JP2013185040A - 光硬化性インクジェットインク - Google Patents
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Abstract
【課題】高い屈折率および充分高い光透過率を有し、基板との密着性に優れるマイクロレンズをインクジェット法で形成可能なインクを提供すること。
【解決手段】(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)を含む光硬化性インクジェットインクであって、前記(メタ)アクリレート(A)が、特定の式で表される化合物であり、前記希釈剤(B)が、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であり、前記(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)の合計100重量%に対し、(メタ)アクリレート(A)を10〜40重量%、希釈剤(B)を50〜80重量%および光重合開始剤(C)を1〜20重量%含み、
前記インクの25℃での粘度が70mPa・s以下であり、
該インクより得られた厚み2.5〜3.5μmの硬化膜の、屈折率が1.55以上であり、波長400nmにおける光透過率が95%以上である、光硬化性インクジェットインク。
【選択図】なし
【解決手段】(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)を含む光硬化性インクジェットインクであって、前記(メタ)アクリレート(A)が、特定の式で表される化合物であり、前記希釈剤(B)が、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であり、前記(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)の合計100重量%に対し、(メタ)アクリレート(A)を10〜40重量%、希釈剤(B)を50〜80重量%および光重合開始剤(C)を1〜20重量%含み、
前記インクの25℃での粘度が70mPa・s以下であり、
該インクより得られた厚み2.5〜3.5μmの硬化膜の、屈折率が1.55以上であり、波長400nmにおける光透過率が95%以上である、光硬化性インクジェットインク。
【選択図】なし
Description
本発明は、映像表示装置などの光学機器を製造するために好適に用いられる光硬化性インクジェットインクに関する。更に詳しくは、本発明は、バックライトユニットに使用されるマイクロレンズを有する光学部品の製造に適した光硬化性インクジェットインクに関する。
かねてより、映像表示装置用導光板に形成されるマイクロレンズは、金型を使った射出成形により形成されていた。この方法では製品設計毎に金型が必要であり、少量多品種のマイクロレンズを製造する際には、非常にコストのかかる方法であった。
近年、安価かつ設計自由度の高い製造方法としてインクジェット法により基板表面にマイクロレンズを形成する方法が提案されている(例えば、特開2000−180605号公報(特許文献1)、特開2004−240294号公報(特許文献2))。このような、インクジェット法を用いたマイクロレンズの製造方法は、従来のような金型を用いなくても、パソコンなどにより容易にパターニングを制御できるため、少量多品種のマイクロレンズの生産に対しても製造コストを抑えることができる等の点から期待されている。
また、導光板に使用する基板として、以前より、ポリメチルメタクリレート基板(以下では、PMMA基板と呼ぶことがある)が使用されているが、基板の比重の点(軽量)や吸湿性、成形性などにより優れている点から、屈折率の高いポリスチレン基板(以下では、PS基板と呼ぶことがある)やメチルメタクリレート・スチレン共重合体ポリマー基板(以下では、MS基板と呼ぶことがある)などを用いた導光板の開発が近年進められている。
しかしながら、屈折率の高い基板上に、従来から使用されているマイクロレンズ形成用組成物を用いて2つ以上のマイクロレンズを所定パターン状に形成させると、得られる導光板は、光の取り出し効率や輝度が低かった。
本発明者らは、鋭意検討した結果、光の取り出し効率や輝度の低下は、形成されるマイクロレンズが比較的低屈折率であることによることを見出した。
本発明の目的は、高い屈折率および充分高い光透過率を有し、基板との密着性に優れるマイクロレンズをインクジェット法で形成可能なインクを提供することにある。
本発明の目的は、高い屈折率および充分高い光透過率を有し、基板との密着性に優れるマイクロレンズをインクジェット法で形成可能なインクを提供することにある。
なお、従来、高い屈折率を有するモノマーとして、フルオレン骨格を有するモノマーを使用した組成物が知られている(特開2008−94987号公報、特許第4688109号公報、特開平6−220131号公報、特許第3797223号公報、特開2008−081572号公報、特開2010−106046号公報)。しかしながら、フルオレン骨格を有するモノマー自体の粘度が高いため、高い屈折率および高い光透過率を有するマイクロレンズを形成可能で、インクジェットで吐出可能な粘度のインクは存在しなかった。
本発明者等は、式(1)で表される分子内にフルオレン骨格を有する(メタ)アクリレート、特定の希釈剤および光重合開始剤を特定量で含有し、粘度が特定の範囲にある光硬化性インクジェットインクが、高い屈折率および高い光透過率を示すマイクロレンズをインクジェット法で形成できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
本発明は以下の項を含む。
[1] (メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)を含む光硬化性インクジェットインクであって、
前記(メタ)アクリレート(A)が、式(1)で表される化合物であり、
前記希釈剤(B)が、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であり、
前記(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)の合計100重量%に対し、(メタ)アクリレート(A)を10〜40重量%、希釈剤(B)を50〜80重量%、および光重合開始剤(C)を1〜20重量%含み、
前記インクの25℃での粘度が70mPa・s以下であり、
該インクより得られた厚み2.5〜3.5μmの硬化膜の、屈折率が1.55以上であり、波長400nmにおける光透過率が95%以上である、光硬化性インクジェットインク。
前記(メタ)アクリレート(A)が、式(1)で表される化合物であり、
前記希釈剤(B)が、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であり、
前記(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)の合計100重量%に対し、(メタ)アクリレート(A)を10〜40重量%、希釈剤(B)を50〜80重量%、および光重合開始剤(C)を1〜20重量%含み、
前記インクの25℃での粘度が70mPa・s以下であり、
該インクより得られた厚み2.5〜3.5μmの硬化膜の、屈折率が1.55以上であり、波長400nmにおける光透過率が95%以上である、光硬化性インクジェットインク。
[2] マイクロレンズ形成用である、[1]に記載の光硬化性インクジェットインク。
[3] 前記希釈剤(B)が、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(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、トリシクロデカンジメタノールジ(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、γ−ブチロラクトン(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(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、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化o−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、チオグリシジル(メタ)アクリレート、フェニルチオエチル(メタ)アクリレート、および3−メルカプトプロピルトリメトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、[1]または[2]に記載の光硬化性インクジェットインク。
[4] 前記光重合開始剤(C)が、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、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、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、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン酸エステル、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン2−(O−ベンゾイルオキシム)]、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−エタノン−1−(O−アセチルオキシム)、およびベンゾイルギ酸メチルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、[1]〜[3]のいずれかに記載の光硬化性インクジェットインク。
[5] さらに界面活性剤(D)を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の光硬化性インクジェットインク。
[6] 前記界面活性剤(D)が、シリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、[5]に記載の光硬化性インクジェットインク。
[6] 前記界面活性剤(D)が、シリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、[5]に記載の光硬化性インクジェットインク。
[7] [1]〜[6]のいずれかに記載の光硬化性インクジェットインクを硬化させて得られる光学材料用硬化膜。
[8] [1]〜[6]のいずれかに記載の光硬化性インクジェットインクを硬化させて得られるマイクロレンズ。
[9] 屈折率が1.55以上である基板上に、[8]に記載のマイクロレンズが設けられた、導光板。
[10] [8]に記載のマイクロレンズまたは[9]に記載の導光板を有する光学部品。
[11] [1]〜[6]のいずれかに記載の光硬化性インクジェットインクを、屈折率が1.55以上である基板上に印刷する工程、
基板上に印刷したインクを硬化する工程を含んで製造される導光板
を有する光学部品。
[12] ディスプレイである、[10]または[11]に記載の光学部品。
[11] [1]〜[6]のいずれかに記載の光硬化性インクジェットインクを、屈折率が1.55以上である基板上に印刷する工程、
基板上に印刷したインクを硬化する工程を含んで製造される導光板
を有する光学部品。
[12] ディスプレイである、[10]または[11]に記載の光学部品。
本発明のインクジェットインクは吐出性および光硬化性に優れ、該インクから得られる硬化膜およびマイクロレンズは、高い屈折率、高い光透過率および高い基板との密着性を示す。
[1.光硬化性インクジェットインク]
本発明の光硬化性インクジェットインク(以下「本発明のインク」ともいう。)は、式(1)で表される(メタ)アクリレート(A)10〜40重量%、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である希釈剤(B)50〜80重量%および光重合開始剤(C)1〜20重量%(但し、(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)の含有量の合計を100重量%とする。)を含んでなり、25℃での粘度が70mPa・s以下である。
また、該インクより得られた厚み2.5〜3.5μmの硬化膜の、屈折率は1.55以上であり、波長400nmにおける光透過率は95%以上である。
本発明の光硬化性インクジェットインク(以下「本発明のインク」ともいう。)は、式(1)で表される(メタ)アクリレート(A)10〜40重量%、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である希釈剤(B)50〜80重量%および光重合開始剤(C)1〜20重量%(但し、(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)の含有量の合計を100重量%とする。)を含んでなり、25℃での粘度が70mPa・s以下である。
また、該インクより得られた厚み2.5〜3.5μmの硬化膜の、屈折率は1.55以上であり、波長400nmにおける光透過率は95%以上である。
マイクロレンズは、高い光透過率を有することが求められているが、従来のマイクロレンズ形成用組成物では、得られるマイクロレンズの屈折率を上げようとすると、光透過率が低下した。
しかしながら、本発明のインクによれば、高い屈折率および高い光透過率を示すマイクロレンズを形成できる。
しかしながら、本発明のインクによれば、高い屈折率および高い光透過率を示すマイクロレンズを形成できる。
本明細書において、「インクジェットインク」とは、インクジェット装置より吐出可能なインクのことをいう。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの両者又は一方を示すために用いられる。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの両者又は一方を示すために用いられる。
本発明のインクは、本発明の要旨を損なわない範囲で必要に応じて、(メタ)アクリレート(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物、熱重合開始剤ならびにシランカップリング剤などのその他の成分、界面活性剤(D)、重合禁止剤、熱硬化性化合物、紫外線吸収剤、酸化防止剤、溶媒等を含んでもよい。
本発明のインクは無色であっても有色であってもよい。光透過率の観点からは無色が好ましいが、発明の効果を妨げない範囲で有色の化合物を含有してもよい。例えば、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ために、着色剤を含んでもよい。これらの場合、硬化膜の色が黄色味を帯びないことが好ましく、例えば、青色の着色剤を用いることができる。
<1.1.式(1)で表される(メタ)アクリレート(A)>
前記(メタ)アクリレート(A)(以下「化合物(A)」ともいう。)は、下記式(1)で表される、分子内にフルオレン骨格を有する(メタ)アクリレートである。
前記(メタ)アクリレート(A)(以下「化合物(A)」ともいう。)は、下記式(1)で表される、分子内にフルオレン骨格を有する(メタ)アクリレートである。
前記化合物(A)は、屈折率1.55〜1.65の高屈折物質である。このため、該化合物(A)を用いることにより、高い屈折率を有する、硬化膜およびマイクロレンズ(以下「硬化膜等」ともいう。)が得られる。さらに、前記化合物(A)は、耐熱性および耐光性に優れるため、該化合物(A)を含むインクによれば、耐熱性および耐光性に優れる硬化膜等が得られる。
前記式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して水素またはメチルである。nおよびmは、それぞれ独立して1以上の整数であり、好ましくはそれぞれ独立して、1〜5の整数である。
前記化合物(A)は、公知の方法、例えば、特開2010−106046号公報に記載の方法で製造したものであってもよく、市販品でもよい。
化合物(A)の市販品としては、オグソールEA−0200、オグソールEA−0500、オグソールEA−1000、オグソールEA−F5003、オグソールEA−F5503、オグソールEA−F5510(商品名;大阪ガスケミカル(株)製)、A−BPEF(商品名;新中村化学工業(株)製)等が挙げられる。
化合物(A)の市販品としては、オグソールEA−0200、オグソールEA−0500、オグソールEA−1000、オグソールEA−F5003、オグソールEA−F5503、オグソールEA−F5510(商品名;大阪ガスケミカル(株)製)、A−BPEF(商品名;新中村化学工業(株)製)等が挙げられる。
これらの化合物(A)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。
本発明のインクにおいて、前記化合物(A)の含有量が、化合物(A)の重量、希釈剤(B)の重量および光重合開始剤(C)の重量の和100重量%に対し、10〜40重量%であると、インクジェット吐出可能な粘度に調整可能であり、高い屈折率および高い光透過率のバランスのとれた硬化膜等が得られるため好ましく、より好ましくは15〜35重量%であり、さらに好ましくは20〜30重量%である。
<1.2希釈剤(B)>
本発明の光硬化性インクジェットインクは、希釈剤(B)を含有する。前記希釈剤(B)は、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である。
前記希釈剤(B)の25℃での粘度は、好ましくは0.1〜70mPa・sであり、より好ましくは0.1〜50mPa・sである。
希釈剤(B)の25℃での粘度が前記範囲にあると、得られるインクをインクジェット吐出可能な粘度に調整可能であるため好ましい。
本発明の光硬化性インクジェットインクは、希釈剤(B)を含有する。前記希釈剤(B)は、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である。
前記希釈剤(B)の25℃での粘度は、好ましくは0.1〜70mPa・sであり、より好ましくは0.1〜50mPa・sである。
希釈剤(B)の25℃での粘度が前記範囲にあると、得られるインクをインクジェット吐出可能な粘度に調整可能であるため好ましい。
〈1.2−1.単官能(メタ)アクリレート〉
前記単官能(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(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、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、2−フェニル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、2−トリフロロメチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、4−トリフロロメチル−2−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、5−テトラヒドロフルフリルオキシカルボニルペンチル(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物の(メタ)アクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、コハク酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、マレイン酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、シクロヘキセン−3,4−ジカルボン酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、チオグリシジル(メタ)アクリレート、フェニルチオエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化o−フェニルフェノール(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、γ−ブチロラクトン(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、およびフェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記単官能(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(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、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、2−フェニル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、2−トリフロロメチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、4−トリフロロメチル−2−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、5−テトラヒドロフルフリルオキシカルボニルペンチル(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物の(メタ)アクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、コハク酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、マレイン酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、シクロヘキセン−3,4−ジカルボン酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、チオグリシジル(メタ)アクリレート、フェニルチオエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化o−フェニルフェノール(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、γ−ブチロラクトン(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、およびフェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
〈1.2−2.二官能(メタ)アクリレート〉
前記二官能(メタ)アクリレートとしては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(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、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、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、およびイソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記二官能(メタ)アクリレートとしては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(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、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、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、およびイソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
〈1.2−3.シラン化合物〉
シラン化合物の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、N,N'−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミンが挙げられる。
シラン化合物の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、N,N'−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミンが挙げられる。
前記希釈剤(B)が、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(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、トリシクロデカンジメタノールジ(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、γ−ブチロラクトン(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(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、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化o−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、チオグリシジル(メタ)アクリレート、フェニルチオエチル(メタ)アクリレート、および3−メルカプトプロピルトリメトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であると、得られる組成物をインクジェット吐出可能な粘度に調整可能であり、高い屈折率および高い光透過率のバランスのとれた硬化膜等を作成することができるため好ましい。
希釈剤(B)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。例えば、希釈剤(B)は、単官能(メタ)アクリレートと二官能(メタ)アクリレートとの混合物であってもよい。
本発明のインクにおいて、前記化合物(B)の含有量が、化合物(A)の重量、希釈剤(B)の重量および光重合開始剤(C)の重量の和100重量%に対し、50〜80重量%であると、インクジェット吐出可能な粘度に調整可能であり、高い屈折率および高い光透過率のバランスのとれた硬化膜等が得られるため好ましく、より好ましくは50〜75重量%であり、さらに好ましくは55〜70重量%である。
<1.3.光重合開始剤(C)>
本発明のインクは、光重合開始剤(C)を含む。光重合開始剤(C)は、紫外線あるいは可視光線の照射によりラジカルあるいは酸を発生することのできる化合物であれば特に限定されないが、α−ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤、オキシフェニル酢酸エステル系光重合開始剤またはアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましく、この中でも特にアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤およびオキシフェニル酢酸エステル系光重合開始剤が、インクの光硬化性、得られる硬化膜等の光透過率などの観点からより好ましい。
本発明のインクは、光重合開始剤(C)を含む。光重合開始剤(C)は、紫外線あるいは可視光線の照射によりラジカルあるいは酸を発生することのできる化合物であれば特に限定されないが、α−ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤、オキシフェニル酢酸エステル系光重合開始剤またはアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましく、この中でも特にアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤およびオキシフェニル酢酸エステル系光重合開始剤が、インクの光硬化性、得られる硬化膜等の光透過率などの観点からより好ましい。
光重合開始剤(C)の具体例としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−エチルアントラキノン、アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−4’−イソプロピルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、カンファーキノン、ベンズアントロン、2−ヒドロキシ−1−[4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル]−2−メチル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4’−トリ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジ(メトキシカルボニル)−4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4’−ジ(メトキシカルボニル)−4,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジ(メトキシカルボニル)−3,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2−(4’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4’−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2’−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4’−メトキシフェニル)−s−トリアジン、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、2−(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、3−(2−メチル−2−ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6−ビス(2−メチル−2−モルフォリノプロピオニル)−9−n−ドデシルカルバゾール、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、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、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、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン酸エステル、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン2−(O−ベンゾイルオキシム)]、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−エタノン−1−(O−アセチルオキシム)、ベンゾイルギ酸メチル、CPI−100P、CPI−100A、CPI−110P、CPI−210S、CPI−200K(商品名、サンアプロ(株)製)、サイラキュア光硬化開始剤UVI−6992、サイラキュア光硬化開始剤UVI−6976(商品名、ダウ・ケミカル日本(株)製)、アデカオプトマーSP−150、アデカオプトマーSP−152、アデカオプトマーSP−170、アデカオプトマーSP−172(商品名、旭電化工業(株)製)、CI−5102、CI−2855(商品名、日本曹達(株)製)、エサキュア1064、エサキュア1187(商品名、ランベルティ(株)製)、オムニキャット550(商品名、アイジーエム レジン(株)製)、Irgacure250、Irgacure754(商品名、BASFジャパン(株)製)、ロードシル フォトイニシエーター2074(商品名、ローディア・ジャパン(株)製)が挙げられる。
これらの中でも、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、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、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、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン酸エステル、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン2−(O−ベンゾイルオキシム)]、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−エタノン−1−(O−アセチルオキシム)、およびベンゾイルギ酸メチルが好ましい。
光重合開始剤(C)の市販品としては、Irgacure184、Irgacure651、Irgacure127、DAROCUR1173、Irgacure500、Irgacure2959、Irgacure754、DAROCUR MBF、LucirinTPO(商品名、BASFジャパン(株)製)などが好ましい。
これらの中でも、Irgacure754、DAROCUR MBF、LucirinTPOがより好ましい。
本発明のインクに用いられる光重合開始剤(C)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。
前記光重合開始剤(C)の含有量が、化合物(A)の重量、希釈剤(B)の重量および光重合開始剤(C)の重量の和100重量%に対して1〜20重量%であると、紫外線に対する光硬化性に優れるインクが得られ、また、高い光透過率の硬化膜等が得られるため好ましく、より好ましくは1〜15重量%であり、さらに好ましくは5〜10重量%である。
<1.4.界面活性剤(D)>
本発明のインクは、該インクを用いてマイクロレンズを形成する場合、マイクロレンズの形状の安定化や、マイクロレンズの基板上での弾き性等を向上させることができるなどの点から、界面活性剤(D)を含有してもよい。
前記界面活性剤(D)としては、シリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が好ましい。
本発明のインクは、該インクを用いてマイクロレンズを形成する場合、マイクロレンズの形状の安定化や、マイクロレンズの基板上での弾き性等を向上させることができるなどの点から、界面活性剤(D)を含有してもよい。
前記界面活性剤(D)としては、シリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が好ましい。
界面活性剤(D)の具体例としては、ポリフローNo.45、ポリフローKL−245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(商品名、共栄社化学工業(株)製)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK346、BYK378、BYK UV 3500、BYK UV 3510、BYK UV 3570(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)、KP−341、KP−358、KP−368、KF−96−50CS、KF−50−100CS(商品名、信越化学工業(株)製)、サーフロンSC−101、サーフロンKH−40(商品名、セイミケミカル(株)製)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX−218(商品名、(株)ネオス製)、EFTOP EF−351、EFTOP EF−352、EFTOP EF−601、EFTOP EF−801、EFTOP EF−802(商品名、三菱マテリアル(株)製)、メガファックF−171、メガファックF−177、メガファックF−475、メガファックF−477、F−553、F−554、メガファックR−08、メガファックR−30、RS-72K、RS−211K(商品名、DIC(株)製)、TEGO Rad 2200N、TEGO Rad 2250、TEGO Rad 3500、TEGO Rad 3570(商品名、エボニック・デグサ・ジャパン(株)製)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、およびアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩が挙げられる。
本発明のインクに用いられる界面活性剤は、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。
<1.5.重合禁止剤>
本発明のインクは、保存安定性を向上させるために重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤の具体例としては、4−メトキシフェノール、ヒドロキノンおよびフェノチアジンが挙げられる。これらの中でもフェノチアジンを用いると、長期の保存においても粘度の増加が小さいインクが得られるため好ましい。
本発明のインクは、保存安定性を向上させるために重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤の具体例としては、4−メトキシフェノール、ヒドロキノンおよびフェノチアジンが挙げられる。これらの中でもフェノチアジンを用いると、長期の保存においても粘度の増加が小さいインクが得られるため好ましい。
本発明のインクに用いられうる重合禁止剤は、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。
<1.6.紫外線吸収剤>
本発明のインクは、得られる硬化膜等がバックライトなどの光によって劣化することを防止するために、紫外線吸収剤を含有してもよい。
本発明のインクは、得られる硬化膜等がバックライトなどの光によって劣化することを防止するために、紫外線吸収剤を含有してもよい。
紫外線吸収剤としては、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール化合物、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール等のトリアジン化合物、2−ヒドロキシ−4−n−オクチルオキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物、および2−エトキシ−2’−エチルオキサリック酸ビスアニリド等のシュウ酸アニリド化合物などが挙げられる。
本発明のインクに用いられうる紫外線吸収剤は、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。
<1.7.酸化防止剤>
本発明のインクは、得られる硬化膜等の酸化を防止するために、酸化防止剤を含有してもよい。
本発明のインクは、得られる硬化膜等の酸化を防止するために、酸化防止剤を含有してもよい。
酸化防止剤としては、トリエチレングリコール−ビス−[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル等のヒンダードフェノール化合物、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、ジエチルアミノメチルメタクリレート等のアミン化合物などが挙げられる。
本発明のインクに用いられうる酸化防止剤は、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。
<1.8.溶媒>
本発明のインクは、インクジェット吐出性を調整する目的で溶媒を含有してもよい。溶媒によりインクの粘度や表面張力の微調整が可能であり、インクジェット吐出性を調整できる。
前記溶媒としては、特に制限されないが、沸点が100℃〜300℃の有機溶媒であることが好ましい。
本発明のインクは、インクジェット吐出性を調整する目的で溶媒を含有してもよい。溶媒によりインクの粘度や表面張力の微調整が可能であり、インクジェット吐出性を調整できる。
前記溶媒としては、特に制限されないが、沸点が100℃〜300℃の有機溶媒であることが好ましい。
沸点が100〜300℃である有機溶媒の具体例としては、酢酸ブチル、プロピオン酸ブチル、乳酸エチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エ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、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ジオキサン、3−メトキシブタノール、3−メトキシブチルアセテート、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸i−プロピル、2−ヒドロキシイソ酪酸i−ブチル、2−ヒドロキシイソ酪酸n−ブチル、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モノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、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エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、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、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トルエン、キシレン、アニソール、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンおよびジメチルイミダゾリジノンが挙げられる。
本発明のインクに用いられうる溶媒は、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。
本発明のインクにおいて、前記溶媒の含有量は、化合物(A)の重量、希釈剤(B)の重量および光重合開始剤(C)の重量の和100重量部に対し、0.1〜20重量部であると、光硬化性を損なわず、インクジェット吐出性を調整できるため好ましく、より好ましくは0.1〜15重量部であり、さらに好ましくは0.1〜10重量部である。
<1.9.その他の成分>
本発明のインクは、各種特性を向上させるために、化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物、フェノール性水酸基を含有する樹脂、マレイミド化合物、メラミン樹脂、エポキシ化合物、エポキシ硬化剤および熱重合開始剤などのその他の成分を本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。
本発明のインクは、各種特性を向上させるために、化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物、フェノール性水酸基を含有する樹脂、マレイミド化合物、メラミン樹脂、エポキシ化合物、エポキシ硬化剤および熱重合開始剤などのその他の成分を本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。
<1.9−1.エポキシ化合物>
本発明のインクは、得られる硬化膜等の強度を向上させるために、エポキシ化合物を含有してもよい。
前記エポキシ化合物は、1分子中に少なくとも1つの下記式(2−1)または式(2−2)で表される構造を有する化合物であれば、特に限定されない。
本発明のインクは、得られる硬化膜等の強度を向上させるために、エポキシ化合物を含有してもよい。
前記エポキシ化合物は、1分子中に少なくとも1つの下記式(2−1)または式(2−2)で表される構造を有する化合物であれば、特に限定されない。
エポキシ化合物の具体例としては、ノボラック型エポキシ樹脂(フェノールノボラック型エポキシ樹脂およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂および複素環式エポキシ樹脂、ならびに、ジシクロペンタジエン骨格やナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂が挙げられ、好ましくはノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂またはビスフェノールF型エポキシ樹脂またはトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂である。
エポキシ樹脂としては公知の方法で製造した樹脂を用いてもよいし、また市販品を用いてもよい。
市販品の例としては、jER828、同834、同1001、同1004(商品名:三菱化学(株)製)、エピクロン840、同850、同1050、同2055、(商品名:DIC(株)製)、エポトートYD−011、同YD−013、同YD−127、同YD−128(商品名:新日鐵化学(株)製)、D.E.R.317、同331、同661、同664(商品名:ダウ・ケミカル日本(株)製)、アラルダイト6071、同6084、同GY250、同GY260(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)、スミ−エポキシESA−011、同ESA−014、同ELA−115、同ELA−128(商品名:住友化学工業(株)製)、A.E.R.330、同331、同661、同664(商品名:旭化成イーマテリアルズ(株)製)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂;
jER152、154(商品名:三菱化学(株)製)、D.E.R.431、同438(商品名:ダウ・ケミカル日本(株)製)、エピクロンN−730、同N−770、同N−865(商品名:DIC(株)製)、エポトートYDCN−701、同YDCN−704(商品名:新日鐵化学(株)製)、アラルダイトECN1235、同ECN1273、同ECN1299(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)、XPY307、EPPN−201、EOCN−1025、EOCN−1020、EOCN−104S、RE−306(商品名:日本化薬(株)製)、スミ−エポキシESCN−195X、同ESCN−220(商品名:住友化学工業(株)製)、A.E.R.ECN−235、同ECN−299(商品名:旭化成イーマテリアルズ(株)製)等のノボラック型エポキシ樹脂;
エピクロン830(商品名:DIC(株)製)、jER807(商品名:三菱化学(株)製)、エポトートYDF−170(商品名:新日鐵化学(株)製)、YDF−175、YDF−2001、YDF−2004、アラルダイトXPY306(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;
エポトートST−2004、同ST−2007、同ST−3000(商品名:新日鐵化学(株)製)等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;
セロキサイド2021P(商品名:ダイセル化学工業(株)製)、アラルダイトCY175、同CY179(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)等の脂環式エポキシ樹脂;
YL−6056、YX−4000、YL−6121(商品名:三菱化学(株)製)等のビキシレノール型エポキシ樹脂もしくはビフェノール型エポキシ樹脂またはそれらの混合物;
EBPS−200(商品名:日本化薬(株)製)、EPX−30(商品名:(株)ADEKA製)、EXA−1514(商品名:DIC(株)製)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;
jER157S(商品名:三菱化学(株)製)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;
YL−931(商品名:三菱化学(株)製)、アラルダイト163(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)等のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;
アラルダイトPT810(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)、TEPIC(商品名:日産化学工業(株)製)等の複素環式エポキシ樹脂;
HP−4032、EXA−4750、EXA−4700(商品名:DIC(株)製)等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;
HP−7200、HP−7200H、HP−7200HH(商品名:DIC(株)製)等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;
テクモアVG3101L(商品名:三井化学(株)製)、YL−933(商品名:三菱化学(株)製)、EPPN−501、EPPN−502(商品名:ダウ・ケミカル日本(株)製)等のトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂が挙げられる。
jER152、154(商品名:三菱化学(株)製)、D.E.R.431、同438(商品名:ダウ・ケミカル日本(株)製)、エピクロンN−730、同N−770、同N−865(商品名:DIC(株)製)、エポトートYDCN−701、同YDCN−704(商品名:新日鐵化学(株)製)、アラルダイトECN1235、同ECN1273、同ECN1299(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)、XPY307、EPPN−201、EOCN−1025、EOCN−1020、EOCN−104S、RE−306(商品名:日本化薬(株)製)、スミ−エポキシESCN−195X、同ESCN−220(商品名:住友化学工業(株)製)、A.E.R.ECN−235、同ECN−299(商品名:旭化成イーマテリアルズ(株)製)等のノボラック型エポキシ樹脂;
エピクロン830(商品名:DIC(株)製)、jER807(商品名:三菱化学(株)製)、エポトートYDF−170(商品名:新日鐵化学(株)製)、YDF−175、YDF−2001、YDF−2004、アラルダイトXPY306(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;
エポトートST−2004、同ST−2007、同ST−3000(商品名:新日鐵化学(株)製)等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;
セロキサイド2021P(商品名:ダイセル化学工業(株)製)、アラルダイトCY175、同CY179(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)等の脂環式エポキシ樹脂;
YL−6056、YX−4000、YL−6121(商品名:三菱化学(株)製)等のビキシレノール型エポキシ樹脂もしくはビフェノール型エポキシ樹脂またはそれらの混合物;
EBPS−200(商品名:日本化薬(株)製)、EPX−30(商品名:(株)ADEKA製)、EXA−1514(商品名:DIC(株)製)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;
jER157S(商品名:三菱化学(株)製)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;
YL−931(商品名:三菱化学(株)製)、アラルダイト163(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)等のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;
アラルダイトPT810(商品名:ハンツマン・ジャパン(株)製)、TEPIC(商品名:日産化学工業(株)製)等の複素環式エポキシ樹脂;
HP−4032、EXA−4750、EXA−4700(商品名:DIC(株)製)等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;
HP−7200、HP−7200H、HP−7200HH(商品名:DIC(株)製)等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;
テクモアVG3101L(商品名:三井化学(株)製)、YL−933(商品名:三菱化学(株)製)、EPPN−501、EPPN−502(商品名:ダウ・ケミカル日本(株)製)等のトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂が挙げられる。
これらの中でも、jER828、同834、同1001、同1004、テクモアVG3101L、EPPN−501、EPPN−502を用いると、各種基板への密着性が高い硬化膜等が得られるため好ましい。
本発明のインクに用いられうるエポキシ化合物は、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。
本発明のインクに用いられうるエポキシ化合物は、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。
エポキシ化合物の含有量が、本発明のインク総量(固形分換算)100重量%に対し、0.5〜20重量%であると、得られる硬化膜等の各種基板に対する密着性が向上するため好ましく、より好ましくは0.5〜10重量%であり、さらに好ましくは0.5〜7重量%である。
<1.9−2.マレイミド化合物>
マレイミド化合物としては、特に制限されないが、例えば、下記式(6)で表される化合物が好ましい。下記式(6)で表されるマレイミド化合物は、例えばジアミンと酸無水物とを反応させて得ることができる。
マレイミド化合物としては、特に制限されないが、例えば、下記式(6)で表される化合物が好ましい。下記式(6)で表されるマレイミド化合物は、例えばジアミンと酸無水物とを反応させて得ることができる。
式(6)中、R10およびR12はそれぞれ独立に水素またはメチルであり、R11は下記式(7)で表される二価の基である。
式(7)中、R13およびR14はそれぞれ独立に、連続しない(隣り合わない)任意のメチレンが酸素で置き換えられてもよい炭素数1〜18のアルキレン、置換基を有してもよい芳香環を有する二価の基、または置換基を有してもよいシクロアルキレンである。前記置換基としては、例えば、カルボキシル、ヒドロキシ、炭素数1〜5のアルキル、および炭素数1〜5のアルコキシが挙げられる。耐熱性の高い硬化膜等が得られる点で、R13およびR14はそれぞれ独立に下記群(8)から選ばれる1種の二価の基であることが好ましい。
式(7)中、Xは下記群(9)から選ばれる1種の二価の基である。
本発明のインクに用いられうるマレイミド化合物は1種の化合物でも、2種以上の化合物の混合物でもよい。
<1.9−3.フェノール性水酸基を含有する樹脂>
フェノール性水酸基を含有する樹脂としては、フェノール性水酸基を有する芳香族化合物とアルデヒド類との縮合反応により得られるノボラック樹脂、ビニルフェノールの単独重合体(水素添加物を含む)、ビニルフェノールとこれと共重合可能な化合物とのビニルフェノール系共重合体(水素添加物を含む)などが好ましく用いられる。
フェノール性水酸基を含有する樹脂としては、フェノール性水酸基を有する芳香族化合物とアルデヒド類との縮合反応により得られるノボラック樹脂、ビニルフェノールの単独重合体(水素添加物を含む)、ビニルフェノールとこれと共重合可能な化合物とのビニルフェノール系共重合体(水素添加物を含む)などが好ましく用いられる。
フェノール性水酸基を有する芳香族化合物としては、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、p−フェニルフェノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、テルペン骨格含有ジフェノール、没食子酸、没食子酸エステル、α−ナフトール、およびβ−ナフトールなどが挙げられる。
アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、およびアセトアルデヒドなどが挙げられる。
ビニルフェノールと共重合可能な化合物としては、(メタ)アクリル酸またはその誘導体、スチレンまたはその誘導体、無水マレイン酸、酢酸ビニル、およびアクリロニトリルなどが挙げられる。
フェノール性水酸基を含有する樹脂の具体例としては、レヂトップPSM−6200(商品名:群栄化学工業(株)製)、ショウノールBRG−555(商品名:昭和電工(株)製)、マルカリンカーMS−2P、マルカリンカーCST70、マルカリンカーPHM−C(商品名:丸善石油化学(株)製)が挙げられる。
本発明のインクに用いられうるフェノール性水酸基を含有する樹脂は1種の化合物でも、2種以上の化合物の混合物でもよい。
<1.9−4.メラミン樹脂>
メラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合により製造される樹脂であれば特に限定されず、メチロールメラミン、エーテル化メチロールメラミン、ベンゾグアナミン、メチロールベンゾグアナミンおよびエーテル化メチロールベンゾグアナミン等の縮合物などが挙げられる。これらの中でも、得られる硬化膜等の耐薬品性が良好である点で、エーテル化メチロールメラミンの縮合物が好ましい。
メラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合により製造される樹脂であれば特に限定されず、メチロールメラミン、エーテル化メチロールメラミン、ベンゾグアナミン、メチロールベンゾグアナミンおよびエーテル化メチロールベンゾグアナミン等の縮合物などが挙げられる。これらの中でも、得られる硬化膜等の耐薬品性が良好である点で、エーテル化メチロールメラミンの縮合物が好ましい。
メラミン樹脂の具体例としては、ニカラックMW−30、MW−30HM、MW−390、MW−100LM、MX−750LM(商品名:三和ケミカル(株)製)が挙げられる。
本発明のインクに用いられうるメラミン樹脂は1種の化合物でも、2種以上の化合物の混合物でもよい。
本発明のインクに用いられうるメラミン樹脂は1種の化合物でも、2種以上の化合物の混合物でもよい。
<1.9−5.エポキシ硬化剤>
本発明のインクは、得られる硬化膜等の耐薬品性をより向上させるためにエポキシ硬化剤を含有してもよい。エポキシ硬化剤としては、酸無水物系硬化剤またはポリアミン系硬化剤などが好ましい。
本発明のインクは、得られる硬化膜等の耐薬品性をより向上させるためにエポキシ硬化剤を含有してもよい。エポキシ硬化剤としては、酸無水物系硬化剤またはポリアミン系硬化剤などが好ましい。
酸無水物系硬化剤としては、マレイン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロトリメリット酸無水物、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、およびスチレン−無水マレイン酸共重合体などが挙げられる。
ポリアミン系硬化剤としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジシアンジアミド、ポリアミドアミン(ポリアミド樹脂)、ケチミン化合物、イソホロンジアミン、m−キシレンジアミン、m−フェニレンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N−アミノエチルピペラジン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン、およびジアミノジフェニルスルフォンなどが挙げられる。
本発明のインクに用いられうるエポキシ硬化剤は1種の化合物でも、2種以上の化合物の混合物でもよい。
本発明のインクに用いられうるエポキシ硬化剤は1種の化合物でも、2種以上の化合物の混合物でもよい。
<1.9−6.熱重合開始剤>
本発明のインクは、加熱工程によりインクの硬化性を向上させるために熱重合開始剤を含有してもよい。熱重合開始剤の具体例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ−t−ブチルが挙げられる。これらの中でも2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)が好ましい。
本発明のインクは、加熱工程によりインクの硬化性を向上させるために熱重合開始剤を含有してもよい。熱重合開始剤の具体例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ−t−ブチルが挙げられる。これらの中でも2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)が好ましい。
本発明のインクに用いられうる熱重合開始剤は、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。
<化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物>
本発明のインクは、得られる硬化膜等の強度をより向上させるために化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物を含有してもよい。
前記化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物としては、特に制限されないが、p−ビニルフェニル−3−エチルオキセタン−3−イルメチルエーテル、スチレン、メチルスチレン、クロルメチルスチレン、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、ビニルトルエン、ポリスチレンマクロモノマー、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、ケイ皮酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、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、ジ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トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性トリメチロールプロパントリ(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、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、ウレタン(メタ)アクリレート、酸変性エポキシ(メタ)アクリレート、酸変性(メタ)アクリレート、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、ビスフェノールS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、等が挙げられる。
本発明のインクは、得られる硬化膜等の強度をより向上させるために化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物を含有してもよい。
前記化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物としては、特に制限されないが、p−ビニルフェニル−3−エチルオキセタン−3−イルメチルエーテル、スチレン、メチルスチレン、クロルメチルスチレン、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、ビニルトルエン、ポリスチレンマクロモノマー、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、ケイ皮酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、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、ジ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トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性トリメチロールプロパントリ(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、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、ウレタン(メタ)アクリレート、酸変性エポキシ(メタ)アクリレート、酸変性(メタ)アクリレート、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、ビスフェノールS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、等が挙げられる。
本発明のインクに用いられうる化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物は1種の化合物でも、2種以上の化合物の混合物でもよい。
化合物(A)および希釈剤(B)以外のラジカル重合性化合物の含有量が、本発明のインク総量(固形分換算)100重量%に対し、1〜30重量%であると、得られる硬化膜等の高い屈折率および高い光透過率を維持したまま、強度を向上させることができるため好ましく、より好ましくは3〜25重量%であり、さらに好ましくは5〜20重量%である。
<1.10.インクの粘度>
本発明のインクの、E型粘度計で測定した25℃における粘度が70mPa・s以下であると、インクジェット装置による吐出性が良好なインクとなるため好ましい。インクの粘度は、さらに好ましくは2〜70mPa・sであり、特に好ましくは3〜60mPa・sである。
本発明のインクの、E型粘度計で測定した25℃における粘度が70mPa・s以下であると、インクジェット装置による吐出性が良好なインクとなるため好ましい。インクの粘度は、さらに好ましくは2〜70mPa・sであり、特に好ましくは3〜60mPa・sである。
25℃における粘度が30mPa・sを超えるインクを使用する場合には、インクジェットヘッドを加温して吐出時のインクの粘度を下げることで、より安定したインクの吐出が可能となる。インクジェットヘッドを加温してインクの吐出を行う場合は、加温温度(好ましくは25〜120℃)におけるインクジェットインクの粘度は1〜30mPa・sであることが好ましく、2〜25mPa・sであることがさらに好ましく、3〜20mPa・sであることが特に好ましい。
<1.11.インクの調製方法>
本発明のインクは、原料となる各成分を公知の方法により混合することで調製することができる。
特に、本発明のインクは、前記(A)〜(C)成分ならびに必要に応じて、(D)成分、重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤およびその他の成分を混合し、得られた溶液を例えばフッ素樹脂製のメンブレンフィルターを用いてろ過して脱気することにより調製されることが好ましい。このようにして調製されたインクは、インクジェット法による塗布時の吐出性に優れる。
本発明のインクは、原料となる各成分を公知の方法により混合することで調製することができる。
特に、本発明のインクは、前記(A)〜(C)成分ならびに必要に応じて、(D)成分、重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤およびその他の成分を混合し、得られた溶液を例えばフッ素樹脂製のメンブレンフィルターを用いてろ過して脱気することにより調製されることが好ましい。このようにして調製されたインクは、インクジェット法による塗布時の吐出性に優れる。
<1.12.インクの保存>
本発明のインクは、5〜25℃で保存すると保存中の粘度増加が小さく、保存安定性が良好となる。
本発明のインクは、5〜25℃で保存すると保存中の粘度増加が小さく、保存安定性が良好となる。
[2.インクジェット法によるインクの塗布]
本発明のインクは、公知のインクジェット法を用いて塗布することができる。インクジェット法としては、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インクジェットヘッドから吐出させるピエゾ方式、およびインクに熱エネルギーを作用させてインクを吐出させるサーマル方式が挙げられる。
本発明のインクは、公知のインクジェット法を用いて塗布することができる。インクジェット法としては、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インクジェットヘッドから吐出させるピエゾ方式、およびインクに熱エネルギーを作用させてインクを吐出させるサーマル方式が挙げられる。
インクジェット法を用いることにより、本発明のインクを予め定められたパターン状に容易に塗布することができ、均一なパターンを大きな基板上に形成することができる。
インクジェットヘッドとしては、例えば、金属および/または金属酸化物からなる発熱部を有するものが挙げられる。金属および/または金属酸化物の具体例としては、Ta、Zr、Ti、Ni、Al等の金属、およびこれらの金属の酸化物が挙げられる。
本発明のインクを用いて塗布を行う際に用いる好ましい塗布装置としては、例えば、インクが収容されるインク収容部を有するインクジェットヘッド内のインクに、塗布信号に対応したエネルギーを与え、前記エネルギーによりインク液滴を発生させながら、前記塗布信号に対応した塗布(描画)を行う装置が挙げられる。
前記インクジェット塗布装置は、インクジェットヘッドとインク収容部とが分離されているものに限らず、それらが分離不能に一体になったものを用いてもよい。また、インク収容部はインクジェットヘッドに対し分離可能または分離不能に一体化されて、キャリッジに搭載されるものでもよく、装置の固定部位に設けられてもよい。後者の場合、インク供給部材、例えばチューブを介してインクジェットヘッドにインクを供給する形態のものでもよい。
[3.インクの用途]
本発明のインクは、光硬化性に優れ、また、高い屈折率、高い光透過率を示し、基板との密着性に優れる硬化膜等を形成することができるので、導光板の基板として高い屈折率を示すPS基板などの基板を使用した、バックライト装置等に使用される導光板等の製造に好適に用いられる。
本発明のインクは、光硬化性に優れ、また、高い屈折率、高い光透過率を示し、基板との密着性に優れる硬化膜等を形成することができるので、導光板の基板として高い屈折率を示すPS基板などの基板を使用した、バックライト装置等に使用される導光板等の製造に好適に用いられる。
[4.硬化膜等]
本発明の光学材料用硬化膜(本発明において、単に「硬化膜」ともいう。)およびマイクロレンズは、上述した本発明のインクを硬化させることで得られ、上述した本発明のインクをインクジェット法により基板表面に塗布した後に、該インクに紫外線や可視光線等の光を照射して塗膜やドットを硬化させることで得られる膜やレンズが好ましい。
本発明の硬化膜およびマイクロレンズは、本発明のインクを硬化させることで得られるため、高い光透過性を示し、高温下等の過酷な環境下におかれても光透過性の変化が少なく、高い信頼性を示す。
本発明の光学材料用硬化膜(本発明において、単に「硬化膜」ともいう。)およびマイクロレンズは、上述した本発明のインクを硬化させることで得られ、上述した本発明のインクをインクジェット法により基板表面に塗布した後に、該インクに紫外線や可視光線等の光を照射して塗膜やドットを硬化させることで得られる膜やレンズが好ましい。
本発明の硬化膜およびマイクロレンズは、本発明のインクを硬化させることで得られるため、高い光透過性を示し、高温下等の過酷な環境下におかれても光透過性の変化が少なく、高い信頼性を示す。
本発明の硬化膜(膜厚2.5〜3.5μm)は、屈折率が1.55以上、好ましくは1.55〜1.65、より好ましくは1.56〜1.60であり、波長400nmにおける光透過率が95%以上、好ましくは96%以上である。このような硬化膜は、前記化合物(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)を特定量含むインクをインクジェット法により基板表面に塗布し塗膜を形成した後に、該塗膜に紫外線や可視光線等の光を照射して塗膜を硬化させることで得ることができる。
なお、本発明において、硬化膜の屈折率は、屈折率測定装置FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて測定した値であり、硬化膜の波長400nmでの光透過率は、透過率測定装置V−670(日本電子(株)製)を用いて測定した値である。
紫外線や可視光線等を照射する場合の照射する光の量(露光量)は、インクの組成に応じて適宜調節すればよいが、100〜5,000mJ/cm2が好ましく、200〜4,000mJ/cm2がより好ましく、300〜3,000mJ/cm2がさらに好ましい。また、照射する紫外線や可視光線等の波長は、200〜500nmが好ましい。
なお、本発明において、露光量はウシオ電機(株)製の受光器UVD−365PD(商品名)を取り付けた積算光量計UIT−201(商品名)で測定した値である。
なお、本発明において、露光量はウシオ電機(株)製の受光器UVD−365PD(商品名)を取り付けた積算光量計UIT−201(商品名)で測定した値である。
光を照射するには露光装置を用いればよく、露光装置としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、無電極ランプ、メタルハライドランプまたはハロゲンランプなどを搭載し、200〜500nmの範囲で、紫外線や可視光線等を照射する装置であれば特に限定されない。
本発明のインクが塗布される基板は、インクが塗布される対象となり得るものであれば特に限定されず、その形状は平板状に限られず、曲面状であってもよい。
前記基板としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリブチレンテレフタレート(PBT)などからなるポリエステル系樹脂基板;ポリエチレンおよびポリプロピレンなどからなるポリオレフィン樹脂基板;ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド、ポリカーボネートおよびポリイミドなどからなる有機高分子フィルム;セロハンからなる基板;金属箔;ポリイミドと金属箔との積層フィルム;目止め効果があるグラシン紙、パーチメント紙、ポリエチレン、クレーバインダー、ポリビニルアルコール、でんぷんまたはカルボキシメチルセルロース(CMC)などで目止め処理した紙;およびガラス基板が挙げられる。
前記基板としては、本発明の効果に悪影響を及ぼさない範囲において、酸化防止剤、劣化防止剤、充填剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤および/または電磁波防止剤などの添加剤を含有した基板を用いてもよい。また、前記基板としては、基板の表面の少なくとも一部に、必要によりコロナ処理、プラズマ処理、またはブラスト処理などの易接着処理を施した基板であってもよく、表面に易接着層や保護膜、ハードコート膜、表面撥液性膜を設けた基板であってもよい。
本発明のインクジェットインクから得られる硬化膜等は、高い屈折率および高い光透過率を示すため、PS基板やMS基板など高い屈折率の基板を使用した導光板の製造に用いることが好ましい。こうして得られる導光板は、光の取り出し効率や輝度が高く好ましい。
前記基板としては、屈折率が1.55以上である基板がより好ましく、PS基板、MS基板がさらに好ましい。
前記基板としては、屈折率が1.55以上である基板がより好ましく、PS基板、MS基板がさらに好ましい。
前記マイクロレンズのレンズ径は特に限定されないが、通常10〜100μmが好ましく、20〜60μmがさらに好ましい。また、レンズ高さについても特に限定されないが、通常0.5〜20μmが好ましく、2〜15μmがさらに好ましい。
また、レンズ径に対するレンズ高さの比は特に限定されないが、光の取り出し効率に優れる光学部品等を製造できる点から、好ましくは0.10以上、より好ましくは0.15以上である。
なお、マイクロレンズ形成前に、基板にプラズマ処理や撥液処理を施すことで、未処理の基板にレンズを形成した場合より、レンズ径に対するレンズ高さの比を大きくすることができる。
なお、マイクロレンズ形成前に、基板にプラズマ処理や撥液処理を施すことで、未処理の基板にレンズを形成した場合より、レンズ径に対するレンズ高さの比を大きくすることができる。
[5.導光板]
本発明の導光板は、基板上に、前記マイクロレンズが設けられたものであれば特に制限されないが、
光の取り出し効率や輝度などの点から、前記本発明のインクを、基板上に印刷する工程、基板上に印刷したインクに、紫外線を照射して硬化する工程を含んで製造される導光板であることが好ましい。
前記基板としては、屈折率が1.55以上である基板が好ましく、紫外線の露光量は、前記[4.硬化膜等]で述べた範囲である。
本発明の導光板は、基板上に、前記マイクロレンズが設けられたものであれば特に制限されないが、
光の取り出し効率や輝度などの点から、前記本発明のインクを、基板上に印刷する工程、基板上に印刷したインクに、紫外線を照射して硬化する工程を含んで製造される導光板であることが好ましい。
前記基板としては、屈折率が1.55以上である基板が好ましく、紫外線の露光量は、前記[4.硬化膜等]で述べた範囲である。
[6.光学部品]
本発明の光学部品は、前記マイクロレンズまたは導光板を有する。
前記光学部品としては、ディスプレイなどが挙げられる。
前記導光板をバックライトに組み込むことで、例えば液晶表示素子用の液晶ディスプレイを作製することができる。
本発明の光学部品は、前記マイクロレンズまたは導光板を有する。
前記光学部品としては、ディスプレイなどが挙げられる。
前記導光板をバックライトに組み込むことで、例えば液晶表示素子用の液晶ディスプレイを作製することができる。
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
なお、以下では、実施例で得られたインクジェットインクを単にインクと呼ぶことがある。すなわち、例えばインクジェットインク1をインク1と呼ぶことがある。
なお、以下では、実施例で得られたインクジェットインクを単にインクと呼ぶことがある。すなわち、例えばインクジェットインク1をインク1と呼ぶことがある。
[実施例1]
式(1)で表される(メタ)アクリレート(A)として、オグソールEA−0200(大阪ガスケミカル(株)製)と、希釈剤(B)として、テトラヒドロフルフリルアクリレートであるライトアクリレートTHF−A(共栄社化学(株)製)と、光重合開始剤(C)として、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であるLucirin TPO(商品名;BASFジャパン(株)製)とを下記組成割合にて混合し、オグソールEA−0200を溶解した後、PTFE製のメンブレンフィルター(0.2μm)でろ過し、ろ液(インクジェットインク1)を得た。
(A)オグソールEA−0200 20.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 50.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
式(1)で表される(メタ)アクリレート(A)として、オグソールEA−0200(大阪ガスケミカル(株)製)と、希釈剤(B)として、テトラヒドロフルフリルアクリレートであるライトアクリレートTHF−A(共栄社化学(株)製)と、光重合開始剤(C)として、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であるLucirin TPO(商品名;BASFジャパン(株)製)とを下記組成割合にて混合し、オグソールEA−0200を溶解した後、PTFE製のメンブレンフィルター(0.2μm)でろ過し、ろ液(インクジェットインク1)を得た。
(A)オグソールEA−0200 20.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 50.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
E型粘度計(東機産業(株)製 TV−22、以下同じ)を用い、25℃におけるインク1の粘度を測定した結果、13.4mPa・sであった。
[実施例2]
光重合開始剤(C)として、Lucirin TPOの代わりに、Irgacure754(BASFジャパン(株))を用い、下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク2を調製した。
(A)オグソールEA−0200 20.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 50.00g
(C)Irgacure754 4.90g
光重合開始剤(C)として、Lucirin TPOの代わりに、Irgacure754(BASFジャパン(株))を用い、下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク2を調製した。
(A)オグソールEA−0200 20.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 50.00g
(C)Irgacure754 4.90g
E型粘度計を用い、25℃におけるインク2の粘度を測定した結果、12.5mPa・sであった。
[実施例3]
希釈剤(B)として、ライトアクリレートTHF−Aの代わりに、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランであるS810(JNC(株)製)を用い、下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク3を調製した。
(A)オグソールEA−0200 20.00g
(B)S810 50.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
希釈剤(B)として、ライトアクリレートTHF−Aの代わりに、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランであるS810(JNC(株)製)を用い、下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク3を調製した。
(A)オグソールEA−0200 20.00g
(B)S810 50.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
E型粘度計を用い、25℃におけるインク3の粘度を測定した結果、8.9mPa・sであった。
[実施例4]
界面活性剤(D)としてフッ素系界面活性剤であるメガファックF−477(DIC(株)製)用い、下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク4を調製した。
(A)オグソールEA−0200 20.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 50.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
(D)メガファックF−477 0.075g
界面活性剤(D)としてフッ素系界面活性剤であるメガファックF−477(DIC(株)製)用い、下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク4を調製した。
(A)オグソールEA−0200 20.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 50.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
(D)メガファックF−477 0.075g
E型粘度計を用い、25℃におけるインク4の粘度を測定した結果、13.6mPa・sであった。
[比較例1]
オグソールEA−0200の代わりに、エトキシ化ビスフェノールF型ジアクリレートであるアロニックスM−208(東亞合成(株)製)を用い、下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク5を調製した。
(B)ライトアクリレートTHF−A 50.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
(その他)アロニックスM−208 20.00g
オグソールEA−0200の代わりに、エトキシ化ビスフェノールF型ジアクリレートであるアロニックスM−208(東亞合成(株)製)を用い、下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク5を調製した。
(B)ライトアクリレートTHF−A 50.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
(その他)アロニックスM−208 20.00g
E型粘度計を用い、25℃におけるインク5の粘度を測定した結果、8.6mPa・sであった。
[比較例2]
オグソールEA−0200の配合量を増量し、その代わりに、ライトアクリレートTHF−Aの配合量を減量して下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク6を調製した。
(A)オグソールEA−0200 35.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 35.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
オグソールEA−0200の配合量を増量し、その代わりに、ライトアクリレートTHF−Aの配合量を減量して下記組成割合とした以外は、実施例1と同様にして、インクジェットインク6を調製した。
(A)オグソールEA−0200 35.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 35.00g
(C)Lucirin TPO 4.90g
E型粘度計を用い、25℃におけるインク6の粘度を測定した結果、80.6mPa・sであった。
[比較例3]
先行文献である特開2008−094987号公報の実施例1に従い、組成物3を調製した。E型粘度計を用い、25℃における組成物3の粘度を測定した結果、260mPa・sであった。
先行文献である特開2008−094987号公報の実施例1に従い、組成物3を調製した。E型粘度計を用い、25℃における組成物3の粘度を測定した結果、260mPa・sであった。
[比較例4]
先行文献である特許第4688109号公報の実施例1に従い、組成物4を調製した。E型粘度計を用い、25℃における組成物4の粘度を測定した結果、1210mPa・sであった。
先行文献である特許第4688109号公報の実施例1に従い、組成物4を調製した。E型粘度計を用い、25℃における組成物4の粘度を測定した結果、1210mPa・sであった。
[比較例5]
先行文献である特開平6−220131号公報の実施例1に従い、該公報の反応物A1の代わりに、該反応物と同じ構造式を有するオグソールEA−0200と、テトラヒドロフルフリルアクリレートであるライトアクリレートTHF−Aと、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートであるライトアクリレート1,6HX−Aと、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンであるIrgacure184と、トリメチロールプロパントリアクリレートであるアロニックスM−309(東亞合成(株)製)とを、下記組成割合にて混合した以外は、実施例1と同様にして、組成物5を調製した。
(A)オグソールEA−0200 30.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 10.00g
(B)ライトアクリレート1,6HX−A 25.00g
(C)Irgacure184 5.00g
(その他)アロニックスM−309 30.00g
先行文献である特開平6−220131号公報の実施例1に従い、該公報の反応物A1の代わりに、該反応物と同じ構造式を有するオグソールEA−0200と、テトラヒドロフルフリルアクリレートであるライトアクリレートTHF−Aと、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートであるライトアクリレート1,6HX−Aと、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンであるIrgacure184と、トリメチロールプロパントリアクリレートであるアロニックスM−309(東亞合成(株)製)とを、下記組成割合にて混合した以外は、実施例1と同様にして、組成物5を調製した。
(A)オグソールEA−0200 30.00g
(B)ライトアクリレートTHF−A 10.00g
(B)ライトアクリレート1,6HX−A 25.00g
(C)Irgacure184 5.00g
(その他)アロニックスM−309 30.00g
E型粘度計を用い、25℃における組成物5の粘度を測定した結果、93mPa・sであった。
[比較例6]
先行文献である特許第3797223号公報の実施例2に従い、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンとして、オグソールEA−0200と、ベンジルアクリレート(東京化成(株)製)と、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィン酸エチルエステルであるLucirinLR8893(BASFジャパン(株)製)とを、下記組成割合にて混合した以外は、実施例1と同様にして、組成物6を調製した。
(A)オグソールEA−0200 50.00g
(B)ベンジルアクリレート 50.00g
(C)LucirinLR8893 4.00g
先行文献である特許第3797223号公報の実施例2に従い、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンとして、オグソールEA−0200と、ベンジルアクリレート(東京化成(株)製)と、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィン酸エチルエステルであるLucirinLR8893(BASFジャパン(株)製)とを、下記組成割合にて混合した以外は、実施例1と同様にして、組成物6を調製した。
(A)オグソールEA−0200 50.00g
(B)ベンジルアクリレート 50.00g
(C)LucirinLR8893 4.00g
E型粘度計を用い、25℃における組成物6の粘度を測定した結果、90mPa・sであった。
[比較例7]
先行文献である特開2010−106046号公報の実施例2に従い、該公報の合成例1で得られた化合物の代わりに、該化合物と同じ構造式を有するオグソールEA−0200と、エトキシ化o―フェニルフェノールアクリレートであるA-LEN-10(新中村化学工業(株)製)と、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンであるDAROCUR1173(BASFジャパン(株)製)とを、下記組成割合にて混合した以外は、実施例1と同様にして、組成物7を調製した。
(A)オグソールEA−0200 25.00g
(C)DAROCUR1173 3.00g
(その他)A−LEN−10 75.00g
先行文献である特開2010−106046号公報の実施例2に従い、該公報の合成例1で得られた化合物の代わりに、該化合物と同じ構造式を有するオグソールEA−0200と、エトキシ化o―フェニルフェノールアクリレートであるA-LEN-10(新中村化学工業(株)製)と、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンであるDAROCUR1173(BASFジャパン(株)製)とを、下記組成割合にて混合した以外は、実施例1と同様にして、組成物7を調製した。
(A)オグソールEA−0200 25.00g
(C)DAROCUR1173 3.00g
(その他)A−LEN−10 75.00g
E型粘度計を用い、25℃における組成物7の粘度を測定した結果、710mPa・sであった。
<インクジェットインクおよび組成物の評価>
上記で得られたインクジェットインク1〜6、および組成物3〜7について、インクジェット吐出性、光硬化性、硬化膜の屈折率、硬化膜の光透過率、ならびに、ポリスチレン樹脂基板上に形成されたマイクロレンズ(ドットパターン)の形状および基板に対する密着性を評価した。
各評価方法は以下のとおりで、評価結果を表1または表2に示す。
上記で得られたインクジェットインク1〜6、および組成物3〜7について、インクジェット吐出性、光硬化性、硬化膜の屈折率、硬化膜の光透過率、ならびに、ポリスチレン樹脂基板上に形成されたマイクロレンズ(ドットパターン)の形状および基板に対する密着性を評価した。
各評価方法は以下のとおりで、評価結果を表1または表2に示す。
(インクジェット吐出性の評価)
各実施例および比較例で得られたインク1〜6および組成物3〜7を、それぞれインクジェットカートリッジに注入し、これをインクジェット装置(FUJIFILM Dimatix Inc.製のDMP−2831(商品名))に装着し、吐出電圧(ピエゾ電圧)20V、ヘッド温度はインクまたは組成物の粘度に応じ適宜調整、駆動周波数5kHz、塗布回数1回の吐出条件で、印刷解像度を1016dpiに設定し、4cm角のガラス基板の中央部分にインクまたは組成物を3cm角のパターン状に塗布した。その後この基板に、UV照射装置((株)ジャテック製のJ−CURE1500(商品名))を用いて紫外線を2,000mJ/cm2のUV露光量で照射することで、インクおよび組成物を光硬化させ、3cm角の硬化膜パターン(厚み:2.6〜3.5μm)が形成されたガラス基板を得た。
なお、厚みは、KLA−Tencor(株)製、段差・表面あらさ・微細形状測定(プロファイラ)装置P−15で測定した。
各実施例および比較例で得られたインク1〜6および組成物3〜7を、それぞれインクジェットカートリッジに注入し、これをインクジェット装置(FUJIFILM Dimatix Inc.製のDMP−2831(商品名))に装着し、吐出電圧(ピエゾ電圧)20V、ヘッド温度はインクまたは組成物の粘度に応じ適宜調整、駆動周波数5kHz、塗布回数1回の吐出条件で、印刷解像度を1016dpiに設定し、4cm角のガラス基板の中央部分にインクまたは組成物を3cm角のパターン状に塗布した。その後この基板に、UV照射装置((株)ジャテック製のJ−CURE1500(商品名))を用いて紫外線を2,000mJ/cm2のUV露光量で照射することで、インクおよび組成物を光硬化させ、3cm角の硬化膜パターン(厚み:2.6〜3.5μm)が形成されたガラス基板を得た。
なお、厚みは、KLA−Tencor(株)製、段差・表面あらさ・微細形状測定(プロファイラ)装置P−15で測定した。
このようにして得られた3cm角の硬化膜パターンの乱れ、印刷のかすれを観察して、インクジェットインクおよび組成物の吐出性を評価した。評価基準は以下のとおりである。
○:パターンの乱れ、印刷のかすれが全くない
△:パターンの乱れ、印刷のかすれが多い
×:インクまたは組成物をうまく吐出できない(パターンの形成ができない)
○:パターンの乱れ、印刷のかすれが全くない
△:パターンの乱れ、印刷のかすれが多い
×:インクまたは組成物をうまく吐出できない(パターンの形成ができない)
(光硬化性の評価)
上記で得られた3cm角の硬化膜パターンが形成された基板の硬化膜表面を指触し、硬化膜パターンの表面状態を顕微鏡観察した。評価基準は以下のとおりである。
○:パターン表面に指触跡が全く残らない
△:パターン表面に指触跡が僅かに残る
×:パターン表面に指触跡が完全に残る
上記で得られた3cm角の硬化膜パターンが形成された基板の硬化膜表面を指触し、硬化膜パターンの表面状態を顕微鏡観察した。評価基準は以下のとおりである。
○:パターン表面に指触跡が全く残らない
△:パターン表面に指触跡が僅かに残る
×:パターン表面に指触跡が完全に残る
(硬化膜の屈折率・光透過率の評価)
さらに、上記で得られた3cm角の硬化膜パターンが形成された基板を用い、硬化膜パターンの屈折率および波長400nmでの光透過率を測定した。
なお、硬化膜パターンの屈折率は、屈折率測定装置FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて測定した値であり、光透過率は、透過率測定装置V−670(日本電子(株)製)を用いて測定した値である。
さらに、上記で得られた3cm角の硬化膜パターンが形成された基板を用い、硬化膜パターンの屈折率および波長400nmでの光透過率を測定した。
なお、硬化膜パターンの屈折率は、屈折率測定装置FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて測定した値であり、光透過率は、透過率測定装置V−670(日本電子(株)製)を用いて測定した値である。
(マイクロレンズの形成方法)
ポリスチレン樹脂基板(PSジャパン(株)製、GPPS(商品名))を前処理した後、インクジェット装置を用い、各実施例および比較例で得られたインク1〜6を前処理後の基板上に塗布し硬化させることでマイクロレンズ(ドットパターン)を形成した。
ポリスチレン樹脂基板(PSジャパン(株)製、GPPS(商品名))を前処理した後、インクジェット装置を用い、各実施例および比較例で得られたインク1〜6を前処理後の基板上に塗布し硬化させることでマイクロレンズ(ドットパターン)を形成した。
(基板の前処理)
表面処理剤LS1(JNC(株)製)をインクジェットカートリッジに注入し、これをインクジェット装置(FUJIFILM Dimatix Inc.製のDMP−2831(商品名))に装着し、吐出電圧(ピエゾ電圧)16V、ヘッド温度30℃、駆動周波数5kHz、塗布回数1回の吐出条件で、印刷解像度を1000dpiに設定し、4cm角のポリスチレン樹脂基板(PS基板)の全面に塗布した。その後この基板に、UV照射装置((株)ジャテック製のJ−CURE1500(商品名))を用いて紫外線を1,000mJ/cm2のUV露光量で照射することで、表面撥液性硬化膜が形成されたPS基板を得た。
表面処理剤LS1(JNC(株)製)をインクジェットカートリッジに注入し、これをインクジェット装置(FUJIFILM Dimatix Inc.製のDMP−2831(商品名))に装着し、吐出電圧(ピエゾ電圧)16V、ヘッド温度30℃、駆動周波数5kHz、塗布回数1回の吐出条件で、印刷解像度を1000dpiに設定し、4cm角のポリスチレン樹脂基板(PS基板)の全面に塗布した。その後この基板に、UV照射装置((株)ジャテック製のJ−CURE1500(商品名))を用いて紫外線を1,000mJ/cm2のUV露光量で照射することで、表面撥液性硬化膜が形成されたPS基板を得た。
なお、撥液性表面処理剤LS1は、NK オリゴ U−6LPA (商品名、新中村化学工業(株)製)1.5gと、IRR214−K(商品名、ダイセル・サイテック(株)製)1.5gと、TEGO Rad 2200N(商品名、エボニック・デグサ・ジャパン(株)製)0.03gと、Irgacure754(商品名、BASFジャパン(株)製)0.45gと、プロピレングリコールモノメチルエーテル5.22gとを混合し、均一な溶液を得た後、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製のメンブレンフィルター(0.2μm)でろ過することで得られるろ液であり、25℃における粘度は、5.8mPa・sであった。
(マイクロレンズの形成)
各実施例および比較例で得られたインク1〜6を、それぞれインクジェットカートリッジに注入し、これをインクジェット装置(FUJIFILM Dimatix Inc.製のDMP−2831(商品名))に装着し、吐出電圧(ピエゾ電圧)20V、ヘッド温度はインクの粘度に応じ適宜調整、駆動周波数5kHz、塗布回数1回の吐出条件で、印刷解像度を512dpiに設定し、上記で得られた表面撥液性硬化膜が形成されたPS基板の中央部分3cm角の範囲にインクをドットパターン状に塗布した。その後この基板に、UV照射装置((株)ジャテック製のJ−CURE1500(商品名))を用いて紫外線を2,000mJ/cm2のUV露光量で照射することで、インクを光硬化させ、マイクロレンズ(ドットパターン)が形成されたPS基板を得た。
各実施例および比較例で得られたインク1〜6を、それぞれインクジェットカートリッジに注入し、これをインクジェット装置(FUJIFILM Dimatix Inc.製のDMP−2831(商品名))に装着し、吐出電圧(ピエゾ電圧)20V、ヘッド温度はインクの粘度に応じ適宜調整、駆動周波数5kHz、塗布回数1回の吐出条件で、印刷解像度を512dpiに設定し、上記で得られた表面撥液性硬化膜が形成されたPS基板の中央部分3cm角の範囲にインクをドットパターン状に塗布した。その後この基板に、UV照射装置((株)ジャテック製のJ−CURE1500(商品名))を用いて紫外線を2,000mJ/cm2のUV露光量で照射することで、インクを光硬化させ、マイクロレンズ(ドットパターン)が形成されたPS基板を得た。
(マイクロレンズの形状の評価)
上記のようにして得られたマイクロレンズ(ドットパターン)の形状を光学式顕微鏡BX51(OLYMPUS(株)製)を用いて観察し、さらにレンズ径を測定した。マイクロレンズの径の値には、任意の3つのマイクロレンズの径の平均値を用いた。なお、マイクロレンズを真上から観察したレンズは円形であることが理想である。
また、マイクロレンズ(ドットパターン)の高さを、段差・表面あらさ・微細形状測定(プロファイラ)装置P−15(KLA-Tencor(株)製)を用いて3Dモードで測定した。マイクロレンズの高さの値には、任意の3つのマイクロレンズの高さの平均値を用いた。
なお、マイクロレンズの形状の評価基準は以下の通りである。
○:(レンズ高さ/レンズ径)の値が0.15以上、かつパターンが円形である
△:(レンズ高さ/レンズ径)の値が0.15以上であるが、パターンが円形でない
×:(レンズ高さ/レンズ径)の値が0.15未満
上記のようにして得られたマイクロレンズ(ドットパターン)の形状を光学式顕微鏡BX51(OLYMPUS(株)製)を用いて観察し、さらにレンズ径を測定した。マイクロレンズの径の値には、任意の3つのマイクロレンズの径の平均値を用いた。なお、マイクロレンズを真上から観察したレンズは円形であることが理想である。
また、マイクロレンズ(ドットパターン)の高さを、段差・表面あらさ・微細形状測定(プロファイラ)装置P−15(KLA-Tencor(株)製)を用いて3Dモードで測定した。マイクロレンズの高さの値には、任意の3つのマイクロレンズの高さの平均値を用いた。
なお、マイクロレンズの形状の評価基準は以下の通りである。
○:(レンズ高さ/レンズ径)の値が0.15以上、かつパターンが円形である
△:(レンズ高さ/レンズ径)の値が0.15以上であるが、パターンが円形でない
×:(レンズ高さ/レンズ径)の値が0.15未満
(マイクロレンズの密着性評価)
上記のようにして得られたマイクロレンズ(ドットパターン)上に粘着テープ(住友スリーエム(株)製「No.600」テープ(商品名))を貼り付け、その後、剥離した際に基板上に残ったドットパターンの状態を観察することで、マイクロレンズの基板への密着性を評価した。なお、評価基準は以下の通りである。
○:マイクロレンズは全く剥がれなかった
△:一部のマイクロレンズが剥がれた
×:全てのマイクロレンズが剥がれた
上記のようにして得られたマイクロレンズ(ドットパターン)上に粘着テープ(住友スリーエム(株)製「No.600」テープ(商品名))を貼り付け、その後、剥離した際に基板上に残ったドットパターンの状態を観察することで、マイクロレンズの基板への密着性を評価した。なお、評価基準は以下の通りである。
○:マイクロレンズは全く剥がれなかった
△:一部のマイクロレンズが剥がれた
×:全てのマイクロレンズが剥がれた
表1に示す結果から明らかなように、本発明に係る実施例1〜4で得られたインク1〜4は、インクジェット吐出性および光硬化性に優れ、また、高屈折率、高透明であり、さらに基板との密着性に優れた良好な形状のマイクロレンズを形成できた。
一方、比較例3、4および7で得られた組成物3、4および7は、組成物の粘度が高いため、ヘッド温度を55℃に上げても吐出ができず、パターンを形成できなかった。また、比較例5および6で得られた組成物5および6は、ヘッド温度を55℃にすることで吐出はできたものの、パターンの乱れや印刷のかすれが多く、良好なパターンを形成できなかった。
比較例1および2で得られたインク5および6は、インクジェット吐出性は良好であったが、インク5については硬化膜の屈折率が1.53と低く、インク6についてはマイクロレンズの密着性が劣るという結果であり、全ての評価項目を満足させることはできなかった。
以上説明したように、本発明によれば、インクの吐出性および光硬化性に優れ、また、高い屈折率および高い光透過率を示し、基板に対する密着性に優れるマイクロレンズを形成することが可能なインクジェットインクを得ることができる。このため、該インクジェットインクは液晶ディスプレイや表示パネルなどの光学部品を製造するために好適に用いることができる。
Claims (12)
- (メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)を含む光硬化性インクジェットインクであって、
前記(メタ)アクリレート(A)が、式(1)で表される化合物であり、
前記希釈剤(B)が、25℃での粘度が0.1〜100mPa・sであり、かつ、単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレートおよびシラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であり、
前記(メタ)アクリレート(A)、希釈剤(B)および光重合開始剤(C)の合計100重量%に対し、(メタ)アクリレート(A)を10〜40重量%、希釈剤(B)を50〜80重量%および光重合開始剤(C)を1〜20重量%含み、
前記インクの25℃での粘度が70mPa・s以下であり、
該インクより得られた厚み2.5〜3.5μmの硬化膜の、屈折率が1.55以上であり、波長400nmにおける光透過率が95%以上である、光硬化性インクジェットインク。
- マイクロレンズ形成用である、請求項1に記載の光硬化性インクジェットインク。
- 前記希釈剤(B)が、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(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、トリシクロデカンジメタノールジ(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、γ−ブチロラクトン(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(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、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化o−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、チオグリシジル(メタ)アクリレート、フェニルチオエチル(メタ)アクリレート、および3−メルカプトプロピルトリメトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、請求項1または2に記載の光硬化性インクジェットインク。
- 前記光重合開始剤(C)が、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、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、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、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン酸エステル、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル、オキシ−フェニル−酢酸2−[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン2−(O−ベンゾイルオキシム)]、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−エタノン−1−(O−アセチルオキシム)、およびベンゾイルギ酸メチルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、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インク。
- さらに界面活性剤(D)を含む、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インク。
- 前記界面活性剤(D)が、シリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、請求項5に記載の光硬化性インクジェットインク。
- 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インクを硬化させて得られる光学材料用硬化膜。
- 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インクを硬化させて得られるマイクロレンズ。
- 屈折率が1.55以上である基板上に、請求項8に記載のマイクロレンズが設けられた、導光板。
- 請求項8に記載のマイクロレンズまたは請求項9に記載の導光板を有する光学部品。
- 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インクを、屈折率が1.55以上である基板上にインクジェット印刷する工程、
基板上に印刷したインクを硬化する工程を含んで製造される導光板
を有する光学部品。 - ディスプレイである、請求項10または11に記載の光学部品。
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