(57)【要約】ＵＶ硬化による印刷工業のための導電性ガラス繊維強化スリーブの製造方法及び、この方法により製造された印刷スリーブであって、使用するガラス繊維は、導電性ナノ粒子でコーティングされていることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＶ硬化による、印刷工業で用いられるガラス繊維強化スリーブの製造方法であって、
少なくとも以下の工程
（１）ガラス繊維及びＵＶ硬化樹脂からＵＶ硬化スリーブを成型する工程と、
（２）ＵＶ照射により前記スリーブを硬化する工程と、
を含み、
使用する前記ガラス繊維を、上流の工程で、接着促進コーティングを伴う状態で提供し、
コーティングのために使用する組成物が、導電性ナノ粒子を含むことを特徴とする
ガラス繊維強化スリーブの製造方法。
【請求項２】
前記導電性ナノ粒子が、カーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記接着促進コーティングが、有機官能性シランを含むことを特徴とする請求項１及び２のうちいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記コーティングの全成分の合計に対して、該コーティング中の前記ナノ粒子の質量分率が、０．５質量％〜４０質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ガラス繊維に対して、前記コーティングを、０．１質量％〜５質量％の量を使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
工程（１）を、ＵＶ硬化樹脂で含浸されたガラス繊維を、位置及び張力の誘導の下で、回転シリンダーコアに付与するフィラメント巻き付け工程によって行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記スリーブの全成分の合計に対して、前記スリーブ中の前記ガラス繊維の分率が、５５質量％〜８０質量％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記スリーブは、前記スリーブから金属製印刷シリンダへの電荷の伝導を向上させる目的の金属部材を備え、該部材は、前記スリーブの内部の外面と前記スリーブ壁の内部を結合していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記金属部材が、有孔タブ、金属製リング及び接触ピンからなる群から選択される一種であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
使用する前記ＵＶ硬化樹脂が、非導電性であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも、ガラス繊維及び硬化樹脂を含む印刷工業で用いられるガラス繊維強化スリーブであって、前記ガラス繊維が、導電性ナノ粒子を含む接着促進剤を有することを特徴とするガラス繊維強化スリーブ。
【請求項１２】
前記導電性ナノ粒子が、カーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項１１に記載のスリーブ。
【請求項１３】
前記スリーブが、前記印刷スリーブから金属製印刷シリンダへの電荷の伝導を向上させるための金属部材を有し、前記部材が、前記スリーブの内部の外面と前記スリーブ壁の内部を結合することができることを特徴とする請求項１１及び１２のうちいずれかに記載のスリーブ。
【請求項１４】
前記金属部材が、有孔タブ、金属製リング及び接触ピンからなる群から選択される一種であることを特徴とする請求項１３に記載のスリーブ。
【請求項１５】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法によって得られる請求項１１に記載のスリーブ。
【請求項１６】
異なる構成を有する他の層が、前記スリーブの外部表面に施されていることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載のスリーブ。
【請求項１７】
前記スリーブに、完全に又は部分的に印刷機の外部表面を覆う印刷層を設け、印刷機の印刷シリンダ上に、前記スリーブを取り付けることによる、印刷ための請求項１１〜１６に記載のスリーブの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＶ硬化による、印刷工業で用いられる導電性ガラス繊維強化スリーブの製造方法及び、この方法により製造された印刷スリーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキソ印刷においては、使用されるフレキソ印刷版は、例えば、両面テープで印刷シリンダに接着されることによって、印刷シリンダに、原則として、直接取り付けられ得る。
【０００３】
しかしながら、印刷版の迅速な切り替えを可能とするためには、スリーブと呼ばれるものを使用することが一般的である。スリーブは円筒形の中空体であり、その上に印刷版が取り付けられ、スリーブは、印刷層で完全に覆われていてもよい。スリーブ技術は、印刷組版の、非常に速い、単純な切り替えを可能にする。スリーブの内径は、印刷シリンダの外径とほぼ一致し、スリーブが、印刷機の印刷シリンダ上を容易に滑ることを可能にする。不規則にスリーブが滑ることは、事実上、エアークッション原理に例外なく、動作する：スリーブ技術のために、印刷機は、エアーシリンダとして知られる特定の印刷シリンダを備えている。エアシリンダは、端面に圧縮空気接続を備え、それにより圧縮された空気は、シリンダの内部を通過することができる。シリンダの内部から圧縮空気はシリンダの外側に配置された孔を通過して再び現れることができる。スリーブの取り付けのために、圧縮空気はエアーシリンダを通過し、出口孔から再び現れる。スリーブは、エアークッションの影響を受けて、わずかに拡がり、エアークッションは非常に摩擦を減少させるので、スリーブはシリンダ上を滑ることができる。圧縮空気の供給が停止されるとき、スリーブの拡張がなくなり、スリーブは、エアーシリンダの表面にしっかりと固定される。スリーブ技術の他の詳細は、例えば“Ｔｅｃｈｎｉｋ  ｄｅｓ  Ｆｌｅｘｏｄｒｕｃｋｓ”（７３ページｆｆ、Ｃｏａｔｉｎｇ出版社、サンクトガレン、１９９９年）に記載されている。
【０００４】
通例、最新のスリーブは多層構造を有している。この点については、例えばＵＳ６７０３０９５Ｂ２を参照してもよい。最新のスリーブの場合の基本は、中空円筒形の薄いスリーブによって形成され、印刷スリーブと呼ばれる。このスリーブに適用するために、一つ又はさらに多くの層のポリマー材料でもよい。
【０００５】
言及されたスリーブは、通例、繊維強化ポリマー材料から構成される。それらの製造のために、ガラス繊維、ガラス繊維メッシュ又は他の炭素繊維は、熱硬化樹脂又は、例えば、ポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂等のＵＶ硬化樹脂と組み合わせて使用されてもよい。ガラス繊維又はガラス繊維メッシュは、前述の樹脂に含浸されてもよく、例えば、回転コアの周りに巻かれ、その後、熱又はＵＶ光によって硬化される。使用される前は、ガラス繊維は、通例、ガラス繊維と樹脂の間の接着性を最大にするために、好適な接着促進剤でコーティングされ、接着促進剤の中で、ガラス繊維は埋め込まれている。
【０００６】
印刷工業のために、未硬化スリーブのＵＶ硬化は、熱硬化よりも速く、信頼性が高いので好適な技術である。
【０００７】
言及したポリマー樹脂は、導電性ではない。スリーブ表面と金属製印刷シリンダの間の導電性接続を確立するために、印刷スリーブが一定の導電性を有するべきであることは、広範囲にわたる技術的要件である。これの目的は、印刷過程におけるスリーブの静電帯電を防ぐことである。
【０００８】
一定の導電性の要件は、熱硬化システムの場合には、例えば、樹脂中のカーボンブラック等の導電性粒子の混合によって、比較的容易に満たされるが、カーボンブラックを含む樹脂はＵＶ透過性がなく、それゆえに、ＵＶ硬化の可能性は存在しないので、ＵＶ硬化樹脂で印刷スリーブを製造するときに、大きな問題が生じる。
【０００９】
ＤＥ２７００１１８Ｃ２には、例えば、ガラス繊維強化ポリマー樹脂又はガラス繊維強化エポキシ樹脂等のガラス繊維強化樹脂を使用して、印刷シリンダ上を滑らせるためのスリーブの製造について記載されている。ＤＥ１９６３４０３３Ｃ１には、印刷シリンダ上を滑らせるためのスリーブについて記載されており、このスリーブは、繊維強化プラスチックの継ぎ目のない内層を有している。それに適用されるのは、導電性の弾性材料の外層である。静電帯電を防ぐ目的のための導電性を確実にするために、内層は、スリーブが印刷シリンダ上を滑るときに、少なくとも１点で印刷シリンダに接触し、少なくとも１点で導電性の外層と接触する、導電性金属ブレードを有する。
【００１０】
ＥＰ９４３４３２Ａ１には、印刷シリンダ上を滑らせるためのスリーブについて記載されており、このスリーブは、繊維強化プラスチックの継ぎ目のない内層を有している。この層に適用されるのは、導電性の弾性材料の外層である。静電帯電を防ぐ目的のための導電性を確実にするために、例えば、内層は銅の細線等の導電性の細線を有し、それによって、スリーブが印刷シリンダ上を滑るときに、印刷シリンダと外層との間に、少なくとも１点の導電性接続を形成する。
【００１１】
ＷＯ９９／４４９５７には、コーティングされたガラス繊維及びガラス繊維束について記載されている。コーティングは、ポリマー材料及び高い熱伝導性を有する無機粒子も含む水性組成物で行われる。
【００１２】
ＪＰ０９−２０８２６８Ａには、コロイド状のＳｉＯ２粒子、炭酸カルシウム、カオリン、タルクを含み、平均直径が５ｎｍ〜２０００ｎｍである組成物でのガラス繊維のコーティングについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】ＵＳ６７０３０９５Ｂ２
【特許文献２】ＤＥ２７００１１８Ｃ２
【特許文献３】ＤＥ１９６３４０３３Ｃ１
【特許文献４】ＥＰ９４３４３２Ａ１
【特許文献５】ＷＯ９９／４４９５７
【特許文献６】ＪＰ０９−２０８２６８Ａ
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】“Ｔｅｃｈｎｉｋ  ｄｅｓ  Ｆｌｅｘｏｄｒｕｃｋｓ”（７３ページｆｆ、Ｃｏａｔｉｎｇ出版社、サンクトガレン、１９９９年）
【非特許文献２】Ｍ．  Ｆｌｅｍｍｉｎｇ、Ｇ．  Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ、Ｓ．  Ｒｏｔｈによる“先進複合材料”（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ出版社、ベルリン  ハイデルベルグ、 １９９５年、２、３章）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、ＵＶ硬化によるガラス繊維強化導電性印刷スリーブの製造方法を提供することである。
【００１６】
意外なことに、この目的は、使用されるガラス繊維を導電性ナノ粒子でコーティングすること、及び印刷工業で用いられるスリーブを形成するために、このようにコーティングされたガラス繊維を使用することで達成され得ることがわかっている。したがって、見出したことは、ＵＶ硬化による印刷工業で用いられるガラス繊維強化スリーブの製造方法であり、前記方法は、少なくとも以下の工程：
（１）ガラス繊維及びＵＶ硬化樹脂からＵＶ硬化スリーブを成形する工程と、
（２）ＵＶ照射によりスリーブを硬化する工程と、
を有し、使用されるガラス繊維は、上流の工程で、接着促進コーティングを伴う状態で提供され、コーティングのために使用される組成物は、導電性ナノ粒子を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施形態においては、導電性ナノ粒子はカーボンナノチューブである。
【００１８】
本発明の第２の側面においては、少なくともガラス繊維と硬化樹脂も含み、ガラス繊維は導電性ナノ粒子を含む接着促進コーティングを有する、印刷工業で用いられるガラス繊維強化スリーブが見出された。
【００１９】
本発明の第３の側面においては、印刷のための本発明のスリーブの使用方法が見出された。
【００２０】
本発明の詳細は以下に続く。
【００２１】
印刷工業のための本発明のスリーブは、原則として公知の方法で、中空円筒状の形状を有する。それらは金属製印刷シリンダへの適用のために意図されている。
【００２２】
本発明の方法のために、最初の工程において、ガラス繊維は、接着促進コーティングを提供され、接着促進コーティングは導電性ナノ粒子を含む。
【００２３】
原則として、組立式のガラス繊維メッシュ又はガラス繊維布が使用されることも可能であるが、使用されるガラス繊維は、好ましくはフィラメントでもよい。好適なガラス繊維は、原則として当業者に知られている。例えば、６００ｔｅｘ〜８００ｔｅｘの線密度を有するガラス繊維を使用してもよい。
【００２４】
ガラス繊維のための接着促進コーティングは、原則として当業者に知られている。接着性を向上させるために、本発明に従って、好ましくは有機官能性シラン、特にそれらのＲ−Ｓｉ（ＯＲ´）３を使用することが可能である。この式において、Ｒは有機材料、例えばポリマー材料と相互作用をすることができる有機基であり、ＯＲ´基は、メトキシ基又はエトキシ基等の容易に加水分解をすることのできる基である。アルコキシ基は湿気の存在下で加水分解をすることができ、形成されたシアノール基は、ガラス表面と反応する。Ｒ基はガラス表面とは逆に向き、Ｒ基は、有機材料との効果的な接着性を有するコーティングされたガラス繊維を付与する。問題のシランは、例えば、Ｒ基はアミノ基を有することを意味するアミノ官能性であってもよい。これらの種の接着促進剤は市販されている。
【００２５】
本発明に従って、コーティングに使用される組成物は、導電性ナノ粒子を含む。
【００２６】
“ナノ粒子”の語は、当業者に知られている。これらは非常に小さい粒子であるため、粒子径は、すでに化学的及び物理的特性において重要な効果を有する。一般的にいえば、本発明に従って、１００ｎｍ未満の粒子径を有するナノ粒子が使用され、例として、１ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍ、より好ましくは１ｎｍ〜５ｎｍである。問題の粒子が球状又はほぼ球状であるのに、この寸法は直径に関する。当業者にとって、これらの値は平均値を構成することは明らかである。問題の粒子は、小棒形状であるのに、この数字は厚さに関する。
【００２７】
問題の粒子は、一定の導電性を有するという条件に従えば、原則として、どんな要求されたナノ粒子でもよい。本発明の好ましい実施形態においては、ナノ粒子はカーボンナノチューブである。原則として、カーボンナノチューブは当業者に知られている。使用されるカーボンナノチューブの直径は１ｎｍ〜５０ｎｍでもよい。本発明の実践のために、好ましくは、１ｎｍ〜１０ｎｍ、より好ましくは１ｎｍ〜５ｎｍの直径を有するカーボンナノチューブである。これらは単層又は２層のカーボンナノチューブ等の多層カーボンナノチューブでもよい。もちろん、チューブの場合、長さは直径よりも大きい。一般的に言えば、長さ／厚さの比は、少なくとも１０：１、例として１０：１〜１０００：１である。上記の厚さのカーボンナノチューブの長さは、例えば１．５μｍに及んでもよい。
【００２８】
本発明の実施形態の一つにおいては、導電性ナノ粒子は、単層カーボンナノチューブである。本発明の他の実施形態においては、導電性ナノ粒子は、多層カーボンナノチューブである。
【００２９】
導電性ナノ粒子、より好ましくはカーボンナノチューブの量は、印刷工業のためのスリーブの要求される特性、より具体的には要求される導電性に従って、当業者によって測定される。例えば、それらは０．５質量％〜５０質量％の量で使用されてもよい。コーティング中のナノ粒子の質量分率は、コーティングの全成分の合計に対して、好ましくは０．５質量％〜４０質量％、より好ましくは２０質量％〜４０質量％である。
【００３０】
ガラス繊維に対して、コーティングの量は、ガラス繊維及び／又はガラス繊維で製造される印刷工業のためのスリーブの要求される特性に従って、当業者によって測定される。コーティングを、ガラス繊維に対して０．１質量％〜５質量％、好ましくは１質量％〜５質量％、より好ましくは１．５質量％〜４質量％の量で使用することは適切であると証明されている。
【００３１】
ガラス繊維のコーティングのために、コーティングのために使用される組成物、より具体的には有機官能性シランは、ナノ粒子と混合され、混合物は、従来技術によってガラス繊維に付与される。例えば、ナノ粒子は、フィラメント延伸作業の過程で延伸フィラメントに適用される大きさに含まれてもよい。有機官能性シラン及びナノ粒子の他に、大きさは、さらに一般的なフィルム形成剤、可塑剤、湿潤剤、帯電防止剤を含んでもよい。ガラス繊維の製造の記述は、例えば、Ｍ．  Ｆｌｅｍｍｉｎｇ、Ｇ．  Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ、Ｓ．  Ｒｏｔｈによる“先進複合材料”（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ出版社、ベルリン  ハイデルベルグ、１９９５年、２、３章）にある。
【００３２】
スリーブを製造するために使用されるＵＶ硬化樹脂は、市販され、当業者に知られているＵＶ硬化樹脂であってもよく、実施例は、ポリエステルアクリル酸塩、エポキシアクリル酸塩、ポリエーテルアクリル酸塩又はウレタンアクリル酸塩を基礎とした樹脂である。また、ＵＶ硬化樹脂は、それ自体が導電性であってもよいが、好ましくは、非導電性の一般的な樹脂である。ポリエステルアクリル酸塩及びウレタンアクリル酸塩は、好みで使用されてよい。これらの種類の樹脂組成物は市販され、もちろん追加的に他の成分を含んでもよい。
【００３３】
ガラス繊維及びＵＶ硬化樹脂からのＵＶ硬化スリーブの成形は、原則として当業者に知られている技術に従って行われてもよい。例えば、主に手動で製造されてもよい。この目的のために、円筒形の回転コアを使用することができ、ガラス繊維又はガラス繊維メッシュは、コアの周りに徐々に巻かれることができ、ＵＶ硬化樹脂は、必要とされる厚さに達するまで層の中に付与されてもよい。
【００３４】
方法の好ましい実施形態においては、フィラメント巻き付け工程によって行われてもよい。この方法のために、ガラス繊維は、巻かれることができないような方法で、リールスタンドと呼ばれるものの上で固定される。使用される型は、回転シリンダーコアであり、コアに繊維を付与する前に、ガラス繊維がＵＶ硬化樹脂に含浸された状態で、コアに繊維が付与される。
【００３５】
位置及び張力の誘導の下で、ガラス繊維は、必要とする壁の厚さに達するまで、回転円筒コアに付与される。
【００３６】
必要とする壁の厚さに達したとき、工程（２）において、ＵＶ照射によってスリーブが硬化する。好ましくは、これは、スリーブがシリンダーコア上で回転されながら行われてもよい。この結果として、ＵＶ硬化は、特に均一に成し遂げられる。
【００３７】
例えば、使用されるカーボンナノチューブ等の使用される導電性ナノ粒子が、ＵＶ光を吸収することができるとしても、ＵＶ硬化は、本発明の方法で可能である。理由は、ナノ粒子で、ガラス繊維をコーティングすることは、樹脂への導電性ナノ粒子の添加と比較することによって、ナノ粒子の量を著しく減少させることができる。ナノ粒子は、ガラス繊維の表面上にのみ位置する。ガラス繊維は、スリーブ内で互いに接触するので、たとえ、繊維間の樹脂に導電性がなくても、電気伝導接続が生じる。印刷工業のための硬化スリーブの壁の厚さは、スリーブの用途によって導かれる。厚さは、特に０．２ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍでもよい。
【００３８】
スリーブの長さは、スリーブの用途によって導かれる。長さは、２００ｍｍ〜４０００ｍｍ、好ましくは４００ｍｍ〜２０００ｍｍであってもよいが、ここには、この範囲に本発明を限定する意図はない。
【００３９】
スリーブ中のガラス繊維の分率は、ガラス繊維強化スリーブの要求される特性に従って、当業者によって測定されるであろう。十分な機械的安定性及び十分な導電性を確保するために、原則として５０質量％未満となるべきではない。量は、ガラス繊維強化スリーブの全成分の合計に対して、好ましくは５５質量％〜８０質量％である。本発明の方法は、有利に、他の工程を含み、そこでは、スリーブは、スリーブの内部の外側の面と、スリーブ壁の内部を接続する成分で、スリーブから金属製印刷シリンダへの電荷の伝導を向上させる目的のための金属成分を、追加的に供給される。
【００４０】
この成分は、スリーブが、金属製印刷シリンダ上を滑った後に、金属部分がシリンダに接触し、それによって、印刷シリンダへの導電性接続を生じるような種類の金属部分である。さらに、金属部分は、スリーブの壁の内部に到達する。これは、スリーブから印刷シリンダへの電荷の伝導を向上させる。
【００４１】
金属成分は、例えば、スリーブの壁の内部に挿入される金属製の接触ピン、スリーブ上に横方向に置かれる金属製リング、又はスリーブの一端の内部で使用される孔の空いたつまみであってもよい。孔の空いたつまみもまた、レジスタ要素を有する印刷シリンダ上のスリーブの位置決めのために機能する。本発明の方法によって、印刷工業のための導電性スリーブは、ＵＶ硬化を使用する方法で得られる。当業者によって導電性が調節されうる方法の一つは、ガラス繊維の量及びガラス繊維をコーティングするために使用される導電性粒子の量を通じて行われる。ここでは、導電性は、印刷工程の間、スリーブ又はスリーブ全体の集合の静電帯電を防ぐのに、少なくとも十分であるべきである。一般的に言えば、印刷スリーブの電気抵抗は、１ＭΩを超えるべきではない。
【００４２】
印刷工業のための本発明のスリーブは、記載された本発明の方法によって得られる。スリーブは、ガラス繊維及び硬化樹脂も含み、ガラス繊維は、導電性ナノ粒子を含む接着促進コーティングを有する。印刷スリーブの構造及び好ましいパラメータは、すでに記載した。
【００４３】
ガラス繊維強化スリーブの外面への付与は、異なる成分を有する他の層でもよい。例えば、一層以上の弾性又は熱硬化性ポリマー材料は、適用されてもよい。好適な層列は、当業者に知られている。例えば、これによって、印刷の長さが調節されてもよい。
【００４４】
本発明のスリーブは、例えば、フレキソ印刷等の印刷のために、原則として知られている方法で使用され得る。ここでは、問題のスリーブは、記載されたガラス繊維強化スリーブ又は他の層が追加的に付与されたスリーブ等でもよい。この目的のために、スリーブは、全体的又は部分的に外面を包む印刷層を備えている。例えば、印刷版が、スリーブに固定されてもよく、又は連続的に継ぎ目のない印刷層が取り付けられてもよい。連続的に継ぎ目のない印刷層を取り付けるための技術は、当業者に知られている。印刷層を備えるスリーブは、冒頭で記載された技術によって、印刷シリンダ上に、より具体的には、印刷機の金属製印刷シリンダ上に取り付けられる。印刷は、この方法で取り付けられた印刷シリンダで行われる。
【国際調査報告】
2015501742.tif 000002
2015501742.tif 000003
2015501742.tif 000004
2015501742.tif 000005