WO2023127016A1 - 硬化性インク組成物、硬化膜、記録方法、記録装置及びプリント配線基板 - Google Patents

硬化性インク組成物、硬化膜、記録方法、記録装置及びプリント配線基板 Download PDF

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WO2023127016A1
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ink composition
curable ink
curing
range
coating film
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悠太郎 堀江
雅士 宮野
朋恵 河南
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コニカミノルタ株式会社
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks

Definitions

  • the present invention relates to a curable ink composition, a cured film, a recording method, a recording apparatus, and a printed wiring board, and in particular, a cured film having high surface hardness and excellent adhesion to a recording medium.
  • the present invention relates to a curable ink composition and the like.
  • an insulating film (solder resist film) is formed by applying ink and curing the ink for the purpose of protecting the circuit pattern.
  • an inkjet method is known, and more specifically, an inkjet ink (hereinafter also simply referred to as "ink") is applied and cured by light, or cured by light.
  • An insulating film is formed by performing thermal curing later.
  • the ultraviolet curable ink for example, Patent Document 1 proposes a radical polymerization reaction type ultraviolet curable ink. rate is 1% or less.
  • Patent Document 2 when a coating film of an ultraviolet curable ink is cured and the film thickness is 10 ⁇ m, the light transmittance (%) of the cured film at a wavelength of 395 nm and the irradiation energy (mJ/cm 2 ) of the ultraviolet rays in the curing process. ) is 2.0 or more, a technique for suppressing curing wrinkles is disclosed by reliably irradiating even the interface with the substrate (recording medium).
  • the film thickness is thin so that the light reaches the interface between the base material and the coating film, curing does not progress sufficiently when forming a thick film of 20 ⁇ m or more, and photopolymerization If the curing conditions are strengthened by simply increasing the amount of the initiator added to improve the reactivity or by increasing the amount of light extremely, there is a problem that the adhesiveness to the substrate is remarkably deteriorated due to the increase in curing shrinkage.
  • Patent Document 3 a printed wiring board referring to the absorbance in a composition having a film thickness of 10 ⁇ m, an absorbance of 0.08 to 0.8 at a wavelength of 365 nm, and an absorbance of 0.05 to 0.3 at a wavelength of 385 nm Techniques have been proposed for preparing a material for forming a cured product for use.
  • the ink is designed to have low absorbance and high interfacial permeability to promote curing to the inside, and when the film thickness is simply increased, the curing shrinkage of the entire cured film Since the adhesiveness between the cured film and the substrate is lowered due to the increase in , the versatility of substrates is insufficient.
  • Patent Document 4 (A) a polybranched oligomer or polymer having an ethylenically unsaturated group, (B) a photopolymerization initiator, and (C) a thermosetting compound, a curable composition for inkjet printing has been disclosed.
  • the cured product of the curable composition for inkjet printing is improved in heat resistance and pencil hardness by adding a multi-branched oligomer or polymer. If it is simply added, the adhesion will be insufficient. Therefore, by using a large amount of monofunctional and thermosetting components, curing shrinkage is suppressed, and by adding thermosetting components, it acts like a plasticizer and relaxes residual stress, increasing adhesion while further reducing the amount of relaxation.
  • the present invention has been made in view of the above problems and situations, and the problem to be solved is that when forming a cured film having a sufficient thickness to exhibit insulation performance on various substrates, the hardness of the surface is increased. It is an object of the present invention to provide a curable ink composition having high adhesiveness to a recording medium and excellent versatility for substrates, and a cured film using the curable ink composition, a recording method, An object of the present invention is to provide a recording device and a printed wiring board.
  • the present inventors found that the absorbance in the wavelength region of 385 to 405 nm of a coating film made of a curable ink composition and having a coating thickness of 20 ⁇ m was reduced to a specific range.
  • the present inventors have found that it is possible to provide a curable ink composition or the like having high surface hardness when formed into a cured film and excellent adhesion to a recording medium. That is, the above problems related to the present invention are solved by the following means.
  • a curable ink composition containing a photopolymerization initiator, a polymerizable compound, and a coloring material, When the absorbance in the wavelength region of 385 to 405 nm is measured for a coating film in which the curable ink composition is applied so that the coating film thickness is 20 ⁇ m, any one of the absorbances is in the range of 0.4 to 2.0.
  • a curable ink composition that is within.
  • the photopolymerization initiator is an acylphosphine-based initiator or an aminoacetophenone-based initiator, and the content of the acylphosphine-based initiator or aminoacetophenone-based initiator in the curable ink composition is from 0.1 to 3.
  • the photopolymerization initiator further contains a thioxanthone-based initiator, and the content of the thioxanthone-based initiator in the curable ink composition is in the range of 1.0 to 5.0% by mass.
  • curable ink composition according to any one of items 1 to 5, wherein the polymerizable compound comprises a monomer, oligomer or polymer having three or more different functional groups.
  • the coloring material is at least one of a yellow coloring material and a black coloring material; Items 1 to 7, wherein the curable ink composition contains 0.1 to 2.0% by mass of the yellow colorant or 0.1 to 1.5% by mass of the black colorant A curable ink composition according to any one of the preceding paragraphs.
  • a cured film obtained by curing the curable ink composition according to any one of items 1 to 10 on a recording medium.
  • the functional group of the polymerizable compound calculated based on the infrared absorption spectrum of the curable ink composition containing the polymerizable compound and the cured film measured using total reflection Fourier transform infrared spectroscopy. 12. The cured film according to item 11, wherein the reaction rate of is in the range of 40 to 90%, and the unreacted polymerizable compound is contained at least on the interface side with the recording medium.
  • a recording method comprising a step of ejecting a curable ink composition onto a recording medium to form a coating film, and a first curing step of curing the coating film by irradiation with active energy rays, wherein the curability Using the curable ink composition according to any one of items 1 to 10 as the ink composition, The transmittance of the coating film to the irradiation wavelength of the active energy ray is in the range of 1 to 25%, In the first curing step, the coating film is cured under conditions such that the cumulative dose of the active energy rays reaching the interface between the recording medium and the coating film is within the range of 1 to 200 mJ/cm 2 , A recording method further comprising a second curing step after the first curing step.
  • the first curing step is a step of curing with light having a wavelength within the range of 360 to 420 nm corresponding to a peak of maximum irradiation intensity in the UV spectrum.
  • a recording apparatus comprising: a coating film forming unit that forms a coating film by ejecting a curable ink composition onto a recording medium; and a first curing unit that cures the coating film by irradiation with active energy rays.
  • the transmittance of the coating film to the irradiation wavelength of the active energy ray is in the range of 1 to 25%
  • the coating film is cured under conditions such that the cumulative dose of the active energy rays reaching the interface between the recording medium and the coating film is within the range of 1 to 200 mJ/cm 2
  • a recording apparatus further comprising a second curing section after the first curing section.
  • An object of the present invention is to provide a curable ink composition excellent in versatility, and to provide a cured film, a recording method, a recording apparatus and a printed wiring board using the curable ink composition.
  • the adhesiveness can be improved regardless of the shape of the recording medium by softening the interface side of the cured film with the recording medium, and (ii) containing a multifunctional component.
  • shrinkage stress due to curing shrinkage on the surface side of the cured film acts by making the surface side of the cured film work, the stress is dispersed by softening the interface side. It has been found that the reactivity differs depending on the type and the degree of cure shrinkage is dispersed, which is advantageous for the adhesion to the recording medium.
  • the first and second stages of curing are essential, and the surface of the coating film is cured by the curing shrinkage of the first stage, and the interface side is kept in a soft state to disperse the force applied to the interface side.
  • the inventors discovered a technical idea that the adhesiveness is improved by slowly curing while relieving the shrinkage stress applied to the interface side.
  • the curable ink composition of the present invention measures the absorbance in the wavelength region of 385 to 405 nm for a coating film obtained by coating the curable ink composition so that the coating film thickness is 20 ⁇ m. Any of the absorbances is in the range of 0.4 to 2.0 when measured.
  • the recording method of the present invention comprises steps of ejecting the curable ink composition of the present invention onto a recording medium to form a coating film; 1 curing step, wherein the transmittance of the cured film obtained by curing the coating film to the irradiation wavelength of the active energy ray is in the range of 1 to 25%, and the first curing step Then, the coating film is cured under conditions in which the cumulative dose of the active energy ray reaching the interface between the recording medium and the coating film is in the range of 1 to 200 mJ/cm 2 , and the first curing step is performed. Afterwards, there is a further second curing step.
  • the interface side of the cured film with the recording medium becomes softer than the surface side. Therefore, for example, when an uneven portion is formed by physical or chemical polishing of a recording medium, stress concentration occurs in the uneven portion and adhesion to the cured film is reduced.
  • the cured film can follow the recording medium regardless of the processing method of the recording medium or the shape of the unevenness, and the adhesion between the recording medium and the cured film is ensured.
  • the interface side can be in a soft state, so the shrinkage stress is reduced. It is dispersed and the adhesion is improved.
  • the reactivity differs, and the degree of cure shrinkage is dispersed, leading to improved adhesion.
  • the curable ink composition of the present invention is a curable ink composition containing a photopolymerization initiator, a polymerizable compound, and a coloring material, and the curable ink composition is applied so that the coating film thickness is 20 ⁇ m.
  • the absorbance in the wavelength region of 385 to 405 nm is measured for the applied coating film, any of the absorbances is within the range of 0.4 to 2.0.
  • the photopolymerization initiator is an acylphosphine-based initiator or an aminoacetophenone-based initiator
  • the content in the curable ink composition is 0.1 to 3.0% by mass. is preferably within the range from the viewpoint that a decrease in adhesion to a recording medium due to excessive curing of the coating film can be suppressed, and a cured film having excellent pencil hardness and heat resistance can be obtained.
  • the photopolymerization initiator further contains a thioxanthone-based initiator, and by using an acylphosphine-based initiator or an aminoacetophenone-based initiator in combination with a thioxanthone-based initiator, it is possible to adjust the absorbance to be described later, Good surface curability and interfacial curability can be adjusted, and excellent coating performance can be obtained. That is, acylphosphine-based initiators or aminoacetophenone-based initiators are photopolymerization initiators that absorb at long wavelengths and are effective in increasing the sensitivity of the interior, thereby improving the surface curability of the cured film.
  • thioxanthone-based initiators are hardening initiators that improve surface curability. Therefore, while light absorption on the surface is improved, the number of photons in the depth direction is reduced. The degree of polymerization is lowered and the thermosetting reaction is accelerated. Therefore, by using an acylphosphine-based initiator or an aminoacetophenone-based initiator in combination with a thioxanthone-based initiator, good surface curability and interfacial curability can be obtained.
  • the polymerizable compound preferably contains any one of a hexafunctional or higher functional monomer, oligomer, or polymer. is preferably in the range of 1 to 40% by mass in that the hardness and heat resistance of the surface of the cured film can be increased.
  • the polymerizable compound contains three or more monomers, oligomers, or polymers having different numbers of functional groups, the reactivity is different, the curing shrinkage is dispersed, and the adhesiveness to the recording medium is favorably worked.
  • the monomer, oligomer, or polymer having three or more different functional groups is multifunctional, the degree of cross-linking of the coating film during photocuring is increased, and shrinkage and relaxation due to heat are suppressed, so hardness can be improved. Points are preferable.
  • the colorant is at least one of a yellow colorant and a black colorant, and in the curable ink composition, 0.1 to 2.0% by mass of the yellow colorant or 0% of the black colorant .Containing within the range of 1 to 1.5% by mass enables adjustment of the absorbance described later, good surface curability and interface curability can be adjusted, and excellent coating performance can be obtained. It is preferable that
  • the curable ink composition of the present invention preferably contains a thermosetting compound in that the surface and interface curability can be improved, and the pencil hardness and heat resistance can be improved.
  • a gelling agent can improve the adhesion of the interface due to the effect of a plasticizer, and also has good pinning properties in inkjet printing, enabling drawing with both fine lines and film thickness. It is preferable in terms of excellent reproducibility.
  • the curable ink composition of the present invention is preferably used as an inkjet ink for forming a solder resist pattern for printed circuit boards, in that the effects of the present invention can be effectively exhibited.
  • the cured film of the invention is obtained by curing the curable ink composition of the invention on a recording medium.
  • the cured film of the present invention is calculated based on the infrared absorption spectrum of the curable ink composition containing a polymerizable compound and the cured film measured using total reflection Fourier transform infrared spectroscopy.
  • the reaction rate of the functional group possessed by the polymerizable compound is in the range of 40 to 90%, and the unreacted polymerizable compound is present on the interface side with the recording medium relative to the reaction rate on the surface of the cured film.
  • the recording method of the present invention includes a step of ejecting a curable ink composition onto a recording medium to form a coating film, and a first curing step of curing the coating film by irradiation with an active energy ray.
  • a method wherein the curable ink composition of the present invention is used as the curable ink composition, and the transmittance of the coating film to the irradiation wavelength of the active energy ray is in the range of 1 to 25%.
  • the coating film is cured under conditions in which the cumulative dose of the active energy rays reaching the interface between the recording medium and the coating film is within the range of 1 to 200 mJ/cm 2 ;
  • a second curing step is further provided after the first curing step.
  • the first curing step the surface of the coating film is cured, the interface side with the recording medium can be made soft, and the force applied to the interface side can be dispersed.
  • the second curing step enables slow curing while relieving shrinkage stress, thereby improving adhesion to the recording medium.
  • the active energy ray is preferably ultraviolet rays
  • the first curing step is performed by curing with light having a wavelength within the range of 360 to 420 nm, which corresponds to the peak of the maximum irradiation intensity in the spectral spectrum of the ultraviolet rays.
  • This step is preferable from the viewpoints of improving the pencil hardness by increasing the surface hardness of the cured film and improving the adhesion by easily forming the interface with the recording medium in a soft state.
  • the thickness of the cured film after the second curing step is in the range of 20 to 100 ⁇ m in that the hardness of the cured film can be increased, and the interface curability is adjusted by adjusting the transmittance. is possible, and excellent coating film performance can be obtained.
  • the second curing step is a heat curing step because the coating film can be cured while relieving residual stress and strain, and a cured film with higher adhesion can be formed. .
  • the reaction rate of the functional group of the polymerizable compound on the interface side in the cured film after the first curing step is in the range of 40 to 80%, and the interface in the cured film during the second curing step
  • the reaction rate of the functional group of the polymerizable compound on the interface side in the cured film after the second curing step is preferably in the range of 40 to 90% in that a cured film having high hardness and adhesion and excellent heat resistance can be formed by post-curing while relieving residual stress and strain.
  • the recording apparatus of the present invention includes a coating film forming unit that ejects a curable ink composition onto a recording medium to form a coating film, and a first curing unit that cures the coating film by irradiation with active energy rays.
  • the curable ink composition of the present invention is used as the curable ink composition, and the transmittance of the coating film to the irradiation wavelength of the active energy ray is in the range of 1 to 25%
  • the coating film is cured under the condition that the cumulative dose of the active energy rays reaching the interface between the recording medium and the coating film is within the range of 1 to 200 mJ/cm 2 . It hardens and has a second hardened part after the first hardened part.
  • the surface of the coating film is cured in the first curing section, and the interface side with the recording medium can be made soft, and the force applied to the interface side can be dispersed.
  • the second curing portion allows slow curing while relieving contraction stress, thereby improving the adhesion to the recording medium.
  • the curable ink composition of the invention is suitably used for printed wiring boards.
  • the curable ink composition of the present invention (hereinafter also simply referred to as the “ink” of the present invention) is a curable ink composition containing a photopolymerization initiator, a polymerizable compound, and a coloring material,
  • the absorbance in the wavelength region of 385 to 405 nm is measured for a coating film in which the adhesive ink composition is applied so that the coating film thickness is 20 ⁇ m, any one of the absorbances is within the range of 0.4 to 2.0. be.
  • the absorbance is measured by diluting the curable ink composition to 1/500 times with dipropylene glycol acrylate (M222: manufactured by MIWON) and using a spectrophotometer U3300 (manufactured by Shimadzu Corporation). It was measured in the wavelength range of 385 to 405 nm.
  • the absorbance (A) of the coating film (coating film) at a coating thickness of 20 ⁇ m was taken as the same value.
  • any absorbance in the wavelength range of 385 to 405 nm is within the range of 0.4 to 2.0, more preferably within the range of 0.4 to 1.6. More preferably, all absorbances in the wavelength region from 385 to 405 nm are within the above range.
  • the constituent components of the curable ink composition for example, the content of the coloring material, the polymerization initiator, the polymerizable compound, etc.
  • the curing conditions of the coating film is preferably controlled.
  • the curable ink composition of the invention can be cured by radical polymerization or ionic polymerization, but in the invention, it is preferable to use a radical polymerization initiator as the photopolymerization initiator.
  • the curable ink composition of the present invention may contain only one type of photopolymerization initiator, or two or more types thereof.
  • radical polymerization initiators examples include ⁇ -cleavage radical polymerization initiators (also referred to as “Norrish I type polymerization initiators”) and hydrogen abstraction type radical polymerization initiators (also referred to as “Norrish II type polymerization initiators”). be done.
  • An ⁇ -cleaving radical polymerization initiator is an initiator that cleaves after photoexcitation to give the initiating radical directly.
  • the hydrogen abstraction type radical polymerization initiator is a photopolymerization initiator that is activated by an active energy ray (for example, ultraviolet rays) and generates free radicals by hydrogen abstraction from the second compound. become the starting free radicals.
  • This second compound is called a polymerization synergist or co-initiator.
  • Both the ⁇ -cleavage radical polymerization initiator and the hydrogen abstraction radical polymerization initiator can be used alone or in combination in the present invention.
  • ⁇ -cleavage radical polymerization initiators examples include acetophenone-based initiators, benzoin-based initiators, acylphosphine oxide-based initiators, benzyl and methylphenylglyoxyester.
  • acetophenone-based initiators include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2- Methylpropan-1-one, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino(4-thiomethylphenyl) Propan-1-one and 2-benzyl-2-dimethylamino 1-(4-morpholinophenyl)-butanone.
  • aminoacetophenone-based initiators are preferable, and aminoacetophenone-based initiators have a structure in which a strong electron-donating group such as an alkylthio group or a dialkylamino group is substituted at the para-position of a benzoyl group to initiate photopolymerization. This substituent extends the absorption tail to longer wavelengths. This is preferable in that it works advantageously for increasing the internal sensitivity.
  • benzoin-based initiators examples include benzoin, benzoin methyl ether and benzoin isopropyl ether.
  • the acylphosphine oxide-based initiator is a photopolymerization initiator that absorbs at long wavelengths, and is effective for increasing internal sensitivity.
  • acylphosphine oxide-based initiators include monoacylphosphine oxide and bisacylphosphine oxide, more specifically 2,4,6-trimethylbenzoindiphenylphosphine oxide, phenylbis(2,4,6-trimethyl benzoyl)phosphine oxide.
  • hydrogen abstraction type radical initiators examples include benzophenone-based initiators, thioxanthone-based initiators, aminobenzophenone-based initiators, 10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, 9,10- Phenanthrenequinone and camphorquinone are included.
  • benzophenone-based initiators include benzophenone, methyl-4-phenylbenzophenone o-benzoylbenzoate, 4,4′-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4′-methyl-diphenylsulfide, acrylated benzophenone. , 3,3′,4,4′-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone and 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone.
  • thioxanthone-based initiators examples include 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone and 2,4-dichlorothioxanthone.
  • Addition of a thioxanthone-based initiator is effective in improving surface curability and improves adhesion to a recording medium. While the light absorption on the surface is improved, the number of photons in the depth direction is reduced. As a result, the degree of polymerization on the interface side with the recording medium is lowered, and the thermosetting reaction is accelerated.
  • aminobenzophenone initiators include Michler's ketone and 4,4'-diethylaminobenzophenone.
  • acylphosphine-based initiators or aminoacetophenone-based initiators are preferable, and the content in the curable ink composition is in the range of 0.1 to 3.0% by mass. is preferred, and more preferably within the range of 0.3 to 1.5% by mass. Further, it is preferable to further add a thioxanthone-based initiator, and the content of the thioxanthone-based initiator in the curable ink composition is preferably in the range of 1.0 to 5.0% by mass, and more It is preferably within the range of 1.5 to 3.0% by mass.
  • acylphosphine-based initiator or an aminoacetophenone-based initiator in combination with a thioxanthone-based initiator, the absorbance of the coating film can be adjusted within the above range, and good surface curability and interfacial curability can be adjusted. It is possible to obtain excellent coating film performance. That is, acylphosphine-based initiators or aminoacetophenone-based initiators are photopolymerization initiators that absorb at long wavelengths and are effective in increasing the sensitivity of the interior, thereby improving the surface curability of the cured film. On the other hand, thioxanthone-based initiators are hardening initiators that improve surface curability.
  • the polymerizable compound according to the present invention preferably contains any one of monomers, oligomers and polymers.
  • the monomer according to the present invention may be any monomer that causes polymerization or cross-linking reaction upon irradiation with active energy rays.
  • the compound may be a compound that also has the property of causing a polymerization reaction by heating, but it is preferable to contain it to the extent that sufficient ink ejection stability can be obtained.
  • Monomers preferably include both monofunctional and polyfunctional compounds.
  • the term "monomer” refers to a compound that is a starting material for forming a polymer in a polymerization reaction and has a weight average molecular weight of less than 1,000.
  • each of the monofunctional compound and the polyfunctional compound may contain only one type, or may contain two or more types.
  • monofunctional compound refers to a compound having one functional group among the above monomers. Since a monofunctional compound can be used as a reactive diluent, the viscosity of the ink can be adjusted by containing a monofunctional compound having a relatively low viscosity.
  • polyfunctional compound refers to a compound having two or more functional groups among the above monomers.
  • “functional group” refers to an atom or atomic group that causes reactivity of the compound.
  • the functional group is not particularly limited, but includes an ethylenically unsaturated bond-containing acryloyl group, methacryloyl group, allyl group, vinyl group, vinyl ester group, and the like from the viewpoint of curing by radical polymerization.
  • the monofunctional compound and polyfunctional compound having the above functional groups are preferably unsaturated carboxylic acid ester compounds, and more preferably (meth)acrylates.
  • Examples of monofunctional (meth)acrylates include isoamyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, isomylstil (meth)acrylate, isostearyl (Meth) acrylate, 2-ethylhexyl-diglycol (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-(meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalate, butoxyethyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) ) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, methoxypropylene glycol (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, o-phenylphenol (meth)
  • Examples of polyfunctional (meth)acrylates are given below.
  • Examples of difunctional (meth)acrylates include triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol.
  • di(meth)acrylate polypropylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, Neopentyl glycol di(meth)acrylate, PO adduct di(meth)acrylate of bisphenol A, neopentyl glycol di(meth)hydroxypivalate, polytetramethylene glycol diacrylate, and tricyclodecanedimethanol di(meth) acrylates and the like.
  • trifunctional (meth)acrylates include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, glycerin tri(meth)acrylate, glycerin propoxytri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, and trimethylolpropane in 1 mol.
  • examples include tri(meth)acrylates obtained by adding 3 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide and substituting three hydroxy groups of triol with (meth)acryloyloxy groups.
  • Examples of tetrafunctional (meth)acrylates include ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol ethoxy tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate and the like.
  • Examples of pentafunctional (meth)acrylates include dipentaerythritol penta(meth)acrylate.
  • Examples of hexafunctional (meth)acrylates include dipentaerythritol hexa(meth)acrylate.
  • isobornyl (meth)acrylate, phenoxyethyl acrylate, o-phenylphenol (meth)acrylate, and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate are used from the viewpoint of suppressing curing shrinkage. is preferred.
  • neopentyl glycol di(meth)acrylate tricyclodecanedimethanol di(meth)acrylate, PO adduct di(meth)acrylate of bisphenol A, neopentylglycol hydroxypivalate di(meth)acrylate is preferred.
  • the (meth)acrylate may be a modified product.
  • modified (meth)acrylates include ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethylene oxide-modified pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ethylene oxide-modified (meth)acrylates, and propylene oxide-modified tri(meth)acrylates.
  • propylene oxide-modified (meth)acrylates including methylolpropane tri(meth)acrylate, propylene oxide-modified pentaerythritol tetra(meth)acrylate, caprolactone-modified (meth)acrylates including caprolactone-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and and caprolactam-modified (meth)acrylates including caprolactam-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate.
  • Examples of commercially available (meth)acrylates include IBOA (monofunctional acrylate, manufactured by Miwon), M222 (bifunctional acrylate, manufactured by Miwon), SR834 (bifunctional methacrylate, manufactured by Sartomer), M500 (5 functional acrylate, manufactured by Sartomer), M600 (hexafunctional acrylate, manufactured by Sartomer), and the like.
  • the monomer content is preferably in the range of 40 to 90% by mass, more preferably in the range of 60 to 85% by mass, relative to the total mass of the ink. By being within the above range, ejection stability can be obtained.
  • the content of the polyfunctional compound is preferably in the range of 80 to 100% by mass with respect to the total mass of the monomer (that is, the total mass of the monofunctional compound and the polyfunctional compound), and 100% by mass. is more preferable.
  • oligomer refers to a compound having a number of monomer bonds (degree of polymerization) within the range of 2 to 10 and a weight average molecular weight within the range of 1,000 to 15,000.
  • the oligomer according to the invention is preferably an acrylate oligomer, for example.
  • the acrylate oligomer according to the present invention may be monofunctional, it preferably has two or more functional groups, particularly preferably six or more. Thereby, the hardness of the surface of the cured film can be increased.
  • the acryloyl group contained in the acrylate oligomer has an ethylenically unsaturated bond and is cured by radical polymerization.
  • the acrylate oligomer according to the present invention has an acryloyl group as a functional group.
  • all functional groups may be acryloyl groups, or some may be different functional groups.
  • the different functional group is not particularly limited, but is preferably a methacryloyl group from the viewpoint of facilitating the progress of polymerization and improving the fastness of recorded matter.
  • the number of functional groups in one molecule is preferably within the range of 6-18. When it is within the above range, polymerization proceeds easily and the surface hardness of the cured film can be increased.
  • the acrylate oligomer according to the present invention may contain only one type, or may contain two or more types.
  • the content of the acrylate oligomer is preferably within the range of 1 to 40% by mass, more preferably within the range of 15 to 30% by mass, relative to the total mass of the ink. Within the above range, the hardness of the surface of the cured film and the adhesion to the substrate can be increased.
  • the acrylate oligomer must have a polyester structure, a urethane structure, or a chlorinated polyolefin structure in order to maintain good adhesion, and examples include urethane acrylate oligomers and polyester acrylate oligomers. In addition, a hyperbranched acrylate oligomer having a characteristic structure is also included.
  • the acrylate oligomer according to the present invention is preferably a urethane acrylate oligomer. Since the urethane acrylate oligomer has a relatively high viscosity, polymerization proceeds easily and a crosslinked structure is easily formed by hydrogen bonding between urethane bonds. In addition, depending on the type of urethane acrylate oligomer, the fastness of the recorded matter is improved.
  • the urethane acrylate oligomer according to the present invention has a urethane bond and an acryloyl group generated by an addition reaction between an isocyanate group and a hydroxy group.
  • urethane acrylate may contain only 1 type, and may contain 2 or more types.
  • a urethane acrylate oligomer can be obtained, for example, by reacting an isocyanate with an acrylic acid derivative having a hydroxy group.
  • Isocyanates used as raw materials for urethane acrylate oligomers include isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, and diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI).
  • Isocyanates used as raw materials for urethane acrylate oligomers include those obtained by reacting polyols such as ethylene glycol, glycerin, sorbitol, trimethylolpropane, propylene glycol, carbonate diols, polyether diols, polyester diols, and polycaprolactone diols with excess isocyanate.
  • polyols such as ethylene glycol, glycerin, sorbitol, trimethylolpropane, propylene glycol, carbonate diols, polyether diols, polyester diols, and polycaprolactone diols
  • a chain-extended isocyanate compound may be used.
  • acrylic acid derivatives having a hydroxy group that serve as raw materials for urethane acrylate oligomers include hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, and 2-hydroxybutyl acrylate, Dihydric alcohol monoacrylates such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, polyethylene glycol, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, etc. trihydric alcohol monoacrylate or diacrylate, epoxy acrylate such as bisphenol A type epoxy acrylate, and the like.
  • hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, and 2-hydroxybutyl acrylate
  • Dihydric alcohol monoacrylates such as
  • the urethane acrylate oligomer preferably does not have a carboxy group. By using the urethane acrylate oligomer having no carboxy group, the insulation of the recorded matter is improved.
  • the number of functional groups of the acryloyl group contained in one molecule of the urethane acrylate oligomer is not particularly limited, but is preferably within the range of 3 to 20, more preferably within the range of 6 to 15. It is more preferable to be within the range of ⁇ 12.
  • the weight average molecular weight of the urethane acrylate oligomer is preferably within the range of 1000-10000. Within the above range, the ink of the present invention can have sufficient ejection stability.
  • the urethane acrylate oligomer may contain a diluent.
  • the type of diluent is not particularly limited, and examples thereof include acrylate monomers and solvents. From the viewpoint of reducing volatile organic compounds (VOC), acrylate monomers are preferred.
  • Examples of commercially available urethane acrylate oligomers include M-1100, M-1200, M-1210, M-1600 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), EBECRYL 230, EBECRYL 270, EBECRYL 4858, EBECRYL 8402, EBECRYL 8804, EBECRYL 8803, EBECRYL 8807, EBECRYL 9260, EBECRYL 1290, EBECRYL 5129, EBECRYL 48 42, EBECRYL 210, EBECRYL 4827, EBECRYL 6700, EBECRYL 220, EBECRYL 2220 (manufactured by Daicel Allnex, "EBECRYL” is a registered trademark of the same company), Artresin UN-9000H, Artresin UN-9000A, Artresin RESIN UN-7100, ART RESIN UN-1255, ART RESIN
  • the content of the urethane acrylate oligomer is preferably within the range of 1 to 40% by mass, more preferably within the range of 15 to 30% by mass, relative to the total mass of the ink.
  • polyester acrylate oligomer The acrylate oligomer according to the present invention is preferably a polyester acrylate oligomer. Since the polyester acrylate oligomer has a relatively high viscosity, polymerization proceeds easily, and flexibility and adhesiveness peculiar to the glycol structure can be imparted.
  • polyester acrylates examples include CN146, CN820, CN147 (manufactured by Sartomer), Ebecryl770, IRR467, 81, 84, 83, 80, 675, 800, 810, 812, 1657, 1810, IRR302, 450 , 670, 830, 870, 1830, 1870, 2870, IRR267, 813, IRR483, 811 (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.), M-6100, M-6200, M-6250, M-6500, M- 7100, M-8030, M-8060, M-8100, M-8530, M-8560, M-9050 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), P63158, 63161, 6320, 6340N, 6349, 6351, 6353, 6353- 1, 63608 (manufactured by Eternal Science Co., Ltd.), PS3010, PS460,
  • the acrylic oligomer according to the present invention is preferably a hyperbranched acrylate oligomer. Having a hyperbranched (hyperbranched) structure facilitates polymerization, facilitates formation of a crosslinked structure, and improves the fastness of recorded matter.
  • the term "hyperbranched structure” refers to a dendritic compound having many branch points in one molecule, for example, an AB2 type molecule having a total of 3 or more of two types of substituents in one molecule. It is synthesized from self-condensation, or synthesized from the A2+B3 method, which is a condensation reaction between two molecules (A2 type, B3 type).
  • the hyperbranched structure in the present invention includes dendrimer structures (dendritic structures), star structures and graft structures.
  • hyperbranched acrylate oligomers examples include V#1000 (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), CN2302, CN2303, CN2304 (manufactured by Sartomer), SP1106 (manufactured by Miwon), 6361- 100, 6363 (all of which are manufactured by Eternal Science Industry Co., Ltd.). These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • polymer refers to a compound having a number of monomer bonds (degree of polymerization) of 11 or more and a weight average molecular weight of 10,000 or more.
  • the polymer according to the invention is preferably, for example, a polymer of the above-described monomers or oligomers.
  • examples of commercially available polymers include SC9060, SC9211 (manufactured by MIWON), SMP-220, SMP-250, SMP-360 and SMP-550 (manufactured by Kyoei). These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the ink of the present invention preferably contains any one of the monomers, oligomers, and polymers having a functionality of 6 or more, among the monomers, oligomers, and polymers described above.
  • Examples of the preferably used hexafunctional or higher monomer, oligomer or polymer include dipentaerythritol hexa(meth)acrylate as the monomer, and CN8000, CN8011, CN8885, CN9013, SP1106 (manufactured by MIWON) and 6103 as the oligomer.
  • the ink of the present invention when the polymerizable compound contains three or more monomers, oligomers, or polymers having different numbers of functional groups, the reactivity is different, the degree of curing shrinkage is dispersed, and the adhesion to the recording medium is improved. It is preferable in that it works in favor of sex.
  • the polymerizable compound contains a polyfunctional monomer, oligomer, or polymer having three or more different functional groups, the degree of cross-linking of the coating film during photocuring increases, and shrinkage and relaxation due to heat is suppressed. Therefore, it is preferable in that the hardness can be improved.
  • the total content of the polymerizable compound of the hexafunctional or higher monomer, oligomer, or polymer in the curable ink composition is preferably in the range of 1 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass. is particularly preferred.
  • the ink of the present invention contains a coloring material.
  • the coloring material may be a pigment or a dye, but is preferably a pigment from the viewpoint of good dispersibility in ink constituents and excellent weather resistance.
  • the pigment is not particularly limited, and examples thereof include organic pigments or inorganic pigments having the following numbers listed in the Color Index.
  • the ink of the present invention may contain only one type of coloring material, or may contain two or more types of coloring materials, and may be mixed into a desired color.
  • the content of the coloring material is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, more preferably in the range of 0.1 to 5% by mass, relative to the total mass of the ink.
  • the coloring material is preferably at least one of a yellow coloring material and a black coloring material.
  • pigment ⁇ Red or magenta pigment
  • red or magenta pigments are Pigment Red 3, 5, 19, 22, 31, 38, 43, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 48:5, 49:1, 53 : 1, 57:1, 57:2, 58:4, 63:1, 81, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 88, 104, 108, 112, 122, 123, 144 , 146, 149, 166, 168, 169, 170, 177, 178, 179, 184, 185, 208, 216, 226, 257, Pigment Violet 3, 19, 23, 29, 30, 37, 50, 88, Pigment Pigments selected from Orange 13, 16, 20 and 36, mixtures thereof, and the like.
  • ⁇ Blue or Cyan Pigment ⁇ examples of blue or cyan pigments are Pigment Blue 1, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 17:1, 22, 27, 28, 29, 36 , 60 or a mixture thereof.
  • Green Pigment examples include pigments selected from Pigment Green 7, 26, 36, 50 or mixtures thereof.
  • yellow pigments examples include Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 34, 35, 37, 55, 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 108, 109, 110, 137 , 138, 139, 153, 154, 155, 157, 166, 167, 168, 180, 185, 193 or a mixture thereof.
  • Black Pigment examples include pigments selected from Pigment Black 7, 28 and 26, mixtures thereof, and the like.
  • Examples of commercially available pigments include Black Pigment (manufactured by Mikuni), Chromo Fine Yellow 2080, 5900, 5930, AF-1300, 2700L, Chromo Fine Orange 3700L, 6730, Chromo Fine Scarlet 6750, Chromo Fine Magenta 6880, 6886.
  • the pigment can be dispersed by using, for example, a ball mill, sand mill, attritor, roll mill, agitator, Henschel mixer, colloid mill, ultrasonic homogenizer, pearl mill, wet jet mill, and paint shaker.
  • Dispersion of the pigment is such that the volume average particle size of the pigment particles is preferably in the range of 0.08 to 0.5 ⁇ m, the maximum particle size is preferably in the range of 0.3 to 10 ⁇ m, more preferably 0.3 to 3 ⁇ m. is preferably within the range of Dispersion of the pigment is adjusted by selection of the pigment, dispersant and dispersion medium, dispersion conditions, filtration conditions, and the like.
  • the ink of the present invention may further contain a dispersant in order to enhance dispersibility of the pigment.
  • dispersants include carboxylic acid esters having hydroxy groups, salts of long-chain polyaminoamides and high-molecular-weight acid esters, salts of high-molecular-weight polycarboxylic acids, salts of long-chain polyaminoamides and polar acid esters, high-molecular-weight unsaturated acid ester, polymer copolymer, modified polyurethane, modified polyacrylate, polyether ester type anionic active agent, naphthalenesulfonic acid formalin condensate salt, aromatic sulfonic acid formalin condensate salt, polyoxyethylene alkyl phosphate, polyoxyethylene nonylphenyl ether, stearylamine acetate, and the like.
  • examples of commercially available dispersants include Solsperse (registered trademark) series manufactured by Avecia, PB series manufactured by Ajinomoto
  • the ink of the present invention may further contain a dispersing aid, if desired.
  • a dispersing aid may be selected according to the pigment.
  • the total content of the dispersant and dispersing aid is preferably in the range of 1 to 50% by weight with respect to the total weight of the pigment.
  • the ink of the present invention may further contain a dispersing medium for dispersing the pigment, if desired.
  • the ink of the present invention may contain a solvent as a dispersion medium, but in order to suppress the solvent from remaining in the formed image, the aforementioned monomers (especially monomers with low viscosity) may be used as the dispersion medium. preferable.
  • the ink of the present invention preferably further contains a gelling agent.
  • a gelling agent By containing the gelling agent, the ink on the recording medium can be temporarily fixed (pinned) in a gel state, and the wetting and spreading of the ink can be suppressed. And the fastness of the recorded matter is improved.
  • the gelling agent preferably crystallizes at a temperature below the gelling temperature of the ink.
  • the term “gelling temperature” refers to the temperature at which the gelling agent undergoes a phase transition from sol to gel and the viscosity of the composition suddenly changes when the composition that has been solified or liquefied by heating is cooled. Specifically, the solified or liquefied composition is cooled while measuring the viscosity with a viscoelasticity measuring device (e.g., MCR300, manufactured by Anton Paar), and the temperature at which the viscosity suddenly increases is It can be the gelling temperature of the composition.
  • a viscoelasticity measuring device e.g., MCR300, manufactured by Anton Paar
  • a polymerizable compound (a compound involved in polymerization such as a monomer, oligomer, polymer, etc. ) is included, a so-called card house structure is formed.
  • a so-called card house structure it is preferable that the polymerizable compound dissolved in the ink and the gelling agent are compatible with each other.
  • gelling agents suitable for forming card house structures include aliphatic ketones, aliphatic esters, petroleum-based waxes, vegetable-based waxes, animal-based waxes, mineral-based waxes, hydrogenated castor oil, modified waxes, higher fatty acids, Higher alcohols, hydroxystearic acid, fatty acid amides including N-substituted fatty acid amides and special fatty acid amides, higher amines, esters of sucrose fatty acids, synthetic waxes, dibenzylidene sorbitol, dimer acid and dimer diols.
  • aliphatic ketones, aliphatic esters, higher fatty acids, and higher alcohols having a hydrocarbon group of 9 to 25 carbon atoms are preferred from the viewpoint of improving pinning properties.
  • Only one type of gelling agent may be contained, or two or more types may be contained.
  • aliphatic ketones examples include dilignoceryl ketone, dibehenyl ketone, distearyl ketone, dieicosil ketone, dipalmityl ketone, dilauryl ketone, dimyristyl ketone, myristyl palmityl ketone and palmityl stearyl ketone. mentioned.
  • fatty esters examples include fatty acid esters of monoalcohols such as behenyl behenate, icosyl icosanoate and oleyl palmitate; glycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, propylene glycol fatty acid esters, ethylene glycol fatty acid esters and polyoxyethylene fatty acid esters.
  • fatty acid esters of polyhydric alcohols such as
  • Examples of commercially available products of the above-mentioned aliphatic esters include the EMALEX (registered trademark) series manufactured by Nippon Emulsion Co., Ltd., and the Rikemal (registered trademark) series and Poem (registered trademark) series manufactured by Riken Vitamin.
  • higher fatty acids examples include behenic acid, arachidic acid, stearic acid, palmitic acid, myristic acid, lauric acid, oleic acid, and erucic acid.
  • higher alcohol examples include stearyl alcohol and behenyl alcohol.
  • the gelling agent is particularly preferably an aliphatic ketone represented by general formula (G1) below or an aliphatic ester represented by general formula (G2) below.
  • R 1 —CO—R 2 (In the general formula (G1), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group containing a linear portion having 12 to 26 carbon atoms and which may contain a branch. R 1 and R 2 may be the same or different.)
  • R 3 —COO—R 4 (In the general formula (G2), R 3 and R 4 each independently represent an alkyl group containing a linear portion having 12 to 26 carbon atoms and which may contain branches. R 3 and R 4 may be the same or different.)
  • the linear or branched hydrocarbon group has 12 or more carbon atoms, so that the aliphatic ketone represented by the general formula (G1) or the general formula (G2 ) is more crystalline and more space is created in the card house structure. Therefore, the polymerizable compound is likely to be sufficiently included in the space, and the pinning property of the ink is improved.
  • the aliphatic ketone represented by the general formula (G1) or the aliphatic ester represented by the general formula (G2) The melting point of the ink does not rise excessively, that is, the melting point can be set to a temperature that is easy to handle, and there is no need to excessively heat the ink when ejecting the ink.
  • Examples of aliphatic ketones represented by the general formula (G1) include dilignoceryl ketones (carbon atoms: 23, 24), dibehenyl ketones (carbon atoms: 21, 22), distearyl ketones (carbon atoms: 17 , 18), dieicosilketone (carbon number: 19, 20), dipalmityl ketone (carbon number: 15, 16), dimyristyl ketone (carbon number: 13, 14), dilauryl ketone (carbon number: 11 , 12), lauryl myristyl ketone (carbon number: 11, 14), lauryl palmityl ketone (carbon number: 11, 16), myristyl palmityl ketone (carbon number: 13, 16), myristyl stearyl ketone (carbon number: 13 , 18), myristyl behenyl ketone (carbon number: 13, 22), palmityl stearyl ketone (carbon number: 15, 18), palmityl behenyl ketone (carbon number: 15, 22) and
  • Examples of commercially available aliphatic ketones represented by the general formula (G1) include 18-Pentatriacontanon and Hentriacontan-16-on manufactured by Alfa Aeser, and Kao Wax T-1 manufactured by Kao Corporation.
  • Examples of the aliphatic ester represented by the general formula (G2) include behenyl behenate (carbon number: 21, 22), icosyl icosanoate (carbon number: 19, 20), stearyl stearate (carbon number: 17, 18), palmityl stearate (carbon number: 16, 17), lauryl stearate (carbon number: 12, 17), cetyl palmitate (carbon number: 6, 15), stearyl palmitate (carbon number: 15, 18) , myristyl myristate (carbon number: 13, 14), cetyl myristate (carbon number: 13, 16), octyldodecyl myristate (carbon number: 13, 20), stearyl oleate (carbon number: 17, 18), stearyl erucate (carbon number: 18, 21), stearyl linoleate (carbon number: 17, 18), behenyl oleate (carbon number: 18, 22) and arachidyl linoleate (carbon number: 17, 20)
  • Examples of commercially available aliphatic esters represented by the general formula (G2) include Unistar (registered trademark) M-2222SL and Spermaceti manufactured by NOF Corporation, and Excepar (registered trademark) SS and Excepar (registered trademark) manufactured by Kao Corporation. Trademark) MY-M, EMALEX (registered trademark) CC-18 and EMALEX (registered trademark) CC-10 manufactured by Nippon Emulsion Co., Ltd., and Amleps (registered trademark) PC manufactured by KOKYU ALCOHOL KOGYO CO., LTD.
  • the content of the gelling agent is preferably in the range of 1 to 10% by weight with respect to the total weight of the ink.
  • the ink of the present invention preferably further contains a polymerization inhibitor.
  • a polymerization inhibitor By containing a polymerization inhibitor, adhesion between a plurality of curable compounds can be reduced.
  • the term “polymerization inhibitor” includes all compounds that are added to inhibit polymerization reaction during the preparation of ink containing a polymerizable compound or during storage after preparation.
  • polymerization inhibitors include N-oxyl polymerization inhibitors, phenol polymerization inhibitors containing an It is more preferable to contain any one of the polymerization inhibitors having two or more aromatic rings from the viewpoint of effect expression.
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably within the range of 0.05 to 0.5% by mass with respect to the total mass of the ink.
  • N-oxyl polymerization inhibitor examples include 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl (TEMPO), 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl- piperidine-N-oxyl, 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-N-oxyl, 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-N-oxyl, 4- acetoxy-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-N-oxyl, Irgastab (registered trademark) UV10 (manufactured by BASF) and the like.
  • TEMPO 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl
  • 2-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-N-oxyl 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-N-oxyl
  • phenolic polymerization inhibitors examples include 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4-di-tert-butylphenol, 2-tert-butyl 4,6-dimethylphenol, 2,6-di-tert- Butyl-4-methylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol (butylated hydroxytoluene: BHT), 4-methoxyphenol, 2-methoxy- 4-methylphenol and the like.
  • BHT butylated hydroxytoluene
  • quinone polymerization inhibitor examples include hydroquinone, methoxyhydroquinone, benzoquinone, 1,4-naphthoquinone, p-tert-butylcatechol and the like.
  • amine polymerization inhibitors examples include alkylated diphenylamine, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine and phenothiazine.
  • Other examples include copper dithiocarbamate-based polymerization inhibitors such as copper dimethyldithiocarbamate, copper diethyldithiocarbamate, and copper dibutyldithiocarbamate.
  • N-oxyl-based and quinone-based polymerization inhibitors are preferable, and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl (TEMPO), 2,6-di- Preferred are t-butyl-p-cresol (butylated hydroxytoluene: BHT), 2,4-di-tert-butylphenol, and naphthoquinone as a polymerization inhibitor having two or more aromatic rings.
  • TEMPO 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl
  • BHT butylated hydroxytoluene
  • BHT butylated hydroxytoluene
  • naphthoquinone naphthoquinone
  • a curing accelerator may be included as necessary. Any curing accelerator can be used without particular limitation as long as it accelerates the thermosetting of the resin component to the extent that sufficient ejection stability can be obtained.
  • curing accelerators include cyclic ether group-containing thermosetting compounds, isocyanate group-containing thermosetting compounds, compounds containing maleimide groups, imidazoles, dicyandiamide derivatives, dihydrazide dicarboxylic acids, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenyl borate, 2-ethyl-4-methylimidazole-tetraphenylborate, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7-tetraphenylborate and the like.
  • the ink of the invention may further contain a surfactant, if desired.
  • surfactants include anionic surfactants such as dialkylsulfosuccinates, alkylnaphthalenesulfonates and fatty acid salts, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, acetylene glycols and polyoxy
  • nonionic surfactants such as ethylene/polyoxypropylene block copolymers
  • cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts
  • silicone-based and fluorine-based surfactants silicone-based and fluorine-based surfactants.
  • the ink of the present invention may further contain a coupling agent, a solvent, etc., if necessary.
  • the ink of the present invention may further contain various coupling agents as necessary. Adhesion to the printed wiring board can be improved by containing the coupling agent. Examples of various coupling agents include silane-based, titanium-based, and aluminum-based coupling agents.
  • the ink of the present invention is preferably solventless from the viewpoint of rapid curing and ejection stability, but may be added to adjust the ink viscosity.
  • the ink of the present invention can be prepared by mixing the aforementioned polymerizable compound and any other ingredients under heating. Moreover, it is preferable to filter the obtained mixed liquid with a predetermined filter.
  • a coloring material for example, a pigment
  • the pigment dispersion may further contain a dispersant.
  • the pigment dispersion can be prepared by dispersing a pigment in a polymerizable compound.
  • Pigments can be dispersed using, for example, a ball mill, sand mill, attritor, roll mill, agitator, Henschel mixer, colloid mill, ultrasonic homogenizer, pearl mill, wet jet mill, paint shaker, or the like. At this time, a dispersant may be added.
  • the cured film of the invention (also referred to as “cured ink film”) is obtained by curing the curable ink composition of the invention on a recording medium. That is, the cured film of the present invention is preferably formed by a recording method which will be described later. Further, the cured film of the present invention is an infrared absorption measured using total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) for the curable ink composition containing a polymerizable compound and the cured film.
  • FT-IR total reflection Fourier transform infrared spectroscopy
  • the reaction rate of the functional group of the polymerizable compound calculated based on the spectrum is in the range of 40 to 90%, and the content of the unreacted polymerizable compound relaxes residual stress and strain.
  • post-curing is preferable in that a cured film having high hardness, high adhesion, and excellent heat resistance can be obtained.
  • the ink composition of the present invention and a cured film obtained by applying the ink composition to a recording medium (polypropylene or the like) and curing are:
  • An infrared absorption spectrum is measured using total reflection FT-IR, and it can be measured from the amount of change in the area of the peak derived from the polymerizable functional group.
  • the cured film after the second curing step the cured film is peeled from the recording medium, and the infrared absorption spectrum is measured from the interface side of the obtained cured film using a total reflection type FT-IR. .
  • the infrared absorption spectrum of the ink composition before curing is measured as a solution using total reflection FT-IR.
  • the polymerizable functional group is a (meth)acryloyl group
  • the reaction rate can be calculated by the following formula.
  • Reaction rate [%] (P1-P2) / P1
  • the infrared absorption peak derived from the C ⁇ C double bond is usually observed in the range of 1350 to 1450 cm ⁇ 1 , for example around 1400 cm ⁇ 1 .
  • the reaction rate of all functional groups as a whole is calculated in the same manner as above in consideration of the change in each peak. .
  • the thickness of the cured film of the present invention is preferably in the range of 20 to 100 ⁇ m, since the shrinkage stress due to curing shrinkage is weakened and the adhesiveness to the recording medium is improved.
  • the curable ink composition of the present invention is preferably used as an inkjet ink for forming a solder resist pattern for printed circuit boards.
  • a solder-resist pattern solder-resist film
  • the solder resist film is formed by ejecting the curable ink composition of the present invention from the nozzle of the inkjet head, allowing it to land on a printed circuit board having a circuit formed thereon, and performing the first curing in the recording method described later on the deposited coating film. It is preferably formed by performing a step and a second curing step.
  • the recording method of the present invention includes steps of using the curable ink composition of the present invention described above and ejecting the curable ink composition onto a recording medium to form a coating film; wherein the curable ink composition according to any one of items 1 to 10 is used as the curable ink composition.
  • the transmittance of the coating film to the irradiation wavelength of the active energy ray is in the range of 1 to 25%
  • the first curing step the active energy reaching the interface between the recording medium and the coating film
  • the coating film is cured under conditions in which the cumulative dose of energy rays is in the range of 1 to 200 mJ/cm 2 , and a second curing step is further provided after the first curing step.
  • the ink of the present invention is discharged onto a recording medium to form a coating film.
  • a means for forming a coating film for example, conventionally known various coating methods and printing methods can be used. For example, coater coating, offset printing, screen printing, gravure printing, flexographic printing, ink jet method and the like can be used, and the ink jet method is particularly preferred in the present invention.
  • ink is ejected from an inkjet head and landed on a recording medium.
  • the inkjet method is particularly suitable for forming a solder resist pattern and printing characters, since it is easy to apply ink only to a necessary portion.
  • the recording medium is not particularly limited, but is preferably a printed circuit board.
  • On-demand type inkjet heads include electro-mechanical conversion types such as single-cavity type, double-cavity type, bender type, piston type, shear mode type and shared wall type, thermal ink jet type and bubble jet (registered trademark). (Bubble jet is a registered trademark of Canon Inc.) type or the like may be used.
  • Ejection stability can be obtained by ejecting heated ink droplets from the inkjet head.
  • the temperature of the ink when filled in the inkjet head is preferably in the range of 40 to 100° C., and more preferably in the range of 40 to 90° C. from the viewpoint of further enhancing ejection stability.
  • the viscosity of the ink is preferably in the range of 7 to 15 mPa ⁇ s, more preferably in the range of 8 to 13 mPa ⁇ s at the discharge temperature.
  • the temperature of the ink when filled in the inkjet head is in the range of (gelling temperature + 10) to (gelling temperature + 30) ° C. preferably within
  • the temperature of the ink in the inkjet head is (gelling temperature + 10)°C or higher, the ink does not gel in the inkjet head or on the nozzle surface, and sufficient ejection stability can be obtained.
  • the temperature of the ink is (gelling temperature+30)° C. or less, each component contained in the ink is prevented from deteriorating due to the temperature.
  • the method of heating the ink is not particularly limited.
  • at least one of an ink tank constituting the head carriage, an ink supply system such as a supply pipe and an ink tank in the front chamber immediately before the head, a pipe with a filter, a piezo head, etc. is heated by a panel heater, a ribbon heater, or thermal water. be able to.
  • the amount of ink droplets to be ejected is preferably within the range of 2 to 20 pL.
  • the printed circuit board which is the recording medium, is not particularly limited. ⁇ All grades (FR-4, etc.) of copper-clad laminates for high-frequency circuits using PPO, cyanate ester, etc., as well as other polyimide films, PET films, glass substrates, and ceramics A substrate, a wafer plate, a stainless steel plate, or the like is preferable.
  • a first curing step is performed after the step of forming the coating film.
  • the coating film is cured by irradiation with active energy rays to form a cured film.
  • the transmittance of the coating film for the irradiation wavelength of the active energy ray is within the range of 1 to 25%
  • the cumulative dose of the active energy ray reaching the interface between the recording medium and the coating film is The coating film is cured under conditions within the range of 1 to 200 mJ/cm 2 .
  • the reaction rate of the functional group of the polymerizable compound on the interface side in the cured film after the first curing step described later can be within the range of 40 to 80%.
  • the transmittance of the coating film is in the range of 1 to 25%, preferably in the range of 1 to 15%.
  • the components of the curable ink composition for example, the content of the coloring material, the polymerization initiator, or the polymerizable compound
  • the curing conditions of the coating film integrated active energy ray dose, etc.
  • the cumulative dose of active energy rays reaching the interface between the recording medium and the coating film can be calculated by multiplying the incident cumulative dose by the transmittance.
  • Integrated dose at the interface Integrated incident dose ⁇ Transmittance
  • the integrated incident dose is measured using an ultraviolet illuminance/photometer “PP(II)2000” (manufactured by Tokyo Photon Co., Ltd.).
  • the integrated dose at the interface is in the range of 1 to 200 mJ/cm 2 and more preferably in the range of 20 to 150 mJ/cm 2 .
  • it can be controlled by adjusting the integrated incident dose or the transmittance, and the integrated incident dose can be controlled by irradiation time or the like.
  • the cumulative dose is also referred to as the cumulative light amount when the active energy rays are ultraviolet rays.
  • the first curing step even if it is cured immediately after the step of forming the coating film (that is, after the step of landing the ink), after the step of forming the coating film (the step of landing the ink) is completed, It may be cured.
  • the terms "batch irradiation”, “batch heating” and “batch curing” mean that after a plurality of ink droplets are ejected in a certain/predetermined range and landed on a recording medium, It means curing by simultaneously irradiating or heating a plurality of ink droplets that have landed on the surface of the ink. That is, instead of curing each droplet of ink that has landed on the recording medium, the ink is cured for each certain and predetermined range (for example, all the ink necessary to form a predetermined image (pattern) is deposited). Collectively, it means performing ink landing, irradiation with active energy rays, or heating and curing.
  • the ink of the present invention has a relatively high viscosity at room temperature (25° C.) and does not spread easily after it lands on the recording medium. After the ink is ejected in a predetermined range and landed on the recording medium, it can be cured all at once. By collectively curing, ejection defects due to leaked light can be reduced.
  • the active energy rays include electron beams, ultraviolet rays, ⁇ rays, ⁇ rays, and X rays, and ultraviolet rays are preferred.
  • Irradiation of ultraviolet rays can be performed under the condition of a wavelength of 395 nm using, for example, a water-cooled LED manufactured by Phoseon Technology.
  • an LED as a light source, it is possible to suppress poor curing of the ink due to melting of the ink by the radiant heat of the light source.
  • Irradiation with the active energy ray is preferably performed within 0.001 to 300 seconds after the ink has landed, and in order to form a high-definition solder resist film, it is performed within 0.001 to 60 seconds. more preferred. Also, the incident integrated dose is preferably within the range of 100 to 3000 mJ/cm 2 .
  • the ink From the viewpoint of suppressing polymerization inhibition due to oxygen, it is preferable to cure the ink by irradiating the deposited ink with active energy rays in an atmosphere with an oxygen concentration in the range of 0.1 to 10.0% by volume.
  • the oxygen concentration is more preferably in the range of 0.5 to 8.0% by volume, and more preferably in the range of 0.5 to 6.0% by volume. .
  • the reaction rate of the functional group of the polymerizable compound on the interface side in the cured film after the first curing step is in the range of 40 to 80%, so that the interface side in the cured film is in a soft state. It is preferable in that it can be done.
  • the reaction rate can be measured and calculated in the same manner as the reaction rate of the cured film. That is, the ink composition of the present invention and the cured film after the first curing step of the coating film obtained by applying the ink composition to a recording medium (polypropylene or the like) were measured using total reflection FT-IR. It can be determined from the amount of change in the area of the peak derived from the polymerizable functional group by measuring the absorption spectrum.
  • the cured film after the first curing step the cured film is peeled from the recording medium, and the infrared absorption spectrum is measured from the interface side of the obtained cured film using a total reflection type FT-IR. .
  • the infrared absorption spectrum of the ink composition before curing is measured as a solution using total reflection FT-IR.
  • the polymerizable functional group is a (meth)acryloyl group
  • the intensity of peaks originating from double bonds is reduced.
  • the infrared absorption peak derived from the C ⁇ C double bond is usually observed in the range of 1350 to 1450 cm ⁇ 1 , for example around 1400 cm ⁇ 1 .
  • the thickness of the cured film after the first curing step is preferably in the range of 20-60 ⁇ m.
  • a second curing step is performed.
  • the second curing step is a step of further curing the cured film after the first curing step with light or heat, and is preferably a heat curing step. Further, in the second curing step, only heat curing may be performed, or heat curing and photo-curing may be used in combination. is mentioned. Among these, the case where the second curing step is only heat curing and the case where photo curing is further performed after heat curing are preferable.
  • the heating method is preferably, for example, to put in an oven set within the range of 110 to 180° C. for 10 to 90 minutes.
  • the heating method is preferably, for example, an oven set at 130 to 150° C. for 30 to 60 minutes.
  • the photocuring method irradiation with ultraviolet rays is preferable as in the first curing step, and the cumulative dose of active energy rays (ultraviolet rays) reaching the interface between the recording medium and the coating film is 1 to 100 mJ/cm 2 . It is preferable to cure the coating film under conditions within the range of Further, the incident integrated dose of ultraviolet rays is preferably within the range of 100 to 2500 mJ/cm 2 .
  • the reaction rate of the functional group of the polymerizable compound on the interface side in the cured film after the second curing step is in the range of 40 to 90%, so that curing can be performed while relieving residual stress and strain. point is preferable.
  • the reaction rate of the ink of the present invention was measured using total reflection FT-IR for a cured film after the first curing step and before the second curing step, and for the cured film after the second curing step. It can be determined from the amount of change in the area of the peak derived from the polymerizable functional group by measuring the absorption spectrum.
  • the method for calculating the reaction rate is the same method as for the reaction rate of the cured film after the first curing step.
  • the thickness of the cured film after the second curing step is in the range of 20 to 100 ⁇ m, since the shrinkage stress due to curing shrinkage is weakened and the adhesiveness to the recording medium is improved.
  • a recording apparatus (also referred to as a "recording system”) of the present invention uses the curable ink composition of the present invention and ejects the curable ink composition onto a recording medium to form a coating film. and a first curing unit that cures the coating film by irradiation with an active energy ray, wherein the coating film has a transmittance of 1 to 25% for the irradiation wavelength of the active energy ray. and in the first curing section, the coating is applied under the condition that the cumulative dose of the active energy ray reaching the interface between the recording medium and the coating film is within the range of 1 to 200 mJ/cm 2 . It cures the film and further has a second curing section after the first curing section.
  • the recording apparatus of the present invention is preferably an inkjet recording apparatus using an inkjet method, and the coating film forming section preferably has an inkjet head that ejects the curable ink composition of the present invention.
  • the first curing section cures the coating film by irradiation with active energy rays (preferably ultraviolet rays). Since the curing conditions are the same as those of the first curing step, descriptions thereof will be omitted.
  • the second curing section further cures the cured film by light or heat after curing by the first curing section, and cures by heat.
  • the second curing part may be only heat curing, or may be heat curing and photo curing in combination.
  • the second curing section is only thermally cured, and further photocured after thermally cured.
  • the curing conditions for photo-curing and heat-curing are the same as those in the second curing step described above, so description thereof will be omitted.
  • the recording method of the inkjet recording apparatus is preferably a scanning method.
  • Types of inkjet recording devices include single-pass printers and serial printers.
  • a single-pass printer is equipped with a line head having a length (recording medium width) corresponding to the width of the recording medium, and the head is (almost) fixed without moving for one pass (single pass). Printing is performed in
  • a serial printer printing is normally performed in two or more passes (multi-pass) while the head reciprocates (shuttles) in a direction perpendicular to the transport direction of the recording medium.
  • Single-pass printers require a line head by arranging multiple inkjet heads, which requires a relatively large number of inkjet heads.
  • Serial printers consist of only a small number of recording heads. can be done.
  • either type of printer can be used, preferably a serial printer.
  • Example 1 ⁇ Preparation of Yellow Pigment Dispersion Liquid Y> Put the following dispersant 1 and dispersant 2, and the dispersion medium in a stainless steel beaker, heat and dissolve with stirring for 1 hour while heating on a hot plate at 65 ° C., cool to room temperature, add the following pigment, It was placed in a glass bottle together with 200 g of 0.5 mm zirconia beads and sealed. The zirconia beads were removed after dispersion treatment was carried out with a paint shaker until a desired particle size was obtained.
  • Dispersant 1 PX4701 (manufactured by BASF) 6.0 parts by mass Dispersant 2: Solsperse 22000 (manufactured by Lubrizol Japan) 0.3 parts by mass dispersion medium: dipropylene glycol diacrylate (containing 0.2% UV-10) 61.5 parts by mass Pigment: PY185 (manufactured by BASF, Paliotol Yellow D1155) 10.2 parts by mass
  • Polymerization initiator A (acylphosphine compound): Omnirad® 907, IGM Resins B.I. V.
  • Polymerization initiator B (aminoacetophenone-based compound) manufactured by: Omnirad® 819, IGM Resins B.I. V.
  • Company Polymerization initiator C (thioxanthone compound): Speedcure® ITX, manufactured by Lambson
  • Gelling agent A distearyl ketone (molecular weight 507)
  • Gelling agent B behenyl behenate (molecular weight 199)
  • ⁇ Ink preparation> The acrylate oligomer, monomer, polymerization initiator, polymerization inhibitor, coloring material, and gelling agent were mixed in the types and amounts shown in Table I, and filtered through a Teflon (registered trademark) 3 ⁇ m membrane filter manufactured by ADVATEC. was performed to prepare inks 1-1 to 1-32.
  • Example 2 ⁇ Formation of cured ink film by inkjet method>
  • Each of the inks prepared above was loaded into an inkjet recording apparatus having an inkjet recording head equipped with piezo inkjet nozzles.
  • a cured ink film was formed on a 100 ⁇ m-thick copper-clad laminate for a printed wiring board (recording medium).
  • the ink supply system consists of an ink tank, an ink channel, a sub ink tank immediately before the ink jet recording head, a pipe with a metal filter, and a piezo head. The ink is heated to 80° C. from the ink tank to the head portion.
  • a heater was also incorporated in the piezo head to heat the ink in the recording head to 80.degree.
  • the piezo head has a nozzle diameter of 22 ⁇ m and a nozzle resolution of 360 dpi and is staggered to form a nozzle row of 720 dpi.
  • a voltage is applied so that the droplet volume becomes a dot of 6.0 pL, and a solid pattern of 20 mm ⁇ 50 mm is formed on the recording medium, and the thickness is shown in Tables IV to VII below. It was printed as follows.
  • the incident light intensity (incident dose) and the integrated light intensity at the interface (integrated dose) are shown in Tables IV to VII below.
  • the coating film was cured by irradiation so as to be as follows (first curing step). After the light irradiation, they were put in an oven set at 150° C. for 60 minutes and cured (second curing step) to obtain samples 2-1 to 2-36 and 3-1 to 3-24.
  • reaction rate after the first curing step In the above "formation of cured film by inkjet method", the reaction rate of the functional group of the polymerizable compound on the interface side in the cured film after the first curing step was calculated. Specifically, for each ink prepared above and a cured film after the first curing step of a coating film obtained by applying the ink on a recording medium, an infrared absorption spectrum was obtained using total reflection FT-IR. was measured, and the reaction rate was measured from the amount of change in the area of the peak derived from the polymerizable functional group. An infrared absorption spectrum was measured from the interface side using a total reflection type FT-IR.
  • the infrared absorption spectrum was measured using total reflection FT-IR as a solution.
  • reaction rate after the second curing step In the above "formation of cured film by ink jet method", the reaction rate of the functional group of the polymerizable compound on the interface side in the cured film after the second curing step was calculated. Specifically, for the cured film after the first curing step and after the second curing step, the cured film is peeled off from the recording medium, and a total reflection type FT-IR is used from the interface side of the obtained cured film.
  • the infrared absorption spectrum was measured using the polymerizable functional group, and the reaction rate was measured from the amount of change in the area of the peak derived from the polymerizable functional group (reference)
  • Adhesion residue rate is 100% 1: Percentage of residual adhesion is 90% or more and less than 100% 2: Percentage of residual adhesion is 70% or more and less than 90% 3: Percentage of residual adhesion is 50% or more and less than 70% 4: Percentage of residual adhesion is 25% or more and less than 50% 5: Less than 25% residual adhesion
  • ⁇ Pencil hardness> For each sample prepared, the surface pencil hardness was measured using Hi-Uni (registered trademark) manufactured by Mitsubishi Pencil according to the method described in "JIS K-5400". Specifically, the wood part of the pencil was scraped off, and the lead was made 5 to 6 mm long. A pencil having a circular cross section was used by smoothing the tip of the lead with abrasive paper. This pencil was held at an angle of 45 degrees to the sample surface, and the cured film was scratched at an angle of 45 degrees with a weight of 1 kg applied to the sample surface. The maximum hardness of the pencil, in which the cured film did not reach the recording medium, was evaluated. The case where the pencil hardness is 4H or more was defined as a practically acceptable range.
  • a cured ink film was formed in the same manner as in Example 2, except that the copper-clad laminate for printed wiring board of the recording medium was changed to an aluminum substrate, SUS304, polyimide film, PET film, and glass.
  • the cured film was cut in a grid according to the cross-cut method of "JIS K-5600", an adhesive tape was attached, and the peeled off state of the cured film was observed.
  • the residual adhesion rate was obtained in the same manner as the evaluation method for the above-mentioned "adhesion to the recording medium”, and the recording medium with a residual adhesion rate of 90% or more was regarded as a practically acceptable range, and this was judged as a general-purpose substrate.
  • substrate versatility was evaluated based on the following criteria.
  • a and B are defined as practically acceptable ranges.
  • solder heat resistance As a method for evaluating the heat resistance of the cured film, the following solder heat resistance was evaluated. The solid pattern printed sample was immersed in a solder bath at 260° C. for 10 seconds three times, and then the residual adhesion rate was calculated in the same manner as in the above-described "adhesion to the recording medium" to determine the peeling state of the cured film. Evaluation was made according to the following criteria. In the following criteria, A and B are defined as practically acceptable ranges. (standard) A: Percentage of residual adhesion is 90% or more and less than 100% B: Percentage of residual adhesion is 70% or more and less than 90% C: Percentage of residual adhesion is less than 70%
  • the sample recorded by the recording method of the present invention using the ink (curable ink composition) of the present invention had better adhesion to the recording medium than the comparative example. , pencil hardness, versatility and heat resistance of recording media.
  • the present invention is applied to a curable ink composition, a cured film, a recording method, a recording apparatus, and a printed wiring board which, when formed into a cured film, have high surface hardness and excellent adhesion to a recording medium. be able to.

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Abstract

本発明の硬化性インク組成物は、光重合開始剤、重合性化合物、及び色材を含有する硬化性インク組成物であって、前記硬化性インク組成物を塗布膜厚が20μmとなるように塗布した塗膜について、385~405nmの波長領域における吸光度を測定したとき、当該吸光度のいずれかが0.4~2.0の範囲内である。

Description

硬化性インク組成物、硬化膜、記録方法、記録装置及びプリント配線基板
 本発明は、硬化性インク組成物、硬化膜、記録方法、記録装置及びプリント配線基板に関し、特に、硬化膜とした際に表面の硬度が高く、かつ、被記録媒体との密着性に優れた硬化性インク組成物等に関する。
 プリント回路板におけるプリント配線板では、回路パターンを保護する目的で、インクを塗布し硬化させて絶縁膜(ソルダーレジスト膜)を形成する。絶縁膜の形成方法としては、例えば、インクジェット法が知られており、詳しくは、インクジェットインク(以下、単に「インク」ともいう。)を塗布し、光により硬化する、もしくは光による硬化を行った後に熱による硬化を行うことで絶縁膜を形成する。
 紫外線硬化型インクとしては、例えば特許文献1ではラジカル重合反応型の紫外線硬化型インクが提案されているが、当該インクの塗膜を硬化し、膜厚を10umとしたときの、波長395nmにおける透過率が1%以下である。1%以下と極端に透過率が低い紫外線硬化型インクを用いた塗膜を硬化させようとすると、基材界面まで光が透過せずに未反応の硬化性組成物が塗膜内部に不均一に多く残存することにより硬化しわが発生する。そのため、照射ピーク強度を高くすることで、透過率が1%以下の透過率が低い塗膜に対して、基材(被記録媒体)との界面にまで確実に照射することにより、硬化しわを抑制する技術が提案されている。
 特許文献2では、紫外線硬化型インクの塗膜を硬化し、膜厚を10umとしたとき、硬化膜の395nmの波長における光透過率(%)と硬化工程の紫外線の照射エネルギー(mJ/cm2)との積が2.0以上の条件下で、基材(被記録媒体)との界面にまで確実に照射することにより、硬化しわを抑制する技術が開示されている。
 しかしながら、基材と塗膜の界面にまで確実に光が届くように膜厚が薄い条件で照射しているため、20um以上となる厚膜形成に際しては硬化が十分に進行せず、また光重合開始剤の添加量増量による反応性向上や極端に光量を増加することで硬化条件を強めただけでは、硬化収縮が増加することにより基板との密着性が著しく悪くなるという問題があった。
 また、特許文献3においては、膜厚10μm、波長365nmにおける吸光度が0.08~0.8、波長385nmにおける吸光度が0.05~0.3の組成物にて吸光度を言及してプリント配線基板用に硬化物形成用材料を作成する技術が提案されている。
 しかしながら、にじみを抑制するために吸光度が低く界面透過性が高くなるようなインク設計により内部まで硬化を促進するような設計であり、単純に膜厚を増加した際には硬化膜全体の硬化収縮が増加することによって硬化膜と基材との密着性が低下するため、基板汎用性という意味で不足していた。
 特許文献4では、(A)エチレン性不飽和基を有する多分岐状のオリゴマー又はポリマー、(B)光重合開始剤、及び、(C)熱硬化性化合物、を含むインクジェット印刷用硬化性組成物についての技術が開示されている。
 当該インクジェット印刷用硬化性組成物の硬化物は、多分岐状のオリゴマー又はポリマーを入れることで耐熱性、鉛筆硬度は向上させているが、界面まで硬化するような設計で硬化収縮が激しくなるため単純に添加しただけだと密着性が不足する。そのため、単官能や熱硬化成分を多く使用することで硬化収縮を抑制し、また熱硬化成分を添加することによって可塑剤的に働き残留応力を緩和させることで密着性を上げながら緩和分をさらに熱硬化で補填するような設計をしている。しかしながら、光硬化の硬化収縮の抑制および熱によって積極的に緩和させるために多分岐状のオリゴマー添加による硬度向上効果が低減されてしまい、密着性についても残留応力が緩和しきれないため密着性が弱い基材に対する基板汎用性が不足していた。
特許第6010965号公報 特許第6841783号公報 特許第6861203号公報 特開2019-178260号公報
 本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、各種基材に絶縁性能を発現する上で十分な膜厚の硬化膜を形成する際に、表面の硬度が高く、かつ、被記録媒体との密着性という観点で基材汎用性に優れた硬化性インク組成物を提供することであり、また、当該硬化性インク組成物を用いた硬化膜、記録方法、記録装置及びプリント配線基板を提供することである。
 本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、硬化性インク組成物からなる塗布膜厚20μmの塗膜の、385~405nmの波長領域における吸光度を特定範囲内とすることにより、硬化膜とした際に表面の硬度が高く、かつ、被記録媒体との密着性に優れた硬化性インク組成物等を提供することができることを見いだし本発明に至った。
 すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
 1.光重合開始剤、重合性化合物、及び色材を含有する硬化性インク組成物であって、
 前記硬化性インク組成物を塗布膜厚が20μmとなるように塗布した塗膜について、385~405nmの波長領域における吸光度を測定したとき、当該吸光度のいずれかが0.4~2.0の範囲内である硬化性インク組成物。
 2.前記光重合開始剤が、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤であり、前記アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤の前記硬化性インク組成物中の含有量が、0.1~3.0質量%の範囲内である第1項に記載の硬化性インク組成物。
 3.前記光重合開始剤が、さらにチオキサントン系開始剤を含有し、前記チオキサントン系開始剤の前記硬化性インク組成物中の含有量が、1.0~5.0質量%の範囲内である第1項又は第2項に記載の硬化性インク組成物。
 4.前記重合性化合物が、6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーのうちいずれかを含む第1項から第3項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
 5.前記6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーの重合性化合物の、前記硬化性インク組成物中の総含有量が、1~40質量%の範囲内である第4項に記載の硬化性インク組成物。
 6.前記重合性化合物が、三種以上の官能基数が異なるモノマー、オリゴマー又はポリマーを含む第1項から第5項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
 7.前記三種以上の官能基数が異なるモノマー、オリゴマー又はポリマーが、多官能である第6項に記載の硬化性インク組成物。
 8.前記色材が、イエロー色材又はブラック色材のうち少なくともいずれかであり、
 前記硬化性インク組成物中において、前記イエロー色材を0.1~2.0質量%又は前記ブラック色材を0.1~1.5質量%の範囲内で含有する第1項から第7項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
 9.さらにゲル化剤を含有する第1項から第8項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
 10.プリント回路基板に用いられるソルダーレジストパターン形成用のインクジェットインクとして用いる第1項から第9項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
 11.第1項から第10項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を被記録媒体上に硬化させてなる硬化膜。
 12.重合性化合物を含有する、前記硬化性インク組成物と前記硬化膜について全反射型フーリエ変換赤外分光法を用いて測定される赤外吸収スペクトルに基づき算出される前記重合性化合物が有する官能基の反応率が40~90%の範囲内であり、少なくとも前記被記録媒体との界面側に未反応の前記重合性化合物が含有されている第11項に記載の硬化膜。
 13.硬化性インク組成物を被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する工程と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化工程とを含んだ記録方法であって
 前記硬化性インク組成物として、第1項から第10項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を用い、
 前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、
 前記第1硬化工程では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、
 前記第1硬化工程の後に、さらに第2硬化工程を有する記録方法。
 14.前記活性エネルギー線が、紫外線である第13項に記載の記録方法。
 15.前記第1硬化工程が、前記紫外線の分光スペクトルにおいて、照射強度が最大となるピークに対応する波長が360~420nmの範囲内に有する光によって硬化する工程である第14項に記載の記録方法。
 16.前記第2硬化工程後の硬化膜の厚さが、20~100μmの範囲内である第13項から第15項までのいずれか一項に記載の記録方法。
 17.前記第2硬化工程が、熱硬化工程である第13項から第16項までのいずれか一項に記載の記録方法。
 18.前記第1硬化工程後における前記硬化膜中の前記界面側の前記重合性化合物が有する官能基の反応率が、40~80%の範囲内にある第13項から第17項までのいずれか一項に記載の記録方法。
 19.前記第2硬化工程後における前記硬化膜中の前記界面側の前記重合性化合物が有する官能基の反応率が、40~90%の範囲内にある第13項から第18項までのいずれか一項に記載の記録方法。
 20.硬化性インク組成物を被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する塗膜形成部と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化部とを含んだ記録装置であって、
 前記硬化性インク組成物として、第1項から第10項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を用い、
 前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、
 前記第1硬化部では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、
 前記第1硬化部の後に、さらに第2硬化部を有する記録装置。
 21.第1項から第10項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を用いて形成されたプリント配線基板。
 本発明の上記手段により、各種基材に絶縁性能を発現する上で十分な膜厚の硬化膜を形成する際に、表面の硬度が高く、かつ、被記録媒体との密着性という観点で基材汎用性に優れた硬化性インク組成物を提供することであり、また、当該硬化性インク組成物を用いた硬化膜、記録方法、記録装置及びプリント配線基板を提供することができる。
 本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
 一般に、塗膜は完全に硬化すると、硬化収縮により被記録媒体との密着性が低下する。一方、硬化収縮を弱めると硬化膜の硬度が低下する。
 そこで、(i)硬化膜のうち被記録媒体との界面側を柔らかい状態にすることで、被記録媒体の形状にかかわらず密着性を良好にすることができること、(ii)多官能成分を含有させることで、硬化膜の表面側の硬化収縮による収縮応力が働くものの、界面側を柔らかくすることで応力が分散されること、(iii)3種以上の官能基数の異なる重合性化合物を用いることにより反応性が異なり、硬化収縮のかかり方が分散されるため、被記録媒体との密着性に有利に働くことが分かった。
 以上より、1段階目及び2段階目の硬化が必須であり、塗膜の表面は1段階目の硬化収縮により硬化させて、前記界面側は柔らかい状態に留めて界面側にかかる力を分散させ、2段階目の硬化で前記界面側にかかる収縮応力を緩和しながらゆっくり硬化させ、密着性・接着性を向上させるという技術思想を見いだした。
 このような技術思想のもと、本発明の硬化性インク組成物は、当該硬化性インク組成物を塗布膜厚が20μmとなるように塗布した塗膜について、385~405nmの波長領域における吸光度を測定したとき、当該吸光度のいずれかが0.4~2.0の範囲内である。また、本発明の記録方法は、本発明の硬化性インク組成物を用いて、被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する工程と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化工程とを含んだ記録方法であって、前記塗膜を硬化した硬化膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、前記第1硬化工程では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、前記第1硬化工程の後に、さらに第2硬化工程を有する。
 本発明の硬化性インク組成物は、前記吸光度を前記範囲内とすることで、硬化膜の被記録媒体との界面側が表面側に比べて柔らかい状態となる。そのため、例えば、被記録媒体の物理・化学研磨によって凹凸部分を形成すると、凹凸部分の応力集中が起きて、硬化膜との密着性が低下してしまうが、本発明のように硬化膜の前記界面側を柔らかい状態に形成することで、被記録媒体の処理方法や凹凸の形状にかかわらず、硬化膜が被記録媒体に追従でき、被記録媒体と硬化膜の密着性が担保される。
 また、本発明の記録方法によれば、第1硬化工程による活性エネルギー線の照射によって、表面側の硬化収縮による収縮応力が働くものの、界面側を柔らかい状態とすることができるため、収縮応力が分散され、前記密着性が向上する。
 特に、本発明の硬化性インク組成物に、三種以上の重合性化合物を用いることにより、反応性が異なり、硬化収縮のかかり方が分散されて密着性向上につながる。
 本発明の硬化性インク組成物は、光重合開始剤、重合性化合物、及び色材を含有する硬化性インク組成物であって、前記硬化性インク組成物を塗布膜厚が20μmとなるように塗布した塗膜について、385~405nmの波長領域における吸光度を測定したとき、当該吸光度のいずれかが0.4~2.0の範囲内である。
 この特徴は、下記各実施形態に共通又は対応する技術的特徴である。
 本発明の実施態様としては、前記光重合開始剤が、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤であり、前記硬化性インク組成物中の含有量が、0.1~3.0質量%の範囲内であることが、塗膜の硬化過剰による被記録媒体との密着低下を抑制し、鉛筆硬度、耐熱性に優れた硬化膜を得ることができる点で好ましい。
 また、前記光重合開始剤が、さらにチオキサントン系開始剤を含有し、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤とチオキサントン系開始剤とを併用することにより、後述する吸光度に調整可能であり、良好な表面硬化性、界面硬化性の調整が可能であり、優れた塗膜性能を得ることができる。すなわち、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤は、長波長に吸収のある光重合開始剤であり、内部の高感度化に有効であることから、硬化膜の表面硬化性が向上する。一方、チオキサントン系開始剤は、表面硬化性の改善に硬化のある開始剤であることから、表面での光吸収がよくなる一方で、深さ方向のフォトン数が減り、その結果、基板と界面の重合度が下がり、熱硬化反応がより促進する。よって、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤とチオキサントン系開始剤とを併用することで、良好な表面硬化性及び界面硬化性が得られる。
 前記重合性化合物が、6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーのうちいずれかを含むことが好ましく、特に、前記6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーの重合性化合物の、前記硬化性インク組成物中の総含有量が、1~40質量%の範囲内であることが、硬化膜表面の硬度、耐熱性を上げることができる点で好ましい。
 前記重合性化合物が、三種以上の官能基数が異なるモノマー、オリゴマー又はポリマーを含むことが、反応性が異なり、硬化収縮のかかり方が分散され、被記録媒体との密着性に有利に働く点で好ましい。特に、前記三種以上の官能基数が異なるモノマー、オリゴマー又はポリマーが、多官能であることが、光硬化時の塗膜の架橋度が増加し、熱による収縮緩和が抑制されるため硬度を向上できる点好ましい。
 前記色材が、イエロー色材又はブラック色材のうち少なくともいずれかであり、前記硬化性インク組成物中において、前記イエロー色材を0.1~2.0質量%又は前記ブラック色材を0.1~1.5質量%の範囲内で含有することが、後述する吸光度に調整可能であり、良好な表面硬化性、界面硬化性の調整が可能であり、優れた塗膜性能を得ることができる点で好ましい。
 さらに、本発明の硬化性インク組成物は熱硬化性化合物を含有することで、表面、界面硬化性を向上させ、鉛筆硬度及び耐熱性を向上させることができる点で好ましい。
 さらにゲル化剤を含有することが、可塑剤としての効果により界面の密着性を向上させることができ、また、インクジェット印字においてピニング性が良好で、細線と膜厚が両立した描画ができ、細線再現性に優れる点で好ましい。
 本発明の硬化性インク組成物は、プリント回路基板に用いられるソルダーレジストパターン形成用のインクジェットインクとして用いることが、本発明の効果を有効に発現できる点で好ましい。
 本発明の硬化膜は、前記した本発明の硬化性インク組成物を被記録媒体上に硬化させてなる。また、本発明の硬化膜は、重合性化合物を含有する、前記硬化性インク組成物と前記硬化膜について全反射型フーリエ変換赤外分光法を用いて測定される赤外吸収スペクトルに基づき算出される前記重合性化合物が有する官能基の反応率が40~90%の範囲内であり、硬化膜表面における反応率に比して前記被記録媒体との界面側に未反応の前記重合性化合物が含有されていることが、反応が十分に進行している表面側における緩和は重合性化合物間の強固な架橋により抑制される一方で、界面側においては残留応力やひずみを未反応の重合性化合物によって緩和を促進させながら後硬化することが可能である。そのため、架橋が十分に進行している塗膜表面は緩和が抑制できているため硬度、耐熱性を高くすることができ、被記録媒体との界面側については基材の凹凸、変形に追従するように部分的に緩和させることができるため密着性が高い優れた硬化膜が形成できる点で好ましい。
 本発明の記録方法は、硬化性インク組成物を被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する工程と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化工程とを含んだ記録方法であって、前記硬化性インク組成物として、本発明の硬化性インク組成物を用い、前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、前記第1硬化工程では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、前記第1硬化工程の後に、さらに第2硬化工程を有する。
 これにより、第1硬化工程において、塗膜の表面が硬化されて、被記録媒体との界面側は柔らかい状態にすることができ、界面側にかかる力を分散させることができる。また、第2硬化工程により、収縮応力を緩和しながらゆっくり硬化させることができ、被記録媒体との密着性を向上させることができる。
 前記活性エネルギー線が、紫外線であることが好ましく、前記第1硬化工程が、前記紫外線の分光スペクトルにおいて、照射強度が最大となるピークに対応する波長が360~420nmの範囲内に有する光によって硬化する工程であることが、硬化膜の表面硬度が高くなることによる鉛筆硬度の向上と、被記録媒体との界面を柔らかい状態に容易に形成できることによる密着性向上の点で好ましい。
 前記第2硬化工程後の硬化膜の厚さが、20~100μmの範囲内であることが硬化膜の硬度を高めることができる点で好ましく、さらに透過率を調整することで界面硬化性の調整が可能であり、優れた塗膜性能を得ることができる。
 また、前記第2硬化工程が、熱硬化工程であることが、残留応力やひずみを緩和させながら塗膜を硬化することができ、より密着性が高い硬化膜を形成することができる点で好ましい。
 前記第1硬化工程後における前記硬化膜中の前記界面側の前記重合性化合物が有する官能基の反応率が、40~80%の範囲にあることが、第2硬化工程時に硬化膜中の界面側を柔らかい状態で残留応力やひずみの緩和を容易にすることができる点で好ましい
 また、前記第2硬化工程後における前記硬化膜中の前記界面側の前記重合性化合物が有する官能基の反応率が、40~90%の範囲にあることが、残留応力やひずみを緩和させながら後硬化することで硬度、密着性が高い、耐熱性が優れた硬化膜が形成できる点で好ましい。
 本発明の記録装置は、硬化性インク組成物を被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する塗膜形成部と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化部とを含んだ記録装置であって、前記硬化性インク組成物として、本発明の硬化性インク組成物を用い、前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、前記第1硬化部では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、前記第1硬化部の後に、さらに第2硬化部を有する。
 これにより、第1硬化部において、塗膜の表面が硬化されて、被記録媒体との界面側は柔らかい状態にすることができ、界面側にかかる力を分散させることができる。また、第2硬化部により、収縮応力を緩和しながらゆっくり硬化させることができ、被記録媒体との密着性を向上させることができる。
 本発明の硬化性インク組成物はプリント配線基板に好適に用いられる。
 以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
[本発明の硬化性インク組成物の概要]
 本発明の硬化性インク組成物(以下、単に本発明の「インク」ともいう。)は、光重合開始剤、重合性化合物、及び色材を含有する硬化性インク組成物であって、前記硬化性インク組成物を塗布膜厚が20μmとなるように塗布した塗膜について、385~405nmの波長領域における吸光度を測定したとき、当該吸光度のいずれかが0.4~2.0の範囲内である。
<385~405nmの波長領域における吸光度>
 本発明において、前記吸光度は、硬化性インク組成物を、ジプロピレングリコールアクリレート(M222:MIWON社製)を用いて1/500倍に希釈し、分光光度計U3300(島津製作所社製)にて、前記385~405nmの波長領域において測定した。光路長1cmの測定セルを使用することで、塗布膜厚20μmにおける塗膜(塗布膜)の吸光度(A)と同値とした。
 本発明では、385~405nmの波長領域における吸光度のうちいずれかの吸光度が、0.4~2.0の範囲内であり、0.4~1.6の範囲内であることがより好ましい。より好ましくは、385~405nmの波長領域における吸光度が全て前記範囲内である。
 吸光度を前記範囲内とするためには、硬化性インク組成物の構成成分(例えば、色材、重合開始剤又は重合性化合物等の含有量)、塗膜の硬化条件(活性エネルギー線の積算線量等)を制御することが好ましい。
[硬化性インク組成物の構成]
<光重合開始剤>
 本発明の硬化性インク組成物は、ラジカル重合又はイオン重合により硬化することができるが、本発明においては、光重合開始剤として、ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。光重合開始剤は、本発明の硬化性インク組成物に、一種のみが含有されていてもよく、二種類以上が含有されていてもよい。
 ラジカル重合開始剤としては、α開裂型ラジカル重合開始剤(「ノリッシュI型重合開始剤」ともいう。)及び水素引き抜き型ラジカル重合開始剤(「ノリッシュII型重合開始剤」ともいう。)が挙げられる。
 α開裂型ラジカル重合開始剤は、光励起の後に開裂し、開始ラジカルを直接与える開始剤である。
 また、水素引き抜き型ラジカル重合開始剤は、活性エネルギー線(例えば紫外線)により活性化され、第2の化合物からの水素引き抜きによりフリーラジカルを生成する光重合開始剤であり、第2の化合物が実際の開始フリーラジカルになる。この第2の化合物は、重合相乗剤又は共開始剤と呼ばれる。
 α開裂型ラジカル重合開始剤及び水素引き抜き型ラジカル重合開始剤の両方を単独で、又は組み合わせて本発明において用いることができる。
 α開裂型ラジカル重合開始剤の例としては、アセトフェノン系の開始剤、ベンゾイン系の開始剤、アシルホスフィンオキシド系の開始剤、ベンジル及びメチルフェニルグリオキシエステルが挙げられる。
 アセトフェノン系の開始剤の例としては、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトン、2-メチル-2-モルホリノ(4-チオメチルフェニル)プロパン-1-オン及び2-ベンジル-2-ジメチルアミノ1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノンが挙げられる。これらの中でも、アミノアセトフェノン系の開始剤が好ましく、アミノアセトフェノン系の開始剤は、ベンゾイル基のパラ位にアルキルチオ基やジアルキルアミノ基などの強い電子供与基が置換している構造を持つ光重合開始剤であり、この置換基のため吸収裾が長波長まで伸びている。これにより内部の高感度化に有利に働く点で好ましい。
 ベンゾイン系の開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテルが挙げられる。
 アシルホスフィンオキシド系の開始剤は、長波長に吸収のある光重合開始剤であり、内部の高感度化に有効である。アシルホスフィンオキシド系の開始剤は、モノアシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシドが挙げられ、より具体的には、2,4,6-トリメチルベンゾインジフェニルホスフィンオキシド、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドが挙げられる。
 水素引き抜き型ラジカル開始剤の例としては、ベンゾフェノン系の開始剤、チオキサントン系の開始剤、アミノベンゾフェノン系の開始剤、10-ブチル-2-クロロアクリドン、2-エチルアンスラキノン、9,10-フェナンスレンキノン及びカンファーキノンが挙げられる。
 ベンゾフェノン系の開始剤の例としては、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル-4-フェニルベンゾフェノン、4,4′-ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4′-メチル-ジフェニルスルフィド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′-テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン及び3,3′-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノンが挙げられる。
 チオキサントン系の開始剤の例には、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン及び2,4-ジクロロチオキサントンが含まれる。チオキサントン系の開始剤を添加することで、表面硬化性の改善に有効で、被記録媒体との密着性が良くなる。表面での光吸収が良くなる一方で、深さ方向のフォトン数が減り、その結果、被記録媒体との界面側の重合度が下がり、熱硬化反応がより促進すると考えている。
 アミノベンゾフェノン系の開始剤の例としては、ミヒラーケトン及び4,4′-ジエチルアミノベンゾフェノンが挙げられる。
 これらの重合開始剤の中でも、好ましくは、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤であり、硬化性インク組成物中の含有量が、0.1~3.0質量%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.3~1.5質量%の範囲内である。また、チオキサントン系開始剤をさらに添加することが好ましく、当該チオキサントン系開始剤の硬化性インク組成物中の含有量が、1.0~5.0質量%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1.5~3.0質量%の範囲内である。
 アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤とチオキサントン系開始剤とを併用することにより、塗膜の吸光度が前記範囲に調整可能であり、良好な表面硬化性、界面硬化性の調整が可能であり、優れた塗膜性能を得ることができる。すなわち、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤は、長波長に吸収のある光重合開始剤であり、内部の高感度化に有効であることから、硬化膜の表面硬化性が向上する。一方、チオキサントン系開始剤は、表面硬化性の改善に硬化のある開始剤であることから、表面での光吸収がよくなる一方で、深さ方向のフォトン数が減り、その結果、基板と界面の重合度が下がり、熱硬化反応がより促進する。よって、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤とチオキサントン系開始剤とを併用することで、良好な表面硬化性及び界面硬化性が得られる。
<重合性化合物>
 本発明に係る重合性化合物は、モノマー、オリゴマー又はポリマーのうちいずれかを含むことが好ましい。
 (モノマー)
 本発明に係るモノマーは、活性エネルギー線の照射により、重合又は架橋反応を生じるモノマーであればよい。また、加熱により重合反応を生じる性能を併用する化合物であってもよいが、十分なインクの吐出安定性が得られる程度に含有させることが好ましい。
 モノマーとしては、単官能及び多官能両方の化合物を含むことが好ましい。
 本発明において、「モノマー」とは、単量体すなわち重合反応で重合体を形成するときの出発物質となる化合物であり、かつ、重量平均分子量が1000未満である化合物のことをいい、「単官能化合物」及び「多官能化合物」を含むものとする。なお、単官能化合物及び多官能化合物は、それぞれ、一種のみ含有されていてもよく、二種類以上含有されていてもよい。
 本発明において、「単官能化合物」とは、上記モノマーのうち官能基を一つ有する化合物のことをいう。
 単官能化合物は、反応性希釈剤として用いることができるため、本発明のインクは、比較的粘度の低い単官能化合物を含有することにより、インクの粘度を調整できる。
 また、本発明において、「多官能化合物」とは、上記モノマーのうち官能基を二つ以上有する化合物のことをいう。
 本発明において「官能基」とは、当該化合物の反応性の原因となる原子又は原子団のことをいう。
 官能基としては、特に制限されないが、ラジカル重合により硬化する観点から、エチレン性不飽和結合を有するアクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、ビニルエステル基等が挙げられる。
 上記官能基を有する単官能化合物及び多官能化合物としては、不飽和カルボン酸エステル化合物であることが好ましく、(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
 単官能の(メタ)アクリレートの例としては、イソアミル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソミルスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル-ジグリコール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、クミルフェノキシルエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチル-フタル酸、及び、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 以下に多官能(メタ)アクリレートの例を挙げる。
 2官能の(メタ)アクリレートの例としては、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、及びトリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 3官能の(メタ)アクリレートの例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイドを付加して得られるトリオールの3つのヒドロキシ基が(メタ)アクリロイルオキシ基によって置換されたトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 4官能の(メタ)アクリレートの例としては、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 5官能の(メタ)アクリレートの例としては、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 6官能の(メタ)アクリレートの例としては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 上記(メタ)アクリレートのうち、硬化収縮を抑制する観点から、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルアクリレート、o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレートであることが好ましい。
 速硬化性の観点から、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートであることが好ましい。
 なお、(メタ)アクリレートは、変性物であってもよい。
 変性物である(メタ)アクリレートの例としては、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどを含むエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどを含むプロピレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどを含むカプロラクトン変性(メタ)アクリレート、並びにカプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどを含むカプロラクタム変性(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 前記(メタ)アクリレートの市販品の例としては、IBOA(単官能アクリレート、Miwon社製)、M222(2官能アクリレート、Miwon社製)、SR834(2官能メタアクリレート、Sartomer社製)、M500(5官能アクリレート、Sartomer社製)、M600(6官能アクリレート、Sartomer社製)等が挙げられる。
 本発明のインクにおいて、モノマーの含有量は、インクの全質量に対して40~90質量%の範囲内であることが好ましく、60~85質量%の範囲内であることがより好ましい。上記範囲内であることにより、吐出安定性が得られる。
 そのうち、多官能化合物の含有量は、モノマーの全質量(すなわち、単官能化合物及び多官能化合物の合計の全質量)に対して80~100質量%の範囲内であることが好ましく、100質量%であることがより好ましい。
 (オリゴマー)
 本発明において、「オリゴマー」とは、モノマーの結合数(重合度)が、2~10の範囲内であり、かつ、重量平均分子量が1000~15000の範囲内である化合物のことをいう。
 本発明に係るオリゴマーは、例えば、アクリレートオリゴマーであることが好ましい。
 本発明に係るアクリレートオリゴマーは、単官能でもよいが、官能基を2個以上有することが好ましく、特に6個以上有することが好ましい。これにより、硬化膜表面の硬度を上げることができる。なお、アクリレートオリゴマーに含まれるアクリロイル基は、エチレン性不飽和結合を有しており、ラジカル重合により硬化する。
 本発明に係るアクリレートオリゴマーは、官能基としてアクリロイル基を有する。多官能である場合には、官能基全てがアクリロイル基であっても、一部異なる官能基であってもよい。異なる官能基としては、特に制限されないが、重合が進行しやすく、記録物の堅牢性が向上する観点から、メタクリロイル基であることが好ましい。
 一分子中の官能基の数は、好ましくは6~18個の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であることにより、重合が進行しやすく、硬化膜表面の硬度を上げることができる。
 本発明に係るアクリレートオリゴマーは、一種のみが含有されていてもよく、二種類以上が含有されていてもよい。
 本発明のインクにおいて、アクリレートオリゴマーの含有量は、インクの全質量に対して1~40質量%の範囲内であることが好ましく、15~30質量%の範囲内であることがより好ましい。上記範囲内であることにより、硬化膜表面の硬度、基板への密着性を上げることができる。
 アクリレートオリゴマーとしては、ポリエステル構造、ウレタン構造、塩素化ポリオレフィン構造を持つことが密着性を良好に保つために必要であり、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー等が挙げられる。また、構造に特徴を有するハイパーブランチアクリレートオリゴマー等が挙げられる。
 (1)ウレタンアクリレートオリゴマー
 本発明に係るアクリレートオリゴマーは、ウレタンアクリレートオリゴマーであることが好ましい。ウレタンアクリレートオリゴマーは、比較的粘度が高いため、重合が進行しやすく、ウレタン結合同士の水素結合により架橋構造を形成しやすい。また、ウレタンアクリレートオリゴマーの種類によっては、記録物の堅牢性が向上する。
 本発明に係るウレタンアクリレートオリゴマーは、イソシアネート基とヒドロキシ基との付加反応により生成するウレタン結合、及び、アクリロイル基を有する。なお、ウレタンアクリレートは、一種のみが含有されていてもよく、二種類以上が含有されていてもよい。
 ウレタンアクリレートオリゴマーは、例えば、イソシアネートに、ヒドロキシ基を有するアクリル酸誘導体を反応させることにより得られる。
 ウレタンアクリレートオリゴマーの原料となるイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)、水添MDI、ポリメリックMDI、1,5-ナフタレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添XDI、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、及び1,6,10-ウンデカントリイソシアネート等が挙げられる。
 ウレタンアクリレートオリゴマーの原料となるイソシアネートとしては、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、プロピレングリコール、カーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール等のポリオールと過剰のイソシアネートとの反応により得られる鎖延長されたイソシアネート化合物を用いてもよい。
 ウレタンアクリレートオリゴマーの原料となるヒドロキシ基を有するアクリル酸誘導体としては、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、2-ヒドロキシブチルアクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ポリエチレングリコール等の二価のアルコールのモノアクリレートや、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン等の三価のアルコールのモノアクリレート又はジアクリレートや、ビスフェノールA型エポキシアクリレート等のエポキシアクリレート等が挙げられる。
 ウレタンアクリレートオリゴマーは、カルボキシ基を有さないことが好ましい。カルボキシ基を有さないウレタンアクリレートオリゴマーを用いることにより、記録物の絶縁性が向上する。
 ウレタンアクリレートオリゴマーの一分子中に含まれるアクリロイル基の官能基数は、特に制限されないが、3~20個の範囲内であることが好ましく、6~15個の範囲内であることがより好ましく、6~12個の範囲内であることが更に好ましい。
 ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量は、1000~10000の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であることにより、本発明のインクにおいて十分な吐出安定性が得られる。
 また、本発明のインクの製造において、ウレタンアクリレートオリゴマーは希釈剤を含有していてもよい。希釈剤の種類は特に限定されず、アクリレートモノマーや、溶剤などが挙げられるが、揮発性有機化合物(VOC:volatile organic compounds)低減の観点からアクリレートモノマーであることが好ましい。
 ウレタンアクリレートオリゴマーの市販品の例としては、M-1100、M-1200、M-1210、M-1600(以上、東亞合成社製)、EBECRYL 230、EBECRYL 270、EBECRYL 4858、EBECRYL 8402、EBECRYL 8804、EBECRYL8803、EBECRYL 8807、EBECRYL 9260、EBECRYL 1290、EBECRYL 5129、EBECRYL 48
42、EBECRYL 210、EBECRYL 4827、EBECRYL 6700、EBECRYL 220、EBECRYL 2220(以上、ダイセル・オルネクス社製、なお、「EBECRYL」は同社の登録商標)、アートレジンUN-9000H、アートレジンUN-9000A、アートレジンUN-7100、アートレジンUN-1255、アートレジンUN-330、アートレジンUN-3320HB、アートレジンUN-1200TPK、アートレジンSH-500B(以上、根上工業社製、なお、「アートレジン」は同社の登録商標)、U-122P、U-108A、U-340P、U-4HA、U-6HA、U-324A、U-15HA、UA-5201P、UA-W2A、U-1084A、U-6LPA、U-2HA、U-2PHA、UA-4100、UA-7100、UA-4200、UA-4400、UA-340P、U-3HA、UA-7200、U-2061BA、U-10H、U-122A、U-340A、U-108、U-6H、UA-4
000(以上、新中村化学工業社製)、並びに、AH-600、AT-600、UA-306H、AI-600、UA-101T、UA-101I、UA-306T、UA-306I(以上、共栄社化学社製)、CN8000NS、CN8001NS、CN8011NS、CN959、CN969NS、CN996NS、CN2920、CN9009、CN9010、CN9013、CN8885、CN8885NS、CN989、CN989NS、CN9023、CN9290、CN968NS、CN972、CN975NS、CN992(以上、Sartomer社製)、BR-144B、BR-771F、BRC-843(以上、DYMAX社製)、PU210、PU2200、PU2560、PU622、MU9800、SC2152、SC2565、PU2900(以上、MIWON社製)、6103、6145-100、61457、6150-100、6153-3、6194、6196-100、61967、5104D、5105D、6199、61992、61998(以上、長興科学工業社製)等が挙げられる。
 本発明のインクにおいて、ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量は、インクの全質量に対して1~40質量%の範囲内であることが好ましく、15~30質量%の範囲内であることがより好ましい。
 (2)ポリエステルアクリレートオリゴマー
 本発明に係るアクリレートオリゴマーは、ポリエステルアクリレートオリゴマーであることが好ましい。ポリエステルアクリレートオリゴマーは、比較的粘度が高いため、重合が進行しやすく、またグリコール構造特有の柔軟性、密着性を付与できる。
 ポリエステルアクリレートの市販品の例としては、CN146、CN820、CN147(以上、Sartomer社製)、Ebecryl770、IRR467、81、84、83、80、675、800、810、812、1657、1810、IRR302、450、670、830、870、1830、1870、2870、IRR267、813、IRR483、811(以上、ダイセル・サイテック(株)製)、M-6100、M-6200、M-6250、M-6500、M-7100、M-8030、M-8060、M-8100、M-8530、M-8560、M-9050(東亞合成(株)製)、P63158、63161、6320、6340N、6349、6351、6353、6353-1、63608(以上、長興科学工業社製)、PS3010、PS460、PS6300、PS643(以上、MIWON社製)等が挙げられる。
 (3)ハイパーブランチアクリレートオリゴマー
 本発明に係るアクリルオリゴマーは、ハイパーブランチアクリレートオリゴマーであることが好ましい。ハイパーブランチ(超分岐)構造を有することにより、重合が進行しやすく、また、架橋構造を形成しやすく、記録物の堅牢性が向上する。
 本発明において、「ハイパーブランチ構造」とは、一分子内に多数の分岐点を有する樹枝状化合物のことをいい、例えば一分子中に二種類の置換基を合計3個以上もつAB2型分子の自己縮合から合成、又は、二分子(A2型、B3型)間の縮合反応であるA2+B3法から合成される。
 したがって、本発明におけるハイパーブランチ構造には、デンドリマー構造(樹状構造)、スター構造及びグラフト構造が含まれる。
 ハイパーブランチアクリレートオリゴマーの市販品の例としては、V#1000(大阪有機化学工業株式会社製)、CN2302、CN2303、CN2304、(以上、Sartomer社製)、SP1106(以上、Miwon社製)、6361-100、6363(以上、長興科学工業社)等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
 (ポリマー)
 本発明において、「ポリマー」とは、モノマーの結合数(重合度)が、11以上であり、かつ、重量平均分子量が10000より大きい化合物のことをいう。
 本発明に係るポリマーは、例えば、前記したモノマー又はオリゴマーの重合体であることが好ましい。
 ポリマーの市販品の例としては、SC9060、SC9211(以上、MIWON社製)、SMP-220、SMP-250、SMP-360、SMP-550(以上、共栄社製)が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
 本発明のインクにおいては、前記したモノマー、オリゴマー又はポリマーのうち6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーのいずれかを含有することが好ましい。好ましく用いられる前記6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーとしては、モノマーとしてはジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、オリゴマーとしては、CN8000、CN8011、CN8885、CN9013、SP1106(以上、MIWON社製)、6103、6145-100、6153-3、5104D、6199、6361-100、6363(以上、長興科学工業社製)、CN2302、CN2304(以上、Sartomer社製)、ポリマーとしては、SMP-250、SMP-550(以上、共栄社製)等が挙げられる。
 また、本発明のインクは、重合性化合物が三種以上の官能基数が異なるモノマー、オリゴマー又はポリマーを含有することが、反応性が異なり、硬化収縮のかかり方が分散され、被記録媒体との密着性に有利に働く点で好ましい。
 特に、前記重合性化合物が、多官能で、かつ、三種以上の官能基数が異なるモノマー、オリゴマー又はポリマーを含むことが光硬化時の塗膜の架橋度が増加し、熱による収縮緩和が抑制されるため硬度を向上できる点で好ましい。
 さらに、前記6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーの重合性化合物の、前記硬化性インク組成物中の総含有量が、1~40質量%の範囲内であることが好ましく、10~30質量%の範囲内であることが特に好ましい。
<色材>
 本発明のインクは、色材を含有する。
 色材は、顔料又は染料であり得るが、インクの構成成分に対して良好な分散性を有し、かつ耐候性に優れる観点から、顔料であることが好ましい。
 顔料としては、特に制限されず、例えば、カラーインデックスに記載される下記番号の有機顔料又は無機顔料が挙げられる。
 本発明のインク中において、色材は一種のみが含有されていてもよく、二種類以上が含有されていてもよく、所望の色に調色してもよい。
 色材の含有量は、インクの全質量に対して0.1~10質量%の範囲内であることが好ましく、0.1~5質量%の範囲内であることがより好ましい。
 特に、本発明のインクにおいては、色材が、イエロー色材又はブラック色材のうち少なくともいずれかであることが好ましく、インク中において、イエロー色材を0.1~2.0質量%又はブラック色材を0.1~1.5質量%の範囲内で含有することで塗膜界面に届くための透過率を調整可能であり、良好な表面硬化性、界面硬化性を実現することが可能であり、優れた塗膜性能を得ることができる点で好ましい。
 (顔料)
 《赤又はマゼンタ顔料》
 赤又はマゼンタ顔料の例としては、Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49:1、53:1、57:1、57:2、58:4、63:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、178、179、184、185、208、216、226、257、Pigment Violet 3、19、23、29、30、37、50、88、Pigment Orange 13、16、20、36から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。
 《青又はシアン顔料》
 青又はシアン顔料の例としては、Pigment Blue 1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17:1、22、27、28、29、36、60から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。
 《緑顔料》
 緑顔料の例としては、Pigment Green 7、26、36、50から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。
 《黄顔料》
 黄顔料の例としては、Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、74、81、83、93、94,95、97、108、109、110、137、138、139、153、154、155、157、166、167、168、180、185、193から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。
 《黒顔料》
 黒顔料の例としては、Pigment Black 7、28、26から選ばれる顔料又はその混合物等が挙げられる。
 《顔料の市販品の例》
 顔料の市販品の例としては、Black Pigment(Mikuni社製)、クロモファインイエロー2080、5900、5930、AF-1300、2700L、クロモファインオレンジ3700L、6730、クロモファインスカーレット6750、クロモファインマゼンタ6880、6886、6891N、6790、6887、クロモファインバイオレット RE、クロモファインレッド6820、6830、クロモファインブルーHS-3、5187、5108、5197、5085N、SR-5020、5026、5050、4920、4927、4937、4824、4933GN-EP、4940、4973、5205、5208、5214、5221、5000P、クロモファイングリーン2GN、2GO、2G-550D、5310、5370、6830、クロモファインブラックA-1103、セイカファストイエロー10GH、A-3、2035、2054、2200、2270、2300、2400(B)、2500、2600、ZAY-260、2700(B)、2770、セイカファストレッド8040、C405(F)、CA120、LR-116、1531B、8060R、1547、ZAW-262、1537B、GY、4R-4016、3820、3891、ZA-215、セイカファストカーミン6B1476T-7、1483LT、3840、3870、セイカファストボルドー10B-430、セイカライトローズR40、セイカライトバイオレットB800、7805、セイカファストマルーン460N、セイカファストオレンジ900、2900、セイカライトブルーC718、A612、シアニンブルー4933M、4933GN-EP、4940、4973(以上、大日精化工業社製、なお、「クロモファイン」は同社の登録商標); KET Yellow 401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange 501、KET Red 301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KET Green 201(以上、DIC社製);Colortex Yellow 301、314、315、316、P-624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA-414、U263、Finecol Yellow T-13、T-05、Pigment Yellow1705、Colortex Orange 202、Colortex Red101、103、115、116、D3B、P-625、102、H-1024、105C、UFN、UCN、UBN、U3BN、URN、UGN、UG276、U456、U457、105C、USN、Colortex Maroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet600、Pigment Red 122、Colortex Blue516、517、518、519、A818、P-908、510、Colortex Green402、403、Colortex Black 702、U905(以上、山陽色素社製、なお、「Colortex」及び「Finecol」は同社の登録商標);Lionol Yellow1405G、LionolBlue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP-S(以上、東洋インキ社製、なお、「Lionol」は同社の登録商標)、Toner Magenta E02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、Permanent Yellow GG-02、Hostapeam BlueB2G(以上、ヘキストインダストリー社製);Novoperm P-HG、Hostaperm Pink E、Hostaperm Blue B2G(以上、クラリアント製、なお、「Novoperm」及び「Hostaperm」は同社の登録商標);カーボンブラック#2600、#2400、#2350、#2200、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#850、MCF88、#750、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA77、#52、#50、#47、#45、#45L、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#44、CF9(以上、三菱化学製)等が挙げられる。
 《顔料の分散》
 顔料の分散は、例えばボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、及びペイントシェーカー等により行うことができる。
 顔料の分散は、顔料粒子の体積平均粒径が、好ましくは0.08~0.5μmの範囲内、最大粒径が好ましくは0.3~10μmの範囲内、より好ましくは0.3~3μmの範囲内となるように行われることが好ましい。
 顔料の分散は、顔料、分散剤及び分散媒体の選定、分散条件、並びに濾過条件等によって、調整される。
 《分散剤》
 本発明のインクは、顔料の分散性を高めるために、分散剤を更に含有してもよい。
 分散剤の例としては、ヒドロキシ基を有するカルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、及びステアリルアミンアセテート等が挙げられる。分散剤の市販品の例としては、Avecia社製のSolsperse(登録商標)シリーズや、味の素ファインテクノ社製のPBシリーズ等が挙げられる。
 《分散助剤》
 本発明のインクは、必要に応じて分散助剤を更に含有してもよい。
 分散助剤は、顔料に応じて選択されればよい。
 分散剤及び分散助剤の合計の含有量は、顔料の全質量に対して1~50質量%の範囲内であることが好ましい。
 《分散媒体》
 本発明のインクは、必要に応じて顔料を分散させるための分散媒体を更に含有してもよい。
 本発明のインクに、分散媒体として溶剤を含有させてもよいが、形成された画像における溶剤の残留を抑制するためには、前述のモノマー(特に粘度の低いモノマー)を分散媒体として用いることが好ましい。
<ゲル化剤>
 本発明のインクは、ゲル化剤をさらに含有することが好ましい。
 ゲル化剤を含有することにより、被記録媒体上のインクをゲル状態にして仮固定(ピニング)することができ、インクの濡れ広がりを抑制できる。そして、記録物の堅牢性が向上する。
 ゲル化剤は、インクのゲル化温度以下の温度で結晶化することが好ましい。
 「ゲル化温度」とは、加熱によりゾル化又は液体化した組成物を冷却したときに、ゲル化剤がゾルからゲルに相転移し、組成物の粘度が急変する温度のことをいう。
 具体的には、ゾル化又は液体化した組成物を、粘弾性測定装置(例えばMCR300、アントンパール社製)で粘度を測定しながら冷却していき、粘度が急激に上昇したときの温度を、その組成物のゲル化温度とすることができる。
 本発明においては、ゲル化剤がインク中で結晶化すると、板状に結晶化したゲル化剤によって形成された三次元空間に、重合性化合物(モノマー、オリゴマー、ポリマー等の重合に関与する化合物)が内包される構造、いわゆるカードハウス構造が形成される。このカードハウス構造を形成するには、インク中で溶解している重合性化合物とゲル化剤とが相溶していることが好ましい。
 カードハウス構造の形成に適したゲル化剤の例としては、脂肪族ケトン、脂肪族エステル、石油系ワックス、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、硬化ヒマシ油、変性ワックス、高級脂肪酸、高級アルコール、ヒドロキシステアリン酸、N-置換脂肪酸アミド及び特殊脂肪酸アミドを含む脂肪酸アミド、高級アミン、ショ糖脂肪酸のエステル、合成ワックス、ジベンジリデンソルビトール、ダイマー酸並びにダイマージオールが挙げられる。
 中でも、ピニング性が向上する観点から、炭素数9~25の範囲内の炭化水素基を有する、脂肪族ケトン、脂肪族エステル、高級脂肪酸、及び高級アルコールであることが好ましい。
 ゲル化剤は、一種のみが含有されていてもよく、二種類以上が含有されていてもよい。
 (脂肪族ケトン)
 脂肪族ケトンの例としては、ジリグノセリルケトン、ジベヘニルケトン、ジステアリルケトン、ジエイコシルケトン、ジパルミチルケトン、ジラウリルケトン、ジミリスチルケトン、ミリスチルパルミチルケトン及びパルミチルステアリルケトン等が挙げられる。
 (脂肪族エステル)
 脂肪族エステルの例としては、ベヘニン酸ベヘニル、イコサン酸イコシル、パルミチン酸オレイル等のモノアルコールの脂肪酸エステル;グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステル及びポリオキシエチレン脂肪酸エステル等の多価アルコールの脂肪酸エステルが含まれる。
 上記脂肪族エステルの市販品の例としては、日本エマルジョン社製のEMALEX(登録商標)シリーズ、理研ビタミン社製のリケマール(登録商標)シリーズ及びポエム(登録商標)シリーズが挙げられる。
 (高級脂肪酸)
 高級脂肪酸の例としては、ベヘン酸、アラキジン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、オレイン酸、及びエルカ酸が挙げられる。
 (高級アルコール)
 高級アルコールの例としては、ステアリルアルコール及びベヘニルアルコールが挙げられる。
 (好適なゲル化剤)
 本発明においては、ゲル化剤は、下記一般式(G1)で表される脂肪族ケトン又は下記一般式(G2)で表される脂肪族エステルであることが、特に好ましい。
 一般式(G1):R1-CO-R2
(一般式(G1)において、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数が12~26の範囲内の直鎖部分を含み、かつ、分岐を含んでもよいアルキル基を表す。R1及びR2は、同じであっても、異なっていてもよい。)
 一般式(G2):R3-COO-R4
(一般式(G2)において、R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数が12~26の範囲内の直鎖部分を含み、かつ、分岐を含んでもよいアルキル基を表す。R3及びR4は、同じであっても、異なっていてもよい。)
 一般式(G1)及び(G2)において、直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基の炭素数が12以上であることにより、一般式(G1)で表される脂肪族ケトンや一般式(G2)で表される脂肪族エステルの結晶性がより高まり、かつ、上記カードハウス構造においてより十分な空間が生じる。そのため、重合性化合物が上記空間内に十分に内包されやすくなり、インクのピニング性が向上する。
 また、直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基の炭素原子数が26以下であることにより、一般式(G1)で表される脂肪族ケトンや一般式(G2)で表される脂肪族エステルの融点が過度に上昇しない、すなわち融点を取り扱いやすい温度にすることができ、インクの吐出時においてインクを過度に加熱する必要がない。
 一般式(G1)で表される脂肪族ケトンの例としては、ジリグノセリルケトン(炭素数:23,24)、ジベヘニルケトン(炭素数:21,22)、ジステアリルケトン(炭素数:17,18)、ジエイコシルケトン(炭素数:19,20)、ジパルミチルケトン(炭素数:15,16)、ジミリスチルケトン(炭素数:13,14)、ジラウリルケトン(炭素数:11,12)、ラウリルミリスチルケトン(炭素数:11,14)、ラウリルパルミチルケトン(炭素数:11,16)、ミリスチルパルミチルケトン(炭素数:13,16)、ミリスチルステアリルケトン(炭素数:13,18)、ミリスチルベヘニルケトン(炭素数:13,22)、パルミチルステアリルケトン(炭素数:15,18)、バルミチルベヘニルケトン(炭素数:15,22)及びステアリルベヘニルケトン(炭素数:17,22)が挙げられる。
 なお、括弧内の炭素数は、カルボニル基で分断される二つの炭化水素基のそれぞれの炭素数を表す。
 一般式(G1)で表される脂肪族ケトンの市販品の例としては、AlfaAeser社製の18-Pentatriacontanon、Hentriacontan-16-on、及び、花王社製のカオーワックスT-1が挙げられる。
 一般式(G2)で表される脂肪族エステルの例としては、ベヘニン酸ベヘニル(炭素数:21,22)、イコサン酸イコシル(炭素数:19,20)、ステアリン酸ステアリル(炭素数:17,18)、ステアリン酸パルミチル(炭素数:16,17)、ステアリン酸ラウリル(炭素数:12,17)、パルミチン酸セチル(炭素数:6,15)、パルミチン酸ステアリル(炭素数:15,18)、ミリスチン酸ミリスチル(炭素数:13,14)、ミリスチン酸セチル(炭素数:13,16)、ミリスチン酸オクチルドデシル(炭素数:13,20)、オレイン酸ステアリル(炭素数:17,18)、エルカ酸ステアリル(炭素数:18,21)、リノール酸ステアリル(炭素数:17,18)、オレイン酸ベヘニル(炭素数:18,22)及びリノール酸アラキジル(炭素数:17,20)が挙げられる。なお、括弧内の炭素数は、エステル基で分断される二つの炭化水素基のそれぞれの炭素数を表す。
 一般式(G2)で表される脂肪族エステルの市販品の例としては、日油社製のユニスター(登録商標)M-2222SL及びスパームアセチ、花王社製のエキセパール(登録商標)SS及びエキセパール(登録商標)MY-M、日本エマルジョン社製のEMALEX(登録商標)CC-18及びEMALEX(登録商標)CC-10、並びに、高級アルコール工業社製のアムレプス(登録商標)PCが挙げられる。
 (ゲル化剤の含有量)
 本発明において、ゲル化剤の含有量は、インクの全質量に対して1~10質量%の範囲内であることが好ましい。
<重合禁止剤>
 本発明のインクは、重合禁止剤を更に含有することが好ましい。重合禁止剤を含有することにより、硬化性を有する複数の化合物同士の接着性を低下できる。
 本発明において、「重合禁止剤」とは、重合性化合物を含有するインクの調製中ないし調整後の保管中での重合反応を抑制するのに添加される化合物全てを含む。
 本発明においては、従来公知の種々の重合禁止剤を用いることができるが、重合禁止剤としては、N-オキシル系重合禁止剤、o-t-ブチル基を含有するフェノール系重合禁止剤、又は二つ以上の芳香環を有する重合禁止剤のうちいずれかの重合禁止剤を含有することが、効果発現の観点からより好ましい。
 また、これらの中でもN-オキシル系重合禁止剤を含有することが、プリント配線板への密着性の観点から更に好ましい。
 本発明のインクにおいて、重合禁止剤の含有量は、インクの全質量に対して0.05~0.5質量%の範囲内であることが好ましい。
 (N-オキシル系重合禁止剤)
 N-オキシル系重合禁止剤の例としては、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル(TEMPO)、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-ピペリジン-N-オキシル、4-オキソ-2,2,6,6-テトラメチル-ピペリジン-N-オキシル、4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-ピペリジン-N-オキシル、4-アセトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-ピペリジン-N-オキシル、Irgastab(登録商標) UV10(BASF社製)等が挙げられる。
 (フェノール系重合禁止剤)
 フェノール系重合禁止剤の例としては、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール、2-tert-ブチル4,6-ジメチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,4,6-トリ-tert-ブチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(ブチル化ヒドロキシトルエン:BHT)、4-メトキシフェノール、2-メトキシ-4-メチルフェノール等が挙げられる。
 (キノン系重合禁止剤)
 キノン系重合禁止剤の例としては、ハイドロキノン、メトキシヒドロキノン、ベンゾキノン、1,4-ナフトキノン、p-tert-ブチルカテコール等が挙げられる。
 (アミン系重合禁止剤)
 アミン系重合禁止剤の例としては、アルキル化ジフェニルアミン、N,N′-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、フェノチアジン等が挙げられる。
 (その他の重合禁止剤)
 その他、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸銅、ジブチルジチオカルバミン酸銅等のジチオカルバミン酸銅系重合禁止剤等が挙げられる。
 これらは、一種のみが含有されていてもよく、二種類以上が含有されていてもよい。
 これらの中でも、N-オキシル系及びキノン系の重合禁止剤であることが好ましく、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル(TEMPO)、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(ブチル化ヒドロキシトルエン:BHT)、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール、二つ以上の芳香環を有する重合禁止剤として、ナフトキノン等が好ましい。
<その他添加剤>
 (硬化促進剤)
 本発明においては、必要に応じて硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤としては、十分な吐出安定性が得られる程度で、樹脂成分の熱硬化を促進するものであれば特に制限はなく用いることができる。
 硬化促進剤の例としては、環状エーテル基含有熱硬化性化合物、イソシアネート基含有熱硬化性化合物及びマレイミド基を含む化合物、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾール-テトラフェニルボレート、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7-テトラフェニルボレートなどが挙げられる。
 (界面活性剤)
 本発明のインクは、必要に応じて界面活性剤を更に含有してもよい。
 界面活性剤の例としては、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類及び脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類及びポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、及び第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤、並びにシリコーン系やフッ素系の界面活性剤が挙げられる。
 (カップリング剤)
 本発明のインクは、必要に応じて、カップリング剤、溶剤等を更に含有させてもよい。
 本発明のインクは、必要に応じて各種カップリング剤を更に含有させてもよい。カップリング剤が含まれることによって、プリント配線板との密着性を向上できる。
 各種カップリング剤の例としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系カップリング剤が挙げられる。
 (溶剤)
 本発明のインクは、速硬化性及び吐出安定性の観点から無溶剤であることが好ましいが、インク粘度の調整のために添加してもよい。
[硬化性インク組成物の製造方法]
 本発明のインクは、前述の重合性化合物と、任意のその他の成分とを、加熱下において混合することにより調製できる。また、得られた混合液を所定のフィルターで濾過することが好ましい。なお、色材(例えば、顔料)を含有するインクを調製する場合は、顔料及び重合性化合物を含む顔料分散液を調製し、その後、顔料分散液と他の成分とを混合することが好ましい。顔料分散液は、分散剤を更に含有してもよい。
 前記顔料分散液は、重合性化合物に顔料を分散して調製することができる。顔料の分散は、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカーなどを用いて行うことができる。このとき、分散剤を添加してもよい。
[硬化膜]
 本発明の硬化膜(「インク硬化膜」ともいう。)は、前記した本発明の硬化性インク組成物を被記録媒体上に硬化させてなる。すなわち、本発明の硬化膜は、後述する記録方法により形成されることが好ましい。
 また、本発明の硬化膜は、重合性化合物を含有する、前記硬化性インク組成物と前記硬化膜について全反射型フーリエ変換赤外分光法(FT-IR)を用いて測定される赤外吸収スペクトルに基づき算出される前記重合性化合物が有する官能基の反応率が40~90%の範囲内であり、未反応の前記重合性化合物が含有されていることが、残留応力やひずみを緩和させながら後硬化することで硬度、密着性が高い、耐熱性が優れた硬化膜とすることができる点で好ましい。
 前記反応率は、本発明のインク組成物、及び、当該インク組成物を被記録媒体(ポリプロピレン等)に塗布して硬化した硬化膜(例えば、後述する第2硬化工程後の硬化膜)について、全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定し、重合性官能基に由来するピークの面積の変化量から測定することができる。
 具体的に、第2硬化工程後の硬化膜については、被記録媒体から硬化膜を剥離し、得られた硬化膜の界面側から全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定する。硬化前のインク組成物は、溶液として全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定する。
 例えば、重合性官能基が(メタ)アクリロイル基である場合、(メタ)アクリロイル基中のC=C二重結合部分が重合に関与する基であり、重合の反応率が高くなるにつれてC=C二重結合に由来するピークの強度が低下する。
 そのため、硬化前のインク組成物について測定した赤外吸収スペクトルにおける(メタ)アクリロイル基中のC=C二重結合に由来するピークの面積(P1)と、第2硬化工程後の硬化膜について測定した赤外吸収スペクトルにおける(メタ)アクリロイル基中のC=C二重結合に由来するピークの面積(P2)とから、下記式により反応率を算出することができる。
 反応率[%]=(P1-P2)/P1
 なお、C=C二重結合に由来する赤外吸収ピークは通常1350~1450cm-1の範囲、例えば1400cm-1付近に観察される。
 また、多官能重合性化合物であって官能基によって帰属されるピークの位置が異なる場合は、それぞれのピークの変化を考慮して上記と同様の方法で全官能基全体としての反応率を計算する。
 反応率を前記範囲内とするためには、硬化工程における硬化条件を調整することによって制御する。
 前本発明の硬化膜の厚さは、20~100μmの範囲内であることが、硬化収縮による収縮応力が弱まり、被記録媒体との密着性向上に繋がる点で好ましい。
[ソルダーレジスト膜の形成方法]
 本発明の硬化性インク組成物は、プリント回路基板に用いられるソルダーレジストパターン形成用のインクジェットインクとして用いることが好ましい。
 本発明の硬化性インク組成物を用いてソルダーレジストパターン(ソルダーレジスト膜)を形成したときに、プリント回路基板における銅箔とソルダーレジスト膜界面の密着性が良好となる。
 ソルダーレジスト膜は、本発明の硬化性インク組成物を、インクジェットヘッドのノズルから吐出して、回路形成されたプリント回路基板上に着弾させ、着弾された塗膜に後述する記録方法における第1硬化工程及び第2硬化工程を行うことによって形成されることが好ましい。
[記録方法]
 本発明の記録方法は、前記した本発明の硬化性インク組成物を用い、当該硬化性インク組成物を被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する工程と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化工程とを含んだ記録方法であって、前記硬化性インク組成物として、第1項から第10項までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を用い、前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、前記第1硬化工程では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、前記第1硬化工程の後に、さらに第2硬化工程を有する。
<塗膜を形成する工程>
 塗膜を形成する工程では、本発明のインクを被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する。
 塗膜を形成する手段としては、例えば、従来公知の各種塗布方法及び印刷方法を用いることができる。例えば、コーター塗布、オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキキソ印刷、インクジェット法などを用いることができるが、本発明では特にインクジェット法が好ましい。
 インクジェット法では、インクジェットヘッドからインクを吐出し、被記録媒体に着弾させる。インクジェット法は、必要な部分のみにインクを塗布することが容易であるため、特にソルダーレジストパターンの形成や文字の印刷に好適に用いられる。
 被記録媒体は、特に制限されないが、プリント回路板であることが好ましい。
 インクジェットヘッドからの吐出方式は、オンデマンド方式とコンティニュアス方式のどちらでもよい。
 オンデマンド方式のインクジェットヘッドは、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型及びシェアードウォール型等の電気-機械変換方式、並びにサーマルインクジェット型及びバブルジェット(登録商標)(バブルジェットはキヤノン社の登録商標)型等の電気-熱変換方式等のどちらでもよい。
 インクの液滴を加熱した状態でインクジェットヘッドから吐出することで、吐出安定性が得られる。インクジェットヘッドに充填されたときのインクの温度は、40~100℃の範囲内であることが好ましく、吐出安定性をより高める観点から、40~90℃の範囲内であることがより好ましい。また、インクの粘度は、吐出温度にて7~15mPa・sの範囲内であることが好ましく、8~13mPa・sの範囲内であることがより好ましい。
 ゲル化剤を含有するゾル・ゲル相転移型のインクを用いる場合、インクジェットヘッドに充填されたときのインクの温度は、当該インクの(ゲル化温度+10)~(ゲル化温度+30)℃の範囲内であることが好ましい。インクジェットヘッド内のインクの温度が、(ゲル化温度+10)℃以上であることにより、インクジェットヘッド内又はノズル表面においてインクがゲル化せず、十分な吐出安定性が得られる。また、インクの温度が、(ゲル化温度+30)℃以下であることにより、インクに含まれる各成分が温度により劣化するのを防ぐ。
 インクの加熱方法は、特に制限されない。例えば、ヘッドキャリッジを構成するインクタンク、供給パイプ及びヘッド直前の前室インクタンク等のインク供給系、フィルター付き配管並びにピエゾヘッド等の少なくともいずれかをパネルヒーター、リボンヒーター又は保温水等によって加熱することができる。
 吐出する際のインクの液滴量は、記録速度及び画質の観点から、2~20pLの範囲内であることが好ましい。
 被記録媒体であるプリント回路板は、特に制限されないが、例えば、紙フェノール、紙エポキシ、ガラス布エポキシ、ガラスポリイミド、ガラス布/不繊布エポキシ、ガラス布/紙エポキシ、合成繊維エポキシ、フッ素・ポリエチレン・PPO・シアネートエステル等を用いた高周波回路用銅張積層版等の材質を用いたもので全てのグレード(FR-4等)の銅張積層版、その他ポリイミドフィルム、PETフィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板、ステンレス鋼板等であることが好ましい。
<第1硬化工程>
 前記塗膜を形成する工程後に、第1硬化工程を行う。第1硬化工程では、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化し硬化膜を形成する。
 本発明では、前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内で、かつ、被記録媒体と塗膜の界面に到達する活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で塗膜を硬化する。このような硬化条件とすることで、後述する第1硬化工程後の硬化膜中の界面側の重合性化合物が有する官能基の反応率を、40~80%の範囲内とすることができる。
 前記透過率(T)は、前記した吸光度(A)から下記式により換算することによって算出することができる。
 透過率T(%)=100×10(-A)
 前記塗膜の透過率は、1~25%の範囲内であり、1~15%の範囲内であることが好ましい。
 透過率を前記範囲内とするためには、硬化性インク組成物の構成成分(例えば、色材、重合開始剤又は重合性化合物等の含有量)、塗膜の硬化条件(活性エネルギー線の積算線量等)を制御することが好ましい。
 被記録媒体と塗膜の界面に到達する活性エネルギー線の積算線量は、入射積算線量に対して透過率を掛けることによって算出することができる。
 界面の積算線量=入射積算線量×透過率
 なお、前記入射積算線量は、紫外線照度・光量計「PP(II)2000」(東京ホトン株式会社社製)を用いて測定する。
 前記界面の積算線量は、1~200mJ/cm2の範囲内であり、20~150mJ/cm2の範囲内であることがより好ましい。
 前記界面の積算線量を前記範囲内とするためには、入射積算線量又は透過率を調整することで制御でき、前記入射積算線量は照射時間等で制御することができる。
 なお、前記積算線量は、前記活性エネルギー線が紫外線である場合には、積算光量ともいう。
 前記第1硬化工程では、前記塗膜を形成する工程後(すなわち、インクを着弾させる工程後)すぐに硬化させても、塗膜を形成する工程(着弾させる工程)が終了した後に、一括で硬化させてもよい。
 本発明において、「一括に照射」、「一括に加熱」及び「一括硬化」とは、ある一定・所定範囲において複数のインク液滴を吐出し被記録媒体に着弾させた後に、当該一定範囲内に着弾されて存在する複数のインク液滴全体に、同時に、活性エネルギー線の照射又は加熱を行うことにより硬化することをいう。すなわち、被記録媒体上に着弾したインクの液滴ごとに硬化させるのではなく、ある一定・所定範囲(例えば、所定の画像(絵柄)を形成するのに必要なインクをすべて着弾させる)ごとにまとめて、インクの着弾、活性エネルギー線の照射又は加熱及び硬化を行うことをいう。
 本発明のインクは、室温(25℃)において比較的粘度が高く、被記録媒体に着弾した後濡れ広がりづらいため、インクが被記録媒体に着弾した後すぐに硬化させる必要がなく、ある一定・所定範囲においてインクを吐出し被記録媒体に着弾させた後に、一括で硬化させることができる。一括硬化させることにより、漏れ光による吐出不良を軽減できる。
 前記活性エネルギー線としては、電子線、紫外線、α線、γ線、及びエックス線等が挙げられるが、紫外線であることが好ましい。特に、紫外線の分光スペクトルにおいて、照射強度が最大となるピークに対応する波長が360~420nmの範囲内に有する光によって、塗膜を硬化させることが好ましい。
 紫外線の照射は、例えばPhoseon Technology社製の水冷LEDを用いて、波長395nmの条件下で行うことができる。LEDを光源とすることで、光源の輻射熱によってインクが溶けることによるインクの硬化不良を抑制することができる。
 活性エネルギー線の照射は、インクの着弾後0.001~300秒の間に行うことが好ましく、高精細なソルダーレジスト膜を形成するためには、0.001~60秒の間に行うことがより好ましい。
 また、入射積算線量は、100~3000mJ/cm2の範囲内とすることが好ましい。
 酸素による重合阻害を抑制する観点から、着弾したインクに、酸素濃度が0.1~10.0体積%の範囲内の雰囲気で活性エネルギー線を照射することによりインクを硬化させることが好ましい。また、ブルーミングを生じづらくする観点から、酸素濃度が0.5~8.0体積%の範囲内であることがより好ましく、0.5~6.0体積%の範囲内であることが更に好ましい。
 第1硬化工程後における硬化膜中の界面側の重合性化合物が有する官能基の反応率が、40~80%の範囲内であることが、硬化膜中の界面側を柔らかい状態にすることができる点で好ましい。
 前記反応率は、前記した硬化膜の反応率と同様にして測定し算出することができる。
 すなわち、本発明のインク組成物、及び、当該インク組成物を被記録媒体(ポリプロピレン等)に塗布した塗膜の第1硬化工程後の硬化膜について、全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定し、重合性官能基に由来するピークの面積の変化量から測定することができる。
 具体的に、第1硬化工程後の硬化膜については、被記録媒体から硬化膜を剥離し、得られた硬化膜の界面側から全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定する。硬化前のインク組成物は、溶液として全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定する。
 例えば、重合性官能基が(メタ)アクリロイル基である場合、(メタ)アクリロイル基中のC=C二重結合部分が重合に関与する基であり、重合の反応率が高くなるにつれてC=C二重結合に由来するピークの強度が低下する。
 そのため、硬化前のインク組成物について測定した赤外吸収スペクトルにおける(メタ)アクリロイル基中のC=C二重結合に由来するピークの面積(P1)と、第1硬化工程後の硬化膜について測定した赤外吸収スペクトルにおける(メタ)アクリロイル基中のC=C二重結合に由来するピークの面積(P2)とから、下記式により反応率を算出することができる。
 反応率[%]=(P1-P2)/P1
 なお、C=C二重結合に由来する赤外吸収ピークは通常1350~1450cm-1の範囲、例えば1400cm-1付近に観察される。
 反応率を前記範囲内とするためには、前記第1硬化工程における前記硬化条件を調整することによって制御する。
 前記第1硬化工程後の硬化膜の厚さは、20~60μmの範囲内であることが好ましい。
<第2硬化工程>
 前記第1硬化工程後に、第2硬化工程を行う。第2硬化工程では、前記第1硬化工程後の硬化膜を光又は熱によりさらに硬化する工程であり、熱硬化工程であることが好ましい。
 また、第2硬化工程では、熱硬化のみでもよいし、熱硬化と光硬化を併用してもよく、その場合は、熱硬化後にさらに光硬化を行う場合や、光硬化後に熱硬化を行う場合が挙げられる。これらの中でも、第2硬化工程は熱硬化のみである場合と、熱硬化後にさらに光硬化を行う場合が好ましい。
 第2硬化工程が熱硬化のみである場合、その加熱方法は、例えば、110~180℃の範囲内に設定したオーブンに10~90分投入することが好ましい。
 第2硬化工程が、熱硬化後にさらに光硬化を行う場合、その加熱方法は、例えば、130~150℃の範囲内に設定したオーブンに30~60分投入することが好ましい。また、光硬化の方法は、前記した第1硬化工程と同様に紫外線の照射が好ましく、被記録媒体と塗膜の界面に到達する活性エネルギー線(紫外線)の積算線量が1~100mJ/cm2の範囲内となる条件下で塗膜を硬化することが好ましい。また、紫外線の入射積算線量は、100~2500mJ/cm2の範囲内とすることが好ましい。
 第2硬化工程後における硬化膜中の界面側の重合性化合物が有する官能基の反応率が、40~90%の範囲内であることが、残留応力やひずみを緩和させながら硬化することができる点で好ましい。
 前記反応率は、本発明のインクを前記第1硬化工程後で第2硬化工程前の硬化膜、及び、当該硬化膜の第2硬化工程後について、全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定し、重合性官能基に由来するピークの面積の変化量から測定することができる。
 反応率の算出方法は、第1硬化工程後の硬化膜の反応率と同様の方法である。
 前記第2硬化工程後の硬化膜の厚さは、20~100μmの範囲内であることが、硬化収縮による収縮応力が弱まり、被記録媒体との密着性向上に繋がる点で好ましい。
[記録装置]
 本発明の記録装置(「記録システム」ともいう。)は、本発明の硬化性インク組成物を用い、当該硬化性インク組成物を被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する塗膜形成部と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化部とを含んだ記録装置であって、前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、前記第1硬化部では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、前記第1硬化部の後に、さらに第2硬化部を有する。
 本発明の記録装置は、インクジェット法によるインクジェット記録装置であることが好ましく、前記塗膜形成部は、本発明の硬化性インク組成物を吐出するインクジェットヘッドを有することが好ましい。
 前記第1硬化部は、塗膜を活性エネルギー線(好ましくは紫外線)の照射により硬化する。硬化条件については前記した第1硬化工程と同様のため省略する。
 また、第2硬化部は、第1硬化部による硬化後に、硬化膜を光又は熱によりさらに硬化し、熱により硬化することが好ましい。
 また、第2硬化部は、熱硬化のみでもよいし、熱硬化と光硬化を併用してもよく、その場合は、熱硬化後にさらに光硬化を行う場合や、光硬化後に熱硬化を行う場合が挙げられる。これらの中でも、第2硬化部は熱硬化のみである場合と、熱硬化後にさらに光硬化を行う場合が好ましい。光硬化及び熱硬化による硬化条件は前記した第2硬化工程と同様のためその説明を省略する。
 なお、インクジェット記録装置の記録方式は、吐出安定性や印字精度の観点から、スキャン方式であることが好ましい。
 インクジェット記録装置(プリンター)の種類としては、シングルパスプリンター及びシリアルプリンターが挙げられる。シングルパスプリンターは、被記録媒体の幅に相当する長さ(被記録媒体幅)を有するラインヘッドを備えるものであり、ヘッドが(ほぼ)移動せずに固定されて、1パス(シングルパス)で印刷が行われるものである。
 一方、シリアルプリンターは、ヘッドが被記録媒体の搬送方向と直交した方向に往復移動(シャトル移動)しながら、通常2パス以上(マルチパス)で印刷が行われるものである。
 シングルパスプリンターでは、複数のインクジェットヘッドを並べることでラインヘッドとする必要があり、比較的多くのインクジェットヘッドの数が必要とされるが、シリアルプリンターの場合は少数の記録ヘッドのみで構成することができる。
 本発明においては、どちらの方式のプリンターも使用することができ、好ましくは、シリアルプリンターを用いることができる。
 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記実施例において、特記しない限り、操作は室温(25℃)で行われた。また、特記しない限り、「%」及び「部」は、それぞれ、「質量%」及び「質量部」を意味する。
[実施例1]
<イエロー顔料分散液Yの調製>
 下記分散剤1及び分散剤2と、分散媒をステンレスビーカーに入れ、65℃のホットプレート上で加熱しながら1時間加熱撹拌溶解し、室温まで冷却した後、これに下記顔料を加えて、直径0.5mmのジルコニアビーズ200gとともにガラス瓶に入れ密栓した。
 これをペイントシェーカーにて、所望の粒径になるまで分散処理した後、ジルコニアビーズを除去した。
 分散剤1:PX4701(BASF社製)      6.0質量部
 分散剤2:Solsperse22000(日本ルーブリゾール社製)
                          0.3質量部
 分散媒:ジプロピレングリコールジアクリレート(0.2%UV-10含有)
                         61.5質量部
 顔料:PY185(BASF社製、パリオトールイエローD1155)
                         10.2質量部
 <シアン顔料分散液Cの調製>
 前記イエロー顔料分散液Yの調製において、分散剤、分散媒及び顔料を下記に示すとおりに変更した以外は同様にして調製した。
 分散剤:PX4701(BASF社製)       7.0質量部
 分散媒:ジプロピレングリコールジアクリレート(0.2%UV-10含有)
                           70質量部
 顔料:PB15:4(大日精化製、クロモファイン(登録商標)ブルー6332JC)
                           23質量部
 <ブラック顔料分散液Kの調製>
 前記イエロー顔料分散液Yの調製において、分散剤、分散媒及び顔料を下記に示すとおりに変更した以外は同様にして調製した。
 分散剤:PX4701(BASF社製)       7.0質量部
 分散媒:ジプロピレングリコールジアクリレート(0.2%UV-10含有)
                           68質量部
 顔料:PB7(三菱化学射精、カーボンブラックMA7)
                           25質量部
 本実験においては、アクリレートオリゴマー、モノマー、重合開始剤、重合禁止剤、分散体及びゲル化剤として下記化合物を用いた。
<アクリレートオリゴマー>
 単官能ポリエステルアクリレートオリゴマーA:
              CN147、Sartomer社製
 3官能ウレタンアクリレートオリゴマーB:
              CN989、Sartomer社製
 6官能ウレタンアクリレートオリゴマーC:
              6103、長興化学工業社製
 8官能ウレタンアクリレートオリゴマーD:
              6199、長興化学工業社製
 9官能ウレタンアクリレートオリゴマーE:
              CN8885、Sartomer社製
 8官能アクリレートデンドリマーA(ハイパーブランチ構造):
              6361-100、長興化学工業社製
 18官能アクリレートデンドリマーB(ハイパーブランチ構造):
              SP1106、Miwon社製
 35~55官能アクリレートポリマー(Mw:20000~30000)
              SMP550、共栄社製
 <モノマー>
 単官能アクリレートa:IBOA、Miwon社製
 2官能アクリレートb:M222、Miwon社製
 2官能メタクリレートc:SR834、Sartomer社製
 5官能アクリレートd:M500、Sartomer社製
 6官能アクリレートe:M600、Sartomer社製
 <重合開始剤>
 重合開始剤A (アシルホスフィン系化合物):
 Omnirad(登録商標)907、IGM Resins B.V.社製
 重合開始剤B (アミノアセトフェノン系化合物):
 Omnirad(登録商標)819、IGM Resins B.V.社製
 重合開始剤C (チオキサントン系化合物):
 Speedcure(登録商標) ITX、Lambson社製
 <重合禁止剤>
 Irgastab(登録商標) UV-10、BASF社製
 <ゲル化剤>
 ゲル化剤A:ジステアリルケトン(分子量507)
 ゲル化剤B:ベヘニン酸ベヘニル(分子量199)
<インクの調製>
 アクリレートオリゴマー、モノマー、重合開始剤、重合禁止剤、色材及びゲル化剤について、表Iに記載の種類及び添加量にて成分を混合し、ADVATEC社製テフロン(登録商標)3μmメンブレンフィルターで濾過を行い、インク1-1~1-32を調製した。
<吸光度の測定>
 調製した各インクを、ジプロピレングリコールアクリレート(M222:MIWON社製)を用いて1/500倍に希釈し、分光光度計U3300(島津製作所社製)にて、385nm、395nm又は405nmの波長領域において、吸光度をそれぞれ測定した。光路長1cmの測定セルを使用することで、塗布膜厚20μmにおける塗膜の吸光度(A)と同値とした。測定した吸光度を下記表I~表IIIに示した。
<透過率の測定>
 前記で測定した塗布膜厚20μmにおける塗膜の吸光度(A)から、385nm、395nm、405nmに対する透過率を下記式により算出した。その結果を下記表I~IIIに示した。
 透過率T(%)=100×10(-A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
[実施例2]
<インクジェット法によるインク硬化膜の形成>
 前記で調製した各インクを、ピエゾ型インクジェットノズルを備えたインクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置に装填した。この装置を用いて、厚さ100μmのプリント配線基板用銅張積層板(被記録媒体)上にインク硬化膜の形成を行った。
 インク供給系は、インクタンク、インク流路、インクジェット記録ヘッド直前のサブインクタンク、金属フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなる。インクタンクからヘッド部分までインクを80℃に加温する。ピエゾヘッドにもヒーターを内蔵させ、記録ヘッド内のインク温度を80℃に加熱した。ピエゾヘッドは、ノズル径22μmで、ノズル解像度360dpiのヘッドを千鳥に配置して720dpiのノズル列を形成した。
 このインクジェット装置を用いて、液滴量が6.0pLのドットとなるように電圧を印加し、被記録媒体上に、20mm×50mmのベタパターンを、それぞれ厚さが下記表IV~VIIに示すとおりとなるように印字した。
 その後、下記表IV~VIIに示す硬化波長のLEDランプ(装置名:Phoseon Technology社製)を用いて、入射光量(入射線量)及び界面の積算光量(積算線量)が下記表IV~VIIに示すとおりとなるように照射して塗膜を硬化した(第1硬化工程)。
 光照射後、さらに150℃に設定したオーブンに60分投入し硬化し(第2硬化工程)、サンプル2-1~2-36及び3-1~3-24を得た。
 なお、入射積算光量(入射積算線量)は、光量計紫外線照度・光量計「PP(II)2000」(東京ホトン株式会社社製)を用いて測定し、界面の積算光量は、入射積算線量に対して透過率を掛けること(下記式)によって算出した。
 界面の積算線量=入射積算線量×透過率
<透過率の測定>
 前記サンプル2-1~2-36及び3-1~3-24について、前記で測定した吸光度(A)から、形成した膜厚(指定膜厚時)における、385nm、395nm、405nmに対する透過率を下記式により算出した。その結果を下記表IV~VIIに示した。
 透過率T(%)=100×10(-A)
<第1硬化工程後の反応率>
 前記「インクジェット法による硬化膜の形成」において、第1硬化工程後における、硬化膜中の界面側の重合性化合物が有する官能基の反応率を算出した。
 具体的には、前記で調製した各インク、及び、当該インクを被記録媒体上に塗布した塗膜の第1硬化工程後の硬化膜について、全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定し、重合性官能基に由来するピークの面積の変化量から前記反応率を測定した
 第1硬化工程後の硬化膜については、被記録媒体から硬化膜を剥離し、得られた硬化膜の界面側から全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定した。硬化前のインクは、溶液として全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定した。
 (基準)
 A:反応率が50%以上70%未満
 B:反応率が40%以上50%未満、又は、70%以上80%以下
 C:反応率が40%未満又は80%超え
<第2硬化工程後の反応率>
 前記「インクジェット法による硬化膜の形成」において、第2硬化工程後における、硬化膜中の界面側の重合性化合物が有する官能基の反応率を算出した。
 具体的には、前記第1硬化工程後と、第2硬化工程後の硬化膜について、被記録媒体から硬化膜を剥離し、得られた硬化膜の界面側から全反射型FT-IRを用いて赤外吸収スペクトルを測定し、重合性官能基に由来するピークの面積の変化量から前記反応率を測定した
 (基準)
 A:反応率が50%以上70%未満
 B:反応率が40%以上50%未満、又は、70%以上90%以下
 C:反応率が40%未満又は90%超え
[評価]
<被記録媒体との密着性>
 作成した各サンプルについて、硬化膜に「JIS規格 K-5600」のクロスカット法に準じて碁盤目状に切り込みをいれ、粘着テープを貼付けし、引きはがすことで硬化膜の剥離状態を観察し、下記方法で付着残留率を求め、下記基準にしたがって評価した。ここで付着残留率は切り込みをいれて作成したマス目の数を分母とし、テープ剥離に残留しているマス目の数を分子として算出される。下記基準において、0及び1を実用上問題ない範囲とした。
 (基準)
0:付着残留率が100%
1:付着残留率が90%以上100%未満
2:付着残留率が70%以上90%未満
3:付着残留率が50%以上70%未満
4:付着残留率が25%以上50%未満
5:付着残留率が25%未満
<鉛筆硬度>
 作製した各サンプルについて、「JIS規格 K-5400」の記載方法に準じて、三菱鉛筆製のHi-Uni(登録商標)を用いて、表面の鉛筆硬度を測定した。
 具体的には、鉛筆の木部を削り取り、芯は5~6mmの長さにした。芯先端を研磨紙で平滑に研磨して円形の断面を得た鉛筆を使用した。この鉛筆を、サンプル表面に対して45度の角度で保持し、サンプル表面に施される加重1kgとして、45度の角度で硬化膜を引っかいた。硬化膜が被記録媒体まで達しなかった鉛筆の最大の硬度を評価した。鉛筆硬度が4H以上である場合を実用上問題ない範囲とした。
<被記録媒体の汎用性>
 実施例2の被記録媒体のプリント配線基板用銅張積層板を、アルミニウム基板、SUS304、ポリイミドフィルム、ペットフィルム、ガラスにそれぞれ変更した以外は同様にしてインク硬化膜の形成を行った。
 作成した各サンプルについて、硬化膜に「JIS規格 K-5600」のクロスカット法に準じて碁盤目状に切り込みをいれ、粘着テープを貼付けし、引きはがすことで硬化膜の剥離状態を観察し、上記「被記録媒体との密着性」の評価方法と同様にして付着残留率を求め、付着残留率が90%以上である被記録媒体を実用上問題ない範囲とし、これを汎用性基板として判断し、下記基準に基づいて基板汎用性の評価した。下記基準においてA及びBを実用上問題ない範囲とした。
 (基準)
A:6種のうち4種以上の被記録媒体が汎用性基板である。
B:6種のうち2~3種の被記録媒体が汎用性基板である。
C:6種のうち1種以下の被記録媒体が汎用性基板である。
<ハンダ耐熱性>
 硬化膜の耐熱性の評価方法として、下記のハンダ耐熱性について評価した。
 前記ベタパターンの印字サンプルについて、260℃ハンダ浴に10秒3回浸漬した後、前記した「被記録媒体との密着性」と同様の方法で付着残留率を算出し、硬化膜の剥離状態を下記基準で評価した。下記基準においてA及びBを実用上問題ない範囲とした。
 (基準)
A:付着残留率が90%以上100%未満
B:付着残留率が70%以上90%未満
C:付着残留率が70%未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 前記結果に示されるように、本発明のインク(硬化性インク組成物)を用い、かつ、本発明の記録方法により記録したサンプルは、比較例のものに比べて、被記録媒体との密着性、鉛筆硬度、被記録媒体の汎用性及び耐熱性に優れることが認められた。
 本発明は、硬化膜とした際に、表面の硬度が高く、かつ、被記録媒体との密着性に優れた硬化性インク組成物、硬化膜、記録方法、記録装置及びプリント配線基板に利用することができる。

Claims (21)

  1.  光重合開始剤、重合性化合物、及び色材を含有する硬化性インク組成物であって、
     前記硬化性インク組成物を塗布膜厚が20μmとなるように塗布した塗膜について、385~405nmの波長領域における吸光度を測定したとき、当該吸光度のいずれかが0.4~2.0の範囲内である硬化性インク組成物。
  2.  前記光重合開始剤が、アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤であり、前記アシルホスフィン系開始剤又はアミノアセトフェノン系開始剤の前記硬化性インク組成物中の含有量が、0.1~3.0質量%の範囲内である請求項1に記載の硬化性インク組成物。
  3.  前記光重合開始剤が、さらにチオキサントン系開始剤を含有し、前記チオキサントン系開始剤の前記硬化性インク組成物中の含有量が、1.0~5.0質量%の範囲内である請求項1又は請求項2に記載の硬化性インク組成物。
  4.  前記重合性化合物が、6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーのうちいずれかを含む請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
  5.  前記6官能以上のモノマー、オリゴマー又はポリマーの重合性化合物の、前記硬化性インク組成物中の総含有量が、1~40質量%の範囲内である請求項4に記載の硬化性インク組成物。
  6.  前記重合性化合物が、三種以上の官能基数が異なるモノマー、オリゴマー又はポリマーを含む請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
  7.  前記三種以上の官能基数が異なるモノマー、オリゴマー又はポリマーが、多官能である請求項6に記載の硬化性インク組成物。
  8.  前記色材が、イエロー色材又はブラック色材のうち少なくともいずれかであり、
     前記硬化性インク組成物中において、前記イエロー色材を0.1~2.0質量%又は前記ブラック色材を0.1~1.5質量%の範囲内で含有する請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
  9.  さらにゲル化剤を含有する請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
  10.  プリント回路基板に用いられるソルダーレジストパターン形成用のインクジェットインクとして用いる請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物。
  11.  請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を被記録媒体上に硬化させてなる硬化膜。
  12.  重合性化合物を含有する、前記硬化性インク組成物と前記硬化膜について全反射型フーリエ変換赤外分光法を用いて測定される赤外吸収スペクトルに基づき算出される前記重合性化合物が有する官能基の反応率が40~90%の範囲内であり、少なくとも前記被記録媒体との界面側に未反応の前記重合性化合物が含有されている請求項11に記載の硬化膜。
  13.  硬化性インク組成物を被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する工程と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化工程とを含んだ記録方法であって
     前記硬化性インク組成物として、請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を用い、
     前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、
     前記第1硬化工程では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、
     前記第1硬化工程の後に、さらに第2硬化工程を有する記録方法。
  14.  前記活性エネルギー線が、紫外線である請求項13に記載の記録方法。
  15.  前記第1硬化工程が、前記紫外線の分光スペクトルにおいて、照射強度が最大となるピークに対応する波長が360~420nmの範囲内に有する光によって硬化する工程である請求項14に記載の記録方法。
  16.  前記第2硬化工程後の硬化膜の厚さが、20~100μmの範囲内である請求項13から請求項15までのいずれか一項に記載の記録方法。
  17.  前記第2硬化工程が、熱硬化工程である請求項13から請求項16までのいずれか一項に記載の記録方法。
  18.  前記第1硬化工程後における前記硬化膜中の前記界面側の前記重合性化合物が有する官能基の反応率が、40~80%の範囲内にある請求項13から請求項17までのいずれか一項に記載の記録方法。
  19.  前記第2硬化工程後における前記硬化膜中の前記界面側の前記重合性化合物が有する官能基の反応率が、40~90%の範囲内にある請求項13から請求項18までのいずれか一項に記載の記録方法。
  20.  硬化性インク組成物を被記録媒体上に吐出して塗膜を形成する塗膜形成部と、前記塗膜を活性エネルギー線の照射により硬化する第1硬化部とを含んだ記録装置であって、
     前記硬化性インク組成物として、請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を用い、
     前記塗膜の、前記活性エネルギー線の照射波長に対する透過率が、1~25%の範囲内であり、
     前記第1硬化部では、前記被記録媒体と前記塗膜の界面に到達する前記活性エネルギー線の積算線量が1~200mJ/cm2の範囲内となる条件下で前記塗膜を硬化し、
     前記第1硬化部の後に、さらに第2硬化部を有する記録装置。
  21.  請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の硬化性インク組成物を用いて形成されたプリント配線基板。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018138654A (ja) * 2018-03-28 2018-09-06 セイコーエプソン株式会社 紫外線硬化型インクジェット用インク組成物及びインクジェット記録方法
WO2019123564A1 (ja) * 2017-12-20 2019-06-27 コニカミノルタ株式会社 活性光線硬化型インクジェットインクセット及びインクジェット記録方法
JP2020513683A (ja) * 2016-11-10 2020-05-14 アグフア−ゲヴエルト,ナームローゼ・フエンノートシヤツプ プリント回路板製造用はんだマスクインキジェットインキ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020513683A (ja) * 2016-11-10 2020-05-14 アグフア−ゲヴエルト,ナームローゼ・フエンノートシヤツプ プリント回路板製造用はんだマスクインキジェットインキ
WO2019123564A1 (ja) * 2017-12-20 2019-06-27 コニカミノルタ株式会社 活性光線硬化型インクジェットインクセット及びインクジェット記録方法
JP2018138654A (ja) * 2018-03-28 2018-09-06 セイコーエプソン株式会社 紫外線硬化型インクジェット用インク組成物及びインクジェット記録方法

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