JP6005993B2

JP6005993B2 - オフセット印刷用ブランケットの加工方法及び該ブランケットの製造方法

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Publication number: JP6005993B2
Application number: JP2012114946A
Authority: JP
Inventors: 直子近藤; 棟田　明博; 明博棟田
Original assignee: Fujikura Rubber Ltd
Current assignee: Fujikura Composites Inc
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2032-05-18
Also published as: JP2013240907A

Description

本発明は、オフセット印刷用ブランケットの加工方法及び該ブランケットの製造方法に関し、詳しくは、オフセット印刷機に装着されるオフセット印刷用ブランケットの加工方法及び該ブランケットの製造方法に関する。

オフセット印刷は、オフセット印刷機により、版胴の画像部に付着されているインキを、ブランケットの表面（表面ゴム層）に一旦受理させてから被印刷物に転移させることにより印刷する方法である。

図１は、凹版を用いるオフセット印刷により、後述する本発明の実施形態にも適用される、ブランケットを用いて厚膜を形成する場合における微細パターンの形成状態を説明する図である。このように、凹版を用いるオフセット印刷は、例えば、次のようにして行う。即ち、図１において、まず、凹版１０に所定のパターンで形成された凹部１１にブレード２０でインキ１２ａを充填する（図１（ａ）参照）。次に、本発明のブランケットを装着したブランケット胴１３を回転移動させながら凹版１０上に圧着させて凹部１１内のインキ１２ａをブランケット胴１３上に転写する（図１（ｂ）参照）。続いて、このブランケット胴１３を被印刷物１４に圧着することにより、ブランケット胴１３上のインキ１２ａを被印刷物１４に転写させて微細パターンを形成する（図１（ｃ）参照）。

近時、このようなオフセット印刷法は、例えば、プリンテッドエレクトロニクス分野において、タッチパネル電極印刷や、離型フィルム上に製膜されたグリーンシートへの導電性インキ印刷などの印刷に用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

こうしたオフセット印刷に用いるブランケットとしては、特に溶剤吸収能や離型性が良好であるという観点から、シリコーンゴムからなる表面層を備えるシリコーンゴムブランケットが使用されている。

特開２００８−４９４９５号公報

しかしながら、このようなシリコーンゴムブランケットはその表面が鏡面状であり、且つインクに対する密着性（タック値）が大きいことから、印刷プロセスにおいて、被印刷物を巻き上げる不具合が頻発することがある。これに対して、例えば、研磨等によって表面を粗化することにより、ブランケット表面の密着性を低減させると、インキの受理性が低下してしまう。この結果、被印刷物の表面において、インキに均一な膜厚（インキ厚）を得ることが困難となる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、インキの受理性、被印刷物への転写性がともに良好であり、被印刷物の巻き上げがないオフセット印刷用ブランケットの加工方法及び該ブランケットの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係るオフセット印刷用ブランケットの加工方法は、シリコーンゴムを含有する表面層を有するオフセット印刷用ブランケットの加工方法であって、火炎に晒して熱処理を行うことにより、前記表面層の表面の少なくとも一部を二酸化ケイ素で被覆させることで、ＪＩＳＺ０２３７で規定されるプローブタック試験によるタック値を２００ｇｆ以下、且つ、メンディングテープに対するタック値を２５０ｇｆ以上とする、ことを特徴とする。

本発明の第２の観点に係るオフセット印刷用ブランケットの加工方法は、シリコーンゴムを含有する表面層を有するオフセット印刷用ブランケットの加工方法であって、シラン化合物を蒸気として含む火炎に晒して熱処理を行うことにより、前記表面層の表面の少なくとも一部を二酸化ケイ素で被覆させることで、ＪＩＳＺ０２３７で規定されるプローブタック試験によるタック値を２００ｇｆ以下、且つ、メンディングテープに対するタック値を２５０ｇｆ以上とする、ことを特徴とする。

前記火炎において、プロパンガス：空気：テトラメチルシラン、テトラメトキシシラン及びそれらの混合物を含むガスであるイトロガス（登録商標）の比率を、２〜１０：１３０〜１８０：０〜１０の範囲とすることが好ましい。

前記火炎を放出するバーナーと前記ブランケットとの離間距離を２０〜１００ｍｍとし、バーナー速度を２０〜６０ｍ／分とすることが好ましい。

本発明の第３の観点に係るオフセット印刷用ブランケットの製造方法は、本発明の第１又は２の観点に係るオフセット印刷用ブランケットの加工方法を含むことを特徴とする。

本発明によれば、インキの受理性、被印刷物への転写性がともに良好であり、被印刷物の巻き上げがないオフセット印刷用ブランケットを提供することができる。

（ａ）〜（ｃ）は、凹版（版銅）からインキがブランケットに転写される状態を説明する模式図であり、（ａ）はインキの充填、（ｂ）はインキの受理、（ｃ）はインキの転写をそれぞれ示す。本発明の実施形態に係るブランケットの層構成の一例を示す断面図である。凹版からブランケットにインキが受理される状態、および被印刷物へインキが転写される状態を説明する説明図である。比較例２（未処理品）のブランケットの表面層についての走査型プローブ顕微鏡（ScanningProbe Microscopy；ＳＰＭ）による三次元解析像である。実施例３（フレーム処理品）のブランケットの表面層についての走査型プローブ顕微鏡による三次元解析像である。実施例１（イトロ処理品）のブランケットの表面層についての走査型プローブ顕微鏡による三次元解析像である。（ｂ）は、実施例１のブランケットによって印刷された、インキの受理性及び転写性がともに良好なインキの転写状態を示す被印刷物の表面写真を示し、（ａ）は、比較例２のブランケットによって印刷された、インキの転写性はよいが、受理性が不良であるインキの転写状態を示す被印刷物の表面写真を示す。

本発明者らは、シリコーンゴム製のブランケットの表面加工を行うにあたり、シラン化合物を蒸気として含む火炎に晒して所定条件の下で熱処理を行うことにより、シリコーンゴム層（表面層）の表面の一部が二酸化ケイ素で被覆されるとともに、所定の物性値が得られることで、上述したような問題が解消され、インキの受理性、被印刷物への転写性がともに良好であり、かつ、被印刷物の巻き上げがないブランケットを開発するに至った。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る、オフセット印刷用ブランケット、該ブランケットの加工方法、及び、該ブランケットの加工方法を含むブランケットの製造方法について説明する。

＜実施形態＞
本実施形態に係るオフセット印刷用ブランケットは、シリコーンゴム製のブランケットの表面への二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の被覆の状態を、処理条件によって制御することによって、ブランケットにおいて、インキの受理性を向上させつつ、良好な転写性を確保しながら、印刷時における被印刷物の付着性を低減させうる特性を得た点に特徴がある。

また、本実施形態に係るオフセット印刷用ブランケットの加工方法及び製造方法は、シリコーンゴムからなる表面層を有するオフセット印刷用ブランケットの加工方法であって、ブランケットの表面層をシラン化合物を蒸気として含む火炎に晒す熱処理を、以下に示すような所定条件の下で行い、当該表面層の表面の少なくとも一部を二酸化ケイ素で被覆する。そして、ＪＩＳ
Ｚ０２３７で規定されるプローブタック試験によるタック値を２００ｇｆ以下、かつ、メンディングテープに対するタック値を２５０ｇｆ以上とすることで、上述した問題点を解消するものである。

以下の記載において、「イトロガス」とは、例えば、表面改質剤としてテトラメチルシラン１．０×１０^−４モル％とテトラメトキシシラン１．０×１０^−５モル％を含む空気混合圧縮ガスが使用できる。ここで、テトラメチルシラン及びテトラメトキシシランのモル％は、イトロガスの全体量を１００モル％としたものである。なお、イトロガスとしてはこの組成以外のものも使用することができる。

なお、この「イトロガス」を用いた表面処理（イトロ処理）では、以下の式１で示す化学反応が生じる。
シラン化合物（有機ケイ素：Ｓｉ−Ｏ）＋Ｏ_２（酸素、空気）＋ＬＰＧ（液化石油ガス）⇒ＳｉＯ_２＋Ｈ_２Ｏ（水蒸気）＋ＣＯ_２（二酸化炭素）・・・（式１）

また、「プローブタック試験によるタック値」は、ＪＩＳＺ０２３７で規定されるものであり、以下の方法で測定されるものである。
即ち、試験片（幅＝約２５ｍｍ、長さ＝約２５ｍｍ）をプローブタック試験装置に取付け、シリコーンゴム層にプローブを、一定荷重をかけながら一定時間接触させた後、プローブをシリコーンゴム層から垂直方向に引き剥がすために要する力を求め、これをプローブタック値とする。ここでプローブには、ステンレスＳＵＳ製の円柱プローブ（直径＝５ｍｍ）を用い、接触速度（引き剥がし速度）を毎秒１０ｍｍ、接触荷重を０．９８Ｎ／ｃｍ^２、接触時間は１秒とする。

また、「メンディングテープに対するタック値」は、メンディングテープとして、住友スリーエム社製、商品名（型番）：メンディングテープＣＭ１５−ＤＣを使用し、以下の方法で測定されるものである。
即ち、試験片（幅＝約２５ｍｍ、長さ＝約２５ｍｍ）をプローブタック試験装置に取付け、シリコーンゴム層に上記メンディングテープを、一定荷重をかけながら一定時間接触させた後、プローブをシリコーンゴム層から垂直方向に引き剥がすために要する力を求め、これをプローブタック値とする。ここでは、接触速度（引き剥がし速度）を毎秒１０ｍｍ、接触荷重を０．９８Ｎ／ｃｍ^２、接触時間は１秒とする。

（ブランケットの加工方法）
本実施形態に係る、表面処理が施されるシリコーンゴムとしては、例えば、過酸化物架橋型のシリコーンゴムや、付加架橋型のシリコーンゴムが使用できる。

また、火炎中に蒸気として含ませるシラン化合物としては、例えば、テトラメチルシラン、テトラメトキシシラン及びそれらの混合物が使用できる。

また、熱処理には、ガスを用いずに、火炎（フレーム）のみでも処理可能である。その他、火炎とともにシラン化合物を含むイトロガスを使用する場合には、プロパンガス：空気：イトロガス（登録商標）の比率が、２〜１０：１３０〜１８０：０〜１０の範囲とした火炎を使用することが好ましい。この範囲の上限値を外れると、シリカ等の堆積物が層状に形成されることがあるからである。

また、火炎を放出するバーナーと、シリコーンゴムブランケットとの距離を２０〜１００ｍｍとし、バーナー速度を２０〜６０ｍ／分とすることが好ましい。この範囲の下限値を外れると、燃焼してしまうことがあり、上限値を外れると、熱処理が不十分となるために、所望する表面加工が実現されないことがあるからである。

また、シリコーンゴム層（表面層）の表面における二酸化ケイ素の被覆の状態は、部分的にシリコーンゴム層の表面を覆っていることが好ましい。詳しくは、シリコーンゴム層の表面に二酸化ケイ素が点在し、部分的に覆っていることが好ましい。例えば、図４Ｂ（実施例３）、図４Ｃ（実施例１）に示すような表面状態が望ましい。対比として、図４Ａ（比較例２）に、表面処理を行う前のシリコーンゴム層の表面状態を示す。

（ブランケットの製造方法）
図２を参照して本実施形態における、ブランケットの製造方法を示す。本実施形態において、ベースとなるシリコーンゴムブランケット１２は、ＰＥＴ等からなる基材３４上に、シリコーンゴム層３２が積層された２層構成のものである。このような構成からなるシリコーンゴムブランケット１２は、例えば、以下のようにして製造することができる。

まず、ＰＥＴフィルム、ＰＰＳフィルム及びＰＥＮフィルムなどからなる群から選ばれる樹脂フィルムからなる基材３４の表面に付加架橋型シリコーンゴムを製膜し、次いで両者を加硫接着することにより、シリコーンゴムブランケット１２が得られる。
ここで、基材３４の表面に製膜される未架橋のシリコーンゴムは、過酸化物架橋型のシリコーンゴムであっても、付加架橋型のシリコーンゴムであってもよい。

以上の製造方法によって得られたシリコーンゴムブランケット１２に対して、上記（ブランケットの加工方法）に示したような表面処理を行うことで、図３に示すように、凹版１０からシリコーンゴムブランケット１２にインキ１２ａが受理された後、被印刷物２２に転写する際、シリコーンゴムブランケット１２の表面張力が小さいため、インキの分断のない良好な転写状態が実現される。一方、図３に示すように、本実施形態に係るブランケットの加工方法を行わず、シリコーンゴムブランケット１２の表面張力が大きい場合には、インキの分断が生じ、転写状態が不良となってしまう。

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。なお、本発明の技術的範囲が下記する実施形態に限定されないことは勿論である。以下、適宜に図１及び図２を参照して説明する。

[実施例]
＜実施例１＞
まず、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された直鎖状のビニル基含有ジメチルポリシロキサン（信越化学工業株式会社製、商品名：ＫＥ−１９３５−Ａ）からなる主剤と、分岐構造を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（信越化学工業株式会社製、商品名：ＫＥ−１９３４−Ｂ）からなる硬化剤とを準備した。
続いて、これら主剤及び硬化剤を、当該主剤中のビニル基のモル数と、当該硬化剤中のＳｉＨ基のモル数とが等しくなる割合で混合した。

続いて、得られた混合液に白金族金属系触媒を添加し、トルエンに溶解して付加架橋型のシリコーンゴム組成物を調製した。
続いて、得られたシリコーンゴム組成物を、厚さ１２５μｍ、表面粗さ（Ｒａ）が０．５μｍのＰＥＴ（Polyethylene telephtalate）フィルムの表面に製膜した。

続いて、シリコーンゴム組成物を１４０℃で３分間加熱して付加架橋させた。これにより、上記ＰＥＴからなる樹脂フィルム（基材）３４上に、付加架橋したシリコーンゴム層（厚さ３５０μｍの表面層）３２が形成されたシリコーンゴムブランケット１２が得られた。

上述した方法によって得られたシリコーンゴムブランケット１２のシリコーンゴム層３２について、ケイ酸火炎処理装置（株式会社イトロ製、型番：ＩＴＳ-１）を用い、シラン化合物（ここでは、テトラメチルシランとテトラメトキシシランの混合物（イトロガスに含まれるもの）を使用した。）を蒸気として含む燃料ガスの火炎により表面処理し、本実施例のブランケット１２を作製した（図４Ｃ参照）。

ここでの表面処理の条件（以下、「処理条件」という。）は、プロパンガス：エアー：イトロガス混合比を６：１６０：１とし、被処理物であるシリコーンゴム表面との離間距離：２０〜４０ｍｍ、バーナー速度は３０ｍ／分とするとともに、処理回数としては２回行った。

＜実施例２＞
実施例１で使用したシリコーンゴムブランケット１２のシリコーンゴム層３２について、処理条件を処理回数１回のみとした以外は実施例１と同様にして表面処理を行うことで、実施例２のシリコーンゴムブランケット１２を作製した。

＜実施例３＞
実施例１で使用したシリコーンゴムブランケット１２のシリコーンゴム層３２について、処理条件を、イトロガスを使用せず火炎（フレーム）処理のみ、とした以外は実施例２と同様にして表面処理を行うことで、実施例３のシリコーンゴムブランケット１２を作製した（図４Ｂ参照）。

＜実施例４＞
実施例１で使用したシリコーンゴムブランケット１２のシリコーンゴム層３２について、処理条件を、被処理物であるシリコーンゴム表面との離間距離：１００ｍｍとした以外は、実施例３と同様にして表面処理を行うことで、実施例４のシリコーンゴムブランケット１２を作製した。

＜比較例１、２＞
実施例１で使用したシリコーンゴムブランケット１２のシリコーンゴム層３２について、処理条件を、被処理物であるシリコーンゴム表面との離間距離：１２０ｍｍとした以外は、実施例３と同様にして表面処理を行うことで、比較例１のシリコーンゴムブランケット１２を作製した。また、当該表面処理を行っていないものを比較例２とした（図４Ａ参照）。

［プローブタック試験によるタック値］
実施例１〜４、比較例１、２で作製したシリコーンゴムブランケット１２について、シリコーンゴム層（表面層）３２のプローブタック値を測定した。プローブタック値は、ＪＩＳ
Ｚ０２３７のプローブタック試験方法に基づいて測定した。

試験条件は、試験片（幅＝約２５ｍｍ、長さ＝約２５ｍｍ）をプローブタック試験装置に取付け、実施例１〜４及び比較例１、２で作製したシリコーンゴムブランケットのシリコーンゴム層３２にプローブを、一定荷重をかけながら一定時間接触させた後、プローブをシリコーンゴム層３２から垂直方向に引き剥がすために要する力を求め、これをプローブタック値とした。ここでプローブには、ステンレスＳＵＳ製の円柱プローブ（直径＝５ｍｍ）を用い、接触速度（引き剥がし速度）を毎秒１０ｍｍ、接触荷重を０．９８Ｎ／ｃｍ^２、接触時間は１秒とした。

［メンディングテープに対するタック値］
次いで、プローブとしてメンディングテープ（住友スリーエム社製、商品名（型番）：メンディングテープＣＭ１５−ＤＣ）の粘着部を用いた以外は、「プローブタック試験によるタック値」と同様にして、シリコーンゴムブランケット１２のシリコーンゴム層３２のタック値を測定した。

［インキの受理性、転写性、及び紙離れ性の評価］
上記実施例１〜４及び比較例１、２で得られたシリコーンゴムブランケット１２について、インキの受理性、転写性、及び被印刷物の巻き上げ性について評価を行った。インキは、ポリエステル樹脂と、溶剤としてのブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）と、銀粉末とを混合して調製したものを使用した。また、被印刷物は、グリーンシート（離型フィルムにアルミナなど誘電体を製膜したもの）を使用した。また、転写速度は５０ｍｍ／秒とした。

得られた結果を下表１に纏めて示す。

ここで、インキの受理性について、非常に良好（◎）とは、被印刷物１４へのインキの受理不良に起因する画像不良が全く認められない状態、良好（○）とは、インキの受理不良に起因する画像不良は認められたが、インキの受理性は、実用上許容できる範囲であった状態をそれぞれいい、不良（×）とは、被印刷物１４がインキを全く受理することができなかった状態をいう。

また、インキの転写性は、全ての実施例１〜４、比較例１、２について概ね良好（○）であった。即ち、インキの凹版１０（版銅）からシリコーンゴムブランケット１２への転写性はほぼ完全に行われた。ただし、インキの転写性は、比較例２から実施例１に移行するに従って、僅かずつ不良となっていく傾向がみられた。

また、被印刷物の巻き上げ性は、インキの受理性が悪くなるに従って、不良になる傾向がみられた。この被印刷物の巻き上げは、シリコーン製のブランケットが本来備えている被印刷物との高い密着性によって生じるものである。

以上の結果から、プローブタック試験によるタック値が２００ｇｆ以下のとき、ブランケットの被印刷物の巻き上げが解消したことを確認した。また、メンディングテープに対するタック値が２５０ｇｆ以上、好ましくは４００ｇｆ以上のときには、インクの受理性及び転写性が高いレベルで両立したことを確認した。

〔参考実験１〕
実施例１（イトロ処理品）及び比較例２（未処理品）について、得られたシリコーンゴム層（表面層）３２上にペーストに汎用されるブチルカルビトールアセテート（以下、「ＢＣＡ」という。）を用いて、静的接触角を測定した。溶媒には、ペーストに汎用されるブチルカルビトールアセテート（以下、「ＢＣＡ」と略記する。）を使用した。

得られた結果を下表２に纏めて示す。

以上の結果から、実施例１において、ＢＣＡに対する密着性が飛躍的に向上したことが判る。これより、ブランケットのインキの受理性が大きく向上したことが確認できた。

〔参考実験２〕
実施例１及び比較例２で使用したシリコーンゴムブランケット１２を用いてガラス基板に所定の画線を印刷した。ここで、インキは銀ペーストを用い、画線パターンについては、印刷版設計値がそれぞれ線幅７５μｍ、線幅１００μｍのストライプパターン、及びパッドパターンとして、被印刷物の被印刷物上のインキの転写状態の良否を判断した。さらに、画線内におけるピンホール欠陥の発生の有無を調べた。

図５（ｂ）に、実施例１についての、被印刷物上のインキの転写状態（画線パターン）を図５（ａ）に、比較例２について、被印刷物上のインキの転写状態（画線パターン）を示す。

図５（ｂ）に示すように、実施例１（イトロ処理品）については、良好な画線形状（ストライプパターン及びパッドパターン）が得られるとともに、ピンホールなどの発生は観察されなかった。一方、図５（ａ）に示すように、比較例２（未処理品）については、やや不良な画線形状（ストライプパターン及びパッドパターン）と共にピンホールなどの発生も僅かに観察された。

また、参考実験２においては、比較例２（未処理品）においては印刷時の被印刷物の巻き上げが生じたが、実施例１においては被印刷物の巻き上げは生じなかった。

１０凹版
１１凹部
１２シリコーンゴムブランケット（ブランケット）
１２ａインキ
１３ブランケット胴
１４被印刷物
２０ブレード
３２シリコーンゴム層
３４基材

Claims

シリコーンゴムを含有する表面層を有するオフセット印刷用ブランケットの加工方法であって、火炎に晒して熱処理を行うことにより、前記表面層の表面の少なくとも一部を二酸化ケイ素で被覆させることで、ＪＩＳＺ０２３７で規定されるプローブタック試験によるタック値を２００ｇｆ以下、且つ、メンディングテープに対するタック値を２５０ｇｆ以上とする、ことを特徴とするオフセット印刷用ブランケットの加工方法。
シリコーンゴムを含有する表面層を有するオフセット印刷用ブランケットの加工方法であって、シラン化合物を蒸気として含む火炎に晒して熱処理を行うことにより、前記表面層の表面の少なくとも一部を二酸化ケイ素で被覆させることで、ＪＩＳＺ０２３７で規定されるプローブタック試験によるタック値を２００ｇｆ以下、且つ、メンディングテープに対するタック値を２５０ｇｆ以上とする、ことを特徴とするオフセット印刷用ブランケットの加工方法。
前記火炎において、プロパンガス：空気：テトラメチルシラン、テトラメトキシシラン及びそれらの混合物を含むガスであるイトロガス（登録商標）の比率を、２〜１０：１３０〜１８０：０〜１０の範囲とすることを特徴とする請求項１に記載のオフセット印刷用ブランケットの加工方法。
前記火炎を放出するバーナーと前記ブランケットとの離間距離を２０〜１００ｍｍとし、バーナー速度を２０〜６０ｍ／分とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオフセット印刷用ブランケットの加工方法。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のオフセット印刷用ブランケットの加工方法を含むことを特徴とするオフセット印刷用ブランケットの製造方法。