JP2017048332A - 硬化膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重合性モノマーと、ビスアシルホスフィンオキサイドと、α−ヒドロキシケトン系開始剤と、を含むインキ組成物の塗膜の硬化膜を製造する方法において、前記インキ組成物の塗膜に、最大ピーク波長が390nm以上440nm以下である光を第一LED光源から照射する長波長光照射工程と、前記インキ組成物の塗膜に、最大ピーク波長が360nm以上370nm以下である光を第二LED光源から照射する短波長光照射工程と、を行う。
【選択図】なし
Description
[1]重合性モノマーと、ビスアシルホスフィンオキサイドと、α−ヒドロキシケトン系開始剤と、を含むインキ組成物の塗膜の硬化膜を製造する方法であって、前記インキ組成物の塗膜に、最大ピーク波長が390nm以上440nm以下である光を第一LED光源から照射する長波長光照射工程と、前記インキ組成物の塗膜に、最大ピーク波長が360nm以上370nm以下である光を第二LED光源から照射する短波長光照射工程と、を含む、硬化膜の製造方法。
[3]前記長波長光照射工程における光の照射と、前記短波長光照射工程における光の照射との間隔が、0.2秒以内である、[2]に記載の硬化膜の製造方法。
[4]前記第一LED光源の最大照度は、500〜4000mW/cm2である、[1]〜[3]のいずれかに記載の硬化膜の製造方法。
[6]前記インキ組成物をインクジェット装置で塗布する工程をさらに含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の硬化膜の製造方法。
本発明の硬化膜の製造方法に用いるインキ組成物は、ビスアシルホスフィンオキサイドと、α−ヒドロキシケトンと、重合性モノマーと、を少なくとも含む。インキ組成物は、必要に応じて適宜他の成分を含んでもよく、必要に応じて他の成分を含んでもよい。
ビスアシルホスフィンオキサイドは、前述のように、一般的な光重合開始剤と比較して、長波長側に吸収を有する化合物であり、インキ組成物の塗膜の内部硬化性に寄与する化合物である。インキ組成物が、ビスアシルホスフィンオキサイド系開始剤を含むと、インキ滴が重なり合って形成される硬化膜の内部硬化性が良好になる。
インキ組成物は、α−ヒドロキシケトン系開始剤を含む。α−ヒドロキシケトン系開始剤は、前述のように、光硬化型のインキ組成物の表面硬化性に寄与する光重合開始剤である。
重合性モノマーは、重合可能な基を含む化合物であれば特に制限されず、例えばエチレン性二重結合基を有する化合物等とすることができる。重合性モノマーの種類は特に制限されず、公知の紫外線硬化型インキ組成物が含む単官能性モノマーや多官能性モノマー等であってもよい。インキ組成物は、重合性モノマーを一種のみ含んでもよく、二種以上含んでもよい。
重合性リン酸エステル化合物は、分子内にリン酸エステル基とエチレン性二重結合基を有する化合物である。インキ組成物が重合性リン酸エステル化合物を含むと、得られる硬化膜と金属との密着性が非常に高まる。
多官能性モノマーとしては、分子内に2個以上のエチレン性二重結合基を有し、リン酸エステル基を有さない化合物が挙げられる。多官能性モノマーの構造は特に制限されないが、多官能性モノマー全体のエチレン性二重結合基量が4×10−3〜8×0−3mol/gであることが好ましい。多官能性モノマー全体のエチレン性二重結合基量が上記範囲であると、硬化膜としたときに、金属板等との密着性が高まりやすい。また硬化膜に、耐エッチング液性やアルカリ剥離性が要求される場合に、これらの特性も良好になりやすい。「エチレン性二重結合基量」とは、一分子が含むエチレン性二重結合基量/分子量で定義され、その単位はmol/gである。
モノマーx:エチレン性二重結合基数Nx(個)、分子量Mx(g/mol)、配合比率x(質量%)
モノマーy:エチレン性二重結合基数Ny(個)、分子量My(g/mol)、配合比率y(質量%)
モノマーz:エチレン性二重結合基数Nz(個)、分子量Mz(g/mol)、配合比率z(質量%)
硬化性樹脂のエチレン性二重結合基量=(Nx)/(Mx)×x/100+(Ny)/(My)×y/100+(Nz)/(Mz)×z/100 ・・・(1)
単官能性モノマーは、分子内に1個のエチレン性二重結合基を有し、かつリン酸エステル基を有さないモノマーであれば特に制限されない。インキ組成物が、単官能性モノマーを含むと、インキ組成物の粘度が低くなりやすく、例えばインクジェット装置等から安定して吐出しやすくなる。
重合性カルボン酸化合物は、分子内にカルボキシル基とエチレン性二重結合基を有する化合物である。インキ組成物が重合性カルボン酸化合物を含むと、重合性カルボン酸化合物のカルボキシル基と金属表面に存在する水酸基とが反応し、硬化膜と金属との密着性が非常に高まりやすくなる。また、インキ組成物の硬化膜に耐エッチング液性やアルカリ剥離性が要求される場合、これらの特性も高まりやすくなる。
インキ組成物は必要に応じて、上記以外の成分を含んでもよい。このような成分の例には、樹脂、無機充填剤、有機充填剤、カップリング剤、粘着付与剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、酸化防止剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、顔料、染料等が含まれる。
以下、上記インキ組成物の物性について説明する。
上記インキ組成物の粘度は、インキ組成物を塗布する方法に応じて適宜選択されるが、インキ組成物をインクジェット装置で塗布する場合には、25℃における粘度が3〜50mPa・であることが好ましい。また、インクジェット装置のインク吐出温度(通常25〜80℃)において、粘度が3〜35mPa・sであることが好ましく、7〜20mPa・sであることがより好ましい。粘度が上記範囲であると、インクジェット装置によって、インキ組成物を安定して吐出することができる。なお、25℃における粘度が3mPa・s未満であると、10〜50kHzの高周波数のピエゾ型インクジェットヘッドにおいて、吐出の追随性の低下が認められることがある。一方、25℃での粘度が、50mPa・sを超えると、加熱装置をインクジェットのヘッドに配置したとしても、吐出が不安定となることがある。インキ組成物の粘度は、重合性モノマーの量(特に重合性リン酸エステル化合物や重合性カルボン酸化合物の量)等によって調整される。インキ組成物の粘度は、コーンプレート型粘度計により測定する。またこのときの測定条件は、せん断速度230(1/s)、回転数:60rpmとする。
インキ組成物の表面張力は、インキ組成物の各種塗布装置からの吐出性と、得られる硬化膜の印刷精度に影響することから、表面張力が20〜40mN/mであることが好ましい。インキ組成物の表面張力は、各種の界面活性剤の添加等によって調整される。表面張力は、公知の方法、例えば、懸滴法やリング法により測定されるが、プレート法にて測定することが好ましい。表面張力は、例えば、協和界面科学株式会社製 CBVP−Z型等を用いて測定できる。
インキ組成物は、混合機、分散機、撹拌機を用いて各成分を分散または溶解して製造することができる。混合機、分散機、撹拌機の例には、プロペラ型撹拌機や、ディゾルバー、ホモミキサー、ボールミル、サンドミル、超音波分散機、ニーダー、ラインミキサー、プロペラ型撹拌機、ピストン型高圧乳化機、ホモミキサー、超音波式乳化分散機、加圧ノズル式乳化機、高速回転高せん断型撹拌分散機、コロイドミル、メディア型分散機等が含まれる。メディア型分散機とは、ガラスビーズやスチールボール等の媒体を使用して粉砕や分散等を行う装置である。その例には、サンドグラインダーや、アジテーターミル、ボールミル、アトライター等が含まれる。これらの装置は2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、混合機、分散機、及び撹拌機は組み合わせて使用することもできる。インキ組成物は、孔径3μm以下、さらには1μm以下のフィルターにて濾過されることが好ましい。
本発明の硬化膜の製造方法は、上述のインキ組成物の塗膜を硬化させて、硬化膜を製造する方法であり、最大ピーク波長が390nm以上440nm以下である光(以下、「長波長光」とも称する)を第一LED光源から照射する長波長光照射工程と、最大ピーク波長が360nm以上370nm以下である光(以下、「短波長光」とも称する)を第二LED光源から照射する短波長光照射工程と、を少なくとも含む。
インキ組成物を各種方法により基材上に塗布し、インキ組成物の塗膜を形成する。インキ組成物を塗布する基材は特に制限されず、樹脂製の基材であってもよく、金属板またはめっき鋼板等であってもよい。
長波長光照射工程では、基材上に形成された塗膜に、最大ピーク波長が390nm以上440nm以下である光(長波長光)を第一LED光源から照射する。第一LED光源は、長波長光を照射可能な光源であれば特に制限されず、公知の光源を用いることができる。なお、塗膜の形成を、インクジェット装置を用いて行う場合、インキ滴の吐出後、すぐに上記波長の光を照射し、インキ滴(インキ組成物)を硬化させることが好ましい。
短波長光照射工程では、塗膜の形成工程で、基材上に形成された塗膜に、最大ピーク波長が360nm以上370nm以下である光(以下、「短波長光」とも称する)を第二LED光源から照射する。第二LED光源は、短波長光を照射可能な光源であれば特に制限されず、公知の光源を用いることができる。また前述のように、短波長光の照射は、長波長光の照射後、または同時に行うことが好ましく、長波長光の照射から0.2秒以内に行うことが好ましい。
本発明の硬化膜の製造方法では、長波長光照射及び短波長光照射工程後、必要に応じて硬化膜に熱処理を行なってもよい。熱処理を行うと、硬化膜の内部応力緩和等の効果により密着性が向上する場合がある。
表1に示す光重合開始剤以外の成分をホモミキサーに入れて、遮光下、ドライエア雰囲気、35℃にて1時間攪拌した。その後、ホモミキサー内に光重合開始剤をさらに添加し、光重合開始剤が溶解するまで穏やかに攪拌した。
得られた混合物を、孔径2μmのメンブランフィルターにて加圧濾過し、インキ組成物を得た。得られたインキ組成物の25℃における粘度を、東機産業社製コーンプレート粘度計(TVE−22L)にて測定した。測定条件は、せん断速度230(1/s)、回転数:60rpmとした。粘度を表1に示す。
[実施例1〜20]
インキ組成物を、ピエゾ型インクジェットヘッド(コニカミノルタ社製、KM1024SHB、インク液滴量6pl)を搭載したインクジェットプリンタにて、ヘッド温度50℃、解像度1,440dpi、1パスのみ印刷の条件で基材(ステンレス鋼板またはポリエステルフィルム)上に塗布した。具体的には、インキ組成物を、予めアルカリ脱脂した0.5mm厚みのステンレス鋼板(SUS304 BA)の表面、またはフタムラ化学社製ポリエステルフィルム(品種FE2001、22番手)のコロナ処理面に吐出し、ドット形状(インク液滴量6pl)の塗膜を得た。また、8パス印刷の条件で、基材(ステンレス鋼板またはポリエステルフィルム)上に5cm×5cmのベタ画像からなる塗膜も形成した。
最大ピーク波長405nmのLEDモジュール、もしくは最大ピーク波長365nmのLEDモジュールのいずれか一方のみを用いた以外は、実施例1〜20と同様に、塗膜の形成及び硬化を行った。
[ダレ幅の評価]
ドット形状の硬化膜を観察し、酸素阻害によるダレ幅から、印刷精度を評価した。評価基準は以下の通りである。結果を表2及び表3に示す。△以上が実用状問題ないレベルである。
◎:ドットダレなし
〇:ダレ幅が5μm以下
△:ダレ幅が5μm超、30μm以下
×:ダレ幅が30μm超
各実施例及び比較例で作製したべた画像からなる硬化膜の内部硬化性を、ナノインデンテーション測定法による複合弾性率Er(GPa)から評価した。具体的には、MTS Systems社製のNano Indenter XPを用いて、Berkovich(三角錐形)圧子で連続剛性測定(MTS Systems社の特許技術(米国特許第4848141号に記載の方法)に準拠して測定)した。そして、各測定位置における5回の値の平均値(複合弾性率)を求め、複合弾性率を以下の基準で評価した。結果を表2及び表3に示す。△以上が、実用状問題ないレベルである。
◎:複合弾性率が3.0GPa以上
〇:複合弾性率が2.7GPa以上3.0GPa未満
△:複合弾性率が2.0GPa以上2.7GPa未満
×:複合弾性率が2.0GPa未満
Claims (6)
- 重合性モノマーと、ビスアシルホスフィンオキサイドと、α−ヒドロキシケトン系開始剤と、を含むインキ組成物の塗膜の硬化膜を製造する方法であって、
前記インキ組成物の塗膜に、最大ピーク波長が390nm以上440nm以下である光を第一LED光源から照射する長波長光照射工程と、
前記インキ組成物の塗膜に、最大ピーク波長が360nm以上370nm以下である光を第二LED光源から照射する短波長光照射工程と、を含む、
硬化膜の製造方法。 - 前記長波長光照射工程は、前記短波長光照射工程と同時、または前記短波長光照射工程より前に行う、
請求項1に記載の硬化膜の製造方法。 - 前記長波長光照射工程における光の照射と、前記短波長光照射工程における光の照射との間隔が、0.2秒以内である、
請求項2に記載の硬化膜の製造方法。 - 前記第一LED光源の最大照度は、500〜4000mW/cm2である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬化膜の製造方法。 - 前記第二LED光源の最大照度は、2500mW/cm2以上である、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の硬化膜の製造方法。 - 前記インキ組成物をインクジェット装置で塗布する工程をさらに含む、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の硬化膜の製造方法。
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JP2008239951A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-10-09 | Seiko Epson Corp | インクセット、インクジェット記録方法及び記録物 |
JP2015081311A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 活性エネルギー線硬化型インクジェットインキセット |
WO2015119096A1 (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | Dic株式会社 | 床材用活性エネルギー線硬化性組成物の硬化方法、及びその硬化方法を用いた硬化装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008239951A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-10-09 | Seiko Epson Corp | インクセット、インクジェット記録方法及び記録物 |
JP2015081311A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 活性エネルギー線硬化型インクジェットインキセット |
WO2015119096A1 (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | Dic株式会社 | 床材用活性エネルギー線硬化性組成物の硬化方法、及びその硬化方法を用いた硬化装置 |
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