KR20120137257A - 광경화성 잉크젯 잉크 - Google Patents

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Abstract

충분한 광경화성을 가지며, 기판에 대한 밀착성, 광투과성이 우수하고, 나아가 내열성도 우수한 경화막 및 마이크로렌즈를 형성하는 것이 가능한 광경화성 잉크젯 잉크를 제공한다.
하기 화학식(1)으로 나타내는 (메타)아크릴산에스테르(A) 및 광중합 개시제(B)를 함유하는 광경화성 잉크젯 잉크로서,
상기 광중합 개시제(B)가, 광중합 개시제 농도 0.001중량%의 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1이하인 광중합 개시제이며,
해당 잉크에 의해 얻어진 경화막(막두께2.0 내지 3.0μm)을 70℃에서 100시간 열처리한 후의 막의 파장 400nm에 있어서의 광투과율이 98%이상인, 광경화성 잉크젯 잉크.

Description

광경화성 잉크젯 잉크{PHOTOCURABLE INKJET INK}
본 발명은, 액정디스플레이 등의 광학기기를 제조하기 위해 적절히 사용되는 광경화성 잉크젯 잉크에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 백라이트 유닛에 사용되는 마이크로렌즈 어레이나, 터치 패널 등에 사용되는 투명절연막 등에 적합한 광경화성 잉크젯 잉크에 관한 것이다.
종래에는, 액정디스플레이 등의 액정표시소자에는, 백라이트에 사용되는 마이크로렌즈 어레이를 갖는 도광판 등이 사용되었으며, 또한, 터치패널에는 투명 절연막 등이 사용되었다.
특히 도광판이나 터치패널용 투명절연막은 높은 광투과성이 요구되며, 또한, 이들을 액정표시소자에 사용하는 경우, 발생하는 열에 의해 색감이 변화(황색화)되지 않는 것이 요구된다.
일본국 특허 공개 공보 제1990-6562호(특허문헌1), 일본국 특허 공개 공보 제2003-192943호(특허문헌2), 일본국 특허 공개 공보 제2007-321034호(특허문헌3), 일본국 특허 공개 공보 제2010-2912호(특허문헌4), 일본국 특허 공개 공보 제2010-248352호(특허문헌5)에서는, 광투과성이 우수한 조성물을 제안하고 있다.
선행 기술 문헌
특허문헌1: 일본국 특허 공개 공보 제1990-6562호
특허문헌2: 일본국 특허 공개 공보 제2003-192943호
특허문헌3: 일본국 특허 공개 공보 제2007-321034호
특허문헌4: 일본국 특허 공개 공보 제2010-2912호
특허문헌5: 일본국 특허 공개 공보 제2010-248352호
이들 조성물로 형성되는 경화막은, 광투과율이 높으나, 내열성이 낮으며, 예를 들어, 70℃에서 100시간 열처리한 후의 막의 파장 400nm에 있어서의 광투과율은 낮아진다고 하는 문제가 있었기 때문에, 해당 경화막은, 마이크로렌즈 어레이 형성용 또는 터치패널용 투명절연막 등으로 이용할 수가 없었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 충분한 광경화성을 가지며, 기판에 대한 밀착성 및 광투과성이 우수하며, 나아가 내열성도 우수한 경화막 및 마이크로 렌즈를 형성하는 것이 가능한 광경화성 잉크젯 잉크를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명자들은, 특정한 (메타)아크릴산에스테르 및 광중합 개시제를 함유하는 광경화성 잉크젯 잉크이며, 해당 잉크로 얻어지는 얻어진 경화막(막두께 2.0 내지 3.0μm)을 70℃에서 100시간 열처리한 후의 막의 파장400nm에 있어서의 광투과율이 98%이상이 되는, 광경화성 잉크젯 잉크가, 광경화성이 우수하다는 것, 광투과성이 우수하며, 나아가서는 내열성도 우수한 경화막 및 마이크로렌즈를 형성할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은, 이하의 항들을 포함한다.
[1] 하기 화학식(1)으로 나타내는 (메타)아크릴산에스테르(A) 및 광중합 개시제(B)를 함유하는 광경화성 잉크젯 잉크로서,
상기 광중합 개시제(B)가, 광중합 개시제 농도가 0.001중량%인 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1이하인 광중합 개시제이며,
해당 잉크로 얻어지는 경화막(막두께 2.0 내지 3.0μm)을 70℃에서 100시간 열처리한 후의 막의 파장 400nm에 있어서의 광투과율이 98%이상인, 광경화성 잉크젯 잉크.
Figure pat00001
....화학식(1)
(화학식(1)에서, n개의 R1은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬이며, R2는 지환구조 또는 헤테로환 구조를 갖는(단, 하기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)으로 나타내는 구조를 포함하지 않는다) 유기기이며, n은 1 내지 10의 정수이다.)
Figure pat00002
....화학식 (2-1) 및 화학식(2-2)
[2] 상기 광중합 개시제(B)가, 광경화성 잉크젯 잉크의 총량(고형분 환산) 100중량%에 대하여, 1 내지 20중량%의 양으로 포함되는, [1]에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[3] 상기 광중합 개시제(B)가, 옥시페닐초산에스테르계 개시제, 페닐글리옥실레이트계 개시제 및 히드록시페닐케톤계 개시제로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, [1] 또는 [2]에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[4] 상기 광중합 개시제(B)가, 옥시페닐초산에스테르계 개시제 및 페닐글리옥실레이트계 개시제로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[5] 상기 광중합 개시제(B)가, 옥시-페닐-아세트산2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르, 옥시-페닐-아세트산2-[2-히드록시-에톡시]-에틸에스테르, 및 페닐글리옥실산 메틸에스테르로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[6] 상기 화학식(1)에 있어서, R2가 시클로헥산, 시클로펜탄, 비시클로[2.2.1]헵탄, 트리시클로데칸, 테트라히드로푸란, 5원 이상의 락톤, 디시클로펜탄, 디시클로펜텐, 아다만탄, 피페리딘, 이미드환, 환상 포멀 및 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온(trione)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 유기기인, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[7] 상기 (메타)아크릴산에스테르(A)가, 시클로 헥실(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 시클로 헥실디메탄올디(메타)아크릴레이트, γ-부티로락톤(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성디(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성트리(메타)아크릴레이트, 및 ε-카프로락톤변성트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[8] 상기 (메타)아크릴산에스테르(A) 이외의 라디컬 중합성 이중결합을 갖는 화합물(C)을 더 포함하는, [1]내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[9] 상기 화합물(C)이, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 및 카프로락톤변성디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, [8]에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[10] 계면활성제(D)를 더 포함하는, [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[11] 상기 계면활성제(D)가 실리콘계 계면활성제, 아크릴계 계면활성제 및 불소계 계면활성제로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, [10]에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[12] 자외선흡수제(E)를 더 포함하는, [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[13] 산화방지제(F)를 더 포함하는, [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크.
[14] [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크를 경화시켜서 얻어지는 경화막.
[15] [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크를 경화시켜서 얻어지는 마이크로렌즈.
[16] [15]에 기재된 마이크로렌즈를 갖는 광학부품.
[17] [16]에 기재된 광학부품을 갖는 액정디스플레이.
본 발명의 광경화성 잉크젯 잉크는, 광경화성이 양호하며, 높은 광투과성, 높은 내열성 및 높은 강도를 나타내며, 기판에 대한 밀착성이 우수한 경화막 및 마이크로렌즈를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 광경화성 잉크젯 잉크에 의하면, 표면 발액성 기판 상에, 밀착성이 양호한 마이크로렌즈를 형성할 수 있다.
[1. 광경화성 잉크젯 잉크]
본 발명의 광경화성 잉크젯 잉크(이하 '본 발명의 잉크'라고도 한다.)는, 상기 화학식(1)으로 나타내는 (메타)아크릴산에스테르(A) 및 광중합 개시제(B)를 포함하여 이루어지고,
상기 광중합 개시제(B)가, 광중합 개시제 농도 0.001중량%의 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1이하인 광중합 개시제이며,
해당 잉크로 얻어지는 경화막(막두께 2.0 내지 3.0μm)을 70℃에서 100시간 열처리한 후의 막의 파장 400nm에 있어서의 광투과율이 98%이상을 나타내는, 광경화성 잉크젯 잉크이다.
본 발명의 잉크는, 상기 특정한 (메타)아크릴산에스테르(A) 및 광중합 개시제(B)를 포함하여 이루어지므로, 광경화성이 양호하며, 광투과성, 내열성, 강도 및 기판에 대한 밀착성이 우수한 경화막 및 마이크로렌즈, 특히 고온하 등의 가혹한 환경 하에 놓여도 광투과성의 변화가 적은 경화막 및 마이크로렌즈를 형성할 수 있다.
또한, 이하 본 명세서에서는, '경화막 및 마이크로렌즈'를 '경화막 등'이라고도 한다.
또한, 본 발명의 잉크는, 필요에 따라, 상기 (메타)아크릴산에스테르(A) 이외의 라디컬 중합성 이중결합을 갖는 화합물(C), 계면활성제(D), 자외선흡수제(E), 산화방지제(F), 중합금지제, 페놀성 수산기를 함유하는 수지, 말레이미드화합물, 멜라민 수지, 실란커플링제, 에폭시수지, 에폭시경화제 및 용매 등을 포함할 수도 있다.
본 발명의 잉크는, 광투과율의 관점에서는 무색이 바람직하나, 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 유색의 화합물을 더 함유해도 좋다. 이 경우, 얻어지는 경화막 등의 색이 황색감을 띠지 않는 것이 바람직하며, 예를 들면, 청색의 착색제를 사용할 수 있다. 또한, 예를 들면, 경화막 등의 상태를 조사할 때에 기판과의 식별을 용이하게 하기 위해, 착색제를 포함할 수도 있다.
＜1.1. 화학식(1)으로 나타내는 (메타)아크릴산에스테르(A)＞
본 발명의 잉크가, 상기 화학식(1)으로 나타내는 (메타)아크릴산에스테르(A)(이하 '화합물(A)'라고도 한다.)를 포함하면, 광경화성이 우수한 잉크가 되어, 높은 광투과성 및 높은 내열성을 나타내는 경화막 등을 형성할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, '(메타)아크릴레이트'는, 아크릴레이트와 메타크릴레이트의 양쪽 또는 한쪽을 나타낸다.
상기 화학식(1)에서, n개의 R1은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬이나, 이 중에서도 특히, n개의 R1이 각각 독립적으로 H 또는 CH3이면, 광경화성이 우수한 잉크을 얻을 수 있고, 또한, 높은 광투과성을 나타내는 경화막 등을 얻을 수 있다는 점에서 바람직하다. 나아가, R1이 수소이면, 광경화성이 더욱 양호한 잉크를 얻을 수 있으며, 광투과율이 더욱 높은 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 화학식(1)에서, R2의 지환구조 또는 헤테로환 구조를 갖는 유기기의 구체적인 예로서는, 시클로헥산, 시클로펜탄, 비시클로[2.2.1]헵탄, 트리시클로데칸, 테트라히드로푸란, 5원 이상의 락톤, 디시클로펜탄, 디시클로펜텐, 아다만탄, 피페리딘, 이미드환, 환상 포멀 및 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 유기기를 들 수 있다.
이 중에서도, 화학식(1) 중 R2가 특히, 시클로헥산, 비시클로[2.2.1]헵탄, 트리시클로데칸, 테트라히드로푸란, 디시클로펜탄 및 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 유기기이면, 광경화성이 우수한 잉크를 얻을 수 있고, 기판에 대한 밀착성 및 광투과성이 우수할 뿐 아니라, 내열성이 양호한 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 상기 화학식(1) 중 R2는 상기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)으로 나타내는 구조를 포함하지 않는다.
본 발명의 잉크로 형성되는 경화막 등은, 지환구조 또는 헤테로환 구조를 갖는 수지를 포함하는 것이, 높은 내열성, 높은 강도 및 기판에 대한 높은 밀착성 등의 점에 있어 바람직하다. 이에 대하여, 상기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)으로 나타내는 구조를 포함하는 (메타)아크릴산에스테르는 활성이 높기 때문에, 상기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)으로 나타내는 환은 수분이나 환경 온도의 영향을 받기 쉽고, 특히 고온 다습한 조건하에 있어서는, 개환되기 쉽다. 이 때문에, 본 발명의 화합물(A)로서, 상기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)으로 나타내는 구조를 갖는 (메타)아크릴산에스테르만을 포함하는 잉크로 형성되는 경화막 등은, 장기 신뢰성이 떨어지는 경향이 있다.
화합물(A)의 구체적인 예로서는, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 4-부틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸(메타)아크릴레이트, 3,5-디메틸-7-히드록시아다만틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시-1-아다만틸(메타)아크릴레이트, 메타크릴로일옥시노보네인(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 카프로락톤변성테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 시클로 헥실디메탄올모노(메타)아크릴레이트, 시클로 헥실디메탄올디(메타)아크릴레이트, 펜타메틸피페리디닐(메타)아크릴레이트, 이미드환을 갖는 (메타)아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성디(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성트리(메타)아크릴레이트, ε-카프로락톤변성트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트, 환상트리메틸롤프로판포멀(메타)아크릴레이트, γ-부티로락톤(메타)아크릴레이트 및 메발로노락톤(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
이 중에서도 특히, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 시클로헥실디메탄올디(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성디(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성트리(메타)아크릴레이트, ε-카프로락톤변성트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트 또는 γ-부티로락톤(메타)아크릴레이트를 사용하면, 광경화성이 우수한 잉크를 얻을 수 있고, 광투과성이 우수할 뿐 아니라, 내열성이 양호한 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
나아가, 화합물(A)로서, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트 또는 ε-카프로락톤변성트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트를 사용하면, 내열성이 더욱 양호한 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 화합물(A)은, 상술한 화합물 등에서 선택된 1종의 화합물이어도 좋고, 또한 이들 2종 이상의 혼합물이어도 좋다.
2종 이상의 화합물(A)을 사용할 경우에는, 단관능의 화합물(A)과 다관능의 화합물(A)과의 혼합물을 사용하는 것이, 잉크의 광경화성, 및 얻어지는 경화막 등의 광투과성, 내열성, 및 기판과의 밀착성 등의 점에 있어 바람직하다.
또한, '단관능의 화합물'이라는 것은, 1분자 중에 하나의 (메타)아크릴로일기 등의 중합성기를 갖는 화합물을 말하며, '다관능의 화합물'이라는 것은, 1분자 중에 2개 이상의 (메타)아크릴로일기 등의 중합성기를 갖는 화합물을 말한다.
상기 화합물(A)로서는, 공지의 방법으로 제조한 화합물을 사용해도 좋고, 또한 시판품을 사용해도 좋다.
시판품으로서는, 예를 들면, 시클로 헥실메타크릴레이트(상품명: 라이트에스테르CH, 쿄에이샤(共榮社) 화학(주)(KYOEISHA CHEMICAL CO., LTD) 제품), 시클로 헥실아크릴레이트(상품명: V#155, 오오사카 유기(有機)화학공업(주) 제품), 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트(상품명: 라이트에스테르THF, 쿄에이샤(共榮社) 화학(주) 제품), 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트(상품명: 라이트아크릴레이트THF-A, 쿄에이샤(共榮社) 화학(주) 제품), 이소보닐메타크릴레이트(상품명: SR-423D, Sartomer사 제품), 디시클로 펜테닐아크릴레이트(상품명: FA-511AS, 히타치카세이(日立化成)공업(주) 제품), 디시클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트(상품명: FA-512AS, 히타치카세이(日立化成)공업(주) 제품), 디시클로펜타닐아크릴레이트(상품명: FA-513AS, 히타치카세이(日立化成)공업(주) 제품), 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트(상품명: IRR214-K, 다이셀사이텍(주)(DAICEL-CYTEC Company LTD.) 제품), 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성트리아크릴레이트(상품명: M-315, 토아고세이(東亞合成)(주)(TOAGOSEI CO., LTD.) 제품), 및 ε-카프로락톤변성트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트(상품명: M-327, 토아고세이(東亞合成)(주) 제품)를 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 있어서, 상기 화합물(A)의 함유량이, 해당 잉크총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 10 내지 80중량%이면, 광경화성이 우수한 잉크를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 광투과율, 기판에 대한 밀착성 및 강도에 있어 밸런스가 좋고 우수한 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하고, 화합물(A)의 함유량은, 보다 바람직하게는 15 내지 70중량%이며, 더욱 바람직하게는 20 내지 65중량%이며, 특히 바람직하게는 25 내지 65중량%이다.
＜1.2. 광중합 개시제(B)＞
본 발명의 잉크는, 광중합 개시제(B)를 포함한다. 상기 광중합 개시제(B)는, 광중합 개시제 농도 0.001중량%의 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정((주)히타치(日立) 테크놀로지(Hitachi High-Technologies Corporation)제품, U-3310(상품명))에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1이하, 바람직하게는 0.05이하인 광중합 개시제이다.
상기 광중합 개시제(B)로서는, 특별히 제한되지는 않으나, 자외선 또는 가시광선의 조사에 의해 라디컬을 발생할 수 있는 화합물인 것이 바람직하고, 옥시페닐초산에스테르계 개시제, 페닐글리옥실레이트계 개시제 또는 히드록시페닐케톤계 개시제가 바람직하고, 이 중에서도 특히 옥시페닐초산에스테르계 개시제 또는 페닐글리옥실레이트계 개시제가, 잉크의 광경화성, 해당 잉크로 얻어지는 경화막 등의 광투과율 등의 관점에서 더욱 바람직하다.
상기 광중합 개시제(B)의 구체적인 예로서는, 2,2'-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸프로판-1-온, 옥시-페닐-아세트산2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르, 옥시-페닐-아세트산2-[2-히드록시-에톡시]-에틸에스테르, 및 페닐글리옥실산 메틸에스테르를 들 수 있다.
이 중에서도 특히, 옥시-페닐-아세트산2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르, 옥시-페닐-아세트산2-[2-히드록시-에톡시]-에틸에스테르, 페닐글리옥실산 메틸에스테르, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤을 사용하면, 광경화성이 우수한 잉크를 얻을 수 있고, 광투과성이 우수한 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하고, 옥시-페닐-아세트산2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르, 옥시-페닐-아세트산2-[2-히드록시-에톡시]-에틸에스테르, 페닐글리옥실산 메틸에스테르를 사용하면, 광경화성이 보다 우수한 잉크를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 광중합 개시제(B)는, 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
상기 광중합 개시제(B)로서는, 공지의 방법으로 제조한 화합물을 사용해도 좋고, 또한, 시판품을 사용해도 좋다.
시판품으로서는, 예를 들면, 2,2'-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온(상품명: IRGACURE651, BASF 제품), 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤(상품명: IRGACURE184, BASF 제품), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(상품명: IRGACURE1173, BASF 제품), 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤과 벤조페논과의 혼합물(상품명: IRGACURE500, BASF 제품), 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온(상품명: IRGACURE2959, BASF 제품), 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸프로판-1-온(상품명: IRGACURE127, BASF 제품), 옥시-페닐-아세트산2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르와 옥시-페닐-아세트산2-[2-히드록시-에톡시]-에틸에스테르와의 혼합물(상품명: IRGACURE754, BASF 제품), 페닐글리옥실산 메틸에스테르(상품명: DAROCUR MBF, BASF 제품), 및 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤와 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥시드와의 혼합물(상품명: IRGACURE1800, BASF 제품)을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 있어서, 상기 광중합 개시제(B)의 함유량이, 해당 잉크 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 1 내지 20중량%이면, 자외선에 대한 광경화성이 특히 우수한 잉크를 얻을 수 있고, 광투과성이 우수한 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 15중량%이며, 더욱 바람직하게는 3 내지 10중량%이다.
＜1.3. 화합물(A) 이외의 라디컬 중합성 이중결합을 갖는 화합물(C)＞
상기 화합물(A) 이외의 라디컬 중합성 이중결합을 갖는 화합물(C)은, 본 발명의 잉크의 잉크젯 장치에 의한 토출성(젯팅성) 및 광경화성, 및, 해당 잉크로 얻어지는 경화막 등의 광투과성 및 내열성에 영향을 주지 않는 범위 내에서 첨가할 수 있다.
상기 화합물(A)로서, 단관능의 (메타)아크릴산에스테르만을 사용할 경우에는, 다관능의 화합물(C)을 사용하는 것이, 상기 화합물(A)로서, 다관능의 (메타)아크릴산에스테르만을 사용할 경우에는, 단관능의 화합물(C)을 사용하는 것이, 잉크의 광경화성, 및, 얻어지는 경화막 등의 광투과성, 내열성 및 기판과의 밀착성 등의 점에 있어 바람직하다.
즉, 본 발명의 잉크는, 단관능의 중합성 화합물과 다관능의 중합성 화합물 양쪽을 포함하는 것이, 잉크의 광경화성, 및, 얻어지는 경화막 등의 광투과성, 내열성 및 기판과의 밀착성 등의 점에 있어 바람직하다. 이와 같은 잉크로서는, 단관능의 화합물(A) 및 다관능의 화합물(A)을 포함하는 잉크, 단관능의 화합물(A) 및 다관능의 화합물(C)을 포함하는 잉크, 단관능의 화합물(C) 및 다관능의 화합물(A)을 포함하는 잉크 등을 들 수 있다.
상기 화합물(C)은, 특별히 한정되지 않으나, 상기 화합물(C)로서, 특히 n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 및/또는 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤변성디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트를 사용한 경우, 젯팅성및 광경화성이 우수한 잉크를 얻을 수 있고, 광투과성 및 내열성에 있어 밸러스가 좋고 우수한 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
그 외 화합물(C)로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에틸디글리콜(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀F 에틸렌옥사이드(EO)변성디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A EO변성디(메타)아크릴레이트, 글리세롤모노(메타)아크릴레이트, 트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 3-메틸-3-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, 3-메틸-3-(메타)아크릴록시에틸옥세탄, 3-에틸-3-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, 3-에틸-3-(메타)아크릴록시에틸옥세탄, p-비닐페닐-3-에틸옥세탄-3-일메틸에테르, 2-페닐-3-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, 2-트리플로로메틸-3-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸(메타)아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트마크로모노머, N-비닐포름아미드, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, 비닐피리딘, 트리메틸롤프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산다이머, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 계피산, 말레인산, 푸마르산, β-카르복실에틸(메타)아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트, 호박산모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸], 프탈산모노히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 말레인산모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸], 2-(메타)아크릴로일옥시에틸애시드포스페이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 메틸페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메타)아크릴레이트의 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드부가 모노머, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 비닐톨루엔, 스티렌, 메틸스티렌, 클로로메틸스티렌및 폴리스티렌마크로모노머 등을 들 수 있다.
상기 화합물(C)은, 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
본 발명의 잉크에 있어서, 상기 화합물(C)의 함유량이, 해당 잉크 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 1 내지 85중량%이면, 잉크점도를 조정하기 쉽고, 또한, 광경화성이 우수한 잉크를 얻을 수 있고, 광투과성 및 기판과의 밀착성이 우수한 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
＜1.4. 계면활성제(D)＞
본 발명의 잉크는, 예를 들면, 기판으로의 습윤성이나 해당 잉크로 얻어지는 경화막 등의 막면 균일성 및 기판과의 밀착성을 향상시키기 위해 계면활성제를 포함할 수도 있다.
계면활성제(D)로서는, 실리콘계 계면활성제, 아크릴계 계면활성제 및 불소계 계면활성제 등이 바람직하다.
계면활성제의 구체적인 예로서는, BYK-300, BYK-306, BYK-335, BYK-310, BYK-341, BYK-344 및 BYK-370(상품명: 비크(BYK) 케미 재팬(주) 제품) 등의 실리콘계 계면활성제, BYK-354, BYK-358 및 BYK-361(상품명: 비크(BYK) 케미 재팬(주) 제품) 등의 아크릴계 계면활성제, DFX-18, 후타젠트250, 후타젠트251(상품명: (주)네오스 제품), 메가파크F-475, F-477, F-553, F-554(상품명: DIC(주) 제품) 등의 불소계 계면활성제를 들 수 있다.
또한, 계면활성제(D)가 반응성관능기를 갖는 화합물이면, 잉크젯법으로 형성된 경화막 등에서 계면활성제가 블리드 아웃되기 어렵고, 직경, 높이의 불균일성이 작은 마이크로렌즈를 형성할 수 있기 때문에, 보다 바람직하다.
상기 반응성관능기로서는 히드록시, 카르복시, 산무수물, 아미노, 에폭시, 옥세탄, 옥사졸린, 옥사졸, 및 (메타)아크릴로일 등이 바람직하고, 에폭시, 옥세탄, 및 (메타)아크릴로일이 더욱 바람직하고, (메타)아크릴로일이 가장 바람직하다.
(메타)아크릴로일기를 갖는 계면활성제의 구체적인 예로서는, RS-72K(상품명: DIC(주) 제품), BYK UV 3500, BYK UV 3570(상품명: 비크(BYK) 케미 재팬(주) 제품), TEGO Rad 2220N, TEGO Rad 2250, TEGO Rad 2300, TEGO Rad 2500(상품명: 에보닉데구사재팬(Evonik Degussa Japan)(주) 제품)을 들 수 있다. 또한, 에폭시기를 갖는 계면활성제로서는, RS-211K(상품명: DIC(주) 제품)를 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 계면활성제(D)는, 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
본 발명의 잉크에 있어서, 계면활성제(D)의 함유량이, 해당 잉크 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 0.01 내지 10중량%이면, 잉크젯법으로 형성된 경화막 등에서 계면활성제가 블리드 아웃되기 어렵고, 직경, 높이의 불균일성이 작은 마이크로렌즈를 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
＜1.5. 자외선흡수제(E)＞
본 발명의 잉크는, 얻어지는 경화막 등이 백라이트 등의 광에 의해 노화되는 것을 방지하기 위해, 자외선흡수제(E)를 함유해도 좋다.
자외선흡수제(E)로서는, 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-부틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-부틸-2-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-아밀-2-히드록시페닐)벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸화합물, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀 등의 트리아진화합물, 2-히드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논 등의 벤조페논화합물, 및 2-에톡시-2'-에틸옥사릭산비스아닐리드 등의 옥살산 아닐리드화합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 자외선흡수제(E)는, 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
본 발명의 잉크에 있어서, 자외선흡수제(E)의 함유량은, 해당 잉크 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 통상적으로 3중량% 이하, 첨가 효과 및 경화성 등의 관점에 있어 바람직하게는 0.005 내지 2중량%이다.
＜1.6. 산화방지제(F)＞
본 발명의 잉크는, 얻어지는 경화막 등의 산화를 방지하기 위해, 산화방지제(F)를 함유해도 좋다.
산화방지제(F)로서는, 트리에틸렌글리콜-비스-[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트디에틸에스테르 등의 힌다드페놀화합물, n-부틸아민, 트리에틸아민, 디에틸아미노메틸메타크릴레이트 등의 아민화합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 산화방지제(F)는, 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
본 발명의 잉크에 있어서, 산화방지제(F)의 함유량은, 해당 잉크 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 통상적으로 3중량%이하, 첨가 효과 및 도공(塗工) 안정성 등의 관점에 있어 바람직하게는 0.005 내지 2중량%이다.
＜1.7. 그 외＞
본 발명의 잉크는, 각종 특성을 향상시키기 위해 중합금지제, 페놀성 수산기를 함유하는 수지, 말레이미드화합물, 멜라민 수지, 실란커플링제, 에폭시수지, 에폭시경화제 및 용매 등 그 외 성분을 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 포함할 수도 있다.
＜1.7-1. 중합금지제＞
본 발명의 잉크는, 보존 안정성을 향상시키기 위해 중합금지제를 함유해도 좋다. 중합금지제의 구체적인 예로서는, 4-메톡시페놀, 히드로퀴논 및 페노티아진을 들 수 있다. 이들 중에서도 페노티아진을 사용하는 것이 장기 보전에 있어서도 점도의 증가가 작은 잉크를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 중합금지제는, 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
본 발명의 잉크에 있어서, 중합금지제의 함유량이, 해당 잉크 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 0.01 내지 1중량%이면, 장기 보전에 있어서도 점도의 증가가 작은 잉크를 얻을 수 있기 때문에 바람직하고, 다른 특성과의 밸런스를 고려한다면, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.5중량%이고, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.1중량%이다.
＜1.7-2. 용매＞
본 발명의 잉크는, 잉크젯법에 의한 도포시의 토출성 및 광경화성, 및, 얻어지는 경화막 등의 기판에 대한 밀착성 및 광투과성을 저해하지 않는 범위 내에서, 용매를 함유하여도 좋다.
잉크젯법에 의한 도포 시 잉크젯 헤드를 가열하는 경우는, 용매를 포함하지 않는 잉크를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용할 수 있는 용매로서는, 비점이 100 내지 300℃의 용매가, 잉크젯법에 의한 도포시의 토출성이 양호해지므로 바람직하다. 또한, 잉크젯 헤드를 고온(예를 들어, 70 내지 120℃)으로 가열하는 경우에 용매를 사용한다고 하면, 비점이 200 내지 300℃의 용매가 바람직하다.
비점이 100 내지 300℃인 용매의 구체적인 예로서는, 초산부틸, 프로피온산부틸, 유산에틸, 옥시초산메틸, 옥시초산에틸, 옥시초산부틸, 메톡시초산메틸, 메톡시초산에틸, 메톡시초산부틸, 에톡시초산메틸, 에톡시초산에틸, 3-옥시프로피온산메틸, 3-옥시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 2-옥시프로피온산메틸, 2-옥시프로피온산에틸, 2-옥시프로피온산프로필, 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산프로필, 2-에톡시프로피온산메틸, 2-에톡시프로피온산에틸, 2-옥시-2-메틸프로피온산메틸, 2-옥시-2-메틸프로피온산에틸, 2-메톡시-2-메틸프로피온산메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산에틸, 피루빈산메틸, 피루빈산에틸, 피루빈산프로필, 아세토초산메틸, 아세토초산에틸, 2-옥소부탄산메틸, 2-옥소부탄산에틸, 디옥산, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 아니솔, γ-부티로락톤, N,N-디메틸아세토아미드, N-메틸-2-피롤리돈 및 디메틸이미다졸리디논을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 용매는 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
본 발명의 잉크에 있어서, 용매의 함유량이, 해당 잉크 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 1 내지 60중량%이면, 잉크젯법에 의해 잉크를 도포할 때, 잉크젯 헤드의 토출공(孔)이 폐쇄되기 어려워지기 때문에 바람직하다. 다른 특성과의 밸런스를 고려한다면, 보다 바람직하게는 1 내지 50중량%이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 40중량%이다.
＜1.7-3. 에폭시수지＞
본 발명의 잉크는, 얻어지는 경화막 등의 강도를 향상시키기 위해, 에폭시수지를 함유해도 좋다.
상기 에폭시수지는, 1분자 중 적어도 하나의 하기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)으로 나타내는 구조를 갖는 수지라면, 특별히 한정되지 않는다.
Figure pat00003
....화학식 (2-1) 및 화학식(2-2)
에폭시수지의 구체적인 예로서는, 노볼락형 (페놀노볼락형 및 크레졸노볼락형), 비스페놀A형, 비스페놀F형, 트리스페놀메탄형, 수소첨가 비스페놀A형, 수소첨가 비스페놀F형, 비스페놀S형, 테트라페니롤에탄형, 비크실레놀형, 비페놀형 에폭시수지, 지환식 및 복소환식 에폭시수지, 및, 디시클로펜타디엔골격이나 나프탈렌골격을 갖는 에폭시수지를 들 수 있고, 바람직하게는 노볼락형, 비스페놀A형 또는 비스페놀F형 또는 트리스페놀메탄형 에폭시수지이다.
에폭시수지로서는 공지의 방법으로 제조한 수지를 사용해도 좋고, 또한 시판품을 사용해도 좋다.
시판품의 예로서는, jER828, jER834, jER1001, jER1004(상품명: 미쓰비시 화학(주)(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품), 에피크론840, 에피크론850, 에피크론1050, 에피크론2055, (상품명: DIC(주) 제품), 에포토토YD-011, 에포토토YD-013, 에포토토YD-127, 에포토토YD-128(상품명: 신닛테츠 화학(주)(Nippon Steel Chemical CO., LTD.) 제품), D.E.R. 317, D.E.R. 331, D.E.R. 661, D.E.R. 664(상품명: 다우케미컬니혼(Dow Chemical)(주) 제품), 애럴다이트6071, 애럴다이트6084, 애럴다이트GY250, 애럴다이트GY260(상품명: Huntsman Japan(주) 제품), 스미-에폭시ESA-011, 스미-에폭시ESA-014, 스미-에폭시ELA-115, 스미-에폭시ELA-128(상품명: 스미토모 화학(주)(Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 제품), A.E.R. 330, A.E.R. 331, A.E.R. 661, A.E.R. 664(상품명: 아사히카세이(旭化成) E-머티리얼스(주)(Asahi Kasei E-materials Corp.) 제품) 등의 비스페놀A형 에폭시수지;
jER152, 154(상품명: 미쓰비시 화학(주)(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품), D.E.R. 431, D.E.R. 438(상품명: 다우케미컬니혼(Dow Chemical)(주) 제품), 에피크론N-730, 에피크론N-770, 에피크론N-865(상품명: DIC(주) 제품), 에포토토YDCN-701, 에포토토YDCN-704(상품명: 신닛테츠 화학(주)(Nippon Steel Chemical CO., LTD.) 제품), 애럴다이트ECN1235, 애럴다이트ECN1273, 애럴다이트ECN1299(상품명: Huntsman Japan(주) 제품), XPY307, EPPN-201, EOCN-1025, EOCN-1020, EOCN-104S, RE-306(상품명: 닛폰카야쿠(日本化藥)(주)(NIPPON KAYAKU Co., Ltd.) 제품), 스미-에폭시ESCN-195X, 스미-에폭시ESCN-220(상품명: 스미토모 화학(주)(Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 제품), A.E.R. ECN-235, A.E.R. ECN-299(상품명: 아사히카세이(旭化成) E-머티리얼스(주)(Asahi Kasei E-materials Corp.) 제품) 등의 노볼락형 에폭시수지;
에피크론830(상품명: DIC(주) 제품), jER807(상품명: 미쓰비시 화학(주)(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품), 에포토토YDF-170(상품명: 신닛테츠 화학(주)(Nippon Steel Chemical CO., LTD.) 제품), YDF-175, YDF-2001, YDF-2004, 애럴다이트XPY306(상품명: Huntsman Japan(주) 제품) 등의 비스페놀F형 에폭시수지;
에포토토ST-2004, 에포토토ST-2007, 에포토토ST-3000(상품명: 신닛테츠 화학(주)(Nippon Steel Chemical CO., LTD.) 제품) 등의 수소첨가 비스페놀A형 에폭시수지;
세록사이드2021P(상품명: 다이세루 화학공업(주)(DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.) 제품), 애럴다이트CY175, 애럴다이트CY179(상품명: Huntsman Japan(주) 제품) 등의 지환식에폭시수지;
YL-6056, YX-4000, YL-6121(상품명: 미쓰비시 화학(주)(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품) 등의 비크실레놀형 혹은 비페놀형 에폭시수지 또는 이들의 혼합물;
EBPS-200(상품명: 닛폰카야쿠(日本化藥)(주)(NIPPON KAYAKU Co., Ltd.) 제품), EPX-30(상품명: (주)ADEKA 제품), EXA-1514(상품명: DIC(주) 제품) 등의 비스페놀S형 에폭시수지;
jER157S(상품명: 미쓰비시 화학(주)(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품) 등의 비스페놀A노볼락형 에폭시수지;
YL-931(상품명: 미쓰비시 화학(주)(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품), 애럴다이트163(상품명: Huntsman Japan(주) 제품) 등의 테트라페니롤에탄형 에폭시수지;
애럴다이트PT810(상품명: Huntsman Japan(주) 제품), TEPIC(상품명: 닛산 화학공업(주)(NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.) 제품) 등의 복소환식 에폭시수지;
HP-4032, EXA-4750, EXA-4700(상품명: DIC(주) 제품) 등의 나프탈렌기 함유 에폭시수지;
HP-7200, HP-7200H, HP-7200HH(상품명: DIC(주) 제품) 등의 디시클로펜타디엔골격을 갖는 에폭시수지;
테크모아VG3101L(상품명: 미쓰이 화학(주)(Mitsui Chemicals, Inc.) 제품), YL-933(상품명: 미쓰비시 화학(주)(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품), EPPN-501, EPPN-502(상품명: 다우케미컬니혼(Dow Chemical)(주) 제품) 등의 트리스페놀메탄형 에폭시수지를 들 수 있다.
이들 중에서도, jER828, jER834, jER1001, jER1004(상품명: 미쓰비시 화학(주)(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품), TECHMORE VG3101L(상품명: 미쓰이 화학(주)(Mitsui Chemicals, Inc.) 제품), EPPN-501, EPPN-502(상품명: 다우케미컬니혼(Dow Chemical)(주) 제품)를 사용하면, 각종 기판으로의 밀착성이 높은 경화막 등을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 에폭시수지는, 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
에폭시수지의 함유량이, 본 발명의 잉크 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 0.5 내지 20중량%이면, 얻어지는 경화막 등의 각종 기판에 대한 밀착성이 향상되기 때문에 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 10중량%이며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 7중량%이다.
＜1.7-4. 말레이미드화합물＞
말레이미드화합물로서는, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 하기 화학식(6)으로 나타내는 화합물이 바람직하다. 하기 화학식(6)으로 나타내는 말레이미드화합물은, 예를 들어, 디아민과 산무수물을 반응시켜서 얻을 수 있다.
Figure pat00004
....화학식(6)
화학식(6)에서, R10 및 R12는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이며, R11은 하기 화학식(7)으로 나타내는 2가의 기이다.
Figure pat00005
....화학식(7)
화학식(7)에서, R13 및 R14는 각각 독립적으로, 연속하지 않는(인접하지 않는) 임의의 메틸렌이 산소로 치환되어도 좋은 탄소수 1 내지 18의 알킬렌, 치환기를 가질 수도 있는 방향환을 갖는 2가의 기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 시클로알킬렌이다. 상기 치환기로서는, 예를 들면, 카르복실, 히드록시, 탄소수 1 내지 5의 알킬, 및 탄소수 1 내지 5의 알콕시를 들 수 있다. 내열성이 높은 경화막 등을 얻을 수 있다는 점에서, R13 및 R14는 각각 독립적으로 하기 그룹(8)에서 선택된 1종인 2가의 기인 것이 바람직하다.
Figure pat00006
....그룹(8)
화학식(7)에서, X는 하기 그룹(9)에서 선택된 1종인 2가의 기이다.
Figure pat00007
....그룹(9)
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 말레이미드화합물은 1종의 화합물이어도, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
＜1.7-5. 페놀성 수산기를 함유하는 수지＞
페놀성 수산기를 함유하는 수지로서는, 페놀성 수산기를 갖는 방향족 화합물과 알데히드류와의 축합 반응에 의해 얻어지는 노볼락수지, 비닐페놀의 단독 중합체(수소첨가물을 포함), 비닐페놀과 이와 공중합이 가능한 화합물과의 비닐페놀계 공중합체(수소첨가물을 포함) 등이 바람직하게 사용된다.
페놀성 수산기를 갖는 방향족 화합물로서는, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, o-에틸페놀, m-에틸페놀, p-에틸페놀, o-부틸페놀, m-부틸페놀, p-부틸페놀, 2,3-크실레놀, 2,4-크실레놀, 2,5-크실레놀, 2,6-크실레놀, 3,4-크실레놀, 3,5-크실레놀, 2,3,5-트리메틸페놀, 3,4,5-트리메틸페놀, p-페닐페놀, 레졸시놀, 히드로퀴논, 히드로퀴논모노메틸에테르, 피로가롤, 비스페놀A, 비스페놀F, 테르펜골격함유 디페놀, 몰식자산, 몰식자산에스테르, α-나프톨, 및 β-나프톨 등을 들 수 있다.
알데히드류로서는, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 푸르푸랄, 벤즈알데히드, 니트로벤즈알데히드, 및 아세토알데히드 등을 들 수 있다.
비닐페놀과 공중합이 가능한 화합물로서는, (메타)아크릴산 또는 그 유도체, 스티렌 또는 그 유도체, 무수말레인산, 초산비닐, 및 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다.
페놀성 수산기를 함유하는 수지의 구체적인 예로서는, 레디톱PSM-6200(상품명: 군에이(群榮) 화학공업(주)(GUN EI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.) 제품), 쇼우놀BRG-555(상품명: 쇼와 덴코(昭和電工)(주)(SHOWA DENKO K.K.) 제품), 마루카링커MS-2P, 마루카링커CST70, 마루카링커PHM-C(상품명: 마루젠 석유화학(주)(Maruzen Petrochemical Co., LTD.) 제품)를 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 페놀성 수산기를 함유하는 수지는 1종의 화합물이어도, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
＜1.7-6. 멜라민 수지＞
멜라민 수지는, 멜라민과 포름알데히드와의 중축합에 의해 제조되는 수지라면, 특별히 한정되지 않고, 메틸롤멜라민, 에테르화 메틸롤멜라민, 벤조구아나민, 메틸롤벤조구아나민 및 에테르화 메틸롤벤조구아나민 등의 축합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 얻어지는 경화막 등의 내약품성이 양호하다는 점에서, 에테르화 메틸롤멜라민의 축합물이 바람직하다.
멜라민 수지의 구체적인 예로서는, 니카락MW-30, MW-30HM, MW-390, MW-100LM, MX-750LM(상품명: (주)산와 케미컬(Sanwa Chemical Co., Ltd.) 제품)를 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 멜라민 수지는 1종의 화합물이어도, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
＜1.7-7. 에폭시경화제＞
본 발명의 잉크는, 얻어지는 경화막 등의 내약품성을 더욱 향상시키기 위해 에폭시경화제를 함유해도 좋다. 에폭시경화제로서는, 산무수물계 경화제 또는 폴리아민계경화제 등이 바람직하다.
산무수물계 경화제로서는, 말레인산무수물, 테트라히드로프탈산무수물, 헥사히드로프탈산무수물, 메틸헥사히드로프탈산무수물, 헥사히드로트리메리트산무수물, 프탈산무수물, 트리메리트산무수물, 및 스티렌-무수말레인산공중합체 등을 들 수 있다.
폴리아민계경화제로서는, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 디시안디아미드, 폴리아미드아민(폴리아미드수지), 케티민화합물, 이소포론디아민, m-크실렌디아민, m-페닐렌디아민, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, N-아미노에틸피페라진, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸디페닐메탄, 및 디아미노디페닐술폰 등을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 에폭시경화제는 1종의 화합물이어도, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
＜1.7-8. 실란커플링제＞
본 발명의 잉크는, 얻어지는 경화막 등의 기판으로의 밀착성을 향상시키기 위해 실란커플링제를 함유해도 좋다. 실란커플링제의 구체적인 예로서는, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 및 3-머캅토프로필트리메톡시실란을 들 수 있다. 이들 중에서도 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 및 3-글리시독시프로필트리메톡시실란은, 반응기를 가지고 있으며 다른 성분과 공중합할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 잉크에 사용할 수 있는 실란커플링제는, 1종의 화합물이어도 좋고, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
＜1.8. 잉크의 점도＞
본 발명의 잉크의, E형 점도계로 측정한 25℃에 있어서의 점도는, 200mPa?s이하인 것이 바람직하고, 점도가 1 내지 200mPa?s이면, 잉크젯 장치에 의한 젯팅 특성이 양호한 잉크가 되어 보다 바람직하다. 잉크의 점도는, 더욱 바람직하게는 2 내지 100mPa?s이며, 특히 바람직하게는 3 내지 50mPa?s이다.
25℃에 있어서의 점도가 30mPa?s를 넘는 잉크를 사용할 경우에는, 잉크젯 헤드를 가온하여 토출 시 잉크의 점도를 내리는 것으로, 보다 안정된 토출이 가능해진다. 잉크젯 헤드를 가온하여 젯팅을 실시할 경우는, 가온 온도(바람직하게는 25 내지 120℃)에 있어서의 잉크젯 잉크의 점도는, 1 내지 30mPa?s인 것이 바람직하고, 2 내지 25mPa?s인 것이 더욱 바람직하고, 3 내지 20mPa?s인 것이 특히 바람직하다.
＜1.9. 잉크의 제조방법＞
본 발명의 잉크는, 원료가 되는 각 성분을 공지의 방법에 의해 혼합하는 것으로 제조할 수 있다.
특히, 본 발명의 잉크는, 상기 (A) 및 (B)성분, 및, 필요에 따라 상기 (C) 내지 (F)성분 및/또는 그 외 성분을 혼합하고, 얻어진 용액을, 예를 들어, 불소수지제 멤브레인 필터를 사용하여 여과하여 탈기(脫氣)하는 것에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 제조된 잉크는, 젯팅성이 우수하다.
＜1.10. 잉크의 보존＞
본 발명의 잉크는, -20 내지 25℃에서 보존하면 보존중의 점도 변화(증가)가 작아, 보존 안정성이 양호해진다.
[2. 잉크젯법에 의한 잉크의 도포]
본 발명의 잉크는, 공지의 잉크젯법을 사용하여 도포할 수 있다. 잉크젯법로서는, 예를 들면, 잉크에 역학적 에너지를 작용시켜서 잉크를 잉크젯 헤드에서 토출(도포)시키는 방법(소위, 피에조 방식), 및 잉크에 열에너지를 작용시켜서 잉크를 도포하는 도포방법(소위, 써멀(thermal) 방식)을 들 수 있다.
잉크젯법을 사용하는 것에 의해, 본 발명의 잉크를 미리 정해진 패턴 형상으로 용이하게 도포할 수 있어, 균일한 패턴을 큰 기판 상에 형성할 수 있다.
잉크젯 헤드로서는, 예를 들면, 금속 및/또는 금속산화물로 이루어지는 발열부를 갖는 것을 들 수 있다. 금속 및/또는 금속산화물의 구체적인 예로서는, Ta, Zr, Ti, Ni, Al 등의 금속, 및 이들 금속의 산화물을 들 수 있다.
본 발명의 잉크를 사용하여 도포를 행할 때 사용하는 바람직한 도포장치로서는, 예를 들면, 잉크가 수용되는 잉크수용부를 갖는 잉크젯 헤드 내의 잉크에, 도포신호에 대응한 에너지를 부여하고, 상기 에너지에 의해 잉크 액적(液滴)을 발생시키면서, 상기 도포신호에 대응한 도포(묘화)를 행하는 장치를 들 수 있다.
상기 잉크젯 도포장치는, 잉크젯 헤드와 잉크수용부가 분리되어 있는 것으로 한정하지 않고, 이들이 분리가 불가능하도록 일체로 구성된 것을 사용해도 좋다. 또한, 잉크 수용부는 잉크젯 헤드에 대하여 분리가 가능하거나 또는 분리가 불가능하도록 일체화되어, 캐리지에 탑재되는 것이어도 좋고, 장치의 고정부위에 마련되어도 좋다. 후자의 경우, 잉크 공급부재, 예를 들어, 튜브를 통하여 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하는 형태의 것이어도 좋다.
또한, 도포(젯팅) 온도는 10 내지 120℃가 바람직하고, 이 젯팅 온도에 있어서의 본 발명의 잉크의 점도는, 1 내지 30mPa?s인 것이 바람직하다.
[3. 잉크의 용도]
본 발명의 잉크는, 광경화성이 양호하며, 높은 광투과성, 높은 내열성 및 높은 강도를 나타내고, 기판에 대한 밀착성이 우수한 경화막 등을 형성할 수 있으므로, 백라이트장치 등에 사용되는 마이크로렌즈 어레이나, 터치패널 등에 사용되는 투명절연막 등의 제조에 적절히 사용된다.
[4. 경화막 등]
본 발명의 경화막 및 마이크로렌즈는, 상술한 본 발명의 잉크를 경화시키는 것으로 얻어지며, 상술한 본 발명의 잉크를 잉크젯법에 의해 기판표면에 도포한 후에, 해당 잉크에 자외선이나 가시광선 등의 광을 조사하여 도막(도막)이나 도트를 경화시키는 것으로 얻어지는 막이나 렌즈가 바람직하다.
본 발명의 경화막 및 마이크로렌즈는, 본 발명의 잉크를 경화시키는 것으로 얻어지기 때문에, 높은 광투과성이며, 고온 등의 가혹한 환경에 놓여도 광투과성의 변화가 적은 높은 신뢰성의 경화막 및 마이크로렌즈이다.
본 발명의 경화막(막두께2.0 내지 3.0μm)은, 70℃에서 100시간 열처리한 후의 파장400nm에 있어서의 광투과율이 98%이상, 바람직하게는 98.5%이상이다. 이와 같은 경화막은, 상기 화합물(A) 및 광중합 개시제(B)를 포함하는 잉크를 잉크젯법에 의해 기판표면에 도포하여 도막을 형성한 후에, 해당 도막에 자외선이나 가시광선 등의 광을 조사하여 도막을 경화시키는 것으로 얻을 수가 있으며, 특히, 상기 화합물(A) 및 잉크의 총량(고형분 환산) 100중량%에 대하여 1 내지 20중량%의 광중합 개시제(B)를 포함하는 잉크를 잉크젯법에 의해 기판표면에 도포하여 도막을 형성한 후에, 해당 도막에 자외선이나 가시광선 등의 광을 조사하여 도막을 경화시키는 것으로 얻을 수 있다.
자외선이나 가시광선 등을 조사하는 경우, 조사하는 노광량은, 본 발명의 잉크의 조성에 따라 적절히 조절하면 좋으나, 적산광량계(CUSTOM UV미터 UVC-254)로 측정한 값으로, 100 내지 3,000mJ/cm2정도가 바람직하고, 200 내지 2,000mJ/cm2정도가 보다 바람직하고, 300 내지 1,000mJ/cm2정도가 더욱 바람직하다. 또한, 조사하는 자외선이나 가시광선 등의 파장은, 200 내지 500nm가 바람직하고, 200 내지 400nm가 보다 바람직하고, 200 내지 300nm가 더욱 바람직하다.
또한, 이하 실시예에 기재된 자외선(UV)노광량은 적산광량계(CUSTOM UV미터 UVC-254)로 측정한 값이다.
광을 조사하는 데에는 노광기를 사용하면 좋고, 노광기로서는, 고압수은등 램프, 저압수은등 램프, 무전극램프, 메탈헬라이드램프 또는 할로겐램프 등을 탑재하고, 200 내지 500nm의 범위에서, 자외선이나 가시광선 등을 조사하는 장치라면 특별히 한정되지 않으나, 200 내지 300nm의 범위에서, 강한 자외선을 조사하는 것이 가능한 저압수은등 램프, 무전극램프 또는 메탈헬라이드램프를 탑재하는 노광기가 보다 바람직하다.
또한, 필요에 따라, 광의 조사에 의해 경화된 본 발명의 경화막 등을 더욱 가열?소성하여도 좋고, 예를 들면, 80 내지 250℃에서 10 내지 60분간 가열?소성하는 것으로, 보다 견고한 경화막 등을 얻을 수 있다.
본 발명의 잉크가 도포되는 '기판'은, 본 발명의 잉크가 도포되는 대상이 될 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 그 형상은 평판 형상으로 한정하지 않고, 곡면 형상 등이어도 좋다.
상기 기판으로는, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등으로 이루어지는 폴리에스테르계 수지 기판; 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등으로 이루어지는 폴리올레핀수지 기판; 폴리염화비닐, 불소수지, 아크릴계 수지, 폴리아미드, 폴리카보네이트 및 폴리이미드 등으로 이루어지는 유기고분자필름; 셀로판으로 이루어지는 기판; 금속박; 폴리이미드와 금속박의 적층필름; 필링(filling) 효과가 있는 글라신(glassine)지, 양피지, 폴리에틸렌, 클레이 바인더, 폴리비닐알코올, 전분 또는 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC) 등으로 필링 처리한 종이; 및 유리기판을 들 수 있다.
이들 중에서도, 아크릴계 수지 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 기판로서는, 본 발명의 효과에 악영향을 미치지 않는 범위에서, 산화방지제, 열화방지제, 충전제, 자외선흡수제, 대전방지제 및/또는 전자파방지제 등의 첨가제를 함유한 기판을 사용해도 좋다. 또한, 상기 기판로서는, 기판 표면의 적어도 일부에, 필요에 따라 발액(撥液)처리, 코로나처리, 플라즈마처리 또는 블라스트처리 등의 표면처리를 한 기판이어도 좋고, 표면에 이접착(易接着)층이나 컬러 필터용 보호막, 하드 코트막을 설정한 기판이어도 좋다.
본 발명의 잉크를 마이크로렌즈 형성용으로서 사용할 때에는, 발액(撥液) 처리한 아크릴계 수지 기판 등의 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 기판의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 통상적으로, 10μm 내지 4mm정도이며, 사용 목적에 따라 적절히 조정되나, 50μm 내지 2mm가 바람직하고, 100μm 내지 1mm가 더욱 바람직하다.
본 발명의 경화막 등의 용도는 특별히 한정되지 않으나, 본 발명의 경화막 등은 기판에 대한 밀착성이 우수하여, 높은 광투과성을 나타내기 때문에, 특히, 백라이트장치 등에 사용되는 마이크로렌즈 어레이나 터치패널 등에 사용되는 투명절연막 등의 제조에 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 잉크로 마이크로렌즈를 형성할 때에는, 해당 마이크로렌즈의 렌즈(도트) 직경은 특별히 한정되지 않으나, 통상적으로 10 내지 100μm가 바람직하고, 20 내지 60μm가 더욱 바람직하고, 30 내지 50μm가 특히 바람직하다.
렌즈(도트) 높이에 대해서도 특별히 한정되지 않으나, 통상적으로 0.5 내지 20μm가 바람직하고, 2 내지 15μm가 더욱 바람직하고, 4 내지 10μm가 특히 바람직하다.
또한, 렌즈 직경에 대한 렌즈높이의 비는, 특별히 한정되지 않으나, 광의 취출 효율이 우수한 광학부품 등을 제조할 수 있다는 점에서, 바람직하게는 0.18이상, 보다 바람직하게는 0.2이상이다.
또한, 본 발명의 잉크로 절연막을 형성할 때에는, 해당 절연막의 막두께는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 0.1 내지 30μm이며, 보다 바람직하게는 0.2 내지 20μm이며, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 10μm이다.
본 발명의 경화막은, 막두께(2.0 내지 3.0μm)에 있어서의 광투과율이 바람직하게는 98%이상, 보다 바람직하게는 98.5%이상이다. 또한, 70℃에서 100시간 열처리한 후의 광투과율은 98%이상이며, 바람직하게는 98.5%이상이다. 본 발명의 경화막 등은, 마이크로렌즈 어레이나 투명절연막에 사용된다. 이 때문에, 백라이트 등으로부터의 광을 유효하게 이용하여, 신뢰성이 높은 광학부품을 얻기 위해서는, 본 발명의 경화막의 막두께(2.0 내지 3.0μm)에 있어서의 광투과율이 98%이상일 필요가 있다.
[5. 광학부품]
본 발명의 광학부품은, 상기 마이크로렌즈를 갖는다. 그러므로 광투과성이 높고, 신뢰성이 높은 광학부품이다.
[6. 액정디스플레이]
본 발명의 액정디스플레이는, 상기 광학부품을 갖는다. 그러므로 표시특성이 우수하며, 신뢰성이 높은 액정디스플레이이다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 설명하겠지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
＜잉크젯 잉크의 제조 및 경화막이 부착된 기판의 제작＞
우선, 잉크젯 잉크의 제조 및 해당 잉크를 사용하여 형성한 경화막이 부착된 기판에 대하여 설명한다.
[실시예 1]
화합물(A)로서, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트인 라이트아크릴레이트THF-A(상품명: 쿄에이샤(共榮社) 화학(주)(KYOEISHA CHEMICAL CO., LTD) 제품, 이후, 'THF-A'로 약칭.)와, 광중합 개시제(B)로서, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤인 IRGACURE184(상품명: BASF제품, 이후, 'Ir184'로 약칭. 광중합 개시제 농도0.001중량%의 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1이하이다.)와, 화합물(C)로서, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트인 아로닉스M-305(상품명: 토아고세이(東亞合成)(주)(TOAGOSEI CO., LTD.) 제품. 이후, 'M305'로 약칭.)를 하기 조성 비율로 혼합하여, 용액을 얻은 후, 공경 1μm의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제 멤브레인 필터로 여과하여, 여과액(잉크젯 잉크 1)을 얻었다.
(A) THF-A: 50.00g
(B) Ir184: 7.00g
(C) M305: 50.00g
E형 점도계(토키산교(東機産業)(주)(TOKI SANGYO CO., LTD.)제품 TV-22(상품명), 이하 동일)를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 1의 점도를 측정한 결과, 18.2mPa?s이었다.
(경화막의 형성)
UV오존클리너(센특수광원(주)(SEN LIGHTS Co., Ltd.) 제품)에 의한 UV애싱을 행하여 표면의 친액성을 높인 4cm*4cm의 유리기판(두께: 0.7mm)을 준비하였다. 잉크젯 잉크 1을 잉크젯 카트리지에 주입하고, 이를 잉크젯 장치(FUJIFILM Dimatix Inc. 제품 DMP-2831(상품명))에 장착하여, 10pl(피코리터)용 잉크젯 헤드를 사용하여, 토출전압(피에조 전압) 20V, 헤드 온도 34℃, 구동 주파수 5kHz, 도포 회수 1회의 토출조건으로, 인쇄해상도를 512dpi로 설정하여 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴을 도포하였다. 이 유리기판에, 파장 254nm에서의 노광조도가 15mW/cm인 저압수은등을 사용하여, 파장254nm에서의 UV노광량이 300mJ/cm2 또는 500mJ/cm2가 되도록 조정하여 광을 조사하는 것으로, 정방형패턴의 경화막이 부착된 기판 1a(UV노광량300mJ/cm2) 및 기판 1b(UV노광량 500mJ/cm2)를 얻었다.
이어서, 얻어진 1b기판의 경화막 일부를 커터로 긁어서, 단차부분의 막두께를 KLA-Tencor Japan(주) 제품 촉침식 막후계 P-15(상품명)를 사용하여 측정한 바, 3군데의 측정 평균값은 2.5μm이었다.
[실시예 2]
광중합 개시제(B)로서, Ir184 대신, 페닐글리옥실산 메틸에스테르(DAROCUR MBF(상품명, BASF 제품, 이후, 'MBF'로 약칭. 광중합 개시제 농도 0.001중량%의 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1이하이다.)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 1과 같이, 잉크젯 잉크 2를 제조하였다.
(A) THF-A: 50.00g
(B) MBF: 7.00g
(C) M305: 50.00g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 2의 점도를 측정한 결과, 15.8mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 2를 사용하여, 헤드 온도를 32℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 2a 및 2b를 얻었다.
이어서, 기판 2b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.3μm이었다.
[실시예 3]
광중합 개시제(B)로서, Ir184 대신, 옥시-페닐-아세트산2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르와 옥시-페닐-아세트산2-[2-히드록시-에톡시]-에틸에스테르와의 혼합물인 IRGACURE754(상품명: BASF제품, 이후, 'Ir754'로 약칭. 광중합 개시제 농도 0.001중량%의 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1이하이다.)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 1과 같이, 잉크젯 잉크 3을 제조하였다.
(A) THF-A: 50.00g
(B) Ir754: 7.00g
(C) M305: 50.00g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 3의 점도를 측정한 결과, 17.2mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 3을 사용하여, 헤드 온도를 33℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 3a 및 3b를 얻었다.
이어서, 기판 3b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.4μm이었다.
[실시예 4]
화합물(A)로서, THF-A 대신, 시클로헥실아크릴레이트인 V#155(상품명: 오오사카 유기(有機)화학공업(주) 제품)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 3과 같이, 잉크젯 잉크 4를 제조하였다.
(A) V#155: 50.00g
(B) Ir754: 7.00g
(C) M305: 50.00g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 4의 점도를 측정한 결과, 17.0mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 4를 사용하여, 헤드 온도를 33℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 4a및 4b를 얻었다.
이어서, 기판4b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.4μm이었다.
[실시예 5]
화합물(A)로서, THF-A 대신, 디시클로펜타닐아크릴레이트인 FA-513AS(상품명: 히타치카세이(日立化成)공업(주) 제품)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 3과 같이, 잉크젯 잉크 5를 제조하였다.
(A) FA-513AS: 58.30g
(B) Ir754: 7.00g
(C) M305: 41.70g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 5의 점도를 측정한 결과, 18.5mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 5를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 5a 및 5b를 얻었다.
이어서, 기판 5b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.5μm이었다.
[실시예 6]
화합물(A)로서, THF-A 대신, ε-카프로락톤변성트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트인 아로닉스M-327(상품명: 토아고세이(東亞合成)(주)(TOAGOSEI CO., LTD.) 제품, 이후, 'M-327'로 약칭.)을 사용하여, 화합물(C)로서, M305 대신, 4-히드록시부틸아크릴레이트인 4HBA(상품명: 日本化成(주) 제품)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 2와 같이, 잉크젯 잉크 6을 제조하였다.
(A) M-327: 33.30g
(B) MBF: 7.00g
(C) 4HBA: 66.70g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크6의 점도를 측정한 결과, 32.0mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 6을 사용하여, 헤드 온도를 50℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 6a 및 6b를 얻었다.
이어서, 기판 6b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.8μm이었다.
[실시예 7]
화합물(A)로서 M-327(33.30g) 및 FA-513AS(33.30g)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 6과 같이, 잉크젯 잉크 7을 제조하였다.
(A) M-327: 33.30g
(A) FA-513AS: 33.30g
(B) MBF: 7.00g
(C) 4HBA: 33.40g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 7의 점도를 측정한 결과, 35.2mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 7을 사용하여, 헤드 온도를 52℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 7a 및 7b를 얻었다.
이어서, 기판 7b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.8μm이었다.
[실시예 8]
화합물(C)로서, M305 대신, 카프로락톤변성디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트인 KAYARAD DPCA-20(상품명: 닛폰카야쿠(日本化藥)(주)(NIPPON KAYAKU Co., Ltd.) 제품)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 3과 같이, 잉크젯 잉크 8을 제조하였다.
(A) THF-A: 60.00g
(B) Ir754: 7.00g
(C) DPCA-20: 40.00g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 8의 점도를 측정한 결과, 15.8mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 8을 사용하여, 헤드 온도를 32℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 8a 및 8b를 얻었다.
이어서, 기판 8b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.4μm이었다.
[비교예 1]
광중합 개시제(B)인 Ir184 대신, 광중합 개시제로서, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온인 IRGACURE907(상품명: BASF제품, 이후, 'Ir907'로 약칭. 광중합 개시제 농도0.001중량%의 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1을 넘는다.)을 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 1과 같이, 잉크젯 잉크 9를 제조하였다.
(A) THF-A: 50.00g
(B) Ir907: 7.00g
(C) M305: 50.00g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 9의 점도를 측정한 결과, 18.1mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 9를 사용하여, 헤드 온도를 34℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 9a 및 9b를 얻었다.
이어서, 기판 9b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.5μm이었다.
[비교예 2]
화합물(A)인 THF-A 대신, 화합물(C)인 페녹시아크릴레이트(V#192(상품명), 오오사카 유기(有機)화학공업(주) 제품, 이후, 'V#192'로 약칭.)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 3과 같이, 잉크젯 잉크 10을 제조하였다.
(B) Ir754: 7.00g
(C) M305: 50.00g
(C) V#192: 50.00g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 10의 점도를 측정한 결과, 22.2mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 10을 사용하여, 헤드 온도를 40℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 10a 및 10b를 얻었다.
이어서, 기판 10b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.6μm이었다.
[비교예 3]
화합물(A)인 THF-A 대신, 화합물(C)인 4HBA를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 3과 같이, 잉크젯 잉크 11을 제조하였다.
(B) Ir754: 7.00g
(C) M305: 50.00g
(C) 4HBA: 50.00g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 11의 점도를 측정한 결과, 21.6mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 11을 사용하여, 헤드 온도를 39℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 11a 및 11b를 얻었다.
이어서, 기판 11b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.2μm이었다.
[비교예 4]
화합물(A)인 M-327 대신, 화합물(C)인 비스페놀F형 EO변성디아크릴레이트(M208(상품명), 토아고세이(東亞合成)(주)(TOAGOSEI CO., LTD.) 제품, 이후, 'M-208'로 약칭.)를 사용하여, 하기 조성 비율로 한 것 외에는, 실시예 6과 같이, 잉크젯 잉크 12를 제조하였다.
(B) MBF: 7.00g
(C) M-208: 50.00g
(C) 4HBA: 50.00g
E형 점도계를 사용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯 잉크 12의 점도를 측정한 결과, 25.4mPa?s이었다.
잉크젯 잉크 12를 사용하여, 헤드 온도를 45℃로 한 것 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판 12a 및 12b를 얻었다.
이어서, 기판 11b를 사용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 막두께를 측정한 결과, 막두께는 2.6μm이었다.
＜잉크젯 잉크및 경화막의 평가＞
계속해서, 상기에서 얻어진 잉크젯 잉크의 광경화성, 경화막의 투과율, 내열시험 후의 투과율 및 강도를 평가하였다.
또한, 표면 발액성 기판(기판 13) 상에 잉크젯 잉크(1 내지 12)를 150μm간격으로 한 방울씩 토출하여, UV경화하는 것으로 형성된 마이크로렌즈의 형상, 도트 직경 및 기판과의 밀착성을 관찰하였다.
또한, 각 시험 방법은 이하와 같이, 평가 결과를 표 1 내지 4로 나타낸다.
(광경화성 시험)
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판(1a 내지 12a 및 1b 내지 12b)의 표면을 손가락으로 만져보고, 경화막의 표면상태를 현미경으로 관찰하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
◎: 기판 a 및 b 모두에 있어서 경화막 표면에 손가락으로 만진 흔적이 전혀 남지 않는다.
○: 기판 b에 있어서는 경화막 표면에 손가락으로 만진 흔적이 전혀 남지 않으나, 기판 a에서는 경화막 표면에 손가락으로 만진 흔적이 조금 남는다.
△: 기판 a 및 b 모두에 있어서 경화막 표면에 손가락으로 만진 흔적이 조금 남는다.
×: 기판 a 및 b 모두에 있어서 경화막 표면에 손가락으로 만진 흔적이 완전히 남는다.
(경화막의 투과율 측정)
투과율 측정장치V-670(상품명: 니혼분코우(日本分光)(주)(JASCO Co.) 제품)를 사용하여 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판(1b 내지 12b)을 사용하여, 파장400nm에서의 투과율을 측정하였다. 또한, 참조로, 경화막을 형성하지 않은 4cm*4cm의 유리기판(두께: 0.7mm)을 사용하였다.
(내열시험 후의 투과율)
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판(1b 내지 12b)을 사용하여, 70℃에서 100시간 정치(靜置)시킨 후의 파장400nm에서의 투과율을 투과율 측정장치 V-670을 사용하여 측정하였다. 또한, 참조로, 70℃에서 100시간 정치(靜置)시킨 후의 경화막을 형성하지 않은 4cm*4cm의 유리기판(두께: 0.7mm)을 사용하였다.
(강도측정)
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 3cm*3cm인 정방형 패턴의 경화막이 부착된 기판(1b 내지 12b)을 사용하여, JIS K 5400에 준하여, 연필 강도를 측정하는 것으로, 강도를 조사하였다.
(마이크로렌즈 형상의 관찰)
잉크젯 잉크 1를 잉크젯 카트리지에 주입하고, 이를 잉크젯 장치(FUJIFILM Dimatix Inc. 제품 DMP-2831(상품명))에 장착하여, 10pl용 잉크젯 헤드를 사용하고, 토출전압(피에조 전압) 20V, 헤드 온도 34℃, 구동 주파수 5kHz, 도포 회수 1회의 토출조건으로, 인쇄해상도를 170dpi으로 설정하여, 150μm간격으로 한 방울씩 표면 발액성 기판(기판 13)상에 토출하고, 이 기판에 파장 254nm에서의 노광조도가 15mW/cm인 저압수은등을 사용하여 파장 254nm에서의 UV노광량이 500mJ/cm2가 되도록 조정하여 광을 조사하는 것으로 도트패턴부착기판 1c를 얻었다. 이와 같이, 잉크젯 잉크 2 내지 12를 사용하여, 각각 도트패턴부착기판 2c 내지 12c를 얻었다. 그 후, 기판(1c 내지 12c)상에 형성된 마이크로렌즈의 형상을 광학현미경으로 관찰한 결과, 깨끗한 원형이면서 크기가 균일한 경우를 ○, 형이 타원형으로 되어 있거나, 크기가 균일하지 않은 경우를 ×로 하였다. 또한, 마이크로렌즈의 도트 직경(D), 높이(H), 도트형상(H/D)도 측정하였다. 또한, 도트 직경측정에 대해서는, OLYMPUS(주) 제품 광학식 현미경 BX51(상품명)을 사용하고, 높이 측정에 대해서는, KLA-Tencor Japan(주) 제품 촉침식 막후계 P-15(상품명)를 사용하여 측정하였다. 얻어진 도트높이를 도트 직경으로 나눈 값을 도트형상(H/D)으로 하였다.
표면 발액성 기판(기판 13)의 제조방법을 이하에 나타낸다.
표면처리제 1을 잉크젯 카트리지에 주입하고, 이를 잉크젯 장치(FUJIFILM Dimatix Inc.제품 DMP-2831(상품명))에 장착하여, 10pl용 잉크젯 헤드를 사용하여, 토출전압(피에조 전압) 16V, 헤드 온도 30℃, 구동 주파수 5kHz, 도포 회수 1회의 토출조건으로, 아크릴기판(두께: 2.0mm)상에, 인쇄해상도를 512dpi으로 설정하여 하나의 조각(片)이 3cm*3cm인 정방형 패턴을 도포하였다. 이 도포기판에, 파장 254nm에서의 노광조도가 15mW/cm인 저압수은등을 사용하여 파장 254nm에서의 UV노광량이 500mJ/cm2가 되도록 조정하여 조사하는 것으로, 표면 발액성 기판(기판 13, 발액성 경화막이 부착된 기판)을 얻었다.
또한, 표면의 발액성 경화막 일부를 커터로 긁어서, 단차부분의 막두께를 KLA-Tencor Japan(주) 제품 촉침식 막후계 P-15(상품명)를 사용하여 측정한 바, 3군데의 측정 평균값은 0.96μm이었다.
계속해서, 표면처리제 1의 제조방법을 이하에 나타낸다.
프로필렌글리콜모노메틸에테르(東京化成(주) 제품, 이후, 'PGME'로 약칭.), M402(상품명: 토아고세이(東亞合成)(주)(TOAGOSEI CO., LTD.) 제품, 이후, 'M402'로 약칭.), 하기 화학식(10)으로 나타내는 우레탄아크릴레이트를 포함하는 성분인 U6LPA(상품명: 신나카무라 화학공업(주)(Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 제품, 이후, 'U6LPA'로 약칭.), BYK UV 3500(상품명: 비크(BYK) 케미 재팬(주) 제품, 이후, 'BYK3500'으로 약칭.), 및 Ir754를 하기 조성으로 혼합한 후, 초고분자량 폴리에틸렌(UPE)제 멤브레인 필터(공경 0.2μm)로 여과하여, 여과액(표면처리제 1)을 얻었다.
Figure pat00008
....화학식(10)
PGＭE: 7.000g
Ｍ402: 2.560g
U6LPA: 2.560g
BYK3500: 0.330g
Ir754: 0.770g
E형 점도계(토키산교(東機産業)(주)(TOKI SANGYO CO., LTD.)제품 TV-22(상품명), 이하 동일)를 사용하여, 25℃에 있어서의 표면처리제 1의 점도를 측정한 결과, 5.1mPa?s이었다.
(표면처리기판에 대한마이크로렌즈의 밀착성 시험)
얻어진 도트패턴부착기판(1c 내지 12c)에 점착 테이프(스미토모3M(住友3M)(주)(Sumitomo 3M Limited) 제품 'No.600' 테이프(상품명))을 붙이고, 그 후, 박리했을 때에 기판 상에 남은 도트패턴의 상태를 관찰하는 것으로, 마이크로렌즈의 표면 발액성 기판으로의 밀착성을 평가하였다. 또한, 평가기준은 이하와 같다.
○: 도트패턴은 전혀 변화하지 않았다
×: 일부 혹은 모든 도트가 벗겨졌다
Figure pat00009
Figure pat00011
Figure pat00012
표 1에 나타내는 결과에서 분명하게 알 수 있듯이, 실시예 1의 기판 1a는 경화막 표면에 손가락으로 만진 흔적이 조금 남으나, 실시예 1의 기판 1b 및 실시예 2 내지 8에 대해서는 모든 기판에 있어서, 경화막 표면에 손가락으로 만진 흔적이 전혀 남지 않으며, 본 발명의 잉크의 광경화성은 양호하였다.
파장 400nm에서의 투과율을 측정한 바, 잉크젯 잉크 1 내지 8에서 얻어지는 경화막은 98%이상으로 높은 투과율을 나타내어, 광투과성은 양호하였으나, 잉크젯 잉크 9에서 얻어지는 경화막의 투과율은 98%이하로 낮은 값을 나타냈다.
70℃에서 100시간 정치(정치)시킨 후의 파장 400nm에서의 투과율을 더 측정한 바, 잉크젯 잉크 1 내지 8에서 얻어지는 경화막은 98%이상으로 높은 투과율을나타내어, 광투과성은 양호하였으나, 잉크젯 잉크 9 내지 12에서 얻어지는 경화막의 투과율은 98%이하로 낮은 값을 나타냈다.
기판 1c 내지 8c 상의 마이크로렌즈 형상을 확인한 바, 모든 기판이 깨끗한 원형으로 크기가 균일하였다. 또한, 도트 직경을 측정한 바, 본 발명의 잉크로 얻어지는, 마이크로렌즈의 도트 직경은 32μm 내지 34μm로 작고, H/D는, 0.2이상이었다. 이 때문에, 본 발명의 잉크는, 광의 취출 효율이 우수한 도광판 등의 광학부품의 제조에 적절히 사용된다.
또한, 표면 발액성 기판에 대한 마이크로렌즈의 밀착성을 확인한 바, 본 발명의 잉크로 얻어지는 마이크로렌즈는 해당 기판에서 박리되지 않고, 양호한 밀착성을 나타냈다.
본 발명의 잉크는, 광경화성이 양호하며, 얻어지는 경화막 및 마이크로렌즈는 높은 광투과성, 높은 내열성, 높은 강도를 나타낸다. 이 때문에, 본 발명의 잉크는 백라이트장치 등에 사용되는 마이크로렌즈 어레이나 터치패널 등에 사용되는 투명절연막 등의 제조에 적절히 사용된다.
또한, 표면 발액성 기판상에 있어서는, 밀착성이 양호한 마이크로렌즈를 형성할 수 있다는 점에서, 특히 액정디스플레이나 표시 패널의 도광판 등을 제조하기 위해 적절히 사용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 하기 화학식(1)으로 나타내는 (메타)아크릴산에스테르(A) 및 광중합 개시제(B)를 함유하는 광경화성 잉크젯 잉크로서,
    상기 광중합 개시제(B)가, 광중합 개시제 농도 0.001중량%의 아세토니트릴 용액의 UV흡수 스펙트럼 측정에 의한, 300nm이상의 파장 영역에 있어서의 흡광도가 0.1이하인 광중합 개시제이며,
    해당 잉크로 얻어지는 경화막(막두께 2.0 내지 3.0μm)을 70℃에서 100시간 열처리한 후의 막의 파장400nm에 있어서의 광투과율이 98%이상인, 광경화성 잉크젯 잉크.
    Figure pat00013
    ....화학식(1)
    (화학식(1)에서, n개의 R1은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬이며, R2는 지환구조 또는 헤테로환 구조를 갖는(단, 하기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)으로 나타내는 구조를 포함하지 않는다) 유기기이며, n은 1 내지 10의 정수이다.)
    Figure pat00014
    ....화학식(2-1) 및 화학식(2-2)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광중합 개시제(B)가, 광경화성 잉크젯 잉크의 총량(고형분 환산) 100중량%에 대해, 1 내지 20중량%의 양으로 포함되는, 광경화성 잉크젯 잉크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광중합 개시제(B)가, 옥시페닐초산에스테르계 개시제, 페닐글리옥실레이트계 개시제 및 히드록시페닐케톤계 개시제로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, 광경화성 잉크젯 잉크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광중합 개시제(B)가, 옥시페닐초산에스테르계 개시제 및 페닐글리옥실레이트계 개시제로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, 광경화성 잉크젯 잉크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광중합 개시제(B)가, 옥시-페닐-아세트산2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르, 옥시-페닐-아세트산2-[2-히드록시-에톡시]-에틸에스테르, 및 페닐글리옥실산 메틸에스테르로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, 광경화성 잉크젯 잉크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식(1)에 있어서, R2가 시클로헥산, 시클로펜탄, 비시클로[2.2.1]헵탄, 트리시클로데칸, 테트라히드로푸란, 5원 이상의 락톤, 디시클로펜탄, 디시클로펜텐, 아다만탄, 피페리딘, 이미드환, 환상 포멀 및 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온(trione)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 유기기인, 광경화성 잉크젯 잉크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산에스테르(A)가, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 시클로헥실디메탄올디(메타)아크릴레이트, γ-부티로락톤(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성디(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥사이드변성트리(메타)아크릴레이트, 및 ε-카프로락톤변성트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, 광경화성 잉크젯 잉크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산에스테르(A) 외의 라디컬 중합성 이중결합을 갖는 화합물(C)을 더 포함하는, 광경화성 잉크젯 잉크.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 화합물(C)이, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 및 카프로락톤변성디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, 광경화성 잉크젯 잉크.
  10. 제1항에 있어서,
    계면활성제(D)를 더 포함하는, 광경화성 잉크젯 잉크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 계면활성제(D)가 실리콘계 계면활성제, 아크릴계 계면활성제 및 불소계 계면활성제로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인, 광경화성 잉크젯 잉크.
  12. 제1항에 있어서,
    자외선흡수제(E)를 더 포함하는, 광경화성 잉크젯 잉크.
  13. 제1항에 있어서,
    산화방지제(F)를 더 포함하는, 광경화성 잉크젯 잉크.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크를 경화시켜서 얻어지는 경화막.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 광경화성 잉크젯 잉크를 경화시켜서 얻어지는 마이크로렌즈.
  16. 제15항에 기재된 마이크로렌즈를 갖는 광학부품.
  17. 제16항에 기재된 광학부품을 갖는 액정디스플레이.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6113578B2 (ja) * 2013-05-30 2017-04-12 サカタインクス株式会社 液晶表示装置の樹脂レンズ用光硬化型インクジェット印刷用組成物
JP2015009171A (ja) * 2013-06-27 2015-01-19 富士フイルム株式会社 インクジェット吐出方法、パターン形成方法、および、パターン
JP6418673B2 (ja) * 2014-03-31 2018-11-07 日東電工株式会社 光学部品用樹脂組成物およびそれを用いた光学部品
WO2016048358A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Non-newtonian photo-curable ink composition
US10844233B2 (en) 2014-09-26 2020-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Non-Newtonian photo-curable ink composition
WO2016048360A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Non-newtonian photo-curable ink composition
WO2016093840A1 (en) 2014-12-11 2016-06-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Non-newtonian photo-curable ink composition
US20200048480A1 (en) * 2017-04-27 2020-02-13 Jnc Corporation Photocurable inkjet ink
JP7241762B2 (ja) * 2018-08-28 2023-03-17 富士フイルム株式会社 レンズ用組成物、レンズ、レンズの製造方法および表示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09183929A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Nippon Kayaku Co Ltd インクジエット記録方式用紫外線硬化性樹脂組成物及びその硬化物

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003176430A (ja) * 2001-10-04 2003-06-24 Sony Chem Corp インクジェット用白色インク及びインクジェット記録方法
EP1637926B1 (en) * 2004-09-16 2009-04-22 Agfa Graphics N.V. Curable jettable liquid for the production of a flexographic printing plate
JP2007024970A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Miyakawa:Kk 液晶表示装置の開口効率を上昇させるための樹脂レンズ製造法及びその製造装置
JP2007035531A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Seiko Epson Corp 光学ユニット、バックライトユニット、電気光学装置及び電子機器、並びに光学ユニットの製造方法
JP5034321B2 (ja) * 2006-05-31 2012-09-26 Ｄｉｃ株式会社 紫外線硬化型インクジェット記録用インク組成物
JP2008056771A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Mitsui Chemicals Inc 印刷用光硬化型インク組成物
US8192802B2 (en) * 2007-09-26 2012-06-05 Fujifilm Corporation Photocurable coating composition, and overprint and process for producing same
JP2009083133A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Fujifilm Corp インク容器、インクカートリッジ、インクジェット記録方法、及び、印刷物
JP2010059299A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Chisso Corp インクジェット用インク及びこれから得られた硬化膜
JP2011021118A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Fujifilm Corp インク組成物、及び、インクジェット記録方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09183929A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Nippon Kayaku Co Ltd インクジエット記録方式用紫外線硬化性樹脂組成物及びその硬化物

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