JP7301277B2 - フレキソ印刷版 - Google Patents

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Description

本発明は、隣接する網点凸部のインキが繋がるインキ絡みを低減したフレキソ印刷版に関する。
フレキソ印刷は、版材の凸部にインキを乗せ、版材を基材へ押し当てることでインキを版材から基材へ転写させる印刷方式である。フレキソ印刷に用いる版材は、比較的柔軟であり、種々の形状に追従可能であることから、幅広い基材への印刷が可能である。基材としては、包装フィルムやラベル紙、飲料用カートン、紙器、封筒、ダンボール等が挙げられ、なかでも表面の粗い基材には専らフレキソ印刷が用いられている。また、フレキソ印刷は、VOC排出量が少ない水性やアルコール性インキを用いることができ、環境適応性が高い印刷方式である。これらの基材適応性や環境適応性といった利点により、グラビア印刷やオフセット印刷からフレキソ印刷への移行が進んでいる。
一方、フレキソ印刷の問題として、印刷物で隣接する網点凸部のインキが繋がるインキ絡みがある。インキ絡みは、印刷版の網点と網点の谷間にインキが溜まり、それが一定以上たまった際に、隣接する網点凸部のインキが直接繋がって被印刷物へと転移されることで起きる。インキ絡みは、印刷品位に大きな低下をもたらすため、印刷物にインキ絡みが見られると、印刷機を止めて印刷版を洗浄することが一般的に行われるが、印刷機停止により多量の損紙が発生する。インキ絡みは、UVインキよりも水性インキを用いた場合に顕著に発生する。これは、水性インキがUVインキよりも一般的に低い粘度を有し、網点凸部から網点谷間へインキが移動しやすいためである。
インキ絡みを抑制する方法としては、感光性樹脂層にシリコーンを配合したり、印刷版面に変性シリコーンを吹きつけるなどで印刷版面の表面張力を低下させ、網点凸部から網点谷間へのインキ移動を抑制する方法が提案されている(特許文献1~3参照)。これらの方法は、UVインキに対しては十分な抑制効果があるものの、水性インキに対しては満足できる効果は得られていない。また、これらの方法は、印刷版表面の表面張力を低下させるため、ベタ部分のインキ転移性が低下する懸念があった。
従って、インキの粘度にかかわらず、隣接する網点凸部のインキが繋がるインキ絡みの問題が発生しにくいフレキソ印刷版が強く求められているのが現状である。
WO07/116941公報 特許第5751492号公報 特許第5601606号公報
本発明は、かかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、隣接する網点凸部のインキが直接繋がるインキ絡みの問題を低減させたフレキソ印刷版を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するためにインキ絡みの原因及びその対応策について鋭意検討した結果、インキ絡みは、隣接する網点凸部の間の網点谷間へのインキ貯留によって起こり、これを防止するためには印刷版の網点谷間の側面部の粘着力を低減させてインキを網点谷間に移動させないことが有効であることを見出した。なお、印刷版の網点谷間の側面部の粘着力を正確に測定するのは位置的に困難であるので、本発明では、実質的に同一の粘着力を示す印刷版のフロア部の粘着力を代わりに指標として用いた。
そして、網点谷間の側面部の粘着力を低減するためには感光性樹脂層を構成する感光性樹脂組成物中の光重合開始剤を従来実施されていたより多量に配合すること、さらには感光性樹脂組成物中のエチレン性不飽和化合物として、低分子量のエチレン性不飽和化合物を一定量含有させ、且つ光重合開始剤と低分子量のエチレン性不飽和化合物の質量比率を従来より高くすること、さらには感光性樹脂組成物中のエチレン性不飽和化合物として、低分子量のものに加えて高分子量のものも配合すること、さらには光重合性開始剤を特定の2種類を含めて用いることなどの手段が好適であることを見出し、本発明の完成に至った。
即ち、本発明は、以下の(1)~(7)の構成を有するものである。
(1)少なくとも支持体(A)と感光性樹脂層(B)と感熱マスク層(C)が順次積層されてなるフレキソ印刷原版より得られるフレキソ印刷版であって、印刷版の表面に、網点凸部と、網点凸部間に形成される網点谷間と、フロア部が設けられており、網点谷間の側面部とフロア部が同じ後露光処理及び殺菌灯による露光処理を受けているものにおいて、印刷版のフロア部の粘着力が2.0N/mm以下であることを特徴とするフレキソ印刷版。
(2)感光性樹脂層(B)を形成する感光性樹脂組成物が、(a)共役ジエンを重合して得られるポリマー、(b)エチレン性不飽和化合物、及び(c)光重合開始剤を含み、感光性樹脂組成物中の(c)光重合開始剤の含有量が2~9質量%であり、(b)エチレン性不飽和化合物が、数平均分子量100以上600以下の(メタ)アクリレート化合物(i)を含み、感光性樹脂組成物中の数平均分子量100以上600以下の(メタ)アクリレート化合物(i)の含有量が5~16質量%であり、感光性樹脂組成物中の(c)光重合開始剤の質量と数平均分子量100以上600以下の(メタ)アクリレート化合物(i)の質量との比率が0.20~0.55の範囲にあることを特徴とする(1)に記載のフレキソ印刷版。
(3)(b)エチレン性不飽和化合物が、数平均分子量600超20,000以下の(メタ)アクリレート化合物(ii)をさらに含み、感光性樹脂組成物中の数平均分子量600超20,000以下の(メタ)アクリレート化合物(ii)の含有量が5~25質量%であることを特徴とする(2)に記載のフレキソ印刷版。
(4)(c)光重合開始剤が、ベンジルアルキルケタール系とベンゾフェノン系の2種類の化合物を含み、ベンジルアルキルケタール系化合物とベンゾフェノン系化合物の質量比が99:1~80:20の範囲にあることを特徴とする(2)又は(3)に記載のフレキソ印刷版。
(5)フレキソ印刷原版が、感光性樹脂層(B)と感熱マスク層(C)の間に、酸素バリヤ層(D)を有することを特徴とする(1)~(4)のいずれかに記載のフレキソ印刷版。
(6)水系の現像液を使用してフレキソ印刷原版を現像して得られることを特徴とする(1)~(5)のいずれかに記載のフレキソ印刷版。
(7)(1)~(6)のいずれかに記載のフレキソ印刷版を用いたことを特徴とするフレキソ印刷法。
本発明のフレキソ印刷版は、フロア部の粘着力(網点側面部の粘着力)を低減し、その結果印刷版の隣接する網点凸部の間に形成される網点谷間の側面部の粘着力を従来より低減するように構成しているので、網点谷間にインキが移動することはなく、隣接する網点凸部のインキが直接繋がるインキ絡みを効果的に防止することができる。
図1は、網点部、網点凸部、網点谷間、網点側面部、フロア部を印刷版の断面によって説明した概略図である。
本発明のフレキソ印刷版は、少なくとも支持体(A)と感光性樹脂層(B)と感熱マスク層(C)が順次積層されてなるフレキソ印刷原版より得られる印刷版であり、具体的には、かかるフレキソ印刷原版を露光して現像することによって得られる印刷版である。
ここで、本発明で言及する印刷版の網点部、網点凸部、網点谷間、網点側面部、フロア部を図1の印刷版の断面によって示す。一般的に、印刷版の表面は、網点部と、それ以外のフロア部とに大別される。網点は、画像を形成する部分であり、網点の凸部にインキが乗せられて基材に押し当てられることによって、インキが基材に転写し、画像が形成される。一方、フロア部は、クッションとして作用する部分であり、印刷品質を向上させる役割を有する。フロア部は、フレキソ印刷原版からフレキソ印刷版を製造する際に支持体を通して印刷原版の裏側から活性光線を全面照射する裏露光によって形成される硬化層であり、ほぼ平坦である。フロア部の好適な厚さは、印刷対象の基材に応じて異なるため、基材に応じてフロア部の厚さを変化させることが必要である。フロア部の厚さの調節は、裏露光の条件を変化させることによって行なうことができる。具体的には、裏露光の量を多くすると、フロア部の厚さは厚くなり、一方、裏露光の量を少なくすると、フロア部の厚さは薄くなる。なお、裏露光は、フロア部の厚みを制御するためのものであり、フロア部の粘着性には実質的に影響を与えない。網点部は、図1に示すように、複数の網点凸部が集合したものである。隣接する網点凸部の間には、左右二つの網点側面部を有する網点谷間が形成されている。図1からわかるように、網点谷間の深さ(網点凸部の頂点の高さと網点谷間の最下点の高さの差)は、フロア部の深さ(網点凸部の頂点の高さとフロア部の高さの差)よりも浅い。網点谷間には、上述の通り、網点凸部に乗せられたインキが移動して貯留しやすく、インキ絡みの問題を生じやすい。
本発明では、印刷版に網点を形成したときに、隣接する網点凸部の間に形成される網点谷間の側面部の粘着力(便宜上、フロア部の粘着力を代わりに指標として用いる)を2.0N/mm以下に低減するように構成したことを特徴とする。このように構成することにより、隣接する網点凸部のインキが網点凸部の間の網点谷間に移動してそこに貯留されることを効果的に防止することができ、結果として、隣接する網点凸部のインキが直接繋がるインキ絡みの問題を効果的に防止することができる。なお、上記において、印刷版の網点側面部の粘着力ではなく、印刷版のフロア部の粘着力を規定したのは、網点側面部の粘着力の測定が実際には位置的に困難であり、さらにその代わりとして、網点側面部と同じ後露光処理及び殺菌灯による露光処理を受けているフロア部の粘着力の測定値を採用しても、網点側面部の粘着力と実質的に同一の粘着力を表わすことができるからである。従って、以下の説明において、「フロア部」の粘着力(粘着性)は、「網点側面部」の粘着力(粘着性)と等価であるものとして理解されるべきである。
フレキソ印刷原版に使用される支持体(A)は、可撓性であるが、寸法安定性に優れた材料が好ましく、例えばスチール、アルミニウム、銅、ニッケルなどの金属製支持体、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、またはポリカーボネートフィルムなどの熱可塑性樹脂製支持体を使用することができる。これらの中でも、寸法安定性に優れ、充分に高い粘弾性を有するポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。支持体の厚みは、機械的特性、形状安定化あるいは印刷版製版時の取り扱い性等から、50~350μm、好ましくは100~250μmが望ましい。また、必要により、支持体(A)と感光性樹脂層(B)との接着性を向上させるために、それらの間に接着剤を設けても良い。
フレキソ印刷原版に使用される感光性樹脂層(B)を形成する感光性樹脂組成物は、(a)共役ジエンを重合して得られるポリマー、(b)エチレン性不飽和化合物、及び(c)光重合開始剤を含み、さらに必要により可塑剤、親水性化合物、紫外線吸収剤、表面張力調整剤、熱重合防止剤、染料、顔料、香料、又は酸化防止剤などの添加剤を含むものである。特に、本発明では、感光性樹脂層(B)を形成する感光性樹脂組成物において(b)エチレン性不飽和化合物の組成を工夫したこと、そして(c)光重合開始剤を従来の実際の使用量より多い質量割合で使用することを特徴とする。
(a)共役ジエンを重合して得られるポリマーとしては、印刷原版に使用される従来公知の合成高分子化合物を使用することができる。具体的には、共役ジエン系炭化水素を重合して得られる重合体、又は共役ジエン系炭化水素とモノオレフィン系不飽和化合物とを共重合して得られる共重合体が挙げられる。例えば、ブタジエン重合体、イソプレン重合体、クロロプレン重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体、スチレン-クロロプレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-イソプレン共重合体、メタクリル酸メチル-ブタジエン共重合体、メタクリル酸メチル-イソプレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、アクリロニトリル-イソプレン-スチレン共重合体等が挙げられる。これらの中でもフレキソ印刷版としての特性、すなわち版面の反発弾性、強伸度物性、樹脂版硬度、及び未露光時の形態安定性、または入手性等の観点から、ブタジエン重合体が好ましく用いられる。これらのポリマーは1種のみを単独で用いても、2種以上を併用してもよい。感光性樹脂層(B)を形成する感光性樹脂組成物中の(a)成分の割合は、40~70質量%の範囲であることが好ましい。
(b)エチレン性不飽和化合物としては、印刷原版に使用される従来公知のものを使用することができるが、数平均分子量100以上600以下の(メタ)アクリレート化合物(以下、単に低分子量の(メタ)アクリレート化合物とも言う)(i)を含むことが好ましく、さらに、それに加えて数平均分子量600超20,000以下の(メタ)アクリレート化合物(以下、単に高分子量の(メタ)アクリレート化合物とも言う)(ii)を含むことが好ましい。ここで、低分子量の(メタ)アクリレート化合物は光重合開始剤により架橋硬化して密な架橋ネットワークを形成するものであり、高分子量の(メタ)アクリレート化合物は光重合開始剤により架橋硬化してゆるやかな架橋ネットワークを形成するものである。前者は、数平均分子量200以上500以下がさらに好ましく、後者は、数平均分子量2000以上10000以下がさらに好ましい。上記のように低分子量の(メタ)アクリレート化合物だけでなく、高分子量の(メタ)アクリレート化合物を配合させることで、(c)光重合開始剤を従来より多量に配合した場合でも独立点の再現性や、印刷時の耐久性が損なわれない効果を有する。これは、高分子量(メタ)アクリレート化合物の一定割合の含有により版の強靭性が高まるためと考えられる。感光性樹脂層(B)を形成する感光性樹脂組成物中の(b)成分の割合は、10~50質量%の範囲であることが好ましい。
感光性樹脂組成物中の上記の高分子量の(メタ)アクリレート化合物の含有量は、5~25質量%が好ましく、更に好ましくは8~20質量%である。この含有量が上記範囲未満では、(c)光重合開始剤を多量に配合したときに印刷版の耐久性が低下しやすく、上記範囲を越えると、ベタ部分の複合弾性率が高くなりやすく、ベタ部分のインキ乗りが不十分で印刷物の品質不良を生じるおそれがある。また、感光性樹脂組成物中の上記の低分子量の(メタ)アクリレート化合物の含有量は、5~16質量%が好ましく、更に好ましくは7~13質量%である。低分子量(メタ)アクリレート化合物を上記の範囲で含有させることで、網点側面部及びフロア部の粘着性を効率的に低減させることができるが、含有量が上記範囲未満では、網点側面部及びフロア部の粘着性低減が不十分であり、上記範囲を越えると、ベタ部分の複合弾性率が高くなり、ベタ部分のインキ乗りが不十分で印刷物の品質不良を生じるおそれがある。
低分子量の(メタ)アクリレート化合物としては、数平均分子量が100以上600以下の範囲内であれば特に制限されるものでなく、例えば、ヘキシル(メタ)アクリレート、ノナン(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、2-エチル,2-ブチルプロパンジオール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート,2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタレート、(メタ)アクリル酸ダイマー、ECH変性アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の直鎖、分岐、環状の単官能モノマーが挙げられる。また、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、2-ブチル-2-エチルプロパンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ECH変性フタル酸ジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ECH変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンベンゾエート(メタ)アクリレート、EO(PO)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の直鎖、分岐、環状の多官能モノマー等も挙げられる。これらの化合物は1種のみを単独で使用してもよく、目的とする樹脂物性を持たせるために2種以上併用してもよい。
高分子量の(メタ)アクリレート化合物としては、数平均分子量が600超20000以下の範囲内であれば特に制限されるものでなく、例えば、ブタジエンオリゴマーやイソプレンオリゴマーに(メタ)アクリレート基を付与したものや、ウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの化合物は1種のみを単独で使用してもよく、目的とする樹脂物性を持たせるために2種以上併用してもよい。
(c)光重合開始剤の質量と低分子量の(メタ)アクリレート化合物(i)の質量との比率[(光重合開始剤の質量)/(低分子量の(メタ)アクリレート化合物の質量)]は、0.20~0.55であることが好ましい。より好ましくは0.22~0.50、更に好ましくは0.25~0.45である。このような比率とすることにより、網点側面部及びフロア部の粘着性を十分に満足することができる。この比率が上記範囲未満では、光重合開始剤が少なすぎて、網点側面部及びフロア部の粘着性を低減できなくなり、上記範囲を越えると、(メタ)アクリレートに対して光重合開始剤が多すぎて、架橋反応する(メタ)アクリレート量が不十分となるおそれがあり、この場合も網点側面部及びフロア部の粘着性を低減できなくなりやすい。
(c)光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン類、ベンゾイン類、アセトフェノン類、ベンジル類、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルアルキルケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類などが挙げられる。具体的には、ベンゾフェノン、クロロベンゾフェノン、ベンゾイン、アセトフェノン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ベンジルジイソプロピルケタール、アントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-メチルアントラキノン、2-アリルアントラキノン、2-クロロアントラキノン、チオキサントン、2-クロロチオキサントンなどが挙げられる。
(c)光重合開始剤は、ベンジルアルキルケタール系とベンゾフェノン系の2種類からなる化合物を含むことが好ましく、さらにベンジルアルキルケタール系化合物とベンゾフェノン系化合物の質量比が99:1~80:20、さらには97:3~85:15の範囲にあることが好ましい。光重合開始剤は固有の光吸収スペクトルを持つことから、2種類の光重合開始剤を併用することで、後述する後露光、及び殺菌灯による露光の光エネルギーを無駄なく使用できる。特に、ベンジルアルキルケタール系とベンゾフェノン系の2種類の光重合開始剤を併用することにより、網点側面部及びフロア部の粘着性をより効率的に低減させることができる。ベンジルアルキルケタール系としては、ベンジルジメチルケタールが好ましく、ベンゾフェノン系としては、ベンゾフェノンが好ましい。特にベンゾフェノンは、主露光で用いるランプ(ピーク波長370nm)に対しては光吸収をもたず、殺菌灯のランプ(ピーク波長250nm)に対して光吸収を持つため、主露光でベタ部分の複合弾性率を高めることなく、殺菌灯による露光で網点側面部及びフロア部の粘着性を低減させることができる。
本発明では、感光性樹脂組成物中の(c)光重合開始剤の含有量は、好ましくは2~9質量%、より好ましくは2.5~7.5質量%、さらに好ましくは3~7質量%である。このように光重合開始剤の含有量を従来の使用量より多量に配合することにより、網点側面部及びフロア部の粘着性を低減できる。従来は、光重合開始剤の含有量を多くすると、反応後の光重合開始剤の光吸収により版の厚み方向の光到達が遮られ、厚み方向の架橋が重要である独立点の再現性が低下する問題や、印刷時の耐久性が低下する問題が起きると考えられていた。そのため、従来は、感光性樹脂組成物中の光重合開始剤の含有量としては、通常、最大でも1質量%程度しか実使用では採用されていなかった。これに対して、本発明では、高分子量の(メタ)アクリレート化合物を感光性樹脂組成物中に一定割合で含有させることによって、版の強靱性を高めることができ、光重合開始剤を多量に配合した場合の上述の従来の欠点(独立点の再現性の低下や、印刷時の耐久性の低下)を克服したうえで、光重合開始剤の含有量の増加による利点(網点側面部及びフロア部の粘着性低減)を享受することが可能となった。
本発明では、フレキソ印刷原版に使用される感光性樹脂層(B)を形成する感光性樹脂組成物は、シリコーン化合物をさらに含むことができる。シリコーン化合物を配合することにより、印刷版表面の表面張力が低下するため、インキ絡みをさらに効果的に防止することができる。シリコーン化合物は、分子内にアミノ基を有するアミノ変性シリコーン化合物であることが好ましい。アミノ変性シリコーン化合物を使用すると、シリコーン化合物によるインキ絡み防止効果を持続的に発揮させることができる。これは、分子内のアミノ基が、光重合性不飽和化合物中の二重結合にマイケル付加して、シリコーン化合物が感光性樹脂層中に固定化され、印刷中のシリコーン化合物の移動が阻止されるためであると考えられる。分子内のアミノ基の位置については制限はなく、例えば末端位置、側鎖位置などが挙げられる。また、アミノ基の個数は、一つ以上であればよく、アミノ基を複数個所で有してもよい。また、アミノ基以外の官能基を含有していてもよい。アミノ変性シリコーン化合物のアミノ基当量は、500g/mol~10,000g/molの範囲が好ましく、さらに好ましくは1,000g/mol~5,000g/molの範囲である。アミノ基当量が上記下限未満では、初期のインキ絡み防止効果に劣るおそれがあり、一方、上記上限を超えると、効果持続性に劣るおそれがある。アミノ変性シリコーン化合物の動粘度には特に制限はないが、20~5000mm/sの範囲が好ましく、さらに好ましくは40~1000mm/sである。動粘度が上記下限未満では、インキ絡み防止効果に劣るおそれがあり、一方、上記上限を超えると溶解安定性に劣るおそれがある。本発明で使用するのに好適なシリコーン化合物としては、例えば信越化学工業株式会社製のX22 1660B-3やX22 9409を市場から入手することができる。また、市場から入手することができないものについては、例えば、特開平3-197486号公報、特開平8-34855号公報、特開2006-213856号公報や特開2017-52737号公報に開示された合成方法を適宜参照することによって合成することができる。シリコーン化合物の数平均分子量は、500~50,000であることが好ましく、1,000~10,000であることがより好ましい。数平均分子量が上記下限未満では、インキ絡みの防止効果が不十分となるおそれがあり、一方、上記上限を越えると、感光性樹脂との相溶性が低下するおそれがある。感光性樹脂層中のシリコーン化合物の含有量は、0.1~10質量%であることが好ましく、0.2~5質量%であることがより好ましい。シリコーン化合物の含有量が上記下限未満では、インキ絡みの防止効果を十分に発揮できないおそれがあり、一方、上記上限を超えると、印刷版の機械的強度が低下するおそれがある。
フレキソ印刷原版に使用される感光性樹脂層(B)を形成する感光性樹脂組成物は、(a)共役ジエンを重合して得られるポリマー、(b)エチレン性不飽和化合物、及び(c)光重合開始剤並びに上述のシリコーン化合物の他に、必要により可塑剤、親水性化合物、紫外線吸収剤、熱重合防止剤、染料、顔料、香料、又は酸化防止剤などの添加剤を含むものである。
可塑剤は、感光性樹脂層(B)に柔軟性を付与するものであり、可塑剤としては、液状ゴム、オイル、ポリエステル、リン酸系化合物などを挙げることができる。液状ゴムとしては、例えば液状のポリブタジエン、液状のポリイソプレン、あるいは、これらに水酸基やカルボキシル基を付与したものなどを挙げることができる。オイルとしては、パラフィン、ナフテン、アロマなどを挙げることができる。ポリエステルとしては、アジピン酸系ポリエステルなどを挙げることができる。リン酸系化合物としては、リン酸エステルなどを挙げることができる。この中でも、共役ジエンを重合して得られるポリマーとの相溶性の観点より液状のポリブタジエン、水酸基やカルボキシル基を付与した液状ポリブタジエンが好ましい。水系の現像液で現像する場合は、水酸基やカルボキシル基を付与した液状ポリブタジエンが特に好ましい。感光性樹脂組成物中の可塑剤の含有量は5~15質量%であることが好ましい。
親水性化合物は、感光性樹脂層(B)の水系現像液での現像性を高めるものである。親水性化合物としては、カルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸、スルホン酸塩、水酸基、アミノ基、リン酸基、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどの親水基を有するアクリル重合体、ウレタン重合体、ポリアミド重合体、ポリエステル重合体が挙げられる。また、公知の界面活性剤も使用することができる。この中でも、水系現像液での現像性の観点よりカルボン酸塩を有するウレタン重合体が好ましい。感光性樹脂組成物中の親水性化合物の含有量は1~15質量%であることが好ましい。
紫外線吸収剤は、感光性樹脂層(B)の露光ラチチュードを高めるものであり、紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、アクリロニトリル系、金属錯塩系、ヒンダートアミン系、アントラキノン系、アゾ系、クマリン系、フラン系の化合物が挙げられる。この中でも、入手性や露光ラチチュードの観点よりベンゾトリアゾール系が好ましい。感光性樹脂組成物中の紫外線吸収剤の含有量は0.005~0.1質量%であることが好ましい。
通常、フレキソ印刷原版からフレキソ印刷版を製造する際には、裏露光、主露光、後露光、及び殺菌灯での露光という四種類の露光が行なわれる。裏露光は、支持体側から全面に光照射し、印刷版にフロア部分を形成させるためのものである。主露光は、マスクを介してフレキソ印刷原版を像様に光照射し、光照射された部分の感光性樹脂層中の不飽和化合物を架橋硬化させて像となる部分(網点部)を形成させるためのものである。後露光は、主露光後の版を現像して網点部が形成された後の版を全面光照射するものであり、主露光での架橋硬化を補完するとともに、網点部の網点凸部の側面(網点側面部)及びフロア部の表面を架橋硬化させるためのものである。殺菌灯による露光は、版の表面粘着性を除去するために行われるものであるが、後露光と同様に網点凸部の側面及びフロア部の表面を架橋硬化させる役割も有する。なお、通常、主露光及び後露光はUVAを使用して行なわれるのに対して、殺菌灯による露光はUVCを使用して行なわれる。
このような後露光及び殺菌灯での露光による網点凸部の側面及びフロア部の表面の硬化は、従来のものでもある程度は生じている。ただし、後露光及び殺菌灯での露光は通常、大気下で行なうため、大気中の酸素による重合阻害が起きる。このため、従来は、後露光及び殺菌灯での露光による網点凸部の側面及びフロア部の表面の硬化の程度は、あまり大きくなかった。これに対して、本発明では、従来より多量の光重合開始剤を配合することによって、酸素による重合阻害の影響を十分抑制して、網点凸部の側面及びフロア部の表面を十分に硬化させることができ、網点側面部及びフロア部の粘着性を有意に低減させることができる。
光重合開始剤の含有量が上記の好ましい範囲未満では、後露光及び殺菌灯による露光での網点側面部及びフロア部の粘着性低減が不十分となり、インク絡みが起きる可能性がある。一方、光重合開始剤の含有量が上記の好ましい範囲を越えると、主露光時の硬化が進んでベタ部分の複合弾性率が高くなりすぎ、ベタ部分のインク乗りが劣る傾向がある。
フレキソ印刷原版に使用される感熱マスク層(C)は、印刷原版に使用されるものを使用することができるが、例えば赤外線レーザーを吸収して熱に変換する機能と紫外光を遮断する機能を有する材料であるカーボンブラックと、その分散バインダーと、被膜形成可能なバインダーポリマーとから構成されるものであることが好ましい。分散バインダーと被膜形成可能なバインダーポリマーとは、兼用することもできる。また、これら以外の任意成分として、顔料分散剤、フィラー、界面活性剤又は塗布助剤などを、本発明の効果を損なわない範囲で含有することができる。
本発明のフレキソ印刷原版に使用される感熱マスク層(C)は、水現像性であることが好ましい。具体的な感熱マスク層(C)としては、極性基含有ポリアミドとブチラール樹脂とを組合せた感熱マスク層(特許第4200510号)、感光性樹脂層中のポリマーと同じ構造を持つポリマーとアクリル樹脂とを含有する感熱マスク層(特許第5710961号)、アニオン性ポリマーと側鎖にエステル結合を有するケン化度が0%以上90%以下のポリマーとを含有する感熱マスク層(特許第5525074号)などが挙げられる。
本発明のフレキソ印刷原版は、感光性樹脂層(B)と感熱マスク層(C)との間に酸素バリヤ層(D)を設けることが好ましい。酸素バリヤ層(D)を設けることにより、主露光時の酸素重合阻害が抑制され、十分な硬化反応が起こる。これにより、網点部は印刷に適したフラットトップが形成される。フラットトップとなることで安定した印刷が可能となる。バリヤ層中のバインダーポリマーとしては、ポリビニルアルコール、部分鹸化酢酸ビニル、アルキルセルロース、セルロース系ポリマー、ポリアミドが挙げられる。これらのポリマーは、一種類の使用に限定されず、二種類以上のポリマーを組み合わせて使用することもできる。酸素バリヤ性の点で好ましいバインダーポリマーとしては、ポリビニルアルコール、部分鹸化酢酸ビニル、ポリアミドである。酸素バリヤ性が好ましい範囲にあるバインダーポリマーを選択することで画像再現性を好適に制御することができる。
バリヤ層の層厚としては、0.2μm~3.0μmが好ましく、さらに好ましくは0.2μm~1.5μmの範囲である。層厚が上記範囲未満になると、酸素バリヤ性が不十分であり、レリーフの版面に荒れが生じるおそれがある。上記範囲を越えると、細線再現不良が起こるおそれがある。
本発明のフレキソ印刷原版を製造する方法は特に限定されないが、一般的には以下のようにして製造される。
まず、感熱マスク層(C)のカーボンブラック以外のバインダー等の成分を適当な溶媒に溶解させ、そこにカーボンブラックを分散させて分散液を作製する。次に、このような分散液を感熱マスク層用支持体(例えばポリエチレンテレフタレートフィルム)上に塗布して、溶媒を蒸発させる。その後、酸素バリヤ層(D)成分を上塗りし、一方の積層体を作成する。さらに、これとは別に、支持体(A)上に塗工により感光性樹脂層(B)を形成し、他方の積層体を作成する。このようにして得られた二つの積層体を、圧力及び/又は加熱下に、感光性樹脂層(B)が酸素バリヤ層(D)に隣接するように積層する。なお、感熱マスク層用支持体は、印刷原版の完成後はその表面の保護フィルムとして機能する。
上記のように製造したフレキソ印刷原版からフレキソ印刷版を製造する方法としては、保護フィルムが存在する場合には、まず保護フィルムをフレキソ印刷原版から除去する。その後、感熱マスク層(C)をIRレーザにより画像様に照射して、感光性樹脂層(B)上にマスクを形成する。好適なIRレーザの例としては、ND/YAGレーザ(1064nm)又はダイオードレーザ(例、830nm)を挙げることができる。コンピュータ製版技術に好適なレーザシステムは、市販されており、例えばCDI(エスコ・グラフィックス社)を使用することができる。このレーザシステムは、印刷原版を保持する回転円筒ドラム、IRレーザの照射装置、及びレイアウトコンピュータを含み、画像情報は、レイアウトコンピュータからレーザ装置に直接移される。
画像情報を感熱マスク層(C)に書き込んだ後、フレキソ印刷原版に像様のマスクを介して活性光線を全面照射する(主露光)。これは版をレーザシリンダに取り付けた状態で行うことも可能であるが、版をレーザ装置から除去し、慣用の平板な照射ユニットで照射する方が規格外の版サイズに対応可能な点で有利であり、一般的である。活性光線としては、330~380nmの波長に発光ピークを有する紫外線を使用することができる。その光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ジルコニウムランプ、カーボンアーク灯、紫外線用蛍光灯等を使用することができる。その後、照射された版は現像され、後露光され、さらに殺菌灯により露光されて、フレキソ印刷版を得る。現像工程は、慣用の現像ユニットで実施することができる。
上記のようにして得られたフレキソ印刷版は、印刷版のフロア部(網点側面部)の粘着力が2.0N/mm以下、さらには1.5N/mm以下、さらには1.0N/mm以下であるという特徴を有することができる。本発明のフレキソ印刷版は、このような特徴を有することにより、実際の印刷において、隣接する網点凸部のインキが直接繋がるインキ絡みの問題を実質的に起こしにくくすることができる。インキ絡みが生じると、隣接する網点凸部のインキが繋がって印刷品位の大きな低下をもたらしうる。なお、本発明のフレキソ印刷版は、フロア部の粘着力の低減により、印刷中の埃付着も低減し、これに起因する印刷欠陥も低減することができる。フロア部の粘着力(網点側面部の粘着力)を下げることでインキ絡みを低減できる理由については、フロア部の表面の硬化(網点側面部の表面の硬化)が十分となったために、インキとの親和性が低減したためと推測される。
本発明においてフロア部の粘着力の測定は、具体的には、以下の方法に依った。
フロア部の粘着力の測定は、ORIENTEC社製万能材料試験機RTC1210Aを用いて行った。上方と下方のそれぞれに粘着力を測定するフレキソ印刷版を固定・配置し、上方と下方のフレキソ印刷版のフロア部を20N/mmで60秒間密着させた後、剥離速度1mm/分の速度で剥離させたときの最大荷重を粘着力とした。測定は25℃50RH%の環境下で10回行いその平均値を求めた。なお、下方には30mm×30mmの正方形のフレキソ印刷版、上方には円周10mmの円状フレキソ版を用いた。
上記のフロア部の粘着力の測定に用いる印刷版は、以下の条件で製版した。裏露光、主露光、後露光はPhilips社のTL-K 40W/10Rランプ(ピーク波長370nm、350nmの照度が10mW/cm)を使用した。殺菌灯はパナソニック社製 殺菌ランプ GL-40(ピーク波長250nm、250nmの照度が4.5mW/cm)を使用した。感熱マスク層のイメージングにはエスコグラフィック社製CDI 4850を用いて4000dpiの解像度で行った。評価画像は少なくとも175線で0%~10%網点で0.3%刻みの網点と10%~100%網点で5%刻みの網点と、フロア部と、0~300μm間で50μm刻みの独立点を持つ画像とした。裏露光量はレリーフ深度が0.6mmとなる時間に調整し、主露光量は印刷版上で1%網点(直径16μm)が再現する時間に調整した。現像、乾燥工程を経たのち、後露光を7分、最後に殺菌灯を5分照射し、印刷版を得た。
本発明の印刷版の効果を以下の実施例によって示すが、本発明はこれらに限定されない。なお、実施例中の部は質量部を意味し、表中の組成割合を示す数値も質量部を意味する。
実施例中の評価は以下の方法で行なった。
(1)フロア部の粘着力
フロア部の粘着力の測定は、ORIENTEC社製万能材料試験機RTC1210Aを用いて行った。上方と下方のそれぞれに粘着力を測定するフレキソ印刷版を固定・配置し、上方と下方のフレキソ印刷版のフロア部を20N/mmで60秒間密着させた後、剥離速度1mm/分の速度で剥離させたときの最大荷重を粘着力とした。測定は25℃50RH%の環境下で10回行いその平均値を求めた。なお、下方には30mm×30mmの正方形のフレキソ印刷版、上方には円周10mmの円状フレキソ版を用いた。
(2)インキ絡み
作製したフレキソ印刷版について、フレキソ印刷機FPR302(エム・シーケー社製)を用い、900LPIのアニロックスを用いて、インキ絡みを評価した。インキは、水性インキ(商品名:マリーンフレックスLM(DIC社製))を用いて行った。被印刷体にはPPフィルム(商品名:P4256 東洋紡製)を用いた。印刷速度は50m/分で行った。印刷での押し込み量は、版が被印刷体に接触した箇所をゼロとし、そこから90μm押し込んだ箇所とした。10000mの印刷を行い、以下の基準でインキ絡みを評価した。
5点:印刷10000m後でもインキ絡み無し。
4点:印刷10000m後で、一部の網点で軽微なインキ絡みあり。
3点:印刷10000m後で、インキ絡みあり。
2点:印刷5000m後で、インキ絡みあり。
1点:印刷1000m後で、インキ絡みあり。
(3)独立点の再現性
印刷版上での最小独立点の再現性を測定した。最小独立点が50μm以下であれば◎、50μmより大きく100μm以下であれば○、100μmより大きく200μm以下であれば△、200μmより上であれば×で判定した。再現する最小独立点が小さいほど、独立点の再現性に優れることを意味する。
(4)印刷版の耐久性
実施例1で作製したフレキソ印刷版について、フレキソ印刷機FPR302(エム・シーケー社製)を用い、900LPIのアニロックスを用いて、印刷版の耐久性を評価した。インキは、UVインキ(商品名:FLEXOCURE CYAN(Flint社製))を用いて行った。被印刷体にはコート紙(商品名:パールコート 王子製紙製)を用いた。印刷速度は50m/分で行った。印刷での押し込み量は、版が被印刷体に接触した箇所をゼロとし、そこから150μm押し込んだ箇所とした。この印刷方法で5、000mの印刷を行った。印刷後の版の直径16μmの網点を顕微鏡で観察した。印刷前後で変化がない場合は◎、端部のみに軽微な磨耗がある場合は○、部分的に欠けや磨耗がみられる場合は△、全体に欠けや磨耗がみられる場合を×で判定した。
実施例1
感光性樹脂組成物の作成
共役ジエンを重合して得られるポリマーとしてブタジエンラテックス(Nipol LX111NF、不揮発分55%、日本ゼオン(株)製)86質量部、及びアクリロニトリル-ブタジエンラテックス(Nipol SX1503、不揮発分42%、日本ゼオン(株)製)24質量部、エチレン性不飽和化合物として数平均分子量が10000であるポリブタジエン末端アクリレート(BAC45、大阪有機化学工業(株)製)15質量部、及び数平均分子量が338であるトリメチロールプロパントリメタクリレート(ライトエステルTMP、共栄社化学(株)製)10質量部、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール3質量部、その他成分として親水性重合体(PFT-4、不揮発分25%、共栄社化学(株)製)20質量部、ブタジエンオリゴマー(日本曹達(株)製 B2000)9.9質量部、熱安定剤(4-メトキシフェノール)0.1質量部、紫外線吸収剤(チヌビン326)0.01質量部を容器中で混合し、ドープを作成した。ドープを加圧ニーダーに投入して、80℃で溶剤を減圧除去し、感光性樹脂組成物を得た。
フレキソ印刷原版の作成
カーボンブラック分散液(オリエント化学工業(株)製、AMBK-8)、共重合ポリアミド(PA223、東洋紡績(株)製)、プロピレングリコール、メタノールを45/5/5/45の質量割合で混合し、感熱マスク層塗工液を得た。PETフィルム(東洋紡績(株)、E5000、厚さ100μm)の両面に離型処理を施した後、乾燥後の塗膜の厚みが2μmとなるようにバーコーターで感熱マスク層塗工液を塗工し、120℃×5分乾燥してフィルム積層体(I)を得た。光学濃度は2.3であった。光学濃度は白黒透過濃度計DM-520(大日本スクリーン製造(株))によって測定した。鹸化度80%のポリ酢酸ビニル(KH20、日本合成(株)製)と可塑剤(グリセリン)を、70/30の質量割合で混合し、酸素バリヤ層塗工液を得た。フィルム積層体(I)上に、乾燥後の塗膜の厚みが2.0μmとなるようにバーコーターで酸素バリヤ層塗工液を塗工し、120℃×5分乾燥してフィルム積層体(II)を得た。共重合ポリエステル系接着剤を塗工したPETフィルム支持体(東洋紡績(株)、E5000、厚さ125μm)上に上記感光性樹脂組成物を配置し、その上からフィルム積層体(II)を重ね合わせた。ヒートプレス機を用いて100℃でラミネートし、PET支持体、接着層、感光性樹脂層、酸素バリヤ層、感熱マスク層およびカバーフィルムからなるフレキソ印刷原版を得た。版の総厚は1.14mmであった。
フレキソ印刷原版からの印刷版の作成
印刷原版のPET支持体側から裏露光を10秒行った。続いて、カバーフィルムを剥離した。この版を、エスコグラフィック社製 CDI4530に巻き付け、175線で0%~10%網点で0.3%刻みの網点と10%~100%網点で5%刻みの網点と、フロア部と、0~300μm間で50μm刻みの独立点を持つ画像で、解像度4000dpiでアブレーションを行った。アブレーション後、版を取り出して平面に戻し、主露光を7分行った。その後、A&V(株)製現像機(Stuck System、1%洗濯石鹸水溶液、40℃)で8分現像し、版面の水滴を水きり棒で除去した。その後、60℃の乾燥機で10分乾燥した。続いて、後露光を7分間行い、最後に殺菌灯を5分間照射し、フレキソ印刷版を得た。裏露光、主露光、後露光はPhilips社のTL-K 40W/10Rランプ(ピーク波長370nm、350nmの照度が10mW/cm)を、殺菌灯はパナソニック社製 殺菌ランプ GL-40(ピーク波長250nm、250nmの照度が4.5mW/cm)を用いて行った。得られた印刷版のレリーフ深度は0.6mmであり、印刷版上に直径16μmの網点が再現していることを確認した。
実施例2~14、比較例1~3
感光性樹脂層を構成する感光性樹脂組成物中の各成分の配合割合を表1及び表2に示すように変更した以外は実施例1と同様の方法でフレキソ印刷原版を作製し、その原版から印刷版を得た。なお、レリーフ深度が0.6mmとなるように裏露光時間を調整し、主露光時間は直径16μmの網点が印刷版上に再現する時間とした。
実施例15
感光性樹脂層を構成する感光性樹脂組成物の成分に、シリコーン化合物として、信越化学工業(株)製のX22 1660B-3(分子内にアミノ基及びフェニル基を有するシリコーン化合物。アミノ基当量2200g/mol、フェニル基当量210g/mol、数平均分子量4400。)をさらに配合し、各成分の配合割合を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様の方法でフレキソ印刷原版を作製し、その原版から印刷版を得た。なお、レリーフ深度が0.6mmとなるように裏露光時間を調整し、主露光時間は直径16μmの網点が印刷版上に再現する時間とした。
実施例1~15、比較例1~3の評価結果を表1及び表2に示す。
Figure 0007301277000001
Figure 0007301277000002
なお、上記の表中のエチレン性不飽和化合物の詳細は以下の通りである。
ライトエステルTMP:トリメチロールプロパントリメタクリレート、数平均分子量338、共栄社化学(株)製。
ライトエステル1,6HX:1,6ヘキサンジオールジメタクリレート、数平均分子量254、共栄社化学(株)製。
ライトエステル19ND:1,9ノナンジオールジメタクリレート、数平均分子量298、共栄社化学(株)製。
BAC45:ポリブタジエン末端アクリレート、数平均分子量10000、大阪有機化学工業(株)製。
TE2000:末端メタクリル基導入ポリブタジエン、ウレタン結合型、数平均分子量3,000、日本曹達(株)製。
上記の表の評価結果からわかるように、フロア部の粘着力(網点側面部の粘着力)が本発明の範囲内である実施例1~15では、インキ絡みが少ないことが分かる。このようにフロア部の粘着力(網点側面部の粘着力)を本発明の範囲内とする方法としては、従来よりも光重合開始剤量を多量に配合すること、低分子量(メタ)アクリレート化合物を一定量配合すること、及び光重合開始剤と低分子(メタ)アクリレート化合物の配合比率を一定範囲内とすることが重要である。さらに、高分子量の(メタ)アクリレート化合物を配合することで光重合開始剤を多量配合した場合でも独立点の再現性や印刷版の耐久性を損なわない(実施例1~8,11~13,15と実施例9,10,14の対比)。さらに、光重合開始剤にベンゾフェノンを併用することでフロア部の粘着力(網点側面部の粘着力)を低減させることができる(実施例1~6,9~15と実施例7,8の対比)。さらに、シリコーン化合物を配合することでインキ絡みをさらに効果的に防止することができる(実施例1~14と実施例15の対比)。
これに対して、比較例1では、光重合開始剤の配合量が少なく、従来と同程度の量であるため、フロア部の粘着力(網点側面部の粘着力)が高く、インク絡みを抑制できていない。比較例2では、光重合開始剤の配合量が少ないため、光重合開始剤と低分子量の(メタ)アクリレート化合物の配合比率が適切であっても、フロア部の粘着力が高く、インク絡みを抑制できていない。比較例3では、低分子量の(メタ)アクリレート化合物の配合量が少ないため、フロア部の粘着力(網点側面部の粘着力)が高く、インク絡みを抑制できていない。
本発明のフレキソ印刷版は、フロア部の粘着力(網点側面部の粘着力)を特定の値まで低減しているため、隣接する網点凸部のインキが繋がるインキ絡みを低減することができ、それによる印刷品位の低下がない。従って、本発明のフレキソ印刷版は、当業界において極めて有用である。

Claims (5)

  1. 少なくとも支持体(A)と感光性樹脂層(B)と感熱マスク層(C)が順次積層されてなるフレキソ印刷原版より得られるフレキソ印刷版であって、印刷版の表面に、網点凸部と、網点凸部間に形成される網点谷間と、フロア部が設けられており、網点谷間の側面部とフロア部が同じ後露光処理及び殺菌灯による露光処理を受けているものにおいて、印刷版のフロア部の粘着力が2.0N/mm以下であること、感光性樹脂層(B)を形成する感光性樹脂組成物が、(a)共役ジエンを重合して得られるポリマー、(b)エチレン性不飽和化合物、及び(c)光重合開始剤を含み、感光性樹脂組成物中の(c)光重合開始剤の含有量が2.5~9質量%であり、(b)エチレン性不飽和化合物が、数平均分子量100以上600以下の(メタ)アクリレート化合物(i)と数平均分子量600超20,000以下の(メタ)アクリレート化合物(ii)を含み、感光性樹脂組成物中の数平均分子量100以上600以下の(メタ)アクリレート化合物(i)の含有量が5~16質量%であり、感光性樹脂組成物中の数平均分子量600超20,000以下の(メタ)アクリレート化合物(ii)の含有量が5~25質量%であり、感光性樹脂組成物中の(c)光重合開始剤の質量と数平均分子量100以上600以下の(メタ)アクリレート化合物(i)の質量との比率が0.20~0.55の範囲にあることを特徴とするフレキソ印刷版。
  2. (c)光重合開始剤が、ベンジルアルキルケタール系とベンゾフェノン系の2種類の化合物を含み、ベンジルアルキルケタール系化合物とベンゾフェノン系化合物の質量比が99:1~80:20の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のフレキソ印刷版。
  3. フレキソ印刷原版が、感光性樹脂層(B)と感熱マスク層(C)の間に、酸素バリヤ層(D)を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のフレキソ印刷版。
  4. 水系の現像液を使用してフレキソ印刷原版を現像して得られることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載のフレキソ印刷版。
  5. 請求項1~のいずれかに記載のフレキソ印刷版を用いたことを特徴とするフレキソ印刷法。
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