JP2011074121A - 微細パターン形成用インキ組成物 - Google Patents
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Abstract
【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て押圧部を凸版に転写させて除去することによって、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形成用インキ組成物であって、樹脂成分、粒状成分、有機溶剤、及び表面エネルギー調整剤を含有し、前記樹脂成分が、エポキシ基及びターシャリーブチルエステル基を有するビニル系共重合体を含有することを特徴とする微細パターン形成用インキ組成物。
【選択図】 図1
Description
100/TgK=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+W4/Tg4・・・
式中、W1、W2、W3、W4・・・は各種成分の質量分率(質量%)を示す。式中、Tg1、Tg2、Tg3、Tg4・・・は各モノマー成分のホモポリマーの絶対温度(K)表示のガラス転移温度を示す。ここで、上記各モノマー成分のホモポリマーの絶対温度(K)表示のガラス転移温度(Tg1、Tg2、Tg3、Tg4・・・)は、ポリマーハンドブック第2版(J,Brandrup・E,H,Immergut編)に記載の値を使用した。
式中、W:高分子の総重量、
Wi:i番目の高分子の重量、
Mi:i番目の溶出時間における分子量、
Ni:分子量Miの個数、
Hi:i番目の溶出時間における高さである。
(測定装置:ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)
装置:東ソー(株)製 HLC−8220GPC
(使用カラム):
東ソー(株)製 TSKgel G2000HXL(カラム1)
東ソー(株)製 TSKgel G3000HXL(カラム2)
東ソー(株)製 TSKgel G4000HXL(カラム3)
東ソー(株)製 TSKgel G5000HXL(カラム4)
東ソー(株)製 ガードカラムHXL−H(カラム6)
カラム接続:(カラム6)、(カラム4)、(カラム3)、(カラム2)、(カラム1)を順に接続したものを使用する。
データ処理:東ソー(株)製マルチステーション−8020
標準ポリスチレンの調製:分子量の異なる5種または6種の標準ポリスチレンを、各々10mg秤量し、テトラヒドロフラン(以下、THFと略称する。)100mlで溶解する。溶解は20℃で実施し、24時間静置後使用する。
試料の調製:試料(固形分)80mgを秤量し、THF20mlで溶解する。
カラム温度:40℃
溶媒:THF
流量:1ml/分
試料注入量:100μl
攪拌機、温度計、冷却管および窒素導入管を装備した4つ口フラスコに、n−ブタノール409部、酢酸ノルマルプロピル409部を仕込み、窒素気流下で100℃に昇温した後、グリシジルメタクリレート150部、ブチルアクリレート800部、ターシャリーブチルアクリレート50部及びt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(以下、TBPEHと略称する。)120部からなる混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて7時間反応させて、不揮発分55%、重量平均分子量6000の重合体(C−1)の溶液を得た。
合成例1と同様の4つ口フラスコに、n−ブタノール409部、酢酸ノルマルプロピル409部を仕込み、窒素気流下で100℃に昇温した後、グリシジルメタクリレート450部、ブチルアクリレート500部、ターシャリーブチルアクリレート50部及びTBPEH50部からなる混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて7時間反応させて、不揮発分55%、重量平均分子量9000の重合体(C−2)の溶液を得た。
合成例1と同様の4つ口フラスコに、n−ブタノール409部、酢酸ノルマルプロピル409部を仕込み、窒素気流下で100℃に昇温した後、グリシジルメタクリレート450部、2−エチルヘキシルアクリレート400部、ターシャリーブチルアクリレート150部及びTBPEH70部からなる混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて7時間反応させて、不揮発分55%、重量平均分子量7300の重合体(C−3)の溶液を得た。
合成例1と同様の4つ口フラスコに、n−ブタノール409部、酢酸ノルマルプロピル409部を仕込み、窒素気流下で100℃に昇温した後、グリシジルメタクリレート400部、ブチルアクリレート450部、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン100部、ターシャリーブチルアクリレート50部及びTBPEH70部からなる混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて7時間反応させて、不揮発分55%、重量平均分子量8200の重合体(C−4)の溶液を得た。
合成例1と同様の4つ口フラスコに、n−ブタノール409部、酢酸ノルマルプロピル409部を仕込み、窒素気流下で100℃に昇温した後、グリシジルメタクリレート450部、2−エチルヘキシルアクリレート250部、ターシャリーブチルアクリレート300部及びTBPEH70部からなる混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて7時間反応させて、不揮発分55%、重量平均分子量7300の重合体(C−5)の溶液を得た。
合成例1と同様の4つ口フラスコに、n−ブタノール409部、酢酸ノルマルプロピル409部を仕込み、窒素気流下で100℃に昇温した後、ベンジルメタクリレート870部、ブチルアクリレート130部及びTBPEH70部からなる混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて7時間反応させて、不揮発分55%、重量平均分子量8000の重合体(C−6)の溶液を得た。
合成例1と同様の4つ口フラスコに、n−ブタノール409部、酢酸ノルマルプロピル409部を仕込み、窒素気流下で100℃に昇温した後、2−エチルヘキシルアクリレート500部、ターシャリーブチルアクリレート500部及びTBPEH120部からなる混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて7時間反応させて、不揮発分55%、重量平均分子量5000の重合体(C−7)の溶液を得た。
合成例1と同様の4つ口フラスコに、n−ブタノール409部、酢酸ノルマルプロピル409部を仕込み、窒素気流下で100℃に昇温した後、グリシジルメタクリレート450部、2−エチルヘキシルアクリレート550部及びTBPEH70部からなる混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて7時間反応させて、不揮発分55%、重量平均分子量7200の重合体(C−8)の溶液を得た。
BT−1DE(チタンブラック顔料分散液)66.0部、合成例1で得たビニル系共重合体(C−1)6.6部、酢酸イソプロピル(溶剤)13.6部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)3.8部、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(溶剤)10.0部、メガファック EXP. TF−1159(表面エネルギー調整剤)0.4部、変性シリコーン 0.2部、を分散攪拌機で攪拌し、微細パターン形成用インキ組成物を調製した。
実施例1と同様にして、表2に示す組成比により、実施例2〜6用の微細パターン形成用インキ組成物を調製し、凸版反転印刷法により、膜厚1μmで線幅20μmのストライプパターンを印刷した。
実施例1と同様にして、表4に示す組成比により、実施例7〜9用インキ組成物を調製し、凸版反転印刷法により、膜厚1.5μmで線幅20μmのストライプパターンを印刷した。
実施例1と同様にして、表3に示す組成比により、比較例1〜3用インキ組成物を調製し、凸版反転印刷法により、膜厚1μmで線幅20μmのストライプパターンを印刷した。
実施例1と同様にして、表4に示す組成比により、比較例4用インキ組成物を調製し、凸版反転印刷法により、膜厚1.5μmで線幅20μmのストライプパターンを印刷した。
微細パターン形成用インキの印刷物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○または×の評価をした。
○: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。
×:パターンエッジの不鮮明さ、直線性の欠陥、断線あり。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。
微細パターン形成用インキをガラス基板上に、膜厚が1μmになるように、スピンコーターにて塗布し、250℃にて30分間加熱(基本焼成)してインキ塗板を作製した。該インキ塗板を用いて、JISK5600−5−4引っかき硬度(鉛筆法)の手順で試験を実施した。
上記膜硬度の評価と同様にして作製したインキ塗板を用いて、JISK5600−5−6付着性(クロスカット法)の手順で試験を実施し、以下の基準に従って評価をした。
○:すべての格子の目にも剥がれがない。
△:一部の格子の目に塗膜の剥がれがある。
×:全面的に塗膜の剥がれがある。
上記膜硬度の評価と同様にして作製したインキ塗板を、25℃の5%水酸化ナトリウム水溶液に30分間浸漬した後、上記の基板への付着性の評価を行った。
上記膜硬度の評価と同様にして作製したインキ塗板を用いて、120℃、飽和水蒸気下、24hrの条件でプレッシャークッカーテストを行った。プレッシャークッカーテスト後のインキ塗板で、上記の基板への付着性の評価を行った。各評価結果を表2〜4に示す。
・BT−1DE:色材濃度25%(チタンブラックの比重:4.0)、顔料分散剤濃度2.5%のチタンブラック分散液(三菱マテリアル社製)
・顔料分散液 EG6−3012:顔料濃度15%(顔料比重:2.0)、顔料分散剤濃度4.5%の緑色顔料分散液(DIC製)
・顔料分散液 EY6−8291:顔料濃度15%(顔料比重:1.5)、顔料分散剤濃度9.8%の黄色顔料分散液(DIC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
・PNP:プロピレングリコールモノプロピルエーテル
・PGM:プロピレングリコールモノメチルエーテル
・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)
・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(DIC社製)
・尚、樹脂成分の比重は1.2である。
2 ブランケット
3 インキ塗膜
4 凸版
5 被印刷基材
Claims (14)
- 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て押圧部を凸版に転写させて除去することによって、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形成用インキ組成物であって、樹脂成分、粒状成分、有機溶剤、及び表面エネルギー調整剤を含有し、前記樹脂成分が、エポキシ基及びターシャリーブチルエステル基を有するビニル系共重合体を含有することを特徴とする微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記したビニル系共重合体が、エポキシ基を有する単量体と、ターシャリーブチルエステル基を有する単量体を構成成分として重合してなる共重合体である請求項1に記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記したビニル系共重合体を構成する全単量体を質量換算で100%としたときに、エポキシ基を有する単量体が全単量体の60%以下である請求項1又は2に記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記したビニル系共重合体を構成する単量体のうち、ターシャリーブチルエステル基を有する単量体が、エポキシ基を有する単量体に対し、質量比で50%以下である請求項1〜3の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記したビニル系共重合体が、エポキシ基、ターシャリーブチルエステル基及びアルコキシシリル基を有する共重合体である請求項1〜4の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記したビニル系共重合体のTgが25℃未満である請求項1〜5の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記したビニル系共重合体が、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシルメタアクリレートから選ばれる1種以上の単量体を構成成分として重合してなる共重合体である請求項1〜6の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記したビニル系共重合体の重量平均分子量が1,000〜20,000である請求項1〜7の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記した有機溶剤が、25℃における蒸気圧が20×102Pa(15mmHg)以上のエステル系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤、及びカーボネート系溶剤、から選ばれる1種以上の速乾性有機溶剤、及び、25℃における蒸気圧が0.4×102Pa(0.03mmHg)以上、20×102Pa(15mmHg)未満のエステル系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤、及びカーボネート系溶剤、から選ばれる1種以上の遅乾性有機溶剤を含有する請求項1〜8の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記した粒状成分が、樹脂成分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1:5〜2:1である請求項1〜9の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 前記した表面エネルギー調整剤が、フッ素系界面活性剤である請求項1〜10の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 25℃に於ける粘度が、0.5mPa・s〜10.0mPa・sである請求項1〜11の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 表面エネルギーが、15mN/m〜30mN/mである請求項1〜12の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物。
- 請求項1〜13の何れかに記載の微細パターン形成用インキ組成物を使用して、凸版反転印刷法により得られたことを特徴とする印刷物。
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