TWI622857B - 光硬化性噴墨墨水、硬化膜、微透鏡、光學零件以及液晶顯示器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種光硬化性噴墨墨水,其具有充分的光硬化性,可形成對於基板的密接性、透光性優異,進而耐熱性亦優異的硬化膜及微透鏡。一種光硬化性噴墨墨水,其包括以下述式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯(A)、及光聚合起始劑(B),上述光聚合起始劑(B)為如下的光聚合起始劑,即由光聚合起始劑濃度為0.001wt%的乙腈溶液的UV吸收光譜測定所得的300nm以上的波長區域中的吸光度為0.1以下,且於70℃下對自該墨水所獲得的硬化膜(膜厚為2.0μm~3.0μm)進行100小時熱處理後的膜的波長400nm下的透光率為98%以上。
Description
本發明是有關於一種可較佳地用於製造液晶顯示器等光學機器的光硬化性噴墨墨水。更詳細而言,本發明是有關於一種適合於背光源裝置中所使用的微透鏡陣列、或觸控面板等中所使用的透明絕緣膜等的光硬化性噴墨墨水。
自先前以來,於液晶顯示器等液晶顯示元件中使用具有背光源中所使用的微透鏡陣列的導光板等,另外,於觸控面板中使用透明絕緣膜等。
尤其對導光板或觸控面板用透明絕緣膜要求高透光性,另外,當將該些用於液晶顯示元件中時,要求色調不會因產生的熱而變化(黃色化)。
於日本專利特開平2-6562號公報(專利文獻1)、日本專利特開2003-192943號公報(專利文獻2)、日本專利特開2007-321034號公報(專利文獻3)、日本專利特開2010-2912號公報(專利文獻4)、日本專利特開2010-248352號公報(專利文獻5)中,提出有透光性優異的組成物。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平2-6562號公報
[專利文獻2]日本專利特開2003-192943號公報
[專利文獻3]日本專利特開2007-321034號公報
[專利文獻4]日本專利特開2010-2912號公報
[專利文獻5]日本專利特開2010-248352號公報
由該些組成物所形成的硬化膜雖然透光率高,但耐熱性低,而存在例如於70℃下進行100小時熱處理後的膜的波長400nm下的透光率變低這一問題,因此該硬化膜無法用作微透鏡陣列形成用膜或觸控面板用透明絕緣膜等。
本發明是鑒於上述問題而完成的發明,其目的在於提供一種光硬化性噴墨墨水,該光硬化性噴墨墨水具有充分的光硬化性,可形成對於基板的密接性及透光性優異、進而耐熱性亦優異的硬化膜及微透鏡。
本發明者等發現如下的光硬化性噴墨墨水的光硬化性優異,且可形成透光性優異,進而耐熱性亦優異的硬化膜及微透鏡,從而完成了本發明,上述光硬化性噴墨墨水含有特定的(甲基)丙烯酸酯及光聚合起始劑,且於70℃下對自該墨水所獲得的硬化膜(膜厚為2.0μm~3.0μm)進行100小時熱處理後的膜的波長400nm下的透光率變成98%以上。
即,本發明包括以下的項目。
[1]一種光硬化性噴墨墨水,其包括以下述式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯(A)以及光聚合起始劑(B),
上述光聚合起始劑(B)為如下的光聚合起始劑,即由光聚合起始劑濃度為0.001wt%(重量百分比)的乙腈溶液的紫外線(Ultraviolet,UV)吸收光譜測定所得的300
nm以上的波長區域中的吸光度為0.1以下,且
於70℃下對自該墨水所獲得的硬化膜(膜厚為2.0μm~3.0μm)進行100小時熱處理後的膜的波長400nm下的透光率為98%以上。
(式(1)中,n個R1分別獨立為氫或碳數為1~6的烷基,R2為具有脂環結構或雜環結構(但是,不含以下述式(2-1)或式(2-2)所表示的結構)的有機基,n為1~10的整數)。
[2]如[1]所述之光硬化性噴墨墨水,其中相對於光硬化性噴墨墨水的總量(固體成分換算)100wt%,以1wt%~20wt%的量包含上述光聚合起始劑(B)。
[3]如[1]或[2]所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述光聚合起始劑(B)為選自由羥苯基乙酸酯(oxyphenyl acetic
acid ester)系起始劑、苯基乙醛酸酯(phenyl glyoxylate)系起始劑及羥苯基酮(hydroxyphenyl ketone)系起始劑所組成的群組中的至少1種化合物。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述光聚合起始劑(B)為選自由羥苯基乙酸酯系起始劑、及苯基乙醛酸酯系起始劑所組成的群組中的至少1種化合物。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述光聚合起始劑(B)為選自由羥苯基乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯(oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester)、羥苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯(oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethyl ester)、及苯基乙醛酸甲酯(phenyl glyoxylic acid methyl ester)所組成的群組中的至少1種化合物。
[6]如[1]至[5]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水,其中於上述式(1)中,R2為具有選自由環己烷、環戊烷、雙環[2.2.1]庚烷、三環癸烷、四氫呋喃、5員以上的內酯、二環戊烷(dicyclopentane)、二環戊烯(dicyclopentene)、金剛烷、哌啶、醯亞胺環、環狀縮甲醛及1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮所組成的群組中的至少1種的有機基。
[7]如[1]至[6]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述(甲基)丙烯酸酯(A)為選自由(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)
丙烯酸二環戊烯酯(dicyclopentenyl(meth)acrylate)、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、環己基二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、γ-丁內酯(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質二(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、及ε-己內酯改質三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯所組成的群組中的至少1種化合物。
[8]如[1]至[7]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水,其更包括上述(甲基)丙烯酸酯(A)以外的具有自由基聚合性雙鍵的化合物(C)。
[9]如[8]所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述化合物(C)為選自由(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丁酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、及己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少1種化合物。
[10]如[1]至[9]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水,其更包括界面活性劑(D)。
[11]如[10]所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述界面
活性劑(D)為選自由矽酮系界面活性劑、丙烯酸系界面活性劑及氟系界面活性劑所組成的群組中的至少1種化合物。
[12]如[1]至[11]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水,其更包括紫外線吸收劑(E)。
[13]如[1]至[12]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水,其更包括抗氧化劑(F)。
[14]一種硬化膜,其是使如[1]至[13]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水硬化而獲得。
[15]一種微透鏡,其是使如[1]至[13]中任一項所述之光硬化性噴墨墨水硬化而獲得。
[16]一種光學零件,其包括如[15]所述之微透鏡。
[17]一種液晶顯示器,其包括如[16]所述之光學零件。
本發明的光硬化性噴墨墨水的光硬化性良好,可形成顯現高透光性、高耐熱性及高強度,且對於基板的密接性優異的硬化膜及微透鏡。另外,根據本發明的光硬化性噴墨墨水,可於表面撥液性基板上形成密接性良好的微透鏡。
[1.光硬化性噴墨墨水]
本發明的光硬化性噴墨墨水(以下亦稱為「本發明的墨水」)是如下的光硬化性噴墨墨水,其包括以上述式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯(A)以及光聚合起始劑(B),
上述光聚合起始劑(B)為如下的光聚合起始劑,即
由光聚合起始劑濃度為0.001wt%的乙腈溶液的UV吸收光譜測定所得的300nm以上的波長區域中的吸光度為0.1以下,且
於70℃下對自該墨水所獲得的硬化膜(膜厚為2.0μm~3.0μm)進行100小時熱處理後的膜的波長400nm下的透光率顯示98%以上。
本發明的墨水因含有上述特定的(甲基)丙烯酸酯(A)及光聚合起始劑(B),故光硬化性良好,可形成透光性、耐熱性、強度及對於基板的密接性優異的硬化膜及微透鏡,尤其可形成即便置於高溫下等嚴酷的環境下,透光性的變化亦少的硬化膜及微透鏡。
再者,以下於本說明書中,將「硬化膜及微透鏡」亦稱為「硬化膜等」。
另外,本發明的墨水視需要亦可包括上述(甲基)丙烯酸酯(A)以外的具有自由基聚合性雙鍵的化合物(C)、界面活性劑(D)、紫外線吸收劑(E)、抗氧化劑(F)、聚合抑制劑、含有酚性羥基的樹脂、順丁烯二醯亞胺化合物、三聚氰胺樹脂、矽烷偶合劑、環氧樹脂、環氧硬化劑及溶劑等。
就透光率的觀點而言,本發明的墨水較佳為無色,但於不妨礙發明的效果的範圍內,亦可進一步含有有色的化合物。於此情況下,較佳為所獲得的硬化膜等的顏色不帶黃色調,例如,可使用藍色的化合物。另外,例如當對硬化膜等的狀態進行檢査時,為了容易地對其與基板進行辨
別,亦可含有著色劑。
<1.1.以式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯(A)>
本發明的墨水若含有以上述式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯(A)(以下亦稱為「化合物(A)」),則成為光硬化性優異的墨水,而可形成顯現高透光性及高耐熱性的硬化膜等。
再者,本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」用於表示丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的兩者或一者。
上述式(1)中,n個R1分別獨立為氫或碳數為1~6的烷基,其中,尤其若n個R1分別獨立為H或CH3,則可獲得光硬化性優異的墨水,另外,可獲得顯現高透光性的硬化膜等,故較佳。進而,若R1為氫,則可獲得光硬化性更良好的墨水,且可獲得透光率更高的硬化膜等,故較佳。
上述式(1)中,作為R2的具有脂環結構或雜環結構的有機基的具體例,可列舉具有選自由環己烷、環戊烷、雙環[2.2.1]庚烷、三環癸烷、四氫呋喃、5員以上的內酯、二環戊烷、二環戊烯、金剛烷、哌啶、醯亞胺環、環狀縮甲醛及1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮所組成的群組中的至少1種的有機基。
其中,尤其若式(1)中的R2為具有選自由環己烷、雙環[2.2.1]庚烷、三環癸烷、四氫呋喃、二環戊烷及1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮所組成的群組中的至少1種的有機基,則可獲得光硬化性優異的墨水,且可獲得不僅對於基板的密
接性及透光性優異,耐熱性亦良好的硬化膜等,故較佳。
再者,上述式(1)中的R2不含以上述式(2-1)或式(2-2)所表示的結構。
就高耐熱性、高強度及對於基板的高密接性等的觀點而言,較佳為由本發明的墨水所形成的硬化膜等包含具有脂環結構或雜環結構的樹脂。相對於此,包含以上述式(2-1)或式(2-2)所表示的結構的(甲基)丙烯酸酯因活性高,故以上述式(2-1)或式(2-2)所表示的環容易受到水分或環境溫度的影響,尤其於高溫多濕條件下,容易開環。因此,由如下的墨水所形成的硬化膜等存在長期可靠性欠佳的傾向,該墨水僅包含具有以上述式(2-1)或式(2-2)所表示的結構的(甲基)丙烯酸酯作為本發明的化合物(A)。
作為化合物(A)的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸-4-丁基環己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基-2-金剛烷酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基-2-金剛烷酯、(甲基)丙烯酸-3,5-二甲基-7-羥基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸-3-羥基-1-金剛烷酯、甲基丙烯醯氧基降莰烷(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、己內酯改質(甲基)丙烯酸四氫糠酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、環己基二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、環己基二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸五甲基哌啶酯、具有醯亞胺環的(甲基)
丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質二(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、ε-己內酯改質三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯、γ-丁內酯(甲基)丙烯酸酯及甲瓦龍酸內酯(甲基)丙烯酸酯。
其中,尤其若使用(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、環己基二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質二(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、ε-己內酯改質三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯或γ-丁內酯(甲基)丙烯酸酯,則可獲得光硬化性優異的墨水,且可獲得不僅透光性優異,耐熱性亦良好的硬化膜等,故較佳。
進而,若使用(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯或ε-己內酯改質三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯作為化合物(A),則可獲得耐熱性更良好的硬化膜等,故較佳。
上述化合物(A)可為選自上述化合物等中的1種化合物,另外,亦可為2種以上的該些化合物的混合物。
當使用2種以上的化合物(A)時,就墨水的光硬化性,以及所獲得的硬化膜等的透光性、耐熱性及與基板的密接性等的觀點而言,較佳為使用單官能的化合物(A)與多官能的化合物(A)的混合物。
再者,所謂「單官能的化合物」,是指1分子中具有1個(甲基)丙烯醯基等聚合性基的化合物,所謂「多官能的化合物」,是指1分子中具有2個以上的(甲基)丙烯醯基等聚合性基的化合物。
作為上述化合物(A),可使用藉由公知的方法所製造的化合物,另外,亦可使用市售品。
作為市售品,例如可列舉:甲基丙烯酸環己酯(商品名:Light Ester CH;共榮社化學(股份)製造)、丙烯酸環己酯(商品名:V#155;大阪有機化學工業(股份)製造)、甲基丙烯酸四氫糠酯(商品名:Light Ester THF;共榮社化學(股份)製造)、丙烯酸四氫糠酯(商品名:Light Acrylate THF-A;共榮社化學(股份)製造)、甲基丙烯酸異莰酯(商品名:SR-423D;美國Sartomer公司製造)、丙烯酸二環戊烯酯(商品名:FA-511AS;日立化成工業(股份)製造)、丙烯酸二環戊烯氧基乙酯(商品名:FA-512AS;日立化成工業(股份)製造)、丙烯酸二環戊烯酯(商品名:FA-513AS;日立化成工業(股份)製造)、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(商品名:IRR214-K;Daicel Cytec(股份)製造)、異三聚氰酸環氧乙烷改質三丙烯酸酯(商品名:M-315;東亞合成(股份)製造)、以及ε-己內酯改質三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯(商品名:M-327;東亞合成(股份)製造)。
於本發明的墨水中,若相對於該墨水總量(固體成分換算)100wt%,上述化合物(A)的含量為10wt%~80
wt%,則不僅可獲得光硬化性優異的墨水,亦可獲得透光率、對於基板的密接性及強度的平衡充分優異的硬化膜等,故較佳,化合物(A)的含量更佳為15wt%~70wt%,進而更佳為20wt%~65wt%,特佳為25wt%~65wt%。
<1.2.光聚合起始劑(B)>
本發明的墨水含有光聚合起始劑(B)。上述光聚合起始劑(B)為如下的光聚合起始劑,即由光聚合起始劑濃度為0.001wt%的乙腈溶液的UV吸收光譜測定(日立先端科技(股份)製造的U-3310(商品名))所得的300nm以上的波長區域中的吸光度為0.1以下,較佳為0.05以下。
作為上述光聚合起始劑(B),並無特別限制,但較佳為可藉由紫外線或可見光線的照射而產生自由基的化合物,較佳為羥苯基乙酸酯系起始劑、苯基乙醛酸酯系起始劑或羥苯基酮系起始劑,其中,尤其就墨水的光硬化性、自該墨水所獲得的硬化膜等的透光率等的觀點而言,更佳為羥苯基乙酸酯系起始劑或苯基乙醛酸酯系起始劑。
作為上述光聚合起始劑(B)的具體例,可列舉:2,2'-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羥基-環己基-苯基-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]-苯基}-2-甲基丙烷-1-酮、羥苯基乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯、羥苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯、及苯基乙醛酸甲酯。
其中,尤其若使用羥苯基乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙
醯氧基-乙氧基]-乙酯、羥苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯、苯基乙醛酸甲酯、1-羥基-環己基-苯基-酮,則可獲得光硬化性優異的墨水,且可獲得透光性優異的硬化膜等,故較佳,若使用羥苯基乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯、羥苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯、苯基乙醛酸甲酯,則可獲得光硬化性更優異的墨水,故較佳。
上述光聚合起始劑(B)可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
作為上述光聚合起始劑(B),可使用藉由公知的方法所製造的化合物,另外,亦可使用市售品。
作為市售品,例如可列舉:2,2'-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名:IRGACURE651;BASF製造)、1-羥基-環己基-苯基-酮(商品名:IRGACURE184;BASF製造)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(商品名:IRGACURE1173;BASF製造)、1-羥基-環己基-苯基-酮與二苯基酮的混合物(商品名:IRGACURE500;BASF製造)、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(商品名:IRGACURE2959;BASF製造)、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]-苯基}-2-甲基丙烷-1-酮(商品名:IRGACURE127;BASF製造)、羥苯基乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯與羥苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯的混合物(商品名:IRGACURE754;BASF製造)、苯基乙醛酸甲酯(商品名:DAROCUR MBF;BASF製造)、以及1-羥基-環己基-苯基
-酮與雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦(bis(2,6-dimethoxy benzoyl)-2,4,4-trimethyl-pentyl phosphine oxide)的混合物(商品名:IRGACURE1800;BASF製造)。
於本發明的墨水中,若相對於該墨水總量(固體成分換算)100wt%,上述光聚合起始劑(B)的含量為1wt%~20wt%,則可獲得對於紫外線的光硬化性特別優異的墨水,且可獲得透光性優異的硬化膜等,故較佳,光聚合起始劑(B)的含量更佳為2wt%~15wt%,進而更佳為3wt%~10wt%。
<1.3.化合物(A)以外的具有自由基聚合性雙鍵的化合物(C)>
上述化合物(A)以外的具有自由基聚合性雙鍵的化合物(C)可於不會對本發明的墨水的利用噴墨裝置的噴出性(噴射性)及光硬化性、以及自該墨水所獲得的硬化膜等的透光性及耐熱性造成影響的範圍內添加。
就墨水的光硬化性,以及所獲得的硬化膜等的透光性、耐熱性及與基板的密接性等的觀點而言,較佳為當僅使用單官能的(甲基)丙烯酸酯作為上述化合物(A)時,使用多官能的化合物(C),當僅使用多官能的(甲基)丙烯酸酯作為上述化合物(A)時,使用單官能的化合物(C)。
即,就墨水的光硬化性以及所獲得的硬化膜等的透光性、耐熱性及與基板的密接性等的觀點而言,較佳為本發明的墨水含有單官能的聚合性化合物與多官能的聚合性化
合物兩者。作為此種墨水,可列舉含有單官能的化合物(A)及多官能的化合物(A)的墨水、含有單官能的化合物(A)及多官能的化合物(C)的墨水、含有單官能的化合物(C)及多官能的化合物(A)的墨水等。
上述化合物(C)並無特別限定,尤其於使用(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丁酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、及/或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯作為上述化合物(C)的情況下,可獲得噴射性及光硬化性優異的墨水,且可獲得透光性及耐熱性的平衡充分優異的硬化膜等,故較佳。
作為其他化合物(C),可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙
烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F環氧乙烷(EO)改質二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A EO改質二(甲基)丙烯酸酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-(甲基)丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、對乙烯基苯基-3-乙基氧雜環丁烷-3-基甲醚、2-苯基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、2-三氟甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、(甲基)丙烯酸(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯巨單體(macromonomer)、N-乙烯基甲醯胺、(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲胺基丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷三氧基乙酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸二聚物、巴豆酸、α-氯丙烯酸、桂皮酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、丁二酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]、鄰苯二甲酸單羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、順丁烯二酸單[2-(甲基)丙
烯醯氧基乙基]、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基酸式磷酸鹽、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧基乙酯的環氧乙烷及/或環氧丙烷加成單體、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、乙烯基甲苯、苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯及聚苯乙烯巨單體等。
上述化合物(C)可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
於本發明的墨水中,若相對於該墨水總量(固體成分換算)100wt%,上述化合物(C)的含量為1wt%~85wt%,則容易調整墨水黏度,另外,可獲得光硬化性優異的墨水,且可獲得透光性及與基板的密接性優異的硬化膜等,故較佳。
<1.4.界面活性劑(D)>
本發明的墨水為了提昇例如對於基板的潤濕性、或自該墨水所獲得的硬化膜等的膜面均勻性及與基板的密接性,亦可含有界面活性劑。
作為界面活性劑(D),較佳為矽酮系界面活性劑、丙烯酸系界面活性劑及氟系界面活性劑等。
作為界面活性劑的具體例,可列舉:BYK-300、BYK-306、BYK-335、BYK-310、BYK-341、BYK-344及BYK-370(商品名:BYK-Chemie Japan(股份)製造)等矽酮系界面活性劑,BYK-354、BYK-358及BYK-361(商品名:BYK-Chemie Japan(股份)製造)等丙烯酸系界面
活性劑,DFX-18、Ftergent250、Ftergent 251(商品名:Neos(股份)製造),Megafac F-475、F-477、F-553、F-554(商品名:DIC(股份)製造)等氟系界面活性劑。
另外,若界面活性劑(D)為具有反應性官能基的化合物,則界面活性劑不易自利用噴墨法所形成的硬化膜等中滲出,可形成直徑、高度的偏差小的微透鏡,故更佳。
作為上述反應性官能基,較佳為羥基、羧基、酸酐、胺基、環氧基、氧雜環丁烷、噁唑啉、噁唑、及(甲基)丙烯醯基等,更佳為環氧基、氧雜環丁烷、及(甲基)丙烯醯基,最佳為(甲基)丙烯醯基。
作為具有(甲基)丙烯醯基的界面活性劑的具體例,可列舉:RS-72K(商品名:DIC(股份)製造),BYK UV 3500、BYK UV 3570(商品名:BYK-Chemie Japan(股份)製造),TEGO Rad 2220N、TEGO Rad 2250、TEGO Rad 2300、TEGO Rad 2500(商品名:Evonik Degussa Japan製造)。
另外,作為具有環氧基的界面活性劑,可列舉RS-211K(商品名:DIC(股份)製造)。
可用於本發明的墨水中的界面活性劑(D)可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
於本發明的墨水中,若相對於該墨水總量(固體成分換算)100wt%,界面活性劑(D)的含量為0.01wt%~10wt%,則界面活性劑不易自利用噴墨法所形成的硬化膜等中滲出,可形成直徑、高度的偏差小的微透鏡,故較佳。
<1.5.紫外線吸收劑(E)>
為了防止所獲得的硬化膜等因背光源等的光而劣化,本發明的墨水亦可含有紫外線吸收劑(E)。
作為紫外線吸收劑(E),可列舉:2-(5-甲基-2-羥苯基)苯并三唑、2-(3,5-二-第三丁基-2-羥苯基)苯并三唑、2-(3,5-二-第三丁基-2-羥苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3,5-二-第三戊基-2-羥苯基)苯并三唑等苯并三唑化合物,2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-苯酚等三嗪化合物,2-羥基-4-正辛氧基二苯基酮等二苯基酮化合物,以及2-乙氧基-2'-乙基草酸雙醯替苯胺等草酸醯替苯胺化合物等。
可用於本發明的墨水中的紫外線吸收劑(E)可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
於本發明的墨水中,相對於該墨水總量(固體成分換算)100wt%,紫外線吸收劑(E)的含量通常為3wt%以下,就添加效果及硬化性等的觀點而言,較佳為0.005wt%~2wt%。
<1.6.抗氧化劑(F)>
為了防止所獲得的硬化膜等的氧化,本發明的墨水亦可含有抗氧化劑(F)。
作為抗氧化劑(F),可列舉:三乙二醇-雙-[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、十八基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基膦酸二乙酯等受阻酚化合物、正丁胺、三乙胺、甲基丙烯酸二乙胺基甲酯等胺化合物等。
可用於本發明的墨水中的抗氧化劑(F)可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
於本發明的墨水中,相對於該墨水總量(固體成分換算)100wt%,抗氧化劑(F)的含量通常為3wt%以下,就添加效果及塗佈穩定性等的觀點而言,較佳為0.005wt%~2wt%。
<1.7.其他>
為了提昇各種特性,本發明的墨水亦可於無損本發明的效果的範圍內包含聚合抑制劑、含有酚性羥基的樹脂、順丁烯二醯亞胺化合物、三聚氰胺樹脂、矽烷偶合劑、環氧樹脂、環氧硬化劑及溶劑等其他成分。
<1.7-1.聚合抑制劑>
為了提昇保存穩定性,本發明的墨水亦可含有聚合抑制劑。作為聚合抑制劑的具體例,可列舉4-甲氧基苯酚、對苯二酚及吩噻嗪(phenothiazine)。該些之中,若使用吩噻嗪,則可獲得即便長期保存,黏度的增加亦小的墨水,故較佳。
可用於本發明的墨水中的聚合抑制劑可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
於本發明的墨水中,若相對於該墨水總量(固體成分換算)100wt%,聚合抑制劑的含量為0.01wt%~1wt%,則可獲得即便長期保存,黏度的增加亦小的墨水,故較佳,若考慮與其他特性的平衡,則聚合抑制劑的含量更佳為0.01wt%~0.5wt%,進而更佳為0.01wt%~0.1wt%。
<1.7-2.溶劑>
於無損利用噴墨法塗佈時的噴出性及光硬化性、以及所獲得的硬化膜等的對於基板的密接性及透光性的範圍內,本發明的墨水亦可含有溶劑。
於利用噴墨法塗佈時對噴墨頭進行加熱的情況下,較佳為使用不含溶劑的墨水。
作為可用於本發明的溶劑,沸點為100℃~300℃的溶劑因利用噴墨法塗佈時的噴出性變得良好,故較佳。另外,若於將噴墨頭加熱成高溫(例如70℃~120℃)的情況下使用溶劑,則較佳為沸點為200℃~300℃的溶劑。
作為沸點為100℃~300℃的溶劑的具體例,可列舉:乙酸丁酯、丙酸丁酯、乳酸乙酯、羥乙酸甲酯、羥乙酸乙酯、羥乙酸丁酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-羥丙酸甲酯、3-羥丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-羥丙酸甲酯、2-羥丙酸乙酯、2-羥丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-側氧基丁酸甲酯、2-側氧基丁酸乙酯、二噁烷、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,4-丁二醇、乙二醇
單異丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、環己酮、環戊酮、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、甲苯、二甲苯、大茴香醚、γ-丁內酯、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮及二甲基咪唑啶酮。
可用於本發明的墨水中的溶劑可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
於本發明的墨水中,若相對於該墨水總量(固體成分換算)100wt%,溶劑的含量為1wt%~60wt%,則於利用噴墨法塗佈墨水時,噴墨頭的噴出孔變得不易堵塞,故較佳。若考慮與其他特性的平衡,則溶劑的含量更佳為1wt%~50wt%,進而更佳為1wt%~40wt%。
<1.7-3.環氧樹脂>
為了提昇所獲得的硬化膜等的強度,本發明的墨水亦可含有環氧樹脂。
上述環氧樹脂只要是1分子中具有至少1個以下述式(2-1)或式(2-2)所表示的結構的樹脂,則並無特別限定。
作為環氧樹脂的具體例,可列舉酚醛清漆型(苯酚酚醛清漆型及甲酚酚醛清漆型)、雙酚A型、雙酚F型、三苯酚甲烷型、氫化雙酚A型、氫化雙酚F型、雙酚S型、四苯酚基乙烷(tetraphenylolethane)型、聯二甲酚(bixylenol)型、聯苯酚型環氧樹脂,脂環式及雜環式環氧樹脂,以及具有二環戊二烯骨架或萘骨架的環氧樹脂,較佳為酚醛清漆型、雙酚A型或雙酚F型或三苯酚甲烷型環氧樹脂。
作為環氧樹脂,可使用藉由公知的方法所製造的樹脂,另外,亦可使用市售品。
作為市售品的例子,可列舉:jER828、jER834、jER1001、jER1004(商品名:三菱化學(股份)製造),Epiclon840、Epiclon850、Epiclon1050、Epiclon2055(商品名:DIC(股份)製造),Epotohto YD-011、Epotohto YD-013、Epotohto YD-127、Epotohto YD-128(商品名:新日鐵化學(股份)製造),D.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664(商品名:Dow Chemical Japan(股份)製造),Araldite6071、Araldite6084、Araldite GY250、Araldite GY260(商品名:Huntsman Japan(股份)製造),
Sumi-Epoxy ESA-011、Sumi-Epoxy ESA-014、Sumi-Epoxy ELA-115、Sumi-Epoxy ELA-128(商品名:住友化學工業(股份)製造),A.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664(商品名:Asahi Kasei E-Materials(股份)製造)等雙酚A型環氧樹脂;
jER152、jER154(商品名:三菱化學(股份)製造),D.E.R.431、D.E.R.438(商品名:Dow Chemical Japan(股份)製造),Epiclon N-730、Epiclon N-770、Epiclon N-865(商品名:DIC(股份)製造),Epotohto YDCN-701、Epotohto YDCN-704(商品名:新日鐵化學(股份)製造),Araldite ECN1235、Araldite ECN1273、Araldite ECN1299(商品名:Huntsman Japan(股份)製造),XPY307、EPPN-201、EOCN-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306(商品名:日本化藥(股份)製造),Sumi-epoxy ESCN-195X、Sumi-epoxy ESCN-220(商品名:住友化學工業(股份)製造),A.E.R.ECN-235、A.E.R.ECN-299(商品名:Asahi Kasei E-Materials(股份)製造)等酚醛清漆型環氧樹脂;
Epiclon830(商品名:DIC(股份)製造),jER807(商品名:三菱化學(股份)製造),Epotohto YDF-170(商品名:新日鐵化學(股份)製造),YDF-175、YDF-2001、YDF-2004、Araldite XPY306(商品名:Huntsman Japan(股份)製造)等雙酚F型環氧樹脂;
Epotohto ST-2004、Epotohto ST-2007、Epotohto ST-3000(商品名:新日鐵化學(股份)製造)等氫化雙酚
A型環氧樹脂;
Celloxide2021P(商品名:Daicel化學工業(股份)製造),Araldite CY175、Araldite CY179(商品名:Huntsman Japan(股份)製造)等脂環式環氧樹脂;
YL-6056、YX-4000、YL-6121(商品名:三菱化學(股份)製造)等聯二甲酚型或聯苯酚型環氧樹脂、或該些的混合物;
EBPS-200(商品名:日本化藥(股份)製造)、EPX-30(商品名:ADEKA(股份)製造)、EXA-1514(商品名:DIC(股份)製造)等雙酚S型環氧樹脂;
jER157S(商品名:三菱化學(股份)製造)等雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂;
YL-931(商品名:三菱化學(股份)製造)、Araldite163(商品名:Huntsman Japan(股份)製造)等四苯酚基乙烷型環氧樹脂;
Araldite PT810(商品名:Huntsman Japan(股份)製造)、TEPIC(商品名:日產化學工業(股份)製造)等雜環式環氧樹脂;
HP-4032、EXA-4750、EXA-4700(商品名:DIC(股份)製造)等含有萘基的環氧樹脂;
HP-7200、HP-7200H、HP-7200HH(商品名:DIC(股份)製造)等具有二環戊二烯骨架的環氧樹脂;
TECHMORE VG3101L(商品名:三井化學(股份)製造),YL-933(商品名:三菱化學(股份)製造),
EPPN-501、EPPN-502(商品名:Dow Chemical Japan(股份)製造)等三苯酚甲烷型環氧樹脂。
該些之中,若使用jER828、jER834、jER1001、jER1004(商品名:三菱化學(股份)製造),TECHMORE VG3101L(商品名:三井化學(股份)製造),EPPN-501、EPPN-502(商品名:Dow Chemical Japan(股份)製造),則可獲得對於各種基板的密接性高的硬化膜等,故較佳。
可用於本發明的墨水中的環氧樹脂可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
若相對於本發明的墨水總量(固體成分換算)100wt%,環氧樹脂的含量為0.5wt%~20wt%,則所獲得的硬化膜等的對於各種基板的密接性提昇,故較佳,環氧樹脂的含量更佳為0.5wt%~10wt%,進而更佳為0.5wt%~7wt%。
<1.7-4.順丁烯二醯亞胺化合物>
作為順丁烯二醯亞胺化合物,並無特別限制,但較佳為例如以下述式(6)所表示的化合物。以下述式(6)所表示的順丁烯二醯亞胺化合物可藉由使例如二胺與酸酐進行反應而獲得。
式(6)中,R10及R12分別獨立為氫或甲基,R11為以下述式(7)所表示的二價的基。
式(7)中,R13及R14分別獨立為不連續(不相鄰)的任意亞甲基可經氧取代的碳數為1~18的伸烷基、可具有取代基的具有芳香環的二價的基、或可具有取代基的伸環烷基。作為上述取代基,例如可列舉:羧基、羥基、碳數為1~5的烷基、及碳數為1~5的烷氧基。就可獲得耐熱性高的硬化膜等的觀點而言,較佳為R13及R14分別獨立為選自下述群組(8)中的1種二價的基。
式(7)中,X為選自下述群組(9)中的1種二價的基。
可用於本發明的墨水中的順丁烯二醯亞胺化合物可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
<1.7-5.含有酚性羥基的樹脂>
作為含有酚性羥基的樹脂,可較佳地使用藉由具有酚性羥基的芳香族化合物與醛類的縮合反應而獲得的酚醛清漆樹脂、乙烯基苯酚的均聚物(包含氫化物)、乙烯基苯酚與可與其進行共聚的化合物的乙烯基苯酚系共聚物(包含氫化物)等。
作為具有酚性羥基的芳香族化合物,可列舉:苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、鄰乙基苯酚、間乙基苯酚、對乙基苯酚、鄰丁基苯酚、間丁基苯酚、對丁基苯酚、2,3-二甲酚(xylenol)、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚、3,5-二甲酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、對苯基苯酚、間苯二酚(resorcinol)、對苯二酚(hydroquinone)、對苯二酚單甲醚、五倍子酚(pyrogallol)、雙酚A、雙酚F、含有萜烯(terpene)骨架的二酚、沒食子酸、沒食子酸酯、α-萘酚、及β-萘酚等。
作為醛類,可列舉:甲醛、三聚甲醛、糠醛、苯甲醛、硝基苯甲醛、及乙醛等。
作為可與乙烯基苯酚進行共聚的化合物,可列舉:(甲基)丙烯酸或其衍生物、苯乙烯或其衍生物、順丁烯二酸酐、乙酸乙烯酯、及丙烯腈等。
作為含有酚性羥基的樹脂的具體例,可列舉:Resitop PSM-6200(商品名,群榮化學工業(股份)製造),Shonol BRG-555(商品名,昭和電工(股份)製造),Maruka Lyncur MS-2P、Maruka Lyncur CST70、Maruka Lyncur PHM-C(商品名,丸善石油化學(股份)製造)。
可用於本發明的墨水中的含有酚性羥基的樹脂可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
<1.7-6.三聚氰胺樹脂>
三聚氰胺樹脂只要是藉由三聚氰胺與甲醛的聚縮合而製造的樹脂,則並無特別限定,可列舉羥甲基三聚氰胺、醚化羥甲基三聚氰胺、苯并胍胺、羥甲基苯并胍胺、及醚化羥甲基苯并胍胺等的縮合物等。該些之中,就所獲得的硬化膜等的耐化學品性良好的觀點而言,較佳為醚化羥甲基三聚氰胺的縮合物。
作為三聚氰胺樹脂的具體例,可列舉:Nikalac MW-30、MW-30HM、MW-390、MW-100LM、MX-750LM(商品名,Sanwa Chemical(股份)製造)。
可用於本發明的墨水中的三聚氰胺樹脂可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
<1.7-7.環氧硬化劑>
為了進一步提昇所獲得的硬化膜等的耐化學品性,本發明的墨水亦可含有環氧硬化劑。作為環氧硬化劑,較佳為酸酐系硬化劑或聚胺系硬化劑等。
作為酸酐系硬化劑,可列舉:順丁烯二酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、六氫偏苯三甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、及苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物等。
作為聚胺系硬化劑,可列舉:二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、二氰二胺、聚醯胺胺(聚醯胺樹脂)、酮亞胺化合物、異佛爾酮二胺、間二甲苯二胺、間苯二胺、1,3-雙(胺基甲基)環己烷、N-胺基乙基哌嗪、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二乙基二苯基甲烷、及二胺基二苯基碸等。
可用於本發明的墨水中的環氧硬化劑可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
<1.7-8.矽烷偶合劑>
為了提昇所獲得的硬化膜等的對於基板的密接性,本發明的墨水亦可含有矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑的具體例,可列舉:3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及3-巰基丙基三甲氧基矽烷。該些之中,3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基
三甲氧基矽烷、及3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷因具有反應基且可與其他成分進行共聚,故較佳。
可用於本發明的墨水中的矽烷偶合劑可為1種化合物,亦可為2種以上的化合物的混合物。
<1.8.墨水的黏度>
本發明的墨水的藉由E型黏度計所測定的25℃下的黏度較佳為200mPa.s以下,若黏度為1mPa.s~200mPa.s,則成為利用噴墨裝置的噴射特性良好的墨水而更佳。墨水的黏度更佳為2mPa.s~100mPa.s,特佳為3mPa.s~50mPa.s。
當使用25℃下的黏度超過30mPa.s的墨水時,對噴墨頭增溫來降低噴出時的墨水的黏度,藉此可實現更穩定的噴出。當對噴墨頭增溫來進行噴射時,增溫溫度(較佳為25℃~120℃)下的噴墨墨水的黏度較佳為1mPa.s~30mPa.s,更佳為2mPa.s~25mPa.s,特佳為3mPa.s~20mPa.s。
<1.9.墨水的製備方法>
本發明的墨水可藉由利用公知的方法將成為原料的各成分混合來製備。
尤其,本發明的墨水較佳為藉由將上述(A)成分及(B)成分、以及視需要的上述(C)成分~(F)成分及/或其他成分混合,然後使用例如氟樹脂製的薄膜過濾器對所獲得的溶液進行過濾並除氣來製備。以上述方式製備的墨水的噴射性優異。
<1.10.墨水的保存>
本發明的墨水若於-20℃~25℃下保存,則保存中的黏度變化(增加)小,保存穩定性變得良好。
[2.利用噴墨法的墨水的塗佈]
本發明的墨水可利用公知的噴墨法來進行塗佈。作為噴墨法,例如可列舉:使機械能作用於墨水來使墨水自噴墨頭噴出(塗佈)的方法(所謂的壓電方式)、及使熱能作用於墨水來塗佈墨水的塗佈方法(所謂的熱感應方式)。
藉由使用噴墨法,可容易地將本發明的墨水塗佈成事先規定的圖案狀,從而可於大的基板上形成均勻的圖案。
作為噴墨頭,例如可列舉具有包含金屬及/或金屬氧化物等的發熱部的噴墨頭。作為金屬及/或金屬氧化物的具體例,例如可列舉:Ta、Zr、Ti、Ni、Al等金屬,及該些金屬的氧化物。
作為於利用本發明的墨水進行塗佈時所使用的較佳的塗佈裝置,例如可列舉如下的裝置:對具有收容墨水的墨水收容部的噴墨頭內的墨水提供對應於塗佈信號的能量,一面藉由上述能量而產生墨水液滴,一面進行對應於上述塗佈信號的塗佈(描繪)。
上述噴墨塗佈裝置並不限於噴墨頭與墨水收容部分離的塗佈裝置,亦可使用噴墨頭與墨水收容部無法分離而成為一體的塗佈裝置。另外,墨水收容部可為相對於噴墨頭可分離或無法分離而一體化、並搭載於托架上者,亦可設置於裝置的固定部位。於後者的情況下,亦可為經由墨水
供給構件,例如管而向噴墨頭供給墨水的形態者。
另外,塗佈(噴射)溫度較佳為10℃~120℃,該噴射溫度下的本發明的墨水的黏度較佳為1mPa.s~30mPa.s。
[3.墨水的用途]
本發明的墨水因光硬化性良好,可形成顯現高透光性、高耐熱性及高強度,且對於基板的密接性優異的硬化膜等,故可較佳地用於背光源裝置等中所使用的微透鏡陣列、或觸控面板等中所使用的透明絕緣膜等的製造。
[4.硬化膜等]
本發明的硬化膜及微透鏡藉由使上述本發明的墨水硬化而獲得,較佳為藉由利用噴墨法將上述本發明的墨水塗佈於基板表面後,對該墨水照射紫外線或可見光線等光來使塗膜或點硬化而獲得的膜或透鏡。
本發明的硬化膜及微透鏡因藉由使上述本發明的墨水硬化而獲得,故為透光性高,即便置於高溫下等嚴酷的環境下,透光性的變化亦少的可靠性高的硬化膜及微透鏡。
本發明的硬化膜(膜厚為2.0μm~3.0μm)於70℃下進行100小時熱處理後的波長400nm下的透光率為98%以上,較佳為98.5%以上。此種硬化膜可藉由如下方式獲得,即利用噴墨法將包含上述化合物(A)及光聚合起始劑(B)的墨水塗佈於基板表面來形成塗膜後,對該塗膜照射紫外線或可見光線等光來使塗膜硬化,尤其可藉由如下方式獲得,即利用噴墨法將包含上述化合物(A)、及相
對於墨水的總量(固體成分換算)100wt%為1wt%~20wt%的光聚合起始劑(B)的墨水塗佈於基板表面來形成塗膜後,對該塗膜照射紫外線或可見光線等光來使塗膜硬化。
當照射紫外線或可見光線等時,所照射的曝光量只要對應於本發明的墨水的組成而適宜調節即可,其為藉由累計光量計(CUSTOM UV計UVC-254)所測定的值,較佳為100mJ/cm2~3,000mJ/cm2左右,更佳為200mJ/cm2~2,000mJ/cm2左右,進而更佳為300mJ/cm2~1,000mJ/cm2左右。另外,所照射的紫外線或可見光線等的波長較佳為200nm~500nm,更佳為200nm~400nm,進而更佳為200nm~300nm。
再者,以下實例中所記載的紫外線(UV)曝光量是藉由累計光量計(CUSTOM UV計UVC-254)所測定的值。
於照射光時,只要使用曝光機即可,作為曝光機,只要是搭載高壓水銀燈、低壓水銀燈、無電極燈、金屬鹵化物燈或鹵素燈等,且於200nm~500nm的範圍內照射紫外線或可見光線等的裝置,則並無特別限定,但更佳為搭載可於200nm~300nm的範圍內照射強紫外線的低壓水銀燈、無電極燈或金屬鹵化物燈的曝光機。
另外,視需要,亦可對藉由光的照射而硬化的本發明的硬化膜等進一步進行加熱、煅燒,例如於80℃~250℃下進行10分鐘~60分鐘的加熱、煅燒,藉此可獲得更牢固的硬化膜等。
供本發明的墨水塗佈的「基板」只要是可成為供墨水
塗佈的對象的基板,則並無特別限定,其形狀並不限於平板狀,亦可為曲面狀。
作為上述基板,並無特別限定,例如可列舉:包含聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)及聚對苯二甲酸丁二酯(Polybutylene terephthalate,PBT)等的聚酯系樹脂基板;包含聚乙烯及聚丙烯等的聚烯烴樹脂基板;包含聚氯乙烯、氟樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯胺、聚碳酸酯及聚醯亞胺等的有機高分子膜;包含賽珞玢(cellophane)的基板;金屬箔;聚醯亞胺與金屬箔的積層膜;利用具有填充效果的玻璃紙、羊皮紙、聚乙烯、黏土黏合劑、聚乙烯醇、澱粉或羧甲基纖維素(Carboxymethyl Cellulose,CMC)等進行填充處理而成的紙;以及玻璃基板。
該些之中,較佳為使用丙烯酸系樹脂基板。
作為上述基板,於不對本發明的效果造成不良影響的範圍內,亦可使用含有抗氧化劑、防劣化劑、填充劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑及/或抗電磁波劑等添加劑的基板。
另外,作為上述基板,可為視需要對基板的表面的至少一部分實施了撥液處理、電暈處理、電漿處理或噴射處理等表面處理的基板,亦可為於表面設置有易接著層或彩色濾光片用保護膜、硬塗膜的基板。
當將本發明的墨水用作微透鏡形成用墨水時,較佳為使用經撥液處理的丙烯酸系樹脂基板等基板。
上述基板的厚度並無特別限定,通常為10μm~4mm
左右,根據使用目的而適宜調整,但較佳為50μm~2mm,更佳為100μm~1mm。
本發明的硬化膜等的用途並無特別限定,本發明的硬化膜等因對於基板的密接性優異、且顯現高透光性,故特佳為用於背光源裝置等中所使用的微透鏡陣列、或觸控面板等中所使用的透明絕緣膜等的製造。
再者,當自本發明的墨水形成微透鏡時,該微透鏡的透鏡(點)直徑並無特別限定,通常較佳為10μm~100μm,更佳為20m~60μm,特佳為30μm~50μm。
透鏡(點)高度亦無特別限定,通常較佳為0.5μm~20μm,更佳為2μm~15μm,特佳為4μm~10μm。
另外,透鏡高度對於透鏡直徑的比並無特別限定,但就可製造光萃取效率優異的光學零件等的觀點而言,較佳為0.18以上,更佳為0.2以上。
另外,當自本發明的墨水形成絕緣膜時,該絕緣膜的膜厚並無特別限定,但較佳為0.1μm~30μm,更佳為0.2μm~20μm,進而更佳為0.3μm~10μm。
本發明的硬化膜於膜厚為(2.0μm~3.0μm)時的透光率較佳為98%以上,更佳為98.5%以上。另外,於70℃下進行100小時熱處理後的透光率為98%以上,較佳為98.5%以上。本發明的硬化膜等可用於微透鏡陣列或透明絕緣膜。因此,為了有效地利用來自背光源等的光,獲得可靠性高的光學零件,本發明的硬化膜於膜厚為(2.0μm~3.0μm)時的透光率必須為98%以上。
[5.光學零件]
本發明的光學零件具有上述微透鏡。因此,其為透光性高、可靠性高的光學零件。
[6.液晶顯示器]
本發明的液晶顯示器具有上述光學零件。因此,其為顯示特性優異、可靠性高的液晶顯示器。
[實例]
以下,藉由實例來進一步說明本發明,但本發明並不由該些實例限定。
<噴墨墨水的製備及帶有硬化膜的基板的製作>
首先,對噴墨墨水的製備及使用該墨水所形成的帶有硬化膜的基板進行說明。
[實例1]
以下述組成將作為化合物(A)的丙烯酸四氫糠酯即Light Acrylate THF-A(商品名:共榮社化學(股份)製造,以下略記為「THF-A」)、作為光聚合起始劑(B)的1-羥基-環己基-苯基-酮,即IRGACURE184(商品名:BASF製造,以下略記為「Ir184」。由光聚合起始劑濃度為0.001wt%的乙腈溶液的UV吸收光譜測定所得的300nm以上的波長區域中的吸光度為0.1以下)、以及作為化合物(C)的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯,即Aronix M-305(商品名:東亞合成(股份)製造,以下略記為「M305」)混合,獲得溶液後,利用孔徑為1μm的聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)製的薄膜過濾器進行過
濾,從而獲得濾液(噴墨墨水1)。
(A)THF-A:50.00g
(B)Ir184:7.00g
(C)M305:50.00g
使用E型黏度計(東機產業(股份)製造的TV-22(商品名),以下相同),對25℃下的噴墨墨水1的黏度進行測定,結果為18.2mPa.s。
(硬化膜的形成)
準備利用UV臭氧清洗機(SEN LIGHTS(股份)製造)進行UV灰化(ashing)而提高了表面的親液性的4cm見方的玻璃基板(厚度:0.7mm)。將噴墨墨水1注入至墨盒中,然後將其安裝於噴墨裝置(FUJIFILM Dimatix Inc.製造的DMP-2831(商品名))上,使用10pl(皮升)用的噴墨頭,於噴出電壓(壓電電壓)為20V、噴墨頭溫度為34℃、驅動頻率為5kHz、塗佈次數1次的噴出條件下,將印刷解析度設定為512dpi來塗佈一邊為3cm的正方形圖案。使用波長254nm下的曝光照度為15mW/cm的低壓水銀燈,以使波長254nm下的UV曝光量變成300mJ/cm2或500mJ/cm2的方式進行調整來對該玻璃基板照射光,藉此獲得帶有正方形圖案的硬化膜的基板1a(UV曝光量;300mJ/cm2)及基板1b(UV曝光量;500mJ/cm2)。
其次,利用切刀將所獲得的1b基板的硬化膜的一部分削去,然後使用KLA-Tencor Japan(股份)製造的觸針式膜厚計P-15(商品名)測定階差部分的膜厚,結果3個部
位的測定的平均值為2.5μm。
[實例2]
作為光聚合起始劑(B),使用苯基乙醛酸甲酯(DAROCUR MBF(商品名;BASF製造,以下略記為「MBF」。由光聚合起始劑濃度為0.001wt%的乙腈溶液的UV吸收光譜測定所得的300nm以上的波長區域中的吸光度為0.1以下)來代替Ir184,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例1相同的方式製備噴墨墨水2。
(A)THF-A:50.00g
(B)MBF:7.00g
(C)M305:50.00g
使用E型旋轉黏度計,對25℃下的噴墨墨水2的黏度進行測定,結果為15.8mPa.s。
使用噴墨墨水2,並將噴墨頭溫度設為32℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板2a及基板2b。
繼而,使用基板2b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.3μm。
[實例3]
作為光聚合起始劑(B),使用作為羥苯基乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯、與羥苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯的混合物的IRGACURE754(商品名:BASF製造,以下略記為「Ir754」。由光聚合起始劑濃度為0.001wt%的乙腈溶液的UV吸收光譜測定所得的300
nm以上的波長區域中的吸光度為0.1以下)來代替Ir184,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例1相同的方式製備噴墨墨水3。
(A)THF-A:50.00g
(B)Ir754:7.00g
(C)M305:50.00g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水3的黏度進行測定,結果為17.2mPa.s。
使用噴墨墨水3,並將噴墨頭溫度設為33℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板3a及基板3b。
繼而,使用基板3b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.4μm。
[實例4]
作為化合物(A),使用作為丙烯酸環己酯的V#155(商品名:大阪有機化學工業(股份)製造)來代替THF-A,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例3相同的方式製備噴墨墨水4。
(A)V#155:50.00g
(B)Ir754:7.00g
(C)M305:50.00g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水4的黏度進行測定,結果為17.0mPa.s。
使用噴墨墨水4,並將噴墨頭溫度設為33℃,除此以
外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板4a及基板4b。
繼而,使用基板4b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.4μm。
[實例5]
作為化合物(A),使用作為丙烯酸二環戊烯酯的FA-513AS(商品名:日立化成工業(股份)製造)來代替THF-A,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例3相同的方式製備噴墨墨水5。
(A)FA-513AS:58.30g
(B)Ir754:7.00g
(C)M305:41.70g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水5的黏度進行測定,結果為18.5mPa.s。
使用噴墨墨水5,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板5a及基板5b。
繼而,使用基板5b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.5μm。
[實例6]
作為化合物(A),使用作為ε-己內酯改質三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯的Aronix M-327(商品名:東亞合成(股份)製造,以下略記為「M-327」)來代替THF-A,作為化合物(C),使用作為丙烯酸-4-羥基丁酯的4HBA(商品名:日本化成(股份)製造)來代替M305,並設為下
述組成比例,除此以外,以與實例2相同的方式製備噴墨墨水6。
(A)M-327:33.30g
(B)MBF:7.00g
(C)4HBA:66.70g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水6的黏度進行測定,結果為32.0mPa.s。
使用噴墨墨水6,並將噴墨頭溫度設為50℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板6a及基板6b。
繼而,使用基板6b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.8μm。
[實例7]
作為化合物(A),使用M-327(33.30g)及FA-513AS(33.30g),並設為下述組成比例,除此以外,以與實例6相同的方式製備噴墨墨水7。
(A)M-327:33.30g
(A)FA-513AS:33.30g
(B)MBF:7.00g
(C)4HBA:33.40g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水7的黏度進行測定,結果為35.2mPa.s。
使用噴墨墨水7,並將噴墨頭溫度設為52℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形
圖案的硬化膜的基板7a及基板7b。
繼而,使用基板7b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.8μm。
[實例8]
作為化合物(C),使用作為己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯的KAYARAD DPCA-20(商品名:日本化藥(股份)製造)來代替M305,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例3相同的方式製備噴墨墨水8。
(A)THF-A:60.00g
(B)Ir754:7.00g
(C)DPCA-20:40.00g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水8的黏度進行測定,結果為15.8mPa.s。
使用噴墨墨水8,並將噴墨頭溫度設為32℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板8a及基板8b。
繼而,使用基板8b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.4μm。
[比較例1]
作為光聚合起始劑,使用作為2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮的IRGACURE907(商品名:BASF製造,以下略記為「Ir907」。由光聚合起始劑濃度為0.001wt%的乙腈溶液的UV吸收光譜測定所得的300nm以上的波長區域中的吸光度超過0.1)來代替作為光聚合起始劑
(B)的Ir184,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例1相同的方式製備噴墨墨水9。
(A)THF-A:50.00g
(B)Ir907:7.00g
(C)M305:50.00g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水9的黏度進行測定,結果為18.1mPa.s。
使用噴墨墨水9,並將噴墨頭溫度設為34℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板9a及基板9b。
繼而,使用基板9b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.5μm。
[比較例2]
使用作為化合物(C)的丙烯酸苯氧酯(V#192(商品名),大阪有機化學工業(股份)製造,以下略記為「V#192」)來代替作為化合物(A)的THF-A,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例3相同的方式製備噴墨墨水10。
(B)Ir754:7.00g
(C)M305:50.00g
(C)V#192:50.00g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水10的黏度進行測定,結果為22.2mPa.s。
使用噴墨墨水10,並將噴墨頭溫度設為40℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形
圖案的硬化膜的基板10a及基板10b。
繼而,使用基板10b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.6μm。
[比較例3]
使用作為化合物(C)的4HBA來代替作為化合物(A)的THF-A,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例3相同的方式製備噴墨墨水11。
(B)Ir754:7.00g
(C)M305:50.00g
(C)4HBA:50.00g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水11的黏度進行測定,結果為21.6mPa.s。
使用噴墨墨水11,並將噴墨頭溫度設為39℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板11a及基板11b。
繼而,使用基板11b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.2μm。
[比較例4]
使用作為化合物(C)的雙酚F型EO改質二丙烯酸酯(M208(商品名),東亞合成(股份)製造,以下略記為「M-208」)來代替作為化合物(A)的M-327,並設為下述組成比例,除此以外,以與實例6相同的方式製備噴墨墨水12。
(B)MBF:7.00g
(C)M-208:50.00g
(C)4HBA:50.00g
使用E型黏度計,對25℃下的噴墨墨水12的黏度進行測定,結果為25.4mPa.s。
使用噴墨墨水12,並將噴墨頭溫度設為45℃,除此以外,以與實例1相同的方法獲得帶有一邊為3cm的正方形圖案的硬化膜的基板12a及基板12b。
繼而,使用基板11b,以與實例1相同的方法進行膜厚測定,結果膜厚為2.6μm。
<噴墨墨水及硬化膜的評價>
繼而,對上述所獲得的噴墨墨水的光硬化性、硬化膜的透過率、耐熱試驗後的透過率及強度進行評價。
另外,對藉由以150μm間隔將噴墨墨水(1~12)1滴1滴地噴出至表面撥液性基板(基板13)上,並進行UV硬化所形成的微透鏡的形狀、點直徑以及與基板的密接性進行觀察。
再者,各試驗方法如下,將評價結果示於表1~表4。
(光硬化性試驗)
利用手指接觸各實例及比較例中所獲得的帶有3cm見方的正方形圖案的硬化膜的基板(1a~12a及1b~12b)的表面,並對硬化膜的表面狀態進行顯微鏡觀察。評價基準如下。
◎:於基板a及基板b的任一者上,手指接觸痕跡均完全不殘留於硬化膜表面。
○:於基板b上,手指接觸痕跡完全不殘留於硬化膜表面,但於基板a上,手指接觸痕跡略微殘留於硬化膜表面。
△:於基板a及基板b的任一者上,手指接觸痕跡均略微殘留於硬化膜表面。
×:於基板a及基板b的任一者上,手指接觸痕跡均完全殘留於硬化膜表面。
(硬化膜的透過率測定)
使用各實例及比較例中所獲得的帶有3cm見方的正方形圖案的硬化膜的基板(1b~12b),利用透過率測定裝置V-670(商品名:日本分光(股份)製造)來測定波長400nm下的透過率。再者,使用未形成硬化膜的4cm見方的玻璃基板(厚度:0.7mm)作為參考。
(耐熱試驗後的透過率)
使用各實例及比較例中所獲得的帶有3cm見方的正方形圖案的硬化膜的基板(1b~12b),利用透過率測定裝置V-670測定於70℃下靜置100小時後的波長400nm下的透過率。再者,使用於70℃下靜置100小時後的未形成硬化膜的4cm見方的玻璃基板(厚度:0.7mm)作為參考。
(強度測定)
使用各實例及比較例中所獲得的帶有3cm見方的正方形圖案的硬化膜的基板(1b~12b),根據JIS K 5400來測定鉛筆硬度,藉此調查強度。
(微透鏡形狀的觀察)
將噴墨墨水1注入至墨盒中,然後將其安裝於噴墨裝置(FUJIFILM Dimatix Inc.製造的DMP-2831(商品名))上,使用10pl用的噴墨頭,於噴出電壓(壓電電壓)為20V、噴墨頭溫度為34℃、驅動頻率為5kHz、塗佈次數1次的噴出條件下,將印刷解析度設定為170dpi,並以150μm間隔朝表面撥液性基板(基板13)上1滴1滴地噴出噴墨墨水1,然後使用波長254nm下的曝光照度為15mW/cm的低壓水銀燈,以使波長254nm下的UV曝光量變成500mJ/cm2的方式進行調整來對該基板照射光,藉此獲得帶有點圖案的基板1c。同樣地,使用噴墨墨水2~噴墨墨水12,分別獲得帶有點圖案的基板2c~基板12c。其後,利用光學顯微鏡對形成於基板(1c~12c)上的微透鏡的形狀進行觀察的結果,將形狀為漂亮的圓形且大小一致的情況設為○,將形狀變形、或大小存在偏差的情況設為×。另外,亦對微透鏡的點直徑(D)、高度(H)、點形狀(H/D)進行測定。再者,關於點直徑測定,使用OLYMPUS(股份)製造的光學式顯微鏡BX51(商品名)來進行測定,關於高度測定,使用KLA-Tencor Japan(股份)製造的觸針式膜厚計P-15(商品名)來進行測定。將所獲得的點高度除以點直徑所得的值設為點形狀(H/D)。
以下表示表面撥液性基板(基板13)的製造方法。
將表面處理劑1注入至墨盒中,然後將其安裝於噴墨裝置(FUJIFILM Dimatix Inc.製造的DMP-2831(商品名))
上,使用10pl用的噴墨頭,於噴出電壓(壓電電壓)為16V、噴墨頭溫度為30℃、驅動頻率為5kHz、塗佈次數1次的噴出條件下,將印刷解析度設定為512dpi來於丙烯醯基板(厚度:2.0mm)上塗佈一邊為3cm的正方形圖案。使用波長254nm下的曝光照度為15mW/cm的低壓水銀燈,以使波長254nm下的UV曝光量變成500mJ/cm2的方式進行調整來對該塗佈基板進行照射,藉此獲得表面撥液性基板(基板13,帶有撥液性硬化膜的基板)。
再者,利用切刀將表面的撥液性硬化膜的一部分削去,然後使用KLA-Tencor Japan(股份)製造的觸針式膜厚計P-15(商品名)測定階差部分的膜厚,結果3個部位的測定的平均值為0.96μm。
繼而,以下表示表面處理劑1的製備方法。
以下述組成將丙二醇單甲醚(東京化成(股份)製造,以下略記為「PGME」)、M402(商品名:東亞合成(股份)製造,以下略記為「M402」)、作為包含以下述式(10)所表示的丙烯酸胺基甲酸酯的成分的U6LPA(商品名:新中村化學工業(股份)製造,以下略記為「U6LPA」)、BYK UV 3500(商品名:BYK-Chemie Japan(股份)製造,以下略記為「BYK3500」)、以及Ir754混合後,利用超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,UPE)製的薄膜過濾器(孔徑為0.2μm)進行過濾,從而獲得濾液(表面處理劑1)。
PGME:7.000g
M402:2.560g
U6LPA:2.560g
BYK3500:0.330g
Ir754:0.770g
使用E型黏度計(東機產業(股份)製造的TV-22(商品名),以下相同),對25℃下的表面處理劑1的黏度進行測定,結果為5.1mPa.s。
(微透鏡對於表面處理基板的密接性試驗)
於所獲得的帶有點圖案的基板(1c~12c)上貼附黏著膠帶(Sumitomo 3M(股份)製造的「No.600」膠帶(商品名)),其後,對經剝離時殘留於基板上的點圖案的狀態進行觀察,藉此評價微透鏡對於表面撥液性基板的密接性。再者,評價基準如下所述。
○:點圖案完全未變化
×:一部分或全部的點剝落
如根據表1所示的結果而明確般,雖然於實例1的基板1a中,手指接觸痕跡略微殘留於硬化膜表面,但於實例1的基板1b及實例2~實例8的所有基板中,手指接觸痕跡均完全未殘留於硬化膜表面,本發明的墨水的光硬化性
良好。
對波長400nm下的透過率進行測定的結果,自噴墨墨水1~噴墨墨水8所獲得的硬化膜顯示98%以上的高透過率,透光性良好,但自噴墨墨水9所獲得的硬化膜的透過率顯示98%以下的低值。
進而,對在70℃下靜置100小時後的波長400nm下的透過率進行測定的結果,自噴墨墨水1~噴墨墨水8所獲得的硬化膜顯示98%以上的高透過率,透光性良好,但自噴墨墨水9~噴墨墨水12所獲得的硬化膜的透過率顯示98%以下的低值。
對基板1c~基板8c上的微透鏡形狀進行確認的結果,於任何基板中,微透鏡形狀均為漂亮的圓形且大小一致。另外,對點直徑進行測定的結果,自本發明的墨水所獲得的微透鏡的點直徑為32μm~34μm而小,H/D為0.2以上。因此,本發明的墨水可較佳地用於光萃取效率優異的導光板等光學零件的製造。
另外,對微透鏡對於表面撥液性基板的的密接性進行確認的結果,自本發明的墨水所獲得的微透鏡未自該基板上剝離,顯現良好的密接性。
[產業上之可利用性]
本發明的墨水的光硬化性良好,所獲得的硬化膜及微透鏡顯現高透光性、高耐熱性、高強度。因此,本發明的墨水可較佳地用於背光源裝置等中所使用的微透鏡陣列、或觸控面板等中所使用的透明絕緣膜等的製造。
另外,因可於表面撥液性基板上形成密接性良好的微透鏡,故尤其可較佳地用於製造液晶顯示器或顯示面板的導光板等。
Claims (16)
- 一種光硬化性噴墨墨水,其包括以下述式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯(A)以及光聚合起始劑(B),上述光聚合起始劑(B)為由光聚合起始劑濃度0.001wt%的乙腈溶液的UV吸收光譜測定所得的300nm以上的波長區域中的吸光度為0.1以下的光聚合起始劑,且含有選自由羥苯基乙酸酯系起始劑、苯基乙醛酸酯系起始劑、2,2'-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]-苯基}-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基-環己基-苯基-酮與二苯基酮的混合物、及1-羥基-環己基-苯基-酮與雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦的混合物所組成的群組中的至少1種,於70℃下對自上述光硬化性噴墨墨水所獲得的硬化膜(膜厚為2.0μm~3.0μm)進行100小時熱處理後的膜的波長400nm下的透光率為98%以上,(式(1)中,n個R1分別獨立為氫或碳數為1~6的烷基,R2為具有脂環結構或雜環結構(但是,不含以下述式(2-1)或式(2-2)所表示的結構)的有機基,n為1~10的整數)
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其中相對於上述光硬化性噴墨墨水的總量(固體成分換算)100wt%,以1wt%~20wt%的量包含上述光聚合起始劑(B)。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述光聚合起始劑(B)為選自由2,2'-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]-苯基}-2-甲基丙烷-1-酮、羥苯基乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯、羥苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯、苯基乙醛酸甲酯、1-羥基-環己基-苯基-酮與二苯基酮的混合物、及1-羥基-環己基-苯基-酮與雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦的混合物所組成的群組中的至少1種化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述光聚合起始劑(B)為選自由羥苯基乙酸酯系起始劑、及苯基乙醛酸酯系起始劑所組成的群組中的至少1種化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述光聚合起始劑(B)為選自由羥苯基乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯、羥苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯、及苯基乙醛酸甲酯所組成的群組中的至少1種化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其中於上述式(1)中,R2為具有選自由環己烷、環戊烷、雙環[2.2.1]庚烷、三環癸烷、四氫呋喃、5員以上的內酯、二環戊烷、二環戊烯、金剛烷、哌啶、醯亞胺環、環狀縮甲醛及1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮所組成的群組中的至少1種的有機基。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述(甲基)丙烯酸酯(A)為選自由(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、環己基二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、γ-丁內酯(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質二(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、及ε-己內酯改質三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯所組成的群組中的至少1種化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其更包括上述(甲基)丙烯酸酯(A)以外的具有自由基聚合性雙鍵的化合物(C)。
- 如申請專利範圍第8項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述化合物(C)為選自由(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丁酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、及己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少1種化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其更包括界面活性劑(D)。
- 如申請專利範圍第10項所述之光硬化性噴墨墨水,其中上述界面活性劑(D)為選自由矽酮系界面活性劑、丙烯酸系界面活性劑及氟系界面活性劑所組成的群組中的至少1種化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其更包括紫外線吸收劑(E)。
- 如申請專利範圍第1項所述之光硬化性噴墨墨水,其更包括抗氧化劑(F)。
- 一種硬化膜,其是使如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述之光硬化性噴墨墨水硬化而獲得。
- 一種微透鏡,其是使如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述之光硬化性噴墨墨水硬化而獲得。
- 一種光學零件,其包括如申請專利範圍第15項所述之微透鏡。
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