JP2006256092A - オフセット印刷用シリコーンブランケット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
基板に塗布液からなる画像パターンをオフセット印刷法により形成する際に、オフセット印刷用ブランケットの印刷面にあるシリコーンゴム層中のシリコーンオイル量を調節し、オフセット印刷用ブランケット上のパターン化されたインキが被印刷基板に対してすべて転写され、さらに、印刷後被印刷基板に転移したシリコーンオイルを高温過熱することなく減圧乾燥により除去することが可能なオフセット印刷用ブランケットを提供することを目的とする。
【解決手段】
オフセット印刷時に使用するシリコーンブランケットを、印刷面であるシリコーンゴム層をトルエンに１時間浸漬した時に溶出するシリコーンオイル成分のうち、分子量１０００以上の溶出シリコーンオイル成分が１００ｐｐｍ以下であり、且つ、分子量１３０以上１０００未満のシリコーンオイル成分が１００ｐｐｍ以上且つ１５００ｐｐｍ以下のシリコーンブランケットとする。
【選択図】図１

Description

本発明は被印刷基板に塗布液からなる画像パターンをオフセット印刷法により形成する際に用いるオフセット印刷用シリコーンブランケットに関する。

電子部品の分野で樹脂からなる微細な画像パターンを形成する技術にはフォトリソ法を代表して各種あるが、近年、コストの面から印刷を用いた電子部品の製造が盛んに行なわれてきており、印刷のさらなる微細化の要求が高まってきている。印刷法には、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、凸版印刷法など様々な方法があるが、中でも、オフセット印刷は平滑なゴム層を印刷面に有するブランケットを用いて、ブランケット上にあるパターン化したインキを被印刷基板に転写するものであり、パターン精度や膜厚精度が良く、被印刷基板材料も限定されないことから大きな注目を浴びている。なお、ブランケットの印刷面に用いられるゴム材料としては印刷適性等の理由からシリコーンゴムが広く用いられる。

液晶部材であるカラーフィルターについて、シリコーンゴムが表面印刷層であるシリコーンブランケットを用いてオフセット印刷法によりレッド、グリーン、ブルーの３色のインキを印刷し、カラーフィルターを製造する方法が特許文献１に提案されている。

カラーフィルター製造工程において最初（１色目）の印刷時に、非印刷部位（パターン外）のシリコーンゴムとガラス表面が密着して、シリコーンゴム内からの撥水性の成分（例えばシロキサン等）がガラスに転移し、当該部位での２回目、３回目の印刷時において、インキがガラス上ではじかれてしまい、パターンが形成できなくなるという問題と、パターン表面に転移した撥水性の成分によって３色パターン形成後に耐熱性の保護膜をスピンコーター等にてコーティングする際にパターン表面が撥水性になっており均一な膜をコーティングすることができないという問題が発生すること、および、これらの問題を解決するためにオフセット印刷法に用いるシリコーンブランケット中の撥水性成分である低分子シロキサンおよび無官能性シリコーンオイルのそれぞれの濃度をいずれも１５００ｐｐｍ以下にすることが報告されている。

オフセット印刷においてシリコーンブランケットを使用した場合、シリコーンゴム層中にあるシリコーンオイル成分は印刷時に被印刷基板に転移し、後工程において不良の原因となる。さらに、シリコーンブランケット中のシリコーンオイル量が過多である場合、ブランケット表面に存在するシリコーンオイルによってインキハジキが発生してしまい、シリコーンゴム層表面にインキが所望のパターンどおりに形成することができず、ブランケット上にパターン化されたインキを形成することが困難となる。したがって、オフセット印刷においてシリコーンブランケット中にあるシリコーンオイルは印刷前に除去しておくことが望まれている。

しかしながら、オフセット印刷におけるシリコーンブランケット中のシリコーンオイルは、パターン化されたインキをオフセット印刷用ブランケットから被印刷基板上に転写する際のブランケットとインキの剥離性に大きく影響する。

オフセット印刷は、ゴムブランケットを用い、前記ブランケットにあるパターン化されたインキを被印刷基板に対して印刷するが、シリコーンブランケットにおいてシリコーンゴム層中のシリコーンオイルを除去した場合、シリコーンブランケット上にあるインキとシリコーンブランケット表面との密着力が高くなり、インキによっては印刷時にブランケットと被印刷基板でインキの取り合いが起こり、シリコーンブランケットから被印刷基板にインキのパターンがすべて転写されないという問題が発生する。
特開平５−２２９２７７号公報

本発明では、インキ化された画像パターンを被印刷基板上にオフセット印刷する際に、シリコーンブランケットのシリコーンゴム層表面にインキを所望のパターン通りに形成し、そのインキパターンが被印刷基板に全て転写され、その際に被印刷基板に転写されたシリコーンオイル成分がすみやかに除去できるブランケットを提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る発明は、インク化された画像パターンを被印刷基板上にオフセット印刷する際に用いるシリコーンゴム層が印刷面であるオフセット印刷用シリコーンブランケットにおいて、トルエン浸漬に６時間浸漬したときにシリコーンゴム層からトルエンに溶出するシリコーンオイル成分のうち分子量１０００以上の溶出シリコーンオイル成分が１００ｐｐｍ以下であり、且つ、分子量１３０以上１０００未満のシリコーンオイル成分が１００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とするオフセット印刷用シリコーンブランケットとした。

また、請求項２に係る発明は、請求項１記載のオフセット印刷用シリコーンブランケットにおいて、シリコーンゴム層に含まれる溶出シリコーンオイル成分を除去する工程と、分子量１３０以上１０００未満のシリコーンオイルを新たに加える工程を有するオフセット印刷用シリコーンブランケットの製造方法とした。

また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載のオフセット印刷用シリコーンブランケットを用いて、基板に塗布液からなる画像パターンをオフセット印刷法により形成することを特徴とする画像形成方法とした。

本発明のオフセット印刷用シリコーンブランケットを用いてオフセット印刷を行なうことにより、パターン化されたインキをブランケット表面に形成し、そのインキのパターンを被印刷基板に対してすべて転写させることが可能となった。また、高温加熱することなく減圧乾燥により被印刷基板に転移したシリコーンオイルを除去することが可能となった。また、本発明のオフセット印刷用シリコーンブランケットの製造方法により、ブランケット上にあるインキを被印刷基板にすべて転写可能であり、被印刷基板に転移したシリコーンオイルが除去可能なシリコーンブランケットを得ることができた。

本発明のシリコーンブランケットの印刷面に用いられるシリコーンゴム層はベース基材の上に設けられる。ベース基材としては、印刷時にブランケット胴に取り付けられることから可とう性のあるシートであれば構わないが、コスト及び寸法安定性からポリエチレンテレフタレートフィルムといったポリエステルフィルムが好適である。また、ベース基材とシリコーンゴム層の間には必要に応じてプライマー層が設けられる。また、ベース基材の下には必要に応じてクッション層が設けられる。

クッション層としてはスポンジ状の材料を用いることができる。なお、シリコーンゴム層は、ベース基材上でシリコーンゴム材料を硬化させることも、シリコーンゴム材料を型で硬化させた後にベース基材と貼りあわせることも可能である。シリコーンゴム層とベース基材およびクッション層を合わせた形でシリコーンブランケットとなる。なお、シリコーンゴム層のみでシリコーンブランケットとし、ブランケット胴に取り付けることも可能である。

本発明のシリコーンゴム層に用いられるシリコーンゴム材料は主剤と硬化剤を混合し、ベース基材上で硬化し用いられる。シリコーンゴム材料は印刷適性のあるものであれば構わないが、ＲＴＶ（室温硬化）型で付加型のシリコーンゴム材料が副生成物を発生せず、寸法安定が良いため好適である。なお、硬化前の段階でシリコーンオイル成分（シロキサン成分）が除去された、いわゆるシロキサン除去グレードのシリコーンゴム材料が市販されているのでそれらを用いても良い。

本発明におけるシリコーンゴム層を６時間トルエンに浸漬したときの溶出シリコーンオイルの量は、シリコーンゴム層全体を十分に浸漬できるだけの量のトルエンにシリコーンゴム層を６時間浸漬し、その後、浸漬したトルエンに対して^１Ｈ−ＮＭＲ法またはＬＣ−ＭＳ法からトルエンに溶出したシリコーンオイル由来のピーク強度（面積）を測定することによって求めることができる。

本発明のシリコーンブランケットは、まず、シリコーンゴム層中に存在する全ての溶出シリコーンオイル成分を１００ｐｐｍ以下になるまで除去し、除去後に分子量が１５０以上１０００未満のシリコーンオイルを新たに加えることで得ることができる。

シリコーンゴム層中のシリコーンオイル除去方法としては、シリコーンゴムを真空中で加熱乾燥させシリコーンオイルを蒸発させる方法や、トルエン等の液体に浸漬させ除去する方法が用いられるが、この限りではない。なお、トルエン等の液体に浸漬する方法では、浸漬時に加熱や超音波洗浄を用いることにより溶出シリコーンオイル除去を促進させることができる。また、溶出シリコーンオイル成分が１００ｐｐｍ以下のシリコーンゴムを得るためにはトルエン等の液体を入れ替え、同様の操作を複数回行なう必要がある。なお、シリコーンオイル除去はシリコーンゴム硬化前、硬化後のどちらでおこなっても構わない。ただし、硬化前にシリコーンオイル除去をおこなった場合、硬化反応が不十分であるとき未反応のシリコーンゴムが溶出シリコーンオイル成分となってしまう。

また、分子量１３０以上１０００未満のシリコーンオイルをシリコーンゴムに付加する方法としては、シリコーンゴムを硬化する前に添加する方法と、シリコーンゴム硬化後に添加する方法が挙げられる。シリコーンゴム層硬化前に加えるには、所定量の分子量１３０以上１０００以下のシリコーンオイルをシリコーンゴム材料にそのまま加えればよい。シリコーンゴム層硬化後に加えるには、トルエン等の溶媒に所定量の分子量１３０以上１０００以下のシリコーンオイルを添加したシリコーンオイル溶液にシリコーンゴム層を浸漬させればよい。

分子量１３０以上１０００未満の溶出シリコーンオイル成分が１００ｐｐｍ以下の場合、インキとシリコーンブランケットの剥離性が悪いために、パターン化されたインキの一部が被印刷基板に対して転写されずにシリコーンブランケット上に上に残ってしまう。また、１５００ｐｐｍ以上の場合、シリコーンゴム表面にシリコーンオイル成分が多くなり、インキをはじいてしまい、シリコーンゴム上に所望通りにパターン化されたインキを形成することができなくなってしまう。

本発明における分子量１３０以上１０００以下のシリコーンオイルは、一般的なシロキサン化合物であればよい。シロキサン化合物の基本構造を（化１）に示した。

ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、また、メチル基、エチル基、プロピル基といったアルキル基、フェニル基といったアリール基、シリル基が挙げられる。また、これらの一部はハロゲン基によって置換されていても構わない。また、アリール基はその一部がアルキル基によって置換されていても構わない。また、（化１）においてＲ３とＲ４が単結合で結ばれた環状シロキサンであっても構わない。また、構造の一部に不飽和結合を有していても構わない。

（表１）にジメチルシロキサン化合物の分子量と沸点を示した。

（表１）に示される通り、被印刷基板上にあるシリコーンブランケットから転移した分子量１３０以上１０００未満のシリコーンオイルは２００℃以下の減圧乾燥により十分に除去することが可能となる。好ましくは１３０℃以下で減圧乾燥するほうが被印刷基板やインキの選択性が広がるため好ましい。分子量が１０００以上の場合、被印刷基板上にあるシリコーンオイルを十分に除去するには、２００℃より高い温度で減圧乾燥する必要があり、被印刷基板やインクが耐熱性に乏しいときは除去することが困難になってしまう。

被印刷基板やインクの耐熱性によって分子量１３０以上１０００未満のシリコーンオイルは適宜選択される。耐熱性の悪いインクや被印刷基板を使用する場合には、沸点の低いすなわち分子量が小さいシリコーンオイルを用いればよい。ただし、沸点の低いシリコーンオイルは、オフセット印刷においてシリコーンブランケットの使用時間が長時間になった場合にシリコーンオイル成分が揮発し、その効果が十分にあらわれない可能性がある。

本発明で用いられる被印刷基板は特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレートフィルムといったポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムといったプラスチックフイルムが挙げられる。例えば基板がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合１２５℃より高い温度で減圧乾燥することが困難であるため、より発明の効果が顕著となる。

オフセット印刷法の一例ついて示す。図１は凹版オフセット印刷法の模式図である。
凹版オフセット印刷ではインキ供給手段により、ロール表面に供給されたインキは均一な膜厚で形成されるインキロール１０と、被印刷基板のインキパターンに対応するように形成された印刷版１２がマウントされたロール１３と、ロール１３に近接して配置され、ブランケット１４が被覆されたブランケット胴１５とを有している。

上記構成において図示していない駆動手段により、インキロール１０、印刷版１２がマウントされたロール１３、ブランケット胴１５が回転駆動されると、まず、図示していないインキ供給手段によりインキロール１０表面にインキが均一な膜厚で形成されインキロール１０上のインキはブランケット胴１３にマウントされた印刷版１２上に形成されているパターンに転移する。なお、印刷版１２においてパターン外の不要なインキは図示しないドクターブレードによって除去される。次に、印刷版１２上に転移したインキはオフセットロール１５に被覆されたブランケット１４上にパターニングされた状態で転移する。パターン化されたインキは平台１８上の被印刷基板２０に転写される。印刷後、被印刷基板は必要に応じて減圧乾燥し、被印刷基板上にあるシリコーンオイル成分は速やかに除去される。

オフセット印刷としては、凸版反転オフセット印刷法も挙げられる。凸版反転オフセット印刷法は上記凹版オフセット印刷法と同様にブランケットを用いるものであるが、インキをパターン化する工程が凹版オフセット印刷法と異なる。反転オフセット印刷法では、最初にブランケットの有効面全面にインキを塗工するインキ供給工程と、凸部を被印刷基板に形成するパターンのネガパターンにした除去版に前記ブランケットを押圧して分離することで、ブランケットからネガパターンでインキを除去しブランケット上に所望のパターンを形成する転写除去工程とブランケットを被印刷基板に押圧し分離してブランケットから非印刷機板にパターンを転写する転写工程からなるものである。

また、この他にもオフセット印刷としては、親インキ部と疎インキ部を形成した平版を用いる平版オフセット印刷が挙げられる。

ＴＳＥ３０３２（Ａ）（ＧＥ東芝シリコーン製２液型シリコーンゴム主剤）１００重量部と、ＴＳＥ３０３２（Ｂ）（ＧＥ東芝シリコーン製２液型シリコーンゴム硬化剤）１０重量部とを混合し、シリコーンゴム組成物を得た。この組成物を型に流し込み、７０℃で２時間加熱し硬化反応をさせた。これにより、厚さ２ｍｍのオフセット印刷用シリコーンブランケット１を得た。

オフセット印刷用ブランケット１をＳＵＳ製の容器に入った過剰量のトルエンに漬け、超音波洗浄を１時間行った。洗浄の都度トルエンを新たな物に入れ替え、同様な洗浄を１０回行ないブランケット２を得た。なお、ブランケット２をさらにトルエンに６時間浸漬し、そのトルエン溶液を^１Ｈ−ＮＭＲ法で分析した結果、溶出シリコーンオイル成分は１０ｐｐｍとなった。

この十分な洗浄をほどこしたシリコーンブランケット２を、デカメチルシクロペンタシロキサンを溶解したトルエン溶液に４８時間浸漬し、シリコーンブランケット中の溶出シリコーンオイルの量が１０００ｐｐｍとなるようなシリコーンブランケット３を得た。

次に、シリコーンブランケット３の表面に、銀ペースト（十条ケミカル社製ＪＥＬＣＯＮ ＳＨ−１テトロン希釈液）をバーコータにて膜厚８μｍに塗布した。インキ塗膜はブランケット上に均一に塗布されており、インキはじきによるメロンパターンなどの塗布ムラは一切見られなかった。次いで、インク塗膜が外側に位置するようにシリコーンブランケットをブランケット胴に巻き付けた。

次に、シリコーンブランケット上のインク塗膜を、被転写体であるポリエチレンテレフタレートフィルムに押圧部材により圧着させた。続いて、シリコーンブランケットが巻き付けられたブランケット胴を回転させるとともにその回転に応じて被転写体を平行に移動させて、インク塗膜を被転写体に順次転写した。その結果、インク塗膜は被転写体に完全に転写された。次いで、減圧オーブンにて０．１ｍｍＨｇ、１２０℃にて３０分の減圧加熱乾燥を行い銀電極を得た。

得られた銀電極シートのシート抵抗を四探針法（ＪＩＳ Ｋ７１９４）で測定したところ、２０ｍΩ／□であった。

（比較例１）
上記実施例記載のシリコーンブランケット１を用い、同様な印刷試験を行った。その結果、シリコーンブランケット上でインキが若干はじかれ塗膜にムラが生じた。その塗膜はポリエチレンテレフタレートフィルムへ完全に転写されたが、減圧加熱乾燥後もムラはそのまま残り、表面に目視できる凹凸がある銀電極となった。この銀電極シートのシート抵抗を四探針法（ＪＩＳ Ｋ７１９４）で測定したところ、２００ｍΩ／□であった。

（比較例２）
上記実施例記載のシリコーンブランケット２を用い、同様な印刷試験を行った。その結果、インキ塗膜はブランケット上に均一に塗布されており、インキはじきによるメロンパターンなどの塗布ムラは一切見られなかったが、その塗膜はポリエチレンテレフタレートフィルムへ加圧転写を行っても転写されず、すべてシリコーンブランケット上に残ってしまった。

凹版オフセット印刷法の模式図である。

符号の説明

１０…インキロール
１２…印刷版
１３…ブランケット胴
１４…ブランケット
１５…オフセットロール
１６…パターン
１８…平台
２０…被印刷基板

Claims (3)

1. 
   インク化された画像パターンを被印刷基板上にオフセット印刷する際に用いるシリコーンゴム層が印刷面であるオフセット印刷用シリコーンブランケットにおいて、トルエン浸漬に６時間浸漬したときにシリコーンゴム層からトルエンに溶出するシリコーンオイル成分のうち分子量１０００以上の溶出シリコーンオイル成分が１００ｐｐｍ以下であり、且つ、分子量１３０以上１０００未満のシリコーンオイル成分が１００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とするオフセット印刷用シリコーンブランケット。
2. 
   請求項１記載のオフセット印刷用シリコーンブランケットにおいて、シリコーンゴム層に含まれる溶出シリコーンオイル成分を除去する工程と、分子量１３０以上１０００未満のシリコーンオイルを新たに加える工程を有するオフセット印刷用シリコーンブランケットの製造方法。
3. 
   請求項１に記載のオフセット印刷用シリコーンブランケットを用いて、基板に塗布液からなる画像パターンをオフセット印刷法により形成することを特徴とする画像形成方法。

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