JP2010143982A - 光硬化性インクジェット用インク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定の単官能重合性モノマー、多官能重合性モノマー、および光重合開始剤を含有する光硬化性インクジェット用インクであって、365nmの波長をもつ紫外線を1000mJ/cm2照射して硬化させた該インクの硬化物の、熱重量分析による5%重量減少温度が200℃以上である光硬化性インクジェット用インクにより上記課題を解決する。
【選択図】なし
Description
(式中、R1は炭素数2〜18のアルキレン基、炭素数6〜18のアリーレン基または炭素数7〜18のアラルキレン基を示す。)
(式(1−a)中、m1〜m3は独立に0〜6の整数であり、n1およびn2は独立に0または1であり、環Aおよび環Bは独立して1,4−フェニレンまたは1,3−フェニレンであり、n1=n2=0のとき、m1+m2+m3は2〜18の整数であり、n1およびn2のどちらかが1であり他方が0のとき、m1+m2+m3は0〜12の整数であり、n1=n2=1のとき、m1+m2+m3は0〜6の整数である。)
(式(2)、(4)、(5)及び(6)中、nは0〜10の整数である。)
(式(7)中、R2は炭素数6〜100のテトラカルボン酸二無水物残基であり、R3は炭素数1〜40の有機基である。)
(式(8)、(9)、(10)及び(11)中、R2は炭素数6〜100のテトラカルボン酸二無水物残基であり、式(8)中、R4は水素又は炭素数1〜3のアルキルであり、R5は炭素数1〜3のアルキレンであり、式(9)、(10)及び(11)中、R6は炭素数1〜30の直鎖状又は分枝状の有機鎖であり環構造又は酸素を含んでいてもよい。式(12)中、R2は炭素数6〜100のテトラカルボン酸二無水物残基であり、R7は炭素数1〜30の直鎖状又は分枝状の有機鎖であり環構造又は酸素を含んでいてもよく、R8は水素又はメチルである。)
(式(13)中、R9〜R11は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアミノ、または置換されていてもよいフェニルである。)
(式(14)中、R12、R13は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜5のアルキル、アクリロイル、メタクリロイル、または置換されていてもよいフェニルである。)
本発明のインクジェット用インクは、少なくとも単官能重合性モノマー(A)または多官能重合性モノマー(B)、及び光重合開始剤(C)を含むインクジェット用インクである。本発明のインクジェット用インクは、無色であっても有色であってもよい。
本発明のインクジェット用インクは、単官能重合性モノマー(A)または多官能重合性モノマー(B)、及び光重合開始剤(C)を含めば特に限定されないが、必要に応じて、さらに架橋性化合物(D)を含んでもよい。有色のインクが求められる時は、さらに着色剤(E)を含有する。
単官能重合性モノマー(A)は、ラジカル重合性を1つ有している化合物であれば特に限定されないが、環状構造を有する単官能性重合性モノマーであると多官能重合性モノマー(B)との相溶性にすぐれ、かつ、インクジェット用インクとして必要な特性であるジェッティング性が良好であるので特に好ましい。
多官能重合性モノマー(B)は、ラジカル重合性を2つ以上有している化合物であれば特に限定されない。
光重合開始剤(C)は、光の照射によりラジカルを発生する性質を有する限り特に限定されない。
(式(15)中、R14はそれぞれ独立して炭素数1〜13のアルキルであり、X1はそれぞれ独立して−O−、−O−O−、又はNH−である。)
(式(16)中、R15はそれぞれ独立して水素又は炭素数1〜5のアルキルであり、R16は炭素数1〜15のアルキルである。)
光硬化性インクジェット用インクは、上述した単官能重合性モノマー(A)、多官能重合性モノマー(B)、および光重合開始剤(C)を含有する。
架橋性化合物(D)は、架橋性を有する限り特に限定されない。好ましい架橋性化合物(D)としては、式(1)で表されるビスアリルナジイミド化合物(D1)、オキシラン又はオキセタンを2つ以上有する化合物(D2)、式(7)で表される化合物(D3)、式(13)で表される化合物あるいはその縮合物である化合物(D4)などが挙げられる。架橋性化合物(D)は、1種の化合物であっても、2種以上の異なる化合物の混合物であってもよい。好ましい混合物の例としては、式(3)で表される化合物(D2)および式(8)で表される化合物(D3)の混合物が挙げられる。
本発明の光硬化性インクジェット用インクは、式(1)で表されるビスアリルナジイミド化合物(D1)を含有することにより、形成される硬化膜の耐熱性と絶縁性を高めることができる。好ましいR1は式(1−a)で表される。このビスアリルナジイミドの具体例としては、「BANI−M」又は「BANI−X」(それぞれ商品名:丸善石油化学(株)製)として市販されている。ここで、BANI−Mは式(1−a)においてn1=n2=1、m1=m3=0、m2=1であり、環Aおよび環Bが1,4−フェニレンである化合物であり、BANI−Xは式(1−a)においてn1=0、m1=0、n2=1、m2=m3=1であり、環Bが1,3−フェニレンである化合物である。
(式(1−a)中、m1〜m3は独立に0〜6の整数であり、n1およびn2は独立に0または1であり、環Aおよび環Bは独立して1,4−フェニレンまたは1,3−フェニレンであり、n1=n2=0のとき、m1+m2+m3は2〜18の整数であり、n1およびn2のどちらかが1であり他方が0のとき、m1+m2+m3は0〜12の整数であり、n1=n2=1のとき、m1+m2+m3は0〜6の整数である。)
オキシラン又はオキセタンを2つ以上有する化合物(D2)としては、オキシランやオキセタンを2つ以上有すれば特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂を選択すると、例えば耐薬品性の高い硬化膜を得ることができる。
本発明の光硬化性インクジェット用インクは、式(7)で表される化合物(D3)を含有することにより、形成される硬化膜の耐熱性と絶縁性を高めることができる。インクジェット用インク中の化合物(D3)の濃度は、溶媒を除く全重量に対して、5〜70重量%が好ましく、5〜50重量%がさらに好ましく、5〜30重量%が特に好ましい。化合物(D3)の濃度をこれらの範囲にすると、耐熱性及び絶縁性が高く、また他の特性とのバランスが取れた硬化膜を形成することができる。
式(7)中、R2は炭素数6〜100の酸無水物残基であり、好ましくは炭素数6〜60の酸無水物残基であり、より好ましくは炭素数6〜40の酸無水物残基であり、さらに好ましくは炭素数6〜20の酸無水物残基である。また、酸無水物残基としては、テトラカルボン酸二無水物残基であることが好ましい。
上述した、式(7)におけるR3としての「有機基」は、「オキセタン」、「オキシラン」又は「シクロヘキセン」を有していてもよい。「シクロヘキセン」としては、以下の構造を含む。
式(8)中のR4は、水素又は炭素数1〜3のアルキルであり、例えばメチル、エチル、プロピルなどがあげられる。また、R5は炭素数1〜3のアルキレンであり、例えばメチレン、エチレン、プロピレンなどがあげられる。また、式(9)、(10)及び(11)中のR6は、炭素数1〜30の直鎖状又は分枝状の有機鎖であり、この「有機鎖」としては、1価の基として説明した上記「有機基」の説明を援用して、さらに価数を1つ増やした基(2価の基)として説明することができる。この「有機鎖」は、環構造又は酸素を含んでいてもよく、環構造としては、フェニル、シクロヘキシル、ナフチル、シクロヘキセニル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニルなどが挙げられる。好ましいR6としてはメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、エチレンオキシメチレン、シクロヘキシレン、フェニレン等が挙げられる。
上述した、式(7)におけるR3としての「有機基」は、「二重結合」、特に「ラジカル重合性二重結合」を有していてもよく、そのような化合物(D3)としては、例えば、上記式(12)で表される化合物が挙げられる。「ラジカル重合性二重結合」とは、光が当たることで発生したフリーラジカルにより重合を開始する二重結合である。
式(12)中のR7は、炭素数1〜30の直鎖状又は分枝状の有機鎖であり、この「有機鎖」としては、1価の基として説明した上記「有機基」の説明を援用して、さらに価数を1つ増やした基(2価の基)として説明することができる。この「有機鎖」は、環構造又は酸素を含んでいてもよく、環構造としては、フェニル、シクロヘキシル、ナフチル、シクロヘキセニル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニルなどが挙げられる。好ましいR7としてはメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、シクロヘキシレン、フェニレン、1、4−シクロヘキサンジメチレン等が挙げられる。また、式(12)中のR8は、水素又はメチルである。
式(7)で表される化合物(D3)は、例えば、ヒドロキシルを有するオキセタン化合物(a1-1)、ヒドロキシルを有するオキシラン化合物(a1-2)、ヒドロキシルを有するシクロヘキセン化合物(a1-3)、又はヒドロキシル及び二重結合を有する化合物(a1-4)と、テトラカルボン酸二無水物(a2)とを反応させて製造することができる。
テトラカルボン酸二無水物を1モルに対して、前者の4つの化合物(a1-1)〜(a1-4)の合計を1.9〜2.1モル用いることが好ましく、前者の4つの化合物の合計を1.95〜2.05モル用いることがさらに好ましく、前者の4つの化合物の合計を2モル用いることが特に好ましい。なお、式(7)で表される化合物(D3)の2つのR3は、それぞれ異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。
テトラカルボン酸二無水物(a2)を1モルに対して、前者の化合物(a1-4)の合計を1.9〜2.1モル用いることが好ましく、前者の化合物の合計を1.95〜2.05モル用いることがさらに好ましく、前者の化合物の合計を2モル用いることが特に好ましい。
ヒドロキシル基を有するオキセタン化合物(a1-1)としては、例えば、2−ヒドロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−オキセタンメタノール及び3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンなどが挙げられる。
たとえば、化合物(D3)を合成するために用いられる溶媒は、当該化合物(D3)が合成できれば特に限定されるものではないが、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエ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アセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド及びN,N−ジメチルアセトアミドを挙げることができる。これらの中でも、N−メチル−2−ピロリドンは、化合物(D3)の溶解性が高いので好ましい。これらの反応溶媒は単独でも、2種以上の混合溶媒としても使用できる。また、上記反応溶媒以外に他の溶媒を混合して用いることもできる。
また、反応原料の反応系への添加順序に特に限定されない。すなわち、化合物(a1-1)〜(a1-4)とテトラカルボン酸二無水物(a2)とを同時に反応溶媒に加える、テトラカルボン酸二無水物(a2)を反応溶媒中に溶解させた後に化合物(a1-1)〜(a1-4)を添加する、化合物(a1-1)〜(a1-4)を反応溶媒中に溶解させた後にテトラカルボン酸二無水物(a2)を添加する、等いずれの方法も用いることができる。
本発明の光硬化性インクジェット用インクは、上記式(13)で表される化合物あるいはその縮合物である架橋性化合物(D4)を含有することにより、形成される硬化膜の耐薬品性を高めることができる。ここで、R9〜R11の少なくとも2つは重合性を有する基である。上記式(13)で表される化合物またはその縮合物である化合物(D4)は、1種の化合物であっても、2種以上の化合物の混合物であってもよい。上記式(13)で表される化合物の縮合物とは、例えば、R9〜R11の少なくとも1つが、例として上記式(14)で表されるような縮合性官能基(式(14)ではアルコキシ)を有していて、該官能基が縮合反応してできた縮合物である。したがって、R9〜R11のいずれもが縮合性官能基を有さない場合には、「縮合物」との選択肢は除かれる。
着色剤(E)は、顔料であっても染料であってもよい。インク原料の相溶性の点からは染料が好ましいが、インクから形成される硬化膜の耐熱性を考慮すると、着色剤は顔料であることが好ましい。顔料である場合、インク全重量に対して、着色剤を1〜50重量%程度用いると、光硬化性インクジェット用インクから形成される硬化膜の状態を検査する際に、基板との識別を容易にすることができる。
光硬化性インクジェット用インクは、インクの吐出特性、保存安定性や、得られる硬化膜の耐久性等を向上させるために、溶媒、重合禁止剤、アルカリ可溶性ポリマー、界面活性剤、帯電防止剤、カップリング剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、水溶性ポリマーなどの添加剤を含むことができる。これらの成分は1種の化合物であっても、2種以上の異なる化合物の混合物であってもよい。
なお、光硬化性インクジェット用インク中の水分量は特に限定されないが、10,000ppm以下が好ましく、5,000ppm以下がさらに好ましい。これらの水分量であると、光硬化性インクジェット用インクの粘度変化が少なく保存安定性に優れるので好ましい。
光硬化性インクジェット用インクは、インクの吐出特性を向上させるために溶媒を含んでもよい。光硬化性インクジェット用インクに含まれる溶媒としては沸点が100℃以上の溶媒が好ましい。溶媒は1種の化合物であっても、2種以上の異なる化合物の混合物であってもよい。
表面張力を20〜45mN/mの範囲に調整するには、溶媒選定が重要である。表面張力が20〜45mN/mの範囲にある1種の溶媒を用いてもよいが、表面張力の大きな溶媒(例えば、γ−ブチロラクトン:43mN/m)及び表面張力の小さな溶媒(例えば、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル:24mN/m、あるいはエチレングリコールモノブチルエーテル:32mN/m)を混合して用いると溶媒組成で表面張力を微調整できるので好ましい。
光硬化性インクジェット用インクにおいて、保存安定性を向上させるために重合禁止剤を含んでもよい。重合禁止剤は1種の化合物であっても、2種以上の異なる化合物の混合物であってもよい。
光硬化性インクジェット用インクは、アルカリ可溶性ポリマーを含んでもよい。
アルカリ可溶性ポリマーを含む光硬化性インクジェット用インクは、例えば、パターニングをインクジェットで行い、パターン以外の部分をエッチング等で処理した後に、パターンをアルカリで剥離する使用方法(エッチングレジスト)として使用することができる。
光硬化性インクジェット用インクの塗布性の向上を望むときには、かかる目的に沿った界面活性剤を添加できる。界面活性剤の具体例としては、商品名「Byk−300」、「Byk−306」、「Byk−335」、「Byk−310」、「Byk−341」、「Byk−344」、「Byk−370」(ビック・ケミー(株)製)等のシリコン系界面活性剤;商品名「Byk−354」、「ByK−358」、「Byk−361」(ビック・ケミー(株)製)等のアクリル系界面活性剤、商品名「DFX−18」、「フタージェント250」、「フタージェント251」(ネオス(株)製)等のフッ素系界面活性剤を挙げることができる。これらの界面活性剤は、1種のみを用いてもよく、また、2種以上を混合して用いてもよい。
界面活性剤は、下地基板への濡れ性、レベリング性、又は塗布性を向上させるために使用するものであり、光硬化性インクジェット用インク100重量部に対し0.01〜1重量部添加して用いられることが好ましい。
帯電防止剤は、特に限定されるものではなく、公知の帯電防止剤を用いることができる。具体的には、酸化錫、酸化錫・酸化アンチモン複合酸化物、酸化錫・酸化インジウム複合酸化物などの金属酸化物や四級アンモニウム塩などが挙げられる。これらの帯電防止剤は、1種のみを用いてもよく、また、2種以上を混合して用いてもよい。
帯電防止剤は、帯電を防止するために使用するものであり、光硬化性インクジェット用インク100重量部に対し0.01〜1重量部添加して用いられることが好ましい。
カップリング剤は、特に限定されるものではなく、公知のカップリング剤を用いることができる。添加されるカップリング剤はシランカップリング剤が好ましく、具体的には、トリアルコキシシラン化合物又はジアルコキシシラン化合物などを挙げることができる。好ましくは、例えば、γ−ビニルプロピルトリメトキシシラン、γ−ビニルプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−アミノエチル−γ−イミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−アミノエチル−γ−アミノプロピルトジエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシランが例示できる。これらの中でも、γ−ビニルプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらのカップリング剤は、1種のみを用いてもよく、また、2種以上を混合して用いてもよい。
カップリング剤は、光硬化性インクジェット用インク100重量部に対し0.01〜3重量部添加して用いられることが好ましい。
光硬化性インクジェット用インクは、必要な成分を混合して得られた溶液を、ろ過することにより調整するのが好ましい。ろ過には、例えばフッ素樹脂製のメンブレンフィルターなどが用いられる。
光硬化性インクジェット用インクの粘度は特に限定されないが、25℃における粘度が3〜300mPa・sであると、インクジェット塗布方法によるジェッティング精度が向上する点で好ましい。より好ましくは5〜200mPa・s、さらに好ましくは10〜150mPa・sである。
25℃における粘度が30mPa・sを超える場合は、インクジェットヘッドを加熱して吐出時の粘度を下げると、より安定した吐出が可能になる。インクジェットヘッドを加熱してジェッティングを行う場合は、加熱温度(好ましくは40〜120℃)におけるインクジェット用インクの粘度は3〜30mPa・sが好ましく、5〜25mPa・sであればさらに好ましく、10〜20mPa・sが特に好ましい。
なお、インクジェットヘッドを加熱せずに安定して吐出する場合は、25℃における粘度を30mPa・s以下にしなければならないが、インク調製時に用いる単官能重合性モノマー(A)と多官能重合性モノマー(B)の種類と重量比を調整することにより、インクの粘度を30mPa・s以下に調製することができる。また、上述したように、安定した吐出のために特に好ましい粘度は10〜20mPa・sであり、気温の変動に関わらずこの粘度を実現するために、たとえ30mPa・s以下に粘度が調製されたインクであっても、ヘッドを一定温度に加熱する場合がある。
ここで、インクジェット用インクの粘度は、E型粘度計(東機産業(株)製 TV−22)を用いて計測されたものである。
光硬化性インクジェット用インクは、−20〜20℃で保存すると粘度変化が小さく、保存安定性が良好である。
光硬化性インクジェット用インクは、公知のインクジェット方法で塗布する工程を有するインクジェット塗布方法に用いることができる。インクジェット塗布方法としては、例えば、インクに力学的エネルギーを作用させてインクを塗布させる方法、及び、インクに熱エネルギーを作用させてインクを塗布させる塗布方法がある。インクジェット塗布方法を用いることにより、光硬化性インクジェット用インクを予め定められたパターン状に塗布することができる。これによって、必要な箇所だけにインクを塗布でき、コストの削減となる。
塗布ヘッドとしては、例えば、金属及び/又は金属酸化物を含有する発熱部接液面を有するものである。前記金属及び/又は金属酸化物の具体例は、例えば、Ta、Zr、Ti、Ni、Al等の金属、及び、これらの金属の酸化物が挙げられる。
光硬化性インクジェット用インクの場合、硬化膜は、インクジェット印刷等、公知の方法を用いて基板の表面にインクを塗布した後に、該インクに紫外線や可視光線等の光を照射して得られる。光が照射された部分のインクは、例えばアクリルモノマーの重合により三次元化架橋体となって硬化し、インクの広がりを効果的に抑えられる。したがって、本発明の光硬化性インクジェット用インクを用いると、高精細なパターンの描画が可能になる。光硬化性インクジェット用インクの組成に依存するが、照射する光として紫外線を用いた場合には、照射する紫外線の量は、ウシオ電機(株)製の受光器UVD−365PDを取り付けた積算光量計UIT−201で測定して、10〜1,000mJ/cm2程度が好ましい。
単官能重合性モノマー(A)
a1:テトラヒドロフルフリルメタアクリレート
a2:シクロヘキシルメタアクリレート
a3:イソボルニルメタアクリレート
a4:4−ヒドロキシブチルアクリレート
a5:ジジクロペンタニルメタアクリレート
多官能重合性モノマー(B)
b1:ビスフェノールFエチレンオキシド変性ジアクリレート
b2:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート
b3:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、
b4:イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレート
b5:ε−カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート
光硬化性インクジェット用インクは、表1に示す配合割合で各配合成分を混合溶解させて調整するが、各成分が溶解したか否かを、目視によって確認する。確認結果を以下に従って表2に示す。
○:調製後、24時間経過した時点で、透明かつ未溶解分が確認されないこと。
×:調製後、24時間経過した時点でも、溶解していないこと。
JIS K−7117−2に準拠して各光硬化性インクジェット用インクの粘度を測定した。なお、測定温度は25℃である。
(露光による硬化状況)
光硬化させて得た各光硬化性インクジェット用インクの硬化膜を指で触れ、硬化状況を確認する。確認結果を以下に従って、表2に示す。
○:膜が変形せず、べたつきもないこと。
△:膜は変形しないが、べたつきがあること。
×:膜が変形すること。
JIS−K−7120に準拠して、熱重量分析装置を用い、各光硬化性インクジェット用インクの硬化膜を昇温加熱した際の5%重量減少時の温度を測定した。なお、30℃から昇温開始し、10℃/分の昇温速度で350℃まで昇温加熱した。
硬化膜のめっき液に対する耐性を評価するために、後述する手順により作製した試験基板を30℃のパラジウム水溶液(商品名:KAT−450、Pd濃度12mg/L、上村工業(株)製)に1分浸漬して水洗した後に、80℃の無電解ニッケルめっき液(商品名:ニムデンNPR−4、Ni濃度4.5g/L、上村工業(株)製)中に30分浸漬させて水洗を行い、続いて80℃の無電解金めっき液(商品名:ゴブライトTAM−55、Au濃度1g/L、上村工業(株)製)中に10分浸漬させて水洗することでめっき皮膜を形成した。この工程中においてめっき液の硬化膜内部への浸入や硬化膜の剥離が生じなかった場合を「○」、めっき液の硬化膜内部への浸入や硬化膜の剥離が生じた場合を「×」とした。
硬化膜のはんだ耐熱性を評価するために、後述する手順により作製した試験基板の硬化膜表面にロジン系フラックス(商品名:NS−829、(株)日本スペリア社製)を塗布して、260℃のはんだ浴中に30秒浸漬させ、剥離や膨れが生じたか否かを調べた。剥離と膨れが全く生じなかった場合を「○」、剥離又は膨れが僅かでも生じた場合を「×」とした。
各実施例及び比較例において、表1に示す配合割合(重量部)で各配合成分を混合溶解した後、フッ素樹脂製のメンブレンフィルター(0.5μm)でろ過し、光硬化性インクジェット用インクを調製した。
印刷装置:DMP−2831(商品名;FUJIFILM Dimatix社製)
諸設定値:ヘッド温度(30℃、ただし比較例5のみ50℃)、ピエゾ電圧(19V)、駆動周波数(5kHz)
露光装置:TME−400PRC(商品名;(株)トプコン製)
諸設定値:露光紫外線波長(365nm)、露光量(500mJ/cm2)
各実施例及び比較例において、表3に示す配合割合(重量部)で各配合成分を混合溶解した後、フッ素樹脂製のメンブレンフィルター(5.0μm)でろ過し、光硬化性インクジェット用インクを調製した。尚、表3に示されるBANI−MとBANI−Xは化合物(D1)に、VG3101Lは化合物(D2)に該当する。
印刷装置:DMP−2831(商品名;FUJIFILM Dimatix社製)
諸設定値:ヘッド温度(70℃、ただし比較例6のみ50℃)、ピエゾ電圧(19V)、駆動周波数(5kHz)
露光装置:TME−400PRC(商品名;(株)トプコン製)
諸設定値:露光紫外線波長(365nm)、露光量(40mJ/cm2)
(熱硬化の条件):
オーブン内にて230℃×30分加熱
3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(以下、「OXT−101」という)15.49g、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(以下、「ODPA」という)20.68g、及びジエチレングリコールメチルエチルエーテル(以下、「EDM」という)54.26gを115℃で4.5時間加熱攪拌し、化合物(D3)である化合物(d3−1)を含む合成液1を得た。合成液1の25℃での粘度は14mPa・sであった。
各実施例及び比較例において、表5に示す配合割合(重量部)で各配合成分を混合溶解した後、フッ素樹脂製のメンブレンフィルター(0.5μm)でろ過し、光硬化性インクジェット用インクを調製した。
印刷装置:DMP−2831(商品名;FUJIFILM Dimatix社製)
諸設定値:ヘッド温度(30℃、ただし実施例9のみ40℃)、ピエゾ電圧(19V)、駆動周波数(5kHz)
ホットプレート上にて80℃×3分加熱
(光硬化の条件):
露光装置:TME−400PRC(商品名;(株)トプコン製)
諸設定値:露光紫外線波長(365nm)、露光量(100mJ/cm2)
(熱硬化の条件):
オーブン内にて230℃×30分加熱
各実施例及び比較例において、表7に示す配合割合(重量部)で各配合成分を混合溶解した後、フッ素樹脂製のメンブレンフィルター(5.0μm)でろ過し、光硬化性インクジェット用インクを調製した。表7中のMW−30Mは、式(13)で表される化合物あるいはその縮合物である化合物(D4)である。
印刷装置:DMP−2831(商品名;FUJIFILM Dimatix社製)
諸設定値:ヘッド温度(70℃)、ピエゾ電圧(19V)、駆動周波数(5kHz)
硬化膜の膜厚:30μm
露光装置:TME−400PRC(商品名;(株)トプコン製)
諸設定値:露光紫外線波長(365nm)、露光量(40mJ/cm2)
(熱硬化の条件):
オーブン内にて190℃×30分加熱
Claims (27)
- 単官能重合性モノマー(A)、多官能重合性モノマー(B)、および光重合開始剤(C)を含有する光硬化性インクジェット用インクであって、波長365nmの紫外線を1000mJ/cm2照射して硬化させた該インクの硬化物の、熱重量分析による5%重量減少温度が200℃以上である光硬化性インクジェット用インク。
- 単官能重合性モノマー(A)が、環状構造を有していることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- 単官能重合性モノマー(A)が、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1つ以上である請求項1または2に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- 多官能重合性モノマー(B)が、ビスフェノールFエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ε―カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールトリ/テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1つ以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- 多官能重合性モノマー(B)が、ビスフェノールFエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、及びε―カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレートからなる群から選ばれる1以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- 光重合開始剤(C)が、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、ビス(2,4,6,−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、及び2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- さらに、架橋性化合物(D)を含有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- 架橋性化合物(D)が、オキシラン又はオキセタンを2つ以上有する化合物(D2)である、請求項7に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- 式(7)において、R3がオキセタン、オキシラン、シクロヘキセン又は二重結合を有している、請求項12に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- 化合物(D3)が、下記式(8)、(9)、(10)、(11)又は(12)で表される化合物である、請求項13に記載のインクジェット用インク。
(式(8)、(9)、(10)及び(11)中、R2は炭素数6〜100のテトラカルボン酸二無水物残基であり、式(8)中、R4は水素又は炭素数1〜3のアルキルであり、R5は炭素数1〜3のアルキレンであり、式(9)、(10)及び(11)中、R6は炭素数1〜30の直鎖状又は分枝状の有機鎖であり環構造又は酸素を含んでいてもよい。式(12)中、R2は炭素数6〜100のテトラカルボン酸二無水物残基であり、R7は炭素数1〜30の直鎖状又は分枝状の有機鎖であり環構造又は酸素を含んでいてもよく、R8は水素又はメチルである。) - R9〜R11の全てが上記一般式(14)で表される基であり、かつR12、R13は、それぞれ独立して、水素、またはメチルである、請求項17に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- R12、R13がともにメチルである、請求項18に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- 架橋性化合物(D)が、請求項11に記載の式(3)で表される化合物(D2)から選ばれた少なくとも1つおよび請求項14に記載の式(8)で表される化合物(D3)から選ばれた少なくとも1つである、請求項7に記載の光硬化性インクジェット用インク。
- さらに着色剤(E)を含有している、請求項1〜20のいずれか1項に記載のインクジェット用インク。
- 着色剤(E)が顔料である、請求項21に記載のインクジェット用インク。
- 着色剤(E)がカーボンブラックである、請求項21に記載のインクジェット用インク。
- 請求項1〜23のいずれか1項に記載のインクジェット用インクから形成された硬化膜。
- 請求項24に記載の硬化膜が形成された電子回路基板。
- 請求項25に記載の電子回路基板を有する、電子部品。
- 請求項26に記載の電子部品を有する、表示素子。
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