CN117836377A - 红外线固化型油墨组合物、红外线固化物、红外线固化物的制造方法 - Google Patents

红外线固化型油墨组合物、红外线固化物、红外线固化物的制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种红外线固化型油墨组合物,其包含红外线吸收粒子和热固性树脂,上述红外线吸收粒子含有通式MxWyOz所示的复合钨氧化物的粒子,M元素为选自H、He、碱金属、碱土金属、稀土元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、I中的1种以上的元素,W为钨,O为氧,0.001≤x/y≤1,3.0<z/y。

Description

红外线固化型油墨组合物、红外线固化物、红外线固化物的制 造方法
技术领域
本发明涉及红外线固化型油墨组合物、红外线固化物、红外线固化物的制造方法。
背景技术
近年来,利用紫外线的光以使其固化的紫外线固化型涂料不加热就能够印刷,因此作为CO2减少效果优异的环境对应型涂料而广泛已知(专利文献1)。
然而,作为紫外线固化型的油墨、涂料,在使用通过紫外线照射以进行自由基聚合的组合物的情况下,如果存在氧,则阻碍聚合(固化)。此外,在使用通过紫外线的照射以进行阳离子聚合的组合物的情况下,存在该聚合中产生强酸这样的问题。进一步,为了提高将紫外线固化型的油墨、涂料进行涂布等而形成的印刷面、涂布面的耐光性,一般而言,使用紫外线吸收剂,但是存在紫外线固化型的油墨、涂料使用紫外线吸收剂的情况下,阻碍由于紫外线照射引起的固化这样的问题。
为了解决这些问题,专利文献2、3中提出了不是紫外线,而是通过红外线的照射进行固化的红外线固化型组合物。
专利文献2中公开了使用菁系色素等有机物的红外线吸收剂的技术,专利文献3中公开了使用膦酸铜盐作为红外线吸收剂的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-140516号公报
专利文献2:日本特开2008-214576号公报
专利文献3:日本特开2015-131928号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,专利文献2、3所公开的红外线固化型组合物都存在红外线吸收特性不充分这样的问题,要求红外线吸收特性优异的红外线固化型组合物。
此外,红外线固化型组合物为了应用于各种用途,要求长期保存性优异。
本发明的一侧面的目的在于提供红外线吸收特性和长期保存性优异的红外线固化型油墨组合物。
用于解决课题的方法
本发明的一侧面提供一种红外线固化型油墨组合物,其包含红外线吸收粒子和热固性树脂,
上述红外线吸收粒子含有通式MxWyOz(M元素为选自H、He、碱金属、碱土金属、稀土元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、I中的1种以上的元素,W为钨,O为氧,0.001≤x/y≤1,3.0<z/y)所示的复合钨氧化物的粒子。
发明的效果
本发明的一侧面中,能够提供红外线吸收特性和长期保存性优异的红外线固化型油墨组合物。
附图说明
图1为使直流等离子体与高频等离子体重叠的混合等离子体反应装置的说明图。
图2为高频等离子体反应装置的说明图。
图3为示意性显示本实施方式涉及的红外线固化型油墨组合物的图。
具体实施方式
以下,说明本具体实施方式,本发明不限制于下述实施方式,能够不脱离本发明的范围,对于下述实施方式施加各种变形和置换。
本实施方式的红外线固化型油墨组合物(以下,也记载为“油墨组合物”)能够包含红外线吸收粒子和热固性树脂。另外,本实施方式的红外线固化型油墨组合物能够仅仅由红外线吸收粒子和热固性树脂构成,在该情况下,不排除含有不可避免的杂质。
而且,红外线吸收粒子能够含有通式MxWyOz(M元素为选自H、He、碱金属、碱土金属、稀土元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、I中的1种以上的元素,W为钨,O为氧,0.001≤x/y≤1,3.0<z/y)所示的复合钨氧化物的粒子。
本发明的发明人对于红外线吸收特性和长期保存性优异的红外线固化型油墨组合物进行研究。其结果发现作为红外线吸收粒子含有具有预定的组成的复合钨氧化物的粒子的红外线固化型油墨组合物中,该复合钨氧化物的红外线吸收特性优异,因此红外线吸收特性优异,完成本发明。根据涉及的红外线固化型油墨组合物,红外线吸收粒子通过吸收红外线,特别是近红外线,从而利用产生的热,能够效率良好地使热固性树脂固化。
此外,根据含有具有预定的组成的复合钨氧化物的粒子的红外线固化型油墨组合物,涉及的红外线吸收粒子的透明性、长期保存性优异。
对于本实施方式的红外线固化型油墨组合物进行说明之前,对于能够适合用于本实施方式的红外线固化型油墨组合物的红外线吸收粒子和红外线吸收粒子的制造方法进行说明。
[红外线吸收粒子]
(1)组成、晶体结构
作为应用于本实施方式的油墨组合物的红外线吸收粒子,本发明的发明人以复合钨氧化物的粒子为首,进行炭黑粉、锡添加氧化铟(ITO)粉的研究。
然而,使用炭黑粉,则炭黑粉为黑色,因此存在油墨组合物的透明性降低,进一步颜色的选择的自由度降低这样的问题。
另一方面,ITO粉没有大量地添加,则不能发挥油墨组合物的固化性。而且,如果大量添加,则存在此次由于大量添加的ITO粉,从而对于油墨组合物的透明性、色调产生影响这样的问题。
因此,本实施方式的红外线固化型油墨组合物中,作为红外线吸收粒子,能够含有通式MxWyOz所表述的复合钨氧化物的粒子。
另外,上述通式中的M元素为选自H、He、碱金属、碱土金属、稀土元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、I中的1种以上的元素。W为钨,O为氧。x、y、z能够满足0.001≤x/y≤1,3.0<z/y。
一般而言,已知包含自由电子的材料对于作为太阳光线的区域周边的波长200nm~2600nm的电磁波显示由等离子体振动带来的反射吸收应答。而且,已知如果使该包含自由电子的材料的粉末成为比光的波长小的粒子,则可见光区域(波长380nm以上780nm以下)的几何学散射得以降低,获得可见光区域的透明性。另外,在本说明书中“透明性”以对于可见光区域的光,散射少,透过性高这样的含义使用。
已知通式WO3-a所示的钨氧化物、三氧化钨中添加了Na等阳性元素的所谓钨青铜为导电性材料,为包含自由电子的材料。而且,这些材料通过单晶等的分析,暗示对于近红外线区域的光的自由电子的应答。
一般而言,三氧化钨(WO3)中,不存在有效的自由电子,因此红外线区域的吸收反射特性少,作为红外线吸收材料不是有效的。这里,已知通过使三氧化钨的氧相对于钨的比率低于3,从而在该钨氧化物中生成自由电子。
此外,一直以来进行对于该钨氧化物添加M元素,制成复合钨氧化物。这是因为通过该构成,在复合钨氧化物中生成自由电子,在近红外线区域表现自由电子来源的吸收特性,作为波长1000nm附近的红外线吸收材料是有效的。
本发明的发明人等为了制成长期保存性优异的红外线吸收粒子,对于钨氧化物、复合钨氧化物进一步进行研究。其结果发现,在含有通式MxWyOz所表述的复合钨氧化物的粒子的红外线吸收粒子中,关于上述通式中的y、z,设为3.0<z/y,从而能够兼具红外线吸收特性和长期保存性。另外,在本说明书中长期保存性是指对于红外线吸收粒子等而言,即使在长期,例如3个月室温环境下放置的情况下,也优异的红外线吸收特性,例如油墨组合物的情况下,也吸收红外线,能够供给使热固性树脂固化的热量。
本实施方式的油墨组合物所使用的红外线吸收粒子如上述那样,能够含有通式MxWyOz所表述的复合钨氧化物的粒子。上述红外线吸收粒子也能够由上述通式所表述的复合钨氧化物的粒子构成。然而,即使在该情况下,不排除含有制造工序等中混入的不可避免的成分。
这里,上述通式中的M元素从提高稳定性的观点考虑,既述那样,优选为选自H、He、碱金属、碱土金属、稀土元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、I中的1种以上的元素。从特别提高作为红外线吸收粒子的光学特性、长期保存性的观点考虑,M元素更优选属于碱金属、碱土金属元素、迁移金属元素、4B族元素、5B族元素。
在复合钨氧化物含有具有六方晶的晶体结构的结晶的情况下,该粒子的可见光区域的透射率特别提高,近红外线区域的吸收特别提高。因此,复合钨氧化物优选包含六方晶的晶体结构。六方晶的晶体结构中,由WO6单元形成的8面体6个集合而构成六边形的空隙(隧道),在该空隙中配置M元素以构成1个单元,该1个单元多个集合而构成。
另外,复合钨氧化物不限定于含有具有六方晶的晶体结构的结晶的情况,例如上述单元结构,即由WO6单元形成的8面体6个集合而构成六边形的空隙,具有在该空隙中配置M元素的结构,则能够特别提高可见光区域的透射率,特别提高近红外线区域的吸收。因此,复合钨氧化物即使不含有具有六方晶的晶体结构的结晶,仅具有上述单元结构,也能够获得高的效果。
如上述那样,复合钨氧化物含有在六边形的空隙添加有M元素的阳离子的结构时,近红外线区域的吸收特别提高。这里,一般而言,在添加离子半径大的M元素时,易于形成六方晶、上述结构。具体而言,复合钨氧化物在作为M元素,含有选自Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中的1种以上的元素的情况下,易于形成六方晶、上述结构。因此,M元素优选含有选自Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中的1种以上的元素,M元素更优选为选自Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中的1种以上的元素。
进一步,这些离子半径大的M元素中,含有选自Cs、Rb中的1种以上的复合钨氧化物的粒子中,易于形成六方晶、上述结构,兼具近红外线区域的吸收和可见光区域的透过,并且特别是能够发挥高的性能。
在具有六方晶的晶体结构的复合钨氧化物的粒子具有均匀的晶体结构的情况下,表示既述的通式中的M元素相对于1摩尔的钨的含有比例的x/y优选为0.2以上0.5以下,进一步优选为0.33。认为使x/y的值为0.33,从而元素M配置于六边形的空隙的全部。
复合钨氧化物在含有上述六方晶以外的、例如正方晶、立方晶等结晶的情况下,作为红外线吸收材料是有效的。
而且,立方晶、正方晶的各个复合钨氧化物中,来源于结构的元素M的添加量存在适合的范围、上限,作为M元素相对于1摩尔的钨的含有比例的x/y的上限值在立方晶的情况下为1摩尔,在正方晶的情况下为0.5摩尔左右。另外,根据M元素的种类等,作为上述M元素相对于1摩尔的钨的含有比例的x/y的上限值发生变化,在正方晶的情况下,工业的制造容易上来说为0.5摩尔左右。
然而,这些结构难以单纯地规定,该范围特别是显示基本的范围的例子,本发明不限定于此。
根据复合钨氧化物所含有的结晶的结构,存在近红外线区域的吸收位置发生变化的倾向,该近红外线区域的吸收位置存在与立方晶相比,正方晶的结晶向长波长侧移动,进一步六方晶的结晶与正方晶的结晶相比向长波长侧移动的倾向。此外,伴随着该吸收位置的变动,可见光区域的吸收是六方晶的结晶最少,接下来为正方晶的结晶,立方晶的结晶在其中最大。因此,优选根据要求的性能等,选择含有的结晶系。例如,在用于要求进一步透过可见光区域的光,进一步吸收近红外线区域的光的用途的情况下,复合钨氧化物的粒子优选含有六方晶的结晶。特别是,红外线固化型油墨组合物如后述那样,能够含有颜料、染料等,为了不妨碍颜料等的发色,优选透过可见光区域的光的同时,吸收近红外线区域的光。
通过对于复合钨氧化物,并用上述氧量的控制以及生成自由电子的元素M的添加,从而能够进一步效率良好的获得长期保存性优异的红外线吸收材。将并用了氧量的控制和生成自由电子的元素的添加的红外线吸收材料的复合钨氧化物的通式记载为MxWyOz时,x,y能够为0.001≤x/y≤1,优选满足0.20≤x/y≤0.37。
此外,优选上述通式的y、z满足3.0<z/y的关系,满足3.0<z/y<3.4,更优选满足3.0<z/y<3.3,进一步优选满足3.0<z/y<3.22。
认为具有六方晶的晶体结构的复合钨氧化物在z/y=3时,x/y的值成为0.33,元素M配置于六边形的空隙的全部。
由化学分析确认了本实施方式涉及的红外线吸收粒子所含有的复合钨氧化物的z/y超过3。另一方面,利用粉末X射线衍射法,本实施方式涉及的红外线吸收粒子所含有的复合钨氧化物在z/y=3时,可确认有时采用正方晶、立方晶、六方晶的至少任一钨青铜结构。因此,本实施方式涉及的红外线吸收粒子所含有的复合钨氧化物的粒子优选含有选自六方晶、正方晶和立方晶中的1种以上的晶体结构的结晶。通过含有上述晶体结构的结晶,从而能够显示特别优异的近红外线吸收特性和可见光透过特性。
可是,认为z/y值超过3的情况下的氧原子进入复合钨氧化物的粒子的结晶。结果认为氧原子进入结晶,即使暴露于热、湿气,复合钨氧化物的粒子的结晶不变质,能够实现优异的长期保存性。
本实施方式涉及的红外线吸收粒子所含有的复合钨氧化物的粒子所含有的结晶的晶体结构能够通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法),由X射线衍射图案来确认。
本实施方式的红外线吸收粒子在波长350nm以上600nm以下的范围具有极大值,在波长800nm以上2100nm以下的范围显示具有极小值的光的透过特性,能够发挥优异的近红外线吸收效果和长期保存性。本实施方式的红外线吸收粒子更优选在波长440nm以上600nm以下的范围具有极大值,在波长1150nm以上2100nm以下的范围显示具有极小值的光的透过特性。
(2)晶格常数
使复合钨氧化物的粒子所含有的复合钨氧化物的通式如既述那样为MxWyOz。在M元素含有选自Cs、Rb中的1种以上的元素,复合钨氧化物具备六方晶的晶体结构的情况下,该复合钨氧化物的晶格常数优选a轴为以上/>以下,c轴为/>以上以下。关于复合钨氧化物设为上述晶格常数,从而对于近红外线吸收特性和长期保存性,能够实现特别优异的特性。另外,在上述情况下,M元素更优选包含选自Cs、Rb中的1种以上的元素。上述晶格常数能够使用Rietveld法来算出。
(3)粒径
本实施方式涉及的红外线吸收粒子优选其粒径为100nm以下。从发挥更优异的近红外线吸收特性的观点考虑,该粒径更优选为10nm以上100nm以下,进一步优选为10nm以上80nm以下,特别优选为10nm以上60nm以下,最优选为10nm以上40nm以下。如果红外线吸收粒子的粒径为10nm以上40nm以下的范围,则发挥最优异的近红外线吸收特性。
这里,粒径是指不凝集的各个红外线吸收粒子所具有的直径,即单独粒子的粒径。
这里的粒径不含红外线吸收粒子的凝集体的直径,与分散粒径不同。
这里的粒径能够以例如分散红外线吸收粒子的状态,使用透射型电子显微镜(TEM)等,测定多个粒子的粒径,来算出。另外,红外线吸收粒子通常为不定形,因此能够使与该粒子外接的最小的圆的直径为该粒子的粒径。例如使用透射型电子显微镜,如上述那样,每个粒子测定多个粒子的粒径的情况下,全部的粒子的粒径优选满足上述范围。测定的粒子的数目没有特别限定,例如优选为10个以上50个以下。
(4)微晶径
此外,从发挥优异的近红外线吸收特性的观点考虑,复合钨氧化物的微晶径优选为10nm以上100nm以下,更优选为10nm以上80nm以下,进一步优选为10nm以上60nm以下,特别优选为10nm以上40nm以下。这是因为如果微晶径为10nm以上40nm以下的范围,则发挥特别优异的近红外线吸收特性。红外线吸收粒子所含有的复合钨氧化物粒子的微晶径能够由通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法)测定的X射线衍射图案,使用Rietveld法来算出。
(5)分散粒径
此外,作为含有本实施方式涉及的复合钨氧化物的粒子的红外线吸收粒子分散体的红外线固化物大幅吸收近红外线区域,特别是波长1000nm附近的光,因此其透过色调从蓝色系变为绿色系的情况多。
本实施方式的红外线吸收粒子的分散粒径能够根据其使用目的,各自选定。首先,在用于保持透明性的应用的情况下,红外线吸收粒子优选具有800nm以下的分散粒径。这是因为分散粒径为800nm以下的粒子没有通过散射,完全屏蔽光,能够保持可见光区域的可见性,同时高效地保持透明性。
特别是在重视可见光区域的透明性的情况下,优选进一步考虑由粒子引起的散射。另外,该分散粒径包含红外线吸收粒子的凝集体的直径,与既述的粒径不同。
在重视上述由粒子引起的散射的降低时,本实施方式的红外线吸收粒子的分散粒径优选为200nm以下,更优选为1nm以上200nm以下,进一步优选为1nm以上100nm以下。这是因为如果分散粒径小,则由于几何学散射或米氏散射带来的波长380nm以上780nm以下的可见光区域的光的散射被降低,结果能够避免作为包含本实施方式的红外线吸收粒子的分散体的红外线固化物成为浑浊玻璃那样,得不到鲜明的透明性。即,如果分散粒径为200nm以下,则上述几何学散射或米氏散射降低,成为瑞利散射区域。这是因为在瑞利散射区域中,散射光与分散粒径的6次方成比例,由此伴随着分散粒径的减少,散射降低,透明性提高。进一步如果分散粒径为100nm以下,则散射光变得非常地少,是优选的。从避免光的散射的观点考虑,优选分散粒径小,从工业上的生产性的观点考虑,红外线吸收粒子的分散粒径优选为1nm以上,更优选为10nm以上。
通过使上述分散粒径为800nm以下,从而作为使红外线吸收粒子分散于介质中的红外线吸收粒子分散体的红外线固化物的雾度(雾度值)能够在可见光透射率85%以下时成为10%以下。特别是通过使分散粒径为100nm以下,从而能够使雾度为1%以下。
(6)被覆
红外线吸收粒子的该粒子的表面可以被含有选自Si、Ti、Zr、Al中的1种以上的元素的化合物所被覆。通过将红外线吸收粒子的表面用上述化合物进行被覆,从而特别是能够提高耐候性。
上述含有选自Si、Ti、Zr、Al中的1种以上的元素的化合物能够适合使用选自包含Si、Ti、Zr、Al的金属螯合物的水解生成物、金属螯合物的水解生成物的聚合物、金属环状低聚物化合物的水解生成物、金属环状低聚物化合物的水解生成物的聚合物中的1种以上。该金属螯合物、金属环状低聚物化合物优选为金属醇盐、金属乙酰丙酮、金属羧酸酯,由此优选具有选自醚键、酯键、烷氧基、乙酰基中的1种以上。
而且,将红外线吸收粒子的表面利用这些化合物被覆的操作优选在制作红外线吸收粒子分散液、红外线固化型油墨组合物等之前进行。
[红外线吸收粒子的制造方法]
说明红外线吸收粒子的制造方法的构成例。根据本实施方式的红外线吸收粒子的制造方法,能够制造既述的红外线吸收粒子。因此,对于已经说明的事项省略部分说明。
本实施方式的红外线吸收粒子所含有的既述的通式MxWyOz所表述的复合钨氧化物的粒子能够通过例如以下的固相反应法、等离子体法来制造。
以下,说明各个方法。
(1)固相反应法
在通过固相反应法以制造复合钨氧化物粒子的情况下,能够具有以下工序。
混合钨化合物和M元素化合物,调制原料混合物(混合工序)。另外,优选原料混合物中的、M元素与钨的物质量比(摩尔比)以成为目标的复合钨氧化物的粒子的上述通式中的x与y的比的方式进行配合,混合。
将由混合工序获得的原料混合物在含氧的气氛中进行热处理(第1热处理工序)。
将第1热处理工序后获得的热处理物在还原性气体气氛或还原性气体与非活性气体的混合气体气氛中,或非活性气体气氛中进行热处理(第2热处理工序)。
第2热处理工序后,也能够根据需要,将红外线吸收粒子以成为所期望的粒径的方式进行粉碎处理等。
包含通过以上工序获得的复合钨氧化物粒子的本实施方式的红外线吸收粒子具有充分的近红外线吸收力,具有作为红外线吸收粒子的优选的性质。此外,能够成为长期保存性优异的红外线吸收粒子。
以下,详述各工序。
(混合工序)
作为供于混合工序的钨化合物,能够使用选自例如在溶解于钨酸(H2WO4)、钨酸铵、六氯化钨、醇的六氯化钨中添加水,水解之后使溶剂蒸发的钨的水合物的1种以上。
此外,作为供于混合工序的M元素化合物,能够使用例如选自M元素的氧化物、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐中的1种以上。
混合工序中,钨化合物与M元素化合物的混合时,优选所得的原料混合物中的M元素(M)与钨(W)的物质量比(M:W)以与目标的通式MxWyOz的x:y相等的方式配合各原料,进行混合。
混合方法没有特别限定,也能够使用湿式混合、干式混合的任一者。湿式混合的情况下,通过干燥湿式混合后获得的混合液,从而获得M元素化合物与钨化合物的混合粉体。湿式混合后的干燥温度、时间没有特别限定。
干式混合只要利用市售的擂溃机、捏合机、球磨机、砂磨机、油漆摇动器等公知的混合装置进行即可,混合时间、混合速度等混合条件没有特别限定。
(第1热处理工序)
第1热处理工序中的热处理温度没有特别限定,优选比复合钨氧化物粒子结晶化的温度高。具体而言,例如优选为500℃以上1000℃以下,更优选为500℃以上800℃以下。
(第2热处理工序)
第2热处理工序中,既述那样,能够在还原性气体气氛中,还原性气体与非活性气体的混合气体气氛中,或非活性气体气氛中,在500℃以上1200℃以下的温度进行热处理。
在第2热处理工序中使用还原性气体的情况下,还原性气体的种类没有特别限定,优选为氢(H2)。此外,在作为还原性气体使用氢的情况下,其浓度只要根据烧成温度和起始原料的物量等适当选择即可,没有特别限定。例如,20vol%以下,优选为10vol%以下,更优选为7vol%以下。这是因为如果还原性气体的浓度为20vol%以下,则能够避免生成不具有由迅速的还原引起的日照屏蔽功能的WO2
(2)等离子体法
本实施方式的红外线吸收粒子所含有的既述的通式MxWyOz所表述的复合钨氧化物的粒子也能够通过例如等离子体法来制造。能够通过等离子体法,在制作红外线吸收粒子的情况下,具有以下工序。
作为起始原料,调制钨化合物与M元素化合物的原料混合物,或通式MxWyOz′所示的复合钨氧化物前体(原料调制工序)。
将由原料调制工序调制的起始原料与载气一起,供给至等离子体中,经由蒸发、冷凝过程,生成目标的复合钨氧化物粒子(反应工序)。
以下,详述各工序。
(原料调制工序)
作为起始原料,在调制钨化合物与M元素化合物的原料混合物的情况下,优选钨化合物与M元素化合物的原料混合物中的、M元素(M)与钨(W)的物质量比(M:W)以与目标的复合钨氧化物的既述的通式中的x与y的比x:y相等的方式配合各原料,混合。
作为钨化合物、M元素化合物,能够适合使用与固相反应法所说明的物质同样的材料,由此这里省略说明。
此外,通式MxWyOz′所示的复合钨氧化物前体中,优选能够使M为既述的M元素,W为钨,O为氧,x、y、z′满足0.001≤x/y≤1,2.0<z′/y。
通式MxWyOz′所示的复合钨氧化物前体例如能够由既述的固相反应法合成。优选为涉及的复合钨氧化物前体中的x/y与目标的通式MxWyOz所示的复合钨氧化物的粒子中的x/y一致的材料。
(反应工序)
作为反应工序中运输起始原料的载气,能够使用非活性气体与氧气的混合气体。
等离子体例如能够在非活性气体单独或非活性气体与氢气的混合气体气氛中产生。等离子体没有特别限定,优选为热等离子体。该等离子体中供给的原料瞬时蒸发,蒸发的原料在直至等离子体尾焰部的过程中冷凝,在等离子体框架外被骤冷凝固,生成复合钨氧化物的粒子。根据等离子体法,例如能够生成结晶相为单相的复合钨氧化物的粒子。
本实施方式的红外线吸收粒子的制造方法所使用的等离子体例如,优选为直流弧等离子体、高频等离子体、微波等离子体、低频交流等离子体的任一者,或将它们重叠的等离子体,或利用对于直流等离子体施加磁场的电方法得到的等离子体,利用大输出激光得到的等离子体,利用大输出电子束、离子束而得的等离子体。在使用任一热等离子体的情况下,具有10000K以上,更优选为10000K以上25000K以下的高温部的热等离子体,特别优选为能够控制粒子的生成时间的等离子体。
关于利用等离子体法的本实施方式的红外线吸收粒子的制造方法中的反应工序的具体的构成例,一边使用图1一边说明。
图1所示的装置为重叠有直流等离子体装置和高频等离子体装置的混合等离子体反应装置10。
混合等离子体反应装置10具有水冷石英双重管11、与水冷石英双重管11连接的反应容器12。此外,反应容器12连接有真空排气装置13。
水冷石英双重管11的上方设置有直流等离子体炬14,直流等离子体炬14设置有等离子体产生用气体供给口15。
在等离子体区域的外侧沿着水冷石英双重管11的内壁,能够供给高频等离子体产生用和石英管保护用的护套气体的方式而构成,在水冷石英双重管11的上方的凸缘设置有护套气体导入口16。
水冷石英双重管11的周围配置有高频等离子体产生用的水冷铜线圈17。
直流等离子体炬14附近设置有原料粉末载气供给口18,与供给原料粉末的原料粉末供给装置19利用配管来连接。
等离子体产生用气体供给口15、护套气体导入口16、原料粉末供给装置19能够通过配管,连接气体供给装置20,以能够从气体供给装置20将预定的气体供给至各构件的方式构成。另外,也能够根据需要,冷却装置内的构件,或以能够成为预定的气氛的方式,在上述构件以外设置供给口,与上述气体供给装置20进行连接。
说明使用了上述混合等离子体反应装置10的复合钨氧化物的粒子的制造方法的构成例。
首先,通过真空排气装置13,将由水冷石英双重管11内和反应容器12内构成的反应体系内进行抽真空。此时的真空度没有特别限定,例如能够抽真空为约0.1Pa(约0.001托)。能够将反应体系内抽真空之后,从气体供给装置20供给氩气,在该反应体系内填充氩气。例如优选使反应体系内为1个大气压的氩气流通系。
进一步之后,能够向反应容器12内供给等离子体气体。作为等离子体气体,没有特别限定,能够使用例如选自氩气、氩气和氦气的混合气体(Ar-He混合气体)、氩气和氮气的混合气体(Ar-N2混合气体)、氖、氦、氙中的任一气体。
等离子体气体的供给流量没有特别限定,例如,能够以优选为3L/min以上30L/min以下,更优选为3L/min以上15L/min以下的流量,从等离子体产生用气体供给口15来导入。而且,能够产生直流等离子体。
另一方面,能够在等离子体区域的外侧沿着水冷石英双重管11的内壁,将高频等离子体产生用和石英管保护用的护套气体从护套气体导入口16旋转状地供给。护套气体的种类、供给速度没有特别限定,例如将氩气20L/min以上50L/min以下和氢气1L/min以上5L/min以下进行流动,产生高频等离子体。
而且,能够对于高频等离子体产生用的水冷铜线圈17施加高频电源。高频电源的条件没有特别限定,例如能够施加频率4MHz左右的高频电源15kW以上50kW以下。
能够产生这样的混合等离子体之后,使用载气,将原料通过原料粉末供给装置19从原料粉末载气供给口18来导入。载气没有特别限定,例如能够使用包含1L/min以上8L/min以下的氩气和0.001L/min以上0.8L/min以下的氧气的混合气体。
将等离子体中供给的作为起始原料的原料混合物、或复合钨氧化物前体导入等离子体中,进行反应。起始原料从原料粉末载气供给口18的供给速度没有特别限定,例如优选以1g/min以上50g/min以下的比例进行供给,更优选为1g/min以上20g/min以下。
通过使起始原料的供给速度为50g/min以下,从而能够充分地提高通过等离子体火焰的中心部的起始原料的比例,抑制未反应物、中间生成物的比例,提高所期望的复合钨氧化物粒子的生成比例。此外,通过使起始原料的供给速度为1g/min以上,从而能够提高生产性。
等离子体中供给的起始原料在等离子体中瞬时地蒸发,经过冷凝过程,生成平均一次粒径为100nm以下的复合钨氧化物粒子。
另外,通过本实施方式的制造方法获得的复合钨氧化物粒子的粒径能够根据等离子体输出、等离子体流量、供给的原料粉末的量等而容易地控制。
反应后,生成的复合钨氧化物粒子堆积于反应容器12,从而能够将它们回收。
另外,通过这里说明的制造方法而得的红外线吸收粒子也能够利用被覆膜被覆其表面。被覆膜已经说明,这里省略说明。
以上,说明本实施方式的红外线吸收粒子的制造方法,通过涉及的制造方法获得的红外线吸收粒子能够通过例如以下的方法来评价、确认。
例如,能够实施通过上述红外线吸收粒子的制造方法获得的红外线吸收粒子的构成元素的化学定量分析。分析方法没有特别限定,例如M元素、钨能够利用等离子体发射光谱分析法进行分析,氧能够利用非活性气体脉冲加热熔化红外吸收法进行分析。
此外,红外线吸收粒子所含有的复合钨氧化物的晶体结构能够利用粉末X射线衍射法来确认。
红外线吸收粒子的粒径能够通过基于TEM观察、动态光散射法的粒径测定来确认。
[红外线固化型油墨组合物]
本实施方式的红外线固化型油墨组合物能够含有红外线吸收粒子和热固性树脂。另外,关于热固性树脂,优选为未固化的状态,具体而言例如具有流动性的状态。
即,例如图3所示那样,本实施方式的红外线固化型油墨组合物100能够包含既述的红外线吸收粒子110和热固性树脂120。
另外,图3为示意性显示的图,本实施方式的红外线固化型油墨组合物100不限定于涉及的形态。例如图3中,记载红外线吸收粒子110作为球状的粒子,红外线吸收粒子110的形状不限定于涉及的形态,能够具有任意的形状。此外,红外线吸收粒子110如既述那样,也能够在表面具有被覆。电磁波吸收粒子分散液10中,除了红外线吸收粒子110、热固性树脂120以外,也能够根据需要包含后述的溶剂、分散剂等添加剂。
以下,说明本实施方式的红外线固化型油墨组合物所含有的成分。
(1)热固性树脂
作为热固性树脂,没有特别限定,例如,能够使用选自环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸系树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、酯树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、不饱和聚酯树脂等中的1种以上。
这些热固性树脂被赋予来自受到红外线的照射的红外线吸收粒子的热能量而被固化,能够使用未固化的树脂。而且,热固性树脂可以包含通过固化反应而形成热固性树脂的单体、低聚物,和被适当添加的公知的固化剂。进一步可以对于固化剂添加公知的固化促进剂。
(2)红外线吸收粒子
作为红外线吸收粒子,能够使用既述的红外线吸收粒子。红外线吸收粒子已经说明,这里省略说明。
本实施方式的红外线固化型油墨组合物中的、红外线吸收粒子的含量没有特别限定,能够根据红外线固化型油墨组合物所要求的特性等进行选择。
本实施方式的红外线固化型油墨组合物所包含的红外线吸收粒子的量只要在固化反应时,未固化的热固性树脂进行固化那样选择其量,进行添加即可。
因此,也考虑涂布红外线固化型油墨组合物时的涂布厚度,能够选择近红外线固化型油墨组合物的单位涂布面积的红外线吸收粒子量,进行确定。
红外线吸收粒子优选分散于红外线固化型油墨组合物,例如后述的溶剂等。关于使红外线吸收粒子分散于红外线固化型油墨组合物中的方法,没有特别限定,优选使用湿式介质磨机等。
(3)其它成分
本实施方式的红外线固化型油墨组合物能够仅由上述热固性树脂和红外线吸收粒子构成,进一步能够含有任意的成分,例如也能够根据目的含有以下所说明的颜料、染料、分散剂、溶剂等。另外,红外线固化型油墨组合物如上述那样,即使在仅由热固性树脂和红外线吸收粒子构成的情况下,不排除含有制造过程中混入的不可避免的成分等。
(3-1)颜料和染料
如既述那样,本实施方式的红外线固化型油墨组合物为了将该油墨组合物进行着色,能够进一步包含选自有机颜料、无机颜料、染料中的1种以上。
(3-1-1)颜料
作为颜料,没有特别限定,能够没有特别限制地使用公知的颜料,优选能够使用选自不溶性颜料、色淀颜料等有机颜料和炭黑等无机颜料等中的1种以上。
这些颜料优选以分散于本实施方式的红外线固化型油墨组合物中的状态而存在。作为这些颜料的分散方法,能够没有特别限定地使用公知的方法。
另外,上述不溶性颜料没有特别限定,能够使用例如,偶氮、偶氮甲碱、甲胺、二苯基甲烷、三苯基甲烷、喹吖啶酮、蒽醌、苝、靛蓝、喹酞酮、异吲哚啉酮、异二氢吲哚、吖嗪、噁嗪、噻嗪、二噁嗪、噻唑、酞菁、二酮吡咯并吡咯等。
有机颜料没有特别限定,优选能够使用以下列举的具体的颜料名。
作为品红色或红色用的颜料,可举出例如,C.I.Pigment Red 2、C.I.Pigment Red3、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 6、C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red 15、C.I.Pigment Red 16、C.I.Pigment Red 48:1、C.I.Pigment Red 53:1、C.I.Pigment Red57:1、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 123、C.I.Pigment Red 139、C.I.PigmentRed 144、C.I.Pigment Red 149、C.I.Pigment Red 166、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Red 178、C.I.Pigment Red 202、C.I.Pigment Red 222、C.I.PigmentViolet 19等。
作为橙色或黄色用的颜料,可举出例如,C.I.Pigment Orange31、C.I.PigmentOrange43、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 14、C.I.Pigment Yellow 15、C.I.Pigment Yellow 15:3、C.I.Pigment Yellow 17、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 94、C.I.Pigment Yellow 138等。
作为绿色或蓝色用的颜料,可举出例如,C.I.Pigment blue15、C.I.Pigmentblue15:2、C.I.Pigment blue15:3、C.I.Pigment blue16、C.I.Pigment blue60、C.I.Pigment green 7等。
作为黑色用的颜料,可举出例如,C.I.Pigment black 1、C.I.Pigment black 6、C.I.Pigment black 7等。
无机颜料没有特别限定,优选能够使用例如包含炭黑、二氧化钛、硫化锌、氧化锌、磷酸锌、混合氧化金属磷酸盐、氧化铁、氧化锰铁、氧化铬、群青、镍或铬锑钛氧化物、氧化钴、铝、氧化铝、氧化硅、硅酸盐、氧化锆、钴与铝的混合氧化物、硫化钼、金红石混合相颜料、稀土的硫化物、钒酸铋、氢氧化铝、硫酸钡的体质颜料等。
本实施方式涉及的红外线固化型油墨组合物中所包含的分散状态的颜料的分散粒径(平均分散粒径)没有特别限定,例如优选为1nm以上200nm以下。这是因为如果颜料分散液的分散粒径为1nm以上200nm以下,则红外线固化型油墨组合物中的保存稳定性特别良好。分散粒径能够例如利用基于动态光散射法的作为粒径测定装置的大塚电子株式会社制ELS-8000来测定。
(3-1-2)染料
染料没有特别限定,即使为油溶性染料或水溶性染料的任一者都能够使用,优选能够使用黄色染料、品红色染料、蓝色染料等。
作为黄色染料,例如作为偶联成分,具有苯酚类、萘酚类、苯胺类、吡唑啉酮类、吡啶酮类、开链型活性亚甲基化合物类的芳基或杂基偶氮染料;例如作为偶联成分,具有开链型活性亚甲基化合物类的偶氮甲碱染料;例如亚苄基染料、单次甲基氧杂醇染料等那样的次甲基染料;例如具有萘醌染料,蒽醌染料等那样的醌系染料等,作为除此以外的染料种类,可以举出喹酞酮染料、硝基-亚硝基染料、吖啶染料、吖啶酮染料等。这些染料也可以是色团的一部分解离而首先呈现黄色的染料,该情况下的抗阳离子可以为碱金属、铵那样的无机的阳离子,可以为吡啶鎓、季铵盐那样的有机的阳离子,进一步可以为部分结构具有它们的聚合物阳离子。
作为品红色染料,可以举出例如作为偶联成分,具有苯酚类、萘酚类、苯胺类的芳基或杂基偶氮染料;例如作为偶联成分、具有吡唑啉酮类、吡唑并三唑类的偶氮甲碱染料;例如芳基染料、苯乙烯基染料、部花青染料、氧杂醇染料那样的次甲基染料;二苯基甲烷染料、三苯基甲烷染料、呫吨染料那样的碳鎓染料、例如萘醌、蒽醌、蒽并吡啶酮等那样的醌系染料、例如二噁嗪染料等那样的缩合多环系染料等。这些染料可以是色团的一部分解离而首先呈现品红色的染料,该情况下的抗阳离子可以为碱金属、铵那样的无机的阳离子,可以是吡啶鎓、季铵盐那样的有机的阳离子,进一步可以是部分结构具有它们的聚合物阳离子。
作为蓝色染料,可以举出例如靛苯胺染料、靛苯酚染料那样的偶氮甲碱染料;花青染料、氧杂醇染料、部花青染料那样的聚次甲基染料;二苯基甲烷染料、三苯基甲烷染料、呫吨染料那样的碳鎓染料;酞花青染料;蒽醌染料;例如作为偶联成分、具有苯酚类、萘酚类、苯胺类的芳基或杂基偶氮染料、靛蓝-硫靛染料。这些染料可以是色团的一部分解离而首先呈现蓝色的染料,该情况下的抗阳离子可以为碱金属、铵那样的无机的阳离子,可以是吡啶鎓,季铵盐那样的有机的阳离子,进一步可以是部分结构具有它们的聚合物阳离子。此外,聚偶氮染料等黑色染料也能够使用。
水溶性染料没有特别限定,优选能够使用直接染料、酸性染料、食用染料、碱性染料、反应性染料、等。
作为水溶性染料,优选能够使用以下列举的具体的染料名。
可举出:C.I.DIRECT RED 2、4、9、23、26、31、39、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、21、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247、
C.I.Direct Violet 7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101、
C.I.DIRECT YELLOW 8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、86、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、132、142、144、161、163、
C.I.Direct Blue 1、10、15、22、25、55、67、68、71、76、77、78、80、84、86、87、90、98、106、108、109、151、156、158、159、160、168、189、192、193、194、199、200、201、202、203、207、211、213、214、218、225、229、236、237、244、248、249、251、252、264、270、280、288、289、291、
C.I.Direct Black 9、17、19、22、32、51、56、62、69、77、80、91、94、97、108、112、113、114、117、118、121、122、125、132、146、154、166、168、173、199、
C.I.Acid Red 35、42、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、151、154、158、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、336、337、361、396、397、
C.I.Acid Violet 5、34、43、47、48、90、103、126、
C.I.Acid yellow 17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222、227、
C.I.Acid blue 9、25、40、41、62、72、76、78、80、82、92、106、112、113、120、127:1、129、138、143、175、181、205、207、220、221、230、232、247、258、260、264、271、277、278、279、280、288、290、326、
C.I.Acid black 7、24、29、48、52:1、172、
C.I.Reactive Red 3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55、
C.I.Reactive Violet 1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34、
C.I.Reactive yellow 2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42、
C.I.Reactive blue 2、3、5、8、10、13、14、15、17、18、19、21、25、26、27、28、29、38、
C.I.Reactive black 4、5、8、14、21、23、26、31、32、34、
C.I.Basic Red 12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46、
C.I.Basic Violet 1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48、
C.I.Basic yellow 1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40、
C.I.Basic blue 1、3、5、7、9、22、26、41、45、46、47、54、57、60、62、65、66、69、71、
C.I.Basic black 8、等。
以上说明的,作为着色剂的颜料等的粒径优选考虑红外线固化型油墨组合物的涂布装置的特性来确定。
(3-2)分散剂
本实施方式的红外线固化型油墨组合物也能够进一步含有分散剂。即,可以将既述的红外线吸收粒子与分散剂一起,分散于热固性树脂、作为后述的任意的成分的溶剂中。通过分散剂的添加,能够使红外线吸收粒子容易地分散于红外线固化型油墨组合物中。此外,在使红外线固化型油墨组合物的涂布膜固化的情况下,能够特别抑制固化的不均化。
作为本实施方式的近红外线固化型油墨组合物所使用的分散剂,没有特别限定,例如能够任意地使用市售的分散剂。然而,作为分散剂的分子结构,优选具有聚酯系、聚丙烯酸系、聚氨酯系、多胺系、聚碳酸酯系、聚苯乙烯系等的主链,官能团具有氨基、环氧基、羧基、羟基、磺基等的分子结构。这是因为具有这样的分子结构的分散剂在对于本实施方式的红外线固化型油墨组合物的涂布膜断续地照射红外线数十秒时,没有变质。因此,这是因为特别是能够抑制该变质引起的着色等的不良状况的发生。
作为能够适合使用的市售的分散剂的具体例,可举出例如日本Lubrizol(株)制SOLSPERSE3000、SOLSPERSE9000、SOLSPERSE11200、SOLSPERSE13000、SOLSPERSE13240、SOLSPERSE13650、SOLSPERSE13940、SOLSPERSE16000、SOLSPERSE17000、SOLSPERSE18000、SOLSPERSE20000、SOLSPERSE21000、SOLSPERSE24000SC、SOLSPERSE24000GR、SOLSPERSE26000、SOLSPERSE27000、SOLSPERSE28000、SOLSPERSE31845、SOLSPERSE32000、SOLSPERSE32500、SOLSPERSE32550、SOLSPERSE32600、SOLSPERSE33000、SOLSPERSE33500、SOLSPERSE34750、SOLSPERSE35100、SOLSPERSE35200、SOLSPERSE36600、SOLSPERSE37500、SOLSPERSE38500、SOLSPERSE39000、SOLSPERSE41000、SOLSPERSE41090、SOLSPERSE53095、SOLSPERSE55000、SOLSPERSE56000、SOLSPERSE76500等;
byk japan(株)制Disperbyk-101、Disperbyk-103、Disperbyk-107、Disperbyk-108、Disperbyk-109、Disperbyk-110、Disperbyk-111、Disperbyk-112、Disperbyk-116、Disperbyk-130、Disperbyk-140、Disperbyk-142、Disperbyk-145、Disperbyk-154、Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-163、Disperbyk-164、Disperbyk-165、Disperbyk-166、Disperbyk-167、Disperbyk-168、Disperbyk-170、Disperbyk-171、Disperbyk-174、Disperbyk-180、Disperbyk-181、Disperbyk-182、Disperbyk-183、Disperbyk-184、Disperbyk-185、Disperbyk-190、Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、Disperbyk-2020、Disperbyk-2025、Disperbyk-2050、Disperbyk-2070、Disperbyk-2095、Disperbyk-2150、Disperbyk-2155、Anti-Terra-U、Anti-Terra-203、Anti-Terra-204、BYK-P104、BYK-P104S、BYK-220S、BYK-6919等;
BASFjapan(株)公司制EFKA4008、EFKA4046、EFKA4047、EFKA4015、EFKA4020、EFKA4050、EFKA4055、EFKA4060、EFKA4080、EFKA4300、EFKA4330、EFKA4400、EFKA4401、EFKA4402、EFKA4403、EFKA4500、EFKA4510、EFKA4530、EFKA4550、EFKA4560、EFKA4585、EFKA4800、EFKA5220、EFKA6230、JONCRYL67、JONCRYL678、JONCRYL586、JONCRYL611、JONCRYL680、JONCRYL682、JONCRYL690、JONCRYL819、JONCRYL-JDX5050等;
味之素FINE TECHNO(株)Ajispur PB-711、Ajispur PB-821、Ajispur PB-822等。
(3-3)溶剂
本实施方式的红外线固化型油墨组合物也能够与热固性树脂一起使用溶剂。即,本实施方式的红外线固化型油墨组合物也能够进一步含有溶剂。另外,在红外线固化型油墨组合物含有溶剂的情况下,该溶剂中含有红外线吸收粒子等,使其分散,从而该溶剂也能够称为分散介质。
作为红外线固化型油墨组合物的溶剂,例如,能够使用水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙基醇、异丁基醇、双丙酮醇等醇类、甲基醚、乙基醚、丙基醚等醚类、酯类、丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、环己酮、异丁基酮、甲基异丁基酮等酮类、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、聚乙二醇、聚丙二醇这样的各种的有机溶剂。
此外,与红外线固化型油墨组合物的溶剂一起或代替溶剂,使用处于未固化的状态的热固性树脂的单体是优选的构成。在该情况下,能够采用不使用有机溶剂等溶剂的构成。
进一步,作为红外线固化型油墨组合物的溶剂,优选使用与热固性树脂的固化反应时处于未固化的状态的热固性树脂所包含的热固性树脂的单体、低聚物进行反应的、具备环氧基等官能团的反应性有机溶剂。
(4)关于红外线固化型油墨组合物
本实施方式的红外线固化型油墨组合物例如能够通过将红外线吸收粒子添加至未固化的热固性树脂而调制。此外,本实施方式的红外线固化型油墨组合物可以将红外线吸收粒子分散于适当的溶剂中之后,添加未固化的热固性树脂而调制。
本实施方式的红外线固化型油墨组合物能够包含作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物的粒子。本实施方式的红外线固化型油墨组合物例如,能够为包含红外线吸收粒子、溶剂、分散剂以及热固性树脂的红外线固化型油墨组合物。也能够在使用时等,从该红外线固化型油墨组合物除去溶剂。或不使用溶剂,由此本实施方式的红外线固化型油墨组合物也能够包含作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物的粒子,成为包含分散剂和热固性树脂的构成。
本实施方式的红外线固化型油墨组合物含有既述的红外线吸收粒子,因此例如能够在基体上涂布,照射红外线以制成固化物(固化体)的情况下,成为更中性的色调。此外,上述红外线吸收粒子的近红外线的吸收特性优异,因此在照射近红外线等的情况下,供给充分的热,对于所得的固化物,能够充分提高与基体的密合性。
本实施方式的红外线固化型油墨组合物能够用于在基体上形成红外线固化膜的以往的油墨的用途。此外,本实施方式的红外线固化型油墨组合物在基体上涂布预定量之后,照射红外线,使其固化并层叠,从而也能够适用于造型三维物体的光造型法。
本实施方式的红外线固化型油墨组合物含有溶剂,由此能够调整其粘性,因此能够提高涂布于基体等时的操作性。
然而,如既述那样,本实施方式的红外线固化型油墨组合物可以不含有溶剂。在不含有溶剂的情况下,本实施方式的红外线固化型油墨组合物例如能够含有红外线吸收粒子、热固性树脂和根据需要的分散剂等。本实施方式的红外线固化型油墨组合物不含有溶剂,从而能够节省使溶剂挥发等的操作,由此能够提高固化红外线固化型油墨组合物的涂布物时的效率。
另外,在本实施方式的近红外线固化型油墨组合物包含溶剂的情况下,涂布近红外线固化型油墨组合物之后除去溶剂的方法没有特别限定,能够使用例如施加减压操作的加热蒸馏法等。
[红外线固化物]
本实施方式的红外线固化物能够成为既述的红外线固化型油墨组合物的固化物。
另外,本实施方式的红外线固化物可以配置于基体上,可以不包含基体等,以单体存在。关于基体,在以下的红外线固化物的制造方法中进行说明。
本实施方式的红外线固化物可以具有膜形状,可以具有三维形状等立体形状。在具有膜形状的情况下,本实施方式的红外线固化物也能够称为红外线固化膜。
[红外线固化物的制造方法]
本实施方式的红外线固化物例如能够通过具有以下所说明的涂布工序、固化工序的红外线固化物的制造方法来制造。根据本实施方式的红外线固化物的制造方法,能够制造既述的红外线固化物。
涂布工序中,能够涂布既述的红外线固化型油墨组合物以形成涂布物。另外,能够在涂布工序之后,根据需要除去溶剂等。
固化工序中,能够对于上述涂布物照射红外线以使其固化。
也能够重复实施上述涂布工序和固化工序,能够制成所期望的形状、尺寸的红外线固化物。另外,红外线固化物也能够具有膜形状,在该情况下,红外线固化物能够称为红外线固化膜,上述红外线固化物的制造方法也能够称为红外线固化膜的制造方法。
此外,根据本实施方式的红外线固化物的制造方法,例如也能够在基体上造型作为三维物体的红外线固化物,进行制造。
根据本实施方式的红外线固化物的制造方法,通过上述工序,例如对于在基体上涂布红外线固化型油墨组合物而得的涂布物,照射红外线,从而获得红外线固化物。这是因为红外线固化型油墨组合物中的红外线吸收粒子吸收被照射的红外线而发热,产生的热能量促进未固化的热固性树脂所包含的单体、低聚物等引起的聚合反应、缩合反应、加成反应等反应,产生热固性树脂的固化反应。
另外,在红外线固化型油墨组合物含有溶剂的情况下,通过利用固化工序中的红外线的照射引起的红外线吸收粒子的发热,从而也能够进行溶剂的挥发。
即使对于本实施方式的红外线固化膜进一步照射红外线,该固化膜也没有再熔化。这是因为本实施方式的红外线固化膜包含红外线固化型油墨组合物中的未固化的热固性树脂进行了固化的热固性树脂,因此通过红外线的照射,红外线吸收粒子即使发热,也没有再熔化。
该特性使本实施方式的红外线固化型油墨组合物固化并层叠,重复进行反复实施红外线固化型油墨组合物的涂布和红外线照射的层叠,应用于造型三维物体的光造型法时,是特别有效的。
以下,说明各工序。
(1)涂布工序
涂布工序中,例如能够在基体上,涂布既述的红外线固化型油墨组合物,形成涂布膜。
利用涂布工序,涂布红外线固化型油墨组合物的基体(基材)的材料没有特别限定。
作为基体,能够使用例如,选自纸、树脂、玻璃等中的1种以上的基体。
作为上述树脂,没有特别限定,能够使用例如选自PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等聚酯、丙烯酰、氨基甲酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯、氟树脂、聚酰亚胺、聚缩醛、聚丙烯、尼龙等中的1种以上。
基体的形状没有特别限定,能够使红外线固化物成为符合要求形状的形状,例如能够成为板状形状。
在基体表面涂布红外线固化型油墨组合物的方法没有特别限定,能够使用浸渍法、流涂法、喷射法、棒涂法、旋转涂布法、凹版涂布法、辊涂法、网版印刷法、刮板涂布法等。
(2)固化工序
在固化工序中,能够对于涂布物照射红外线,使红外线固化型油墨组合物固化。通过实施固化工序,从而能够制造红外线固化物。
作为红外线固化型油墨组合物的固化方法,优选为红外线照射,更优选为近红外线照射。红外线的能量密度大,能够有效率地赋予对于红外线固化型油墨组合物中的树脂固化而言必要的能量。
优选将红外线照射与选自公知的方法中的任意的方法进行组合,进行红外线固化型油墨组合物的固化。例如,可以将加热、送风、电磁波的照射这样的方法与红外线照射组合来使用。
另外,在本说明书中,红外线是指具有0.75μm以上1mm以下的范围的波长的电磁波,近红外线是指波长0.75μm以上4μm以下的红外线,远红外线是指比波长4μm长的1000μm以下的红外线。一般而言,即使在照射被称为远红外线、近红外线的任一红外线的情况下,也能够使红外线固化型油墨组合物固化,能够获得同样的效果。然而,在照射近红外线的情况下,能够以更短时间高效地固化涂布膜。
如既述那样,在使红外线固化型油墨组合物固化时,也能够将电磁波与红外线一起照射。作为涉及的电磁波,能够适合使用微波。另外,微波是指具有1mm以上1m以下的范围的波长的电磁波。
照射的微波优选具有200W以上1000W以下的功率。如果功率具有200W以上,则促进红外线固化型油墨组合物中残留的溶剂等的气化,如果为1000W以下,则照射条件变得温和,没有基体、热固性树脂变质的担忧。
对于红外线固化型油墨组合物的红外线照射时间根据照射的能量、波长、红外线固化型油墨组合物的组成、红外线固化型油墨组合物的涂布量而不同,没有特别限定。例如上述红外线照射时间一般而言优选为0.1秒以上。通过使照射时间为0.1秒以上,从而使红外线固化型油墨组合物固化,由此充分的红外线的照射的实施成为可能。通过延长照射时间,从而例如进行红外线吸收固化型油墨组合物中的溶剂的充分的干燥也成为可能,如果视野中带入高速的印刷、涂布,则照射时间优选为30秒以内,更优选为10秒以内。
作为红外线的放射源,没有特别限定,红外线可以由热源直接获得,也可以介由热介质,从其获得有效的红外线放射。例如,能够通过水银、氙、铯、钠等放电灯、二氧化碳激光、进一步铂、钨、镍铬、钽等电阻体的加热等而获得红外线。另外,作为优选的放射源,可举出卤灯、激光。卤灯具有热效率也良好,上升快等优点。
对于涂布物的红外线的照射可以从基体的红外线固化型油墨组合物的涂布面侧进行,也可以从背面侧进行。优选从两面同时进行照射,也优选组合升温干燥、送风干燥。此外,根据需要,更优选使用聚光板。通过将这些方法进行组合,从而以短时间的红外线照射,使红外线固化型油墨组合物进行固化成为可能。
另外,根据本实施方式的红外线固化物的制造方法,例如能够制造作为膜状的红外线固化物的红外线固化膜。此外,通过将红外线固化型油墨组合物的固化物进行反复层叠,从而也能够造型三维物体。即,也能够重复实施既述的涂布工序和照射工序,制造具有所期望的三维结构的红外线固化物。
根据本实施方式的红外线固化物的制造方法,能够实施光造型法。即,也能够成为具有这里说明的涂布工序和固化工序的光造型法。
本实施方式的红外线固化物的制造所使用的、红外线固化型油墨组合物所含有的红外线吸收粒子具有可见光透过性,因此通过利用红外线使其固化,从而能够简便地获得透明的红外线屏蔽膜。
此外,如既述那样,红外线固化型油墨组合物也能够添加各种颜料、染料的至少1种以上。而且,通过使用含有涉及的颜料等的红外线固化型油墨组合物,从而也能够容易地获得着色膜。该着色膜中,由红外线吸收粒子带来的对于颜色的影响几乎没有,因此用于液晶显示器的滤色器等成为可能。
关于获得上述着色膜时能够适合使用的颜料等,在红外线固化型油墨组合物的中已经说明,这里省略说明。
实施例
以下,列举实施例,更具体地说明本发明,本发明不限定于此。
(评价方法)
说明以下的各实施例、比较例中的评价方法。
(1)组成分析(Cs、W、O定量分析)
关于以下的实施例、比较例所制作的、作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物(铯氧化钨等)的粒子,进行了组成分析。
Cs通过火焰原子吸收装置(VARIAN公司制,类型:SpectrAA 220FS)进行了评价。W通过ICP发射光谱分析装置(岛津制作所制,类型:ICPE9000)进行了评价。O通过氧氮同时分析计(LECO公司制,类型:ON836)进行了评价。另外,对于K、Rb也与Cs同样进行了评价。
将评价结果显示于表1的“复合钨氧化物”的“化学式”的栏中。
(2)晶体结构、微晶径
作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物的粒子的晶体结构的测定时,首先,将以下的实施例、比较例所制作的红外线吸收粒子的X射线衍射图案使用粉末X射线衍射装置(Spectris株式会社PANalytical制X‘Pert-PRO/MPD),通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法)进行测定。由所得的X射线衍射图案,特定该红外线吸收粒子所包含的复合钨氧化物的晶体结构。
此外,关于从以下的实施例、比较例所制作的红外线吸收粒子分散液除去溶剂而得的复合钨氧化物的粒子,将X射线衍射图案使用上述粉末X射线衍射装置,通过粉末X射线衍射法进行测定。而且,由所得的X射线衍射图案,使用Rietveld法,算出复合钨氧化物的微晶径。
(3)红外线固化膜的剥离试验、长期保存性的评价
对于由以下的实施例、比较例获得的红外线固化膜,使用间隙间隔1mm的刀具引导件划出100个方格状的切口,将18mm宽的带(NICHIBAN株式会社制cellotape(注册商标)CT-18)粘贴于方格状的切口面,20次往复2.0kg辊,使其完全附着之后,以180度的剥离角度急剧地剥离,计数剥离的方格的数。而且,通过剥离的方格的数,以下那样地进行评价。
〇:剥离的方格为0个
△:剥离的方格为1个以上3个以下
×:剥离的方格为4个以上
在评价为〇的情况下,是指通过照射红外线,从而产生充分的发热,使热固性树脂固化,获得与基体的密合性优异的红外线固化膜。△、×的顺序是指与评价为〇的情况相比,与基体的密合性降低了。
另外,将包含红外线吸收粒子的红外线吸收粒子分散液在室温下保存3个月,除此以外,以同样的条件制作红外线固化型油墨组合物和红外线固化膜,同样地实施剥离试验。将涉及的剥离试验的结果作为长期保存性的评价。
(实验例)
以下,进行实施例、比较例中的试样的制造条件等的说明。
[实施例1]
(红外线吸收粒子的调制)
在水36g中溶解Cs2CO323.5g,将其添加至H2WO4109g,充分搅拌之后,干燥,获得了实施例1涉及的原料混合物(原料调制工序)。
接下来,使用由原料调制工序调制的原料混合物,使用图1所示的重叠有直流等离子体和高频等离子体的混合等离子体反应装置10,实施反应工序。
首先,通过真空排气装置13,将反应体系内抽真空直至约0.1Pa(约0.001托)之后,利用氩气完全地置换,制成1个大气压的氩流通系。
由等离子体产生用气体供给口15,流动氩气8L/min,产生直流等离子体。此时的直流电源输入为6kW。
进一步,沿着水冷石英双重管11的内壁,作为高频等离子体产生用和石英管保护用的气体,由护套气体导入口16,螺旋状(旋转状)地流动氩气40L/min和氢气3L/min,产生高频等离子体。
此时的高频电源输入为45kW。产生这样的混合等离子体之后,将3L/min的氩气和0.01L/min的氧气的混合气体作为载气,由原料粉末供给装置19,将实施例1涉及的原料混合物以2g/min的供给速度供给至等离子体中。
其结果,原料瞬时地蒸发,利用等离子体尾焰部冷凝,进行微粒化。在反应容器12的底部,回收作为红外线吸收粒子的铯氧化钨粒子a。
将回收的铯氧化钨粒子a的粒径通过TEM观察而求出,结果能够确认进行了评价的30个粒子的粒径为10nm以上50nm以下。另外,将与进行评价的粒子外接的最小的圆的直径作为该粒子的粒径,算出粒径。以下的其它实施例、比较例中,以相同条件、方法评价红外线吸收粒子的粒径。
关于回收的铯氧化钨粒子a的Cs、W、O定量分析的结果,分别为14.7wt%,65.5wt%,18.3wt%,由定量分析算出的化学式如表1所示那样,能够确认为Cs0.31WO3.21
关于铯氧化钨粒子a,特定铯氧化钨粒子a所包含的化合物的晶体结构,结果确认与六方晶的Cs0.3WO3相同的峰。如上述那样,通过X射线衍射图案,能够特定所得的复合钨氧化物的晶体结构。本实施例的情况下,如上述那样,复合钨氧化物的粒子所含有的化合物的晶体结构与类似的六方晶的复合钨氧化物的峰一致。因此,能够确认由本实施例获得的复合钨氧化物,即铯氧化钨的晶体结构为六方晶。
(红外线吸收粒子分散液(A-1)的调制)
接下来,称量铯氧化钨粒子a20质量%和纯水80质量%,装填于加入有0.3mmφZrO2珠的油漆摇动器(浅田铁工株式会社制),粉碎、分散处理50分钟,从而调制出红外线吸收粒子分散液(A-1液)。
这里,将A-1液内的铯氧化钨粒子(a-1)的分散粒径通过基于动态光散射法的粒径测定装置(大塚电子株式会社制ELS-8000)进行了测定,结果为80nm。
此外,分取A-1液,除去溶剂之后的铯氧化钨粒子(a-1)的微晶径为24nm。另外,制成红外线固化型油墨组合物时,与既述的分散液等的情况同样地,关于红外线吸收粒子,评价粒径、分散粒径、微晶径,能够确认显示相同数值。以下的实施例、比较例中,同样地对于红外线固化型油墨组合物中的红外线吸收粒子的粒径、分散粒径、微晶径为与制造后的红外线吸收粒子、分散液中的评价结果成为相同的结果。
(红外线固化型油墨组合物的调制)
将A-1液加热至70℃,一边搅拌一边保持500小时。之后,从该A-1液除去溶剂之后,在氮气气氛下进行干燥。称量所得的干燥粉20质量%、甲基异丁基酮65质量%和丙烯酸系分散剂15质量%,填充于加入有0.3mmφZrO2珠的油漆摇动器(浅田铁工株式会社制),粉碎处理50分钟,从而调制出红外线吸收粒子分散液(A-2)。
将该A-2液25质量%与市售的单液类型且未固化的环氧树脂系热固化型油墨(帝国油墨制造公司制,MEG丝网油墨(介质(透明)))75质量%进行混合,调制出实施例1涉及的红外线固化型油墨组合物。
将该红外线固化型油墨组合物在玻璃板上使用棒式涂布机(No.10)进行涂布,形成涂布物(涂布膜)(涂布工序)。作为红外线的照射源,将株式会社hi-bec公司制线加热器HYP-14N(输出980W)设置于距离涂布面为5cm的高度,对于涂布物,照射红外线10秒,获得了红外线固化膜(固化工序)。
(初始剥离试验)
确认了获得的固化膜目视时为透明的。进行了既述的红外线固化膜的剥离试验,结果评价结果为〇。将评价结果显示于表1的“初始评价”的栏。
(长期保存性的评价)
进一步,将A-2液在室温保存3个月,使用保存后的A-双组分,除此以外,同样地操作,调制红外线固化型油墨组合物,制作红外线固化膜。
具体而言,将3个月保存后的A-双组分25质量%与市售的单液类型且未固化的环氧树脂系热固化型油墨(帝国油墨制造公司制,MEG丝网油墨(介质(透明)))75质量%进行混合,调制出3个月保存后的热固化型油墨组合物。此外,使用涉及的红外线固化型油墨组合物,除此以外,同样地操作,制作红外线固化膜,进行该红外线固化膜的剥离试验。将评价结果显示于表1的“保存后评价”的栏。
[实施例2]
使用图2所示的高频等离子体反应装置30,调制出红外线吸收粒子。
高频等离子体反应装置30具有水冷石英双重管31以及与水冷石英双重管31连接的反应容器32。此外,反应容器32连接有真空排气装置33。
水冷石英双重管31的上方设置有等离子体产生用气体供给口34。
沿着水冷石英双重管31的内壁,以能够供给高频等离子体产生用和石英管保护用的护套气体的方式进行构成,水冷石英双重管31的上方的凸缘设置有护套气体导入口36。
水冷石英双重管31的周围配置有高频等离子体产生用的水冷铜线圈37。
在等离子体产生用气体供给口34附近设置原料粉末载气供给口38,将原料粉末与供给的原料粉末供给装置39利用配管进行连接。
等离子体产生用气体供给口34、护套气体导入口36、原料粉末供给装置39能够通过配管,与气体供给装置40连接,从气体供给装置40将预定的气体能够供给至各构件的方式来构成。另外,根据需要,将装置内的构件进行冷却,或能够成为预定的气氛的方式,除了上述构件以外,也能够设置供给口,与上述气体供给装置40进行连接。
本实施例中,首先,由等离子体产生用气体供给口34,流过氩气30L/min,由护套气体导入口36,螺旋状地以氩气40L/min和氢气3L/min的流量进行混合,供给,产生高频等离子体。此时的高频电源输入为45kW。
接下来,将3L/min的氩气和0.01L/min的氧气的混合气体作为载气,由原料粉末供给装置39,将由实施例1调制的原料混合物以2g/min的比例供给至等离子体中。
其结果,反应容器32的底部被回收的红外线吸收材料粒子的粒径由TEM观察为10nm以上50nm以下。
将获得的实施例2涉及的作为红外线吸收粒子的铯氧化钨粒子的X射线衍射图案通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法)进行了测定。由所得的X射线衍射图案特定该粒子所包含的晶体结构,结果确认了与六方晶的Cs0.3WO3相同的峰。
而且,使用实施例2涉及的红外线吸收粒子,除此以外,与实施例1同样地操作,制作红外线固化型油墨组合物和红外线固化膜,进行了评价。将评价结果显示于表1。
此外,与实施例1同样地,从红外线吸收粒子分散液除去溶剂,评价由该分散液回收的作为红外线吸收粒子的铯氧化钨粒子的微晶径,结果为25.2nm,晶格常数的a轴为c轴为/>
[实施例3]
实施例2中,供给原料混合物时,将5L/min的氩气和0.01L/min的氧气的混合气体设为载气,除此以外,与实施例2同样地操作,制作实施例3涉及的红外线吸收粒子,进行了评价。
由高频等离子体反应装置30回收的红外线吸收粒子的粒径通过TEM观察为10nm以上50nm以下。
将获得的实施例3涉及的红外线吸收粒子的X射线衍射图案通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法)进行了测定。由所得的X射线衍射图案特定该粒子所包含的晶体结构,结果确认了与六方晶的Cs0.3WO3相同的峰。
而且,使用实施例3涉及的红外线吸收粒子,除此以外,与实施例1同样地操作,制作红外线固化型油墨组合物,红外线固化膜,进行了评价。将评价结果显示于表1。
此外,与实施例1同样地,从红外线吸收粒子分散液除去溶剂,由该分散液回收的作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物粒子的微晶径为24.5nm。此外,通过Rietveld法求得的晶格常数的a轴为c轴为/>
[实施例4]
实施例2中,供给原料混合物时,将4L/min的氩气和0.01L/min的氧气的混合气体设为载气,除此以外,与实施例2同样地操作,制作出实施例4涉及的红外线吸收粒子。
由高频等离子体反应装置30回收的红外线吸收粒子的粒径通过TEM观察为10nm以上50nm以下。
将获得的实施例4涉及的红外线吸收粒子的X射线衍射图案通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法)进行了测定。由所得的X射线衍射图案特定该粒子所包含的晶体结构,结果确认了与六方晶的Cs0.3WO3相同的峰。
而且,使用实施例4涉及的红外线吸收粒子,除此以外,与实施例1同样地操作,制作红外线固化型油墨组合物、红外线固化膜,进行了评价。将评价结果显示于表1。
此外,与实施例1同样地,从红外线吸收粒子分散液除去溶剂,由该分散液回收的作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物粒子的微晶径为21.7nm。此外,通过Rietveld法求得的晶格常数的a轴为c轴为/>
[实施例5]
在水59g中溶解K2CO313.43g,将其添加于H2WO4180g,充分搅拌之后,干燥,获得了实施例5涉及的原料混合物。
将实施例5涉及的原料混合物与实施例2同样地供给至等离子体中,获得了实施例5涉及的作为红外线吸收粒子的K0.27WO3.14粒子的粉末。
回收的红外线吸收粒子的粒径通过TEM观察为10nm以上50nm以下。
将获得的实施例5涉及的红外线吸收粒子的X射线衍射图案通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法)进行了测定。由所得的X射线衍射图案特定该粒子所包含的晶体结构,结果确认了与六方晶K0.27WO3相同的峰。
而且,使用实施例5涉及的红外线吸收粒子,除此以外,与实施例1同样地操作,制作红外线固化型油墨组合物、红外线固化膜,进行了评价。将评价结果显示于表1。
此外,与实施例1同样地,从红外线吸收粒子分散液除去溶剂,由该分散液回收的作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物粒子的微晶径为24.4nm。
[实施例6]
在水50g中溶解Rb2CO322.17g,将其添加至H2WO4150g,充分搅拌之后,干燥,获得了实施例6涉及的原料混合物。
将实施例6涉及的原料混合物与实施例2同样地供给至等离子体中,获得了实施例6涉及的作为近红外线吸收粒子的、Rb0.3WO3.16粒子的粉末。
回收的红外线吸收粒子的粒径通过TEM观察为10nm以上50nm以下。
将获得的实施例6涉及的红外线吸收粒子的X射线衍射图案通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法)进行了测定。由所得的X射线衍射图案特定该粒子所包含的晶体结构,结果确认了与六方晶Rb0.3WO3相同的峰。
而且,使用实施例6涉及的红外线吸收粒子,除此以外,与实施例1同样地操作,制作红外线固化型油墨组合物、红外线固化膜,进行了评价。
此外,与实施例1同样地,从红外线吸收粒子分散液除去溶剂,由该分散液回收的作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物粒子的微晶径为23.9nm,晶格常数的a轴为c轴为/>
[比较例1]
将实施例1中获得的铯氧化钨粒子a在将N2气体设为载气的3%H2气体气氛下,在500℃烧成1小时,调制出比较例1涉及的红外线吸收粒子。
比较例1涉及的红外线吸收粒子由于在3%H2气体气氛下,在500℃烧成1小时的影响,与实施例1涉及的红外线吸收粒子相比粗,因此使调制红外线吸收粒子分散液时的分散、粉碎时间为2小时。
而且,代替实施例1的A-1液而使用上述红外线吸收粒子分散液,除此以外,与实施例1同样地操作,制作红外线固化型油墨组合物、红外线固化膜,进行了评价。将评价结果显示于表1。
与实施例1同样地,将所得的比较例1涉及的红外线吸收粒子的X射线衍射图案通过粉末X射线衍射法(θ-2θ法)进行了测定。由所得的X射线衍射图案特定该粒子所包含的晶体结构,结果确认了与六方晶的Cs0.3WO3相同的峰。
此外,与实施例1同样地,从红外线吸收粒子分散液除去溶剂,回收的作为红外线吸收粒子的复合钨氧化物粒子的微晶径为9nm,其晶格常数的a轴为c轴为
[表1]
[归纳]
由各评价结果能够确认,使用实施例1~实施例6涉及的红外线固化型油墨组合物,以10秒这样的短时间的红外线照射能够形成红外线固化膜,由此该红外线固化型油墨组合物的红外线吸收特性优异。
此外,实施例1~实施例6中,能够确认使用了将原料的红外线吸收粒子分散液3个月保存后而制作的红外线固化型油墨组合物的红外线固化膜中,剥离试验的结果没有产生变化。与此相对,比较例1中,能够确认使用了将原料的红外线吸收粒子分散液3个月保存后而制作的红外线固化型油墨组合物的红外线固化膜中,剥离试验的结果降低。
即,能够确认实施例1~实施例6的红外线固化型油墨组合物在3个月保存后,红外线吸收特性没有大的变化,通过照射红外线,从而产生充分的发热,使热固性树脂固化,能够制造与基体密合性优异的红外线固化膜。与此相对,比较例1涉及的红外线固化型油墨组合物在3个月保存后,红外线吸收特性降低,因此认为所得的红外线固化膜与基体的密合性降低了。
由以上的结果,能够确认实施例1~实施例6的红外线固化型油墨组合物与比较例1的红外线固化型油墨组合物相比,长期保存性优异。
另外,上述实施例、比较例中,将红外线吸收粒子分散液保存3个月后,制作红外线固化型油墨组合物,进行评价,但是制成红外线固化型油墨组合物之后,即使长期保存的情况下,也能够确认显示同样的倾向。
本申请主张基于2021年8月27日于日本特许厅所申请的特愿2021-138766号的优先权,将特愿2021-138766号的全部内容援用至本国际申请中。
符号的说明
100 红外线固化型油墨组合物
110 红外线吸收粒子
120 热固性树脂

Claims (11)

1.一种红外线固化型油墨组合物,其包含红外线吸收粒子和热固性树脂,
所述红外线吸收粒子含有通式MxWyOz所示的复合钨氧化物的粒子,M元素为选自H、He、碱金属、碱土金属、稀土元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、I中的1种以上的元素,W为钨,O为氧,0.001≤x/y≤1,3.0<z/y。
2.根据权利要求1所述的红外线固化型油墨组合物,
所述红外线吸收粒子的粒径为10nm以上100nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的红外线固化型油墨组合物,
所述红外线吸收粒子的分散粒径为1nm以上800nm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的红外线固化型油墨组合物,
所述复合钨氧化物包含六方晶的晶体结构。
5.根据权利要求4所述的红外线固化型油墨组合物,
所述M元素含有选自Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中的1种以上的元素。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的红外线固化型油墨组合物,
所述红外线吸收粒子的表面被含有选自Si、Ti、Zr、Al中的1种以上的元素的化合物所被覆。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的红外线固化型油墨组合物,
其进一步含有选自有机颜料、无机颜料、染料中的1种以上。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的红外线固化型油墨组合物,
其进一步含有分散剂。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的红外线固化型油墨组合物,
其进一步含有溶剂。
10.一种红外线固化物,其为权利要求1~9中任一项所述的红外线固化型油墨组合物的固化物。
11.一种红外线固化物的制造方法,其具有:
涂布权利要求1~9中任一项所述的红外线固化型油墨组合物以形成涂布物的涂布工序,以及
对于所述涂布物照射红外线以使其固化的固化工序。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5044733B2 (ja) 2007-03-07 2012-10-10 ナルックス株式会社 近赤外線硬化型インク組成物およびこれを使用する印刷方法
EP2684691A1 (en) * 2007-11-05 2014-01-15 Basf Se Tungsten oxides as ir absorbers for nir curing, laser welding etc.
JP5626648B2 (ja) 2010-12-28 2014-11-19 大日本塗料株式会社 紫外線硬化型塗料組成物及び紫外線硬化塗膜の再塗装方法
KR101182194B1 (ko) * 2011-12-07 2012-09-12 주식회사 마프로 적외선 흡수 무기화합물의 제조방법
DK2846805T3 (en) 2012-05-07 2019-03-18 Omeros Corp TREATMENT OF DEPENDENCE AND IMPULSE CONTROL DISORDERS USING PDE7 INHIBITORS
CN106238036B (zh) * 2012-06-01 2019-11-12 株式会社东芝 水系分散液、使用水系分散液的涂料、光催化膜及制品
JP2015131928A (ja) 2014-01-15 2015-07-23 株式会社クレハ 近赤外線硬化型組成物およびその用途
TWI761595B (zh) * 2017-09-14 2022-04-21 日商住友金屬礦山股份有限公司 近紅外線硬化型油墨組成物、近紅外線硬化膜及其等之製造方法暨光造形法
EP4082972A4 (en) * 2019-12-25 2023-06-21 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. NEAR INFRARED ABSORBENT PARTICLES, DISPERSION SOLUTION OF NEAR INFRARED ABSORBENT PARTICLES AND DISPERSON OF NEAR INFRARED ABSORBENT PARTICLES

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