印刷用版材
【課題】光触媒機能を利用すべき印刷用版材において、版材の耐久性、とくに光触媒機能を有する層の基材自体の層への密着性を格段に高め、それによって版材全体の耐久性を大幅に高めて、その版材を実際の印刷工程に問題なく使用できるようにするとともに、問題なく容易に再生できるようにする。
【解決手段】基材（２）自体の表層（３）が、光触媒機能を有する層に改質されており、その表層（３）の上に、疎水性の化合物を含み光触媒機能により分解可能な層（４）が被覆されていることを特徴とする印刷用版材（１）。
【解決手段】基材（２）自体の表層（３）が、光触媒機能を有する層に改質されており、その表層（３）の上に、疎水性の化合物を含み光触媒機能により分解可能な層（４）が被覆されていることを特徴とする印刷用版材（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用版材に関し、とくに、印刷用の版を作製した際に優れた耐久性を有し、使用後に再生することも可能であり、しかも高精細な印刷に対応可能な版を容易に作製可能な、オフセット印刷等に用いて好適な印刷用版材に関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒機能を利用して印刷用の版を作製する技術が知られている（例えば、特許文献１）。この特許文献１に開示されている技術は、基材の表面に直接又は中間層を介し、酸化チタン光触媒のバンドギャップエネルギよりも高いエネルギをもつ波長の光、すなわち活性光を照射することにより水酸基が予め形成されている酸化チタン光触媒を含むコート層と、該コート層上に上記活性光を照射することで分解可能な化合物からなる塗布層を備えた印刷用版材を用いる技術である。この塗布層の表面は疎水性を示し、塗布層に向けて所定のパターンで活性光を照射することにより、活性光が照射された部分の塗布層をコート層の光触媒機能により分解除去してコート層表面を現出させるとともにその露出したコート層表面部分を親水性表面に変換し、活性光が照射されず分解されなかった塗布層部分を疎水性表面をもつ部分として残すことにより、疎水性表面部分と親水性表面部分とが目標とする印刷パターンに区画された印刷用版が形成される。この印刷用版の疎水性表面をもつ部分を、印刷の際に印刷用インクが塗布され被印刷物に転写される、所定の印刷用パターン部分として用いる。
【０００３】
このような光触媒機能を利用して印刷用版を形成することによって、デジタルデータに対応した光照射を行うことによりデジタルデータから直接版を作製することが可能になる。また、印刷に使用した後の印刷用版に、さらに活性光を照射して印刷パターンを形成していた塗布層を除去し、全面に現れた酸化チタン光触媒を含むコート層上に再び塗布層を設ければ、版材の再生が可能であり、再利用が可能になる。したがって、デジタル化への対応と、版材の再生が可能になり、高精細な印刷と、使用版材の低コスト化が可能になる。
【特許文献１】特許第３４９５６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された印刷用版材、印刷用版の作製技術は原理的には優れた技術であるが、実際の印刷に適用する場合には、以下のような基本的な問題がある。すなわち、印刷用版は、被印刷物に対して多数回繰り返し使用されるものであるから、極めて高い耐久性が要求される。印刷用インクが塗布、転写される所定の印刷用パターン部分が目標とする所定のパターンや表面形態に維持されるのは勿論のこと、印刷用パターン部分を画成するための、前記塗布層が除去され露出されたコート層部分にも高い耐久性が要求される。このコート層の耐久性は、印刷に使用した後の版材の再生の可否にも大きな影響を及ぼす。
【０００５】
ところが、前述の特許文献１に開示された印刷用版材では、このような高耐久性の要求を確実に満たすことが困難である。特許文献１に記載の印刷用版材においては、酸化チタン光触媒を含む層が、基材の表面に基材自体とは別のコート層として設けられるため、基材自体の層とこのコート層との間の密着性、固定性が求められることとなるが、完全に別の層として形成されている限り、層間剥離やずれの問題は完全には除去し切れず、コート層と基材自体の層とを含む版材の層全体の耐久性を向上することには限界がある。この問題に対し、特許文献１では、中間層を介してコート層を設けることにより、基材自体の層とコート層との間の密着性を向上できる旨記載されているが、この方法では、中間層を設ける工程が増え製造工程全体の煩雑化は避けられない。また、基材自体の層とこのコート層とが完全に別の層として形成されることに変わりはないので、やはり、版材全体の耐久性を向上することには限界がある。
【０００６】
とくに、特許文献１では、特許文献１に記載の印刷用版材を大型の輪転機に適用することを目指していたようであるが、輪転機に適用する場合には印刷用版材から作製された印刷用版は湾曲されて装着されることになるため、基材自体の層とコート層との間にさらに高い密着性が要求されることになる。しかし、基材自体の層とコート層とが完全に別の層として形成されている限り、このような高い密着性を満足するのは極めて困難であると考えられる。
【０００７】
そこで本発明の課題は、特許文献１に開示された印刷用版材の上記のような基本的な問題に着目し、光触媒機能を利用すべき印刷用版材において、版材の耐久性、とくに光触媒機能を有する層の基材自体の層への密着性を格段に高め、それによって版材全体の耐久性を大幅に高めて、その版材を実際の印刷工程に問題なく使用できるようにするとともに、問題なく容易に再生できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る印刷用版材は、基材自体の表層が、光触媒機能を有する層に改質されており、その表層の上に、疎水性の化合物を含み前記光触媒機能により分解可能な層が被覆されていることを特徴とするものからなる。
【０００９】
すなわち、本発明においては、光触媒機能を有する層は、基材の上にコート層として設けられるのではなく、基材自体の表層が改質されることにより光触媒機能を有する層として形成される。この光触媒機能を有する表層とその下の基材層は、もともと同一の材質の一体層として構成されていたものであるから、改質された光触媒機能を有する表層とその下の基材層との間の密着性は、光触媒機能を有する層が別の層として付加されていた場合に比べ、格段に高い。したがって、この光触媒機能を有する表層は、版材が印刷用版に作製された後多数回繰り返し印刷に使用された後にあっても、優れた耐久性のまま維持され、印刷用版全体としての耐久性も大幅に向上される。その結果、印刷使用後にあっても、上記光触媒機能を有する表層とその下の基材層との間の密着性および両層間の形態は初期の望ましい特性、形態にそのまま維持され、印刷パターンを形成していた印刷使用後の疎水性の化合物を含む被覆層の除去、再被覆により、印刷用版材は問題なく容易に再生できるようになる。
【００１０】
光触媒機能を有する層にその光触媒機能を発揮させるには、光活性を発揮させ得る光の照射が必要であり、光活性を発揮させ得る光としては、所定の波長範囲の紫外線、例えば３００〜５００ｎｍの波長の紫外線を挙げることができる。このような光照射により、基材自体が改質された表層に光触媒機能を発揮させ、後述の遮光パターン形成用の遮光インクが塗布された部分以外の被覆層を分解、除去して、分解、除去されなかった被覆層部分を疎水性表面を有する印刷用パターン部分として残すことができるとともに、被覆層が分解、除去されることにより露出された上記改質表層の表面を親水化して親水性の表面に変換することによって、所望の印刷用版の形成が可能になる。
【００１１】
上記基材自体の表層は、例えば、酸化性雰囲気下での（酸素を含む気体、例えば空気中での）加熱処理により光触媒機能を有する酸化層に改質することができる。酸化性雰囲気下での加熱処理としては、炉中（例えば電気炉中）で、少なくとも３００℃以上、好ましくは５００℃以上に加熱することができる。
【００１２】
上記基材の材質としては、代表的にはチタンを適用できる。基材がチタンからなる場合には、上記光触媒機能を有する表層は、酸化チタンを含む層として形成される。上記基材の材質としては、チタン以外に、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、モリブデン、タングステン等の使用も可能であり、これら材質の基材においても、酸化性雰囲気下での加熱処理により基材自体の表層を光触媒機能を有する酸化層に改質することが可能である。
【００１３】
また、本発明において、上記被覆層としては上記光触媒機能を有する表層の光触媒機能により分解可能な層であればとくに限定されないが、この被覆層に含まれる、上記光触媒機能により分解可能な疎水性の化合物としては、分解効率や、印刷パターンとして残される被覆層上への遮光パターン形成用の遮光インクの塗布性および印刷パターン形成後の除去性等の面からは、例えば、オクタデシルホスホン酸またはオクタデシルトリメトキシシランを用いることが好ましい。ただし、後述するように、その他の各種疎水性化合物も使用可能である。
【００１４】
上記光触媒機能により分解可能な被覆層は、前述の如く、この印刷用版材を用いて印刷用版を作製する際には、印刷用のパターン部分のみが残される（パターニングが施される）層であるので、光触媒機能により分解、除去される際には、印刷用パターンに応じたパターン部分に対しては遮光して光触媒機能により分解しないようにし、それ以外の部分に対しては光を照射して光触媒機能により分解、除去できるようにする必要がある。そのために、この光触媒機能により分解可能な被覆層は、遮光パターン形成用の遮光インクを表面に塗布可能な層に形成されている。塗布の容易性、印刷用パターン形成後の除去の容易性の面からは、この遮光パターン形成用の遮光インクは水性インクであることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る印刷用版材の全体形状はとくに限定されず、例えば、板形態、とくに平版形態に構成することができる。平版形態であれば、この印刷用版材を印刷用版として形成した後、直ちに平板印刷、例えばオフセット印刷に使用できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る印刷用版材によれば、基材自体の表層を光触媒機能を有する層に改質し、該表層上に、疎水性の化合物を含み該表層の光触媒機能により分解可能な被覆層を設けるようにしたので、光触媒機能を有する表層とその下の基材自体の層とが実質的に一体化された構成とでき、両層間の密着性を、光触媒機能を有する層を基材自体とは完全に別の層として設ける場合に比べ、格段に高めることができ、それによって、印刷用版材全体の、ひいては該版材から形成された印刷用版全体の耐久性を大幅に高めることができ、真に実用に供することのできる光触媒機能利用印刷用版材を提供できる。この印刷用版材は、耐久性が極めて高いので、多数回の印刷に使用された後にあっても、問題なく容易に再生できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る印刷用版材の断面を示している。図１において、１は印刷用版材全体を示しており、印刷用版材１の基材２自体の表層３が、光触媒機能を有する層に改質されており、その表層３の上に、疎水性の化合物を含み上記光触媒機能により分解可能な層が被覆されている（被覆層４）。本実施態様では、基材２はチタン板から構成されており、この基材２自体の表層３が、酸化性雰囲気下での加熱処理、とくに電気炉中での加熱処理により、光触媒機能を有する酸化層、つまり、酸化チタンを含む層に改質されている。基材の材質としては、前述したように、チタン以外に、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、モリブデン、タングステン等の使用も可能である。基材１全体の厚さは特に限定されず、例えば、通常の平版印刷に用いられる版材の厚さ等に合わせればよい。上記光触媒機能を有する基材２自体の表層３は、活性光（例えば、所定波長の紫外光）の照射により、その表面が親水性化される。
【００１８】
疎水性の化合物を含み上記光触媒機能により分解可能な被覆層４は、ごく薄い膜でよく、例えば、通常の平版印刷に用いられる、印刷パターンとして残される膜厚等に合わせればよい。この疎水性の化合物を含む被覆層４の表面は撥水性を有し、パターニング後の被覆層４の表面は印刷時の印刷用インクの塗布、被印刷物への転写面となる。
【００１９】
被覆層４を形成する撥水性薄膜層としては、疎水性を有する膜成分により構成される薄膜であれば特に限定されるものではなく、吸着膜、堆積膜、自己組織化単分子膜など、例えば平版印刷版の使用態様に応じて適宜選択することができる。例えば、平版印刷版の製造において、光触媒機能を有する上記表層３と酸素分子との接触可能性を担保する点、撥水性薄膜層の撥水性を向上させる点、および後述の遮光インクにより微細なパターン形成を可能する点から、撥水性薄膜層としては、疎水性基を有する化合物により形成される自己組織化単分子膜を採用することが好ましい。
【００２０】
疎水性基を有する化合物を用いて撥水性薄膜層を形成する場合、疎水性基を有する化合物と光触媒機能を有する上記表層３との結合様式は特に限定されるものではなく、共有結合、配位結合、水素結合、ファンデルワールス結合等が挙げられる。ただし、経時的に安定な自己組織化単分子膜を形成するという観点からは、上記結合様式は共有結合であることが好ましい。
【００２１】
疎水性基を有する化合物としては、疎水性基と、光触媒機能を有する上記表層３への結合を達成できる化合物であれば、特に限定されるものではない。ただし、例えば平版印刷版の製造において、光触媒機能層の光触媒作用により容易に分解除去される化合物であるという点、および光触媒機能層との結合性の観点から、下記一般式（１）及び（２）で表される化合物の少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００２２】
Ｒ1nＳｉＸ4-n ・・・（１）
Ｒ2−ＰＯ3Ｈ2 ・・・（２）
〔上記一般式中、Ｒ1 及びＲ2 はそれぞれ独立に水素原子の一部又は全部がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を示し、Ｘは加水分解性基を示し
、ｎは１〜３の整数を示す。〕
【００２３】
ここで、上記一般式（１）におけるＸの具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基；ビニロキシ基、２−プロペノキシ基等のアルケノキシ基；フエノキシ基、アセトキシ基等のアシロキシ基；ブタノキシム基等のオキシム基；アミノ基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数１〜５のアルコキシ基が好ましく、特に加水分解、縮合時の制御のし易さから、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、及びブトキシ基が好ましい。
【００２４】
また、上記一般式（１）で表される化合物において、隣接して存在する当該化合物のケイ素原子がシロキサン結合を形成することにより、撥水性薄膜層の安定性をより向上させることができるという観点から、ｎは１又は２であることが好ましく、１であることがより好ましい。上記一般式（１）又は（２）で表される化合物の好ましい具体例としては、オクタデシルホスホン酸およびオクタデシルトリメトキシシランが挙げられる。
【００２５】
前記のような印刷用版材１は、例えば図２に示すような工程により、印刷用版に作製され、印刷（例えば、平版印刷）に供される。まず、図２（Ａ）に示すように、印刷パターンに応じた形状にて、遮光インク１１が上記被覆層４の表面に塗布される。この遮光インク１１は、例えば平版印刷原版の撥水性薄膜層上に遮光パターンを形成する際に用いられるものである。遮光インク１１による遮光パターンは、例えばインクジェット方式で形成することができ、それによってＣＴＰ等のデジタル化にも対応できるようになる。
【００２６】
この遮光インク１１としては、光触媒機能を有する表層３の光触媒活性を発揮させることが可能な所定の波長域の光に対して高い吸収能を有するものであれば、特に限定されるものではない。好適な具体例としては、３００〜５００ｎｍの波長の紫外光に対して高い吸収能を有する水溶性染料を含有するインク（水性インク）が挙げられる。
【００２７】
３００〜５００ｎｍの波長域の光に対して高い吸収能を有する水溶性染料としては、水中での吸収スペクトルにおいて３００〜５００ｎｍの波長域に高い吸収があり、かつ水に対する溶解度が５質量％以上、好ましくは７質量％以上であるものを適宜選択すればよい。このような染料の具体例としては、水溶性の銅フタロシアニン染料、黄色染料、褐色染料等が挙げられる。これらの水溶性染料は２種以上併用してもよい。
【００２８】
遮光インクは、水を媒体として調製することができる。水溶性染料は、この遮光インク中に５〜２０質量％、好ましくは５〜１５質量％含有される。この遮光インクは、必要に応じて、水溶性有機溶剤を少量含有してもよい。この水溶性有機溶剤は、染料溶解剤、乾燥防止剤（湿潤剤）、粘度調整剤、浸透促進剤、表面張力調整剤、消泡剤等として使用される。また、遮光インクは、防腐防黴剤、ｐＨ調整剤、キレート試薬、防錆剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、染料溶解剤、表面張力調整剤、消泡剤、分散剤等の公知の添加剤を含有していてもよい。水溶性有機溶剤の含有量は、遮光インク全体に対して０〜６０質量％が好ましく、１０〜５０質量％がより好ましい。その他の添加剤の含有量は、遮光インク全体に対して０〜２５質量％が好ましく、０〜２０質量％がより好ましい。上記以外の残部は水である。
【００２９】
遮光インク１１が所定の印刷パターンにて被覆層４の表面に塗布された後、図２（Ｂ）に示すように、例えば、上記のような所定の範囲内の波長の紫外光１２が照射され、遮光インク１１により遮光されていない部位の被覆層４は、光触媒機能を有する表層３の光触媒活性により分解、除去されて、表層３の表面が、被覆層４を持たない部位１３として露出される。この露出された部位１３の表層３の表面には、さらに紫外光１２が照射され、その表面が親水性化される。つまり、光照射による光触媒機能の発現により、表面が親水性化される。
【００３０】
一方、遮光インク１１により遮光されていた部位の被覆層部分４ａは、光触媒活性によっては分解、除去されないので、遮光インク１１の塗布パターン（つまり、印刷パターン）と同一平面形状のまま残される。
【００３１】
次に、図２（Ｃ）に示すように、上記遮光インク１１が除去され、所定のパターンで残されていた被覆層部分４ａが、印刷パターンを形成する層４ｂとして形成される。遮光インク１１が水性インクからなる場合には、水洗により容易に遮光インク１１が除去される。印刷パターンを形成する層４ｂとして形成された被覆層部分４ａの表面は疎水性を示すから、例えば、平版印刷における印刷パターン面として機能でき、それ以外の部分、つまり上記露出された部位１３の表層３の表面は親水性を示すから、目標とする性能を有する印刷用版１４、例えば、オフセット印刷用の平版印刷用版が作製されることになる。
【００３２】
この印刷用版１４は、印刷用版材１の段階から、パターンニング時においては光触媒機能を有する表層として機能し、印刷使用時において親水性表面を形成するための表層として機能する表層が、基材２自体の表層３として基材２自体と一体に構成されているので、表層３とその下の基材２自体の層との間においては、表層３がコート層等の完全に別の層に形成されている場合に比べ、格段に高い密着性を達成できる。そのため、この表層３は、剥離や変形等を生じない、極めて高い耐久性を有することになり、多数回の印刷にも耐えて、そのままの形態を維持できる。つまり、印刷用版として要求される耐久性についての性能を良好に満たすことができる。また、形成されている印刷パターンの形態を良好に維持できるとともに、疎水性表面の印刷パターン部と親水性表面部の両方が所定の形態に維持されることになるから、長時間にわたって高精細な印刷状態を維持、継続できるようになる。
【００３３】
上記印刷用版１４は、例えば図３に示すように、元の印刷用版材へと再生することが可能である。基材２自体の表層３として形成されていた光触媒機能を有する表層は、上記のように優れた耐久性を有しているため、印刷使用後にも元の形態のまま維持されている。図３（Ａ）に示すような印刷使用後の印刷用版２１（図２（Ｃ）に示した印刷用版１４と実質的に同等のもの）に、図３（Ｂ）に示すように、所定波長の紫外光３２を照射することにより、遮光されていない、印刷パターンを形成していた被覆層４ｂを光触媒機能を利用して分解、除去する。露出された光触媒機能を有する表層３上に、図３（Ｃ）に示すように、図１に示した疎水性の化合物を含む被覆層４を再び設けることにより、図１に示したのと実質的に同じ印刷用版材２３として再生される。このように、耐久性、密着性の高い光触媒機能を有する表層３はそのまま維持されているから、所望の印刷用版材２３が効率よく、容易に再生されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る印刷用版材は、耐久性に優れた印刷用版が求められ、高精細な印刷状態の維持が求められるあらゆる印刷用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施態様に係る印刷用版材の断面図である。
【図２】図１の印刷用版材から印刷用版を作製する場合の一例を示す工程フロー図である。
【図３】図２の工程で作製された印刷用版の印刷使用後の状態から印刷用版材を再生する場合の一例を示す工程フロー図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 印刷用版材
２ 基材
３ 光触媒機能を有する表層
４ 疎水性の化合物を含み光触媒機能により分解可能な被覆層
４ａ 遮光パターンに対応する被覆層部分
４ｂ 印刷パターンを形成する被覆層部分
１１ 遮光インク
１２ 紫外光
１３ 光触媒機能を有する表層の露出部分
１４ 印刷用版
２１ 印刷使用後の印刷用版
２２ 紫外光
２３ 再生された印刷用版材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用版材に関し、とくに、印刷用の版を作製した際に優れた耐久性を有し、使用後に再生することも可能であり、しかも高精細な印刷に対応可能な版を容易に作製可能な、オフセット印刷等に用いて好適な印刷用版材に関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒機能を利用して印刷用の版を作製する技術が知られている（例えば、特許文献１）。この特許文献１に開示されている技術は、基材の表面に直接又は中間層を介し、酸化チタン光触媒のバンドギャップエネルギよりも高いエネルギをもつ波長の光、すなわち活性光を照射することにより水酸基が予め形成されている酸化チタン光触媒を含むコート層と、該コート層上に上記活性光を照射することで分解可能な化合物からなる塗布層を備えた印刷用版材を用いる技術である。この塗布層の表面は疎水性を示し、塗布層に向けて所定のパターンで活性光を照射することにより、活性光が照射された部分の塗布層をコート層の光触媒機能により分解除去してコート層表面を現出させるとともにその露出したコート層表面部分を親水性表面に変換し、活性光が照射されず分解されなかった塗布層部分を疎水性表面をもつ部分として残すことにより、疎水性表面部分と親水性表面部分とが目標とする印刷パターンに区画された印刷用版が形成される。この印刷用版の疎水性表面をもつ部分を、印刷の際に印刷用インクが塗布され被印刷物に転写される、所定の印刷用パターン部分として用いる。
【０００３】
このような光触媒機能を利用して印刷用版を形成することによって、デジタルデータに対応した光照射を行うことによりデジタルデータから直接版を作製することが可能になる。また、印刷に使用した後の印刷用版に、さらに活性光を照射して印刷パターンを形成していた塗布層を除去し、全面に現れた酸化チタン光触媒を含むコート層上に再び塗布層を設ければ、版材の再生が可能であり、再利用が可能になる。したがって、デジタル化への対応と、版材の再生が可能になり、高精細な印刷と、使用版材の低コスト化が可能になる。
【特許文献１】特許第３４９５６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された印刷用版材、印刷用版の作製技術は原理的には優れた技術であるが、実際の印刷に適用する場合には、以下のような基本的な問題がある。すなわち、印刷用版は、被印刷物に対して多数回繰り返し使用されるものであるから、極めて高い耐久性が要求される。印刷用インクが塗布、転写される所定の印刷用パターン部分が目標とする所定のパターンや表面形態に維持されるのは勿論のこと、印刷用パターン部分を画成するための、前記塗布層が除去され露出されたコート層部分にも高い耐久性が要求される。このコート層の耐久性は、印刷に使用した後の版材の再生の可否にも大きな影響を及ぼす。
【０００５】
ところが、前述の特許文献１に開示された印刷用版材では、このような高耐久性の要求を確実に満たすことが困難である。特許文献１に記載の印刷用版材においては、酸化チタン光触媒を含む層が、基材の表面に基材自体とは別のコート層として設けられるため、基材自体の層とこのコート層との間の密着性、固定性が求められることとなるが、完全に別の層として形成されている限り、層間剥離やずれの問題は完全には除去し切れず、コート層と基材自体の層とを含む版材の層全体の耐久性を向上することには限界がある。この問題に対し、特許文献１では、中間層を介してコート層を設けることにより、基材自体の層とコート層との間の密着性を向上できる旨記載されているが、この方法では、中間層を設ける工程が増え製造工程全体の煩雑化は避けられない。また、基材自体の層とこのコート層とが完全に別の層として形成されることに変わりはないので、やはり、版材全体の耐久性を向上することには限界がある。
【０００６】
とくに、特許文献１では、特許文献１に記載の印刷用版材を大型の輪転機に適用することを目指していたようであるが、輪転機に適用する場合には印刷用版材から作製された印刷用版は湾曲されて装着されることになるため、基材自体の層とコート層との間にさらに高い密着性が要求されることになる。しかし、基材自体の層とコート層とが完全に別の層として形成されている限り、このような高い密着性を満足するのは極めて困難であると考えられる。
【０００７】
そこで本発明の課題は、特許文献１に開示された印刷用版材の上記のような基本的な問題に着目し、光触媒機能を利用すべき印刷用版材において、版材の耐久性、とくに光触媒機能を有する層の基材自体の層への密着性を格段に高め、それによって版材全体の耐久性を大幅に高めて、その版材を実際の印刷工程に問題なく使用できるようにするとともに、問題なく容易に再生できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る印刷用版材は、基材自体の表層が、光触媒機能を有する層に改質されており、その表層の上に、疎水性の化合物を含み前記光触媒機能により分解可能な層が被覆されていることを特徴とするものからなる。
【０００９】
すなわち、本発明においては、光触媒機能を有する層は、基材の上にコート層として設けられるのではなく、基材自体の表層が改質されることにより光触媒機能を有する層として形成される。この光触媒機能を有する表層とその下の基材層は、もともと同一の材質の一体層として構成されていたものであるから、改質された光触媒機能を有する表層とその下の基材層との間の密着性は、光触媒機能を有する層が別の層として付加されていた場合に比べ、格段に高い。したがって、この光触媒機能を有する表層は、版材が印刷用版に作製された後多数回繰り返し印刷に使用された後にあっても、優れた耐久性のまま維持され、印刷用版全体としての耐久性も大幅に向上される。その結果、印刷使用後にあっても、上記光触媒機能を有する表層とその下の基材層との間の密着性および両層間の形態は初期の望ましい特性、形態にそのまま維持され、印刷パターンを形成していた印刷使用後の疎水性の化合物を含む被覆層の除去、再被覆により、印刷用版材は問題なく容易に再生できるようになる。
【００１０】
光触媒機能を有する層にその光触媒機能を発揮させるには、光活性を発揮させ得る光の照射が必要であり、光活性を発揮させ得る光としては、所定の波長範囲の紫外線、例えば３００〜５００ｎｍの波長の紫外線を挙げることができる。このような光照射により、基材自体が改質された表層に光触媒機能を発揮させ、後述の遮光パターン形成用の遮光インクが塗布された部分以外の被覆層を分解、除去して、分解、除去されなかった被覆層部分を疎水性表面を有する印刷用パターン部分として残すことができるとともに、被覆層が分解、除去されることにより露出された上記改質表層の表面を親水化して親水性の表面に変換することによって、所望の印刷用版の形成が可能になる。
【００１１】
上記基材自体の表層は、例えば、酸化性雰囲気下での（酸素を含む気体、例えば空気中での）加熱処理により光触媒機能を有する酸化層に改質することができる。酸化性雰囲気下での加熱処理としては、炉中（例えば電気炉中）で、少なくとも３００℃以上、好ましくは５００℃以上に加熱することができる。
【００１２】
上記基材の材質としては、代表的にはチタンを適用できる。基材がチタンからなる場合には、上記光触媒機能を有する表層は、酸化チタンを含む層として形成される。上記基材の材質としては、チタン以外に、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、モリブデン、タングステン等の使用も可能であり、これら材質の基材においても、酸化性雰囲気下での加熱処理により基材自体の表層を光触媒機能を有する酸化層に改質することが可能である。
【００１３】
また、本発明において、上記被覆層としては上記光触媒機能を有する表層の光触媒機能により分解可能な層であればとくに限定されないが、この被覆層に含まれる、上記光触媒機能により分解可能な疎水性の化合物としては、分解効率や、印刷パターンとして残される被覆層上への遮光パターン形成用の遮光インクの塗布性および印刷パターン形成後の除去性等の面からは、例えば、オクタデシルホスホン酸またはオクタデシルトリメトキシシランを用いることが好ましい。ただし、後述するように、その他の各種疎水性化合物も使用可能である。
【００１４】
上記光触媒機能により分解可能な被覆層は、前述の如く、この印刷用版材を用いて印刷用版を作製する際には、印刷用のパターン部分のみが残される（パターニングが施される）層であるので、光触媒機能により分解、除去される際には、印刷用パターンに応じたパターン部分に対しては遮光して光触媒機能により分解しないようにし、それ以外の部分に対しては光を照射して光触媒機能により分解、除去できるようにする必要がある。そのために、この光触媒機能により分解可能な被覆層は、遮光パターン形成用の遮光インクを表面に塗布可能な層に形成されている。塗布の容易性、印刷用パターン形成後の除去の容易性の面からは、この遮光パターン形成用の遮光インクは水性インクであることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る印刷用版材の全体形状はとくに限定されず、例えば、板形態、とくに平版形態に構成することができる。平版形態であれば、この印刷用版材を印刷用版として形成した後、直ちに平板印刷、例えばオフセット印刷に使用できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る印刷用版材によれば、基材自体の表層を光触媒機能を有する層に改質し、該表層上に、疎水性の化合物を含み該表層の光触媒機能により分解可能な被覆層を設けるようにしたので、光触媒機能を有する表層とその下の基材自体の層とが実質的に一体化された構成とでき、両層間の密着性を、光触媒機能を有する層を基材自体とは完全に別の層として設ける場合に比べ、格段に高めることができ、それによって、印刷用版材全体の、ひいては該版材から形成された印刷用版全体の耐久性を大幅に高めることができ、真に実用に供することのできる光触媒機能利用印刷用版材を提供できる。この印刷用版材は、耐久性が極めて高いので、多数回の印刷に使用された後にあっても、問題なく容易に再生できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る印刷用版材の断面を示している。図１において、１は印刷用版材全体を示しており、印刷用版材１の基材２自体の表層３が、光触媒機能を有する層に改質されており、その表層３の上に、疎水性の化合物を含み上記光触媒機能により分解可能な層が被覆されている（被覆層４）。本実施態様では、基材２はチタン板から構成されており、この基材２自体の表層３が、酸化性雰囲気下での加熱処理、とくに電気炉中での加熱処理により、光触媒機能を有する酸化層、つまり、酸化チタンを含む層に改質されている。基材の材質としては、前述したように、チタン以外に、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、モリブデン、タングステン等の使用も可能である。基材１全体の厚さは特に限定されず、例えば、通常の平版印刷に用いられる版材の厚さ等に合わせればよい。上記光触媒機能を有する基材２自体の表層３は、活性光（例えば、所定波長の紫外光）の照射により、その表面が親水性化される。
【００１８】
疎水性の化合物を含み上記光触媒機能により分解可能な被覆層４は、ごく薄い膜でよく、例えば、通常の平版印刷に用いられる、印刷パターンとして残される膜厚等に合わせればよい。この疎水性の化合物を含む被覆層４の表面は撥水性を有し、パターニング後の被覆層４の表面は印刷時の印刷用インクの塗布、被印刷物への転写面となる。
【００１９】
被覆層４を形成する撥水性薄膜層としては、疎水性を有する膜成分により構成される薄膜であれば特に限定されるものではなく、吸着膜、堆積膜、自己組織化単分子膜など、例えば平版印刷版の使用態様に応じて適宜選択することができる。例えば、平版印刷版の製造において、光触媒機能を有する上記表層３と酸素分子との接触可能性を担保する点、撥水性薄膜層の撥水性を向上させる点、および後述の遮光インクにより微細なパターン形成を可能する点から、撥水性薄膜層としては、疎水性基を有する化合物により形成される自己組織化単分子膜を採用することが好ましい。
【００２０】
疎水性基を有する化合物を用いて撥水性薄膜層を形成する場合、疎水性基を有する化合物と光触媒機能を有する上記表層３との結合様式は特に限定されるものではなく、共有結合、配位結合、水素結合、ファンデルワールス結合等が挙げられる。ただし、経時的に安定な自己組織化単分子膜を形成するという観点からは、上記結合様式は共有結合であることが好ましい。
【００２１】
疎水性基を有する化合物としては、疎水性基と、光触媒機能を有する上記表層３への結合を達成できる化合物であれば、特に限定されるものではない。ただし、例えば平版印刷版の製造において、光触媒機能層の光触媒作用により容易に分解除去される化合物であるという点、および光触媒機能層との結合性の観点から、下記一般式（１）及び（２）で表される化合物の少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００２２】
Ｒ1nＳｉＸ4-n ・・・（１）
Ｒ2−ＰＯ3Ｈ2 ・・・（２）
〔上記一般式中、Ｒ1 及びＲ2 はそれぞれ独立に水素原子の一部又は全部がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を示し、Ｘは加水分解性基を示し
、ｎは１〜３の整数を示す。〕
【００２３】
ここで、上記一般式（１）におけるＸの具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基；ビニロキシ基、２−プロペノキシ基等のアルケノキシ基；フエノキシ基、アセトキシ基等のアシロキシ基；ブタノキシム基等のオキシム基；アミノ基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数１〜５のアルコキシ基が好ましく、特に加水分解、縮合時の制御のし易さから、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、及びブトキシ基が好ましい。
【００２４】
また、上記一般式（１）で表される化合物において、隣接して存在する当該化合物のケイ素原子がシロキサン結合を形成することにより、撥水性薄膜層の安定性をより向上させることができるという観点から、ｎは１又は２であることが好ましく、１であることがより好ましい。上記一般式（１）又は（２）で表される化合物の好ましい具体例としては、オクタデシルホスホン酸およびオクタデシルトリメトキシシランが挙げられる。
【００２５】
前記のような印刷用版材１は、例えば図２に示すような工程により、印刷用版に作製され、印刷（例えば、平版印刷）に供される。まず、図２（Ａ）に示すように、印刷パターンに応じた形状にて、遮光インク１１が上記被覆層４の表面に塗布される。この遮光インク１１は、例えば平版印刷原版の撥水性薄膜層上に遮光パターンを形成する際に用いられるものである。遮光インク１１による遮光パターンは、例えばインクジェット方式で形成することができ、それによってＣＴＰ等のデジタル化にも対応できるようになる。
【００２６】
この遮光インク１１としては、光触媒機能を有する表層３の光触媒活性を発揮させることが可能な所定の波長域の光に対して高い吸収能を有するものであれば、特に限定されるものではない。好適な具体例としては、３００〜５００ｎｍの波長の紫外光に対して高い吸収能を有する水溶性染料を含有するインク（水性インク）が挙げられる。
【００２７】
３００〜５００ｎｍの波長域の光に対して高い吸収能を有する水溶性染料としては、水中での吸収スペクトルにおいて３００〜５００ｎｍの波長域に高い吸収があり、かつ水に対する溶解度が５質量％以上、好ましくは７質量％以上であるものを適宜選択すればよい。このような染料の具体例としては、水溶性の銅フタロシアニン染料、黄色染料、褐色染料等が挙げられる。これらの水溶性染料は２種以上併用してもよい。
【００２８】
遮光インクは、水を媒体として調製することができる。水溶性染料は、この遮光インク中に５〜２０質量％、好ましくは５〜１５質量％含有される。この遮光インクは、必要に応じて、水溶性有機溶剤を少量含有してもよい。この水溶性有機溶剤は、染料溶解剤、乾燥防止剤（湿潤剤）、粘度調整剤、浸透促進剤、表面張力調整剤、消泡剤等として使用される。また、遮光インクは、防腐防黴剤、ｐＨ調整剤、キレート試薬、防錆剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、染料溶解剤、表面張力調整剤、消泡剤、分散剤等の公知の添加剤を含有していてもよい。水溶性有機溶剤の含有量は、遮光インク全体に対して０〜６０質量％が好ましく、１０〜５０質量％がより好ましい。その他の添加剤の含有量は、遮光インク全体に対して０〜２５質量％が好ましく、０〜２０質量％がより好ましい。上記以外の残部は水である。
【００２９】
遮光インク１１が所定の印刷パターンにて被覆層４の表面に塗布された後、図２（Ｂ）に示すように、例えば、上記のような所定の範囲内の波長の紫外光１２が照射され、遮光インク１１により遮光されていない部位の被覆層４は、光触媒機能を有する表層３の光触媒活性により分解、除去されて、表層３の表面が、被覆層４を持たない部位１３として露出される。この露出された部位１３の表層３の表面には、さらに紫外光１２が照射され、その表面が親水性化される。つまり、光照射による光触媒機能の発現により、表面が親水性化される。
【００３０】
一方、遮光インク１１により遮光されていた部位の被覆層部分４ａは、光触媒活性によっては分解、除去されないので、遮光インク１１の塗布パターン（つまり、印刷パターン）と同一平面形状のまま残される。
【００３１】
次に、図２（Ｃ）に示すように、上記遮光インク１１が除去され、所定のパターンで残されていた被覆層部分４ａが、印刷パターンを形成する層４ｂとして形成される。遮光インク１１が水性インクからなる場合には、水洗により容易に遮光インク１１が除去される。印刷パターンを形成する層４ｂとして形成された被覆層部分４ａの表面は疎水性を示すから、例えば、平版印刷における印刷パターン面として機能でき、それ以外の部分、つまり上記露出された部位１３の表層３の表面は親水性を示すから、目標とする性能を有する印刷用版１４、例えば、オフセット印刷用の平版印刷用版が作製されることになる。
【００３２】
この印刷用版１４は、印刷用版材１の段階から、パターンニング時においては光触媒機能を有する表層として機能し、印刷使用時において親水性表面を形成するための表層として機能する表層が、基材２自体の表層３として基材２自体と一体に構成されているので、表層３とその下の基材２自体の層との間においては、表層３がコート層等の完全に別の層に形成されている場合に比べ、格段に高い密着性を達成できる。そのため、この表層３は、剥離や変形等を生じない、極めて高い耐久性を有することになり、多数回の印刷にも耐えて、そのままの形態を維持できる。つまり、印刷用版として要求される耐久性についての性能を良好に満たすことができる。また、形成されている印刷パターンの形態を良好に維持できるとともに、疎水性表面の印刷パターン部と親水性表面部の両方が所定の形態に維持されることになるから、長時間にわたって高精細な印刷状態を維持、継続できるようになる。
【００３３】
上記印刷用版１４は、例えば図３に示すように、元の印刷用版材へと再生することが可能である。基材２自体の表層３として形成されていた光触媒機能を有する表層は、上記のように優れた耐久性を有しているため、印刷使用後にも元の形態のまま維持されている。図３（Ａ）に示すような印刷使用後の印刷用版２１（図２（Ｃ）に示した印刷用版１４と実質的に同等のもの）に、図３（Ｂ）に示すように、所定波長の紫外光３２を照射することにより、遮光されていない、印刷パターンを形成していた被覆層４ｂを光触媒機能を利用して分解、除去する。露出された光触媒機能を有する表層３上に、図３（Ｃ）に示すように、図１に示した疎水性の化合物を含む被覆層４を再び設けることにより、図１に示したのと実質的に同じ印刷用版材２３として再生される。このように、耐久性、密着性の高い光触媒機能を有する表層３はそのまま維持されているから、所望の印刷用版材２３が効率よく、容易に再生されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る印刷用版材は、耐久性に優れた印刷用版が求められ、高精細な印刷状態の維持が求められるあらゆる印刷用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施態様に係る印刷用版材の断面図である。
【図２】図１の印刷用版材から印刷用版を作製する場合の一例を示す工程フロー図である。
【図３】図２の工程で作製された印刷用版の印刷使用後の状態から印刷用版材を再生する場合の一例を示す工程フロー図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 印刷用版材
２ 基材
３ 光触媒機能を有する表層
４ 疎水性の化合物を含み光触媒機能により分解可能な被覆層
４ａ 遮光パターンに対応する被覆層部分
４ｂ 印刷パターンを形成する被覆層部分
１１ 遮光インク
１２ 紫外光
１３ 光触媒機能を有する表層の露出部分
１４ 印刷用版
２１ 印刷使用後の印刷用版
２２ 紫外光
２３ 再生された印刷用版材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材自体の表層が、光触媒機能を有する層に改質されており、その表層の上に、疎水性の化合物を含み前記光触媒機能により分解可能な層が被覆されていることを特徴とする印刷用版材。
【請求項２】
前記基材自体の表層が、酸化性雰囲気下での加熱処理により光触媒機能を有する酸化層に改質されている、請求項１に記載の印刷用版材。
【請求項３】
前記基材がチタンからなる、請求項１または２に記載の印刷用版材。
【請求項４】
前記光触媒機能を有する表層が、酸化チタンを含む層からなる、請求項３に記載の印刷用版材。
【請求項５】
前記光触媒機能により分解可能な被覆層に含まれる疎水性の化合物が、オクタデシルホスホン酸またはオクタデシルトリメトキシシランからなる、請求項１〜４のいずれかに記載の印刷用版材。
【請求項６】
前記光触媒機能により分解可能な被覆層が、遮光パターン形成用の遮光インクを表面に塗布可能な層に形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の印刷用版材。
【請求項７】
前記光触媒機能により分解可能な被覆層が、遮光パターン形成用の遮光インクとしての水性インクを表面に塗布可能な層に形成されている、請求項６に記載の印刷用版材。
【請求項８】
平版形態に構成されている、請求項１〜７のいずれかに記載の印刷用版材。
【請求項１】
基材自体の表層が、光触媒機能を有する層に改質されており、その表層の上に、疎水性の化合物を含み前記光触媒機能により分解可能な層が被覆されていることを特徴とする印刷用版材。
【請求項２】
前記基材自体の表層が、酸化性雰囲気下での加熱処理により光触媒機能を有する酸化層に改質されている、請求項１に記載の印刷用版材。
【請求項３】
前記基材がチタンからなる、請求項１または２に記載の印刷用版材。
【請求項４】
前記光触媒機能を有する表層が、酸化チタンを含む層からなる、請求項３に記載の印刷用版材。
【請求項５】
前記光触媒機能により分解可能な被覆層に含まれる疎水性の化合物が、オクタデシルホスホン酸またはオクタデシルトリメトキシシランからなる、請求項１〜４のいずれかに記載の印刷用版材。
【請求項６】
前記光触媒機能により分解可能な被覆層が、遮光パターン形成用の遮光インクを表面に塗布可能な層に形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の印刷用版材。
【請求項７】
前記光触媒機能により分解可能な被覆層が、遮光パターン形成用の遮光インクとしての水性インクを表面に塗布可能な層に形成されている、請求項６に記載の印刷用版材。
【請求項８】
平版形態に構成されている、請求項１〜７のいずれかに記載の印刷用版材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１９６２９８（Ｐ２００９−１９６２９８Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４２８２４（Ｐ２００８−４２８２４）
【出願日】平成２０年２月２５日（２００８．２．２５）
【出願人】（５９１２４３１０３）財団法人神奈川科学技術アカデミー (271)
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２５日（２００８．２．２５）
【出願人】（５９１２４３１０３）財団法人神奈川科学技術アカデミー (271)
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
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