微細パターン積層用インキ組成物
【課題】各種電子部品として所望される微細なインキ膜積層物を、凸版反転印刷法によりインキ膜の破断（白抜け）なく形成することができ、さらに正確な画像を再現することが可能な微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【解決手段】ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版に押圧し、押圧部を凸版に転写させて除去し、ブランケット表面に画像を形成した後、これを被印刷基材５に転写する凸版反転印刷法に用いられるインキ組成物であって、樹脂成分、粒状成分及び有機溶剤を含有し、該樹脂成分が、Ｔｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有することを特徴とする微細パターン積層用インキ組成物。特に被印刷基材上に存在する前工程のパターン段差を跨いで転写するために好適に用いられる。
【解決手段】ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版に押圧し、押圧部を凸版に転写させて除去し、ブランケット表面に画像を形成した後、これを被印刷基材５に転写する凸版反転印刷法に用いられるインキ組成物であって、樹脂成分、粒状成分及び有機溶剤を含有し、該樹脂成分が、Ｔｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有することを特徴とする微細パターン積層用インキ組成物。特に被印刷基材上に存在する前工程のパターン段差を跨いで転写するために好適に用いられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子部品などの微細パターンを必要とする印刷物を凸版反転印刷法により作製する際に好適に使用できる微細パターン積層用インキ組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置のカラーフィルター、有機ＥＬ素子、有機トランジスタ、回路基板等の、微細なパターンを必要とする電子部品のパターン形成は、現在、フォトレジスト法が広く使用されている。しかしながら、このフォトレジスト法では、塗布、露光、現像等の長工程を経るため、莫大な設備投資を要し、昨今要求される低製造コスト化には必ずしも最適ではない。特に、カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルターを製造する方法としては、ＲＧＢの３色及びブラックマトリックスと、各色ごとに、夫々の工程を経るため、低製造コスト化に不適であった。このような欠点を解消する方法として、印刷方式によりパターンを形成する方法が注目されている。
【０００３】
印刷方式により微細なパターンを形成する方法として凸版反転印刷法を用いて製造する方法が提案されている。（特許文献１、２参照）。この凸版反転印刷法とは、図１（ａ）に示すように、まずインキ塗布装置１により剥離性を有するブランケット２の表面に均一な厚みのインキ塗膜３を形成する。ついで、図１（ｂ）に示すように、表面に均一なインキ塗膜３が形成されたブランケット２の表面を凸版４に押圧、接触させ、凸版４の凸部の表面に、ブランケット２表面上のインキ塗膜３の一部を付着、転移させる。これによりブランケット２の表面に残ったインキ塗膜３には印刷パターン（画像）が形成されることになる。次いで、図１（ｃ）に示すように、この状態のブランケット２をガラス板、プラスチックシートなどの被印刷基材５の表面に押圧して、ブランケット２上に残ったインキ塗膜３を転写し、この被印刷基材５上に転写されたインキ塗膜３を乾燥する方法である。
【０００４】
例えば、カラーフィルター製造の場合、４色同時パターニングが可能で、各色ごとの露光、現像工程が不要であるなどの、短工程によって製造が行え、低製造コスト及び低設備コスト化が実現できる。凸版反転印刷法に求められるインキは、ブランケット表面上に均一な厚さのインキ塗膜が形成され、このインキ塗膜が凸版と接触することにより忠実な印刷パターン（画像）がブランケット上に形成され、さらに、ブランケットから被印刷基材に印刷パターン（画像）が完全に転写される必要があり、これら要求に対応するインキ組成物が求められている。特に、微細パターンが重ねて転写される場合、上に重なる微細パターンの破断（白抜け）を効果的に防止することができる積層用インキが求められている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−５６４０５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２８３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、凸版反転印刷法により、前工程で印刷された微細パターンの段差に追随可能なインキ膜を形成し、インキ膜の破断（白抜け）なく、正確な画像を再現することが可能な、各種電子部品などに所望される微細なインキ膜積層物を形成するための微細パターン積層用インキ組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版に押圧し、押圧部を凸版に転写させて除去し、ブランケット表面に画像を形成した後、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法に用いられるインキ組成物であって、特に被印刷基材上に存在する前工程のパターン段差を跨いで転写するためのもので、樹脂成分、粒状成分及び有機溶剤を含有し、該樹脂成分が、ガラス転移温度（以下、Ｔｇ）が２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有する微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【０００８】
本発明は、第二に、前記した高造膜性樹脂が、アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂からなる群から選ばれる１種以上である微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【０００９】
本発明は、第三に、前記した高造膜性樹脂が、アクリル系樹脂又はセルロースエステル系樹脂である微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【００１０】
本発明は、第四に、前記した高造膜性樹脂の含有量が、微細パターン積層用インキ組成物固形分中で０．１〜１０質量％である微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【００１１】
本発明は、第五に、前記した樹脂成分が、更に、高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、カルド系樹脂、（ブロック）イソシアネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の熱硬化性樹脂を含有する微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【００１２】
本発明は、第六に、前記した粒状成分が、樹脂及び有機溶剤に溶解しない有機顔料、無機顔料、無機透明粒子、金属微粉末からなる群から選ばれる１種以上であり、該粒状成分と樹脂成分の固形分比率が、容積比で２：５〜２：１である微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【００１３】
本発明は、第七に、段差を有する被印刷基材の上に、凸版反転印刷法により、前記の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物からなるインキ膜を積層させたインキ膜積層物を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、樹脂成分として、Ｔｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有することで、微細パターンの積層印刷過程において、前工程で印刷された微細パターンの段差に追随可能なインキ膜を形成することができる。
【００１５】
前記した高造膜性樹脂の含有量が微細パターン積層用インキ組成物固形分中で０．１〜１０質量％であるとき、上述した微細パターンの積層印刷が可能であるばかりでなく、さらにパターニング性能も特に向上させることができる。そのため、カラーフィルター等の各種電子部品に代表される、複数の層を有する微細パターン積層物を凸版反転印刷法にて作製する際に好適に使用される。
【００１６】
また樹脂成分として、前記した高造膜性樹脂に加えて、高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、カルド系樹脂、（ブロック）イソシアネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の樹脂を更に含有することで、各種電子部品に要求される膜硬度、基材への付着性、耐溶剤性、耐湿性等の物性を一層満足するインキ膜を形成できる。
【００１７】
さらに前記樹脂に溶解しない、有機顔料、無機顔料、無機透明粒子、金属微粉末から選ばれる１種以上の粒状成分を、該粒状成分と樹脂成分の固形分比率が容積比で２：５〜２：１の範囲で含有することで、目的に応じた着色性、透明性、絶縁性、導電性、耐候性、耐熱性等の機能を膜に十分に付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳しく説明する。本発明は、ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版に押圧し、押圧部を凸版に転写させて除去し、ブランケット表面に画像を形成した後、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法に用いられる微細パターン積層用インキ組成物であって、樹脂成分、粒状成分及び有機溶剤を含有し、該樹脂成分が、Ｔｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有することを特徴としている。用途として、特に被印刷基材上に存在する、前工程のパターン段差を跨いで転写するために相応しく用いられる。
【００１９】
凸版反転印刷法でのパターン形成は、単層のみならず、多くの場合、パターンは積層されることで、個々の電子部品が構成されることになる。この場合、第２層目以降のパターンは、前工程で形成されたパターンの段差を跨ぐように形成される。各パターンの線幅、膜厚、膜質によっては、後工程の印刷で形成されるパターンが前工程のパターンの段差に追随できずに、破断する現象が生じ得る。
【００２０】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物で特徴的に用いられるＴｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である樹脂は、インキの皮膜形成性能を向上させる機能を有しており、本明細書では、高造膜性樹脂と称している。この高造膜性樹脂を含有させることによって、前工程の微細パターンの段差に追随可能な微細パターン積層用インキ組成物を得ることができる。
【００２１】
前記した高造膜性樹脂としては例えば、アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂である。なかでも、他のインキ成分との溶解性に優れることから、アクリル系樹脂及びセルロースエステル系樹脂が好ましい。
【００２２】
市販品として、これらの樹脂の代表的なものを以下に例示する。アクリル系樹脂：「ユニディックＺＬ−２９５」ＤＩＣ製、塩化ビニル系樹脂：「ＶＡＧＨ」ダウケミカル社製、ポリエステル系樹脂：「バイロン２００」東洋紡績社製、ポリウレタン系樹脂：「パンデックスＴ−５２６５Ｌ」ＤＩＣ製、セルロースエステル系樹脂：「ＣＡＢ−３８１−０１」、「ＣＡＰ−４８２−０５」イーストマンケミカルジャパン社製、ニトロセルロース系樹脂：「工業用硝化綿」エス・エヌ・ピー・イージャパン社製等が挙げられる。
【００２３】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物への高造膜性樹脂の導入は任意の形式で導入できるが、使用する粒状成分の分散に用いる樹脂として導入することも出来る。
【００２４】
前記した高造膜性樹脂の含有量は、本発明の微細パターン積層用インキ組成物の固形分中で０．１〜１０質量％であることが好ましい。微細パターン積層用インキ組成物の固形分中の含有量が０．１〜１０質量％の場合、前工程の微細パターンの段差に十分追随可能で、印刷されたパターンにビリつき等のエッジの不鮮明さが無く、パターンエッジの鮮明さ、直線性に優れ、インキのパターニング性能が特に良好となる。
【００２５】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物に用いる樹脂成分としては、前記したＴｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂に加えて、高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、カルド系樹脂、（ブロック）イソシアネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の樹脂を含有することが、各種電子部品に要求される膜硬度、基材への付着性、耐薬品性、耐湿性等の物性が更に良好になる点で好ましい。
【００２６】
これらの樹脂としては、熱硬化システムを利用する場合、各種電子部品の製造に用いられる一般的な熱硬化性樹脂が使用できるが、他の硬化システムを利用する場合は、それぞれに最適な樹脂を選択できる。例えば、ラジカル型紫外線硬化型樹脂やカチオン型紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂なども使用できる。
【００２７】
これらの樹脂の代表的なものを以下に例示する。高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂として「２５Ｘ１８９２」ＤＩＣ製、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂として「アクリディックＷＦＺ−６７５（Ｔｇ、−１２℃、ＭＷ４，５００）」、「アクリディックＷＦＺ−２８８（Ｔｇ、−２０℃、ＭＷ５，２００）」、「アクリディックＷＦＺ−７８０（Ｔｇ、０℃、ＭＷ５，３００）」、「アクリディックＷＨＺ−１０５（Ｔｇ、−２０℃、ＭＷ５，３００）」、「アクリディックＷＨＺ−３４４（Ｔｇ、−１２℃、ＭＷ８，２００）」ＤＩＣ製、エポキシ系樹脂として「エピクロン８４０」、「エピクロン１０５０−７５Ｘ（ＭＷ１，０００、ＮＶ７５％のエポキシ樹脂）」ＤＩＣ製、「ｊＥＲ８２８」、「ｊＥＲ８３４（ＭＷ５００、ＮＶ１００％のエポキシ樹脂）」、「ｊＥＲ１００１」ジャパンエポキシレジン社製、メラミン系樹脂として「メランＸ８１」日立化成工業社製、「サイメル３０３」、「サイメル３２５」、「サイメル３７０」日本サイテックインダストリーズ社製、ベンゾグアナミン系樹脂として「ユーバン２１Ｒ」三井化学社製、（ブロック）イソシアネート系樹脂として「バーノックＤＢ９８０Ｋ」ＤＩＣ製等が挙げられる。
【００２８】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物に用いる有機溶剤としては、前記した樹脂成分を溶解するものであれば任意の溶剤を使用することができる。また、樹脂成分、粒状成分と有機溶剤の配合比率は、ブランケット表面に均一なインキ塗膜を形成できるような範囲に設定することが好ましい。
【００２９】
また本発明の微細パターン積層用インキ組成物に用いる有機溶剤としては、以下に定義される速乾性有機溶剤及び遅乾性有機溶剤を含有することが好ましい。有機溶剤が、速乾性有機溶剤及び遅乾性有機溶剤を含有することで、ブランケット表面上のインキ塗膜がパターン形成に適正な乾燥性を保持し、さらに印刷後のブランケット表面の乾燥性も適正な状態に保たれるため、繰り返し印刷することが可能となる。
【００３０】
速乾性有機溶剤とは、２５℃における蒸気圧が２０×１０２Ｐａ（１５ｍｍＨｇ）以上の溶剤と定義され、この速乾性有機溶剤が、全微細パターン積層用インキ組成物中、５．０〜９０．０質量％含有されることが好ましい。より好ましくは２０．０〜８０．０質量％、さらに好ましくは３０．０〜７０．０質量％である。
【００３１】
速乾性有機溶剤の含有量が５質量％未満ではブランケット上でのインキ塗膜の乾燥が不十分で微細パターンの再現性に劣る傾向があり、９０質量％を超えるとブランケット上でインキ塗膜が乾燥しすぎて凸版または被印刷基材へ転写しにくくなる。
【００３２】
これら速乾性有機溶剤は、樹脂の溶解性、顔料分散系への親和性を考慮し、それぞれに応じた溶剤が選択されるが、例として、次に挙げられるものが用いられる。エステル系溶剤として、酢酸エチル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、アルコール系溶剤として、メタノール、エタノール、２−プロパノール、炭化水素系溶剤として、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、ケトン系溶剤としてメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、カーボネート系溶剤としてジメチルカーボネートが挙げられる。またこれらは、それぞれの系内および複数の系の混合物でもよい。なかでも、酢酸イソプロピルや、２―プロパノールおよびジメチルカーボネートが、その蒸発速度や表面張力から見て好ましい。
【００３３】
遅乾性有機溶剤とは、２５℃における蒸気圧が０．４×１０２Ｐａ（０．３ｍｍＨｇ）以上２０×１０２Ｐａ（１５ｍｍＨｇ）未満の溶剤と定義され、この遅乾性有機溶剤が、全微細パターン積層用インキ組成物中、５．０〜９０．０質量％含有されることが好ましい。より好ましくは５．０〜７０．０質量％、さらに好ましくは１０．０〜４０．０質量％である。
【００３４】
前記の遅乾性有機溶剤は５質量％未満ではブランケット上のインキ塗膜が乾燥しすぎて凸版に転写できにくくなり、９０質量％を超えるとブランケット上でのインキ塗膜の乾燥が不十分で微細パターンの再現性に劣る傾向がある。
【００３５】
これら遅乾性有機溶剤は、樹脂の溶解性、顔料分散系への親和性を考慮し、それぞれに応じた溶剤が選択されるが、例として、次に挙げられるものが用いられる。エステル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ）、３メトキシ−３−メチルーブチルアセテート、エトキシエチルプロピオネート（ＥＥＰ）、アルコール系溶剤として、１−ブタノール、３メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、１−ヘキサノール、１−ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、４−メチル−２−ペンタノール、エーテル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、炭化水素系溶剤として、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、オクタン、ノナン、デカン、カーボネート系溶剤としてジエチルカーボネート、またこれらはそれぞれの系内および複数の系の混合物でもよい。なかでも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及び、ジエチルカーボネートが、その蒸発速度や表面張力から見て好ましい。
【００３６】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、前記した樹脂成分及び溶剤成分に溶解しない、有機顔料、無機顔料、無機透明粒子、金属微粉末から選ばれる１種以上の粒状成分を含有する。該粒状成分と樹脂成分の固形分比率は、容積比で２：５〜２：１であることが好ましい。
【００３７】
粒状成分はパターン化された膜に、着色性、透明性、絶縁性、導電性、耐候性、耐熱性等の必要な機能を付与するために用いられる。
【００３８】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物が、例えば、カラーフィルター製造に用いられる場合、粒状成分としては、カラーフィルター用顔料として用いることができる公知の顔料が挙げられるが、色純度と色濃度が高く、透明性の高いものが好まれている。すなわち、顔料の分散性が高いほどこれらの特性が発揮されやすいため、必要に応じて顔料への表面処理や、分散時に顔料分散剤や界面活性剤等の助剤を加えることができる。これらの顔料には、例えば、赤、緑及び青の各色で使用できる顔料として次のものが挙げられる。顔料の種類は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）Ｎｏ．で示す。
【００３９】
まず、赤色顔料として、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２０８、２０９、２１５、２５４等が、緑色顔料として７、３６、５８等が、青色顔料として、１５、１５：１、１５：３、１５：６、２２、６０、６４等が挙げられる。墨顔料として、カーボンブラック、黒鉛、チタンブラック等が挙げられる。また、これら赤、緑及び青顔料の色調整及びインキの流動性を改善するために、次に挙げる顔料を必要量添加することができる。例えば、黄顔料として、１７、８３、１０９、１１０、１２８、１５０等が、紫顔料として、１９、２３、１２２等が、白顔料として、１８、２１、２７、２８等が、橙顔料として、３８、４３等が挙げられる。
【００４０】
これらの顔料は無機透明粒子と併用することもできる。無機透明粒子としては、例えばシリカ、フッ化マグネシウム、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム等が挙げられる。中でもシリカ、フッ化マグネシウムが好ましく用いられる。
【００４１】
また本発明の微細パターン積層用インキ組成物が、例えば、電子機器に用いられるプリント配線等の製造に用いられる場合、膜に導電性を付与するために、粒状成分としては、ニッケル、銅、金、銀、アルミニウム、クロム、白金（プラチナ）、パラジウム、タングステン、モリブデン等の単体、これら２種以上の金属からなる合金、あるいはこれら金属の化合物で良好な導電性を有するもの等が挙げられる。特に、銀粉末は、安定した導電性を実現し易く、また熱伝導特性も良好なため好ましい。
【００４２】
前述のように、該粒状成分と樹脂成分の固形分比率は、容積比で２：５〜２：１であることが好ましい。カラーフィルター作製用インキ組成物の場合には、さらに好ましくは２：５〜１：１で、導電性インキ組成物の場合には、さらに好ましくは１：１〜２：１である。この比率は、ブランケット表面のインキ塗膜に凸版により画像が形成された時点でも同じである。配合する樹脂によっても異なるが、顔料に対して必要以上の樹脂が存在すると、画線がビリついたりするなどシャープな画像が得られず好ましくない。一方、顔料に対しての樹脂が不足すると、ブランケット表面のインキ塗膜が凸版または被印刷基材へ転写しないなどの不具合が生じて好ましくない。
【００４３】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、前記した成分の他、表面エネルギー調整剤、ブランケット剥離性付与剤、顔料分散剤、消泡剤、被印刷基材への接着付与剤などの各種添加剤を適宜配合することができる。
【００４４】
表面エネルギー調整剤は、ブランケット表面にインキ組成物が均一に良好に塗布できるように、インキ組成物の表面エネルギーをブランケットの表面の表面エネルギーよりも小さくするために添加されるものである。この表面エネルギー調整剤には、フッ素系界面活性剤の１種または２種以上が用いられ、全微細パターン積層用インキ組成物中０．０５〜５．０質量％含有することが好ましく、より好ましくは０．１〜１．０質量％含有される。これによりブランケットへのインキ塗工時に、塗工された塗膜の平滑性が向上し、より均一な塗膜が得られる。
【００４５】
表面エネルギー調整剤の具体的なものとしては、メガファックＦ−４７０、メガファックＦ−４７２、メガファックＦ−４８２（以上、商品名：ＤＩＣ製）、メガファックＥＸＰ．ＴＦ−１３０３、メガファックＥＸＰ．ＴＦ−１１５９（何れも、固形分３０％のフッ素系表面エネルギー調整剤、ＤＩＣ製）等の１種以上が用いられる。
【００４６】
インキ膜転写性向上剤は、ブランケット表面上に形成された均一な厚さのインキ塗膜が凸版と接触し、凸版の凸部の表面にブランケット表面上のインキ塗膜の一部を付着、転移させる際に、及びブランケット上に形成された印刷パターン（画像）を被印刷基材に完全に転写する際に、ブランケットからのインキ膜の転写性を向上させる目的で添加される。このインキ膜転写性向上剤にはシリコーンオイルの一種または二種以上が用いられ、全微細パターン積層用インキ組成物中０．０５〜５．０質量％含有することが好ましく、より好ましくは０．１〜１．０質量％含有される。これによりブランケットからのインキ膜の転写性が向上して、ブランケット上にインキ残が残るのを防ぐ。またこれにより、ブランケット上のインキ塗膜の一部を凸版へ付着、転移させる速度、及びブランケット上の印刷パターン（画像）を被印刷基材へ転写させる速度の向上が図れる。
【００４７】
また、顔料と無機透明粒子は、単体以外に、顔料を予め分散剤、有機溶剤に分散させた顔料分散体であっても良い。例えば、青色顔料１５：６の場合には、ＥＸＣＥＤＩＣ ＢＬＵＥ ０５６５（ＤＩＣ製）が使用できる。これ以外の顔料では、ＥＸＣＥＤＩＣ ＲＥＤ ０７５９、ＥＸＣＥＤＩＣ ＹＥＬＬＯＷ ０５９９、ＥＸＣＥＤＩＣ ＧＲＥＥＮ ０３５８、ＥＸＣＥＤＩＣ ＹＥＬＬＯＷ ０６４８、ＵＫ９−１２３１（ＤＩＣ製）、チタンブラック分散液ＢＴ−１ＣＡ、ＢＴ−１ＤＥ（三菱マテリアル社製）などを使用することができる。無機透明粒子では、ＮＡＮＯＢＹＫ−３６５０（ビックケミージャパン社製）、ＩＰＡ−ＳＴ、ＩＰＡ−ＳＴ−ＺＬ（日産化学工業社製）、フッ化マグネシウム分散液（シーアイ化成社製）などを使用することができる。
【００４８】
さらに、このような組成の微細パターン積層用インキ組成物の製造は、顔料、樹脂、有機溶剤および顔料分散剤を、ビーズミルなどの一般的な分散機を用いて分散し、これにさらに樹脂、有機溶剤および各種添加剤を混合後、粗大粒子を濾過して行われる。
【００４９】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物にあっては、上述の組成を有するものであるが、その物性も重要な因子である。この物性としては、まず温度が２５℃におけるインキ粘度が、０．５ｍＰａ・ｓ〜１０．０ｍＰａ・ｓの範囲内にある。これは、ブランケットへインキ組成物を均一に塗布するために、塗布装置からのインキ吐出性を鑑みて決定されたものである。この範囲よりも高い粘度の場合、塗工装置からのインキ吐出が不均一になり、ブランケット上に分断されて塗工される不具合や、塗工されたインキ塗膜が不均一となるため好ましくない。インキ組成物の粘度の測定は、市販のコーンプレート型回転粘度計（例えば、東機産業（株）製ＴＶ−２０Ｌなど）によって行われる。
【００５０】
次に、インキ組成物の表面エネルギーも重要な因子である。インキ組成物の表面エネルギーは、３０ｍＮ／ｍ以下に調整することが好ましく、さらに好ましくは１５〜２５ｍＮ／ｍである。この範囲より高い表面エネルギーの場合、ブランケットへのインキレベリング性が悪く、ブランケット上でインキがはじいたりするなど均一なインキ塗膜が得られず好ましくない。表面エネルギーの測定は、市販の自動表面張力計（例えば、協和界面化学（株）製ＣＢＹＰ−Ａ３など）を用いて行われる。
【００５１】
さらに、ブランケットに対する膨潤量も重要である。この膨潤量は１００ｍｇ／ｃｍ３以下、好ましくは４０〜９０ｍｇ／ｃｍ３の範囲とされる。この膨潤量とは、インキ組成物をブランケットに塗布した際に、インキ組成物中に含まれる有機溶剤がブランケット表面に浸透し、ブランケットの表面がこの浸透した有機溶剤で膨潤する度合いを示すものである。この値は、インキ組成物中の有機溶剤が凸版と接触するまでの間にブランケット表面に吸収される量に関係するとともにブランケットの表面がこの吸収された有機溶剤によって膨潤し、適切なインキ塗膜の剥離性、転移性を得るためにも関係する。
【００５２】
この膨潤量の具体的な測定法は、面積５０ｃｍ２、厚さ０．５ｍｍのブランケット材にインキ塗膜が１０μｍになるように、バーコーターを用いて塗布し、１分後に粘着紙などを用いて剥がし取る。この塗布、剥がし取りの操作を同じブランケット材に対して１０回繰り返し、最終的なブランケット材の重量増加から膨潤量を算出し、これをブランケット材の体積で除して膨潤量とするものである。この膨潤量が１００ｍｇ／ｃｍ３を超えるとブランケット表面のシリコーンゴム層とこれを支える支持層との間で剥離が生じ、平滑性が失われたりして良好な画像が得られなくなる。
【００５３】
また、ブランケット表面に対する接触角が、３５°以下、好ましくは２５〜３５°とされる。ブランケットの表面材料は通常シリコーンゴムから構成されており、このシリコーンゴムに対してインキ組成物が良好に付着し、均一なインキ塗膜が形成されるために３５°以下とすることが望ましい。接触角の測定は、市販の自動接触角計（例えば、協和界面化学（株）製ＣＡ−Ｗ１５０など）を用いて行われる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を用いて、本発明を具体的に示す。これらの例中、「部」は重量部、「％」は重量パーセントを意味するものとする。
【００５５】
（第一層目パターン形成用黒色インキの調製）
顔料分散液ＢＴ−１ＣＡ（チタンブラック分散液）６２．３部、ｊＥＲ８３４（樹脂）４．７部、エピクロン１０５０−７５Ｘ（ＭＷ１，０００、固形分７５％のエポキシ樹脂）１．９部、メガファックＥＸＰ．ＴＦ−１３０３（固形分３０％のフッ素系表面エネルギー調整剤）０．５部、酢酸イソプロピル（溶剤）３０．７部を分散攪拌機で攪拌し、第一層目パターン形成用黒色インキを調製した。
【００５６】
前記した第一層目パターン形成用黒色インキを用いて、ガラス基板上に、凸版反転印刷法により、膜厚１．０μｍのマトリックスパターンを形成した。
【００５７】
（積層用インキの調整、及び第一層目パターンへの積層）
表１に示す配合組成（質量部）の実施例１〜４及び比較例１、２のインキ組成物を調製し、前記した第一層目マトリックスパターンを有するガラス基板上に、凸版反転印刷法により、幅５０μｍ、膜厚１．５μｍのストライプパターンを積層した。
【００５８】
調製した評価サンプルについて、以下の適性を評価した。
（積層用インキ膜の破断状況）
積層用インキの膜の破断状況を顕微鏡にて観察して、以下の基準に従って評価をした。
○：膜の破断なし。
△：膜の破断はないが、膜に皺寄りがある。
×：膜の破断あり。
【００５９】
（積層用インキの印刷パターン品質）
積層用インキのパターン形状を顕微鏡にて観察し、以下の基準に従って評価をした。
○：パターンの直線性に優れる。パターンの線幅が版設計値通りに形成されている。
△：パターンの一部でエッジが不鮮明で、直線性がやや劣る。
×：パターンの直線性が劣る。パターンの線幅が版設計値よりも５μｍ以上太い、または細い。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１中の略号は以下の通りである。
・顔料分散液 ＥＲ６−３０１１：顔料濃度１５％、分散樹脂濃度４．５％の赤色顔料分散液（ＤＩＣ製）
・顔料分散液 ＥＹ６−８２９１：顔料濃度１５％、分散樹脂濃度９．８％の黄色顔料分散液（ＤＩＣ製）
・ＮＡＮＯ ＢＹＫ−３６５０：シリカ粒子濃度２５％、樹脂成分濃度６％の透明シリカゾル（ビックケミー・ジャパン社製）
・アクリディック ＷＦＺ−２８８：Ｔｇ−２０℃、重量平均分子量５，２００、固形分５５％のビニル系共重合体（ＤＩＣ製）
・アクリディック ＷＦＺ−６７５：Ｔｇ−１２℃、重量平均分子量４，５００、固形分５５％のビニル系共重合体（ＤＩＣ製）
・アクリディック ＷＦＺ−７８０：Ｔｇ０℃、重量平均分子量５，３００、固形分５５％のビニル系共重合体（ＤＩＣ製）
・ユニディック ＺＬ−２９５：Ｔｇ６３℃、重量平均分子量１３，０００、固形分４０％のアクリル系樹脂
・ＣＡＢ−３８１−０１：Ｔｇ１２３℃、重量平均分子量５０，０００、固形分１００％のセルロースエステル系樹脂（イーストマンケミカルジャパン社製）
・ＣＡＰ−４８２−２０：Ｔｇ１４７℃、重量平均分子量１９０，０００、固形分１００％のセルロースエステル系樹脂（イーストマンケミカルジャパン社製）
・メガファック Ｆ−４８２：固形分３０％のフッ素系表面エネルギー調整剤（ＤＩＣ社製）
・メガファック ＥＸＰ．ＴＦ−１１５９：固形分３０％のフッ素系表面エネルギー調整剤（ＤＩＣ社製）
・ＩＰＡｃ：酢酸イソプロピル
・ＰＧＭＡｃ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
・ＰＧＭ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
・ＰＮＰ：プロピレングリコールモノプロピルエーテル
【００６２】
表１中の粒状成分と樹脂成分の容積比は、赤色顔料及び黄色顔料の真比重を１．５、シリカ粒子の比重を２．０、さらに樹脂成分の比重を１．２として計算した値である。
【００６３】
表１に示す結果から、第１層であるブラックマトリックスのパターンを跨ぐように、凸版反転印刷法により印刷される本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、第１層の段差による膜の破断を防止することが可能であり、特に、カラーフィルターを製造するのに好適なインキ組成物であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、前工程のパターンの段差を超えて凸版反転印刷法により微細パターンを積層することが可能であり、カラーフィルターや各種電子部品等の複数の層を有する微細パターン積層物を凸版反転印刷法にて作製する際に好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明における凸版反転印刷法の一例を模式的に示す概略構成図である。
【図２】凸版反転印刷法によって第一層目のインキ膜を形成し、次いで第一層の段差を跨ぐように第二層目のインキ膜を形成した状態を模式的に示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ インキ塗布装置
２ ブランケット
３ インキ塗膜
４ 凸版
５ 被印刷基材
６ 第二層インキ膜
６ａ インキ膜破断（白抜け）
７ 第一層インキ膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子部品などの微細パターンを必要とする印刷物を凸版反転印刷法により作製する際に好適に使用できる微細パターン積層用インキ組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置のカラーフィルター、有機ＥＬ素子、有機トランジスタ、回路基板等の、微細なパターンを必要とする電子部品のパターン形成は、現在、フォトレジスト法が広く使用されている。しかしながら、このフォトレジスト法では、塗布、露光、現像等の長工程を経るため、莫大な設備投資を要し、昨今要求される低製造コスト化には必ずしも最適ではない。特に、カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルターを製造する方法としては、ＲＧＢの３色及びブラックマトリックスと、各色ごとに、夫々の工程を経るため、低製造コスト化に不適であった。このような欠点を解消する方法として、印刷方式によりパターンを形成する方法が注目されている。
【０００３】
印刷方式により微細なパターンを形成する方法として凸版反転印刷法を用いて製造する方法が提案されている。（特許文献１、２参照）。この凸版反転印刷法とは、図１（ａ）に示すように、まずインキ塗布装置１により剥離性を有するブランケット２の表面に均一な厚みのインキ塗膜３を形成する。ついで、図１（ｂ）に示すように、表面に均一なインキ塗膜３が形成されたブランケット２の表面を凸版４に押圧、接触させ、凸版４の凸部の表面に、ブランケット２表面上のインキ塗膜３の一部を付着、転移させる。これによりブランケット２の表面に残ったインキ塗膜３には印刷パターン（画像）が形成されることになる。次いで、図１（ｃ）に示すように、この状態のブランケット２をガラス板、プラスチックシートなどの被印刷基材５の表面に押圧して、ブランケット２上に残ったインキ塗膜３を転写し、この被印刷基材５上に転写されたインキ塗膜３を乾燥する方法である。
【０００４】
例えば、カラーフィルター製造の場合、４色同時パターニングが可能で、各色ごとの露光、現像工程が不要であるなどの、短工程によって製造が行え、低製造コスト及び低設備コスト化が実現できる。凸版反転印刷法に求められるインキは、ブランケット表面上に均一な厚さのインキ塗膜が形成され、このインキ塗膜が凸版と接触することにより忠実な印刷パターン（画像）がブランケット上に形成され、さらに、ブランケットから被印刷基材に印刷パターン（画像）が完全に転写される必要があり、これら要求に対応するインキ組成物が求められている。特に、微細パターンが重ねて転写される場合、上に重なる微細パターンの破断（白抜け）を効果的に防止することができる積層用インキが求められている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−５６４０５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２８３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、凸版反転印刷法により、前工程で印刷された微細パターンの段差に追随可能なインキ膜を形成し、インキ膜の破断（白抜け）なく、正確な画像を再現することが可能な、各種電子部品などに所望される微細なインキ膜積層物を形成するための微細パターン積層用インキ組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版に押圧し、押圧部を凸版に転写させて除去し、ブランケット表面に画像を形成した後、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法に用いられるインキ組成物であって、特に被印刷基材上に存在する前工程のパターン段差を跨いで転写するためのもので、樹脂成分、粒状成分及び有機溶剤を含有し、該樹脂成分が、ガラス転移温度（以下、Ｔｇ）が２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有する微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【０００８】
本発明は、第二に、前記した高造膜性樹脂が、アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂からなる群から選ばれる１種以上である微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【０００９】
本発明は、第三に、前記した高造膜性樹脂が、アクリル系樹脂又はセルロースエステル系樹脂である微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【００１０】
本発明は、第四に、前記した高造膜性樹脂の含有量が、微細パターン積層用インキ組成物固形分中で０．１〜１０質量％である微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【００１１】
本発明は、第五に、前記した樹脂成分が、更に、高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、カルド系樹脂、（ブロック）イソシアネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の熱硬化性樹脂を含有する微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【００１２】
本発明は、第六に、前記した粒状成分が、樹脂及び有機溶剤に溶解しない有機顔料、無機顔料、無機透明粒子、金属微粉末からなる群から選ばれる１種以上であり、該粒状成分と樹脂成分の固形分比率が、容積比で２：５〜２：１である微細パターン積層用インキ組成物を提供する。
【００１３】
本発明は、第七に、段差を有する被印刷基材の上に、凸版反転印刷法により、前記の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物からなるインキ膜を積層させたインキ膜積層物を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、樹脂成分として、Ｔｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有することで、微細パターンの積層印刷過程において、前工程で印刷された微細パターンの段差に追随可能なインキ膜を形成することができる。
【００１５】
前記した高造膜性樹脂の含有量が微細パターン積層用インキ組成物固形分中で０．１〜１０質量％であるとき、上述した微細パターンの積層印刷が可能であるばかりでなく、さらにパターニング性能も特に向上させることができる。そのため、カラーフィルター等の各種電子部品に代表される、複数の層を有する微細パターン積層物を凸版反転印刷法にて作製する際に好適に使用される。
【００１６】
また樹脂成分として、前記した高造膜性樹脂に加えて、高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、カルド系樹脂、（ブロック）イソシアネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の樹脂を更に含有することで、各種電子部品に要求される膜硬度、基材への付着性、耐溶剤性、耐湿性等の物性を一層満足するインキ膜を形成できる。
【００１７】
さらに前記樹脂に溶解しない、有機顔料、無機顔料、無機透明粒子、金属微粉末から選ばれる１種以上の粒状成分を、該粒状成分と樹脂成分の固形分比率が容積比で２：５〜２：１の範囲で含有することで、目的に応じた着色性、透明性、絶縁性、導電性、耐候性、耐熱性等の機能を膜に十分に付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳しく説明する。本発明は、ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版に押圧し、押圧部を凸版に転写させて除去し、ブランケット表面に画像を形成した後、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法に用いられる微細パターン積層用インキ組成物であって、樹脂成分、粒状成分及び有機溶剤を含有し、該樹脂成分が、Ｔｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有することを特徴としている。用途として、特に被印刷基材上に存在する、前工程のパターン段差を跨いで転写するために相応しく用いられる。
【００１９】
凸版反転印刷法でのパターン形成は、単層のみならず、多くの場合、パターンは積層されることで、個々の電子部品が構成されることになる。この場合、第２層目以降のパターンは、前工程で形成されたパターンの段差を跨ぐように形成される。各パターンの線幅、膜厚、膜質によっては、後工程の印刷で形成されるパターンが前工程のパターンの段差に追随できずに、破断する現象が生じ得る。
【００２０】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物で特徴的に用いられるＴｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である樹脂は、インキの皮膜形成性能を向上させる機能を有しており、本明細書では、高造膜性樹脂と称している。この高造膜性樹脂を含有させることによって、前工程の微細パターンの段差に追随可能な微細パターン積層用インキ組成物を得ることができる。
【００２１】
前記した高造膜性樹脂としては例えば、アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂である。なかでも、他のインキ成分との溶解性に優れることから、アクリル系樹脂及びセルロースエステル系樹脂が好ましい。
【００２２】
市販品として、これらの樹脂の代表的なものを以下に例示する。アクリル系樹脂：「ユニディックＺＬ−２９５」ＤＩＣ製、塩化ビニル系樹脂：「ＶＡＧＨ」ダウケミカル社製、ポリエステル系樹脂：「バイロン２００」東洋紡績社製、ポリウレタン系樹脂：「パンデックスＴ−５２６５Ｌ」ＤＩＣ製、セルロースエステル系樹脂：「ＣＡＢ−３８１−０１」、「ＣＡＰ−４８２−０５」イーストマンケミカルジャパン社製、ニトロセルロース系樹脂：「工業用硝化綿」エス・エヌ・ピー・イージャパン社製等が挙げられる。
【００２３】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物への高造膜性樹脂の導入は任意の形式で導入できるが、使用する粒状成分の分散に用いる樹脂として導入することも出来る。
【００２４】
前記した高造膜性樹脂の含有量は、本発明の微細パターン積層用インキ組成物の固形分中で０．１〜１０質量％であることが好ましい。微細パターン積層用インキ組成物の固形分中の含有量が０．１〜１０質量％の場合、前工程の微細パターンの段差に十分追随可能で、印刷されたパターンにビリつき等のエッジの不鮮明さが無く、パターンエッジの鮮明さ、直線性に優れ、インキのパターニング性能が特に良好となる。
【００２５】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物に用いる樹脂成分としては、前記したＴｇが２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂に加えて、高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、カルド系樹脂、（ブロック）イソシアネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の樹脂を含有することが、各種電子部品に要求される膜硬度、基材への付着性、耐薬品性、耐湿性等の物性が更に良好になる点で好ましい。
【００２６】
これらの樹脂としては、熱硬化システムを利用する場合、各種電子部品の製造に用いられる一般的な熱硬化性樹脂が使用できるが、他の硬化システムを利用する場合は、それぞれに最適な樹脂を選択できる。例えば、ラジカル型紫外線硬化型樹脂やカチオン型紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂なども使用できる。
【００２７】
これらの樹脂の代表的なものを以下に例示する。高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂として「２５Ｘ１８９２」ＤＩＣ製、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂として「アクリディックＷＦＺ−６７５（Ｔｇ、−１２℃、ＭＷ４，５００）」、「アクリディックＷＦＺ−２８８（Ｔｇ、−２０℃、ＭＷ５，２００）」、「アクリディックＷＦＺ−７８０（Ｔｇ、０℃、ＭＷ５，３００）」、「アクリディックＷＨＺ−１０５（Ｔｇ、−２０℃、ＭＷ５，３００）」、「アクリディックＷＨＺ−３４４（Ｔｇ、−１２℃、ＭＷ８，２００）」ＤＩＣ製、エポキシ系樹脂として「エピクロン８４０」、「エピクロン１０５０−７５Ｘ（ＭＷ１，０００、ＮＶ７５％のエポキシ樹脂）」ＤＩＣ製、「ｊＥＲ８２８」、「ｊＥＲ８３４（ＭＷ５００、ＮＶ１００％のエポキシ樹脂）」、「ｊＥＲ１００１」ジャパンエポキシレジン社製、メラミン系樹脂として「メランＸ８１」日立化成工業社製、「サイメル３０３」、「サイメル３２５」、「サイメル３７０」日本サイテックインダストリーズ社製、ベンゾグアナミン系樹脂として「ユーバン２１Ｒ」三井化学社製、（ブロック）イソシアネート系樹脂として「バーノックＤＢ９８０Ｋ」ＤＩＣ製等が挙げられる。
【００２８】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物に用いる有機溶剤としては、前記した樹脂成分を溶解するものであれば任意の溶剤を使用することができる。また、樹脂成分、粒状成分と有機溶剤の配合比率は、ブランケット表面に均一なインキ塗膜を形成できるような範囲に設定することが好ましい。
【００２９】
また本発明の微細パターン積層用インキ組成物に用いる有機溶剤としては、以下に定義される速乾性有機溶剤及び遅乾性有機溶剤を含有することが好ましい。有機溶剤が、速乾性有機溶剤及び遅乾性有機溶剤を含有することで、ブランケット表面上のインキ塗膜がパターン形成に適正な乾燥性を保持し、さらに印刷後のブランケット表面の乾燥性も適正な状態に保たれるため、繰り返し印刷することが可能となる。
【００３０】
速乾性有機溶剤とは、２５℃における蒸気圧が２０×１０２Ｐａ（１５ｍｍＨｇ）以上の溶剤と定義され、この速乾性有機溶剤が、全微細パターン積層用インキ組成物中、５．０〜９０．０質量％含有されることが好ましい。より好ましくは２０．０〜８０．０質量％、さらに好ましくは３０．０〜７０．０質量％である。
【００３１】
速乾性有機溶剤の含有量が５質量％未満ではブランケット上でのインキ塗膜の乾燥が不十分で微細パターンの再現性に劣る傾向があり、９０質量％を超えるとブランケット上でインキ塗膜が乾燥しすぎて凸版または被印刷基材へ転写しにくくなる。
【００３２】
これら速乾性有機溶剤は、樹脂の溶解性、顔料分散系への親和性を考慮し、それぞれに応じた溶剤が選択されるが、例として、次に挙げられるものが用いられる。エステル系溶剤として、酢酸エチル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、アルコール系溶剤として、メタノール、エタノール、２−プロパノール、炭化水素系溶剤として、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、ケトン系溶剤としてメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、カーボネート系溶剤としてジメチルカーボネートが挙げられる。またこれらは、それぞれの系内および複数の系の混合物でもよい。なかでも、酢酸イソプロピルや、２―プロパノールおよびジメチルカーボネートが、その蒸発速度や表面張力から見て好ましい。
【００３３】
遅乾性有機溶剤とは、２５℃における蒸気圧が０．４×１０２Ｐａ（０．３ｍｍＨｇ）以上２０×１０２Ｐａ（１５ｍｍＨｇ）未満の溶剤と定義され、この遅乾性有機溶剤が、全微細パターン積層用インキ組成物中、５．０〜９０．０質量％含有されることが好ましい。より好ましくは５．０〜７０．０質量％、さらに好ましくは１０．０〜４０．０質量％である。
【００３４】
前記の遅乾性有機溶剤は５質量％未満ではブランケット上のインキ塗膜が乾燥しすぎて凸版に転写できにくくなり、９０質量％を超えるとブランケット上でのインキ塗膜の乾燥が不十分で微細パターンの再現性に劣る傾向がある。
【００３５】
これら遅乾性有機溶剤は、樹脂の溶解性、顔料分散系への親和性を考慮し、それぞれに応じた溶剤が選択されるが、例として、次に挙げられるものが用いられる。エステル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ）、３メトキシ−３−メチルーブチルアセテート、エトキシエチルプロピオネート（ＥＥＰ）、アルコール系溶剤として、１−ブタノール、３メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、１−ヘキサノール、１−ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、４−メチル−２−ペンタノール、エーテル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、炭化水素系溶剤として、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、オクタン、ノナン、デカン、カーボネート系溶剤としてジエチルカーボネート、またこれらはそれぞれの系内および複数の系の混合物でもよい。なかでも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及び、ジエチルカーボネートが、その蒸発速度や表面張力から見て好ましい。
【００３６】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、前記した樹脂成分及び溶剤成分に溶解しない、有機顔料、無機顔料、無機透明粒子、金属微粉末から選ばれる１種以上の粒状成分を含有する。該粒状成分と樹脂成分の固形分比率は、容積比で２：５〜２：１であることが好ましい。
【００３７】
粒状成分はパターン化された膜に、着色性、透明性、絶縁性、導電性、耐候性、耐熱性等の必要な機能を付与するために用いられる。
【００３８】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物が、例えば、カラーフィルター製造に用いられる場合、粒状成分としては、カラーフィルター用顔料として用いることができる公知の顔料が挙げられるが、色純度と色濃度が高く、透明性の高いものが好まれている。すなわち、顔料の分散性が高いほどこれらの特性が発揮されやすいため、必要に応じて顔料への表面処理や、分散時に顔料分散剤や界面活性剤等の助剤を加えることができる。これらの顔料には、例えば、赤、緑及び青の各色で使用できる顔料として次のものが挙げられる。顔料の種類は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）Ｎｏ．で示す。
【００３９】
まず、赤色顔料として、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２０８、２０９、２１５、２５４等が、緑色顔料として７、３６、５８等が、青色顔料として、１５、１５：１、１５：３、１５：６、２２、６０、６４等が挙げられる。墨顔料として、カーボンブラック、黒鉛、チタンブラック等が挙げられる。また、これら赤、緑及び青顔料の色調整及びインキの流動性を改善するために、次に挙げる顔料を必要量添加することができる。例えば、黄顔料として、１７、８３、１０９、１１０、１２８、１５０等が、紫顔料として、１９、２３、１２２等が、白顔料として、１８、２１、２７、２８等が、橙顔料として、３８、４３等が挙げられる。
【００４０】
これらの顔料は無機透明粒子と併用することもできる。無機透明粒子としては、例えばシリカ、フッ化マグネシウム、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム等が挙げられる。中でもシリカ、フッ化マグネシウムが好ましく用いられる。
【００４１】
また本発明の微細パターン積層用インキ組成物が、例えば、電子機器に用いられるプリント配線等の製造に用いられる場合、膜に導電性を付与するために、粒状成分としては、ニッケル、銅、金、銀、アルミニウム、クロム、白金（プラチナ）、パラジウム、タングステン、モリブデン等の単体、これら２種以上の金属からなる合金、あるいはこれら金属の化合物で良好な導電性を有するもの等が挙げられる。特に、銀粉末は、安定した導電性を実現し易く、また熱伝導特性も良好なため好ましい。
【００４２】
前述のように、該粒状成分と樹脂成分の固形分比率は、容積比で２：５〜２：１であることが好ましい。カラーフィルター作製用インキ組成物の場合には、さらに好ましくは２：５〜１：１で、導電性インキ組成物の場合には、さらに好ましくは１：１〜２：１である。この比率は、ブランケット表面のインキ塗膜に凸版により画像が形成された時点でも同じである。配合する樹脂によっても異なるが、顔料に対して必要以上の樹脂が存在すると、画線がビリついたりするなどシャープな画像が得られず好ましくない。一方、顔料に対しての樹脂が不足すると、ブランケット表面のインキ塗膜が凸版または被印刷基材へ転写しないなどの不具合が生じて好ましくない。
【００４３】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、前記した成分の他、表面エネルギー調整剤、ブランケット剥離性付与剤、顔料分散剤、消泡剤、被印刷基材への接着付与剤などの各種添加剤を適宜配合することができる。
【００４４】
表面エネルギー調整剤は、ブランケット表面にインキ組成物が均一に良好に塗布できるように、インキ組成物の表面エネルギーをブランケットの表面の表面エネルギーよりも小さくするために添加されるものである。この表面エネルギー調整剤には、フッ素系界面活性剤の１種または２種以上が用いられ、全微細パターン積層用インキ組成物中０．０５〜５．０質量％含有することが好ましく、より好ましくは０．１〜１．０質量％含有される。これによりブランケットへのインキ塗工時に、塗工された塗膜の平滑性が向上し、より均一な塗膜が得られる。
【００４５】
表面エネルギー調整剤の具体的なものとしては、メガファックＦ−４７０、メガファックＦ−４７２、メガファックＦ−４８２（以上、商品名：ＤＩＣ製）、メガファックＥＸＰ．ＴＦ−１３０３、メガファックＥＸＰ．ＴＦ−１１５９（何れも、固形分３０％のフッ素系表面エネルギー調整剤、ＤＩＣ製）等の１種以上が用いられる。
【００４６】
インキ膜転写性向上剤は、ブランケット表面上に形成された均一な厚さのインキ塗膜が凸版と接触し、凸版の凸部の表面にブランケット表面上のインキ塗膜の一部を付着、転移させる際に、及びブランケット上に形成された印刷パターン（画像）を被印刷基材に完全に転写する際に、ブランケットからのインキ膜の転写性を向上させる目的で添加される。このインキ膜転写性向上剤にはシリコーンオイルの一種または二種以上が用いられ、全微細パターン積層用インキ組成物中０．０５〜５．０質量％含有することが好ましく、より好ましくは０．１〜１．０質量％含有される。これによりブランケットからのインキ膜の転写性が向上して、ブランケット上にインキ残が残るのを防ぐ。またこれにより、ブランケット上のインキ塗膜の一部を凸版へ付着、転移させる速度、及びブランケット上の印刷パターン（画像）を被印刷基材へ転写させる速度の向上が図れる。
【００４７】
また、顔料と無機透明粒子は、単体以外に、顔料を予め分散剤、有機溶剤に分散させた顔料分散体であっても良い。例えば、青色顔料１５：６の場合には、ＥＸＣＥＤＩＣ ＢＬＵＥ ０５６５（ＤＩＣ製）が使用できる。これ以外の顔料では、ＥＸＣＥＤＩＣ ＲＥＤ ０７５９、ＥＸＣＥＤＩＣ ＹＥＬＬＯＷ ０５９９、ＥＸＣＥＤＩＣ ＧＲＥＥＮ ０３５８、ＥＸＣＥＤＩＣ ＹＥＬＬＯＷ ０６４８、ＵＫ９−１２３１（ＤＩＣ製）、チタンブラック分散液ＢＴ−１ＣＡ、ＢＴ−１ＤＥ（三菱マテリアル社製）などを使用することができる。無機透明粒子では、ＮＡＮＯＢＹＫ−３６５０（ビックケミージャパン社製）、ＩＰＡ−ＳＴ、ＩＰＡ−ＳＴ−ＺＬ（日産化学工業社製）、フッ化マグネシウム分散液（シーアイ化成社製）などを使用することができる。
【００４８】
さらに、このような組成の微細パターン積層用インキ組成物の製造は、顔料、樹脂、有機溶剤および顔料分散剤を、ビーズミルなどの一般的な分散機を用いて分散し、これにさらに樹脂、有機溶剤および各種添加剤を混合後、粗大粒子を濾過して行われる。
【００４９】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物にあっては、上述の組成を有するものであるが、その物性も重要な因子である。この物性としては、まず温度が２５℃におけるインキ粘度が、０．５ｍＰａ・ｓ〜１０．０ｍＰａ・ｓの範囲内にある。これは、ブランケットへインキ組成物を均一に塗布するために、塗布装置からのインキ吐出性を鑑みて決定されたものである。この範囲よりも高い粘度の場合、塗工装置からのインキ吐出が不均一になり、ブランケット上に分断されて塗工される不具合や、塗工されたインキ塗膜が不均一となるため好ましくない。インキ組成物の粘度の測定は、市販のコーンプレート型回転粘度計（例えば、東機産業（株）製ＴＶ−２０Ｌなど）によって行われる。
【００５０】
次に、インキ組成物の表面エネルギーも重要な因子である。インキ組成物の表面エネルギーは、３０ｍＮ／ｍ以下に調整することが好ましく、さらに好ましくは１５〜２５ｍＮ／ｍである。この範囲より高い表面エネルギーの場合、ブランケットへのインキレベリング性が悪く、ブランケット上でインキがはじいたりするなど均一なインキ塗膜が得られず好ましくない。表面エネルギーの測定は、市販の自動表面張力計（例えば、協和界面化学（株）製ＣＢＹＰ−Ａ３など）を用いて行われる。
【００５１】
さらに、ブランケットに対する膨潤量も重要である。この膨潤量は１００ｍｇ／ｃｍ３以下、好ましくは４０〜９０ｍｇ／ｃｍ３の範囲とされる。この膨潤量とは、インキ組成物をブランケットに塗布した際に、インキ組成物中に含まれる有機溶剤がブランケット表面に浸透し、ブランケットの表面がこの浸透した有機溶剤で膨潤する度合いを示すものである。この値は、インキ組成物中の有機溶剤が凸版と接触するまでの間にブランケット表面に吸収される量に関係するとともにブランケットの表面がこの吸収された有機溶剤によって膨潤し、適切なインキ塗膜の剥離性、転移性を得るためにも関係する。
【００５２】
この膨潤量の具体的な測定法は、面積５０ｃｍ２、厚さ０．５ｍｍのブランケット材にインキ塗膜が１０μｍになるように、バーコーターを用いて塗布し、１分後に粘着紙などを用いて剥がし取る。この塗布、剥がし取りの操作を同じブランケット材に対して１０回繰り返し、最終的なブランケット材の重量増加から膨潤量を算出し、これをブランケット材の体積で除して膨潤量とするものである。この膨潤量が１００ｍｇ／ｃｍ３を超えるとブランケット表面のシリコーンゴム層とこれを支える支持層との間で剥離が生じ、平滑性が失われたりして良好な画像が得られなくなる。
【００５３】
また、ブランケット表面に対する接触角が、３５°以下、好ましくは２５〜３５°とされる。ブランケットの表面材料は通常シリコーンゴムから構成されており、このシリコーンゴムに対してインキ組成物が良好に付着し、均一なインキ塗膜が形成されるために３５°以下とすることが望ましい。接触角の測定は、市販の自動接触角計（例えば、協和界面化学（株）製ＣＡ−Ｗ１５０など）を用いて行われる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を用いて、本発明を具体的に示す。これらの例中、「部」は重量部、「％」は重量パーセントを意味するものとする。
【００５５】
（第一層目パターン形成用黒色インキの調製）
顔料分散液ＢＴ−１ＣＡ（チタンブラック分散液）６２．３部、ｊＥＲ８３４（樹脂）４．７部、エピクロン１０５０−７５Ｘ（ＭＷ１，０００、固形分７５％のエポキシ樹脂）１．９部、メガファックＥＸＰ．ＴＦ−１３０３（固形分３０％のフッ素系表面エネルギー調整剤）０．５部、酢酸イソプロピル（溶剤）３０．７部を分散攪拌機で攪拌し、第一層目パターン形成用黒色インキを調製した。
【００５６】
前記した第一層目パターン形成用黒色インキを用いて、ガラス基板上に、凸版反転印刷法により、膜厚１．０μｍのマトリックスパターンを形成した。
【００５７】
（積層用インキの調整、及び第一層目パターンへの積層）
表１に示す配合組成（質量部）の実施例１〜４及び比較例１、２のインキ組成物を調製し、前記した第一層目マトリックスパターンを有するガラス基板上に、凸版反転印刷法により、幅５０μｍ、膜厚１．５μｍのストライプパターンを積層した。
【００５８】
調製した評価サンプルについて、以下の適性を評価した。
（積層用インキ膜の破断状況）
積層用インキの膜の破断状況を顕微鏡にて観察して、以下の基準に従って評価をした。
○：膜の破断なし。
△：膜の破断はないが、膜に皺寄りがある。
×：膜の破断あり。
【００５９】
（積層用インキの印刷パターン品質）
積層用インキのパターン形状を顕微鏡にて観察し、以下の基準に従って評価をした。
○：パターンの直線性に優れる。パターンの線幅が版設計値通りに形成されている。
△：パターンの一部でエッジが不鮮明で、直線性がやや劣る。
×：パターンの直線性が劣る。パターンの線幅が版設計値よりも５μｍ以上太い、または細い。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１中の略号は以下の通りである。
・顔料分散液 ＥＲ６−３０１１：顔料濃度１５％、分散樹脂濃度４．５％の赤色顔料分散液（ＤＩＣ製）
・顔料分散液 ＥＹ６−８２９１：顔料濃度１５％、分散樹脂濃度９．８％の黄色顔料分散液（ＤＩＣ製）
・ＮＡＮＯ ＢＹＫ−３６５０：シリカ粒子濃度２５％、樹脂成分濃度６％の透明シリカゾル（ビックケミー・ジャパン社製）
・アクリディック ＷＦＺ−２８８：Ｔｇ−２０℃、重量平均分子量５，２００、固形分５５％のビニル系共重合体（ＤＩＣ製）
・アクリディック ＷＦＺ−６７５：Ｔｇ−１２℃、重量平均分子量４，５００、固形分５５％のビニル系共重合体（ＤＩＣ製）
・アクリディック ＷＦＺ−７８０：Ｔｇ０℃、重量平均分子量５，３００、固形分５５％のビニル系共重合体（ＤＩＣ製）
・ユニディック ＺＬ−２９５：Ｔｇ６３℃、重量平均分子量１３，０００、固形分４０％のアクリル系樹脂
・ＣＡＢ−３８１−０１：Ｔｇ１２３℃、重量平均分子量５０，０００、固形分１００％のセルロースエステル系樹脂（イーストマンケミカルジャパン社製）
・ＣＡＰ−４８２−２０：Ｔｇ１４７℃、重量平均分子量１９０，０００、固形分１００％のセルロースエステル系樹脂（イーストマンケミカルジャパン社製）
・メガファック Ｆ−４８２：固形分３０％のフッ素系表面エネルギー調整剤（ＤＩＣ社製）
・メガファック ＥＸＰ．ＴＦ−１１５９：固形分３０％のフッ素系表面エネルギー調整剤（ＤＩＣ社製）
・ＩＰＡｃ：酢酸イソプロピル
・ＰＧＭＡｃ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
・ＰＧＭ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
・ＰＮＰ：プロピレングリコールモノプロピルエーテル
【００６２】
表１中の粒状成分と樹脂成分の容積比は、赤色顔料及び黄色顔料の真比重を１．５、シリカ粒子の比重を２．０、さらに樹脂成分の比重を１．２として計算した値である。
【００６３】
表１に示す結果から、第１層であるブラックマトリックスのパターンを跨ぐように、凸版反転印刷法により印刷される本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、第１層の段差による膜の破断を防止することが可能であり、特に、カラーフィルターを製造するのに好適なインキ組成物であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の微細パターン積層用インキ組成物は、前工程のパターンの段差を超えて凸版反転印刷法により微細パターンを積層することが可能であり、カラーフィルターや各種電子部品等の複数の層を有する微細パターン積層物を凸版反転印刷法にて作製する際に好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明における凸版反転印刷法の一例を模式的に示す概略構成図である。
【図２】凸版反転印刷法によって第一層目のインキ膜を形成し、次いで第一層の段差を跨ぐように第二層目のインキ膜を形成した状態を模式的に示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ インキ塗布装置
２ ブランケット
３ インキ塗膜
４ 凸版
５ 被印刷基材
６ 第二層インキ膜
６ａ インキ膜破断（白抜け）
７ 第一層インキ膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版に押圧し、押圧部を凸版に転写させて除去し、ブランケット表面に画像を形成した後、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法に用いられるインキ組成物であって、樹脂成分、粒状成分及び有機溶剤を含有し、該樹脂成分が、ガラス転移温度が２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有することを特徴とする微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項２】
前記した高造膜性樹脂が、アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂からなる群から選ばれる１種以上である請求項１に記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項３】
前記した高造膜性樹脂が、アクリル系樹脂又はセルロースエステル系樹脂である請求項１又２に記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項４】
前記した高造膜性樹脂の含有量が、微細パターン積層用インキ組成物固形分中で０．１〜１０質量％である請求項１〜３の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項５】
前記した樹脂成分が、更に、高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、カルド系樹脂、（ブロック）イソシアネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の熱硬化性樹脂を含有する請求項１〜４の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項６】
前記した粒状成分が、樹脂及び有機溶剤に溶解しない有機顔料、無機顔料、無機透明粒子及び金属微粉末からなる群から選ばれる１種以上であり、該粒状成分と樹脂成分の固形分比率が、容積比で２：５〜２：１である請求項１〜５の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項７】
段差を有する被印刷基材の上に、凸版反転印刷法により、請求項１〜６の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物からなるインキ膜を積層させたことを特徴とするインキ膜積層物。
【請求項１】
ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版に押圧し、押圧部を凸版に転写させて除去し、ブランケット表面に画像を形成した後、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法に用いられるインキ組成物であって、樹脂成分、粒状成分及び有機溶剤を含有し、該樹脂成分が、ガラス転移温度が２５℃以上、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００である高造膜性樹脂を含有することを特徴とする微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項２】
前記した高造膜性樹脂が、アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂からなる群から選ばれる１種以上である請求項１に記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項３】
前記した高造膜性樹脂が、アクリル系樹脂又はセルロースエステル系樹脂である請求項１又２に記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項４】
前記した高造膜性樹脂の含有量が、微細パターン積層用インキ組成物固形分中で０．１〜１０質量％である請求項１〜３の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項５】
前記した樹脂成分が、更に、高造膜性樹脂以外のポリエステル系樹脂、高造膜性樹脂以外のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、カルド系樹脂、（ブロック）イソシアネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の熱硬化性樹脂を含有する請求項１〜４の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項６】
前記した粒状成分が、樹脂及び有機溶剤に溶解しない有機顔料、無機顔料、無機透明粒子及び金属微粉末からなる群から選ばれる１種以上であり、該粒状成分と樹脂成分の固形分比率が、容積比で２：５〜２：１である請求項１〜５の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物。
【請求項７】
段差を有する被印刷基材の上に、凸版反転印刷法により、請求項１〜６の何れかに記載の微細パターン積層用インキ組成物からなるインキ膜を積層させたことを特徴とするインキ膜積層物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−３７９１５（Ｐ２０１１−３７９１５Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３３４１（Ｐ２００９−１８３３４１）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]