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JP7121755B2 - フレキソ印刷版原版 - Google Patents

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Description

本発明は、フレキソ印刷版原版に関し、さらに詳しくは、水現像によって現像が行われるフレキソ印刷版原版に関するものである。
従来から、印刷版を用いて、包装材やラベル、雑誌等の被刷体に、凸版印刷、凹版印刷、あるいは、平版印刷が行われている。このうち、凸版印刷は、凸版を用いて行われる。この凸版には、材質が柔らかいことから被刷体を選ばず、種々の被刷体に適用可能なフレキソ印刷版がある。
フレキソ印刷版の原版は、PET樹脂などの基板上に感光性組成物よりなる感光層を備えている。フレキソ印刷版は、例えばこの感光層に密着させたネガフィルムを介して感光層に紫外線を照射し、未硬化部分を除去することでレリーフ像を形成したものなどである。この未硬化部分を除去する現像方法としては、水系現像液を媒介として用いた水現像方法が知られている。
例えば特許文献1には、(A)水分散ラテックス、(B)ゴム、(C)界面活性剤、(D)光重合性モノマー、(E)光重合開始剤を含有する感光性組成物を用いて感光層を形成し、水系現像液を用いて水現像を行うフレキソ印刷版原版が記載されている。
特許第5325823号公報
特許文献1のフレキソ印刷版原版では、フレキソ印刷版を作製し、印刷を行った後、インクの拭き取り時に、レリーフ像が欠ける不具合があった。これは、特許文献1の感光層が、水分散ラテックスとゴムの混合物をマトリックスポリマーとしており、水分散ラテックスとゴムの界面における強度が低いためである。
本発明が解決しようとする課題は、印刷特性を維持しつつ、レリーフ像の欠けを抑えることが可能なフレキソ印刷版原版を提供することにある。
上記課題を解決するため本発明に係るフレキソ印刷版原版は、感光層を有するフレキソ印刷版原版であって、前記感光層が、(A)水分散ラテックス、(B)ミラブルゴム、(C)界面活性剤、(D)光重合性化合物、(E)光重合開始剤を含有し、前記(D)が、下記(d1)~(d3)を含むことを要旨とするものである。
(d1)環状構造を有していない鎖状構造の光重合性化合物
(d2)環状構造を有する単官能の光重合性化合物
(d3)環状構造を有する2官能の光重合性化合物
前記(d1)としては、炭素数4~12の鎖状炭化水素基に1または2の光重合性官能基が結合する化合物を挙げることができる。また、前記(d1)としては、下記の式(1)で表される化合物を挙げることができる。また、前記(d1)としては、1,3-ブタンジオールジアクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジメタクリレート、1,12-ドデカンジオールジアクリレート、1,12-ドデカンジオールジメタクリレートから選択される少なくとも1種を挙げることができる。
Figure 0007121755000001
式(1)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭素数4~12の直鎖または分岐鎖の炭化水素基である。
前記(d2)としては、下記の式(2)で表される化合物を挙げることができる。また、前記(d2)としては、イソボルニルアクリレートまたはイソボルニルメタクリレートを挙げることができる。
Figure 0007121755000002
式(2)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭化水素からなる環状構造または炭素、水素および酸素からなる環状構造である。Rは炭化水素からなる環状構造であることが好ましい。
前記(d3)としては、下記の式(3)で表される化合物を挙げることができる。前記(d3)としては、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートまたはトリシクロデカンジメタノールジメタクリレートであることが好ましい。
Figure 0007121755000003
式(3)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭化水素からなる環状構造または炭素、水素および酸素からなる環状構造である。Rは炭化水素からなる環状構造であることが好ましい。
前記(d1)~(d3)の合計量は、前記感光層の全体量に対し、7.5~19質量%の範囲内であることが好ましい。前記(d1)の含有量は、前記(d1)~(d3)の合計量に対し、38~67質量%の範囲内であることが好ましい。前記(d2)の含有量は、前記(d1)~(d3)の合計量に対し、12~46質量%の範囲内であることが好ましい。前記(d3)の含有量は、前記(d1)~(d3)の合計量に対し、9~46質量%の範囲内であることが好ましい。前記(d1)は、炭素数6~12である鎖状炭化水素基に1または2の光重合性官能基が結合する化合物であることが好ましい。
本発明に係るフレキソ印刷版原版によれば、感光層が、(A)水分散ラテックス、(B)ミラブルゴム、(C)界面活性剤、(D)光重合性化合物、(E)光重合開始剤を含有し、(D)が上記(d1)~(d3)を含むことから、印刷特性を維持しつつ、レリーフ像の欠けを抑えることができる。
本発明の一実施形態に係るフレキソ印刷版原版の断面図である。
次に、本発明について詳細に説明する。
本発明に係るフレキソ印刷版原版は、水現像によって現像が行われるフレキソ印刷版原版であり、感光層を有する。図1は、本発明の一実施形態に係るフレキソ印刷版原版の断面図である。図1に示すように、本発明の一実施形態に係るフレキソ印刷版原版10は、基板12と、基板12上に形成された感光層16と、を備える。感光層16は接着剤などからなる接着層14を介して基板12上に積層されている。なお、本発明においては、基板12と感光層16の接着性が十分に確保されるのであれば、接着層14がない構成であってもよい。
基板12は、感光層16を支持できる強度を持つものであれば特に限定されるものではなく、PETフィルムなどのプラスチックフィルム(あるいはプラスチックシート)、ステンレス・アルミニウムなどの金属シート、ブタジエンゴムなどのゴムシートなどを挙げることができる。
感光層16は、感光性組成物で構成されており、紫外線などの光を照射することにより照射された部分が硬化する。感光層16は、(A)水分散ラテックス、(B)ミラブルゴム、(C)界面活性剤、(D)光重合性化合物、(E)光重合開始剤を含有する。
(A)水分散ラテックスは、重合体粒子を分散質として水中に分散した水分散液から水を除去することにより得られる重合体粒子であり、0.1~1μm程度の微粒子で構成されている。感光層16中でも微粒子の状態で存在しており、水現像の際には水系現像液を媒体として未硬化部分に含まれる水分散ラテックスの微粒子が他の成分とともに除去される。水分散ラテックスは、感光層16に水現像性を付与することができる。
(B)ミラブルゴムは、常温で固形のゴムである。ミラブルゴムは、組成物中に含まれることで印刷版としての強度を確保することができる。また、感光層16のゴム弾性を増加させることができる。これにより、例えば、種々の被刷体に印刷しやすくできるなどの効果が期待できる。ミラブルゴムは、疎水性のゴムが用いられる。
水分散ラテックスおよびミラブルゴムは、感光層16におけるバインダーポリマーであり主成分となるものである。バインダーポリマーとして水分散ラテックスとミラブルゴムを併用することで、印刷版としての強度を確保できるとともに優れた水現像性を発揮することができる。
水分散ラテックスとミラブルゴムの比率は、水現像性と印刷版としての強度を考慮して、適宜設定することができる。水分散ラテックスの割合は、水分散ラテックスとミラブルゴムの合計量に対し、20~90質量%の範囲内が好ましい。より好ましくは30~80質量%の範囲内、さらに好ましくは50~70質量%の範囲内である。水分散ラテックスの割合が上記合計量に対し20質量%以上であると、感光層16への水系現像液の浸透性が高く、水現像速度に優れ、高速で水現像を行うことができる。また、水分散ラテックスの割合が上記合計量に対し90質量%以下であると、画像再現性に優れる。
水分散ラテックスとしては、具体的には、ポリブタジエンラテックス、天然ゴムラテックス、スチレン-ブタジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ラテックス、ポリクロロプレンラテックス、ポリイソプレンラテックス、ポリウレタンラテックス、メチルメタクリレート-ブタジエン共重合体ラテックス、ビニルピリジン重合体ラテックス、ブチル重合体ラテックス、チオコール重合体ラテックス、アクリレート重合体ラテックスなどの水分散ラテックス重合体やこれら重合体にアクリル酸やメタクリル酸などの他の成分を共重合して得られる重合体などを挙げることができる。これらは水分散ラテックスとして単独で用いても良いし、2種以上を併合して用いても良い。
このうち、硬度の点などから、分子鎖中にブタジエン骨格またはイソプレン骨格を含有する水分散ラテックス重合体が好ましい。具体的には、ポリブタジエンラテックス、スチレン-ブタジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート-ブタジエン共重合体ラテックス、アクリル酸-メチルメタクリレート-ブタジエン共重合体ラテックス、ポリイソプレンラテックスが好ましい。
ミラブルゴムとしては、具体的には、ブタジエンゴム(BR)、ニトリルゴム(NBR)、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、スチレンイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレン-プロピレン共重合体、塩素化ポリエチレンなどを挙げることができる。これらはミラブルゴムとして単独で用いても良いし、2種以上を併合して用いても良い。
このうち、感光層16の水現像性、乾燥性、画像再現性を向上できるなどの観点から、ブタジエンゴム(BR)、ニトリルゴム(NBR)が好ましい。さらには、感光層16中でゴム成分が特に微分散しやすく、これにより、微細形状の再現性に優れ、より一層、画像再現性を向上できるなどの観点から、ブタジエンゴム(BR)が好ましい。
(C)界面活性剤は、感光層16の水現像性を向上することができる。界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤を挙げることができる。界面活性剤のうち、アニオン性界面活性剤が特に好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、具体的には、ラウリン酸ナトリウム・オレイン酸ナトリウム等の脂肪族カルボン酸塩、ラウリル硫酸エステルナトリウム・セチル硫酸エステルナトリウム・オレイル硫酸エステルナトリウム等の高級アルコール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル硫酸エステルナトリウム・ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸エステルナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル硫酸エステル塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩・ドデシルスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等のアルキルスルホン酸塩、アルキルジスルホン酸塩・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム・ジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム・トリイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリルスルホン酸塩、ラウリルリン酸モノエステルジナトリウム・ラウリルリン酸ジエステルナトリウム等の高級アルコールリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸モノエステルジナトリウム・ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ジエステルナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩等を挙げることができる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併合して用いても良い。なお、具体例としてナトリウム塩を挙げたが、特にナトリウム塩に限定されるものではなく、カルシウム塩、アンモニア塩などでも同様の効果を得ることができる。
このうち、より一層、感光層16の水現像性の向上効果に優れるなどの観点から、アルキルスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩などのスルホン酸系界面活性剤が好ましい。
感光層16における界面活性剤の含有量は、(A)~(C)の合計に対し、0.1~20質量%の範囲内が好ましい。より好ましくは0.1~15質量%の範囲内、さらに好ましくは0.1~10質量%の範囲内である。界面活性剤の含有量が(A)~(C)の合計に対し0.1質量%以上であると、感光層16への水系現像液の浸透性が高く、水現像速度に優れ、高速で水現像を行うことができる。また、界面活性剤の含有量が(A)~(C)の合計に対し20質量%以下であると、感光層16の水現像後の乾燥性に優れる。
(D)光重合性化合物は、光重合性官能基を有する化合物であり、紫外線などの光によって硬化するものである。感光層16は、光重合性化合物を含むことにより、硬化部が形成される。光重合性化合物の光重合性官能基としては、アクリロイル基やメタクリロイル基などが挙げられる。
(D)光重合性化合物は、下記(d1)~(d3)を含むものである。単官能の光重合性化合物は、分子内に光重合性官能基を1つ持つ化合物である。2官能の光重合性化合物は、分子内に光重合性官能基を2つ持つ化合物である。
(d1)環状構造を有していない鎖状構造の光重合性化合物
(d2)環状構造を有する単官能の光重合性化合物
(d3)環状構造を有する2官能の光重合性化合物
上記(d1)は、鎖状構造であるため、感光層16において移動しやすい。このため、感光層16の表面側に移動して感光層16の光硬化時に表面(外殻)を固めることができる。これにより、感光層16の表面硬度を所望の硬度に調整することができる。一方で、表面側への移動により内部側の存在量は少なくなるので、内部側の硬度は表面側よりも低くなり、強度が不十分となりやすい。これにより、フレキソ印刷版を作製し、印刷を行った後、インクの拭き取り時に、レリーフ像の欠けが生じやすくなる。上記(d1)の量を所定量よりも増量することで、内部側の硬度も高くして上記するレリーフ像の欠けを抑えることはできるが、これに伴い、版硬度が高くなりすぎるため、印刷特性が悪化する。すなわち、光重合性化合物が上記(d1)だけでは、印刷特性を維持しつつ上記するレリーフ像の欠けを抑えることができない。また、上記(d1)は、鎖状構造であるため、感光層16において分子運動により分子が変形しやすい。そうすると、上記(d1)の量を所定量よりも増量することで、硬化収縮が大きくなり、収縮による凹凸(湾曲)が表面に形成されて印刷特性が悪化する。
上記(d2)および上記(d3)は、ともに環状構造を有するものであり、剛直で嵩高い構造を有する。上記(d2)および上記(d3)は、その嵩高さから上記(d1)よりも感光層16において移動しにくい。このため、感光層16の光硬化時に表面(外殻)を固めるものとはならないが、表面側と内部側の硬度差を小さくできる。また、その剛直構造により機械的強度を高くすることができる。さらに、その剛直構造により分子運動による分子の変形が小さく、硬化収縮を小さくできる。
しかし、光重合性化合物が環状構造を有する単官能の上記(d2)だけでは、十分な硬さが得られず、上記するレリーフ像の欠けが抑えられない。また、光重合性化合物が環状構造を有する2官能の上記(d3)だけでは、硬くなりすぎて印刷特性が悪化する。そして、上記(d1)と上記(d2)だけでは、内部側の硬度を高くすることはできず、上記するレリーフ像の欠けが抑えられない。また、上記(d1)と上記(d3)だけでは、版硬度が高くなりすぎて印刷特性が悪化する。また、上記(d2)と上記(d3)だけでは、感光層16の光硬化時に表面(外殻)を十分に固めることができず、印刷特性が悪化する。
本発明では、所定量の光重合性化合物を配合する際に、上記(d1)~(d3)を組み合わせることで、互いの欠点を補い合い、印刷特性を維持しつつ上記するレリーフ像の欠けを抑えることができるようになる。印刷特性は、表面硬化、版硬度、硬化収縮などが関係する。光硬化後の表面硬化に優れることで、印刷時における網点の削れが抑えられる。また、光硬化後の版硬度が高くなりすぎない(ゴムの柔軟性が確保される)ことで、被印刷物に対する追従性が確保される。光硬化時の硬化収縮が抑えられることで、網点や細線などの表面の湾曲が抑えられ、画像の細線端やベタ部端などが白く抜ける現象が抑えられる。
上記(d1)~(d3)の合計量は、感光層16の硬化性に優れる、強度に優れるなどの観点から、感光層16の全体量に対し、7.5~19質量%の範囲内であることが好ましい。そして、上記(d1)の含有量は、光硬化後の表面硬化に優れるなどの観点から、上記(d1)~(d3)の合計量に対し、38~67質量%の範囲内であることが好ましい。また、上記(d2)の含有量は、光硬化後に硬くなりすぎないようにする、光硬化後にも柔軟性を確保するなどの観点から、上記(d1)~(d3)の合計量に対し、12~46質量%の範囲内であることが好ましい。また、上記(d3)の含有量は、レリーフ像の欠けを抑える効果に優れる、光硬化後に硬くなりすぎないようにするなどの観点から、上記(d1)~(d3)の合計量に対し、9~46質量%の範囲内であることが好ましい。
⇒d1の範囲を変更しました。
上記(d1)において、鎖状構造は、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよい。上記(d1)としては、鎖状炭化水素基に光重合性官能基が結合する化合物が挙げられる。鎖状炭化水素基は、炭素数1~20のものが挙げられる。このうち、感光層16において移動しやすく、光硬化後の表面硬化が向上するなどの観点から、鎖状炭化水素基は、炭素数4~12のものが好ましい。より好ましくは、炭素数6~12である。上記(d1)としては、炭素数4~12である鎖状炭化水素基に1または2の光重合性官能基が結合する化合物が好ましい。より好ましくは、炭素数6~12である。また、上記(d1)としては、光硬化後の表面硬化が向上するなどの観点から、炭素数4~12である鎖状炭化水素基に2の光重合性官能基が結合する(2官能の)化合物が好ましい。より好ましくは、炭素数6~12である。
上記(d1)としては、下記の式(1)で表される化合物を挙げることができる。
Figure 0007121755000004
式(1)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭素数4~12の直鎖または分岐鎖の炭化水素基である。
上記(d1)としては、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジメタクリレート、1,12-ドデカンジオールジアクリレート、1,12-ドデカンジオールジメタクリレートなどの鎖状構造が直鎖状である光重合性化合物や、1,3-ブタンジオールジアクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、イソノナンジオールジアクリレート、イソノナンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレートなどの鎖状構造が分岐鎖状である光重合性化合物が挙げられる。これらは、上記(d1)として1種単独で含まれていてもよいし、2種以上で含まれていてもよい。これらのうちでは、1,3-ブタンジオールジアクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジメタクリレート、1,12-ドデカンジオールジアクリレート、1,12-ドデカンジオールジメタクリレートが特に好ましい。
上記(d2)および上記(d3)において、環状構造としては、シクロアルカン環、シクロアルケン環、芳香環、複素環などが挙げられる。シクロアルカン環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、ジシクロペンタン環、ボルナン環、アダマンタン環などが挙げられる。シクロアルケン環としては、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、シクロヘプテン環、シクロオクテン環、ジシクロペンテン環などが挙げられる。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。複素環としては、テトラヒドロフラン環、フラン環などが挙げられる。
上記(d2)としては、下記の式(2)で表される化合物を挙げることができる。
Figure 0007121755000005
式(2)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭化水素からなる環状構造または炭素、水素および酸素からなる環状構造である。Rは炭化水素からなる環状構造であることが好ましい。
上記(d2)としては、シクロヘキシルアクリレート、シクロペンタニルアクリレート、シクロヘキサニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチルアクリレート、3,5-ジヒドロキシ-1-アダマンチルアクリレート、2-メチル-2-アダマンチルアクリレート、2-エチル-2-アダマンチルアクリレート、2-イソプロピル-2-アダマンチルアクリレート、シクロペンテニルアクリレート、[5-(1-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アダマンチル]-1-メチルエチルアクリレート、シクロヘキセニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、フェニルアクリレート、9-アントリルメチルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フルフリルアクリレート、グリシジルアクリレート、2,4,6-トリブロモフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロベンジルアクリレート、グリシジルアクリレート、4-メチル-2-オキソテトラヒドロ-2H-ピラン-4-イルアクリレート、2-モノホリノエチルアクリレート、N-スクシンイミジルアクリレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルアクリレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアクリレート、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカルアクリレート、11-[4-(4-ブチルフェニルアゾ)フェノキシ]ウンデシルアクリレートなどのアクリレートや、シクロヘキシルメタクリレート、シクロペンタニルメタクリレート、シクロヘキサニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチルメタクリレート、3,5-ジヒドロキシ-1-アダマンチルメタクリレート、[5-(1-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アダマンチル]-1-メチルエチルメタクリレート、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート、2-エチル-2-アダマンチルメタクリレート、2-イソプロピル-2-アダマンチルメタクリレート、シクロペンテニルメタクリレート、シクロヘキセニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、9-アントリルメチルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、2,4,6-トリブロモフェニルメタクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、ペンタフルオロベンジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、4-メチル-2-オキソテトラヒドロ-2H-ピラン-4-イルメタクリレート、2-モノホリノエチルメタクリレート、N-スクシンイミジルメタクリレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカルメタクリレート、11-[4-(4-ブチルフェニルアゾ)フェノキシ]ウンデシルメタクリレートなどのメタクリレートが挙げられる。また、上記(d2)としては、N-[4-シアノ-3-(トリフルオロメチル)フェニル]アクリルアミド、N-(4-ヒドロキシフェニル)アクリルアミド、3-メフェニルボロン酸アクリルアミド、N-フェニルアクリルアミドなどのアクリルアミドや、N-[4-シアノ-3-(トリフルオロメチル)フェニル]メタクリルアミド、N-(4-ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド、3-メフェニルボロン酸メタクリルアミド、N-フェニルメタクリルアミドなどのメタクリルアミドが挙げられる。これらは、上記(d2)として1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。これらのうちでは、光硬化時のモノマーの移動を抑制し、硬化状態を均一化するなどの観点から、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレートが特に好ましい。
上記(d3)としては、下記の式(3)で表される化合物を挙げることができる。
Figure 0007121755000006
式(3)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭化水素からなる環状構造または炭素、水素および酸素からなる環状構造である。Rは炭化水素からなる環状構造であることが好ましい。
上記(d3)としては、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、9.9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンジアクリレート、1,3-アダマンチルジアクリレート、5-ヒドロキシ-1,3-アダマンチルジアクリレート、1,3-(1-メチルエチル)アダマンチルジアクリレートなどのアクリレートや、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、9.9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンジメタクリレート、1,3-アダマンチルジメタクリレート、5-ヒドロキシ-1,3-アダマンチルジメタクリレート、1,3-(1-メチルエチル)アダマンチルジメタクリレートなどのメタクリレートが挙げられる。これらは、上記(d3)として1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。これらのうちでは、光硬化時のモノマーの移動を抑制し、硬化状態を均一化する、分子の自由度の低さから優れた収縮性(低収縮)を実現するなどの観点から、トリシクロデカンジメタノールジアタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレートが特に好ましい。
(E)光重合開始剤は、光重合性化合物の光重合を開始させるものであれば特に限定されず、例えば、アルキルフェノン類、アセトフェノン類、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、アントラキノン類、ベンジル類、ビアセチル類等の光重合開始剤を挙げることができる。具体的には、例えば、ベンジルジメチルケタール、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、メチル-O-ベンゾイルベンゾエート、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどを挙げることができる。
感光層16における光重合開始剤の含有量は、特に限定されるものではないが、比較的高濃度であることが好ましい。これにより、表面硬化性に優れるものとなり、高画質、高精彩を実現しやすい。例えば、感光層16の全体量に対し、光重合開始剤の含有量は0.3質量%以上であることが好ましい。より好ましくは0.5質量%以上である。また、感度が高すぎないため、露光時間の調節が容易になるなどの観点から、感光層16の全体量に対し、光重合開始剤の含有量は8.0質量%以下であることが好ましい。より好ましくは5.0質量%以下である。
感光層16の感光性組成物においては、組成物の混練時の熱安定性を高める、貯蔵安定性を高めるなどの観点から、熱重合禁止剤を添加することができる。熱重合禁止剤としては、例えば、フェノール類、ハイドロキノン類、カテコール類のものなどを挙げることができる。感光層16における熱重合禁止剤の含有量は、0.001~5.0質量%の範囲内が一般的である。
感光層16は、柔軟性を付与するなどの目的で、可塑剤を含有することができる。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が挙げられる。液状ゴムとしては、液状のポリブタジエン、液状のポリイソプレン、あるいは、これらをマレイン酸やエポキシ基により変性したものなどが挙げられる。オイルとしては、パラフィン、ナフテン、アロマなどが挙げられる。ポリエステルとしては、アジピン酸系ポリエステルなどが挙げられる。リン酸系化合物としては、リン酸エステルなどが挙げられる。可塑剤は、バインダーポリマーとの相溶性が良好なものが好ましい。
感光層16における可塑剤の含有量は、感光層16の全体量に対し、0.1~30質量%の範囲内であることが好ましい。より好ましくは5~20質量%の範囲内である。0.1質量%以上であると、柔軟性を付与する効果に優れ、溶剤インクによる感光層16の膨潤を抑える効果に優れる。すなわち、溶剤インクに対する耐性(耐溶剤インク膨潤性)が向上する。また、30質量%以下であると、感光層16の強度を確保できる。
また、感光層16は、本発明の効果を阻害しない範囲において、種々の特性向上を目的として、さらに紫外線吸収剤、染料、顔料、消泡剤、香料などの他の成分を含有していてもよい。
感光層16の組成物は、例えば各成分を混練しながら脱水することにより調製できる。あるいは、予め水分散ラテックスを脱水した後、水分散ラテックスから得られた重合体と、これ以外の成分とを混練することにより調製できる。混練時に用いる混練機としては、2軸押出機、単軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどを挙げることができる。
以上の構成のフレキソ印刷版原版10によれば、水分散ラテックスとミラブルゴムの混合物をマトリックスポリマーとする感光層16は、水分散ラテックスとゴムの界面における強度が低いため、フレキソ印刷版を作製し、印刷を行った後、インクの拭き取り時に、レリーフ像が欠ける不具合が生じやすいが、感光層16は、(A)水分散ラテックス、(B)ミラブルゴム、(C)界面活性剤、(D)光重合性化合物、(E)光重合開始剤を含有し、(D)が上記(d1)~(d3)を含むことから、印刷特性を維持しつつ、レリーフ像の欠けを抑えることができる。
本発明に係るフレキソ印刷版原版は、使用時に、感光層の上にネガフィルム(すでに画像が形成されているもの)を密着させる、いわゆるアナログ方式の印刷版原版であっても良いし、予め感光層の上に赤外線アブレーション層が密着している、いわゆるCTP(Computer to plate)方式に含まれるLAM(Laser ablation mask)方式の印刷版原版であっても良い。
アナログ方式の印刷版原版は、基板上に、基板と感光層とを接着する接着剤などからなる接着層と、感光層と、感光層表面が粘着しないようにするための粘着防止層と、使用前において感光層の傷を防止する保護フィルムと、がこの順で積層されたものからなる。なお、アナログ方式の印刷版原版は、使用時には、保護フィルムを剥がし、露出された粘着防止層の上に、予め画像が形成されているネガフィルムが密着される。
アナログ方式の印刷版原版は、例えば、基板の片面に予め接着剤を塗布し、保護フィルムの片面に予め粘着防止剤を塗布し、感光層の組成物を、予め接着剤を塗布した基板と予め粘着防止剤を塗布した保護フィルムとの間に挟み、感光層の厚みが所定の厚みになるようにプレスすることにより、製造できる。
LAM方式の印刷版原版は、アナログ方式の印刷版原版と比較して、感光層と保護フィルムとの間に赤外線アブレーション層を有する点が異なり、その他の構成についてはアナログ方式の印刷版原版と同様の構成である。すなわち、基板上に、接着層と、感光層と、赤外線アブレーション層と、保護フィルムと、がこの順で積層されたものからなる。LAM方式の印刷版原版は、使用時には、保護フィルムを剥がし、赤外線アブレーション層が露出される。
赤外線アブレーション層は、赤外線レーザにより照射された部分を除去することが可能な層であり、それ自体は実用上のレベルで紫外線の透過を遮蔽できる機能を併せ持つ層であって、それに画像を形成することによりネガ(あるいはポジ)としての役割をすることができるものである。
赤外線アブレーション層は、主に、バインダーである樹脂やゴム、赤外線吸収物質、紫外線吸収物質、可塑剤などで構成されている。赤外線アブレーション層は、例えば、上記材料を溶剤に溶かし、これを基材に塗布した後、乾燥させ溶剤を除去することにより製造できる。
LAM方式の印刷版原版は、例えば、基板の片面に予め接着剤を塗布し、保護フィルムの片面に予め赤外線アブレーション層を塗布し、感光層の組成物を、予め接着剤を塗布した基板と予め赤外線アブレーション層を塗布した保護フィルムとの間に挟み、感光層の厚みが所定の厚みになるようにプレスすることにより、製造できる。
いずれの印刷版原版においても、感光層の厚みは、0.01~10mmの範囲内であることが好ましい。感光層の厚みが0.01mm以上であれば、レリーフ深度を十分に確保できる。一方、感光層の厚みが10mm以下であれば、印刷版原版の重さを抑えることができ、実用上、印刷版として使用することができる。
フレキソ印刷版は、本発明に係るフレキソ印刷版原版を用いたものからなる。すなわち、本発明に係るフレキソ印刷版原版の感光層にレリーフ像を形成したものからなる。
フレキソ印刷版原版の感光層にレリーフ像を形成するには、まず、フレキソ印刷版原版の基板側から紫外線照射を行う(裏露光)。
アナログ方式の印刷版原版を用いる場合、保護フィルムを剥がし、露出された粘着防止層の上に、予め画像が形成されているネガフィルムを密着させる。一方、LAM方式の印刷版原版を用いる場合、保護フィルムを剥がし、露出された赤外線アブレーション層に赤外線レーザを照射するなどして所望の画像を形成する。
次いで、ネガフィルムあるいは赤外線アブレーション層の上から紫外線を照射することにより、感光層を硬化させる(主露光)。紫外線は、通常、300~400nmの波長の光を照射できる高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノン灯、カーボンアーク灯、ケミカル灯などにより照射できる。感光層は、紫外線照射により、照射された部分が硬化する。ネガフィルムあるいは赤外線アブレーション層で覆われた感光層には、紫外線が照射された硬化部分と、紫外線が照射されていない未硬化部分とが生じる。
次いで、現像液中で感光層の未硬化部分を除去することにより、レリーフ像を形成する。現像液には、水系の現像液を用いる。水系の現像液は、水に、必要に応じて界面活性剤やpH調整剤などを添加したものからなる。感光層の未硬化部分の除去は、例えばスプレー式現像装置やブラシ式洗い出し機などを用いて未硬化部分を洗い出すことにより行うことができる。
次いで、現像液から印刷版材を取り出してこれを乾燥させる。次いで、必要に応じて乾燥させた印刷版材全体に紫外線を照射する(後露光)。これにより、フレキソ印刷版が得られる。
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
(実施例1-26、比較例1-11)
<感光層の組成物の調製>
水分散ラテックスの水分散液を120℃に加熱した乾燥機で2時間水分を蒸発させて、水分散ラテックスの水分散液から重合体を得た。次いで、表1に記載の配合組成(質量部)にて、この重合体(固形分)と、ミラブルゴムと、界面活性剤と、光重合開始剤と、光重合性化合物とをニーダー中で45分間混練し、感光層の組成物を得た。
<赤外線アブレーション層/保護フィルム積層体の作製>
カーボンブラック(三菱化学株式会社製、MA8)28.8質量部と、アクリル樹脂(根上工業(株)社製、ハイパールM4501)28.8質量部と、可塑剤(和光純薬工業(株)社製、O-アセチルクエン酸トリブチル)4.5質量部と、をメチルイソブチルケトン105.2質量部に加え、羽攪拌にて混合した。得られた混合液を三本ロールミルを用いて分散させ、固形分が15質量%となるようにさらにメチルイソブチルケトンを加えて塗料を得た。次いで、厚さ100μmのPETフィルムに、乾燥後の塗膜の厚さが2μmとなるように、バーコータで塗料を塗布し、120℃で5分乾燥させることにより、赤外線アブレーション層/保護フィルム積層体を得た。
<フレキソ印刷版原版の作製>
感光層の組成物を、厚さ125μmのPETフィルムの片面に予め接着剤を塗布した基板と、厚さ100μmのPETフィルムの片面に予め赤外線アブレーション層を塗布した保護フィルムと、の間に挟み、感光層の厚みが1mmになるように120℃に加熱したプレス機でプレスすることにより、基板上に、接着層、感光層、赤外線アブレーション層、保護フィルムがこの順で積層されたフレキソ印刷版原版を作製した。
<フレキソ印刷版1の作製>
作製したフレキソ印刷版原版の基板側から、20Wのケミカル灯を15本並べた露光装置で15cmの距離から30秒間露光(裏露光)した。その後、保護フィルムを剥がし、赤外レーザで赤外線アブレーション層にパターン形成(φ500μmサイズの独立点を10個有するパターン1)することによりネガフィルムを形成し、形成されたネガフィルム上から上記露光装置で15cmの距離から10分間露光(主露光)した。その後、ネガフィルムを除去し、水を入れたブラシ式洗い出し機(液温50℃)で5分間現像を行った。その後、60℃の熱風にて水分が除去されるまで乾燥を行った。その後、感光層上から上記露光装置で15cmの距離から10分間露光(後露光)することにより、φ500μmサイズの独立点を10個有するフレキソ印刷版1を得た。
<フレキソ印刷版2の作製>
赤外線アブレーション層のパターン形成に際し、パターン1に代えて網点「175lpi2%」を有するパターン2を形成した以外はフレキソ印刷版1と同様にして、網点「175lpi2%」が形成されたフレキソ印刷版2を得た。
<フレキソ印刷版3の作製>
赤外線アブレーション層のパターン形成に際し、パターン1に代えて200μm幅の細線を有するパターン3を形成した以外はフレキソ印刷版1と同様にして、200μm幅の細線が形成されたフレキソ印刷版3を得た。
以下に、感光層の組成物の成分を具体的に示す。
・(A)水分散ラテックス:日本ゼオン製「ニポールLX111NF」から得られた重合体
・(B)ミラブルゴム(BR):日本ゼオン製「ニポールBR1220」
・(C)界面活性剤:[花王製、エマール0]
・(D)光重合性化合物
(d1)鎖状2官能モノマー(NKエステルNOD-N):1,9-ノナンジオールジメタクリレート[新中村化学工業製](直鎖状)
(d1)鎖状2官能モノマー(NKエステルHD-N):1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート[新中村化学工業製](直鎖状)
(d1)鎖状2官能モノマー(NKエステルBG):1,3-ブタンジオールジメタクリレート[新中村化学工業製](分岐鎖状)
(d1)鎖状2官能モノマー(DDMA):1,12-ドデカンジオールジメタクリレート[東京化成工業製](直鎖状)
(d2)環状単官能モノマー(IB-X):イソボルニルメタクリレート[共栄社化学製](脂環)
(d2)環状単官能モノマー(DCPM):ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート[東京化成工業製](脂環)
(d2)環状単官能モノマー(BZM):ベンジルメタクリレート[東京化成工業](芳香環)
(d2)環状単官能モノマー(CHMA):シクロヘキシルメタクリレート[東京化成工業製](脂環)
(d2)環状単官能モノマー(THFM):テトラヒドロフルフリルメタクリレート[東京化成工業製](複素環)
(d3)環状2官能モノマー(NKエステルDCP):トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート[新中村化学工業製](脂環)
(d3)環状2官能モノマー(HAMA):5-ヒドロキシ-1,3-アダマンチルジメタクリレート[三菱ガス化学製](脂環)
・(E)光重合開始剤:BASFジャパン株式会社製「Omnirad651」
作製したフレキソ印刷版1を用い、独立点である凸部に欠けが生じやすいか否かを評価した。また、凸部に欠けが生じやすいか否かの評価に関連し、感光層の組成物を用い、その光硬化物の引張破断応力を測定した。また、作製したフレキソ印刷版2を用い、網部の耐久性を評価した。また、TEV/細線再現性(弾性率)を評価するために、感光層の組成物を用い、その光硬化物のショアA硬度を測定した。また、作製したフレキソ印刷版3を用い、TEV/細線再現性(表面湾曲性)を評価した。これらの結果を表1~4に示す。
(凸部欠け)
印刷後のインク拭取り時の文字部の機械的強度をモデル実験で評価した。具体的には、テーバー摩耗試験機(安田精機製作所製、磨耗輪:樹脂製磨耗輪に布巻きつけ、荷重:1kg)を用い、φ500μmサイズの独立点が10個あるフレキソ印刷版1の版面を片輪のみで5回擦り、破壊程度を顕微鏡にて観察した。独立点である凸部が完全に欠けたものを1点、部分的に欠けたものを0.7点とし、独立点10個の合計が8.0点以上である場合を欠けが生じやすい「×」とし、独立点10個の合計が8.0点未満である場合を欠けが生じにくい「○」とした。また、引張破断応力が4.00N/mm以上の場合を欠けが生じにくいとした。
(網部耐久性)
テーバー摩耗試験機(安田精機製作所製、磨耗輪:CS-10、荷重:0.5kg)を用い、網点「175lpi2%」を有するフレキソ印刷版2の版面を両輪で20回擦り、破壊程度を顕微鏡にて観察することにより、印刷時の網部の耐久性を評価した。網部が削れたものを不良「×」とし、網部が削れなかったものを良好「〇」とした。
(TEV/細線再現性(弾性率))
被印刷物へのフレキソ印刷版の追従性が、本性能において重要な因子となる。その追従性は、フレキソ印刷版の版硬度が大きく関係する。このため、感光層の組成物の光硬化物のショアA硬度を測定し、ショアA硬度が75以下であった場合を良好「○」とし、ショアA硬度が75超であった場合を不良「×」とした。
(TEV/細線再現性(表面湾曲性))
200μm幅の細線を形成したフレキソ印刷版3の細線形状断面をレーザー顕微鏡(キーエンス社製「VK-X210」、対物レンズ50倍)で観察し、端部と中央部の高低差(収縮量)で表面湾曲性を判断した。収縮量が5.0μm以下の場合を湾曲が小さい「○」とし、収縮量が5.1μm以上の場合を湾曲が大きい「×」とした。
TEV/細線再現性(弾性率)とTEV/細線再現性(表面湾曲性)のどちらも「○」の物をTEV/細線再現性に優れるとし、どちらか一方でも「×」の物を劣るとした。
(ショアA硬度)
JIS K6253に準拠して、感光層の組成物の光硬化物のショアA硬度を測定した。露光装置および露光時間は、フレキソ印刷版1の作製に準じた。
(引張破断応力)
JIS K6251に準拠して、感光層の組成物の光硬化物の引張破断応力を測定した。露光装置および露光時間は、フレキソ印刷版1の作製に準じた。
Figure 0007121755000007
Figure 0007121755000008
Figure 0007121755000009
Figure 0007121755000010
実施例および比較例によれば、感光層が、(A)水分散ラテックス、(B)ミラブルゴム、(C)界面活性剤、(D)光重合性化合物、(E)光重合開始剤を含有し、その(D)が、(d1)環状構造を有していない鎖状構造の光重合性化合物、(d2)環状構造を有する単官能の光重合性化合物、(d3)環状構造を有する2官能の光重合性化合物の全てを含む場合に、印刷特性を維持しつつ、レリーフ像の欠けを抑えることができることがわかる。
比較例1,2は、(D)が(d1)のみからなるため、表面硬化に優れ、網部耐久性は満足するものの、内部硬度が低く、凸部欠けが生じる。比較例3,4のように、(d1)の量を所定量よりも増量すると、凸部欠けは抑えられるが、表面硬化が進みすぎて、網部耐久性、TEV/網線再現性が悪化し、印刷特性が満足しない。また、硬化収縮が大きくなり、これによってもTEV/網線再現性が悪化する。
比較例5は、(D)が(d2)のみからなるため、十分な硬さが得られず、凸部欠けが生じる。また、表面硬化も劣るため、網部耐久性も満足しない。比較例6は、(D)が(d3)のみからなるため、硬くなりすぎて、TEV/網線再現性が悪化し、印刷特性が満足しない。比較例7,8のように、(d3)の量を所定量よりも減量すると、硬さは抑えられるが、表面硬化が劣るため、網部耐久性が満足しない。
比較例9は、(D)が(d2)と(d3)からなるため、凸部欠けは抑えられるものの、表面硬化が劣るため、網部耐久性が満足しない。比較例10は、(D)が(d1)と(d3)からなるため、硬くなりすぎて、TEV/網線再現性が悪化し、印刷特性が満足しない。比較例11は、(D)が(d1)と(d2)からなるため、表面硬化に優れ、網部耐久性は満足するものの、内部硬度が低く、凸部欠けが生じる。
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

Claims (14)

  1. 感光層を有するフレキソ印刷版原版であって、
    前記感光層が、(A)水分散ラテックス、(B)ミラブルゴム、(C)界面活性剤、(D)光重合性化合物、(E)光重合開始剤を含有し、
    前記(D)が、下記(d1)~(d3)を含み、前記(d1)が、下記の式(1)で表される化合物であることを特徴とするフレキソ印刷版原版。
    (d1)環状構造を有していない鎖状構造の光重合性化合物
    (d2)環状構造を有する単官能の光重合性化合物
    (d3)環状構造を有する2官能の光重合性化合物
    Figure 0007121755000011
    式(1)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭素数4~12の直鎖または分岐鎖の炭化水素基である。
  2. 前記(d1)が、炭素数4~12の鎖状炭化水素基に1または2の光重合性官能基が結合する化合物で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原版。
  3. 前記(d1)が、1,3-ブタンジオールジアクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジメタクリレート、1,12-ドデカンジオールジアクリレート、1,12-ドデカンジオールジメタクリレートから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2に記載のフレキソ印刷版原版。
  4. 前記(d2)が、下記の式(2)で表される化合物であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版。
    Figure 0007121755000012
    式(2)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭化水素からなる環状構造または炭素、水素および酸素からなる環状構造である。
  5. 前記Rは炭化水素からなる環状構造であることを特徴とする請求項4に記載のフレキソ印刷版原版。
  6. 前記(d2)が、イソボルニルアクリレートまたはイソボルニルメタクリレートであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版。
  7. 前記(d3)が、下記の式(3)で表される化合物であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版。
    Figure 0007121755000013
    式(3)において、Rは水素基またはメチル基であり、Rは水素基またはメチル基であり、Rは炭化水素からなる環状構造または炭素、水素および酸素からなる環状構造である。
  8. 前記Rは炭化水素からなる環状構造であることを特徴とする請求項7に記載のフレキソ印刷版原版。
  9. 前記(d3)が、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートまたはトリシクロデカンジメタノールジメタクリレートであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版。
  10. 前記(d1)~(d3)の合計量が、前記感光層の全体量に対し、7.5~19質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版。
  11. 前記(d1)の含有量が、前記(d1)~(d3)の合計量に対し、38~67質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版。
  12. 前記(d2)の含有量が、前記(d1)~(d3)の合計量に対し、12~46質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版。
  13. 前記(d3)の含有量が、前記(d1)~(d3)の合計量に対し、9~46質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版。
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