JPS59111893A - コレクタ薄膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高品質印刷物を得るのに最も好適な性質を有
した可撓性薄膜材料に関する。

可撓性薄膜コレクタを備えた装飾品用印刷装置は米国特
許出願第３３２，７２３号、第３３２，７２６号、第４
１９，４７１号等に記載されている。この種の装置に特
に有用な感圧性熱可塑性インキが米国特許出願第４１９
，１９６号に記載されている。

本発明は自然加硫性ゴムからなるシリコーン薄膜コレク
タを提供する。このシリコーン薄膜は、一つまたはそれ
以上の図柄部分の形に配した熱可塑性感圧性インキ配合
物と密着することによってこの配合物を受容または捕集
する。こうして捕集された図柄を、別の表面とこの薄膜
との機械的な密着によって、別の表面に沈着させてもよ
（・。薄膜の厚さは０２インチ（５，０８＋＋＋ｍ）乃
至０．０２インチ（０，５０８ｍｒｎ　）であってよ（
、少なくとも５ｏｐｓ　ｉ（３，５１５ｋｇ１　ｃｒ＆
　）の引張強度、少なくとも１５０％の伸び率、および
２０９乃至１２００．！７の表面粘着力を有するように
配合される。

本発明のコレクタ薄膜には自然加硫（ＲＴＶ）シリコー
ンが用いられる。この材料は、特にその硬化機構によっ
て一般的に２種類に分類される。例えば、付加硬化シリ
コーンとして知られる材料は、ビニル基と混合された時
にこれと反応する水素化シリコーン架橋剤を含む。触媒
としては白金化合物を用いる。硬化段階で揮発性副生物
が生じることはない。硬化は深い部分で均一に進行し、
熱により促進可能である。

縮合硬化シリコーンとして知られるもう一つの種類の材
料は、触媒としての錫石けん（ｓｔａｎｏｕｓ　５ｏａ
ｐ）の存在下におけるアルコキシ架橋剤とシラノール基
との縮合反応を示す。

反応が進行するにつれて、揮発性アルコール副生物が蒸
発する。

組成、硬化機構、充填剤および架橋化度合が如何に表面
エネルギーや表面粘着力に影響を及ぼすかについては完
全には判っていない。

表面エネルギーと粘着力はシリコーン材料の剥離性を示
す。縮合硬化シリコーンは、全般に表面粘着力が低いが
ら、剥離性が高い場合が多い。従って、縮合硬化シリコ
ーンは、しばしば多表面系における第一転写表面または
オフセット表面として用いられる。他方、付加硬化シリ
コーンは剥離性が低い場合が多く、全般に第二転写表面
、即ちコレクタとして用いられる。第一表面は、加熱さ
れたグラビア板からインキを受取って第二転写表面また
はコレクタに移す。硬化機構以外の配合因子も剥離性に
重要な影響を及はし、このように縮合タイプと付加タイ
プは重複した特性を示す。

所定のシリコーン配合物にジメチルシロキサン油を添加
することによって剥離性を高め得ることは知られている
。油の分子量によって決定される粘度はさほど重要では
ないが、高粘度の油を用いるとシリコーン表面がグリー
ス状になり汚染を生じ易いので通常は用いられない。油
量が増すにつれて剥離性は増し、即ち表面エネルギーは
減少する。油の好適な粘度範囲は約２０乃至１０００セ
ンチストロークスである。

ジュロメータ−値は油含有量が増すにつれて減少するが
、油のレベルが非常に高い場合には、材料の剥離特性が
それによって改良されてもジュロメータ−値に対する影
響によって相殺されてしまう。極めて高いジュロメータ
−値は好適な剥離性を得る妨げとなる。高ジュロメータ
−値のシリコーンは印刷表面に良好に適合しない。一方
、低ジュロメータ−値のシリコーンでは、充分な転写圧
力を与えるのが困難になる。これらの理由から、ジュロ
メータ−値は、ショアー・インストルメント・アンド・
マニファクチュアリング・カンパニー製のショアＯＯジ
ュロメーターゲージで測定して全般に約３０乃至９０ポ
イントの範囲内の値に保たれる。ジュロメータ−値の最
も好適な使用範囲は５０乃至７５ポイントである。コレ
クター薄膜としては、この油は約Ｏ乃至５０％のシリコ
ーン配合物を含むことができる。ダウ・コーニング・シ
ラスチックＬから配合した代表的な薄膜に対して好適な
油含有量は約３０乃至５０重量部である。

表■に示されるように、シリコーンの油含有量を増すと
、シラスチックＬの粘着力およびジュロメータ−特性が
減少する。一つの具体例では、４０　ｐｈｒをシリコー
ンに添加した（二つのショアー読取値を示す）。

表　　１ 油添加量　　粘着力　　　　　ジュロメータ−値（ｐｈ
ｒ）※　　　（ダラム）　　　ショアーＡショアーｏ。

０　　　　　５７９　　　　　　３５　　　　　７８２
０　　　　　　　３３８ ４．０　　　　　２５０．　　−　　　１０　　　　　
６２６０　　　　　　　２０７ ８０　　　　　　　１６４ ※ｐｈｒ−ベース樹脂１００部当りの添加重量部薄膜は
、研磨した金型に室温−にて液体未加硫材料を注入する
ことによって製造できる。

しかる後、この材料を室温で硬化させ、または約２００
°Ｆ（約９１°Ｃ）までの温度でオーブン内で硬化させ
ることによって加熱促進させ、厚さ約０．０２インチ（
０，５０８ｍｍ）乃至０．２０インチ（５，０８ｍｒｎ
）の凝集体を形成する。材料は、１２００ダウ・コーニ
ング・プライマーを下塗した支持枠上に直接流延しても
よく、または金型から取出して支持枠（米国特許出願第
３３２，７２６号参照）にゼネラル・エレクトリックｒ
（ＴＶ−７００のようなシリコーン接着剤で接着しても
よく、または支持枠に機械的に付着させてもよい。支持
枠は一般に、中心部に直径３インチ（７，６２ｃｘ　）
乃至２４インチ（６０，９６ｃｎ′Ｌ）の円形孔を有し
た金属材料である。薄膜はこの円形孔をおおうように形
成または成形される。枠だ取付けた後に、薄膜をその元
のサイズの約２５％位まで延伸してもよい。

コレクタ印刷工程では、一連のオフセット印刷部によっ
て印刷する際に薄膜を支持体または裏部材に対して真空
により支持する。コレクタ薄膜表面に印刷物が完全に形
成された後に、支持体を除去し、シリコーンパッドを支
持枠内の孔を通して動かして薄膜の裏側（非印刷側）に
当て、装飾すべき物品の表面に対して薄膜を押し当てる
。薄膜と装飾品表面との接触によって、装飾は薄膜から
装飾品表面に転写される。

薄膜の厚さは約０．０２０インチ（０，５０８龍）乃至
０２００インチ（５，０８ｍｍ）であるのがよい。下限
は、最小許容機械的強度を与える最小厚である。上限は
、最大許容形状適合性を与える最大厚である。例えば、
薄膜から装飾品への完全な転写を実現するには密着させ
る必要がある。装飾品の輪郭が比較的急激に変化してい
る場合には、０２００インチ（５，０８ｍｍ）より厚い
薄膜であれば剛性が強すぎて、薄膜と装飾品との間に空
気が閉込められるのを防ぐように薄膜を装飾品に適合さ
せることができない（米国特許出願第３　：３２，７２
３号参照）。

この閉込められた空気は、密着を妨げる。薄膜の好適な
厚さは０．０３０インチ（０，７６２ｍｍ　）乃至Ｑ、
０９０インチ（２，２８６ｚｍ　）であると思われる。

引張強度と伸び率はＡＳＴＭ　　Ｄ−４１２に従って測
定した。引張強度と伸び率の好適な最小値は各々５０　
ｐｓｉ　（３，５１５ｋｇ’／　ｃｒｉ　）および１５
０％である。

シリコーン薄膜コレクタの最も重要な性質は剥離特性で
ある。インキ受容体とインキ供与体の両方として作用す
るためには、コレクタ薄膜はある範囲内の剥離特性を有
しなげればならない。このような性質を定量するために
多くの試みがなされてきた。しかしこの試みの多（ば、
多種の転写シリコーンを区別する゛のに充分な感度を有
していない。表■およびＩＩＩに示されるように、ＲＴ
Ｖシリコーンの表面剥離特径を定量するための方法が見
い出された。この試験に好適な装置はニスティング・マ
シーンズ社（アミチビレ、ニューヨーク）製のモデル８
０−２ポリケン−プローブ・タック・テスターである。

この試験によれば、金属プローブをシリコーン表面との
接触から分離するのに必要な力を測定するグローブ粘着
力測定値が得られる。試験と観測剥離特性との相関関係
は良好である。この試験は他の試験と比較してシリコー
ンジュロメータ値による影響がはるかた少ない。全般に
、粘着力値が高くなるにつれて米国特許出願第４１９．
１．９６号に記載される種類の感圧性インキに対するシ
リコーンの親和性は高い。表Ｈに試験因子をまとめて示
す。

表　　■ シリコ〜ン表面粘着力※測定用のポリケン・グローブ・
タック会テストの因子 図　　子　　　　　　　　　　　　設　　定滞留時間　
　　　　　　　１秒 分離速度　　　　　　　　１　ｃｍ　／秒グローブ表面
積　　　　　１９６ｄ 温　　　度　　　　　　　　　　　　２　０　’Ｃ相対
湿度　　　　　　　　４０％ 荷　　　重　　　　　　　　　　　　　１０１０．９ｍ
／ｆｆｌ※※※　粘着力は３試料に対する１ｏ測定値の
平均で示す。

試料は、硬化後に試験に先だって環境 制御室内で２４時間状態調節した。

※※　試料と試料ホルダーを含めて１０５０９ｍ／ｄ この試験によれば、多くの既知シリコーン材料が正しい
剥離性の順序で評価され、その試験精度が証明された。

このような正しい順序は実際の印刷を通じて証明されて
いる。例えば、インキが一表面から他の表面へ転写され
るためにはインキ転写部材の剥離特性は、インキおよび
転写部材を押し当てる次の表面の剥離特性よりも犬でな
げればならないことが知られている。従来は、剥離容易
性は表面エネルギーの減少と共に増すと理論づけられて
ソ・る。しかし、全てのシリコーンは比較的低い表面エ
ネルギーを有し、種々のシリコーンの間で剥離容易性は
表面粘着力測定値と相関関係を有することが判明した。

−表面から他表面への継続的転写については前記の米国
特許出願明細書に記載されている。表■に、市販ＲＴＶ
シリコーンの特性を示す。

表　　■ 市販Ｉ（ＴＶシリコーンの特性 ジュロメータ− 剥離性　シリコーン１　　硬化２Ｓ、Ｇ、３　　ショア
ーＡ高い　　ＤＣ３１１０Ｃ１，１７４４ ＧＥＲ，ＴＶ　　６０２　　Ｃ１，００２３ＧＥ　　Ｒ
ＴＶ　　１１　　　Ｃ１，１８４５ＳＷＳ　　Ｖ−５４
Ｃ１，１８４５ やや高い　ＲＴＶ　　５１１　　　　　Ｃ１，２０４３
ＳＷＳ　　０４４７８　　　Ｃ１，１４２５ＧＥ　　Ｒ
，ＴＶ　　７００　　Ｃ１，０６３１ＧＥ　　ＲＴＶ　
　４１　　　Ｃ１，３１４３ＳＷＳ　　８３３　　　　
　Ｃ１，５１４０やや低い　シラスチック　Ｅ　　　Ａ
　　　　１．１２　　　４２ＧＥ　　ＲＴＶ　　６１５
　　Ａ　　　　］、、０１　　　３７低い　　　シラス
チック　Ｌ　　　Ａ　　　　］、、２９　　　３６シラ
スチツク　Ｊ　　　Ａ　　　　１．２９　　　５０ＧＥ
　　ＲＴＶ　　６３０　　Ａ　　　　］、、２８　　　
６３表■ 一つづき− 引裂強度 剥離性　　シリコーン　　彊せ羽麹粘着力４（ｐｓｉ）
（ｋｇ／／ＣｒＡ）、高い　　　ＤＣ３１１０６８１２
４２０（１，４０６）ＧＥ　　Ｒ，ＴＶ　　６０２　７
０　　６２　　１０（０，７０３）ＧＢ　ｒ（ＴＶ　１
１　　　７４　　８３　　１５（１，０５４５）ＳＷＳ
　Ｖ−５４６８１０２１８（１，２６５４）やや高い　
　ＲＴＶ　　５１１　　　　６７　　１４３　　２５（
１，７５７５）ＳＷＳ　　０４４７８　　５２　　１５
９　　９０（６，３２７）ＧＥ　Ｉ（、ＴＶ　７００　
　５０　　１８７　１２５（８，７８７５）ＧＥ　ＲＴ
Ｖ　４１　　　７３　　１７２　　３０（２，１０９）
ＳＷＳ　　８３３　　　　６８　　１７０　　４０（２
，８１２）やや低い　　シラスチック　Ｅ　　　　６０
　　３１２　　９０（６，３２７）ＧＥ　Ｉ（ＴＶ　　
６１５　　５７　　４４４　　２５（１，７５７５）低
い　　　シラスチック　Ｌ　　　　４４　　５７９　　
６５（４，５６９５）シラスチック　Ｊ　　　　５０　
　５１４　　７０（４，９２１）ＧＥ　ＲＴＶ　　６３
０　　４６　　５３７　　８５（５，９７５５）表　　
■ 一つづき− 高い　　ＤＣ３１１０’　　　　３３０（２３，１９９
）　　　１５０ＧＥ　　ＲＴＶ　６０２　１００（７，
０３）　　　２０００Ｅ　　Ｒ，ＴＶ　　１１　　３５
０（２４，６０５）　　　１８０ＳＷＳ　　Ｖ−５４４
００（２８，１２）　　　　１５５やや高い　　ＲＴＶ
　　５１．１　　　　３５０（２４，６０５）　　　１
８０ＳＷＳ　　０４４７８　　６５０（４５，６９５）
　　　２７５ＧＥ　　ＲＴＶ　　７００　６００（４２
，１８）　　　　４００ＧＥＲ，ＴＶ　　４１　　５０
０（３５，１５）　　　　２００ＳＷＳ　　８３３　　
　　８００（５６，２４）　　　　１３０やや低い　　
シラスチック　Ｅ　　７００（４９，２１）　　　　４
０００Ｅ　　Ｒ，ＴＶ　６１．５　９００（６３，２７
）　　　　１５０低い　　　シラスチック　Ｌ　　　５
５０（３８，６６５）　　　３５０シラスチツク　Ｊ　
　　７５０（５２，７２５）　　　１７５ＧＥ　ＲＴＶ
　６３０　８００（５６，２４）　　　　４２０■　Ｄ
Ｃ：ダウ・コーニング社 （ミシランド、ＭＩ） ＳＷＳ：ＳＷＳシリコーン社 （アドリアン、ＭＩ） ＧＥ：ゼネラル・エレクトリック社 （ウォーターフォード、ＮＹ） ■　Ｃ：縮合硬化 Ａ：付加硬化 ■　Ｓ、Ｇ：比重 ■　ポリケン・グローブ・タンク・テスターでの測定値
（ダラム）。

１０１０ｇｍ／ｉ、　１秒間滞留、分離速度ＩＣ７ｒＬ
／秒、２０°Ｇ、４０　５０％相対湿度。

コレクタシリコーンが米国特許出願第 １７３，１２９号に記載の種類のダブルオフセン１（コ
レクタ）法において適正に作用するためには、コレクタ
シリコーンは第一オフセットシリコーン表面と印刷され
るべき物品または基体表面との間で中程度のインキ親和
性を示さなければならない。全般に、シリコーンは良好
な剥離特性を有し、殆んどのインキに対して低い親和性
を示す。しかし、コレクタシリコーンは、コレクタ上に
印刷する第一オフセットシリコーンよりも高いインキ親
和性を示すように選択されなげればならない。前記の試
験の面からみれば、このことは、コレクタシリコーンは
第一オフセット表面に用いられるシリコーンよりも高い
粘着力を有するように選択されなければならないことを
意味する。そうでなければコレクタ上への転写を行なう
ことができない。

前記のことは全てのインキについてあてはまる。しかし
、表面間の安定な転写を得るのに必要な第一オフセット
表面とコレクタ間の粘着力差の絶対値は、使用インキの
化学的性質に依存する。ある種のインキは、比較的小さ
な粘着力差の表面間で効果的に転写され得る。別の種類
のインキは、安定で完全なインキ転写を達成するのに大
きな粘着力差を必要とする。しかし、選択された粘着力
のシリコーンカ粘着力の低℃・別のシリコーンへインキ
を転写することはあり得ない。

実際の操作においては、剥離サイクルが繰返−されるに
つれてシリコーンの表面粘着力は増し、またはその剥離
特性は減少する。最後には、完全な転写が得られず従っ
てもはや印刷工程を実施できない点までシリコーンが劣
化してしまう。この時点で、シリコーン表面を取控えな
ければならない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）自然加硫性シリコーン材料で形成された材料からな
   り、図柄の形の熱可塑性感圧性インク配合物を、この図
   柄を有した表面との密着によって受容し、別表面との機
   械的密着によって別表面へ前記図柄を付着させるだめの
   コレクタ薄膜であり、この薄膜は０．０２インチ（０，
   ５０８龍）乃至０．２インチ（５，０８ｍｍ）の厚さを
   有し、そしてシリコーン材料に対して約ｔｏｓｏｇｍ／
   −の荷重で載せられたプローブから２０乃至１２００グ
   ラムの剥離特性を示すシリコーン材料からつくられ、こ
   こでこのプローブは約０１９６ｄの表面積を有し、滞留
   時間は約１秒であり、分離速度は約１ｃ７ｒＬ／秒であ
   り、温度は約２０℃であり、相対湿度は約４０％である
   ことを特徴とするコレクタ薄膜。 ２）前記材料がショアー００９ユロメーターゲージで測
   定して約５０乃至７５ポイントの硬度を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のシリコーン薄膜。 ３）前記シリコーン材料がシリコーン配合物の約５０％
   までの量のジメチルシロキサン油を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のシリコーン薄膜。 ４）前記シリコーンが約３０乃至約５０重量部の前記油
   を含むダウ・コーニング・シラスチックＬであることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載のソリコーン薄膜
   。 ５）前記油が２０乃至１０００センチストロークスの粘
   度を有することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   のシリコーン薄膜。 ６）前記薄膜の厚さが００３０インチ（０，７６２朋）
   乃至００９０インチ（２，２８６，扉）であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のシリコーン薄膜。 ７）前記薄膜が約２５％まで延伸されて℃・ることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載のシリコーン薄膜。 ８）前記シリコーン材料がＡＳＴＭ　　Ｄ−４１２に従
   って測定して少なくとも５０ＰＳＩ（３、自１５　ｋｌ
   ｉ’　／　ｃｒｒｉ　）の引張強度および少なくとも１
   ５０％の伸び率を有するように配合されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のシリコーン薄膜。