CN102850838B

CN102850838B - 胶版印刷用凹版洗涤液组合物及使用该组合物的洗涤方法

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Publication number: CN102850838B
Application number: CN201210030855.XA
Authority: CN
Inventors: 金圣植; 高京俊; 金正铉; 李喻珍
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: KR20130002636A; TWI535841B; CN102850838A; JP2013010926A; TW201300524A; JP5937854B2; KR101879576B1

Abstract

本发明涉及胶版印刷用凹版洗涤液组合物及使用该组合物的洗涤方法。本发明的目的在于提供可快速且确实地去除印刷后残留在凹版的油墨的胶版印刷用凹版洗涤液组合物。更具体地讲，该胶版印刷用凹版洗涤液组合物含有有机胺化合物1～25质量％、芳香醇10～70质量％及有机溶剂20～80质量％，且不含有防腐剂及氟化合物，因此可不损伤形成有微细图案的凹版而均匀且快速地去除印刷后残留在凹版的固化油墨，即不仅是BM连RGB用油墨也一起均匀且快速地同时去除，因此可确保印刷图案的重现性，在胶版工艺中直接引入并连续进行洗涤工序，由此还可提高工序的成品率及生产率。

Description

胶版印刷用凹版洗涤液组合物及使用该组合物的洗涤方法

技术领域

本发明涉及可在胶版印刷后快速去除残留在凹版中的固化的油墨的胶版印刷用凹版洗涤液组合物及使用该组合物的洗涤方法。

背景技术

胶版印刷法(offset-printing)具有不产生有害废液并可以低成本精度良好地印刷数十～数百微米尺寸的微细图案的优点，因此作为可代替光刻工艺的技术崭露头角。

胶版印刷法之中的凹版胶版印刷法由于容易形成线宽小至200μm以下、高度也较高的微细图案，因此作为适合形成要求高电导性的配线用微细图案的技术而受到瞩目。

在凹版胶版印刷法中，在平坦的基材一面以阴刻方式形成所要印刷的图案，将油墨填充到该图案的凹版阴刻部分，将该填充的油墨转印到胶布之后，使其再转印到待印刷物体，通过这样的方法完成凹版胶版印刷。通过这样的凹版胶版印刷法形成的微细图案的形状容易受到油墨的流动性、施加到凹版的压力等的影响，当填充到凹版的油墨的一部分没有转印到胶布而残留时还会有发生变形的情况。由此，存在难以确保微细图案的重现性的缺点。

为解决上述问题，通过在凹版胶版印刷后定期地洗涤一次至数次凹版的方法来去除残留的油墨。对于洗涤液，作为一般的剥离液或洗涤液使用胺系溶液，但该溶液难以完全去除固化的油墨，而且对金属的腐蚀性也强，因此存在另外需要防腐剂的缺点。另外，也使用含有氟化合物的溶液，但该溶液存在稳定性差、氟含量高的缺点。

另外，使用一般的剥离液或洗涤液的情况下，还有可能存在以下问题：对去除速度分别不同的黑底(BM)以及RGB用的红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的油墨难以同时去除，而且通过洗涤而溶解的油墨在结束洗净后还会残留在凹版表面而产生再吸附，并且难以在凹版胶版印刷后短时间内去除固化的油墨，因此油墨的去除速度变慢，且可引起生产率的降低。

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种胶版印刷用凹版洗涤液组合物，由于不含有防腐剂及氟化合物，不会损伤凹版，且不仅是残留在形成有微细图案的凹版的BM，连RGB用油墨也可快速且确实地去除。

另外，本发明的另一目的在于提供一种洗涤方法，该方法能够在胶版印刷工序中，以串联式(in-line)使用所述胶版印刷用凹版洗涤液组合物来连续进行洗涤工序。

本发明的技术手段如下。

[1]一种胶版印刷用凹版洗涤液组合物，含有有机胺化合物1～25质量％、芳香醇10～70质量％及有机溶剂20～80质量％。

[2]根据上述[1]所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述有机胺化合物为下述化学式1表示的化合物，

[化学式1]

(式中，R₁～R₃独立地可以为氢原子、取代或非取代的碳原子数1～10的烷基或羟烷基、取代或非取代的碳原子数2～10的烯基或羟烯基、羧基、取代或非取代的碳原子数5～8的环烷基或羟环烷基、苯基或苄基，所述R₁～R₃被取代时，可被如下取代基取代，即、被碳原子数1～4的烷基取代的或非取代的氨基、羧基、羟基、碳原子数1～10的烷基、或被羟基取代的或非取代的碳原子数1～10的烷氧基取代的碳原子数1～10的烷基。)

[3]根据上述[1]所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述芳香醇为下述化学式2表示的化合物，

[化学式2]

(式中，R₄为碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～5的羟烷基，R₅为氢原子、羟基或碳原子数1～5的羟烷基。)

[4]根据上述[3]所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述化学式2表示的化合物选自苄醇、苯乙醇、苯丙烯醇、苯丙醇、羟基苄醇及羟苯乙醇中的一种以上。

[5]根据上述[1]所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述有机溶剂为选自由醚类化合物及其乙酸酯衍生物、醇类化合物、吡咯烷酮类化合物、酰胺类化合物、咪唑啉酮类化合物、内酯类化合物、亚砜类化合物、磷酸酯类化合物、碳酸酯类化合物以及甲酚类化合物构成的组中的一种以上。

[6]根据上述[5]所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述有机溶剂为醚类化合物及其乙酸酯衍生物的混合溶剂。

[7]根据上述[5]所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述醚类化合物为乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、聚乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚或二丙二醇单甲醚。

[8]根据上述[1]所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，含有有机胺化合物3～15质量％、芳香醇20～50质量％及有机溶剂35～70质量％。

[9]一种洗涤方法，包括使用上述[1]～[8]任意一项所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物使残留在凹版的油墨溶解并去除的步骤。

[10]根据上述[9]所述的洗涤方法，在胶版印刷工序中以串联式连续进行。

本发明的胶版印刷用凹版洗涤液组合物由于不含有防腐剂及氟化合物，因此可不损伤形成有微细图案的凹版来溶解并快速去除印刷后残留在凹版的固化的油墨，可确保印刷图案的重现性。

另外，本发明的洗涤液组合物不仅是BM，连RGB用油墨也一起均匀且快速地同时去除，并且可防止通过洗涤去除的油墨再吸附到凹版表面而使凹版再次污染的情况。

另外，本发明的洗涤液组合物及洗涤方法可直接引入到胶版工艺中，以串联式(in-line)连续进行洗涤工序，可提高工序的成品率及生产率。

附图说明

图1为形成有微细图案的胶版印刷用凹版的光学显微镜照片。

图2(a)和图2(b)为使用本发明实施例3的洗涤液组合物洗涤20秒后的绿色试验片(图2(a))及黑色试验片(图2(b))的光学显微镜照片。

图3(a)和图3(b)为使用本发明比较例1的洗涤液组合物洗涤20秒后的绿色试验片图(3(a))及黑色试验片图(3(b))的光学显微镜照片。

具体实施方式

本发明涉及在胶版印刷后可快速去除残留在凹版的固化油墨的胶版印刷用凹版洗涤液组合物及使用该组合物的洗涤方法。

以下，详细说明本发明。

本发明的胶版印刷用凹版洗涤液组合物的特征在于，含有有机胺化合物1～25质量％、芳香醇10～70质量％及有机溶剂20～80质量％。

优选地，本发明的胶版印刷用凹版洗涤液组合物含有有机胺化合物3～15质量％、芳香醇20～50质量％及有机溶剂35～70质量％。

有机胺化合物的成分使残留在凹版的固化的油墨溶胀，顺利地分散油墨中所含的颜料，从而在洗涤后的冲洗工序中去除溶解的油墨而不会再吸附到凹版。

有机胺化合物可以举出下述化学式1表示的化合物。

[化学式1]

式中，R₁～R₃独立地可以为氢原子、取代或非取代的碳原子数1～10的烷基或羟烷基、取代或非取代的碳原子数2～10的烯基或羟烯基、羧基、取代或非取代的碳原子数5～8的环烷基或羟环烷基、苯基或苄基。另外，这些R₁～R₃被取代时，可由如下取代基取代，即、被碳原子数1～4的烷基取代的或非取代的氨基、羧基、羟基、碳原子数1～10的烷基、或被羟基取代的或非取代的碳原子数1～10的烷氧基取代的碳原子数1～10的烷基。

化学式1表示的化合物可以举出甲胺、乙胺、一异丙基胺、正丁胺、仲丁胺、异丁胺、叔丁胺、戊胺、单乙醇胺、单丙醇胺、一异丙醇胺、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、甲基(甲氧基甲基)氨基乙烷、甲基(甲氧基甲基)氨基乙醇、甲基(丁氧基甲基)氨基乙醇等伯胺化合物，二甲胺、二乙胺、二丙胺、二异丙基胺、二丁基胺、二异丁基胺、甲基乙基胺、甲基丙基胺、甲基异丙基胺、甲基丁基胺、甲基异丁基胺、二乙醇胺、2-(乙基氨基)乙醇、2-(甲基氨基)乙醇、二丁醇胺等仲胺化合物，以及三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、二甲基乙基胺、甲基二乙基胺、甲基二丙基胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、(丁氧基甲基)二乙基胺、(甲氧基甲基)二乙基胺、(甲氧基甲基)二乙醇胺及(羟乙氧基甲基)二乙基胺等叔胺化合物等，这些化合物可单独使用或混合两种以上使用。

相对胶版印刷用凹版洗涤液组合物的总量100质量％，优选含有1～25质量％的有机胺化合物，更优选为3～15质量％。当含量小于1质量％时，残留在凹版的油墨无法充分溶胀，有可能劣化油墨的去除力；而当超过25质量％时，会成为价格上升的主要原因，并且其他成分的含量相对下降，可引起固化的油墨溶胀速度的降低。

芳香醇为对溶解残留在凹版中的油墨所含的树脂非常有效的有机溶剂，在短时间内使固化的油墨溶胀且溶解，进而迅速使有机胺化合物渗透至凹版表面而提高洗涤性能。

芳香醇举出下述化学式2表示的化合物。

[化学式2]

式中，R₄为碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～5的羟烷基，R₅可为氢原子、羟基或碳原子数1～5的羟烷基。

化学式2表示的化合物可举出苄醇、苯乙醇、苯丙烯醇(肉桂醇)、苯丙醇、羟基苄醇、羟苯乙醇等，这些化合物可单独使用或混合两种以上来使用。

相对胶版印刷用凹版洗涤液组合物的总量100质量％，优选含有10～70质量％的芳香醇，更优选为20～50质量％。含量小于10质量％时，对残留在凹版的油墨中所含的树脂的溶胀及溶解力下降，有可能降低固化的油墨的洗涤性能；而当超过70质量％时，由于与水的亲和力相对低的化合物本身的特性，在冲洗工序后洗涤剂本身残留在凹版而有可能产生油墨的印刷不良。

有机溶剂含有具有如下功能的成分：将残留在凹版的油墨通过洗涤工序溶解之后，每次通过冲洗工序去除时，都可防止由与水的亲和力低的芳香醇溶解的油墨再吸附到凹版。

有机溶剂可使用质子性或非质子性极性溶剂。

质子性极性溶剂可举出乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、聚乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚等醚类化合物及其乙酸酯衍生物、以及丙醇、丁醇、异丙醇、四氢糠醇等醇类化合物等。另外，作为非质子性极性溶剂的化合物可举出甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等酰胺类化合物，N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮等吡咯烷酮类化合物，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、1，3-二丙基-2-咪唑啉酮等咪唑啉酮类化合物，γ-丁内酯等内酯类化合物、二甲基亚砜、环丁砜等亚砜类化合物，磷酸三乙酯、磷酸三丁酯等磷酸酯类化合物、碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯等碳酸酯类化合物，邻甲酚、间甲酚、对甲酚等甲酚类化合物等。这些化合物可单独使用或混合两种以上使用。这些化合物之中，若考虑对油墨的溶解力大且洗涤性能更加优异这一点，优选醚类化合物及其乙酸酯衍生物。更优选地，若考虑与水的亲和力也大且不会在冲洗工序中残留洗涤剂，所以能够进一步提高洗涤性能这一点，则混合醚类化合物及其乙酸酯衍生物来使用。此时，醚类化合物和其乙酸酯衍生物的质量比没有特别限定，可根据用途及目的效果来调节。

相对于胶版印刷用凹版洗涤液组合物的总量100质量％，优选含有20～80质量％的有机溶剂，更优选为35～70质量％。当含量小于20质量％时，对残留在凹版的油墨所含的树脂的溶解度的提高效果小；而当超过80质量％时，洗涤液中的其他成分的含量相对变少，降低溶解度及固化的油墨的溶胀速度而引起洗涤液性能的劣化。

本发明的胶版印刷用凹版洗涤液组合物尽管含有作为一般的光致抗蚀剥离液或洗涤液使用的有机胺，但不需要防腐剂且不含有氟化合物，因此溶液的稳定性优异，能够不在凹版上产生任何损伤地去除残留在凹版中的固化油墨，即不仅是BM，连RGB用油墨也一起均匀且快速地同时去除。特别是作为有机类洗涤液不仅能溶解去除印刷工序后的固化油墨，还能够直接溶解而去除在印刷工序中没有以串联式固化的残留油墨，因此可提高工序的成品率及生产率。另外，通过冲洗工序能够容易地去除在洗涤中溶解的油墨，因此可防止溶解的油墨再吸附到凹版而污染凹版的问题。由此，可确保印刷图案的重现性。

所述的本发明的胶版印刷用凹版洗涤液组合物可用一般的方法制造。

本发明提供包括使用所述胶版印刷用凹版洗涤液组合物溶解去除残留在凹版的油墨的步骤的洗涤方法。

特别是，本发明的洗涤方法的特征在于，通过使用有机类洗涤液组合物不仅可以在胶版印刷工序后，还能够在油墨固化之前的胶版印刷工序中引入洗涤工序。即，胶版印刷工序中以串联式在凹版上处理洗涤液组合物，不仅是残留在所述凹版的固化的油墨，连没有固化的残留油墨也能够均匀且快速地直接溶解而去除。由此，确保印刷图案的重现性，并缩短生产节拍时间(takt-time)而大幅提高工序的成品率及生产率。

作为使用本发明的洗涤液组合物来洗涤胶版印刷用凹版的方法，可例举将含有残留在微细图案中的油墨的凹版直接浸渍于洗涤液组合物的方法、向凹版喷射洗涤液组合物的方法、在凹版上涂布洗涤液组合物之后进行刷涂的方法等，也可以组合这些方法使用。此时，为了提高洗涤效果可使用起泡器或超声波。

另外，对洗涤液组合物的使用条件(温度、时间等)没有特别限定，可根据残留在凹版的油墨的含量及浓度等适当选择，例如可以在25～60℃下进行10秒～3分钟。

用本发明的洗涤液组合物处理凹版之后，可根据需要进一步进行用水或醇类溶剂冲洗的工序。冲洗方法没有特别限定，例如可以利用喷嘴及洗涤用刀片(knife)以一定压力喷射水的方法来进行。此时，水为去离子蒸馏水、例如为半导体工序用去离子蒸馏水，可使用电阻率值为18MΩ/cm的去离子水。

以下，为了有助于理解本发明，提供优选的实施例，但这些实施例仅仅是本发明的示例，并不限制附上的权利要求书，在本发明的范畴及技术思想的范围内可对实施例进行多种变更及修改对本领域技术人员来说是显而易见的，这样的变更及修改当然也包括在附上的权利要求书内。

[实施例]

实施例1

混合一异丙醇胺(MIPA)10质量％、苄醇(BA)40质量％及三乙二醇单甲醚(MTG)50质量％，且进行搅拌而制备出胶版印刷用凹版洗涤液组合物。

实施例2～10、比较例1～8

与所述实施例1同样地，以下述表1所示的成分及含量制备出洗涤液组合物。此时，含量表示质量％。

[表1]

[试验例]

1.洗涤能力

为了评价对用于胶版印刷的RGB用的红色油墨、绿色油墨及蓝色油墨以及BM用的黑色油墨的洗涤能力，如图1所示，在玻璃基板上形成长130μm、宽30μm、高20～30μm的滤色器的像素状的微细图案，制作出与凹版胶版印刷用凹版类似的试验评价用凹版。在制作的凹版上利用刮刀法进行涂布，以使红色油墨(PCF-R-001、DONGWOOFINE-CHEM公司制、韩国)、绿色油墨(PCF-G-001、DONGWOOFINE-CHEM公司制、韩国)、蓝色油墨(PCF-B-004、DONGWOOFINE-CHEM公司制、韩国)分别填充到微细图案内，之后，以100℃干燥3分钟制作出试验片。

将制作的试验片浸渍于常温的洗涤液组合物中一定时间(10秒、20秒)后，取出并使用去离子蒸馏水冲洗20秒。冲洗之后，用氮气完全干燥试验片。

拍摄干燥的试验片的光学显微镜照片，利用它们基于以下所示的标准评价了洗涤能力。

<评价标准>

◎：油墨完全被去除。

○：油墨优异地被去除。

△：有微量油墨残留。

×：有大量油墨残留。

[表2]

如所述表2所示，本发明的以最佳的含量含有有机胺化合物、芳香醇及有机溶剂的实施例1～10的洗涤液组合物与比较例1～8的洗涤液组合物相比较，对红色、绿色、蓝色及黑色的油墨总体表现出均匀且迅速、优异的洗涤性能。特别是，在含有20～50质量％的芳香醇时以及有机溶剂使用醚类化合物及其乙酸酯衍生物的混合溶剂时得到更好的效果。

另一方面，不含有有机胺化合物的比较例1的洗涤液组合物虽然确认了残留油墨部分溶胀及溶解，但在冲洗工序中没有从凹版去除；分别不含有芳香醇及有机溶剂的比较例2及比较例3的洗涤液组合物残留油墨的溶胀及溶解性能降低，并确认了在冲洗工序后有残留的异物。含有水的比较例4及比较例5的水系洗涤液组合物难以在短时间内去除残留油墨。另外，含过量有机胺化合物的比较例6、分别含微量芳香醇和过量芳香醇的比较例7及比较例8的洗涤液组合物中也确认了与其他比较例相同的问题。

图2中示出了使用本发明的实施例3的洗涤液组合物洗涤20秒的绿色试验片(a)及黑色试验片(b)的光学显微镜照片。由此，确认了本发明的洗涤液组合物对存在于试验片、特别是存在于微细图案内的油墨具有优异的洗涤性能。

另外，图3中示出了使用比较例1的洗涤液组合物洗涤20秒的绿色试验片(a)及黑色试验片(b)的光学显微镜照片。该情况下，可知不仅是微细图案内部、连存在于外部的油墨也没有被去除。

2.工序的成品率、生产率

以与胶版印刷工序中的串联式相等的工艺条件直接引入制备的洗涤液组合物并进行评价。此时，油墨选择适用蓝色油墨及黑色油墨并进行评价。串联式方式中，通过喷射方式以0.5MPa压力使用洗涤液组合物洗涤刚刚印刷后的凹版，将洗涤时间设定为5秒、10秒、20秒。洗涤后，通过使用去离子蒸馏水的喷射方式以相同的0.5MPa压力冲洗20秒后，使用氮气完全干燥。利用干燥的凹版连续各进行20次胶版印刷工序。

利用洗涤及干燥后的凹版进行印刷之后，将没有被判定为不良的印刷张数以工序的成品率(％)计算。

[表3]

如所述表3所示，将洗涤工序以串联式连续引入到凹版胶版印刷工序中的结果是，实施例的洗涤液组合物不仅能够适用于连续工序，洗涤后凹版中不会残留油墨，因此可确保印刷图案的重现性，可缩短生产节拍时间，提高工序的成品率及生产率。

另一方面，比较例2、3的洗涤液组合物对所有油墨的去除速度不均匀，比较例4、5则是水系洗涤液而不是有机类的，难以直接引入到串联式工序，工序的成品率差。另外，比较例7、8的洗涤液组合物也在工序的成品率及生产率方面不如实施例。

Claims

1.一种胶版印刷用凹版洗涤液组合物，含有有机胺化合物3～15质量％、芳香醇20～50质量％及有机溶剂35～70质量％，所述芳香醇为下述化学式2表示的化合物，

式中，R₄为碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～5的羟烷基，R₅为氢原子、羟基或碳原子数1～5的羟烷基，

其中，所述有机溶剂选自醚类化合物及其乙酸酯衍生物中的一种以上。

2.根据权利要求1所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述有机胺化合物为下述化学式1表示的化合物，

式中，R₁～R₃独立地为氢原子、取代或非取代的碳原子数1～10的烷基或羟烷基、取代或非取代的碳原子数2～10的烯基或羟烯基、羧基、取代或非取代的碳原子数5～8的环烷基或羟环烷基、苯基或苄基，所述R₁～R₃被取代时，可被如下取代基取代，即，被碳原子数1～4的烷基取代的或非取代的氨基、羧基、羟基、碳原子数1～10的烷基、或被羟基取代的或非取代的碳原子数1～10的烷氧基取代的碳原子数1～10的烷基。

3.根据权利要求1所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述化学式2表示的化合物选自苄醇、苯乙醇、苯丙烯醇、苯丙醇、羟基苄醇及羟苯乙醇中的一种以上。

4.根据权利要求1所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述有机溶剂为醚类化合物及其乙酸酯衍生物的混合溶剂。

5.根据权利要求1所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物，其中，所述醚类化合物为乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、聚乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚或二丙二醇单甲醚。

6.一种洗涤方法，包括使用权利要求1～5任意一项所述的胶版印刷用凹版洗涤液组合物使残留在凹版的油墨溶解并去除的步骤。

7.根据权利要求6所述的洗涤方法，在胶版印刷工序中以串联式连续进行。