説明

インキ汚れ防止シート

【課題】 小球間の谷間を深くし、インキ付着を防止し、耐久性を向上させる。
【解決手段】 印刷機の送り胴や排紙胴等の胴体の表面に設けられるインキ汚れ防止シートであって可撓性を有するシート基材1上に接着層2を設け、この接着層2に多数の小球3を部分的に埋設し、これらの小球3の露出する凸部上に樹脂硬化層5を形成したインキ汚れ防止シートにおいて、シランカップリング剤で無機材料から成る小球3の表面処理を行って小球3の全表面に薄膜層4を形成し、この薄膜層4が形成された小球3を接着層2に埋設するとともに露出する部分にポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂をコーティングして樹脂硬化層5を形成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、オフセット印刷機において印刷された紙を支え移動させる送り胴や排紙胴等に取り付けるインキ汚れ防止シートに係り、特に長時間の連続運転に耐える耐久性に優れたインキ汚れ防止シートに関するものである。
【背景技術】
【0002】
オフセット印刷機(枚葉機)で印刷する場合、オフセット印刷用インキの特質として、インキの乾燥速度が遅いことが上げられる。またこの乾燥速度は、気温や湿度の影響を大きく受けることも知られている。このため、オフセット印刷では、例えば印刷された印刷物を送りだす送り胴や排紙胴にインキによる汚染を発生し易く、これにより印刷に支障を来すことがある。従って、このオフセット印刷機の送り胴や排紙胴の表面にインキ汚れ防止のためのシートを取り付けることが有効な手段として検討されている。例えばこのシートとして、可撓性を有するシート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に、プライマー処理を施してプライマー層を形成し、このプライマー層の上からウレタン変性シリコーン樹脂を使用した樹脂硬化層を凸部の形状が表面に残存するように被覆・形成したものが知られている(特許文献1参照)。このようなシートを、例えば印刷機の送り胴の表面に取り付けて使用した場合、長期間長時間に亘って(高沸点石油系)洗浄溶剤での洗浄が不要であり、つまりメンテナンスフリーで印刷機の長時間連続運転が実現可能となり、また仮に長時間長期間の使用後に洗浄溶剤での洗浄が必要となった場合でも繰り返し洗油に耐え得る、別言すれば耐久性を飛躍的に向上させることができた、とされている。
【特許文献1】特許第3005620号公報(第2頁、図2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
特許文献1に記載のプライマー処理によるプライマー層(例えば3μm)は、ウレタン変性エポキシ樹脂で形成され、ダイレクトロールコータ法により、露出する小球表面に塗工される。このプライマー層が小球に形成された後、このプライマー層上に樹脂硬化層(例えば2μm)をグラビアロールコータ法により形成している。この場合、図3の顕微鏡写真に示されるように、小球と小球との間の谷間に樹脂が流れ込み、谷間が浅くなり、表面に残存する小球の凸部の形状がシャープではなくなってしまう。このように小球の露出する凸部の形状がシャープではなくなると、凸部から谷間にかけてインキが付着し、短期間で洗浄が必要となってしまうものであった。
【0004】
そこで、この発明は、小球間の谷間を深くし、小球の点接触機能を高め、耐久性も著しく向上させたインキ汚れ防止シートを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述の目的を達成するため、この発明は、印刷機の送り胴や排紙胴等の胴体の表面に設けられるインキ汚れ防止シートであって可撓性を有するシート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に樹脂硬化層を形成したインキ汚れ防止シートにおいて、シランカップリング剤で前記無機材料から成る小球の表面処理を行って小球の全表面に薄膜層を形成し、この薄膜層が形成された小球を接着層に埋設するとともに露出する部分にポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂をコーティングして樹脂硬化層を形成したものである。
【発明の効果】
【0006】
この発明によれば、印刷機の送り胴や排紙胴等の胴体の表面に設けられるインキ汚れ防止シートであって可撓性を有するシート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に樹脂硬化層を形成したインキ汚れ防止シートにおいて、シランカップリング剤で前記無機材料から成る小球の表面処理を行って小球の全表面に薄膜層を形成し、この薄膜層が形成された小球を接着層に埋設するとともに露出する部分にポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂をコーティングして樹脂硬化層を形成したので、シランカップリング剤の薄膜層とポリウレタン・シリコーン共重合体との接着が強固なものとなり、樹脂硬化層の形成時に小球間の谷間に樹脂が流れ込んで谷間を浅くすることもなかった。また、接着剤層と小球との接着も、シランカップリング剤により、一層強固なものとなる。小球間の谷間が深いことにより、小球の先端部分でしかインキ汚れが生じにくくなり、付着インキの洗浄作業の間隔を長くすることができ、メンテナンスの時間を短縮することもできる。洗浄回数の減少と小球の接着剤層と樹脂硬化層とに対する接着強度が向上したことにより、耐久性も飛躍的に向上した。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下に、この発明の好適な実施形態を図面を参照にしつつ説明する。
【0008】
図1は、拡大断面図を示し、可撓性を有するシート基材1と、このシート基材1上に設けた接着層2と、この接着層2に部分的に埋設された多数の小球3と、この小球3上に被覆された薄膜層4と、この薄膜層4上に形成された樹脂硬化層5とからなる。この樹脂硬化層5を施しても表面には小球3の凸部の形状が残存する。薄膜層4は、小球3をシランカップリング剤で表面処理して形成された層である。樹脂硬化層5は、ポリウレタン・シリコーン共重合体を小球3の薄膜層4上にコーティングした層である。
【0009】
前記シランカップリング剤としては、次のような組成を有するアミノ系シランカップリング剤を用いた。
【化1】

このアミノ系シランカップリング剤150gを希釈溶剤のエタノール1.5kgで希釈したものに小球3(ガラスビーズ)500kgを混合し、これらを常温で50分間攪拌し続け、その後、100℃で10分間放置してエタノール成分を蒸発させた。エタノール蒸発後、小球3に厚さ5nm(50Å)のカップリング剤による薄膜層4が形成された。
【0010】
前記シート基材1としては、紙、プラスチックフィルム、好ましくはポリエステルフィルム、繊維織物等が好適に使用できるが、これらの材料以外にも表面平滑性があり可撓性を有するものであれば使用可能である。このうち上述のポリエステルフィルムは、機械的、電気的、化学的、熱的等のあらゆる点において優れた性質を有し、かつ、品質安定性及び平滑性に優れているので、シート基材1として最も好ましい。また、繊維織物の場合にはポリエステル平織り等が好ましい。
【0011】
前記接着層2を形成する接着剤としては、洗浄油(高沸点石油系溶剤)に耐えるポリオレフィン系やポリエステル系のもの、例えばポリエチレン等が使用できる。また、この接着層2には、着色顔料を混入して着色することも可能である。
【0012】
この接着層2に部分的に埋設される小球3としては、ガラスビーズやプラスチック製小球あるいはセラミック製小球であってもよい。なおこの小球3に用いるプラスチックとしては、例えばアクリルビーズ等が好ましい。また、セラミックスを使用する場合には、例えば酸化アルミニュウム等の材料からなるものを使用することができる。前記アミノ系シランカップリング剤と相性が良かったものとしては、チタン酸バリウム系ソーダガラスを用いた小球3であった。なお、この小球3の大きさの範囲としては50μm〜200μm程度が好適である。これは、50μm未満となると点接触機構としての機能が劣り、200μmを超えると印刷機を傷つける虞れがあるからである。印刷の種類や印刷スピード、印刷機の厚み、つやニス引き等に応じて小球3の大きさが50μm〜200μmの範囲内から適宜選択される。
【0013】
前記シート基材1上には接着層2をナイフコーティング等の手段によりコーティングしておく。この接着層2と小球3が埋設された剥離部材とを貼り合わせたものを加熱及び加圧し、剥離部材の紙に湿気を与えて紙力を復活させ、剥離部材が小球3を接着層2内へ埋設させた状態を残して剥離されることにより、小球3の露出する上端面が揃ったものが製造できる。別の製造方法として、シート基材1上に接着層2をTダイ押出コーターによりコーティングしておき、この接着層2に小球3を均一に散布し、接着層2を加熱することでこの層2の樹脂が軟化し、小球3の直径の5〜40%程度を埋設させ、冷却後に小球3が固着される。
【0014】
このように小球3が表面に凸部として露出するものを製造したならば、これら小球3の露出する凸部上にこの凸部の形状が表面に残存するように樹脂硬化層5を被覆する。
【0015】
前記樹脂硬化層5としては、(1)小球3上に均一に被覆することが可能なものであって、(2)耐磨耗性及び離型性を有し、(3)印刷紙への移行のない化学的に安定で、(4)洗浄油に対する耐久性(耐油性)を有するものであればよいが、これらの条件を満たす物質としてポリウレタン・シリコーン共重合体が適し、かつシランカップリング剤との相性も良いものであった。また、この樹脂硬化層5の厚さは5μm程度とした。
【0016】
上述したシランカップリング剤は、本来なじみにくい無機成分と有機成分とをくっつける仲立ちをすることができるものであることは良く知られている。シランカップリング剤は、無機物と相性のいい加水分解基(例:アルコキシ基)を片方の手に持ち、もう片方の手に有機成分と反応しやすい有機官能基を持つ。そして、加水分解基によってガラスや金属などと反応し、各種の有機官能基によって有機成分と結びつくものである。本発明の場合、無機物として小球3(ガラスなど)、有機樹脂としてポリウレタン・シリコーン共重合体(樹脂硬化層5)があり、これらの仲立ちがシランカップリング剤(薄膜層4)である。
【0017】
シランカップリング剤として、アミノ系のものが最も接着強度に優れていたが、エポキシ系、アクリル系、ビニル系、メルカプト系のものもアミノ系よりも接着強度は劣ったが、使用可能である。特許文献1に開示されたシートと、アミノ系シランカップリング剤とチタン酸バリウム系ソーダガラスの小球3を用いた本発明シートとを、トルエン溶剤による浸漬試験(48時間)を行った結果、本発明シートの優位性が判明した。
【0018】
図2は、本発明シートの顕微鏡写真であり、図3の従来例に比べ谷間が深いことがわかる。図3の従来例は、小球3の表面に2回プライマー処理(合計の厚み3μm)を施し、その上にシリコーン樹脂の層(厚み2μm)を施したものである。露出する小球3の表面の層の厚みは合計で5μmとした。図2の本発明品は、小球3表面に0.5nmの薄膜層4を、その上に厚さ4.995μmの樹脂硬化層5を形成(合計の厚みを従来と同じ5μm)したものである。最外層の厚みは、従来に比べて約2.5倍となり、樹脂硬化層5が厚くなったことと、小球3の凸部形状がシャープになったことによる相乗効果で、耐久性が向上し、インキ除去作業の回数が減り、小球3の脱落も少なくなり製品寿命が長くなり、使用経時変化による伸びが少なくなり、折り曲げ強度も向上(フレキシブルになる)し、耐熱温度も上がるという効果がみられた。
【0019】
本発明品の耐久性については、次の表1に示すようになった。表1中の従来品は、図3のものである。
【0020】
【表1】

【0021】
本発明品のインキ除去作業の回数については、次の表2の通りであった。
【0022】
【表2】

【0023】
耐熱性については、JIS L 0862摩擦に対する染色堅牢度試験方法に使用される学振型摩擦試験機を用い、摩擦子に白綿布を被せた900gの荷重を作用させながら、試験片表面に実験のための高沸点石油系溶剤(トルエン)を滴下させながら、毎分凡そ30回転往復させた後、表面の離型性を観察した。このときの評価結果は以下の表3の通りである。
【0024】
【表3】

【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明実施形態の拡大断面図。
【図2】本発明の顕微鏡写真。
【図3】従来の顕微鏡写真。
【符号の説明】
【0026】
1 シート基材
2 接着層
3 小球
4 薄膜層
5 樹脂硬化層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
印刷機の送り胴や排紙胴等の胴体の表面に設けられるインキ汚れ防止シートであって可撓性を有するシート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に樹脂硬化層を形成したインキ汚れ防止シートにおいて、
シランカップリング剤で前記無機材料から成る小球の表面処理を行って小球の全表面に薄膜層を形成し、
この薄膜層が形成された小球を接着層に埋設するとともに露出する部分にポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂をコーティングして樹脂硬化層を形成したことを特徴とするインキ汚れ防止シート。
【請求項2】
前記薄膜層の厚さを2.5〜10nmとしたことを特徴とする請求項1に記載のインキ汚れ防止シート。
【請求項3】
前記小球としてチタン酸バリウム系ソーダガラスを使用し、シランカップリング剤としてアミノ系シランカップリング剤を使用したことを特徴とする請求項1または2に記載のインキ汚れ防止シート。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate