶剤を使用せずにＵＶ硬化や湿気硬化の接着剤で積層させるドライラミネート方式が知られている。しかし、いずれの方式も耐溶剤性に乏しく、印刷する素材やインクによっては、版の消耗が激しく経済的でなかったり、品質に不安があったりという問題がある。

特許文献２には、紗に感熱性の熱可塑性樹脂フィルムが積層されてなる感熱孔版原紙をサーマルヘッドで加熱穿孔し、これを紗枠に張ってスクリーン印刷原版として用いることが記載されている。特許文献２で用いられている紗は、経糸と緯糸が編み込んだ状態であるため、高テンションをかけたときに紗にゆるみが生じて、印刷時に版離れ等が悪かったり、スキージ操作の際に紗がのばされて印刷位置精度が出ないという問題がある。

特許文献３には、多孔性支持体（紗）が、低融点成分と高融点成分からなる鞘芯型またはサイド−バイ−サイド型複合繊維であって、低融点成分が熱可塑性樹脂フィルムと親和性を有する成分で構成された繊維を全部または一部に有するスクリーンからなり、多孔性支持体が低融点成分を介して熱可塑性樹脂フィルムと接合している感熱孔版原紙が記載されている。

特開平７−２１４７４６号公報 特開平１０−２９１２９０号公報 特開平６−２８６３５４号公報

一般に、紗の製造過程では、織り工程の後に、密度等を所望の値に整えるヒートセット工程（熱加工工程）が入るが、このヒートセット工程で紗の融着度を高めすぎると、紗のしなやかさが失われるため、紗をロール状に巻き取るときに紗にしわが生じたり、しわが原因で疵が生じる等の問題が生じることがある。紗にしわが入った状態で熱可塑性樹脂フィルムと接合すると、スクリーン製版用マスターを均一な状態で作製することができず、精度の高い印刷を行うことができない。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、紗のしわの発生を抑制させるとともに、精度の高い印刷を行うことが可能なスクリーン製版用マスターを提供することを目的とするものである。

本発明のスクリーン製版用マスターは、表面の少なくとも１部が熱融着性成分で形成された鞘芯型またはサイド−バイ−サイド型の複合繊維を含有してなる紗と熱可塑性樹脂フィルムとが積層されたスクリーン製版用マスターにおいて、前記紗が経糸と緯糸により所定の大きさのメッシュを形成するように織られた後、熱加工されたものであって、前記紗の厚みが熱加工前の厚みに対して８０〜９０％の厚みであって、熱加工後の前記メッシュの開口率が３３％以上であることを特徴とするものである。

前記熱可塑性樹脂フィルムと積層された後の紗の厚みは、前記熱加工前の厚みに対して７５〜８２％の厚みであることが好ましい。
前記紗の熱収縮率は、１．３〜２．６％であることが好ましい。
前記マスター平滑度は、１．７〜３．６ｍｍであることが好ましい。

本発明のスクリーン製版用マスターは、表面の少なくとも１部が熱融着性成分で形成された鞘芯型またはサイド−バイ−サイド型の複合繊維を含有してなる紗と熱可塑性樹脂フィルムとが積層されたスクリーン製版用マスターにおいて、紗の厚みを熱加工前の厚みに対して８０〜９０％の厚みとし、熱加工後のメッシュの開口率を３３％以上とすることにより、従来の紗よりもしなやかさを維持することができ、紗の巻き取り時の加工性を向上させることが可能となる。そして、この紗とフィルムを積層したスクリーン製版用マスターによれば、印刷時における紗のゆるみを防止して精度の高い印刷を行うことができ、画像性を向上させることが可能となる。

本発明のスクリーン製版用マスターの概略模式断面図である。 本発明のスクリーン製版用マスターにおける紗の概略模式平面図である。 紗の熱加工前後の厚みを示す概略模式断面図である。 実施例１の熱加工後の紗の断面の光学顕微鏡写真である。 実施例１の熱加工後の紗の正面の電子顕微鏡写真である。 実施例１の熱加工後の紗の斜め上からの電子顕微鏡写真である。

以下、図面を用いて本発明のスクリーン製版用マスターを詳細に説明する。図１は本発明のスクリーン製版用マスターの概略模式断面図、図２は本発明のスクリーン製版用マスターにおける紗の概略模式平面図である。本発明のスクリーン製版用マスター１は、紗２と熱可塑性樹脂フィルム３とが積層されてなり、紗２は、表面の少なくとも１部が熱融着性成分で形成された鞘芯型またはサイド−バイ−サイド型の複合繊維を含有してなる。そして、紗２と熱可塑性樹脂フィルム３は紗２の熱融着性成分を介して接合している。

紗２は、図２に示すように経糸２１と緯糸２２により所定の大きさのメッシュを形成するように織られてなり、紗２は、経糸２１と緯糸２２により織られた後、熱加工されたものである。予め熱加工することにより、経糸２１と緯糸２２の交点が接着されて、熱可塑性樹脂フィルム３をラミネートするときの張力、あるいは印刷時に生じる張力等によって生ずるわずかな紗のゆるみを防止することができる。但し、紗のゆるみが全くないと、紗を高テンションで張ることができなくなるため、紗にはある程度のしなやかさが求められる。このため、この際の熱加工を、熱加工前後の紗の厚みと熱加工後のメッシュ開口率が所定範囲となるようにすることで、紗のゆるみとしなやかさを両立させることができ、紗をロール状に巻き取るときの紗のしわ発生を抑制することが可能となり、しわに起因する疵を防止することができる。従来は、紗のしわやしわによって誘発された疵のため長尺加工ができなかったが、本発明によれば、しわの発生を抑えることで１反の巻長が可能となる。

図３は紗の熱加工前後の厚みを示す概略模式断面図である。加熱することで繊維のシェル部分は溶解し経糸２１と緯糸２２は接着され、紗の厚みは小さくなる。熱加工後の紗２の厚みＰ_２は熱加工前の紗２´の厚みＰ_１の８０〜９０％の厚みであり、８５〜９０％の厚みであることが好ましい。熱加工後の紗２の厚みＰ_２が熱加工前の紗２´の厚みＰ_１の８０％未満の場合には、熱履歴が大きく、繊維の柔軟性が失われるため、紗のしなやかさが充分ではなく、紗にしわが生じやすい。一方で、熱加工後の紗２の厚みＰ_２が熱加工前の紗２´の厚みＰ_１の９０％よりも厚い場合には、経緯糸の接着点が小さく、接着力が弱く耐久性にも乏しいものとなる。加えて、スクリーン製版用マスターとした場合にマスターの表面性が悪く、インクの転移量が均一にならず、画像性が低下する。

また、紗の熱加工後のメッシュの開口率は３３％以上であり、３３〜５０％であることがより好ましく、さらには３３〜３５％であることが望ましい。メッシュの開口率が３３％未満の場合には、紗のしなやかさが充分ではないため、紗にしわが生じやすい。一方で、メッシュの開口率が５０％よりも大きくなると、熱加工後の紗２の厚みＰ_２にもよるが、インクが通過しやすくなってしまい画像性が悪くなりやすい。

メッシュの開口率は、紗２の経糸２１と緯糸２２の交わる部分の中心Ｎから横方向に経糸２１と緯糸２２の３交点分、縦方向に経糸２１と緯糸２２の２交点分を通る長方形（つまり６格子分、図２に示す点線で囲んだ部分）を切り出し、この部分の経糸２１と緯糸２２の部分（紗面積）と開口部分を切り分け、
［（長方形の面積−紗面積）／長方形の面積］×１００
により求めたものを意味する。

熱可塑性樹脂フィルム３と積層された後の紗２の厚みＰ_３は、紗２の熱加工前の厚みＰ_１の７５〜８２％の厚みであることが好ましく、７８〜８１％であることがより好ましい。紗２の厚みＰ_３が、紗２の熱加工前の厚みＰ_１の７５％未満の場合には、しわが発生しやすくなるため好ましくない。一方で、紗２の厚みＰ_３が、紗２の熱加工前の厚みＰ_１の８２％よりも厚い場合には、マスターの表面性が悪くなりやすく、インクの転移量にもばらつきが生じやすくなって画像性が低下するため好ましくない。

本発明で使用する紗は、表面の少なくとも１部が熱融着性成分で形成された鞘芯型またはサイド−バイ−サイド型複合繊維を含有してなるものである。鞘芯型複合繊維は、低融点成分からなる鞘部と高融点成分からなる芯部とからなる、いわゆるシェルコア繊維である。サイド−バイ−サイド型の複合繊維は、表面が低融点成分からなる部分と高融点成分からなる部分とから構成される繊維である。

何れの複合繊維においても、低融点成分が熱融着性成分に該当し、この低融点成分は熱可塑性樹脂フィルムと親和性を有する成分で構成される。熱可塑性樹脂フィルムと親和性を有する成分とは、熱可塑性樹脂フィルムと熱接着により充分な接合力を発揮し、容易に剥離しない成分をいう。低融点成分は、熱可塑性樹脂フィルムおよび高融点成分よりも軟化点または溶融温度が低ければよく、熱可塑性樹脂フィルムと同一種類の樹脂でもよい。この低融点成分の軟化点以上で、かつ熱可塑性樹脂フィルムおよび高融点成分の溶融温度よりも低い温度で圧着することにより、上記紗を熱可塑性樹脂フィルムと熱接着させることができる。

例えば、熱可塑性樹脂フィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルムを使用した場合には、低融点成分として上記フィルムより溶融温度の低い共重合ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレートの重合時にポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコール類、ジカルボン酸類、低分子量グリコール類などのモノマーや反応成分を共重合したものが好ましく用いられる。

複合繊維の高融点成分としては、紗と熱可塑性樹脂フィルムを貼り合わせる際の熱接着時に溶融しないものであれば特に制限はないが、インクとの親和性の低い樹脂成分を用いることが好ましく、例えばポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。

複合繊維中の低融点成分の含有割合は、熱接着により低融点成分が軟化または熱溶融して熱可塑性樹脂フィルムと接着し、その際の接着力が充分で、かつ変形または熱溶融によりスクリーンの孔が潰されない程度の量であればよく、通常は繊維断面積の５〜７０％、好ましくは２０〜５０％の範囲とされる。複合繊維の断面形状は円形でも変形断面であってもよい。

複合繊維は公知の複合用紡糸ノズルを用い、通常の溶融紡糸法により得られ、またこの複合繊維を全部または一部に用いて公知の織成方法で織成し、その後熱加工することにより、本発明に用いる紗を得ることができる。熱加工は、複合繊維の種類にもよるが、１６０〜２００℃で、１分間熱をかけることにより、熱加工前後の紗の厚みと熱加工後のメッシュ開口率を上記所定範囲とすることができる。

上記にように作製された紗の熱収縮率は１．３〜２．６％であることが好ましく、１．８〜２．６％であることがより好ましい。ここで、熱収縮率は１０ｃｍ×１０ｃｍの紗の試験片を１６０℃の温度雰囲気下で３０分間曝した前後における試験片の面積の変化率である。紗の熱収縮率が１．３％未満の場合、開口率が低すぎるため、インクが通過しにくくなり所望の画像が得られなくなるため好ましくない。一方、紗の熱収縮率が２．６％よりも大きくなると、開口率が高くなりすぎてしまい、インクが通過しすぎてしまうため所望の画像が得られなくなり好ましくない。

なお、紗は、複合繊維のみで構成されていてもよいが、繊維の一部、例えば経糸または緯糸のみに複合繊維を用いてもよい。複合繊維以外に用いる繊維としては、例えば上記した高融点成分のポリエステルからなる通常の繊維を用いることができる。

熱可塑性樹脂フィルムとしては、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンまたはその共重合体などからなる従来公知のフィルムが用いられるが、穿孔感度の点からはポリエステルフィルムが特に好ましい。熱可塑性樹脂フィルムに用いられるポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、エチレンテレフタレートとエチレンイソフタレートとの共重合体、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ヘキサメチレンテレフタレートと１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレートとの共重合体が挙げられる。

熱可塑性樹脂フィルムの厚さは、熱穿孔性、フィルム強度などの点から０．５〜８μｍの範囲が好ましい。０．５μｍ未満の場合、フィルム強度が低く取扱い時に破け易い。一方で、８μｍを越えると、紗中の熱融着繊維に熱が効率的に伝達せず、充分な接着強度を確保できない場合がある。

紗と熱可塑性樹脂フィルムとの熱接着は、例えば、アイロン、ニップロール等の熱圧着手段を用いて両者を熱接着することにより行うことができる。熱接着の温度および圧力は紗や熱可塑性樹脂フィルムの材質に応じて適宜決定される。例えば、低融点成分として共重合ポリエステルを用いたポリエステル複合糸からなる紗にポリエステルフィルムを貼り合わせたスクリーン製版用マスターの場合、１６０〜１６５℃に加熱した金属ロールとシリコーンゴムロールの間にニップ圧力１．８ｋｇ／ｃｍ² で５〜１０ｍ／分でラミネートすることにより、熱可塑性樹脂フィルムと積層された後の紗の厚みを上記所定範囲にすることができる。

上記のように作製されたスクリーン製版用マスターの平滑度は１．０〜５．０ｍｍであることが好ましく、２．０〜４．０ｍｍであることがより好ましい。平滑度が１．７ｍｍ未満の場合には、スクリーン製版用マスターが印刷ドラムの表面にへばり付きやすく、発生した気泡が逃げにくいため、マスターの着版シワが発生しやすくなり、印刷品位が低下しやすい。一方、平滑度が３．６ｍｍよりも大きくなると、スクリーン製版時のサーマルヘッドとの密着性が悪くなるため好ましくない。ここで、平滑度は、ＰＰＳ（PARKER PRINT SURF）でクランピング圧力４９０ｋＰａハードパッキンを用いて、スクリーン製版用マスターを熱可塑性樹脂フィルム側から測定した値を意味する。
以下、本発明のスクリーン製版用マスターを実施例を用いてさらに詳細に説明する。

（実施例および比較例）
低融点成分（共重合ポリエステル）と高融点成分（ホモポリエステル）を１０／９０の比率（質量比）で複合紡糸して得られた鞘芯構造のポリエステル複合繊維を経緯糸に用い、表１に示す熱加工条件で紗を作製した。作製した紗（厚み９０μｍ）と厚さ１．７μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムとを重ね合わせ、表１に示すラミネート条件で紗とフィルムを貼り合わせてスクリーン製版用マスターを作製した。

（紗の熱収縮率の測定）
上記で作製した紗を１０ｃｍ×１０ｃｍに切り取り、これを１６０℃雰囲気下、３０分間放置し、熱をかけた前後の面積の変化率を求めた。

（マスター平滑度の測定）
ＰＰＳ平滑度ＭＥＳＳＭＥＲ ＢＵＣＨＥＬ社製、ＰＡＲＫＥＲ ＰＲＩＮＴ−ＳＵＲＦＲＯＵＧＨＮＥＳＳ ＴＥＳＴＥＲ ＭＥ−９０を使用し、クランピング圧５００ｋＰａ、ハード・バッキングを使用して、マスターの熱可塑性フィルムにしわが入らないように熱可塑性フィルム側から押し当て、その平滑度を測定した。サンプルの任意の５箇所について測定を行い、５回の測定の平均値を求め、これをマスターの平滑度とした。

（評価）
（巻じわ）
上記で作製した紗のみを、直径３インチの巻芯に１００ｍ巻き取り、巻き取った紗の外観を目視により以下の基準で評価した。
Ａ…巻じわなし
Ｂ…巻じわはあるものの、製品性能には問題ないレベル
Ｃ…巻じわあり
製造条件、物性値とともに評価結果を表１に示す。また、実施例１の熱加工後の紗の断面の光学顕微鏡写真を図４に、紗の正面の電子顕微鏡写真を図５に、紗の斜め上からの電子顕微鏡写真を図６に示す。

表１に示すように、実施例のスクリーン製版用マスターは、紗の厚みが熱加工前の厚みに対して８０〜９０％の厚みであって、熱加工後のメッシュの開口率が３３％以上であるため、従来の紗よりもしなやかさを維持することができ、紗の巻じわが抑制され、紗の巻き取り時の加工性を向上させることができた。比較例１では、メッシュの開口率は３３％以上であるものの、熱工程前の厚みに対する熱工程後の紗の厚みが８０％未満であるため、紗の巻じわが生じた。一方、比較例２や３は熱工程前の厚みに対する熱工程後の紗の厚みが８０％以上であるものの、メッシュの開口率が低いために、やはり巻じわが生じた。

なお、本実施例では紗の原糸が９０μｍのものを使用しているが、糸径が変化しても熱加工後の紗の厚みが熱加工前の紗の厚みに対して８０％未満の場合には、熱履歴が大きく、繊維の柔軟性が失われ、９０％よりも厚い場合には、経緯糸の接着点が小さなるという傾向に変わりはない。従って、スクリーン製版用マスターにおいて、紗の厚みを熱加工前の厚みに対して８０〜９０％の厚みとし、熱加工後のメッシュの開口率を３３％以上とすることにより、従来の紗よりもしなやかさを維持することができ、紗の巻き取り時の加工性を向上させることが可能となる。そして、この紗とフィルムを積層したスクリーン製版用マスターによれば、印刷時における紗のゆるみを防止して精度の高い印刷を行うことができ、画像性を向上させることが可能となる。

１ スクリーン製版用マスター
２ 紗
３ 熱可塑性樹脂フィルム
２１ 経糸
２２ 緯糸

Claims (4)

1. 表面の少なくとも１部が熱融着性成分で形成された鞘芯型またはサイド−バイ−サイド型の複合繊維を含有してなる紗と熱可塑性樹脂フィルムとが積層されたスクリーン製版用マスターにおいて、前記紗が経糸と緯糸により所定の大きさのメッシュを形成するように織られた後、熱加工されたものであって、前記紗の厚みが熱加工前の厚みに対して８０〜９０％の厚みであって、熱加工後の前記メッシュの開口率が３３％以上であることを特徴とするスクリーン製版用マスター。
2. 前記熱可塑性樹脂フィルムと積層された後の紗の厚みが、前記熱加工前の厚みに対して７５〜８２％の厚みであることを特徴とする請求項１記載のスクリーン製版用マスター。
3. 前記紗の熱収縮率が、１．３〜２．６％であることを特徴とする請求項１または２記載のスクリーン製版用マスター。
4. 前記マスター平滑度が、１．７〜３．６ｍｍであることを特徴とする請求項１、２または３記載のスクリーン製版用マスター。