JP6494484B2

JP6494484B2 - フレキソ印刷版原版

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Publication number: JP6494484B2
Application number: JP2015191468A
Authority: JP
Inventors: 康滋森原; 井上　大輔; 大輔井上; 橋本　英幸; 英幸橋本; 甲樹松岡; 所　圭輔; 圭輔所
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-09-29
Also published as: JP2017064996A

Description

本発明は、フレキソ印刷版原版に関し、さらに詳しくは、レーザ彫刻によって凸版を形成する原版として好適なフレキソ印刷版原版に関するものである。

従来から、印刷版を用いて、包装材やラベル、雑誌等の被刷体に、凸版印刷、凹版印刷、あるいは、平版印刷が行われている。このうち、凸版印刷は、凸版を用いて行われる。この凸版には、材質が柔らかいことから被刷体を選ばず、種々の被刷体に適用可能なフレキソ印刷版がある。

フレキソ印刷版の原版から凸版を形成する方法としては、感光性樹脂層に所定の画像を露光して硬化した部分を浮き彫りにする方法とともに、架橋樹脂層にレーザ彫刻を行って所定の画像を浮き彫りにする方法がある。レーザ彫刻法による凸版形成に用いられるフレキソ印刷版原版としては例えば特許文献１に記載のものなどが挙げられる。

特開２０１５−３０１２１号公報

高精細な印刷物が求められる中、レーザ彫刻法による凸版形成に用いられるフレキソ印刷版原版においては、彫刻速度や彫刻ムラに課題があった。

本発明が解決しようとする課題は、レーザ彫刻可能なフレキソ印刷版原版において、彫刻速度に優れるとともに、彫刻ムラが抑えられたフレキソ印刷版原版を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明に係るフレキソ印刷版原版は、支持体の面上に弾性体層を有し、前記弾性体層が、下記（ａ）〜（ｃ）を含有する組成物の架橋体からなることを要旨とするものである。
（ａ）ゴムポリマー
（ｂ）架橋剤
（ｃ）塩酸吸液量１５．０ｍｌ／５ｇ以上のアセチレンブラック

前記（ａ）は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体を含むことが好ましい。前記（ｂ）は、過酸化物であることが好ましい。前記（ｃ）の嵩密度は、０．１０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。前記（ａ）は、さらに１，２−ポリブタジエンを含むことが好ましい。

本発明に係るフレキソ印刷版原版によれば、弾性体層がアセチレンブラックを含有しており、アセチレンブラックは結晶性が高く熱安定性に優れるため、比較的高温まで発熱することができる。これにより、燃焼速度が向上するため、彫刻速度に優れる。また、アセチレンブラックの塩酸吸液量を１５．０ｍｌ／５ｇ以上とすることで、アセチレンブラックの分散性が向上する。これにより、彫刻ムラが抑えられる。

前記（ａ）がエチレン−プロピレン−ジエン共重合体を含むことで、インキによる膨潤がより抑えられる。前記（ｂ）が過酸化物であることで、架橋密度が向上し、耐久性に優れる。前記（ｃ）の嵩密度が０．１０ｇ／ｃｍ^３以下であることで、アセチレンブラックの分散性がより向上する。前記（ａ）がさらに１，２−ポリブタジエンを含むことで、アセチレンブラックの分散性がより向上する。

本発明の一実施形態に係るフレキソ印刷版原版の断面図である。

次に、本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るフレキソ印刷版原版の断面図である。図１に示すように、一実施形態に係るフレキソ印刷版原版１０は、支持体１２と、接着剤層１４と、弾性体層１６と、を備える。支持体１２の面上に、接着剤層１４と弾性体層１６とがこの順で積層されている。接着剤層１４は、支持体１２に接して設けられ、弾性体層１６は、接着剤層１４に接して設けられている。接着剤層１４は、支持体１２に弾性体層１６を接着するものであり、支持体１２の面上に弾性体層１６を直接形成しても良好に密着するのであれば、接着剤層１４はなくてもよい。

支持体１２は、その上に積層される弾性体層１６などの層を支持する。支持体１２としては、特に限定されるものではないが、例えば樹脂製フィルムが挙げられる。樹脂製フィルムとしては、寸法安定性に優れることから、ＰＥＴフィルムなどのポリエステルフィルムが挙げられる。支持体１２の厚さは、特に限定されるものではないが、その上に積層される弾性体層１６などの層を支持するのに十分な強度が得られるなどの観点から、例えば５０〜３００μｍの範囲内とすればよい。

接着剤層１４は、接着剤成分を含有する。接着剤成分としては、特に限定されるものではないが、支持体１２および弾性体層１６との密着性に優れるなどから、ポリエステル系接着剤が挙げられる。ポリエステル系接着剤のバインダー樹脂は、ポリエステル樹脂からなる。接着剤層１４の厚さは、特に限定されるものではないが、密着性に優れるなどから１〜１００μｍの範囲内とすればよい。また、支持体１２の表面には、活性基を付与する表面処理（プラズマ処理、ＵＶ処理、ＥＢ処理、コロナ処理など）を行ってもよい。

弾性体層１６は、下記（ａ）〜（ｃ）を含有する組成物の架橋体からなる。
（ａ）ゴムポリマー
（ｂ）架橋剤
（ｃ）塩酸吸液量１５．０ｍｌ／５ｇ以上のアセチレンブラック

（ａ）ゴムポリマーとしては、ポリブタジエン（ＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンランダム共重合体（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、ウレタンゴム（ＰＵＲ）、フッ素ゴム（デュポンエラストマー社製「バイトン」など）、ポリサルファイドポリマー（東レ社製「チオコール」など）、これらの部分水添物などが挙げられる。ポリブタジエン（ＢＲ）としては、１，２−ポリブタジエン（１，２−ＢＲ）、１，４−ポリブタジエン（１，４−ＢＲ）が挙げられる。１，２−ポリブタジエンは、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエンである。

（ａ）ゴムポリマーとして例示する上記各ゴムポリマーは、（ａ）ゴムポリマーとして、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。これらのうちでは、耐インキ性に優れる（インキによる膨潤が抑えられる）ことから、（ａ）ゴムポリマーとして、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）の１種または２種以上を含むことが好ましい。特に、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を含むことが好ましい。また、耐インキ性に優れる（インキによる膨潤が抑えられる）とともに（ｃ）の分散性を向上できるなどの観点から、（ａ）ゴムポリマーとして、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）と１，２−ポリブタジエンを合わせて含むことが好ましい。１，２−ポリブタジエンは、練りのときに、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を含むポリマーの粘度を安定させることができ、これによって練りのせん断が安定し、分散性が安定して彫刻ムラが抑えられる。

（ａ）ゴムポリマーとしてエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を含む場合には、その含有量は、（ａ）ゴムポリマーを含むポリマー成分全体に対し、５０〜１００質量％の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、７５〜９５質量％の範囲内である。

（ｂ）架橋剤は、（ａ）ゴムポリマーを架橋する架橋剤である。（ｂ）架橋剤としては、硫黄、過酸化物、ヒドロシリル化合物、チオウレアなどが挙げられる。これらのうちでは、架橋密度などの観点から、過酸化物が好ましい。

過酸化物は、特に限定されるものではない。熱的安定性と熱的分解性のバランスを考慮して適宜選択すればよい。過酸化物としては、具体的には、例えば、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｓｅｃ−ブチルパーオキシジカーボネート、ビス（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオヘプタネート、ビス（３，５，５−トリメチル−１−オキソヘキシル）ペルオキシド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ジベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｎ−ブチル−４,４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジ（２−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２,５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ-ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２,５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイドなどが挙げられる。過酸化物の含有量は、特に限定されるものではないが、（ａ）ゴムポリマーを含むポリマー成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部などであればよい。

（ｃ）は、レーザ彫刻を容易にするためのエネルギー吸収体であり、赤外線吸収物質である。（ｃ）は、アセチレンブラックからなる。他のカーボンブラックと比べて、アセチレンブラックは不純物が少なく結晶性が高い。このため、熱安定性に優れるので、比較的高温まで発熱することができる。これにより、燃焼速度が向上するため、彫刻速度に優れる。そして、（ｃ）は、塩酸吸液量１５．０ｍｌ／５ｇ以上のアセチレンブラックである。これにより、アセチレンブラックの分散性が向上するため、彫刻ムラが抑えられる。塩酸吸液量が高いアセチレンブラックは、塩酸をより多く吸液可能であることから、表面が電子的にマイナスを帯びていると推察される。これにより、アセチレンブラック同士は電気的作用により相互反発し、練りのせん断力によって崩れやすくなる（分散しやすくなる）とともに、分散後の再凝集も電気的作用によって抑制されるために、分散性が向上すると推察される。したがって、（ｃ）が塩酸吸液量１５．０ｍｌ／５ｇ以上のアセチレンブラックであることにより、彫刻速度に優れるとともに、彫刻ムラが抑えられる。

アセチレンブラックの塩酸吸液量は、分散性がより向上するなどの観点から、より好ましくは２０．０ｍｌ／５ｇ以上、さらに好ましくは２５．０ｍｌ／５ｇ以上である。アセチレンブラックの塩酸吸液量は、ＪＩＳＫ１４６９（２００３）に準拠して測定される。

（ｃ）は、また、嵩密度が０．１０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。嵩密度が小さいことで、分散性がより向上し、彫刻ムラが抑えられる。この観点から、（ｃ）の嵩密度は、より好ましくは０．０８ｇ／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは０．０５ｇ／ｃｍ^３以下である。一方、（ｃ）の嵩密度の下限は特に限定されるものではないが、練り加工時の飛散性などから、０．０１ｇ／ｃｍ^３以上とされる。（ｃ）の嵩密度は、ＪＩＳＫ６２１９−２に準拠して測定される。

（ｃ）の含有量は、（ａ）ゴムポリマーを含むポリマー成分１００質量部に対し、５〜４０質量部の範囲内であることが好ましい。より好ましくは１０〜２５質量部の範囲内である。ポリマー成分１００質量部に対し、（ｃ）の含有量が５質量部以上であると、彫刻しやすい。ポリマー成分１００質量部に対し、（ｃ）の含有量が４０質量部以下であると、彫刻速度に優れる。

組成物中には、上記（ａ）〜（ｃ）以外に、他の添加剤が含まれてもよい。このような他の添加剤としては、加工助剤、充填材、可塑剤、共架橋剤、老化防止剤などが挙げられる。加工助剤としては、脂肪酸亜鉛、脂肪酸エステル、オルガノシリコーンなどが挙げられる。充填材としては、炭酸カルシウム、シリカ、クレーなどが挙げられる。

可塑剤の種類は特に限定されるものではなく、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイル、エステル系、エーテル系、エステルエーテル系、液状ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、ポリイソブテンなどが挙げられる。可塑剤の含有量は加工性や取扱いの観点からポリマー成分１００質量部に対し１〜１００質量部の範囲内であることが好ましい。

共架橋剤の種類は特に限定されるものではなく、（メタ）アクリルモノマー、（メタ）アクリルオリゴマー、（メタ）アクリル変性重合体、（メタ）アクリル金属塩、ビスマレイミドなどが挙げられる。共架橋剤の含有量は硬度などの観点からポリマー成分１００質量部に対し１〜３０質量部の範囲内であることが好ましい。

老化防止剤の種類は特に限定されるものではなく、アミン系、フェノール系、ベンゾイミダゾール系、ジチオカルバミン酸ニッケル系、リン酸系、有機チオ酸系などが挙げられる。貯蔵安定性やブリードなどの観点からポリマー成分１００質量部に対し０．１〜５質量部の範囲内であることが好ましい。

弾性体層１６の厚みは、特に限定されるものではないが、生産性の観点から０．５〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。

フレキソ印刷版原版１０は、例えば支持体１２の面上に接着層１４を介して上記の組成物を押出することにより弾性体層１６を得るための架橋前の前駆体層を支持体１２の面上に形成し、この前駆体層を架橋することにより得ることができる。

以上の構成のフレキソ印刷版原版１０によれば、弾性体層１６がアセチレンブラックを含有しており、アセチレンブラックは結晶性が高く熱安定性に優れるため、比較的高温まで発熱することができる。これにより、燃焼速度が向上するため、彫刻速度に優れる。また、アセチレンブラックの塩酸吸液量を１５．０ｍｌ／５ｇ以上としているため、アセチレンブラックの分散性が向上する。これにより、彫刻ムラが抑えられる。このとき、（ｃ）の嵩密度が０．１０ｇ／ｃｍ^３以下であることで、アセチレンブラックの分散性がより向上する。また、（ａ）がエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）とともに１，２−ポリブタジエンを含むことで、アセチレンブラックの分散性がより安定する。

得られたフレキソ印刷版原版１０は、弾性体層１６にレーザ彫刻を行うことによりレリーフ像が形成される。レーザ彫刻後の表面には彫刻カスが付着するため、水等の洗浄液を用いて彫刻カスを洗い流した後、乾燥するなどの処理を行うとよい。これにより、所定のレリーフ像を有するフレキソ印刷版が得られる。

レーザ彫刻の際に用いるレーザとしては、特に限定されるものではなく、公知のレーザを用いることができる。レーザとしては、炭酸ガスレーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザなどが挙げられる。

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

＜弾性体層用組成物の調製＞
表１に記載の配合組成（質量部）となるように各成分を配合し、１００℃にてニーダー中で混練することにより弾性体層用組成物を調製した。

使用した各成分は以下の通りである。
・ＥＰＤＭ：住友化学社製「エスプレン３０５」
・１，２−ＢＲ＜１＞：シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、ＪＳＲ社製「ＲＢ８１０」
・１，２−ＢＲ＜２＞：シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、ＪＳＲ社製「ＲＢ８２０」
・エチレン−ブテン共重合体：ＤＯＷ製「ＥＮＧＡＧＥＨＭ７４４７、融点３５℃」
・可塑剤：出光興産社製「ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０」
・カーボン＜１＞：アセチレンブラック（塩酸吸液量２５．８ｍｌ／５ｇ、嵩密度０．０５ｇ／ｍｌ）、電気化学工業製「デンカブラックＦＸ−３５」
・カーボン＜２＞：アセチレンブラック（塩酸吸液量１６．８ｍｌ／５ｇ、嵩密度０．０４ｇ／ｍｌ）、電気化学工業製「デンカブラック粉状品」
・カーボン＜３＞：アセチレンブラック（塩酸吸液量１０．４ｍｌ／５ｇ、嵩密度０．１５ｇ／ｍｌ）、電気化学工業製「デンカブラックＨＳ−１００」
・カーボン＜４＞：アセチレンブラック（塩酸吸液量１４．０ｍｌ／５ｇ、嵩密度０．２５ｇ／ｍｌ）、電気化学工業製「デンカブラック粒状品」
・カーボン＜５＞：ファーネスブラック（嵩密度０．３８ｇ／ｍｌ）、東海カーボン製「シースト３」
・過酸化物：日油社製「パーブチルＰ」
なお、各カーボンの塩酸吸液量は、ＪＩＳＫ１４６９（２００３）に準拠して測定した値である。また、各カーボンの嵩密度は、ＪＩＳＫ６２１９−２に準拠して測定した値である。

＜フレキソ印刷版原版の作製＞
支持体として１２５μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。この支持体の面上に、乾燥後の厚みが１０μｍとなるようにポリエステル樹脂溶解液（東洋紡製「バイロン３０ＳＳ」、固形分３０質量％）を含む接着剤層用塗工液をバーコートで塗工し、１２０℃で１０分間乾燥させることにより、支持体上に接着剤層を形成した。次いで、支持体に形成された接着剤層の面上に１００℃で弾性体層用組成物を１００ｍｍ／分の速さで厚み１ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍで押出することにより前駆体層を形成した。次いで、１ｍｍのスペーサーを設置した鉄板の間に前駆体層を挟み１７０℃のオーブン中で３０分間加熱架橋処理を行うことにより、弾性体層の厚さが１ｍｍのフレキソ印刷版原版を作製した。

作製したフレキソ印刷版原版について、レーザ彫刻機を用いて所定のレリーフ像が形成されたフレキソ印刷版を作製し、その彫刻速度および彫刻ムラを評価した。また、弾性体層用組成物の練り加工性を評価した。評価方法および評価基準を以下に示す。弾性体層用組成物の配合組成および評価結果を表１に示す。

＜彫刻速度＞
作成したフレキソ印刷版原版をパナソニックデバイスＳＵＮＸ株式会社製ＬＰ−Ｓ５０２（波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザー）を用いて平均出力３４Ｗ、５０ｍｍ／ｓで１回彫刻し白抜き線を彫刻した。彫刻した印刷版の白抜き線を線に対し垂直方向に切断し、その断面からマイクロスコープで彫刻深度を測定した。彫刻深度１００μｍ以上の場合を「○」、１００μｍ未満を「×」とした。

＜彫刻ムラ＞
作製したフレキソ印刷版原版をパナソニックデバイスＳＵＮＸ株式会社製ＬＰ−Ｓ５０２（波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザー）を用いて平均出力３４Ｗ、５０ｍｍ／ｓで１回彫刻し白抜き線を彫刻した。彫刻した印刷版の白抜き線を線に対し垂直方向に切断し、その断面からマイクロスコープで彫刻深度を５点測定した。彫刻深度中央値±１０％以内の場合を「○」、その範囲外の場合を「×」とした。さらに彫刻ムラが良いものとして彫刻深度中央値±５％以内の場合を「◎」とした。

比較例３では、弾性体層のカーボンがファーネスブラックであり、彫刻速度に劣っている。比較例１〜２では、弾性体層のカーボンがアセチレンブラックであるが、その塩酸吸液量が１５．０ｍｌ／５ｇ未満と低く、彫刻ムラが大きい。これに対し、実施例では、弾性体層のカーボンがアセチレンブラックであり、その塩酸吸液量が１５．０ｍｌ／５ｇ以上と高く、彫刻速度に優れ、彫刻ムラも小さい。したがって、弾性体層のカーボンがアセチレンブラックであり、その塩酸吸液量が１５．０ｍｌ／５ｇ以上と高いことで、レーザ彫刻可能なフレキソ印刷版原版において、彫刻速度に優れるとともに、彫刻ムラが抑えられることがわかる。また、実施例における比較から、ＥＰＤＭに加えて１，２−ＢＲを含むことで、練りのせん断が安定し、分散性が安定して彫刻ムラがより抑えられることがわかる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１０フレキソ印刷版原版
１２支持体
１４接着剤層
１６弾性体層

Claims

支持体の面上に弾性体層を有し、
前記弾性体層が、下記（ａ）〜（ｃ）を含有する組成物の架橋体からなることを特徴とするフレキソ印刷版原版。
（ａ）ゴムポリマー
（ｂ）架橋剤
（ｃ）塩酸吸液量１５．０ｍｌ／５ｇ以上のアセチレンブラック
前記（ａ）が、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキソ印刷版原版。
前記（ｂ）が、過酸化物であることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキソ印刷版原版。
前記（ｃ）の嵩密度が、０．１０ｇ／ｃｍ^３以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフレキソ印刷版原版。
前記（ａ）が、さらに１，２−ポリブタジエンを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフレキソ印刷版原版。