專利名稱：凹版制版輥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不用鍍鉻而可以具備具有充分的強(qiáng)度的表面強(qiáng)化覆 蓋層的凹版制版輥及其制造方法，尤其涉及代替鉻層而作為表面強(qiáng)化覆蓋 層設(shè)置二氧化硅被膜層的凹版制版輥及其制造方法。
背景技術(shù)：
在凹版印刷中，相對(duì)版母材，對(duì)應(yīng)制版信息形成微小的凹部(凹版單 元)，制作版面，在該凹版單元中填充墨液，轉(zhuǎn)印到被印刷物。在通常的凹版制版輥中，在鋁或鐵等金屬制中空輥或CFRP (碳纖維強(qiáng)化塑料)制 中空輥的表面設(shè)置版面形成用的鍍銅層(版材)，利用蝕刻，對(duì)應(yīng)制版信 息，在該鍍銅層形成多個(gè)微小的凹部(凹版單元)，接著，利用用于增加 凹版制版輥的耐刷力的鍍鉻形成硬質(zhì)的鉻層，成為表面強(qiáng)化覆蓋層，結(jié)束 制版(版面的制作)。但是，在鍍鉻工序中，由于使用毒性高的六價(jià)鉻， 所以為了維持作業(yè)的安全而需要多余的成本，而且還存在發(fā)生公害的問 題，目前期待代替鉻層的表面強(qiáng)化覆蓋層的出現(xiàn)。另一方面，公知有在金屬或樹脂等基體涂敷全氫化聚硅氨垸溶液，在 大氣中或含有水蒸氣的氣氛中熱處理，形成二氧化硅的被膜的方法(專利 文獻(xiàn)1 4)，已知用該硬質(zhì)且強(qiáng)韌的二氧化硅(Si02)被膜覆蓋汽車等交 通工具的外裝內(nèi)裝的保護(hù)膜、眼鏡框等金屬制裝飾品的劣化防止膜、建筑 物的內(nèi)裝外裝的劣化，污染防止膜等或各種基板例如各種金屬構(gòu)件、各種 塑料構(gòu)件、各種陶瓷構(gòu)件、太陽電池用基板、各種光波導(dǎo)用基板、液晶用 基板等的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1 4)。但是，在凹版制版輥(凹版圓筒)的制 造中，使用全氫化聚硅氨烷溶液，在鍍銅層上形成二氧化硅被膜，用作代 替鉻層的表面強(qiáng)化覆蓋層的技術(shù)尚未被開放。專利文獻(xiàn)l:特開2001—089126專利文獻(xiàn)2:特開2002—105676 專利文獻(xiàn)3:特開2003 — 197611 專利文獻(xiàn)4:特開2003—336010發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明人鑒于所述以往技術(shù)的問題點(diǎn)，對(duì)代替鉻層的表面強(qiáng)化覆蓋層 進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用全氫化聚硅氨垸溶液形成二氧化硅被 膜，可以得到具有比得上鉻層的強(qiáng)度且沒有毒性、也完全不必?fù)?dān)心發(fā)生公 害的表面強(qiáng)化覆蓋層，以至完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供一種具備沒有毒性而且也完全不必?fù)?dān)心發(fā)生 公害的表面強(qiáng)化覆蓋層同時(shí)耐刷力出色的新型凹版制版輥及其制造方法。為了解決所述課題，本發(fā)明的凹版制版輥的特征在于，由版母材、設(shè) 置于該版母材的表面且在表面形成多個(gè)凹版單元的鍍銅層和覆蓋該鍍銅 層的表面的二氧化硅被膜構(gòu)成，使用全氫化聚硅氨烷溶液形成所述二氧化 硅被膜。作為版母材，可以使用鐵、鋁等金屬制中空輥或CFRP (碳纖維 強(qiáng)化塑料)制中空輥。在本發(fā)明的凹版制版輥中，所述鍍銅層的厚度為50 20(Him，所述凹 版單元的深度為5 150pm，以及所述二氧化硅被膜的厚度為0.1 5pm， 優(yōu)選為0.1 3fim，進(jìn)而優(yōu)選為0.1 lpm。本發(fā)明的凹版制版輥的制造方法的特征在于，由準(zhǔn)備版母材的工序、 在該版母材的表面形成鍍銅層的鍍銅工序、在該鍍銅層的表面形成多個(gè)凹 版單元的凹版單元形成工序、和在該形成有凹版單元的鍍銅層的表面形成 二氧化硅被膜的二氧化硅被膜形成工序構(gòu)成，使用全氫化聚硅氨垸溶液形 成所述二氧化硅被膜。作為溶解所述全氫化聚硅氨垸的溶劑，只要使用公知的溶劑即可，例 如可以使用苯、甲苯、二甲苯、醚、THF、 二氯甲烷、四氯化碳，還有如 專利文獻(xiàn)3中記載的茴香酰、十氫萘、環(huán)己烯、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、 檸檬烯、己烷、辛烷、壬垸、癸烷、C8 — C11鏈狀烷烴混合物、C18 C11 芳香族烴混合物、含有5重量％以上25重量％以下C8以上的芳香族烴 的脂肪族/脂環(huán)族烴混合物、solvesso (y，^、;/y) 、 二異丙醚、甲基特丁醚、十氫化萘以及二丁醚等。所述的溶解于各種溶劑中制作的全氫化聚硅氨垸溶液也可以直接在 過熱水蒸氣的加熱處理下向二氧化硅轉(zhuǎn)化，但為了實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速度的增加、 反應(yīng)時(shí)間的短縮、反應(yīng)溫度的降低、形成的二氧化硅被膜的粘附性的提高 等而優(yōu)選使用催化劑。這些催化劑也可以使用公知的例如胺或鈀，具體而言，如專利文獻(xiàn)l中所記載，可以舉出有機(jī)胺例如配置有1一3個(gè)C1一5 的垸基的伯一叔直鏈狀脂肪族胺、配置有l(wèi)一3個(gè)苯基的伯一叔芳香族胺、 吡啶或其中甲基、乙基等烷基被環(huán)取代的環(huán)狀脂肪族胺等，進(jìn)而可以優(yōu)選 舉出二乙胺、三乙胺、一丁胺、 一丙胺、二丙胺等。這些催化劑可以預(yù)先 在全氫化聚硅氨垸溶液中添加，或者也可以在過熱水蒸氣的加熱處理時(shí)的 處理氣氛中使其以氣化狀態(tài)含有。在本發(fā)明的凹版制版輥的制造方法中，所述鍍銅層的厚度為50 200)im，所述凹版單元的深度為5 150pm，以及所述二氧化硅被膜的厚 度為0.1 5(im，優(yōu)選為0.1 3nm，進(jìn)而優(yōu)選為0.1 l|im。所述二氧化硅被膜形成工序優(yōu)選由在所述鍍銅層的表面涂敷全氫化 聚硅氨垸溶液從而形成規(guī)定膜厚的涂敷膜的涂敷膜形成處理，和利用過熱 水蒸氣加熱所述己涂敷的全氫化聚硅氨垸涂敷膜規(guī)定時(shí)間從而成為規(guī)定 的硬度的二氧化硅被膜的被膜形成熱處理構(gòu)成。全氫化聚硅氨垸溶液的涂敷膜的厚度因全氫化聚硅氨烷溶液的濃度 而變動(dòng)，被膜形成熱處理后的二氧化硅被膜的厚度只要涂敷成0.1 5pm， 優(yōu)選為0.1 3pm，進(jìn)而優(yōu)選為0.1 lpm即可。例如全氫化聚硅氨烷溶液 的濃度成為20%的情況下，只要成為目標(biāo)二氧化硅被膜的厚度的5倍左 右的涂敷厚度即可。加熱時(shí)間因過熱水蒸氣的溫度而變動(dòng)，5分鐘 1小 時(shí)左右即可。作成的二氧化硅被膜的硬度以維氏硬度為800 3000左右。優(yōu)選進(jìn)一步包括用冷水或溫水清洗利用所述加熱處理形成的二氧化 硅被膜的表面的工序。通過用冷水或溫水清洗形成的二氧化硅被膜的表 面，可以提高二氧化硅被膜的質(zhì)量。只要使用冷水或常溫水即可，溫水使 用40。C 10(TC左右的加熱水即可。清洗時(shí)間為30秒 10分鐘左右即可。作為所述全氫化聚硅氨烷的涂敷方式，可以使用噴(spmy)涂、噴 墨涂敷、彎月形(meniscus)涂敷、噴(fountain)涂、浸涂、旋轉(zhuǎn)涂敷、輥涂敷、線錠涂敷、氣刀式涂敷、刮刀涂敷、簾涂等。使用的所述過熱水蒸氣的溫度超過100'C，優(yōu)選300以下，而中空輥 的材質(zhì)為鋁的情況下，超過20(TC的加熱會(huì)引起中空輥的劣化，所以優(yōu)選 超過100°C、 200'C以下。所述凹版單元的形成只要利用蝕刻法或電子雕刻法進(jìn)行即可，優(yōu)選蝕 刻法。在此，蝕刻法是在版母材的版筒面(鍍銅層)涂敷感光液，直接燒 結(jié)，然后蝕刻，形成凹版單元的方法。電子雕刻法是利用數(shù)字信號(hào)使金剛 石雕刻針機(jī)械地作動(dòng)，在版母材的鍍銅層表面雕刻凹版單元的方法。利用本發(fā)明，作為表面強(qiáng)化覆蓋層，通過使用由全氫化聚硅氨烷溶液 形成的二氧化硅被膜，可以省略鍍鉻工序，所以不使用毒性高的六價(jià)鉻， 不需要用于維持作業(yè)的安全性的多余的成本，也不用擔(dān)心發(fā)生公害，而且 二氧化硅被膜發(fā)揮出具有比得上鉻層的強(qiáng)度、耐刷力也出色的大效果。


圖1是模式地表示本發(fā)明的凹版制版輥的制造工序的說明圖，(a)為 版母材的整體截面圖，(b)表示在版母材的表面形成鍍銅層的狀態(tài)的部分 放大截面圖，(c)表示在版母材的鍍銅層形成凹版單元的狀態(tài)的部分放大 截面圖，(d)表示在版母材的鍍銅層表面形成全氫化聚硅氨垸的涂敷層的 狀態(tài)的部分放大截面圖，(e)表示利用過熱水蒸氣的熱處理使全氫化聚硅 氨烷涂敷層成為二氧化硅被膜的狀態(tài)的部分放大截面圖，。 圖2是表示本發(fā)明的凹版制版輥的制造方法的流程圖。 圖中，IO—版母材，10a—凹版制版輥，12—鍍銅層，14一凹版單元， 16—全氫化聚硅氨垸涂敷層，18 — 二氧化硅被膜。具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明，不必說，這些實(shí)施方式只是例示 性地表示，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變形。使用圖l及圖2說明本發(fā)明方法，在圖1 (a)中，符號(hào)10為版母材， 使用鋁、鐵或CFRP等構(gòu)成的中空輥(圖2的步驟100)。在該版母材IO 的表面，利用鍍銅處理形成鍍銅層12 (圖2的步驟102)。在該鍍銅層12的表面形成多個(gè)微小凹部(凹版單元)14 (圖2的步 驟104)。作為凹版單元14的形成方法，可以使用蝕刻法(在版筒面即鍍 銅層涂敷感光液，直接燒結(jié)之后，蝕刻，形成凹版單元14)或電子雕刻 法(利用數(shù)字信號(hào)使金剛石雕刻針機(jī)械地作動(dòng)，在鍍銅層表面雕刻凹版單 元14)等公知的方法，但優(yōu)選蝕刻法。接著，在所述形成凹版單元14的鍍銅層12 (包括凹版單元14)的表面形成全氫化聚硅氨烷的涂敷層16 (圖2的步驟106)。作為所述全氫化聚硅氨烷的涂敷層16的形成方式，只要利用噴(spmy)涂、噴墨涂敷、彎月涂敷、噴(fountain)涂、浸涂、旋轉(zhuǎn)涂敷、輥涂敷、線錠涂敷、氣刀式涂敷、刮刀涂敷、簾涂等涂敷方式涂敷全氫化聚硅氨垸溶液即可。 作為溶解所述全氫化聚硅氨烷的溶劑，只要使用公知的溶劑即可，例如可以使用苯、甲苯、二甲苯、醚、THF、 二氯甲垸、四氯化碳，還有如 專利文獻(xiàn)3中記載的茴香酰、十氫萘、環(huán)己烯、甲基環(huán)己垸、乙基環(huán)己烷、 檸檬烯、己垸、辛垸、壬烷、癸垸、C8 — C11鏈狀烷烴混合物、C18 C11 芳香族烴混合物、含有5重量％以上25重量％以下C8以上的芳香族烴 的脂肪族/脂環(huán)族烴混合物、solvesso (V/X:y V) 、 二異丙醚、甲基特 丁醚、十氫化萘以及二丁醚等。所述的溶解于各種溶劑中制作的全氫化聚硅氨烷溶液也可以直接在 過熱水蒸氣的加熱處理下向二氧化硅轉(zhuǎn)化，但為了實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速度的增加、 反應(yīng)時(shí)間的短縮、反應(yīng)溫度的降低、形成的二氧化硅被膜的粘附性的提高 等而優(yōu)選使用催化劑。這些催化劑也可以使用公知的例如胺或鈀，具體而 言，如專利文獻(xiàn)l中所記載，可以舉出有機(jī)胺例如配置有1一3個(gè)C1一5 的烷基的伯一叔直鏈狀脂肪族胺、配置有l(wèi)一3個(gè)苯基的伯一叔芳香族胺、 吡啶或其中甲基、乙基等烷基被環(huán)取代的環(huán)狀脂肪族胺等，進(jìn)而可以優(yōu)選 舉出二乙胺、三乙胺、一丁胺、 一丙胺、二丙胺等。這些催化劑可以預(yù)先 在全氫化聚硅氨烷溶液中添加，或者也可以在過熱水蒸氣的加熱處理時(shí)的 處理氣氛中使其以氣化狀態(tài)含有。接著，利用過熱水蒸氣熱處理所述全氫化聚硅氨垸涂敷層16，從而 成為二氧化硅被膜18 (圖2的步驟108)。通過形成所述的二氧化硅被膜18，使該二氧化硅被膜18起到表面強(qiáng)化覆蓋層的作用，可以得到?jīng)]有毒性而且也完全不必?fù)?dān)心發(fā)生公害同時(shí)耐刷力出色的凹版制版輥10a。所述鍍銅層的厚度為50 200^im，所述凹版單元的深度為5 150nm， 以及所述二氧化硅被膜的厚度為0.1 5pm，優(yōu)選為0.1 3pm，進(jìn)而優(yōu)選 為0.1 1(om。使用的所述過熱水蒸氣的溫度超過10(TC，優(yōu)選300以下，而版母材 的材質(zhì)為鋁的情況下，超過200'C的加熱會(huì)引起版母材的劣化，所以優(yōu)選 超過IOO'C、 200。C以下。實(shí)施例以下舉出實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明更具體地說明，不必說，這些實(shí)施例只是 例示的例子，不能限定地解釋本發(fā)明。 (實(shí)施例1 )使用布邁蘭拉尹(:7'—>，；/，^>0 (株式會(huì)社THINK LABORATORY制凹版制版輥制造裝置)，進(jìn)行到下述的鍍銅層的形成及 蝕刻處理。首先，將圓周600mm、面長1100mm的凹版圓筒(鋁中空輥) 安裝于鍍敷槽中，用根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)滑動(dòng)裝置，使陽極室接近中空 輥，直至20mm，使涂敷液充滿，使中空輥全部沒入，以18A/dm2、 6.0V 形成8(^m的鍍銅層。鍍敷時(shí)間為20分鐘，鍍敷表面沒有麻點(diǎn)或凹坑的 發(fā)生，得到均一的鍍銅層。使用4H研磨機(jī)(株式會(huì)社THINK LABORATORY制研磨機(jī))，研磨12分鐘，使該鍍銅層的表面成為均一的 研磨面。在所述形成的鍍銅層涂敷(噴(fountain)涂)、干燥感光膜(熱抗蝕 劑(thermal resist): TSER — 2104E4)。得到的感光膜的膜厚用膜厚計(jì) (FILLMETRICS公司制F20，松下Techno Trading公司出售)計(jì)算，結(jié) 果為4pm。接著，對(duì)圖像進(jìn)行激光曝光、顯影。所述激光曝光使用Laser StreamFX，以曝光條件5分/mVlOW，進(jìn)行規(guī)定的圖案曝光。另夕卜，所述 顯影使用TLD顯影液(株式會(huì)社THINK LABORATORY制顯影液)，以 顯影液稀釋比率(原液1:水7)， 24'C下進(jìn)行60秒鐘，形成規(guī)定的圖案。 干燥該圖案(燒熱)，形成抗蝕劑圖像。進(jìn)而，進(jìn)行圓筒蝕刻，雕入由凹版單元構(gòu)成的圖像，然后，除去抗蝕劑圖像，由此形成印刷版。此時(shí)，凹版單元的深度為12pm，制作圓筒。 所述蝕刻是在銅濃度60g/L、鹽酸濃度35g/L、溫度37。C、時(shí)間70秒的條 件下利用噴射方式進(jìn)行的。如下所述地進(jìn)行本發(fā)明中的六價(jià)鉻代替成膜。相對(duì)形成有所述印刷版 的圓筒，進(jìn)行全氫化聚硅氨烷的20%二丁醚溶液(產(chǎn)品名阿庫阿米卡 (7夕7 3力)NL120A — 20，"阿庫阿米卡(T夕7 5力)"為AZ Electronic Materials株式會(huì)社的注冊(cè)商標(biāo))的HVLP噴射涂敷。在該圓筒 上均一地涂敷的涂敷膜厚為0.8pn。用過熱水蒸氣(200°C/100%RH)處 理已涂敷該全氫化聚硅氨烷的圓筒30分鐘。這樣地進(jìn)行，完成凹版制版 輥(凹版圓筒)。在該圓筒表面形成膜厚0.2pm的二氧化硅被膜，測(cè)定該 被膜的維氏硬度，為2500。接著，相對(duì)得到的凹版圓筒，作為印刷墨液，適用青色墨液(流下式 粘度18秒，SAKATAINX公司制水性墨液斯帕拉米皮阿(7—八°一，$ 匕°二7)藍(lán)800PR—5)，使用OPP (Oriented Polypropylene Film:雙向拉 伸聚丙烯薄膜)，進(jìn)行印刷測(cè)試(印刷速度120m/分)。得到的印刷物沒 有版霧，可以印刷至50，000m的長度。圖案的精密度沒有變化。另外，二 氧化硅被膜相對(duì)被蝕刻的鍍銅圓筒的粘附性不存在問題。從該本發(fā)明的凹 版圓筒的高光(highlight)部到陰影(shadow)部的層次由于沒有變成按 照常規(guī)方法制作的鍍鉻凹版圓筒，所以判斷沒有墨液轉(zhuǎn)移性的問題。作為 其結(jié)果，確認(rèn)了來源于全氫化聚硅氨烷的二氧化硅被膜具有比得上以往的 鉻層的性能，足以作為鉻層代替品使用。
權(quán)利要求
1.一種凹版制版輥，其特征在于，包括版母材、設(shè)置于該版母材的表面且在表面形成多個(gè)凹版單元的鍍銅層、和覆蓋該鍍銅層的表面的二氧化硅被膜，使用全氫化聚硅氨烷溶液形成所述二氧化硅被膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹版制版輥，其特征在于， 所述鍍銅層的厚度為50 200，，所述凹版單元的深度為5 150,，以及所述二氧化硅被膜的厚度為0.1 5pm。
3. —種凹版制版輥的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備版母材的工序，在該版母材的表面形成鍍銅層的鍍銅工序， 在該鍍銅層的表面形成多個(gè)凹版單元的凹版單元形成工序、和在該形成有 凹版單元的鍍銅層的表面形成二氧化硅被膜的二氧化硅被膜形成工序，使用全氫化聚硅氨垸溶液形成所述二氧化硅被膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的凹版制版輥的制造方法，其特征在于， 所述鍍銅層的厚度為50 200^im，所述凹版單元的深度為5 150pm，所述二氧化硅被膜的厚度為0.1 5pm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的凹版制版輥的制造方法，其特征在于， 所述二氧化硅被膜形成工序包括在所述鍍銅層的表面涂敷全氫化聚硅氨烷溶液，從而形成規(guī)定膜厚的涂敷膜的涂敷膜形成處理；和利用過熱 水蒸氣加熱所述已涂敷的全氫化聚硅氨烷涂敷膜規(guī)定時(shí)間，從而成為規(guī)定 的硬度的二氧化硅被膜的被膜形成熱處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的凹版制版輥的制造方法，其特征在于， 進(jìn)一步包括用冷水或溫水清洗利用所述加熱處理形成的二氧化硅被膜的表面的工序。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3 6中任意一項(xiàng)所述的凹版制版輥的制造方法，其 特征在于，利用蝕刻法或電子雕刻法形成所述凹版單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具備沒有毒性而且也完全不必?fù)?dān)心發(fā)生公害的表面強(qiáng)化覆蓋層的同時(shí)耐刷力出色的新型凹版制版輥及其制造方法，其中，由版母材、設(shè)置于該版母材的表面且在表面形成多個(gè)凹版單元的鍍銅層、和覆蓋該鍍銅層的表面的二氧化硅被膜構(gòu)成，使用全氫化聚硅氨烷溶液形成所述二氧化硅被膜。所述鍍銅層的厚度為50～200μm，所述凹版單元的深度為5～150μm，以及所述二氧化硅被膜的厚度為0.1～5μm，優(yōu)選為0.1～3μm，進(jìn)而優(yōu)選為0.1～1μm。
文檔編號(hào)B41N1/16GK101228035SQ2006800269
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者佐藤勉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社新克