(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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であって、前記表面層は、その表面が部分的に二酸化ケイ素で被覆されてなるとともに、JISZ0237で規定されるプローブタック試験によるタック値が200gf以下であり、且つメンディングテープに対するタック値が250gf以上である、ことを特徴とするオフセット印刷用ブランケット。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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)。
【0004】
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)。
【0005】
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。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
<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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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)
【0018】
また、「プローブタック試験によるタック値」は、JIS Z0237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。
【0019】
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。
【0020】
(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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
(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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
[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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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)。
【0033】
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。
【0034】
<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。
【0035】
<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)。
【0036】
<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。
【0037】
<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)。
【0038】
[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。
【0039】
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。
【0040】
[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。
【0041】
[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。
【0042】
得られた結果を下表1に纏めて示す。
【表1】
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
〔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。
【0048】
得られた結果を下表2に纏めて示す。
【表2】
【0049】
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。
【0050】
〔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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
(付記1)
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であって、前記表面層は、その表面が部分的に二酸化ケイ素で被覆されてなるとともに、JISZ0237で規定されるプローブタック試験によるタック値が200gf以下であり、且つメンディングテープに対するタック値が250gf以上である、ことを特徴とするオフセット印刷用ブランケット。
(付記2)
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。
(付記3)
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。
(付記4)
前記火炎において、プロパンガス:空気: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付記3に記載のオフセット印刷用ブランケットの加工方法。
(付記5)
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付記2乃至4のいずれか1つに記載のオフセット印刷用ブランケットの加工方法。
(付記6)
付記2乃至5のいずれか1つ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。