(57)【要約】【課題】グラビアオフセット方式を用いた塗膜形成において、均一なベタ膜を付与することを可能とするオフセット印刷に使用する凹版、及びグラビアオフセット印刷方法を提供すること。【解決手段】オフセット印刷でコート剤を塗布して、塗膜を形成するための凹版であって、該凹版は、コート剤を充填するパターン領域と、該パターン領域の外周を構成する外周領域を有し、前記パターン領域は、凹部及び凸部を有し、該凸部の頂部は、前記外周領域の水準面よりも低く、かつ、該凸部の頂部と該外周領域の水準面との高さの差Ｈは、１００μｍ未満であることを特徴とするグラビアオフセット印刷用凹版並びに該グラビアオフセット印刷用凹版を用いるグラビアオフセット印刷方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフセット印刷でコート剤を塗布して、塗膜を形成するための凹版であって、該凹版は、コート剤を充填するパターン領域と、該パターン領域の外周を構成する外周領域を有し、前記パターン領域は、凹部及び凸部を有し、該凸部の頂部は、前記外周領域の水準面よりも低く、かつ、該凸部の頂部と該外周領域の水準面との高さの差Ｈは、１００μｍ未満であることを特徴とするグラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項２】
前記凹部の底面の面積は、パターン領域の投影面積の５０％以上９９．９％以下である請求項１に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項３】
前記凸部の頂部と前記外周領域の水準面との高さの差Ｈが５〜９５μｍである請求項１又は２に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項４】
前記凸部を平面視した形状は、クロス形状、ストライプ形状、ハニカム形状又はドット形状のいずれかである請求項１〜３のいずれか１項に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項５】
前記凹版の材質は、金属、金属酸化物又は樹脂のいずれかである請求項１〜４のいずれか１項に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のグラビアオフセット印刷用凹版を使用するグラビアオフセット印刷方法であって、コート剤を該凹版からブランケットロールに受理させる受理工程と、該ブランケットロールが受理されたコート剤をコーティング基材に転写する転写工程を有するグラビアオフセット印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグラビアオフセット印刷用凹版に関し、特に膜厚ムラを抑制することができるグラビアオフセット印刷用凹版に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にグラビアオフセット印刷は、使用する版の形状によって凸版印刷方式、平版印刷方式、凹版印刷方式、スクリーン版印刷方式等の各種印刷方式に分けられる。このうち凹版印刷方式は他の印刷方式に比べて、精密な印刷が可能であり、約２０μｍの極めて細い幅の画像（線）から１ｍｍ程度の太い幅の画像（線）まで印刷することが可能である。
【０００３】
グラビアオフセット印刷は、表面に凹状溝からなる所要パターンのセルが形成された凹版を用いる。該凹版の表面にディスペンサー等によってインキを滴下し、スキージによって凹版のセル内にインキを均一に充填する。次いで、凹版の表面上で転写用ロールを転がすことにより、凹版のセル内のインキを転写用ロールの表面に一旦転写する。次に、インキが転写された転写用ロールを被印刷基板上で転がすことにより、ロール表面のインキを被印刷基板に転写させ、印刷を行う方法である。
【０００４】
グラビアオフセット印刷の従来技術として、例えば、特許文献１には、印刷開始点部付近や印刷終点部付近における線画像の画像細りや画像太りを軽減し、一定幅でムラの無い線画像を形成することができる凹版オフセット印刷用凹版の技術として、終端の近傍領域の幅が所定幅よりも大きく又は小さく形成されたセルの構造とする凹版の技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、線幅等に関係なく、断面形状が山なりのインキ層を形成することが可能な印刷用凹版の技術として、凹版の凹部の底面の形状が、端の部分で浅くかつ中央部が深い形状に形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３０９１９４号公報
【特許文献２】特開平１０−３５１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１及び２に開示されている技術では、細線形状の模様の印刷において、印刷部の断面形状を一定に保つことができるものの、印刷が可能となる範囲は細線に留まり、ベタ塗を目的とした印刷では、塗膜面に凹版パターンに起因する形状が残存し、均一な塗膜面を付与することは難しいのが現状であった。
【０００８】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、グラビアオフセット印刷方式を用いた塗膜の形成において、均一なベタ膜を付与することを可能とするオフセット印刷に使用する凹版、及びグラビアオフセット印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討したところ、オフセット印刷でコート剤を塗布し、塗膜を形成するための凹版において、凹版の形状として、コート剤を充填するパターン領域と、該パターン領域の外周を構成する外周領域を有し、該パターン領域は、凹部及び凸部を有し、凸部の頂部は、外周領域の水準面よりも高さを低くすることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、
（１）オフセット印刷でコート剤を塗布して、塗膜を形成するための凹版であって、該凹版は、コート剤を充填するパターン領域と、該パターン領域の外周を構成する外周領域を有し、前記パターン領域は、凹部及び凸部を有し、該凸部の頂部は、前記外周領域の水準面よりも低く、かつ、該凸部の頂部と該外周領域の水準面との高さの差Ｈは、１００μｍ未満であることを特徴とするグラビアオフセット印刷用凹版、
（２）前記凹部の底面の面積は、パターン領域の投影面積の５０％以上９９．９％以下である上記（１）に記載のグラビアオフセット印刷用凹版、
（３）前記凸部の頂部と前記外周領域の水準面との高さの差Ｈが５〜９５μｍである上記（１）又は（２）に記載の凹版のグラビアオフセット印刷用凹版、
（４）前記凸部を平面視した形状は、クロス形状、ストライプ形状、ハニカム形状又はドット形状のいずれかである上記（１）〜（３）のいずれかに記載のグラビアオフセット印刷用凹版、
（５）前記凹版の材質は、金属、金属酸化物又は樹脂のいずれかである上記（１）〜（４）のいずれかに記載のグラビアオフセット印刷用凹版、及び
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載のグラビアオフセット印刷用凹版を使用するグラビアオフセット印刷方法であって、コート剤を該凹版からブランケットロールに受理させる受理工程と、該ブランケットロールが受理されたコート剤をコーティング基材に転写する転写工程を有するグラビアオフセット印刷方法、を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のグラビアオフセット印刷用凹版及び該凹版を用いたグラビアオフセット印刷方法によれば、グラビアオフセット印刷方式においても、均一なベタ膜を付与することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のグラビアオフセット印刷用凹版を示す模式図である。
【図２】本発明のグラビアオフセット印刷用凹版のパターンの一例であるドット形状の凸部を示す図である。
【図３】本発明のグラビアオフセット印刷用凹版のパターンの一例であるクロス形状の凸部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のグラビアオフセット印刷用凹版（以下、単に「凹版」という。）は、図１に示すように、コート剤を充填するパターン領域１１と、該パターン領域の外周を構成する外周領域１２を有し、前記パターン領域は、凹部１３及び凸部１４を有し、該凸部の頂部１４ａは、前記外周領域の水準面１２ａよりも低く、かつ、該凸部の頂部と該水準面との高さの差Ｈは、１００μｍ未満であることが重要である。
凸部の頂部を外周領域の水準面よりも低く、かつ、該凸部の頂部と該水準面との高さの差Ｈを１００μｍ未満とすることで、グラビアオフセット印刷によるベタ膜の形成において、凹版のパターンに起因する外観の不良が抑制されたベタ膜を形成することができる。
また、前記高さの差Ｈは、好ましくは５〜９５μｍであり、より好ましくは１０〜９０μｍであり、さらに好ましくは１５〜８５μｍである。
【００１４】
また、本発明の凹版のパターン領域１１は、凹部の底面１３ａの面積（凹部が複数ある場合は凹部全体の底面の面積）が、パターン領域の投影面積に対して５０％以上であることが好ましく、５５％以上であることがより好ましく、６０％以上であることがさらに好ましい。また、凹部の底面の面積は、パターン領域の投影面積に対して９９．９％以下であることが好ましく、９９．８％以下であることがより好ましく、９９．７％以下であることがさらに好ましい。
凹部の底部の面積を上記の範囲とすることで、ブランケットロールが受理した後のコート剤の塗膜面のレベリング性が良好となる。また、凹版に充填した後のコート剤をドクタリングする際に、パターンが過度に少ないことに伴うドクターブレードの撓みに起因する外観不良を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明における凸部１４の形状は特に限定されることはなく、例えば、凸部の短辺面から見る断面形状が、長方形、台形又は三角形である場合などが挙げられる。なかでも、凹版に充填されたコート剤のブランケットロールに対する受理性が良好であるという点から三角形であることが好ましい（図１、凹版断面図参照）。
【００１６】
また、本発明における凸部１４は、１つのパターン領域１１中に複数あってもよい。該凸部が複数ある場合には、凸部間の間隔Ｂ（以下、「パターン間隔Ｂ」という）は、使用するコート剤により適宜設定することができるが、例えば、１００〜３０００μｍであることが好ましく、５００〜２５００μｍであることがより好ましく、８００〜２０００μｍであることがさらに好ましい。
凸部のパターン間隔Ｂを上記の範囲とすることで、ブランケットロールに受理された後のコート剤の塗膜面のレベリング性が良好となる。また、凹版に充填した後のコート剤をドクタリングする際に、パターンが過度に少ないことに伴うドクターブレードの撓みに起因する外観不良を抑制することができる。なお、パターン間隔Ｂは、隣り合う凸部の最短距離である（図２及び図３参照）。
【００１７】
また、本発明の凹版におけるパターン領域内の凸部を平面視した形状は、特に限定されるものではないが、均一な塗膜面を付与するという観点から、特定の形状が繰り返されるパターンが好ましい。例えば、クロス形状（図３参照）、ストライプ形状、ハニカム形状又はドット形状（図２参照）が好ましい。
【００１８】
また、本発明に使用できる凹版の材質は、特に限定されるものではないが、レーザーによるミクロンオーダーの微細加工が可能である材質であることが好ましい。このような材質としては、例えば、金属、金属酸化物又は樹脂等が挙げられる。なかでも作業性、耐薬品性、耐衝撃性の観点から金属材料であることが好ましい。具体的には、ステンレス、鉄、アルミニウム、銅、チタン等を使用することができる。
【００１９】
本発明に使用する凹版の作製方法は、特に限定されることはなく、一般的に金属や樹脂を加工する方法を用いることができる、例えば、被切削体となる基材にパルスレーザーを用いて所定のパターンを切削することにより凹版を製作することができる。
ここで、パルスレーザーとは、パルス幅がフェムト秒領域からピコ秒領域にあるレーザーのことであり、瞬間的に高いピークパワーを持つ。そのため、多光子吸収が発生し、材料の電子を励起させ直接原子の結合を分解することができる。すなわち、材料を瞬時に蒸発させることができるため、溶融物の発生を低減させることができ、多様な材料に対して熱の影響の少ない精密加工が可能となる。
【００２０】
本発明では、上述の凹版を使用し、コート剤を凹版からブランケットロールが受理する工程と、該ブランケットロールに受理されたコート剤をコーティング基材に転写する工程を有するグラビアオフセット印刷方法をも提供するものである。
この方法を用いることで、グラビアオフセット印刷によるベタ膜の形成において、コート剤の転写性を確保しつつ、塗膜の薄膜化や塗膜面のレベリング性の付与等といった塗膜面の調整が容易にできる。
【００２１】
本発明に使用できるブランケットロールは、特に限定されるものではないが、凹凸面や曲面等の３次元表面形状を有する樹脂成形体等の基材表面にコーティングを可能とする観点から、その材質はゴム又は樹脂であることが好ましい。特に、弾性を有することから、ゴムが好ましい。具体的には、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、及びこれらのうちの２種以上からなる混合物等が挙げられる。これらの中でも、耐溶剤性が高い、濡れ張力が低く溶媒の選択肢の幅が広がる等の観点から、シリコーンゴムが好適に用いられる。
【００２２】
本発明に使用されるコート剤は用途に応じて適宜選定されるものであり、特に制限はなく、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの樹脂を含有する樹脂組成物を用いることができる。これらの中でも、コート剤が熱硬化性樹脂組成物又は光硬化性樹脂組成物であることが好ましく、光硬化性樹脂組成物であることがより好ましい。
【００２３】
光硬化性樹脂組成物に用いられる光硬化性樹脂としては、分子内に少なくとも１個の（メタ）アクリロイル基を有する化合物が好ましい。（メタ）アクリロイル基を有する化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸、アルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、アルキレングリコール（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ（メタ）アクリレート、フルオレン（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレートやポリウレタン（メタ）アクリレート等の、（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーも用いることができる。これらの光硬化性樹脂は１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
光硬化性樹脂組成物には、通常、光硬化性樹脂を硬化するための光重合開始剤が添加される。光重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンジルジメチルケタール類、α−ヒドロキシアルキルフェノン類、アセトフェノン類、ヒドロキシケトン類、アミノアルキルフェノン類、アシルホスフィンオキサイド類等が挙げられる。これらの中でも、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、α−ヒドロキシアルキルフェノン類等が好ましい。これらは、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
光重合開始剤の添加量は、光硬化性樹脂１００質量部に対して０．１〜１５質量部であることが好ましい。
【００２５】
コート剤は、凹版への充填を容易にするために、溶媒を含有することが好ましい。溶媒としては特に限定はなく、脂肪族炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒などの有機溶媒、水系溶媒などを使用することができる。乾燥速度の点からは、ケトン系溶媒などの有機溶媒が好ましい。
コート剤に使用する溶媒の含有量は、コート剤全質量に対して５質量％以上とすることが好ましく、１０質量％以上とすることがより好ましく、１５質量％以上とすることがさらに好ましい。
また、溶媒の含有量は、９５質量％以下とすることが好ましく、８０質量％以下とすることがより好ましく、６５質量％以下とすることがさらに好ましく、４５質量％以下とすることが特に好ましい。
コート剤全質量に対して溶媒の含有量を上記の範囲とすることで、凹版からブランケットロール上に受理されたコート剤の塗膜面をレベリングするのに十分な粘度となり好ましい。
その他、必要に応じて、コート剤に紫外線吸収剤、酸化防止剤、充填材、着色剤等を含有させることもできる。
【００２６】
またコート剤は、前述のブランケットロール表面ではじかれることなく、全面に転写されるように、ブランケットロールに対して濡れ性を有することが好ましい。ここで、「濡れ性を有する」とは、ＪＩＳ  Ｋ６７６８：１９９９における濡れ性の測定において、ブランケットロール表面に対して濡れが２秒以上保持されるものをいう。
【００２７】
本発明の印刷方法では、例えば前述の凹版上にコート剤を滴下した後、スキージを用いて凹版のパターン領域に該コート剤を充填させる。次いで、凹版のパターン領域に充填されたコート剤を該凹版からブランケットロールが受理する（受理工程）。ブランケットロールが受理したコート剤は次いでコーティング基材に転写され（転写工程）、グラビアオフセット印刷が行われる。
【００２８】
コーティング基材は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜決定される。例えば、透明又は半透明の無機材料や樹脂材料等からなる基材を使用することができ、作業性の観点からは、軽量で薄型の樹脂基材が好ましい。
具体的には、無機ガラス、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、エステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂等が挙げられる。
これらは、１種単独でも、２種以上による複合基材であってもよい。
【００２９】
また、コーティング基材は、表面が平面形状であるものに限られず、凹凸面や曲面等の３次元表面形状を有する基材であってもよい。本発明の印刷方法によれば、種々の表面形状を有する基材の表面に、外観が良好な塗膜を形成することができる。
【００３０】
コート剤をコーティング基材に転写した後、コート剤中の溶媒を除去するために乾燥工程を行うことができる。乾燥は、通常、加熱により行われる。乾燥温度は、前記溶媒の種類にもよるが、５０〜１２０℃であることが好ましく、より好ましくは６０〜１１０℃である。
【００３１】
コート剤が熱又は光硬化性樹脂組成物である場合は、乾燥後、さらに硬化工程を行うことができる。熱硬化性樹脂組成物の場合は加熱により、光硬化性樹脂組成物の場合は光照射により硬化が行われる。
光照射を行う場合の照射光としては、紫外線を用いることが好ましい。光照射条件は、光硬化性樹脂組成物の硬化が可能な条件であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、紫外線照射の場合、波長３５０〜４００ｎｍの紫外線を、積算光量３００〜５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲で照射する。
【実施例】
【００３２】
本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
＜凹版＞
製造例１〜６（凹版の作製）
材質としてステンレスを用い、パルスレーザーにて加工し、下記表１に示すパターン、凸部、及び凹部を有する凹版を作製した。
【００３３】
製造例７（凹版の作製）
材質としてガラスを用い、エッチングにて、版深２０μｍの凹版を作製した。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
実施例１〜３及び比較例１〜４
製造例１〜７により製造した各凹版に下記のコート剤を滴下し、スキージを用いてパターン領域にコート剤を充填した。次に、ブランケットロール上にコート剤を受理させた後、ブランケットロールに受理されたコート剤を、コーティング基材上に転写させた。次いで７０℃の温度で、６０分間乾燥し、その後、以下の条件の紫外線照射により硬化させて、硬化塗膜を形成した。該塗膜表面について、下記方法にて評価した。評価結果を表２に示す。
紫外線照射の条件は、以下の通りである。
波長；３５０〜４００ｎｍ
照射線量；５００ｍＪ／ｃｍ２
【００３６】
＜評価方法＞
塗膜表面について、外観を目視で観察した。評価基準は以下とした。
○：塗膜面が均一である。
△：塗膜面にややうねりがある。
×：塗膜面にパターン領域の形状（凸部を平面視した形状）起因の凹凸が発生している。
【００３７】
＜コート剤＞
以下に記載する材料を混合し、コート剤を作製した。
・ポリウレタンメタクリレート（６５〜７５質量％）とアクリル酸エステル（２５〜３５質量％）の混合体「日本合成化学工業株式会社製、商品名：ＵＶ７６１０Ｂ」  ５９質量％
・光重合開始剤：α−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物  １質量％
・溶媒：メチルエチルケトン  ４０質量％
＜ブランケットロール＞
・シリコーンゴム製ブランケットロール：直径１００ｍｍ、幅１３０ｍｍ、ゴム硬度１５°
＜コーティング基材＞
・ポリカーボネート製平板：縦９０ｍｍ、幅８０ｍｍ、厚さ２ｍｍ
【００３８】
【表２】
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【００３９】
上記実施例及び比較例で得られた塗膜サンプルについて、塗膜面の外観不良の有無を観察したところ、実施例１〜３では、塗膜部分の外側及び内側の膜厚差を抑制することができ、外観不良は確認されなかった。一方、比較例１及び２では凹版パターンに起因する外観不良が確認された。
これらの結果から、グラビアオフセット方式を用いた塗膜の形成において、凹版のパターン領域に凹部と凸部を設け、該凸部の頂部の高さを外周領域の水準面よりも低くすることによって、コート剤の転写時におけるレベリング性が改善され、従来の凹版パターン由来の外観不良が改善できると思われる。
【００４０】
また、比較例３では、該凸部の頂部の高さと、外周領域の水準面の高さの差Ｈが大きすぎることによって、コート剤が凹版からブランケットロールへ受理される際、または、ブランケットロールからコーティング基材へ転写される際、コート剤が完全に移行することなく、各々に残余する現象が見られ、外観不良となった。
比較例４は、従来の凹版を用いたものであり、コート剤が転写される際のブランケットのたわみに起因する外観不良が確認された。
よって、本発明の凹版及び該凹版を用いたグラビアオフセット印刷方法によれば均一な積層膜を備えた、曲面形状を有するコーティング成形体を好適に製造することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０．凹版
１１．パターン領域
１２．外周領域
１２ａ．水準面
１３．凹部
１３ａ．凹部の底面
１４．凸部
１４ａ．凸部の頂部
Ｈ．凸部の頂部と外周領域の水準面の高さの差
Ｂ．パターン間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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