JP2692452B2 - 改良されたオフセット印刷用版材 - Google Patents

改良されたオフセット印刷用版材

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスルホン酸化合物がその
親水性表面層に配されているオフセット印刷用版材にお
いて、レーザー光及びサーマルプリントヘッド等による
製版時の画像形成性、印刷版の耐刷力及び印刷物の品質
等が改良された版材に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明者らは、先に特開昭60−523
92号公報において、高分子化合物のシートまたはフィ
ルムの表面がスルホン化されたオフセット印刷用版材を
提供した。また、特開昭63−249695号公報では
感光性または/及び感熱性のスルホン酸基をもった新規
なオフセット印刷用版材を提供した。前者の版材はフィ
ルムまたはシートの表面を適度にスルホン化することに
より製造されるもので、従来より汎用されているPS版
等と比較して極めて簡便な工程で製造することができる
という特長を有している。
【0003】また、後者は版材の表面に感光性または/
及び感熱性を有する親水性のスルホン酸基を形成させて
なる新規な版材であり、レーザー光等を用いて該表面を
走査させるだけで表面層に存在する該スルホン酸基の一
部または殆ど全部を消失させて画像部を形成させること
が可能であり、画像部を形成させるための煩雑な湿式の
処理工程を必要とする従来の版材と比較して製版工程が
極めて簡便なものとなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
版材はその表面に付与されているスルホン酸基の量(ス
ルホン化量)が交換当量にして5×10-5〜1×10-1
ミリ当量/cm2 の範囲内で形成されている場合において
も、しばしば耐刷力の小さいものが発生するという欠点
があった。また、非画像部に地汚れの発生するもの、ま
たは画像形成性が低いためレーザー光またはサーマルプ
リントヘッド等による製版においてしばしば掠れ等の画
像形成不良が発生するという欠点があり、高品質の印刷
用版材を安定に製造することが困難となるため、工業的
に大きな問題を有していた。
【0005】本発明者らは、かかる欠点を解決すべく鋭
意研究を重ねた結果、印刷用版材の非画像部を構成する
親水性層の数10オングストローム以下の表面層におけ
る親水性スルホン酸基の含有量が製版時の画像形成性、
印刷版の耐刷力及び印刷物の品質等に対して極めて密接
な関係を有することを見出して本発明に到達した。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は印刷用版
材の親水性層に含まれるスルホン酸基の量を、X線光電
子スペクトルによる測定法において、X線光電子スペク
トルにより同定される該スルホン酸化合物の構成元素に
対するイオウ元素の原子比(表面S濃度)が2.0〜
6.0%であるように設定することにより、製版時の画
像形成性、印刷版の耐刷力及び印刷物の品質等を共に満
足させ得るオフセット印刷用版材となることを見いだし
たものである。なお、表面S濃度は後述の式(1)(段
落番号0024)で算出する。
【0007】本発明において表面S濃度が2.0%以上
であることが必要であり、該濃度が2.0%未満のとき
は非画像部に地汚れが発生しやすくなるのみならず長時
間の印刷において親水性非画像部の印刷品質が低下して
耐刷力の低い版材となるため除かれる。一方、表面S濃
度が6.0%以下であることが必要であり、該濃度が
6.0%を越えるときはレーザー光またはサーマルプリ
ントヘッド等を用いた製版において画像部の形成性が低
下して掠れまたは画像形成不良が発生することがあるの
みならず長時間の印刷において画像部が変形して耐刷力
の低い版材となるため除かれる。
【0008】本発明のX線光電子スペクトルによる解析
法は、版材の表面にX線を照射することによって励起さ
れた原子から放出される光電子の運動エネルギーから構
成元素の同定とその化学結合の状態を解析するために汎
用されている一種の電子分光法である。この解析法を用
いることにより版面における数10オングストローム以
下の表面層に存在する構成元素が同定され、さらに各光
電子スペクトルの面積密度から主たる構成元素に対する
イオウ元素の原子比(表面S濃度)を測定することがで
きる。
【0009】本発明のオフセット印刷用版材においてそ
の表面層を構成するスルホン酸化合物は、例えば、ポリ
エステル系フィルムの表面にスルホン酸化合物を塗布す
る方法、またはポリアルキレン系樹脂よりなるフィルム
またはシートの表面を発煙硫酸等でスルホン化する方法
等を採用することができるが、一般に後者が優れた印刷
用版材を容易に製造する方法として工業的に適した方法
である。
【0010】更に、この版材の製造に用いることのでき
るポリアルキレン系樹脂は、例えば、低密度ポリエチレ
ン、一般にオクテンまたはブテン等との共重合反応を用
いて製造される線状の低密度ポリエチレン、高密度ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペ
ンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ−クロロトリフルオロエ
チレン等の外に共重合反応により側鎖にメチル、エチル
またはブチル等のアルキル基、ニトリル基、アミド基、
ヒドロキシル基、カルボキシル基、メトキシまたはエト
キシ等のアルコキシカルボニル基、ビニル基、及び塩素
等のハロゲン元素等の中から選ばれた1種または2種以
上の官能基を有する高分子化合物等の中から選ぶことが
できる。
【0011】本発明において用いられるフィルムまたは
シートは上記のポリアルキレン系樹脂を主材とした組成
物をTダイ法またはインフレーション法等の公知の方法
を用いて製造することができる。また、この樹脂組成物
は、該フィルムまたはシートは実用物性を著しく損なわ
ない範囲内で、炭酸カルシウム等のフィラーや安定剤等
の添加剤を用いることができる。更にまた、該フィルム
またはシートは他の基材、例えば、ガラスクロス、アル
ミニウム板等と貼り合わせ複合材として用いることがで
きる。
【0012】本発明においてポリアルキレン系樹脂を主
材としたフィルムまたはシートは発煙硫酸等の公知のス
ルホン化剤を用い、公知の方法にてスルホン化反応を行
うことができる。スルホン化反応の条件は、上記のポリ
アルキレン樹脂の中で選択された高分子化合物の特性に
より適当な反応条件がそれぞれ設定されるべきである
が、一般に比較的高濃度のスルホン化剤を用いて比較的
短時間のスルホン化反応を行うことが好ましい条件であ
る。特に、レーザー光またはサーマルプリントヘッド等
に感応性を有し、優れた画像形成性を示すオフセット印
刷用版材はガス状SO3 等のごとく酸化性の強いスルホ
ン化剤を用いることが好ましい。
【0013】また、版材の表面に付着したゴミ及びスル
ホン化反応における副生物等は画像形成性及び印刷物の
品質を低下させることがあるため表面処理剤を用いて除
去することができる。これらの処理剤として水、メタノ
ールまたはエタノール等のアルコール、界面活性剤の水
溶液、希釈された塩酸または硫酸等の酸性水溶液、水酸
化ナトリウムまたは水酸化カルシウム等の希釈されたア
ルカリ性水溶液等の外に安価で有効な処理剤として過酸
化水素または次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤の水溶液
があげられる。
【0014】
【実施例】以下実施例で本発明を具体的に説明する。 実施例1 撹拌装置及びガス導入管を装着した3ツ口フラスコの反
応容器にn−デカン100mlを入れ、乾燥した窒素ガス
雰囲気にて、外部から水冷にて反応温度をコントロール
した。一方、無水硫酸を入れたガス発生器を加熱しなが
ら、乾燥した窒素ガスを毎分1リッターの速度で導入す
ることにより得られる無水硫酸ガスと窒素ガスとの混合
気流を前記の反応容器に導入しながら45分間スルホン
化反応を行った。該反応終了後、減圧下に未反応の無水
硫酸ガスを系外に除去し、反応液を200mlの氷水に加
えて水層部を分液した。
【0015】次いで、この水層部を炭酸バリウムにて中
和し、濾過して得た水溶液を減圧下で約90mlに濃縮し
てスルホン酸化合物の水溶液を製造した。このスルホン
酸化合物の水溶液を噴霧してアルミ板の表面に均一に吹
き付け、室温にて自然乾燥した後、更に、60℃に加熱
しながら約10分間処理を行うことにより印刷用版材を
得た。尚、該版材の表面層におけるX線光電子スペクト
ルから求めた表面S濃度は3.0%であった。
【0016】このようにして得た印刷用版材の表面に紫
外線硬化インキ(東華色素KK製、ベストキュアFB−
WRO墨)を凸版校正機(バンダークック社製)を用い
て転写印刷し、水冷式3kW高圧水銀灯にて1mの距離で
3分間照射することにより硬化接着させてインキ画像部
を該親水性表面上に形成させた。このようにして作製し
た印刷版をオフセット印刷機(濱田印刷機社製、ハマダ
スター700CD)に取り付けて印刷を行ったところ優
れた印刷物が得られた。
【0017】実施例2 ポリビニルアルコール(ケン化度90%、試薬)55g
及びポリビニルスルホン酸ナトリウム(試薬)15gを
予め3,000mlの温水に溶解させた後アルミ板の表面
に塗布し、乾燥することにより印刷用版材を得た。この
版材の塗膜の厚さは5μmであり、表面S濃度は2.5
%であった。この印刷用版材の表面に、実施例1と同様
に、インキ画像部を形成させてオフセット印刷を行った
ところ優れた印刷物が得られた。
【0018】実施例3 市販されているポリプロピレン樹脂を用いてプレス成形
法により、厚さ約150μmのシートを作製した。次い
で、これらのシートをガス導入管及び排気管を備えたガ
ラス容器内にセットし、内温が約20℃になるよう外部
から冷却した。一方、無水硫酸の入ったガス発生器に、
乾燥した窒素ガスを1分間に1リッターの割合で導入す
ることにより得られる無水硫酸ガス気流を導入しながら
10分間スルホン化反応を行った。
【0019】スルホン化反応終了後、それぞれのシート
を反応容器から素早く取出して水洗し、暗所にて室温で
自然乾燥を行って印刷用版材を得た。この版材の表面S
濃度は5.2%であった。次いで、この版材をロールに
貼り付け3.5m/sec の速度で回転させながら発振波
長が1.06μmのYAGレーザ(日本電気KK;型式
SL114H、出力7mW)を、光学レンズを用いて20
μmに集光したものを、走査することにより製版して印
刷版としたものをオフセット印刷機に取り付けて実施例
1と同様に約1万枚の印刷を行った。得られた印刷物は
優れたもので、線幅22μmの鮮明な画線が再現され
た。
【0020】実施例4 市販の高密度ポリエチレンを用い、インフレーション方
式にて厚さ約150μmのシートを作製した。このシー
トを反応時間を20分としたほかは実施例3と全く同じ
方法でスルホン化反応を行った。スルホン化反応の終了
後、シートを反応容器から素早く取り出して水洗し、次
亜塩素酸ナトリウムの10%水溶液にて15分間の処理
を行い、暗所にて室温で自然乾燥を行って印刷用版材を
得た。この版材の表面S濃度は2.3%であった。
【0021】このようにして得た版材に、サーマルプリ
ントヘッドを装着したワードプロセッサー(シャープ社
製「書院」、型式WD−300F)を用いて印字するこ
とにより画像部を形成させて印刷版としたものを、実施
例1と同様にオフセット印刷機に取り付けて印刷を行っ
た。得られた印刷物は優れたものであった。
【0022】比較例1 ポリプロピレンのフィルムを実施例3と同じ反応装置を
用い同一の反応条件にて20分間スルホン化反応を行う
ことにより印刷用版材を得た。この版材の表面S濃度は
6.5%であった。次いで、この版材を回転ロールに貼
り付け実施例3と同様に製版して印刷版を作製し、オフ
セット印刷機に取り付けて約1万枚の印刷を行った。得
られた印刷物は画線の再現性で劣ったため、ロールの回
転速度を2.4m/sec に設定して比較的優れた印刷物
を得たが、印刷された画像に掠れが発生したり印刷の初
期に18μmであった画線が終了時には23μmに変化
していた。
【0023】尚、各実施例及び比較例における表面S濃
度は以下の方法によって求めた。即ち、試料の光電子ス
ペクトルはVG社製X線光電子分光装置ESCALAB
200Xを用いて測定した。このときマグネシウム金
属をターゲットとするX線管を用いた。表面S濃度は、
例えばこのようにして得られたC 1s,O 1s,S
2p及びNa 1sの各光電子スペクトルの面積強度
を用いて、下記の式(1)に示すように、相対感度係数
法によって求めた。ここで、1s,2pは電子軌道関数
であり、例えばC 1s光電子スペクトルとは、X線の
励起によってC Is軌道から放出される光電子スペク
トルを意味する。また、これら光電子スペクトルは、そ
の元素の代表として、MgKα線による励起で最も強く
検出される(高感度)光電子スペクトルを用いた。
【0024】
【数2】
【0025】ここで、I(i)は光電子スペクトルiの
面積強度、R(i)は光電子スペクトルiの相対感度係
数を示す。このとき使用した各光電子スペクトルの相対
感度係数はドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのC
1s,O 1s,S 2p及びNa 1sの実測強度
から求めた値であり、C 1s,O 1s,S 2p及
びNa 1sに対してそれぞれ1.00,2.75,
2.41及び9.44とした。
【0026】
【発明の効果】表面S濃度を2.0%以上とすることに
より、非画像部の地汚れが防止できるだけでなく、長時
間の印刷において親水性非画像部の印刷品質が低下しな
い耐刷力に優れた版材となる。また、表面S濃度を6.
0%以下とすることにより、レーザー光またはサーマル
プリントヘッド等を用いた製版において、掠れのない画
像部が形成できるだけでなく、長時間の印刷において画
像部の変形のない耐刷力に優れた版材となる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面層を構成する親水性活性基が主とし
    てスルホン酸化合物によるものであり、該表面層のX線
    光電子スペクトルにおいて、下記の式(1)で算出され
    る、X線光電子スペクトルにより同定される該スルホン
    酸化合物の構成元素に対するイオウ元素の原子比(表面
    S濃度)が2.0〜6.0%であるオフセット印刷用版
    材。【数1】 (式中、I(i)は光電子スペクトルiの面積強度、R
    (i)は光電子スペクトルiの相対感度係数を示し、ス
    ルホン酸化合物の各構成元素の実測値から求めた値であ
    る。)
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