(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用ブランケットシリンダーの外側部に設けられる平版印刷層であって、熱可塑性ポリウレタンをベースとし、そこにエチレンビニルアセテートコポリマーLevapren（登録商標）700HVが添加されており、前記熱可塑性ポリウレタンと前記エチレンビニルアセテートコポリマーとの割合が、前記熱可塑性ポリウレタン１００重量部に対し、前記エチレンビニルアセテートコポリマーが０超〜２０重量部であることを特徴とする平版印刷層。
【請求項２】
無機充填剤、有機充填剤またはこれらの混合物を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の平版印刷層。
【請求項３】
前記無機充填剤が、マグネシウムシリケート、アルミノシリケート、金属酸化物およびこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項２に記載の平版印刷層。
【請求項４】
可塑剤を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の平版印刷層。
【請求項５】
前記熱可塑性ポリウレタン１００重量部に対し、充填剤０〜３０重量部および可塑剤０〜１０重量部を配合することを特徴とする請求項１に記載の平版印刷層。
【請求項６】
前記平版印刷層の表面が、水に対して表面エネルギーが０〜２０ｍＪ／ｍ2の極性成分を有し、かつホルムアミドに対して表面エネルギーが０〜２０ｍＪ／ｍ2の極性成分を有し、さらにジメチルスルホキシドに対する表面エネルギーがホルムアミドに対する表面エネルギーと同じである極性成分を有することを特徴とする請求項１に記載の平版印刷層。
【請求項７】
前記極性成分の水に対する表面エネルギーが５〜１５ｍＪ／ｍ2であり、かつ前記ホルムアミドに対する表面エネルギーが０〜１０ｍＪ／ｍ2であることを特徴とする請求項６に記載の平版印刷層。
【請求項８】
前記熱可塑性ポリウレタン１００重量部に対し、１種以上の顔料０超〜２重量部を配合したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の平版印刷層。
【請求項９】
インクを媒体へ印刷する方法であって、熱可塑性ポリウレタンをベースとし、そこにエチレンビニルアセテートコポリマーLevapren（登録商標）700HVが添加されており、前記熱可塑性ポリウレタンと前記エチレンビニルアセテートコポリマーとの割合が、前記熱可塑性ポリウレタン１００重量部に対し、前記エチレンビニルアセテートコポリマーが０超〜２０重量部である平版印刷層が外側部に設けられた印刷用ブランケットシリンダーを用意する工程と、平版印刷層にインクを塗布する工程と、インクを媒体に転写する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記媒体が紙であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、とくに任意の構造のブランケットシリンダーのための平版印刷層に関するものである。また本発明は、この層に適合するブランケットシリンダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、オフセット印刷プロセスは、シリンダーと、このシリンダーを覆うオフセットプレートとを使用し、オフセットプレートは水およびインクと接触して潜像を形成する。続いて潜像はブランケットシリンダーに転写される。ブランケットシリンダーの外側部は、例えば紙のような媒体上に像を転写できる平版印刷層を有する。
【０００３】
オフセットプレートから平版印刷層への水およびインクの転写性、続く平版印刷層から紙への転写性は、水およびインクに対するオフセットプレートの親和性、ブランケットシリンダーの平版印刷層の親和性および紙への親和性により決定される。
【０００４】
これらのパラメーターは、表面エネルギーに関係し、これは分散性成分および極性成分に基づく。この点については、R.J.Good、J.Adhesion Sci. Technol.、６巻１２号、1269頁、1992年に記載されている。
【０００５】
要約すると、極性の表面エネルギーは、平方メートルに対するミリジュールで表現され、これはインクおよび水の転写能力を特徴付けることができ、次の３つの要素が関係する：
−  水に対する極性。これは水による湿潤能力およびインク−水エマルジョンによる湿潤能力を示すために用いられる。
−  ホルムアミドに対する極性。これは表面の塩基性、すなわち酸湿潤溶液との親和性を示すために用いられる。
−  ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に対する極性。これは表面の酸価、すなわち僅かに塩基性極性成分を有するインクとの親和性を示すために用いられる。
【０００６】
また、分散の表面エネルギーは、その分散性成分に対して特定化される。
【０００７】
もし紙へのインクの良好な転写が求められるならば、上記の各成分の値の適切な妥協点を見いだすことが必要である。これによりオフセットプレートから平版印刷層へのインク−水エマルジョンの良好な転写性、ブランケットシリンダーから紙への良好な転写性が得られる。
【０００８】
従来のブランケットシリンダーのための平版印刷層のほとんどは、ニトリルゴムから製造されている。このような従来の平版印刷層は、非極性か、あるいは弱い極性表面を有するので、極性である水に僅かに湿潤され、インクは層に蓄積する傾向にあり、ブランケットシリンダーの表面を容易に汚すことになる。さらに、紙に対するインクの転写性が理想値にはほど遠く印刷性が貧弱となる。
【０００９】
仮に平版印刷層の分散性成分が少なく、オフセットプレートから平版印刷層へのインクの提供が少ないならば、印刷プロセスに悪影響を及ぼすことが見いだされた。
【００１０】
一方、平版印刷層の分散性成分が多いならば、多量のインクがブランケットシリンダーに提供されるが、紙へのインクの放出が困難になり、またブランケットシリンダーが汚れることになる。
【００１１】
したがって頻繁にブランケットシリンダーを洗浄することが必要であり、あるいは交換することが必要であり、また従来のニトリルゴム製の平版印刷層を有するブランケットシリンダーによる印刷では多量のインクを必要とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のすべての課題および問題点を改善することであり、顕著な極性を有する平版印刷層を用いることにより、ブランケットシリンダーの平版印刷層によるインクの取り込み分を実質上すべて紙に転写しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の主題は、ブランケットシリンダーのための平版印刷層において、前記平版印刷層が熱可塑性材料の層であり、これによりブランケットシリンダーから紙への印刷インクの転写を最大限改善するものである。
【００１４】
本発明の別の特性によれば、上述の熱可塑性材料はポリウレタンまたはエチレン−プロピレンコポリマーをベースにするものである。
【００１５】
例えば熱可塑性材料は、個別にまたは混合物として、マグネシウムシリケート、アルミノシリケート、金属酸化物ような無機および／または有機充填剤、およびエステルまたはポリマータイプのような可塑剤を含むポリウレタンである。
【００１６】
さらに別の特徴によれば、本発明の平版印刷層は、熱可塑性材料がエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマーを含むことを特徴としている。
【００１７】
さらに別の特徴によれば、本発明の平版印刷層は、ポリウレタン１００重量部に対し、充填剤を約０〜３０重量部、かつ可塑剤を約０〜１０重量部含むポリウレタンからなるものである。
【００１８】
本発明によれば、平版印刷層は、ポリウレタン１００重量部に対しＥＶＡコポリマーが０〜２０重量部含まれ得る。
【００１９】
好適な態様によれば、平版印刷層は、ポリウレタン１００重量部に対しＥＶＡコポリマーを０超〜２０重量部、無機充填剤を０〜３０重量部および可塑剤を０〜１０重量部含むものである。
【００２０】
本発明の平版印刷層は、ポリウレタン１００重量部に対して０〜２重量部の、少なくとも１種の顔料を有することもできる。
【００２１】
さらに別の特徴によれば、本発明の平版印刷層は、その表面が極性であり、水に対して０〜２０ｍＪ／ｍ2の値を有する極性成分を有し、ホルムアミドに対して０〜２０ｍＪ／ｍ2の値を有する極性成分を有し、ジメチルスルホキシドに対してほぼホルムアミドに対する極性と同じ極性成分を有する。好ましくは、極性成分は水に対して５〜１５ｍＪ／ｍ2の値を有し、ホルムアミドに対して０〜１０ｍＪ／ｍ2の値を有するのがよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴および効果を以下にさらに記載する。
本発明の極性の平版印刷層は、例えばエチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマー、無機充填剤、可塑剤および必要に応じて顔料を加えることにより、極性が付与された熱可塑性ポリウレタンから製造され得る。ポリウレタンは、強い化学的耐性を有する。例えばLaripur7025、Uceflex PS4075、ResamineP1078、Estane58206のような商品名のものを使用することができる。
【００２３】
例えばエチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマーは、Lavaprenの商品名で知られるタイプのコポリマーであることができ、これは極性成分としてだけではなくポリマー可塑剤としての作用も有する。また、本発明の主題を逸脱しない限り、エチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマーに代わって様々な公知のプラストマー、例えばクロロサルファー化ポリエチレン、カルボキシル化ニトリル、水素化ニトリル、商品名Pebaxとして知られるポリエーテルアミド、商品名Orgasolとして知られるポリアミドパウダーおよび他の同様な製品を使用し、平版印刷層に所望の表面特性を付与させることもできる。
【００２４】
無機充填剤としては、例えば商品名Mistrom Vaporで知られるマグネシウムシリケートや、商品名Sillitinで知られるアルミノシリケート、および金属酸化物類を使用することができる。
【００２５】
上記で説明したように、可塑性はLevapren ＥＶＡの特別な性質により得られるが、他の可塑剤も本発明の範囲を逸脱しない限り使用することができる。可塑剤は、紙の不均一性に対し機械的に調和させること、および印刷プロセスに要求される柔軟性を付与するために、平版印刷層の捩り弾性率を調節するのに必要である場合がある。
【００２６】
熱可塑性ポリウレタンに導入される顔料は、無機顔料または適切な有機顔料であることができる。
【００２７】
好適な態様において、平版印刷層は、次に示すような上記の成分を含むものである：
【００２８】
【表１】
0004158951.tif 000002
【００２９】
上記の範囲内の特定値を採用することにより、本発明の平版印刷層の表面は有利に極性となる。さらに詳しくは、これは水に対して０〜２０ｍＪ／ｍ2の値を有する極性成分を有し、ホルムアミドに対して０〜２０ｍＪ／ｍ2の値を有する極性成分を有し、ジメチルスルホキシドに対する値がホルムアミドと同じである極性成分を有する。
【００３０】
また、水に対して５〜１５ｍＪ／ｍ2、ホルムアミドに対して０〜１０ｍＪ／ｍ2の値を有する極性成分が好適である。
【００３１】
本発明による極性の平版印刷層によりもたらされる効果を示すために、２種類の公知のタイプの平版印刷層、すなわち米国特許第４３０３７２１号明細書に記載されているようなブランケットシリンダーの一部を形成するアクリロニトリルベースのＡ層（商品名Polycellとして本出願人らにより市販されている）および米国特許第５２９４４８１号明細書の実施例３に記載された組成物であるＢ層を本発明の平版印刷層と比較した。
【００３２】
試験に使用された本発明の平版印刷層を調製するための成分の配合割合を示す。
【００３３】
【表２】
0004158951.tif 000003
【００３４】
次の表１において、表面エネルギーは、Kruss G10装置によるドロップアングルにより計算された。層Ａおよび層Ｂによる比較試験は、水に対する極性（ａ）、ホルムアミドに対する極性（ｂ）およびジメチルスルホキシドに対する極性（ｃ）を測定することからなる。
【００３５】
【表３】
0004158951.tif 000004
【００３６】
ａ、ｂおよびｃの値は、従来の平版印刷層ＡおよびＢよりも本発明におけるポリウレタンの方が明らかに高いことが分かる。
【００３７】
本発明の平版印刷層の極性は、従来のタイプのそれよりも明らかに顕著であるので、洗浄特性およびインクから紙への転写性に優れることになる。
【００３８】
表面の極性は、オフセット印刷に重要である水−インクバランスを容易にし、また表面の極性はインクを容易にブランケットシリンダーに付着させ、インクの転写性および洗浄プロセスを簡略化することができる。
【００３９】
また、インクの転写性に対する試験も行った。この試験は、紙に対してインクをＹ（ｇ／ｍ2）転写するのに必要なインクの量Ｘ（ｇ／ｍ2）を測定するものである。試験は次のようにして行った。試験は、ＩＧＴ ＡＥタイプのインク装置、ＩＧＴ Ａ２タイプの実験室プレス機および測定精度１０-4ｇのオーダーの精秤用の天秤を使用して行った。平版印刷層を、両面接着テープによりＩＧＴプレス機のディスクに固定した。印刷層および印刷媒体は一定の厚さ（±０．０５ｍｍ）を有し、２．５ｍｍ未満の厚さを有する。サンプルの表面のＳｂを測定する（ブランケットシリンダーのサンプル面積。２０ｍｍのＩＧＴディスクの場合ライン方向において２０×２１０）。平版印刷層が取り付けられたディスクの重量を、インク付けの前（ｍ０）と後（ｍ１）で測定した。サンプルに付着したインク量Ｘ（ｇ／ｍ2）は：
【００４０】
【数１】
0004158951.tif 000005
【００４１】
である。選択されたマゼンタインクは、Skinnex番号２Ｘ７６Ｋ＋Ｅである。このインクは製図用であるので、印刷は困難である。
【００４２】
紙ストリップをＩＧＴプレス機の回転部分にのせた（サンプルの紙の寸法は２５×２９０ｍｍである）。毛管現象の異なる紙の２つのタイプを選択した。一つは８７ｇ／ｍ2の坪量のコーティングされていない艶消し仕上げものであり、他の一つは９１ｇ／ｍ2の坪量のコーティングされている光沢仕上げものである。前者は多孔質で吸収性表面（スポンジ状）を有するが、後者は滑らかで閉じている。空気中の湿気に非常に敏感である紙を、試験室で貯蔵し、この間紙に接触することはなかった。また、紙ストリップは常に同じ方向かつ同じ表面（任意に選択した）で印刷された。これは紙繊維の配向の影響を無視するためである。
【００４３】
印刷条件は、圧力（２５０Ｎ／ｃｍ）および速さ（３．５ｍ／秒）について一定にし、また温度（２２℃）および相対湿度（０％）についてもほぼ一定にした。
ディスクの重量を再度測定した（ｍ２）。
試験したサンプルの厚さは、印刷ディスクの円周を決定するので、サンプル／紙の接触面積も決定する。なお印刷領域は、印刷された領域と異なる場合がある。転写したインク量Ｙは、印刷前（ｍ４）および印刷後（ｍ３）間の重量の差、および印刷された領域Ｓｐから求められる。紙に転写されたインク量Ｙ（ｇ／ｍ2）は：
【００４４】
【数２】
0004158951.tif 000006
【００４５】
である。
【００４６】
例えば１〜約５ｇ／ｍ2に印刷ディスクに対するインク量Ｘを増加すること、インク装置に長時間インクを残しておくこと、あるいはインク装置におけるインクの量を増やすことなどして、複数回の試験を行うことが必要である。試験は直線のＹ＝ｆ（Ｘ）が得られるようにし、その傾斜および長さは回帰線により求めた。この直線を、紙に対して１．０および１．５ｇ／ｍ2のＹを得るために、ブランケットシリンダーに対して必要なインク量Ｘを決定するために用いた。試験の結果、すなわち所望の結果を得るのに必要なインク量Ｘを次の表に示す。試験結果は２種類の紙および２種類のインク量Ｙを記載している。
【００４７】
【表４】
0004158951.tif 000007
【００４８】
これらの試験結果は、表１と同じように、本発明のポリウレタン、従来の平版印刷層Ａおよび他の従来の平版印刷層Ｂについて行われたことが分かる。試験は、円周方向に上記の各層（すなわち本発明のポリウレタン、層Ａおよび層Ｂ）が設けられたブランケットシリンダーに対して行われた。試験は上記で説明したように、コーティング紙または非コーティング紙に対して１．０および１．５ｇ／ｍ2のインク量の転写に必要なインク量Ｘを決定するものである。
【００４９】
上記の表から、本発明による極性ポリウレタンを含む平版印刷層の値は、他のものよりも低いことが分かる。このことは、本発明による平版印刷層が、紙に対して所望の結果を達成するためのブランケットシリンダーに対するインク量が少なくてすむことを示している。
換言すれば、平版印刷層に対するインクの割合が比較的少量ですむので、ブランケットシリンダーのインクの消費は顕著に減少し、平版印刷層の詰まりも減少する。
さらに、水の消費量が減少し、水による紙の変形が防止される。また、ブランケットシリンダーの平版印刷層の表面が濡れやすくなる。
【００５０】
本発明の平版印刷層は、オフセット印刷機またはオフセット印刷機に着脱可能なスリーブに取り付けるためのオフセットブランケットシリンダーに導入することができる。
【００５１】
また、平版印刷層が熱可塑性であるために、平版印刷層が損傷した場合、例えばブランケットシリンダーまたはスリーブの損傷部分に局地的に熱を加えることにより、再生することもできる。
【００５２】
さらに本発明の平版印刷層が極性であるために、従来の平版印刷層を有するブランケットシリンダーとは異なり、層の転写性および防汚性を改善するための分散剤を使用する必要がない。
【００５３】
本発明の要旨は、インク消費性、防汚性、紙への転写性に優れる極性を有する平版印刷層の提供であり、これはブランケットシリンダーまたは着脱可能なスリーブに導入することができ、これらの交換を頻繁に行う必要がない。
【００５４】
上記は本発明を実施例により説明するためのものであり、本発明は上記説明に制限されない。したがって、当業者ならば本発明の範囲を逸脱しない限り、ポリウレタンの代わりに、エチレン−プロピレンコポリマーまたは他の熱可塑性エラストマーを採用することができる。
本発明は、その範囲を逸脱しない限り、上記の説明と均等の技術を包含するものである。