(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスからなり、その表面が、下記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランで処理されていることを特徴とする印刷用凹版。
ＲＳｉＨ２Ｘ      （１）
ＲＳｉＨＸ２      （２)
ＲＳｉＸ３        （３）
Ｒ２ＳｉＨＸ      （４）
Ｒ２ＳｉＸ２      （５）
Ｒ３ＳｉＸ        （６）
（式（１）〜（６）中、Ｘは塩素原子を示し、Ｒはアルキル基、アリール基またはアラルキル基を示す。）
【請求項２】
前記処理が、ガラス基板の表面に、前記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランを塗布し、加熱することである請求項１記載の印刷用凹版。
【請求項３】
前記オルガノクロロシランがジクロロジメチルシランまたはトリクロロメチルシランである請求項１または２記載の印刷用凹版。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷用凹版に関し、より詳しくは、液晶ディスプレイ用カラーフィルタ、高密度の電子回路基板等の製造に適した印刷用凹版に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記カラーフィルタや電子回路基板等においては、線幅が１０〜１５０μｍ程度の微細なパターンを極めて高い精度でもって形成する必要がある。そこで従来より、その製造にはフォトリソ法が用いられてきたが、製造コストが高いという問題があるため、近年、工程が簡単で量産性を有する印刷法を用いることによって低コスト化が試みられている。
【０００３】
印刷法にて微細パターンを高い精度で形成するには、印刷形状が優れていること、すなわちパターンの線幅や厚さを忠実に再現することや、パターンのエッジの形状がシャープであることなどが要求される。
凹版オフセット印刷法は、種々の印刷法の中でも、微細パターンを高い精度で形成するという用途に最も適した印刷法であって、とりわけ表面ゴム層がシリコーンゴムからなるブランケットを用いた場合には、ブランケットから被印刷物へのインキの転移が極めて優れており、印刷形状が良好なものとなることが知られている。
【０００４】
しかしながら、凹版オフセット印刷法に用いられる凹版が通常ガラス製または金属製であって、インキの離型性が低いものであるために、凹版凹部のインキがブランケットに完全に転移されず、その一部が凹部の内部に残存する現象（パイリング）が生じてしまう。
その結果、例えばカラーフィルタの製造において、レッド(R) 、グリーン(G) およびブルー(B) からなるカラーフィルタ層を形成する場合には大きな影響は生じないものの、カラーフィルタ層よりもパターンの線幅が細く、より高い精度が要求されるブラックマトリックス層を形成する場合には、パイリングの発生によって線幅や厚さが不均一になったり、パターンのエッジが丸くなるなど、印刷形状に劣化が生じ、ひいては、コントラストの低下や色ムラの発生など、液晶ディスプレイの画像品質に悪影響を及ぼすという問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、特開平５−１３９０６５号公報では、パイリングを抑制することを目的として、凹版凹部の表面にシリコーンゴムを被覆してインキ離型性を高めた印刷用凹版が開示されている。しかしながら、シリコーンゴムはインキの溶剤で膨潤するという問題があるため、凹版との接着性や、シリコーンゴム自体の機械的強度が低下してしまい、長期にわたってパイリングを抑制することができない。
【０００６】
また、上記公報には、凹版凹部にホットメルト系接着剤の層を形成した上で印刷する方法が開示されており、この方法によれば凹版からブランケットへのインキが転移されやすくなるものの、印刷工程が極めて複雑になるため実用的ではない。
特開平２−１３５３４８号公報では、インキ離型性を高めるために、表面にポリテトラフロロエチレン樹脂（四フッ化エチレン樹脂）の塗膜を形成した印刷用凹版が開示されている。しかしながら、当該塗膜はプラズマＣＶＤ法にて形成されるものであって、コストがかかるといった問題があり、その他にも、形成される塗膜の厚さが通常０．０５μｍ程度と極めて薄く、塗膜強度が弱いことから、インキ離型性が長期間持続せず、印刷を繰り返すとインキ離型性が低下するといった問題もある。
【０００７】
一方、本発明者らは、凹版のインキ離型性を向上させるには凹版表面に撥水処理を施すのが好ましく、その撥水処理にはシリコーン系の材料を用いるのが最も有効であることを見出した。
しかし、シリコーン系材料のなかでも特にインキの離型性に優れているシリコーンゴムを用いても、前述のように、凹版との接着性や機械的強度が経時的に低下するという問題がある。また、ジメチルシリコーンオイルを凹版表面に塗布して加熱すると、凹版表面に撥水性の高い塗膜が形成されるものの、塗膜の耐久性が低いために、印刷を繰り返すとインキ離型性が大きく低下するという問題が生じる。
【０００８】
そこで本発明の目的は、インキの離型性が高く、かつ印刷を繰り返してもインキの離型性が低下することのない印刷用凹版を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために、種々のシリコーン系材料について研究を重ねた結果、ガラス基板の表面を特定のオルガノクロロシランで処理したときは、インキの離型性が高く、かつ印刷を繰り返してもインキの離型性が低下することのない印刷用凹版が得られるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の印刷用凹版は、ガラスからなり、その表面が、下記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランで処理されていることを特徴とする。
ＲＳｉＨ２Ｘ      （１）
ＲＳｉＨＸ２      （２)
ＲＳｉＸ３        （３）
Ｒ２ＳｉＨＸ      （４）
Ｒ２ＳｉＸ２      （５）
Ｒ３ＳｉＸ        （６）
（式（１）〜（６）中、Ｘは塩素原子を示し、Ｒはアルキル基、アリール基またはアラルキル基を示す。）
本発明の印刷用凹版おいて、ガラス基板の表面の処理は、上記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランを塗布すること、または上記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランを塗布して、加熱することによって行われる。
上記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランをガラス基板の表面に塗布すると、当該オルガノクロロシランとガラスとが常温で速やかに反応して、式：−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−で表される強固な結合を形成すると考えられる。こうして処理された基板の表面は撥水性が高く、インキの離型性が優れているとともに、耐久性にも優れている。その結果、優れたインキの転移性を長期にわたって維持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の印刷用凹版について詳細に説明する。
本発明の印刷用凹版は、前述のように、ガラス製の基板の表面が下記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランで処理されたものであって、より詳しくは、凹部内部の表面（内表面）を含むガラス基板の表面全体が、下記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランで処理されたものである。
【００１３】
オルガノクロロシランは、下記一般式（１）〜（６）で示されるものが挙げられる。
ＲＳｉＨ２Ｘ      （１）
ＲＳｉＨＸ２      （２）
ＲＳｉＸ３        （３）
Ｒ２ＳｉＨＸ      （４）
Ｒ２ＳｉＸ２      （５）
Ｒ３ＳｉＸ        （６）
（式中、Ｘは塩素原子を示し、Ｒはアルキル基、アリール基またはアラルキル基を示す。）
【００１４】
Ｒに相当するアルキル基としては、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル等の炭素数１〜６の基があげられる。アリール基としては、例えばフェニル、ナフチル等の基があげられる。アラルキル基としては、例えばベンジル、フェネチル等の基があげられる。
【００１５】
本発明においては、沸点が常温（２０℃）以上であれば、上記例示のいずれのオルガノクロロシランも使用可能である。また、上記一般式（１）〜（６）の中では、水素原子を有しない一般式（３），（５）または（６）のオルガノクロロシランを用いるのが好ましい。
【００１６】
上記例示のオルガノクロロシランの中で、最も好適に用いられるものとしては、ジクロロジメチルシランとトリクロロメチルシランとがあげられる。特に、ジクロロジメチルシランを用いた場合は、凹版の表面にメチル基が２つ配置されることになるため、より優れた撥水性を示す。
本発明におけるガラス基板としては、例えばソーダライムガラス、ノンアルカリガラス、石英ガラス、低アルカリガラス、低膨張ガラス等が使用可能である。なかでも、ソーダライムガラス等の軟質ガラスは、微細なパターンを高精度で再現できることから好適に用いられる。
【００１７】
ガラス基板の表面に形成される凹部の深さは特に限定されないが、被印刷物上に形成されるインキ層の厚さに応じて、通常２〜１０μｍ、好ましくは３〜６μｍの範囲で設定される。凹部のパターンは、所望の印刷画像に応じて適宜設定すればよく、例えばストライプパターン、ドットパターン等があげられる。また、パターンの線幅も所望の印刷画像に応じて適宜設定すればよいが、通常、１０〜１００μｍの範囲で設定される。
【００１８】
次に、本発明にかかる印刷用凹版の製造方法について説明する。
本発明の印刷用凹版は、表面に凹部が形成されたガラス基板の表面に、上記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランを塗布して、常温で乾燥させるか、あるいは加熱することによって得られる。
上記オルガノクロロシランの塗布方法としては、例えばディッピング、スピンコータ、バーコータ等による塗布があげられるが、上記オルガノクロロシランは空気中の水分とも反応するため、短時間で塗布することのできるバーコータによる塗布（バーコート法）を用いるのが好ましい。
【００１９】
前記例示のオルガノクロロシランはガラス表面と常温で速やかに反応するため、塗布後に加熱処理を行う必要はないが、加熱処理を行ったときには、表面処理による効果が印刷を繰り返しても低減しにくくなるために好ましい。
この加熱処理は、１５０〜３５０℃、好ましくは２００〜３００℃の温度範囲で、０．１〜２時間、好ましくは０．５〜１時間行うのが適当である。加熱処理の温度が前記範囲を超えると、凹版自体に割れ、歪みが生じる等の悪影響が生じるおそれがある。
【００２０】
本発明の印刷用凹版において、上記一般式（１）〜（６）のいずれかで示されるオルガノクロロシランの塗布量は、ガラス基板の表面１００ｃｍ２当たり０．５〜２ｍｌであるのが適当である。上記オルガノクロロシランは反応性が高いため、塗布量が前記範囲を超えたときには、余分なオルガノクロロシランを除去するのが困難になるといった問題が生じるおそれがある。一方、塗布量が前記範囲を下回ると、インキ離型性を高めるという本発明の効果が得られなくなるおそれがある。
【００２１】
次に、本発明の印刷用凹版の使用方法について説明する。
本発明の印刷用凹版は、前述のように、インキ離型性を高めることにより、インキが凹版からブランケットへ転移されやすくすること、すなわち凹版からブランケットへのインキの転移性を向上させることを目的としてものであって、ひいては、微細パターンからなる所望の印刷画像を高い精度でもって被印刷物の表面に再現することを目的としている。
【００２２】
このため、本発明の印刷用凹版を用いて凹版オフセット印刷を行う場合には、ブランケットとして、凹版からのインキの受理性に優れ、かつブランケットから被印刷物へのインキの転移性も優れたものを使用するのが、微細パターンを高い精度で再現するという観点から好ましい。
かかるブランケットとしては、例えば表面ゴム層がシリコーンゴムからなるものが好適に用いられる。このシリコーンゴムとしては、ミラブル型、室温硬化（ＲＴＶ）型、電子線硬化型等の種々のシリコーンゴムが使用可能である。
【００２３】
このシリコーンゴムからなる表面ゴム層は、表面が平滑であるのが好ましく、具体的には、表面粗さが１０点平均粗さで０．５μｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは０．３μｍ以下である。また、シリコーンゴムの硬度（ＪＩＳ  Ａ）で２０〜８０度であるのが好ましく、より好ましくは４０〜６０度である。シリコーンゴムの硬度を調整するために、シリコーンオイルやシリコーンゲル等を適宜配合してもよい。
【００２４】
上記ブランケットの支持体としては、表面が平坦なものであれば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチックやアルミニウム、ステンレス等の金属板等を使用することができる。
上記ブランケットは、表面ゴム層と支持体との間に、または支持体の裏面に多孔質の発泡層を設けてもよい。発泡層の厚さや発泡倍率等については、ブランケットの印刷適性を考慮して適宜設定すればよい。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例および比較例をあげて本発明を説明する。
（印刷用凹版の製造）
実施例１
ガラス基板には、表面に深さ４μｍ、線幅５０μｍのストライプパターンからなる凹部が形成されたソーダライムガラス製のものを用いた。
【００２６】
このガラス基板の表面に、ジクロロジメチルシラン（信越化学工業（株）製のＫＡ−２２）をバーコート法にて塗布した。この塗布においては、３００ｍｍ×３７０ｍｍの範囲でのパターンに対してジクロロメチルシランを約１ｍｌ使用し、余分なジクロロジメチルシランは除去した。
塗布後、ガラス基板を室温で放置することにより、ジクロロジメチルシランと基板表面とを反応させて印刷用凹版を得た。この印刷用凹版には、基板の表面と凹部の内表面とのいずれにおいても、均一に処理が施されていた。
【００２７】
実施例２
実施例１と同様にして、ガラス基板の表面にジクロロジメチルシラン（前出）をディップコート法にて塗布した後、ガラス基板を２９０℃で０．５時間加熱して印刷用凹版を得た。
実施例３
ジクロロジメチルシランに代えてトリクロロメチルシラン（同社製のＫＡ−１３）を用いたほかは、実施例１と同様にして印刷用凹版を得た。
【００２８】
実施例４
ジクロロジメチルシランに代えてトリクロロメチルシラン（前出）を用いたほかは、実施例２と同様にして印刷用凹版を得た。
比較例１
実施例１と同様なガラス基板にジメチルシリコーンオイル（同社製のＫＦ９６−３００ｃｓ）をディップコート法にて塗布し、２９０℃で０．５時間加熱して、ガラス基板の表面に厚さ約０．５μｍの塗膜が形成された印刷用凹版を得た。
【００２９】
（印刷試験）
上記実施例、比較例で得られた印刷用凹版を用いて、凹版からブランケットへのインキの転移性を評価した。
また、ガラス基板の表面に処理を施していない、ソーダライムガラス製の凹版（深さ５μｍ、線幅５０μｍのストライプパターンからなる凹部が形成されたもの）を用いて、上記実施例１〜４および比較例１と同様にして印刷試験を行い、ブランクとした。
【００３０】
印刷試験の方法は次のとおりである。
通常の平台オフセット印刷機に上記実施例、比較例またはブランクの印刷用凹版と、表面ゴム層がシリコーンゴム（硬度３２度）からなるブランケットを配置した。次いで、ポリエステル樹脂からなる黒インキ（粘度６００ポアズ）を凹版凹部に充填し、凹版からブランケットへインキを転移した。凹版からブランケットへのインキの転移速度（凹版とブランケットとの相対移動速度）は３０ｍｍ／ｓであった。
【００３１】
さらに、ブランケットに転移された黒インキを、被印刷物であるソーダライムガラス板の表面に転移した。ブランケットから被印刷物へのインキの転移速度（ブランケットと被印刷物との相対移動速度）は３００ｍｍ／ｓであった。
（インキの転移性評価）
上記印刷試験において、被印刷物への印刷を１０回行った後と１０，０００回行った後との２回にわたって、凹版からブランケットへ転移されたインキの割合（％）を測定した。転移されたインキの割合（％）が高いほどインキの転移性が良好であることを示す。
【００３２】
（印刷形状の評価）
上記印刷試験によって被印刷物上に形成されたストライプパターンの形状を電子顕微鏡にて観察し、印刷形状の良否を評価した。評価基準を以下に示す。
〇：印刷形状が極めて良好であった。
△：パターンの線幅や厚さに乱れが生じたり、エッジが丸くなるといった問題が生じた。
【００３３】
×：インキが転移性が極めて低いため、パターンがかすれるといった問題が生じた。
（凹版表面の疎水性の評価）
上記実施例、比較例またはブランクの印刷用凹版について、それぞれの表面に蒸留水約５μｌを垂らして、水滴を形成した後、その水滴と凹版表面との接触角（°）を測定した。
【００３４】
接触角（°）が大きいほど、印刷用凹版の表面の撥水性が高いことを示す。
以上の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0003813683.tif 000002
【００３６】
表１から明らかなように、表面が、上記特定のオルガノクロロシランで処理された実施例１〜４の印刷用凹版では、インキの転移性が高く、かつ繰り返し印刷を行った後も接触角の低下が少ない。従って、長期にわたってインキの完全転移を実現でき、印刷形状が非常に優れたパターンが得られた。
一方、比較例１では、印刷初期には表面の撥水性が高く、インキの転移性が優れていたものの、印刷を繰り返すと撥水性が大幅に低下し、インキの転移性も大幅に低下した。
【００３７】
なお、ブランクでは印刷用凹版に撥水処理が施されていないため、印刷初期においてもインキの転移性が低かった。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の印刷用凹版によれば、印刷を繰り返しても、優れたインキの転移性を維持できる。
従って、本発明の印刷用凹版は、例えばカラーフィルタの製造等に好適に用いられる。