TWI406910B - 噴墨用墨水 - Google Patents
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Description
本發明關於噴墨用墨水,例如是關於電子部件製作中用於形成絕緣膜層的聚醯胺酸組成物、使用上述組成物形成的聚醯亞胺膜以及形成有上述聚醯亞胺膜的薄膜基板、具有上述薄膜基板的電子部件。
由於聚醯亞胺耐熱性、電絕緣性優異,因此是電子通信領域中廣泛使用的材料(例如日本特開2000-039714號公報、日本特開2003-238683號公報、日本特開2004-094118號公報)。
以往,當將聚醯亞胺用作所需的圖案(pattern)膜時,通常是使用蝕刻或感光性聚醯亞胺來形成圖案,但是這需要光阻、顯影液、蝕刻液、剝離液等多種大量的藥液,而且需要繁雜的製程。
因此,近年來研究藉由噴墨來形成所需圖案膜的方法。
關於噴墨用墨水有各種提案(例如日本特開2003-213165號公報、日本特開2006-131730號公報),但是若想製造聚醯亞胺系噴墨用墨水,則墨水組成物中含有的溶劑限於N-甲基-2-吡咯烷酮等醯胺系溶劑,從而導致噴墨噴頭(ink jet head)的耐久性降低或噴射的精度降低。
由於聚醯胺酸是較高的分子,為了製造最適黏度的墨水作為噴墨用墨水,必需增加溶劑的比例而減少墨水中聚醯胺酸含量。因此,存在著一次噴墨所得到的膜的厚度變
薄的問題。
尋求能夠使用不使噴墨噴頭的耐久性降低的溶劑之含有聚醯胺酸的噴墨用墨水。還尋求藉由一次噴射能夠形成較厚的膜(大於等於1μm)之含有高濃度聚醯胺酸的噴墨用墨水。
舉例來說,本發明人等發現包含聚醯胺酸(A)的噴墨用墨水的製造方法、以及使用此製造方法製造的噴墨用墨水,其中此製造方法至少包含使選自單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)所組成的族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應的製程。
本發明提供如下所述的噴墨用墨水等。
[1]一種噴墨用墨水,其中包含聚醯胺酸(A),聚醯胺酸(A)具有下述式(1)表示的構成單元,且聚醯胺酸(A)具有選自下述式(21)及式(22)表示的分子末端基團族群的1種或1種以上的分子末端基團,式中,R1、R2、R3和R4分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
-NH-R3 (21)
此噴墨用墨水中的聚醯胺酸(A)的重量平均分子量優選1,000~10,000,更優選1,000~4,500,特別優選1,000~3,500。
[2]如[1]所述之噴墨用墨水,更包含溶劑(B)。
[3]如[2]所述之噴墨用墨水,其中溶劑(B)為:選自乳酸乙酯、乙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、環己酮以及γ-丁內酯所組成的族群的1種或1種以上。
[4]如[2]或[3]所述之噴墨用墨水,其中相對於溶劑總重量,溶劑(B)中含有的醯胺系溶劑小於20重量%。
[5]如[2]或[3]所述之噴墨用墨水,其中溶劑(B)中不含醯胺系溶劑。
[6]如[1]~[5]中任一項所述之噴墨用墨水,更包含環氧樹脂(C)。
[7]如[6]所述之噴墨用墨水,其中環氧樹脂(C)為:選自N,N,N’,N’-四縮水甘油基間二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-4,4’-二胺基二苯基甲烷以及下述式(4)~(7)表示的化合物所組成的族群的1種或1種以上的化合物,式中,n為0~10的整數。
[8]如[1]~[7]中任一項所述之噴墨用墨水,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含5~60重量份聚醯胺酸(A)。
[9]如[1]~[7]中任一項所述之噴墨用墨水,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含5~55重量份聚醯胺酸(A)。
[10]如[1]~[7]中任一項所述之噴墨用墨水,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含20~50重量份聚醯胺酸(A)。
如[8]~[10]中任一項所述之噴墨用墨水,優選25℃時的黏度為1~50mPa.s。如[8]~[10]中任一項所述之噴墨用墨水,優選40℃時的黏度為1~50mPa.s。如[8]~[10]中
任一項所述之噴墨用墨水,優選120℃時的黏度為1~50mPa.s。
[11]如[1]~[10]中任一項所述之噴墨用墨水,此噴墨用墨水中含有的水分量小於等於10,000ppm。
[12]如[1]~[10]中任一項所述之噴墨用墨水,此噴墨用墨水中含有的水分量小於等於5,000ppm。
[13]一種噴墨用墨水的製造方法,其中此噴墨用墨水包含聚醯胺酸(A),此方法至少包含:使選自單胺(a3)和具有一個酸酐基的化合物(a4)所組成的族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應的製程。
[13-1]一種噴墨用墨水的製造方法,其中此噴墨用墨水包含聚醯胺酸(A),此方法至少包含:使選自單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)所組成的化合物族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應來合成聚醯胺酸(A)的製程。
其中,聚醯胺酸(A)是相對於1莫耳具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1),使用0.01~0.5莫耳二胺(a2)以及1~1.98莫耳單胺(a3)而得到的。
[13-2]如[13-1]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中聚醯胺酸(A)是相對於1莫耳具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1),使用0.15~0.25莫耳二胺(a2)以及1.5~1.7莫耳單胺(a3)而得到的。
[13-3]一種噴墨用墨水的製造方法,其中此噴墨用墨水
包含聚醯胺酸(A),此方法至少包含:使選自單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)所組成的化合物族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應來合成聚醯胺酸(A)的製程。
其中,聚醯胺酸(A)是相對於1莫耳二胺(a2),使用0.01~0.5莫耳具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)以及1~1.98莫耳具有1個酸酐基的化合物(a4)而得到的。
[13-4]如[13-3]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中聚醯胺酸(A)是相對於1莫耳二胺(a2),使用0.15~0.25莫耳具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)以及1.5~1.7莫耳具有1個酸酐基的化合物(a4)而得到的。
[14]如[13]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)為:選自下述式(8)表示的四羧酸二酐及具有酸酐基的單體與其他聚合性單體的共聚物所組成的族群的1種或1種以上,式中,R1表示碳原子數為2~100的有機基團。
[15]如[14]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中此四羧酸二酐為:選自苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯碸四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯碸四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯碸四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二
苯醚四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯醚四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯醚四甲酸二酐、2,2-[雙(3,4-二羧基苯基)]六氟丙烷二酐、乙二醇雙(偏苯三酸酐)、環丁烷四甲酸二酐、甲基環丁烷四甲酸二酐、環戊烷四甲酸二酐、1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐、乙烷四甲酸二酐以及丁烷四甲酸二酐所組成的族群的1種或1種以上。
[16]如[14]或[15]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中具有酸酐基的單體為馬來酸酐。
[17]如[14]~[16]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中其他聚合性單體為:選自苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸環己酯、N-環己基馬來醯亞胺以及N-苯基馬來醯亞胺所組成的族群的1種或1種以上。
[18]如[13]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)為:選自苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯碸四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐、2,2-[雙(3,4-二羧基苯基)]六氟丙烷二酐、環丁烷四甲酸二酐、1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐以及丁烷四甲酸二酐所組成的族群的1種或1種以上。
[19]如[13]~[18]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中二胺(a2)為下述式(9)表示的二胺,式中,R2分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
NH2-R2-NH2 (9)
[20]如[13]~[18]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中二胺(a2)為:選自3,3’-二胺基二苯碸、4,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、間苯二胺、對苯二胺、間苯二甲二胺、對苯二甲二胺、2,2’-二胺基二苯基丙烷、聯苯胺、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-甲基環己烷、雙[4-(4-胺基苄基)苯基]甲烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]-4-甲基環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]甲烷以及下述式(3)表示的化合物所組成的族群的1種或1種以上,式中,R33及R34獨立表示碳原子數為1~3的烷基或苯基,R35獨立表示亞甲基、伸苯基或烷基取代的伸苯基,x獨立表示1~6的整數,y為1~70的整數。
[21]如[13]~[20]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中單胺(a3)為胺基矽化合物。
此胺基矽化合物優選:選自3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、4-胺丁基三甲氧基矽烷、4-胺丁基三乙氧基矽烷、4-胺丁基甲基二乙氧基矽烷、對胺苯基三甲氧基矽烷、對胺苯基三乙氧基矽烷、對胺苯基甲基
二甲氧基矽烷、對胺苯基甲基二乙氧基矽烷、間胺苯基三甲氧基矽烷以及間胺苯基甲基二乙氧基矽烷所組成的族群的1種或1種以上。
[22]如[13]~[21]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中具有1個酸酐基的化合物(a4)為下述式(23)表示的含有矽的化合物,式中,R91表示含有Si的碳原子數為2~100的有機基團,R92表示碳原子數為2~100的有機基團,R91和R92可以相互結合形成環。
此含有矽的化合物優選:選自對(三甲氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、對(三乙氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、間(三甲氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、間(三乙氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、三甲氧矽烷基丙基琥珀酸酐、三乙氧矽烷基丙基琥珀酸酐、下述式(α)表示的化合物和下述式(β)表示的化合物所組成的族群的1種或1種以上。
[23]如[13]~[22]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中噴墨用墨水更包含溶劑(B)。
[24]如[23]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中溶劑(B)為:選自乳酸乙酯、乙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、環己酮和γ-丁內酯所組成的族群的1種或1種以上。
[25]如[23]或[24]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中,具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)為:選自3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐和苯乙烯-馬來酸酐共聚物所組成的族群的1種或1種以上;二胺(a2)為:選自3,3’-二胺基二苯碸、4,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2’-二胺基二苯基丙烷和式(3)的化合物所組成的族群的1種或1種以上,式中,R33和R34獨立表示碳原子數為1~3的烷基或苯基,R35獨立表示亞甲基、伸苯基或烷基取代的伸苯基,x獨立表示1~6的整數,y為1~70的整數;
單胺(a3)為:選自3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、4-胺丁基三甲氧基矽烷、4-胺丁基三乙氧基矽烷、4-胺丁基甲基二乙氧基矽烷、對胺苯基三甲氧基矽烷、對胺苯基三乙氧基矽烷、對胺苯基甲基二甲氧基矽烷、對胺苯基甲基二乙氧基矽烷、間胺苯基三甲氧基矽烷和間胺苯基甲基二乙氧基矽烷所組成的族群的1種或1種以上;具有1個酸酐基的化合物(a4)為:選自對(三甲氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、對(三乙氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、間(三甲氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、間(三乙氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、三甲氧矽烷基丙基琥珀酸酐、三乙氧矽烷基丙基琥珀酸酐、下述式(α)表示的化合物及下述式(β)表示的化合物所組成的族群的1種或1種以上;
溶劑(B)為:選自乳酸乙酯、乙二醇單丁醚、二甘醇單乙醚乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯及γ-丁內酯所組成的族群的1種或1種以上。
[26]如[23]或[24]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中,具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)為:選自3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐和苯乙烯-馬來酸酐共聚物所組成的族群的1種或1種以上;二胺(a2)為:選自3,3’-二胺基二苯碸和式(3)的化合物所組成的族群的1種或1種以上,式中,R33和R34獨立表示碳原子數為1~3的烷基或苯基,R35獨立表示亞甲基、伸苯基或烷基取代的伸苯基,x獨立表示1~6的整數,y為1~15的整數;
單胺(a3)為:選自3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷和3-胺丙基甲基二乙氧基矽烷所組成的族群的1種或1種以上;具有1個酸酐基的化合物(a4)為:選自三甲氧矽烷基丙基琥珀酸酐和三乙氧矽烷基丙基琥珀酸酐所組成的族群的1種或1種以上;溶劑(B)為:選自乙二醇單丁醚、二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚和γ-丁內酯所組成的族群的1種或1種以上。
[27]如[23]~[26]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方
法,其中相對於溶劑總重量,溶劑(B)中含有的醯胺系溶劑小於20重量%。
[28]如[23]~[26]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中溶劑(B)不含醯胺系溶劑。
[29]如[13]~[28]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含5~60重量份聚醯胺酸(A)。
[30]如[13]~[29]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中噴墨用墨水更包含環氧樹脂(C)。
[31]如[30]所述之噴墨用墨水的製造方法,其中環氧樹脂(C)為:選自N,N,N’,N’-四縮水甘油基間二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-4,4’-二胺基二苯基甲烷和下述式(4)~(7)表示的化合物所組成的族群的1種或1種以上的化合物,式中,n為0~10的整數。
[32]如[13]~[31]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含5~55重量份聚醯胺酸(A)。
[33]如[13]~[31]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含20~50重量份聚醯胺酸(A)。
另外,噴墨用墨水中的含水量優選小於等於10,000ppm,更優選小於等於5,000ppm。
[34]一種噴墨用墨水,是利用如[13]~[33]中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法進行製造。
[35]一種聚醯亞胺膜或圖案狀聚醯亞胺膜,是經由下述製程而得到,即:藉由噴墨塗佈法塗佈如[1]~[12]以及[34]中任一項所述之噴墨用墨水形成聚醯胺酸膜的製程;以及對此聚醯胺酸膜進行加熱處理形成聚醯亞胺膜的製程。
[36]一種墨水的塗佈方法,包含:藉由噴墨塗佈法塗
佈如[1]~[12]以及[34]中任一項所述之噴墨用墨水,之後使此噴墨用墨水乾燥形成聚醯胺酸膜的製程;以及對此聚醯胺酸膜進行加熱處理形成聚醯亞胺膜的製程。
[37]一種聚醯亞胺膜的形成方法,是使用如[36]所述之墨水塗佈法來形成聚醯亞胺膜。
[38]一種薄膜基板,是藉由如[37]所述之聚醯亞胺膜形成方法於基板上形成聚醯亞胺膜的基板。
[39]一種電子部件,具有如[38]所述之薄膜基板。
上述式(1)中的R1只要分別獨立表示4價的碳原子數為2~100的有機基團、上述式(1)中的R2及上述式(22)中的R4只要分別獨立表示2價的碳原子數為2~100的有機基團、上述式(21)中的R3及上述式(23)中的R92只要分別獨立表示1價的碳原子數為2~100的有機基團即可,沒有特別限定。另外,上述式(23)中的R91只要是包含Si的碳原子數為2~100的有機基團即可,沒有特別限定。
本說明書中,「有機基團」沒有特別限定,可以列舉如:碳原子數為2~100的烴。
一價有機基團具體可以列舉出:可以具有取代基的碳原子數為2~20的烷氧基、可以具有取代基的碳原子數為6~20的芳氧基、可以具有取代基的胺基、可以具有取代基的矽烷基、可以具有取代基的烷硫基(-SY1,式中,Y1表示可以具有取代基的碳原子數為2~20的烷基。)、可以具有取代基的芳硫基(-SY2,式中,Y2表示可以具有取代基的碳原子數為6~18的芳基。)、可以具有取代基的烷磺醯
基(-SO2Y3,式中,Y3表示可以具有取代基的碳原子數為2~20的烷基。)、可以具有取代基的芳磺醯基(-SO2Y4,式中,Y4表示可以具有取代基的碳原子數為6~18的芳基。)
本說明書中,「碳原子數為2~20的烴」的烴既可以是飽和或不飽和的非環烴,也可以是飽和或不飽和的環烴。當碳原子數為2~20的烴為非環烴時,既可以是直鏈烴也可以是支鏈烴。「碳原子數為2~20的烴」中包含:碳原子數為2~20的烷基、碳原子數為2~20的烯基、碳原子數為2~20的炔基、碳原子數為4~20的烷二烯基、碳原子數為6~18的芳基、碳原子數為7~20的烷芳基、碳原子數為7~20的芳烷基、碳原子數為4~20的環烷基、碳原子數為4~20的環烯基等。
本說明書中,「碳原子數為2~20的烷基」優選碳原子數為2~10的烷基,更優選碳原子數為2~6的烷基。烷基的例子並沒有限定,可以列舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二級丁基、第三級丁基、戊基、己基、十二烷基等。
本說明書中,「碳原子數為2~20的烯基」優選碳原子數為2~10的烯基,更優選碳原子數為2~6的烯基。烯基的例子並沒有限定,可以列舉出:乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基烯丙基、2-丁烯基等。
本說明書中,「碳原子數為2~20的炔基」優選碳原子數為2~10的炔基,更優選碳原子數為2~6的炔基。炔
基的例子並沒有限定,可以列舉出:乙炔基、丙炔基、丁炔基等。
本說明書中,「碳原子數為4~20的烷二烯基」優選碳原子數為4~10的烷二烯基,更優選碳原子數為4~6的烷二烯基。烷二烯基的例子並沒有限定,可以列舉出:1,3-丁二烯基等。
本說明書中,「碳原子數為6~18的芳基」優選碳原子數為6~10的芳基。芳基的例子並沒有限定,可以列舉出:苯基、1-萘基、2-萘基、茚基、聯苯基、蒽基、菲基等。
本說明書中,「碳原子數為7~20的烷芳基」優選碳原子數為7~12的烷芳基。烷芳基的例子並沒有限定,可以列舉出:鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、2,3-甲苄基、2,4-甲苄基、2,5-甲苄基、鄰異丙苯基、間異丙苯基、對異丙苯基、米基(mesityl)等。
本說明書中,「碳原子數為7~20的芳烷基」優選碳原子數為7~12的芳烷基。芳烷基的例子並沒有限定,可以列舉出:苄基、苯乙基、二苯甲基、三苯甲基、1-萘甲基、2-萘甲基、2,2-二苯乙基、3-苯丙基、4-苯丁基、5-苯戊基等。
本說明書中,「碳原子數為4~20的環烷基」優選碳原子數為4~10的環烷基。環烷基的例子並沒有限定,可以列舉出:環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。
本說明書中,「碳原子數為4~20的環烯基」優選碳
原子數為4~10的環烯基。環烯基的例子並沒有限定,可以列舉出:環丙烯基、環丁烯基、環戊烯基、環己烯基等。
本說明書中,「碳原子數為2~20的烷氧基」優選碳原子數為2~10的烷氧基,更優選碳原子數為2~6的烷氧基。烷氧基的例子並沒有限定,有:乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基等。
本說明書中,「碳原子數為6~20的芳氧基」優選碳原子數為6~10的芳氧基。芳氧基的例子並沒有限定,可以列舉出:苯氧基、萘氧基、聯苯氧基等。
本說明書中,「烷硫基(-SY1,式中Y1表示可以具有取代基的碳原子數為2~20的烷基。)」以及「烷磺醯基(-SO2Y3,式中Y3表示可以具有取代基的碳原子數為1~20的烷基。)」中,Y1和Y3優選碳原子數為2~10的烷基,更優選碳原子數為2~6的烷基。烷基的例子並沒有限定,可以列舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二級丁基、第三級丁基、戊基、己基、十二烷基等。
本說明書中,「芳硫基(-SY2,式中Y2表示可以具有取代基的碳原子數為6~18的芳基。)」以及「芳磺醯基(-SO2Y4,式中Y4表示可以具有取代基的碳原子數為6~18的芳基。)」中,Y2和Y4優選碳原子數為6~10的芳基。芳基的例子並沒有限定,可以列舉出:苯基、1-萘基、2-萘基、茚基、聯苯基、蒽基、菲基等。
可以向「碳原子數為1~20的烴」、「碳原子數為2~20的烷氧基」、「碳原子數為6~20的芳氧基」、「胺
基」、「矽烷基」、「烷硫基」、「芳硫基」、「烷磺醯基」、「芳磺醯基」中引入取代基。上述取代基可以列舉如:酯基、羧基、醯胺基、烯烴基、三甲基矽烷基、胺基、膦醯基、硫基、羰基、硝基、磺基、亞胺基、鹵代基或烷氧基等。此情況下,可以向可取代的位置上引入1個或1個以上、直至可取代的最大數目的取代基,可以優選引入1個~4個取代基。當取代基數為2個或2個以上時,各取代基可以相同也可以不同。
本說明書中,「可以具有取代基的胺基」的例子並沒有限定,例如有:胺基、二甲胺基、甲胺基、甲基苯胺基、苯胺基等。
本說明書中,「可以具有取代基的矽烷基」的例子並沒有限定,例如有:二甲基矽烷基、二乙基矽烷基、三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三甲氧矽烷基、三乙氧矽烷基、二苯甲基矽烷基、三苯基矽烷基、三苯氧基矽烷基、二甲基甲氧矽烷基、二甲基苯氧矽烷基、甲基甲氧苯基等。
以上,列舉了1價有機基團的具體例子,但本說明書中,2價有機基團的具體例子可以列舉在本說明書所述之1價有機基團中再增加1個價數的基團。同樣,本說明書中,4價有機基團的具體例子可以列舉在本說明書所述之1價有機基團中再增加3個價數的基團。
本發明的優選方案所關於的噴墨用墨水,例如噴墨噴頭的耐久性不易降低。另外,若使用本發明的優選方案所關於的噴墨用墨水的聚醯胺酸組成,則藉由一次噴射能夠
形成具有較厚膜厚的聚醯亞胺膜。
另外,為了形成圖案狀聚醯亞胺膜,當使用本發明的優選方案所關於的噴墨用墨水時,藉由噴墨印刷僅在必要部分進行描繪,材料使用量絕對地少,不必使用光罩,因此可以大量生產多個品種,而且製造所需的製程數少。
由本發明的噴墨用墨水形成的聚醯亞胺膜,例如耐熱性、電絕緣性高,從而使電子部件的可靠性、產率得以提高。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
本發明提供:包含聚醯胺酸(A)和溶劑(B)的噴墨用墨水、使用上述墨水的墨水塗佈方法、使用上述塗佈方法的聚醯亞胺膜形成方法等。
本發明的噴墨用墨水中包含的聚醯胺酸(A),至少可以使用使選自單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)所組成的族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應的製程而得到,但是對以上述製造方法得到的聚醯胺酸沒有限定。
以下,對可以用於得到聚醯胺酸(A)的具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)、具有1個酸酐基的化合物(a4)、二胺(a2)和單胺(a3)進行說明。
在本發明中,聚醯胺酸(A)的合成中使用的具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)的具體例子可以列舉出:苯乙烯-馬來酸酐共聚物、甲基丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物等具有酐基的自由基聚合性單體與其他自由基聚合性單體的共聚物或上述式(8)表示的四羧酸二酐等。四羧酸二酐可以列舉如:2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯碸四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯碸四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯醚四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯醚四甲酸二酐、乙二醇雙(偏苯三酸酐)、乙烷四甲酸二酐、4-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-二甲酸酐、5-(2,5-二氧代四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二甲酸酐、下述式a1-1~a1-73表示的化合物等四羧酸二酐。
具有2個或2個以上酸酐的化合物的上述具體例子中,苯乙烯-馬來酸酐共聚物、式a1-1、a1-5、a1-6、a1-7、a1-8、a1-9、a1-14、a1-18、a1-20表示的化合物,在溶劑中的溶解性高,可以製造高濃度的墨水,因此優選。另外,依照噴墨用墨水的用途必需具備高透明性,在這種情況下,特別優選使用:苯乙烯-馬來酸酐共聚物、a1-6、a1-7、a1-8、a1-9、a1-14、a1-18等表示的化合物。
上述所述之具有酸酐基的化合物可以單獨使用一種,或者將兩種或兩種以上組合使用。
本發明中,在聚醯胺酸(A)的合成中使用的二胺(a2)只要具有2個胺基即可,沒有特別限定,可以列舉如:上述式(9)表示的化合物。上述式(9)表示的化合物的具體例子可以列舉出:下述式(II)~(VIII)表示的化合物。
式(II)中,A1表示-(CH2)m-,其中m為1~6的整數;式(III)~(VII)中,A1表示單鍵、-O-、-S-、-S-S-、-SO2-、-CO-、-CONH-、-NHCO-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-(CH2)m-、-O-(CH2)m-O-、-S-(CH2)m-S-,其中m為1~6的整數;A2表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-或碳原子數為1~3的伸烷基;環己烷環或苯環上結合的氫可以被-F、-CH3取代。
式(II)表示的二胺可以列舉如:式(II-1)~(II-3)表示的二胺。
式(III)表示的二胺可以列舉如:式(III-1)、(III-2)表示
的二胺。
式(IV)表示的二胺可以列舉如:式(IV-1)~(IV-3)表示的二胺。
式(V)表示的二胺可以列舉如:式(V-1)~(V-5)表示的二胺。
式(VI)表示的二胺可以列舉如:式(VI-1)~(VI-30)表示的二胺。
式(VII)表示的二胺可以列舉如:式(VII-1)~(VII-6)表示的二胺。
式(VIII)表示的二胺可以列舉如:式(VIII-1)~(VIII-11)表示的二胺。
式(II)~(VIII)表示的二胺(a2)的上述具體例子中,更優選列舉:式(V-1)~(V-5)、式(VI-1)~(VI-12)、式(VI-26)、式(VI-27)、式(VII-1)、式(VII-2)、式(VII-6)、式(VIII-1)~(VIII-5)表示的二胺;進一步優選列舉:式(V-6)、式(V-7)、式(VI-1)~(VI-12)表示的二胺。
在本發明中,聚醯胺酸(A)的合成中使用的二胺(a2)還可以列舉式(IX)表示的二胺。
式(IX)中,A3表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-或-(CH2)m-(式中,m為1~6的整數);R6表示具類甾醇骨架的基團、具有選自環己烷環和苯環所組成的族群的1種或1種以上的基團,或者當苯環上結合的2個胺基的位置關係為相對時,R6表示碳原子數為2~30的烷基,或者當上述位置關係為相間時,R6表示碳原子數為1~10的烷基或苯基;上述烷基中,任意的-CH2-可以被-CF2-、-CHF-、-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代,-CH3可以被-CH2F、-CHF2或-CF3取代;形成上述苯基環的碳上結合的氫可以被-F、-CH3、-OCH3、-OCH2F、-OCHF2或-OCF3取代。
式(IX)中,2個胺基結合在苯基環的碳上,但優選2個胺基的結合位置關係為相間或相對。並且,當以「R6-A3-」的結合位置作為1位時,優選2個胺基分別結合在3位和
5位或2位和5位上。
式(IX)表示的二胺可以列舉如:下式(IX-1)~(IX-11)表示的二胺。
上述式(IX-1)、(IX-2)、(IX-7)以及(IX-8)中,R18表示碳原子數為2~30的有機基團,其中優選碳原子數為3~12的烷基或碳原子數為3~12的烷氧基,更優選碳原子數為5~12的烷基或碳原子數為5~12的烷氧基。上述式(IX-3)~(IX-6)以及(IX-9)~(IX-11)中,R19表示碳原子數為2~30的有機基團,其中優選碳原子數為1~10的烷基或碳原子數為1~10的烷氧基,更優選碳原子數為3~10的烷基或碳原子數為3~10的烷氧基。
式(IX)表示的二胺還可以列舉如:下述式(IX-12)~(IX-17)表示的二胺。
上述式(IX-12)~(IX-15)中,R20表示碳原子數為2~30的有機基團,優選碳原子數為4~16的烷基,更優選碳原子數為6~16的烷基。式(IX-16)和式(IX-17)中,R21表示碳原子數為2~30的有機基團,優選碳原子數為6~20的烷基,更優選碳原子數為8~20的烷基。
式(IX)表示的二胺還可以列舉如:下述式(IX-18)~(IX-38)表示的二胺。
上述式(IX-18)、(IX-19)、(IX-22)、(IX-24)、(IX-25)、(IX-28)、(IX-30)、(IX-31)、(IX-36)以及(IX-37)中,R22表示碳原子數為2~30的有機基團,優選碳原子數為1~12的烷基、碳原子數為1~12的烷氧基,更優選碳原子數為3~12的烷基或碳原子數為3~12的烷氧基。上述式(IX-20)、(IX-21)、(IX-23)、(IX-26)、(IX-27)、(IX-29)、(IX-32)~(IX-35)以及(IX-38)中,R23表示-H、-F、碳原子數為1~12的烷基、碳原子數為1~12的烷氧基、-CN、-OCH2F、-OCHF2或-OCF3,更優選碳原子數為3~12的烷基或碳原子數為3~12的烷氧基。上述式(IX-33)和(IX-34)中,A9表示碳原子數為1~12的伸烷基。
式(IX)表示的二胺還可以列舉如:下述式(IX-39)~(IX-48)表示的二胺。
式(IX)表示的二胺(a2)中,優選式(IX-1)~式(IX-11)表示的二胺,更優選式(IX-2)、式(IX-4)、式(IX-5)、式(IX-6)表示的二胺。
本發明中,在聚醯胺酸(A)的合成中使用的二胺(a2),還可以列舉:下述式(XI)~(XII)表示的化合物。
式(XI)和(XII)中,R10表示-H或-CH3;R11分別獨立表示-H或碳原子數為1~20的烷基或碳原子數為2~20的烯基;A6分別獨立表示單鍵、-C(=O)-或-CH2-;R13及R14分別獨立表示-H、碳原子數為1~20的烷基或苯基。
上述式(XI)中,優選2個「NH2-Ph-A6-O-」中一個結合在甾核的3位、另一個結合在甾核的6位。2個胺基分別結合在苯基環的碳上,優選相對於A6的結合位置結合在間位或對位上。
式(XI)表示的二胺可以列舉如:式(XI-1)~(XI-4)表示的二胺。
式(XII)中,2個「NH2-(R14-)Ph-A6-O-」分別結合在苯基環的碳上,優選相對於甾核所結合的碳而言,結合在間位或對位的碳上。2個胺基分別結合在苯基環的碳上,優
選相對於A6結合在間位或對位上。
式(XII)表示的二胺可以列舉如:式(XII-1)~(XII-8)表示的二胺。
本發明中,在聚醯胺酸(A)的合成中使用的二胺(a2)還可以列舉:式(XIII)、(XIV)表示的化合物。
式(XIII)中,R15表示-H或碳原子數為1~20的烷基,上述烷基中,碳原子數為2~20的烷基的任意-CH2-可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代;A7分別獨立表示-O-或碳原子數為1~6的伸烷基;A8表示單鍵或碳原子數為1~3的伸烷基;環T表示1,4-伸苯基或1,4-伸環己基;h為0或1。
式(XIV)中,R16表示碳原子數為2~30的烷基,其中優選碳原子數為6~20的烷基;R17表示-H或碳原子數為1~30的烷基,其中優選碳原子數為1~10的烷基;A7分別獨立表示-O-或碳原子數為1~6的伸烷基。
上述式(XIII)中,2個胺基分別結合在苯基環的碳上,優選相對於A7結合在間位或對位上。
式(XIII)表示的二胺可以列舉如:式(XIII-1)~(XIII-9)表示的二胺。
上述式(XIII-1)~(XIII-3)中,R24優選-H、碳原子數為1~20的烷基;(XIII-4)~(XIII-9)中,R25更優選-H、碳原子數為1~10的烷基。
上述式(XIV)中,2個胺基分別結合在苯基環的碳上,優選相對於A7結合在間位或對位上。
式(XIV)表示的二胺可以列舉如:(XIV-1)~(XIV-3)表示的二胺。
式(XIV-1)~(XIV-3)中,R26表示碳原子數為2~30的烷基,其中優選碳原子數為6~20的烷基;R27表示-H或碳原子數為1~30的烷基,其中優選-H或碳原子數為1~10的烷基。
如上所述,在本發明中,聚醯胺酸(A)的合成中使用的二胺(a2)可以使用例如式(I)~(XIV)表示的二胺,但是也可以使用除上述二胺以外的二胺。例如,可以單獨使用具萘結構的萘系二胺、具芴結構的芴系二胺或具矽氧烷鍵的矽氧烷系二胺等,或將上述二胺與其他二胺混合使用。
矽氧烷系二胺沒有特別限定,在本發明中,可以優選使用下述式(3)表示的矽氧烷系二胺。
式中,R33和R34獨立表示碳原子數為1~3的烷基或
苯基;R35獨立表示亞甲基、伸苯基或烷基取代的伸苯基;x獨立表示1~6的整數;y為1~70的整數。其中,更優選的y為1~15的整數。
並且,在本發明中,聚醯胺酸(A)的合成中所使用的二胺(a2)可以優選使用下述式(11)~(18)表示的二胺。
式中,R30和R31獨立表示碳原子數為3~20的烷基。
應說明的是,可以用於合成本發明的噴墨用組成物中所含有的聚醯胺酸(A)的二胺(a2),並不限於本說明書中的二胺,在達到本發明目的的範圍內可以使用其他各種形態的二胺。
另外,可以用於合成本發明的噴墨用組成物中所含有的聚醯胺酸(A)的二胺(a2),可以單獨使用1種,或者將2種或2種以上組合使用。即,作為2種或2種以上二胺的組合,可以使用:上述二胺之間的組合;上述二胺與除此
之外的二胺的組合;或者除上述二胺以外的二胺之間的組合。
另外,依照噴墨用墨水的用途必需具備高透明性,在這種情況下,特別優選使用:3,3’-二胺基二苯碸以及式(3)中y=1~15的整數的二胺。
本發明的噴墨用組成物中所含有的聚醯胺酸(A)的合成中可以任意使用的單胺(a3),只要具有上述性質即可,沒有特別限定,具體例子可以列舉出:3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、4-胺丁基三甲氧基矽烷、4-胺丁基三乙氧基矽烷、4-胺丁基甲基二乙氧基矽烷、對胺苯基三甲氧基矽烷、對胺苯基三乙氧基矽烷、對胺苯基甲基二甲氧基矽烷、對胺苯基甲基二乙氧基矽烷、間胺苯基三甲氧基矽烷以及間胺苯基甲基二乙氧基矽烷、2-胺基苯甲酸、3-胺基苯甲酸、4-胺基苯甲酸、單乙醇胺、正丁胺、苯胺等。
從所得膜的耐久性優異方面考慮,上述單胺中優選:3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、對胺苯基三甲氧基矽烷;特別優選:3-胺丙基三乙氧基矽烷。
上述單胺可以單獨使用一種,或者將兩種或兩種以上組合使用。
本發明的噴墨用組成物中所含有的聚醯胺酸(A)的合
成中可以任意使用的具有1個酸酐基的化合物(a4),只要具有1個酸酐基即可,沒有特別限定,具體例子優選:上述式(23)表示的含有矽的化合物。上述含有矽的化合物中,優選:對(三甲氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、對(三乙氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、間(三甲氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、間(三乙氧矽烷基)苯基琥珀酸酐、三甲氧矽烷基丙基琥珀酸酐、三乙氧矽烷基丙基琥珀酸酐、上述式(α)表示的化合物、上述式(β)表示的化合物。上述式(α)表示的化合物,可以使例如5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐和三甲氧基矽烷反應而得到。上述式(β)表示的化合物,可以使例如烯丙基納迪克酸酐(allyl nadic anhydride)和三甲氧基矽烷反應而得到。
聚醯胺酸(A),例如,可以使選自單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)所組成的化合物族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應來合成。
當聚醯胺酸(A)的合成中使用單胺(a3)時,相對於1莫耳具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1),優選使用0.01~0.5莫耳二胺(a2)和1~1.98莫耳單胺(a3);相對於1莫耳具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1),更優選使用0.15~0.25莫耳二胺(a2)和1.5~1.7莫耳單胺(a3)。
當聚醯胺酸(A)的合成中使用具有1個酸酐基的化合物(a4)時,優選相對於1莫耳二胺(a2),使用0.01~0.5莫耳具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和1~1.98莫耳
具有1個酸酐基的化合物(a4);更優選相對於1莫耳二胺(a2),使用0.15~0.25莫耳具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和1.5~1.7莫耳具有1個酸酐基的化合物(a4)。
用於使例如選自單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)所組成的化合物族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應來合成聚醯胺酸(A)的溶劑,只要能夠合成此聚醯胺酸(A)即可,沒有特別限定,上述溶劑可以列舉如:二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、環己酮、γ-丁內脂、N-甲基-2-吡咯烷酮以及N,N-二甲基乙醯胺等。
上述溶劑中,若使用丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、環己酮、二甘醇甲基乙基醚以及二甘醇二甲醚,則製得的墨水對噴墨噴頭的損傷少,因此優選。
上述反應溶劑可以單獨使用,也可以將2種或2種以上作為混合溶劑使用。另外,除了上述反應溶劑以外,還可以混合其他溶劑來進行使用。
若相對於具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)、二胺(a2)、單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)的總計100重量份,使用100重量份或100重量份以上的反應溶劑,則反應平穩進行,因此優選。反應優選在0℃~100℃下反應0.2~20小時。
向反應系統中添加反應原料的順序沒有特別限定。可以使用下述任一種方法,即:將具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)、二胺(a2)、單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)同時添加到反應溶劑中;將二胺(a2)和單胺(a3)溶解於反應溶劑中,之後添加具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)或具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和具有1個酸酐基的化合物(a4);將具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和具有1個酸酐基的化合物(a4)溶解於反應溶劑中,之後,預先使單胺(a3)反應後再添加二胺(a2);預先使具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應合成共聚物後,向此共聚物中添加單胺(a3)等方法。
本發明的噴墨用墨水中所含有的聚醯胺酸(A),具有例如上述式(1)表示的構成單元並具有選自上述式(21)以及式(22)表示的分子末端基團族群的1種或1種以上的分子末端基團。
上述聚醯胺酸(A),例如可以藉由使上述選自單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)所組成的化合物族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應來合成。即,作為聚醯胺酸(A)的重複單元的上述式(1),可以使具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和具有2個聚合基的二胺(a2)反應而得到,上述酸酐基
具有2個或2個以上聚合基。另一方面,單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)只有1個聚合基,所以上述化合物在聚醯胺酸(A)中構成分子末端基團。即,上述式(21)的R3為單胺(a3)的殘基,上述式(22)的R4為具有1個酸酐基的化合物(a4)的殘基。應說明的是,此聚醯胺酸(A)的構成與單體的關係只不過是一個例子而已。聚醯胺酸(A)的製造方法也不限於上述方法。
重量平均分子量為1,000~20,000的聚醯胺酸(A),其在溶劑中的溶解性特別優異,優選用作噴墨用墨水。
在本發明中,為了進一步提高聚醯胺酸(A)在溶劑中的「溶解性」,其重量平均分子量優選為1,000~10,000,更優選為1,000~5,000。
而且,聚醯胺酸(A)的重量平均分子量進一步優選為1,000~4,500,其中特別優選為1,000~3,500。
另外,重量平均分子量大於等於1,000的聚醯胺酸(A),其在藉由加熱處理形成聚醯亞胺膜的步驟中不會蒸發,化學及機械性質穩定;重量平均分子量小於等於2,000的聚醯胺酸(A),其在溶劑中的溶解性可以得到提高,因此可以使所得塗膜的膜厚變大,可以優選用作噴墨用墨水,所以聚醯胺酸(A)的重量平均分子量最優選為1,000~2,000。
聚醯胺酸(A)的重量平均分子量可以利用凝膠滲透色譜法(GPC)進行測定。具體而言,將得到的聚醯胺酸(A)用
四氫呋喃(THF)稀釋,使聚醯胺酸的濃度為約1重量%,使用TOSOH(股)公司製色譜柱G4000HXL、G3000HXL、G2500HXL以及G2000HXL,以THF為展開劑,利用凝膠滲透色譜法(GPC)進行測定,藉由苯乙烯換算可以求出聚醯胺酸(A)的重量平均分子量。
本發明的噴墨用墨水,例如,可以將聚醯胺酸(A)溶解於溶劑(B)中而得到。因此,本發明的噴墨用墨水中所含有的溶劑,只要能夠溶解聚醯胺酸(A)即可,沒有特別限定。或者,即使單獨不能夠溶解聚醯胺酸(A),藉由與其他溶劑混合,也可以用作噴墨用墨水中所含有的溶劑(B)。
噴墨用墨水中所含有的溶劑(B)的具體例子可以列舉出:N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基咪唑烷酮、N-甲基己內醯胺、N-甲基丙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、二乙基乙醯胺、γ-丁內脂、乳酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇、萘滿、異佛爾酮、乙二醇單丁醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單乙醚乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、三甘醇單乙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二酸二乙酯、乙醇、2-丙醇、二惡烷、乙二醇等。
上述溶劑中,例如從提高噴墨噴頭的耐久性方面考慮,溶劑(B)優選包含:乳酸乙酯、乙二醇單丁醚、二甘醇單乙醚乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、丙二
醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、γ-丁內脂。
在本發明的噴墨用墨水所含有的溶劑(B)中,相對於溶劑(B)的總重量,優選含有的醯胺系溶劑小於20重量%,更優選完全不含醯胺系溶劑。其中,作為醯胺系溶劑,可以列舉如:N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二乙基乙醯胺、N-甲基丙醯胺、N,N,N’,N’-四甲基脲、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、ε-己內醯胺、N-甲基己內醯胺、胺基甲酸酯等。
上述溶劑可以僅使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合使用。優選按照噴墨用墨水中的固體含量為10~50重量%來添加使用溶劑。
本發明的噴墨用墨水,還可以包含環氧樹脂(C)。本發明的噴墨用墨水中所含有的環氧樹脂(C)只要具有環氧乙烷即可,沒有特別限定,優選具有2個或2個以上環氧乙烷的化合物。
在本發明中,噴墨用墨水中的環氧樹脂(C)的濃度沒有特別限定,優選0.1~20重量%,更優選1~10重量%。當環氧樹脂(C)的濃度處於上述濃度範圍時,由噴墨用墨水形成的塗膜的耐熱性、耐化學品性、平坦性良好。
環氧樹脂(C)可以列舉如:雙酚A型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、具有環氧乙烷的單體的聚合物以及具有環氧乙烷的單體與其他單體的共聚物
等。
具有環氧乙烷的單體的具體例子可以列舉出:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己酯以及(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯。
此外,與具有環氧乙烷的單體進行共聚的其他單體的具體例子可以列舉出:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三級丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯、N-環己基馬來醯亞胺以及N-苯基馬來醯亞胺等。
具有環氧乙烷之單體的聚合物以及具有環氧乙烷之單體與其他單體的共聚物的優選具體例子可以列舉出:聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸2-羥乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物以及苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。若本發明的噴墨用墨水含有上述環氧樹脂(C),則由噴墨用墨水形成的塗膜的耐熱性變得良好,因此優選。
本發明的噴墨用墨水中可以包含的環氧樹脂(C)的具體例子可以列舉出:商品名「Epycoat 807」、「Epycoat
815」、「Epycoat 825」、「Epycoat 827」、上述式(7)的化合物即商品名「Epycoat 828」、「Epycoat 190P」、「Epycoat 191P」(以上,YUKA SHELL EPOXY(股)製)、商品名「Epycoat 1004」、「Epycoat 1256」(以上,日本環氧樹脂(股)製)、商品名「Araldite CY177」、上述式(4)的化合物即商品名「Araldite CY184」(日本CIBAGEIGY(股)製)、上述式(5)的化合物即商品名「Celoxide 2021P」、「Celoxide 3000」、「EHPE-3150」(DAICEL化學工業(股)製)、上述式(6)的化合物即商品名「TECMORE VG3101L」(三井化學(股)製)、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-間二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-4,4’-二胺基二苯基甲烷等。
其中,上述式(4)的化合物即商品名「Araldite CY184」、上述式(5)的化合物即商品名「Celoxide 2021P」、上述式(6)的化合物即商品名「TECMORE VG3101L」、上述式(7)的化合物即商品名「Epycoat 828」,因所得聚醯亞胺膜的平坦性特別良好而優選。
環氧樹脂(C)既可以僅使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
在本發明中,噴墨用墨水中的聚醯胺酸(A)的濃度沒有特別限定,相對於100重量份噴墨用墨水,優選含有5~60重量份聚醯胺酸(A),更優選含有5~55重量份聚醯胺酸(A),特別優選含有20~50重量%聚醯胺酸(A)。當聚醯
胺酸(A)的濃度處於上述濃度範圍時,一次噴墨所得到的膜的厚度最適宜,且噴射精度高,因此優選。
在本發明中,噴墨用墨水中的水分量沒有特別限定,優選小於等於10,000ppm,更優選小於等於5,000ppm。當水分量為上述值時,噴墨用墨水的黏度變化少,保存穩定性優異,因此優選。
本發明的噴墨用墨水,例如可以將聚醯胺酸(A)和溶劑(B)混合而得到,根據需要,還可以包含環氧樹脂(C)。
而且,根據目標特性,本發明的噴墨用墨水,可以根據需要選擇添加表面活性劑、抗靜電劑、耦合劑、偏苯三酸等環氧固化劑、胺基矽化合物、溶劑、pH調節劑、防銹劑、防腐劑、防黴劑、抗氧劑、抗還原劑、蒸發促進劑、螯合劑、水溶性高分子等添加劑,並將其均勻混合溶解而得到。
當希望提高噴墨用墨水的塗佈性時,可以添加遵循此目的表面活性劑。本發明的噴墨用墨水中所添加的表面活性劑的具體例子可以列舉出:商品名「Byk-300」、「Byk-306」、「Byk-335」、「Byk-310」、「Byk-341」、「Byk-344」、「Byk-370」、BYK CHEMIE(股)製)等矽烷系表面活性劑;商品名「Byk-354」、「ByK-358」、「Byk-361」(BYK CHEMIE(股)製)等丙烯酸系表面活性劑;商品名「DFX-18」、「FTERGENT 250」、「FTERGENT 251」
(NEOS(股)製)等氟系表面活性劑。
上述表面活性劑,可以僅使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
表面活性劑是用於提高對底層基板的潤濕性、平坦(leveling)性或塗佈性的物質,相對於100重量份噴墨用墨水,優選添加使用0.01~1重量份表面活性劑。
本發明的噴墨用墨水中所添加的抗靜電劑沒有特別限定,可以使用公知的抗靜電劑。具體可以列舉出:氧化錫、氧化錫-氧化銻複合氧化物、氧化錫-氧化銦複合氧化物等金屬氧化物或第四級銨鹽等。
上述抗靜電劑,可以僅使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
抗靜電劑是用於防止帶電的物質,相對於100重量份噴墨用墨水,優選添加使用0.01~1重量份抗靜電劑。
本發明的噴墨用墨水中所添加的耦合劑沒有特別限定,可以使用公知的耦合劑。所添加的耦合劑優選矽烷耦合劑,具體可以列舉出:三烷氧基矽烷化合物或二烷氧基矽烷化合物等。可以優選列舉如:γ-乙烯基丙基三甲氧基矽烷、γ-乙烯基丙基三乙氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯
醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、N-胺乙基-γ-亞胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-胺乙基-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、N-胺乙基-γ-胺丙基二乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。其中可以列舉出:γ-乙烯基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。
上述耦合劑,可以僅使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
相對於100重量份噴墨用墨水,優選添加使用0.01~3重量份耦合劑。
本發明的噴墨用墨水中所添加的環氧固化劑沒有特別限定,可以使用公知的環氧固化劑。具體可以列舉出:有
機酸二醯肼化合物、咪唑及其衍生物、雙氰胺、芳香族胺、多元羧酸、多元羧酸酐等。更具體而言,可以列舉出:雙氰胺等雙氰胺類;己二酸二醯肼、1,3-雙(肼基羧乙基)-5-異丙基乙內醯脲等有機酸二醯肼;2,4-二胺基-6-[2’-乙基咪唑基-(1’)]乙基三嗪、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等咪唑衍生物;鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、1,2,4-環己烷三甲酸-1,2-酐等酸酐等。
其中優選:透明性良好的偏苯三酸酐以及1,2,4-環己烷三甲酸-1,2-酐。
上述環氧固化劑,可以僅使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
相對於100重量份噴墨用墨水,優選添加使用0.2~5重量份環氧固化劑。
本發明的噴墨用墨水中,可以添加胺基矽化合物。胺基矽化合物可以列舉出:對胺基苯基三甲氧基矽烷、對胺基苯基三乙氧基矽烷、間胺基苯基三甲氧基矽烷、間胺基苯基三乙氧基矽烷、胺丙基三甲氧基矽烷、胺丙基三乙氧基矽烷等。
上述胺基矽化合物,可以僅使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
胺基矽化合物是用於使與基板的密合性良好的物質,相對於100重量份噴墨用墨水,優選添加使用0.05~2重量份胺基矽化合物。
本發明的噴墨用墨水,還可以在不損及本發明特性的範圍(優選相對於100重量份噴墨用墨水,在20重量份以內)內,與可溶性聚醯亞胺、聚酯、丙烯酸聚合物、丙烯酸酯聚合物等聚合物成分混合使用。
可以在不損及本發明目的的範圍內,向本發明的噴墨用墨水中添加:二羧酸或其衍生物與二胺的反應產物,即聚醯胺或四羧酸二酐;二羧酸或其衍生物與二胺的反應產物,即聚醯胺醯亞胺等聚合物成分。
在本發明中,噴墨用墨水的黏度沒有特別限定,在常溫(25℃)下進行噴射時,若噴墨用墨水的黏度為1~50mPa.s,則噴墨塗佈方法的噴射精度有所提高,從這方面考慮而優選。25℃時噴墨用墨水的黏度更優選為5~30mPa.s,進一步優選為8~20mPa.s(25℃)。
當將墨水噴頭加熱來進行噴射時,加熱溫度(優選40~120℃)下噴墨用墨水的黏度優選1~50mPa.s,更優選5~30mPa.s,特別優選8~20mPa.s。
藉由噴墨於基板表面塗佈本發明的噴墨用墨水,使用電熱板或烘箱等進行加熱處理,形成整面或預定圖案狀(例如線形)的聚醯亞胺膜。本發明的聚醯亞胺膜的形成不限於加熱處理,還可以藉由UV處理或離子束(ion beam)、電子射線、γ射線等處理來形成。
噴墨塗佈法中,依據墨水的輸出方法而有各種類型。輸出方法可以列舉如:壓電元件型、泡沫噴射(Bubble Jet,注冊商標)型、連續噴射型、靜電誘導型等。本發明所關於的墨水,藉由適當選擇墨水中所含有的各種成分,可以以各種方法進行噴射,可以將噴墨用墨水塗佈成預先確定的圖案狀。
使用本發明所關於的墨水進行塗佈時,優選的輸出方法為壓電元件型。此壓電元件型的噴頭是隨需(on-demand)噴墨塗佈噴頭,其具備:具有多個噴嘴的噴嘴形成基板、由對向配置於噴嘴側的壓電材料和導電材料組成的壓力產生元件及填滿上述壓力產生元件周圍的墨水。藉由施加電壓使壓力產生元件移位,從而自噴嘴噴出墨水的小液滴。
噴墨塗佈裝置並不限於塗佈噴頭和墨水收容部為分體形式的塗佈裝置,還可以使用塗佈噴頭和墨水收容部不可分離地成為一體的塗佈裝置。墨水收容部可以和塗佈噴頭分離或不可分離地成為一體搭載在承載器(carriage)上,除此之外,還可以將墨水收容部設置在裝置的固定部位上,藉由墨水供給構件例如導管,向塗佈噴頭供應墨水。
另外,當在墨水貯槽上設置用於對塗佈噴頭產生理想的負壓作用的構成時,可以採用以下形式:在墨水貯槽的墨水貯存部配置吸收體的形式;或者,具有可撓性墨水收容袋和對此收容袋產生擴張其內容積的方向的賦能力作用的彈簧部的形式等。塗佈裝置除了如上所述採用串列塗佈
方式以外,還可以採用在塗佈介質的總寬度所對應的範圍內整齊排列塗佈元件而形成的行列式印表機(line printer)的方式。
使用噴墨塗佈方法,在基板上藉由噴墨塗佈本發明的噴墨用墨水後,使用電熱板或烘箱等進行加熱,從而使溶劑氣化等而將其除去,即可以藉由乾燥來形成聚醯胺酸膜。
加熱條件因各成分的種類及配比而不同,通常在70~120℃下,使用烘箱加熱5~15分鐘或使用電熱板加熱1~5分鐘來形成聚醯胺酸膜。
形成聚醯胺酸膜後,為了將聚醯胺酸醯亞胺化,可以在180~350℃、優選200~300℃下,使用烘箱加熱處理30~90分鐘或使用電熱板加熱處理5~30分鐘,從而得到聚醯亞胺膜。
當聚醯胺酸膜形成圖案狀時,則圖案狀的聚醯亞胺膜得以形成。在本說明書中,只要沒有特別言及,聚醯亞胺膜就包含圖案狀的聚醯亞胺膜。
如此操作而得到的聚醯亞胺膜,是一種耐熱性、電絕緣性優異的絕緣膜。另外,當作為原料的噴墨用墨水包含環氧樹脂(C)時,在上述醯亞胺化的同時,聚醯胺酸的羧酸和環氧樹脂發生反應,形成較強韌的、耐化學品性、平坦性、密合性以及耐濺射性優異的絕緣膜,因此優選。
本發明的薄膜基板可如下形成:例如,在藉由噴墨等方法形成有配線的聚醯亞胺膜等基板上,藉由噴墨塗佈法在整面或預定的圖案狀(線狀等)上塗佈本發明的噴墨用墨水,之後,將上述基板乾燥,並進行加熱而形成聚醯亞胺膜。
例如,在預先形成有配線的聚醯亞胺膜等薄膜基板上,藉由噴墨塗佈法塗佈本發明的噴墨用墨水,之後,將上述基板乾燥,並進行加熱,從而得到被具絕緣性的聚醯亞胺膜包覆的可撓式電子部件。
以下,藉由實施例及比較例來說明本發明,但本發明並不受限於這些實施例。
實施例及比較例中使用的具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)、二胺(a2)、單胺(a3)及溶劑(B)的名稱以縮寫表示。以下記述中使用上述縮寫。
3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐:ODPA
3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐:BTDA
2,2-[雙(3,4-二羧基苯基)]六氟丙烷二酐:6FDA
3,3’-二胺基二苯碸:DDS
上述式(3)中,R33、R34皆為甲基;R35為亞甲基;x為3,y為10~15左右的混合物的平均分子量為1,000的化
合物(商品名「FM3311」(智索(CHISSO)(股)製)):FM3311
對苯二胺:PDA
2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷:HFBA
上述式(10)表示的化合物:7H2H
3-胺丙基三乙氧基矽烷:S330
三乙氧矽烷基丙基琥珀酸酐:TESA
二甘醇甲基乙基醚:EDM
N-甲基-2-吡咯烷酮:NMP
γ-丁內脂:GBL
向具備溫度計、攪拌機、原料投入口以及氮氣導入口的500ml四口燒瓶中裝入表1所示的原料,在乾燥氮氣流下於40℃攪拌5小時,得到淡黃色透明的25重量%聚醯胺酸溶液。此溶液的黏度為9.6mPa.s(25℃)。藉由GPC測定的重量平均分子量為2,100。將此溶液直接用作噴墨用墨水(1)。
溶液的黏度使用E型黏度計(TOKYO KEIKI公司製VISCONICELD)進行測定。另外,聚醯胺酸的重量平均分
子量如下測定:將得到的聚醯胺酸用四氫呋喃(THF)稀釋,使聚醯胺酸濃度為約1重量%,GPC裝置使用日本分光(股)公司製JASCO GULLIVER 1500(Intelligent示差折射率計RI-1530),以上述稀釋液為展開劑,利用GPC法進行測定,藉由聚苯乙烯換算而求得。色譜柱是將4根TOSOH(股)公司製色譜柱G4000HXL、G3000HXL、G2500HXL以及G2000HXL按上述順序連接起來使用,在柱溫40℃、流速1.0ml/min的條件下進行測定。
向實施例1中使用的四口燒瓶中裝入表1所示的原料,在乾燥氮氣流下於40℃攪拌5小時,得到25重量%的聚醯胺酸溶液。將此溶液直接用作噴墨用墨水(2)。
按照與實施例1相同的條件測定上述噴墨用墨水(2)的黏度和重量平均分子量。其結果,黏度為7.3mPa.s(25℃),重量平均分子量為3,400。
除了按表1所示裝入原料以外,按照與實施例1相同的條件製造噴墨用墨水,並分別用作噴墨用墨水(3)~(11)。
按照與實施例1相同的條件測定所得噴墨用墨水(3)~(11)在25℃時的黏度。使用Metrohm-Shibata公司製KF Titrino 787型水分計(卡爾-費歇爾(Karl Fischer)法)測定噴墨用墨水(3)~(11)的水分量。上述測定結果如表1所示。
向實施例1中使用的500ml四口燒瓶中裝入如下所示的原料,在乾燥氮氣流下於40℃攪拌10小時後,升溫至70℃,攪拌8小時來減小黏度,得到黃色透明的8重量%
聚醯胺酸溶液。將此溶液直接用作噴墨用墨水(C1)。
按照與實施例1相同的條件測定上述噴墨用墨水(C1)的黏度。其結果,黏度為9.1mPa.s(25℃)。
在噴墨用墨水(C1)中,若使用EDM作為溶劑,則反應產物會析出,因此使用NMP作為溶劑,利用GPC測定的重量平均分子量為25,000。
噴墨用墨水使用實施例1中合成的噴墨用墨水(1),使用DGI公司製噴墨塗佈裝置NANO JET R2R,在聚醯亞胺基板上塗佈寬500μm、長5cm的線及區域(line & space)。塗佈次數為1次,自噴嘴噴射的速度為10次/s。將基板用80℃的電熱板乾燥5分鐘後,用250℃的烘箱加熱30分鐘,得到形成線狀的絕緣性聚醯亞胺膜(12)。
在光學顯微鏡下觀察所得聚醯亞胺膜的線寬和邊緣直線性,測定膜厚。使用KLA-Tencor Japan(股)公司製觸針式膜厚計α-Step 200,將3處測定值的平均值作為膜厚。其結果如表2所示。線寬基本保持了塗佈時的寬度,線的邊緣直線性也良好,線具有足夠的厚度。
除了噴墨用墨水使用實施例2中合成的噴墨用墨水(2)以外,按照與實施例12相同的條件得到聚醯亞胺膜(13)。
關於得到的聚醯亞胺膜,按照與實施例12相同的條件進行評價。其結果如表2所示。線寬基本保持了塗佈時的寬度,線的邊緣直線性也良好,線具有足夠的厚度。
噴墨用墨水使用實施例3~11中製造的各噴墨用墨水(3)~(11),使用FUJIFILM Dimatix公司製噴墨裝置DMP-2831,在1.5mm厚的玻璃環氧樹脂兩面覆銅的板上,以1網點(dot)寬度將網點間距設定為40微米,在常溫(25℃)下塗佈長度為5cm的線。將噴墨噴頭的加熱器設定為“OFF”,壓電電壓為16V,驅動頻率為5kHz。將基板用80℃的電熱板乾燥5分鐘後,用230℃的烘箱加熱30分鐘,得到形成線狀的絕緣性聚醯亞胺膜(14)~(22)。
在光學顯微鏡下觀察塗佈各噴墨用墨水(3)~(11)而得到的聚醯亞胺膜(14)~(22)的線寬以及此線寬的均勻性,測定膜厚。按照與實施例12相同的條件測定膜厚。其結果如表3所示。
如表3所示,實施例14~22的聚醯亞胺膜,其線的邊緣直線性也良好,線具有足夠的厚度。
實施例21中得到的聚醯亞胺膜(21)的光學顯微鏡照片如圖1所示。圖1具有非塗佈面S,且聚醯亞胺膜的線寬W為90μm。
除了噴墨用墨水使用比較例1中合成的噴墨用墨水(C1)以外,按照與實施例12相同的條件得到聚醯亞胺絕緣膜(C2)。
關於得到的聚醯亞胺膜(C2),按照與實施例12相同的條件進行評價。其結果,聚醯亞胺膜(C2)的線寬為610~680μm,較塗佈時的寬度大幅度增加。另外,所得聚醯亞胺膜(C2)的線的邊緣直線性也不充分,存在鋸齒。所得聚醯亞胺膜(C2)的線的膜厚為0.4μm,無法得到足夠的厚度。
原料的投入量如下所示,除了以30%濃度的溶液進行投料以外,按照與實施例1相同的條件製造噴墨用墨水(12),按照與實施例3相同的條件測定黏度和水分量。此溶液的黏度為12.1mPa.s(40℃),水分量為1750ppm。
除了將噴墨噴頭的加熱器的溫度設定在40℃以外,按
照與實施例14相同的條件測定使用所得到的噴墨用墨水(12)而得到的聚醯亞胺膜的線寬及膜厚。其結果,線寬為55μm,膜厚為1.22μm,線具有足夠的厚度。
本發明的活用法可以列舉如:可撓式配線基板用絕緣膜、使用此絕緣膜的電子部件。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S‧‧‧非塗佈面
W‧‧‧線寬
圖1是實施例21中得到的聚醯亞胺膜(21)的光學顯微鏡照片。
Claims (26)
- 一種噴墨用墨水,其中包含聚醯胺酸(A),聚醯胺酸(A)包含下述式(1)表示的構成單元,且聚醯胺酸(A)具有選自下述式(21)及式(22)表示的分子末端基團族群的1種或1種以上的分子末端基團,式中,R1、R2、R3和R4分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨用墨水,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含5~60重量份聚醯胺酸(A)。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨用墨水,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含5~55重量份聚醯胺酸(A)。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨用墨水,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含20~50重量份聚醯胺酸(A)。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨用墨水,上述噴墨用墨水中含有的水分量小於等於10,000ppm。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨用墨水,上述噴墨用墨水中含有的水分量小於等於5,000ppm。
- 一種噴墨用墨水的製造方法,其中上述噴墨用墨水包含聚醯胺酸(A),上述方法至少包含:使選自單胺(a3)和具有1個酸酐基的化合物(a4)所組成的族群的1種或1種以上、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)和二胺(a2)反應的製程,其中單胺(a3)為胺基矽化合物。
- 如申請專利範圍第7項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)為:選自下述式(8)表示的四羧酸二酐所組成的族群的1種或1種以上,式中,R1表示碳原子數為2~100的有機基團
- 如申請專利範圍第8項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中四羧酸二酐為:選自苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯碸四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯碸四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯碸四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯醚四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯醚四甲酸二酐、2,2-[雙(3,4-二羧基苯基)]六氟丙烷二酐、乙二醇雙(偏苯三酸酐)、環丁烷四甲 酸二酐、甲基環丁烷四甲酸二酐、環戊烷四甲酸二酐、1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐、乙烷四甲酸二酐以及丁烷四甲酸二酐所組成的族群的1種或1種以上。
- 如申請專利範圍第7項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)為:選自苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯碸四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐、2,2-[雙(3,4-二羧基苯基)]六氟丙烷二酐、環丁烷四甲酸二酐、1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐以及丁烷四甲酸二酐所組成的族群的1種或1種以上。
- 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中二胺(a2)為下述式(9)表示的二胺,式中,R2分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團NH2-R2-NH2 (9)。
- 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中二胺(a2)為:選自3,3’-二胺基二苯碸、4,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、間苯二胺、對苯二胺、間苯二甲二胺、對苯二甲二胺、2,2’-二胺基二苯基丙烷、聯苯胺、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-甲基環己烷、雙[4-(4-胺基苄基)苯基]甲烷、 1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]-4-甲基環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]甲烷以及下述式(3)表示的化合物所組成的族群的1種或1種以上,式中,R33及R34獨立表示碳原子數為1~3的烷基或苯基,R35獨立表示亞甲基、伸苯基或烷基取代的伸苯基,x獨立表示1~6的整數,y為1~70的整數
- 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中具有1個酸酐基的化合物(a4)為下述式(23)表示的含有矽的化合物,式中,R91表示含有Si的碳原子數為2~100的有機基團,R92表示碳原子數為2~100的有機基團,R91和R92可以相互結合形成環
- 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中上述噴墨用墨水更包含作為溶劑(B)的二甘醇甲基乙基醚。
- 如申請專利範圍第14項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中,具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)為3,3’,4,4’- 二苯醚四甲酸二酐,二胺(a2)為:選自3,3’-二胺基二苯碸、4,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2’-二胺基二苯基丙烷以及式(3)的化合物所組成的族群的1種或1種以上,式中,R33和R34獨立表示碳原子數為1~3的烷基或苯基,R35獨立表示亞甲基、伸苯基或烷基取代的伸苯基,x獨立表示1~6的整數,y為1~70的整數,
- 如申請專利範圍第14項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中,具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a1)為3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐,二胺(a2)為:選自3,3’-二胺基二苯碸和式(3)的化合物所組成的族群的1種或1種以上,式中,R33和R34獨立表示碳原子數為1~3的烷基或苯基,R35獨立表示亞甲基、伸苯基或烷基取代的伸苯基,x獨立表示1~6的整數,y為1~15的整數,
- 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含5~60重量份聚醯胺酸(A)。
- 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含5~55重量份聚醯胺酸(A)。
- 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法,其中相對於100重量份噴墨用墨水,包含20~50重量份聚醯胺酸(A)。
- 一種噴墨用墨水,是使用如申請專利範圍第7項至第19項中任一項所述之噴墨用墨水的製造方法進行製造。
- 一種聚醯亞胺膜,是經由下列製程而得到,即:藉由噴墨塗佈法塗佈如申請專利範圍第1項至第6項以及第20項中任一項所述之噴墨用墨水來形成聚醯胺酸膜的製程;以及對上述聚醯胺酸膜進行加熱處理形成聚醯亞胺膜的製程。
- 一種圖案狀聚醯亞胺膜,是經由下列製程而得到,即:藉由噴墨塗佈法塗佈如申請專利範圍第1項至第6項以及第20項中任一項所述之噴墨用墨水來形成聚醯胺酸 膜的製程;以及對上述聚醯胺酸膜進行加熱處理形成聚醯亞胺膜的製程。
- 一種墨水的塗佈方法,包含:藉由噴墨塗佈法塗佈如申請專利範圍第1項至第6項以及第20項中任一項所述之噴墨用墨水,之後使上述噴墨用墨水乾燥形成聚醯胺酸膜的製程;以及對上述聚醯胺酸膜進行加熱處理形成聚醯亞胺膜的製程。
- 一種聚醯亞胺膜的形成方法,是使用如申請專利範圍第23項所述之墨水塗佈方法來形成聚醯亞胺膜。
- 一種薄膜基板,是藉由如申請專利範圍第24項所述之聚醯亞胺膜形成方法於基板上形成聚醯亞胺膜。
- 一種電子部件,包含如申請專利範圍第25項所述之薄膜基板。
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