WO2026014192A1 - 活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びインクジェット記録方法 - Google Patents
活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びインクジェット記録方法Info
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- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
Definitions
- This disclosure relates to an actinic radiation-curable inkjet ink and an inkjet recording method.
- this disclosure relates to an actinic radiation-curable inkjet ink that simultaneously satisfies etching resistance and strippability, and also has excellent plating resistance, ejection stability, and recyclability.
- etching resists solder resists and markings on printed circuit boards.
- a method for producing a printed circuit board using an inkjet printer involves drawing a conductor circuit pattern on a copper-clad laminate for a printed wiring board using an inkjet printer, thereby forming an etching resist, and then performing an etching process.
- This method significantly reduces the number of steps and labor compared to photolithography, which requires a photomask, or screen printing, which requires a screen and uses resist ink or marking ink. It also reduces the amount of consumables, such as developers, various inks, and cleaning solvents, and reduces wastewater, which is expected to contribute to a cleaner environment.
- Patent Documents 1 and 2 describe actinic radiation-curable inkjet inks containing N-acryloyloxyethylhexahydrophthalimide as the polymerizable monomer. Although these inks improve inkjet ejection stability and etching resistance, they are not intended for use in peeling off the formed cured film, and therefore there is no mention whatsoever of the peelability of the cured film, failing to simultaneously satisfy both etching resistance and peelability. Furthermore, for example, Patent Document 3 discloses an ink containing a monomer having an alicyclic structure.
- the document relates to a resist resin composition for non-inkjet printing, the structure is completely different from that of the present disclosure, and the inkjet ejection performance was insufficient.
- the problem to be solved by this disclosure is to provide an actinic radiation-curable inkjet ink and inkjet recording method that simultaneously satisfies etching resistance and strippability, and also has excellent plating resistance, ejection stability, and recyclability.
- the present inventors have investigated the causes of the above problems in order to solve them. As a result, they have found that by using a (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group in combination with a polymerizable monomer having an alicyclic structure and specifying the mass ratio of these monomers, etching resistance and strippability can be simultaneously satisfied. Furthermore, they have found that the resulting composition also has excellent plating resistance, injection stability, and recyclability. That is, the above-mentioned problems related to the present disclosure are solved by the following means.
- An actinic energy ray-curable inkjet ink that is cured by actinic energy rays,
- the composition contains a (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group and a polymerizable monomer having an alicyclic structure, an actinic ray-curable inkjet ink, wherein the mass ratio (% by mass) of the content of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group to the content (% by mass) of the polymerizable monomer having an alicyclic structure ((meth)acrylate monomer having a cyclic imide group/polymerizable monomer having an alicyclic structure) is within a range of 0.25 to 8.00.
- An inkjet recording method comprising ejecting an actinic ray-curable inkjet ink onto a substrate and curing the ink with actinic rays, 15. An inkjet recording method using the actinic ray-curable inkjet ink according to any one of items 1 to 14 as the actinic ray-curable inkjet ink.
- the above-described means of the present disclosure can provide an actinic radiation-curable inkjet ink and inkjet recording method that can simultaneously satisfy etching resistance and releasability, and that are also excellent in plating resistance, ejection stability, and recyclability.
- the present disclosure provides excellent releasability against solvents.
- the mechanism by which the effects of the present disclosure are manifested or acted upon is not clear, but is speculated as follows. Conventionally, to improve etching resistance, it is necessary to improve adhesion between the ink and the substrate, which is the printing medium. However, excessive adhesion leads to a problem of reduced releasability.
- the durability of the coating film can be increased and plating resistance can be improved at the same time. If the mass ratio of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group is too low, durability will be insufficient and plating resistance will not be obtained, while if the mass ratio is too high, it will be impossible to achieve both removability and plating resistance. Furthermore, the physical properties of viscosity and surface tension of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group are suitable for inkjet ejection at an ejection temperature of 60° C. or higher, and therefore inkjet ejection stability is also improved. Furthermore, since the ink components can be efficiently separated from the substrate while maintaining the durability of the coating film, deinking is easy and recycling is improved.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a manufacturing process for a printed circuit board when an ink according to the present disclosure is used to form an etching resist.
- 1 is a diagram illustrating a manufacturing process for a printed circuit board when an ink according to the present disclosure is used to form an etching resist.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a manufacturing process for a printed circuit board when the ink of the present disclosure is used to form an etching resist.
- 1 is a diagram illustrating a manufacturing process for a printed circuit board when an ink according to the present disclosure is used to form an etching resist.
- 1 is a diagram illustrating a manufacturing process for a printed circuit board when the ink of the present disclosure is used to form a plating resist.
- 1 is a diagram illustrating a manufacturing process for a printed circuit board when the ink of the present disclosure is used to form a plating resist.
- 1 is a diagram illustrating a manufacturing process for a printed circuit board when the ink of the present disclosure is used to form a plating resist.
- 1 is a diagram illustrating a manufacturing process for a printed circuit board when the ink of the present disclosure is used to form a plating resist.
- the active energy ray-curable inkjet ink of the present disclosure contains a (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group and a polymerizable monomer having an alicyclic structure, and the mass ratio (% by mass) of the content of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group to the content (% by mass) of the polymerizable monomer having an alicyclic structure ((meth)acrylate monomer having a cyclic imide group/polymerizable monomer having an alicyclic structure) is within a range of 0.25 to 8.00.
- This feature is a technical feature common to or corresponding to each of the following embodiments.
- the total content of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group and the polymerizable monomer having an alicyclic structure is preferably 30% by mass or more relative to the total ink. This allows the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group and the polymerizable monomer having an alicyclic structure to be contained in an appropriate blend ratio, simultaneously achieving etching resistance and strippability, and providing excellent plating resistance, recyclability, and injection stability.
- the content of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group is greater than 30% by mass of the total ink. This allows the ink to simultaneously satisfy etching resistance and strippability, and to have excellent plating resistance, recyclability, and ejection stability.
- the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group is N-acryloyloxyethylhexahydrophthalimide, as this further improves etching resistance and plating resistance.
- the polymerizable monomer having an alicyclic structure contains a monofunctional monomer with a molecular weight in the range of 200 to 300, as this improves solvent strippability from the standpoint of compatibility with the solvent, and improves jettisonability from the standpoint of volatility.
- the ink of the present disclosure preferably contains an aromatic monomer in terms of plating resistance and solvent removability.
- the aromatic monomer it is preferable for the aromatic monomer to contain a monomer with a molecular weight in the range of 200 to 300, as this improves solvent removability from the standpoint of compatibility with the solvent.
- Containing a monomer having an acrylamide group is preferable from the viewpoint of plating resistance.
- containing acryloylmorpholine as the monomer having an acrylamide group is even more preferable from the viewpoint of plating resistance and etching resistance.
- the ink of the present disclosure preferably contains a polyfunctional monomer, as this further improves recyclability, etching resistance, and plating resistance. Furthermore, the ink of the present disclosure preferably contains a dye, as this further improves etching resistance and plating resistance. Furthermore, the ink of the present disclosure preferably contains a gelling agent, which further improves etching resistance. The gelling agent also enables ink droplets that land on a recording medium to be pinned, preventing the droplets from coalescing, thereby enabling the formation of high-resolution images.
- the ink of the present disclosure is suitably used as an etching resist or a plating resist.
- the inkjet ink recording method of the present disclosure is an inkjet recording method in which an actinic ray-curable inkjet ink is ejected onto a substrate and cured by actinic rays, and the actinic ray-curable inkjet ink of the present disclosure described above is used as the inkjet curable composition.
- This makes it possible to simultaneously satisfy etching resistance and plating resistance in terms of substrate adhesion, as well as releasability, and also provides excellent ejection stability and recyclability.
- the actinic ray-curable inkjet ink of the present disclosure is an actinic ray-curable inkjet ink that is cured by actinic ray, and contains a (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group and a polymerizable monomer having an alicyclic structure, and the mass ratio of the content (mass %) of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group to the content (mass %) of the polymerizable monomer having an alicyclic structure ((meth)acrylate monomer having a cyclic imide group/polymerizable monomer having an alicyclic structure) is within the range of 0.25 to 8.00.
- the total content of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group and the polymerizable monomer having an alicyclic structure is 30 mass % or more with respect to the total ink. Furthermore, it is preferable that the content of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group is more than 30 mass % with respect to the total ink.
- active energy ray-curable inkjet ink refers to an inkjet ink that is cured by irradiation with active energy rays. In this specification, it is also simply referred to as "ink.”
- active energy rays refers to radiation that acts physically and chemically on a polymerization initiator or a polymerizable compound to promote a crosslinking reaction and a polymerization reaction.
- Specific examples of active energy rays include visible light, ultraviolet light, X-rays, electron beams, ⁇ -rays, ⁇ -rays, and ⁇ -rays.
- (meth)acrylate is a general term for "acrylate” and "methacrylate” and means either or both of them.
- the ink of the present disclosure may contain, as necessary, a polymerization initiator, an aromatic monomer, a monomer having an acrylamide group, a polyfunctional monomer, a dye, or a gelling agent.
- a polymerization initiator an aromatic monomer
- a monomer having an acrylamide group a monomer having an acrylamide group
- a polyfunctional monomer a dye, or a gelling agent.
- Examples of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group include a monomer having a structure represented by the following general formula (1) and a monomer having a structure represented by the following general formula (2).
- R represents a hydrogen atom or a methyl group.
- An example of the compound of general formula (1) in which R is a hydrogen atom is N-acryloyloxyethylhexahydrophthalimide.
- Commercially available N-acryloyloxyethylhexahydrophthalimide products include, for example, Aronix M-140 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and Miramer M1088 (manufactured by Miwon Co., Ltd.).
- the content of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group is preferably within a range of 10 to 60% by mass, more preferably within a range of 20 to 55% by mass, based on the total mass of the ink, and particularly preferably greater than 30% by mass.
- the ink has good etching resistance, and at the same time, solvent strippability, plating resistance, and recyclability, and has ink physical properties that allow it to be ejected by inkjet printing.
- a polymerizable monomer having an alicyclic structure is also called an alicyclic monomer.
- the alicyclic monomer may be a monofunctional monomer (alicyclic monofunctional monomer) or a polyfunctional monomer having an alicyclic structure (alicyclic polyfunctional monomer), but is preferably an alicyclic monofunctional monomer.
- the alicyclic monomer is preferably an alicyclic monofunctional monomer having a molecular weight in the range of 200 to 300.
- the alicyclic monomer is preferably an alicyclic (meth)acrylate monomer.
- the amount to be added is calculated as a (meth)acrylate having a cyclic imide group, not as an alicyclic monomer.
- alicyclic monofunctional monomers include isobornyl acrylate, 3,5,5-trimethylcyclohexyl acrylate, 4-tert-butylcyclohexyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, etc. These alicyclic monofunctional monomers are preferred in that they have excellent dilution properties and improve the tack-free properties of the resulting cured coating.
- Examples of the alicyclic polyfunctional monomer include cyclohexanedimethanol di(meth)acrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, etc. These alicyclic polyfunctional monomers are preferred in terms of improving the strength of the cured coating.
- Examples of commercially available alicyclic monomers include Miramer M1130 (manufactured by Miwon), Miramer M1140 (manufactured by Miwon), FA-512AS (manufactured by Resonac), FA-511AS (manufactured by Resonac), and FA-513AS (manufactured by Resonac).
- the content of the alicyclic monofunctional monomer and the alicyclic polyfunctional monomer is preferably within a range of 10 to 50% by mass with respect to the total mass of the ink.
- the mass ratio ((meth)acrylate monomer having a cyclic imide group/alicyclic monomer) of the content (mass%) of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group to the content (mass%) of the alicyclic monomer is within the range of 0.25 to 8.00. It is preferable that this mass ratio is within the range of 1.00 to 5.00.
- the total content of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group and the alicyclic monomer is preferably 30% by mass or more based on the total ink. This total content is preferably within the range of 35 to 90% by mass, and more preferably 40 to 70% by mass, based on the total ink.
- the polymerization initiator is preferably a radical polymerization initiator.
- radical polymerization initiators include intramolecular cleavage-type photopolymerization initiators and hydrogen abstraction-type polymerization initiators.
- a hydrogen abstraction type polymerization initiator By using a hydrogen abstraction type polymerization initiator, gradual crosslinking of polymer chains due to hydrogen abstraction proceeds in the formed coating film, and etching resistance and plating resistance can be improved without deteriorating releasability.
- the ink may contain only one type of photopolymerization initiator, or may contain two or more types in combination.
- intramolecular cleavage-type photopolymerization initiators include acetophenone-based initiators such as 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzil dimethyl ketal, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone, 2-methyl-2-morpholino(4-methylthiophenyl)propan-1-one, and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone; benzoin-based initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, and benzoin isopropyl ether; and acylphosphine oxide-based initiators such as 2,4,6-trimethylbenzoindiphenylphosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoin)phenylphosphine oxide.
- acetophenone-based initiators such as 2-hydroxy-2-methyl-1-
- intramolecular cleavage-type photopolymerization initiators include Omnirad 127, Omnirad 184, Omnirad 651, Omnirad 2959, Omnirad 819, Omnirad 907, Esacure One (manufactured by IGM Resins), and SPEEDCURE 73 (manufactured by Sartomer).
- hydrogen abstraction photopolymerization initiators include benzophenone-based initiators such as benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, and 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, as well as thioxanthone-based initiators such as 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, and high molecular weight thioxanthone.
- benzophenone-based initiators such as benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate
- hydrogen abstraction photoinitiators include SpeedCure 2-ITX, SpeedCure 7010, and SpeedCure BP.
- the content of the polymerization initiator is preferably within the range of 1 to 10% by mass, and more preferably within the range of 1.5 to 8% by mass, of the total ink.
- the content of the hydrogen abstraction type photopolymerization initiator is preferably within the range of 0 to 5% by mass, and even more preferably within the range of 2 to 4.5% by mass, of the total ink.
- the aromatic monomer is a monomer having an aromatic ring, and preferably has a molecular weight in the range of 200 to 300.
- aromatic monomers include 2-phenoxyethyl (meth)acrylate, bisphenol A diacrylate, o-phenylphenoxyethyl (meth)acrylate, and m-phenoxybenzyl (meth)acrylate.
- aromatic monomers include ethoxylated phenoxy (meth)acrylate, alkoxylated phenol (meth)acrylate, and 2-hydroxy-o-phenylphenolpropyl (meth)acrylate.
- Examples of commercially available aromatic monomers include Miramer M1182 (manufactured by Miwon), Miramer M142 (manufactured by Miwon), Miramer M1142 (manufactured by Miwon), and SR339NS (manufactured by Sartomer).
- the ink does not necessarily contain an aromatic monomer, and the content of the aromatic monomer is preferably within the range of 0 to 40% by mass relative to the total mass of the ink.
- ⁇ Monomers having an acrylamide group examples include N,N-dimethylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, acryloylmorpholine, N,N-diethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, and diacetone acrylamide.
- Commercially available monomers having an acrylamide group include, for example, DMAA, HEAA, ACMO, DEAA, NIPAM, and DAAM manufactured by KJ Chemicals.
- the ink does not necessarily contain a monomer having an acrylamide group, and the content of the monomer having an acrylamide group is preferably in the range of 0 to 30% by mass, and more preferably in the range of 5 to 25% by mass, based on the total mass of the ink.
- the polyfunctional monomer may be any monomer having two or more functional groups in the molecule.
- the polyfunctional monomer is preferably a bifunctional or trifunctional or higher functional (meth)acrylate monomer.
- the polyfunctional monomer may be the above-mentioned polyfunctional polymerizable monomer having an acidic group or the above-mentioned alicyclic polyfunctional monomer.
- bifunctional (meth)acrylate monomers 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, dimethylol-tricyclodecane di(meth)acrylate, bisphenol A PO adduct di(meth)acrylate, hydroxypivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate, and polytetramethylene glycol di(meth)acrylate.
- trifunctional or higher (meth)acrylate monomers include tricyclodecane dimethanol diacrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, glycerin propoxy tri(meth)acrylate, and pentaerythritol ethoxy tetra(meth)acrylate.
- the (meth)acrylate monomer may be modified.
- the modified product include ethylene oxide-modified (meth)acrylate compounds such as ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate and ethylene oxide-modified pentaerythritol tetraacrylate.
- the modified product include caprolactone-modified (meth)acrylate compounds such as caprolactone-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate.
- examples of the modified product include caprolactam-modified (meth)acrylate compounds such as caprolactam-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
- the polyfunctional monomer examples include M222 (bifunctional acrylate monomer having a propylene oxide skeleton, manufactured by Miwon), M210 (bifunctional acrylate monomer, neopentyl glycol hydroxypivalate diacrylate, manufactured by Miwon), A-DOG (dioxane glycol diacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., molecular weight 326), A-DCP (tricyclodecane dimethanol diacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., molecular weight 304), SR444 (trifunctional acrylate monomer, manufactured by Sartomer), and M262 (bifunctional acrylate monomer having a cyclic structure, manufactured by Miwon).
- M222 bifunctional acrylate monomer having a propylene oxide skeleton, manufactured by Miwon
- M210 bifunctional acrylate monomer, neopentyl glycol hydroxypivalate diacrylate, manufactured by
- the ink does not necessarily contain a polyfunctional monomer, but the content of the polyfunctional monomer is preferably within the range of 0 to 30% by mass of the total ink in terms of the hardness of the coating film, and more preferably within the range of 2 to 30% by mass.
- the ink of the present disclosure may contain other monomers in addition to the above-mentioned monomers.
- the other monomers include (meth)acrylates such as caprolactone (meth)acrylate, cyclic trimethylolpropane formal (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, and stearyl (meth)acrylate, and methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate.
- monomers having an ethylene glycol moiety are particularly preferred.
- Examples of commercially available products of the other monomers include Miramer M1110 (manufactured by Miwon Co., Ltd.), Miramer M150 (manufactured by Miwon Co., Ltd.), and SR551 (manufactured by Sartomer Co., Ltd.) Compounds having an ethylene oxide moiety are particularly preferred.
- the inks of the present disclosure may optionally contain a colorant.
- the colorant may be a dye or a pigment, but a dye is preferred because it has excellent etching resistance and plating resistance.
- a dye By including a dye in the ink, the ink colored by the dye is cured to form a coating film, and the resist pattern becomes clear.
- the dye is not particularly limited, but it is preferable to include at least one dye selected from the group consisting of dyes having an anthraquinone skeleton and an amino group, dyes having a naphthalene skeleton and an amino group, and dyes having a phthalocyanine skeleton. These dyes are preferred because they have a relatively rigid skeleton and are therefore highly effective in preventing color fading.
- dyes having an anthraquinone skeleton and an amino group include Solvent Red 122 and Solvent Blue 35.
- dyes having a naphthalene skeleton and an amino group include Solvent Blue 5 and Basic Blue 7.
- An example of a dye having a phthalocyanine skeleton is Direct Blue 87.
- the dye content is preferably within the range of 0.01 to 3 mass% of the total ink, more preferably 0.03 to 2 mass%, and even more preferably 0.05 to 1.5 mass%. A dye content within this range will result in a well-colored cured film and improved etching resistance.
- the dye may be a dye other than a dye having an anthraquinone skeleton and an amino group, a dye having a naphthalene skeleton and an amino group, a dye having a triarylmethane structure, or a dye having a phthalocyanine skeleton.
- the dye having an anthraquinone skeleton and an amino group, a dye having a naphthalene skeleton and an amino group, or a dye having a phthalocyanine skeleton is contained in a greater amount than the other dyes.
- One type of dye may be used alone, or multiple types may be used in combination.
- the gelling agent can gel ink droplets that have landed on the oxide film and temporarily fix them (pin them). When the ink is pinned in a gel state, the ink is prevented from wetting and spreading, making it difficult for adjacent dots to coalesce, allowing for the formation of images with higher resolution.
- the ink of the present disclosure may contain only one type of gelling agent, or two or more types.
- gelling agents examples include dialkyl ketones, fatty acid esters, fatty acid amides, oil gelling agents, etc., but it is preferable that the gelling agents used in this disclosure do not have acidic groups such as -OH or -COOH at the end of the alkyl chain.
- a gelling agent without acidic groups does not necessarily mean a 100% pure gelling agent that is composed only of those without acidic groups, but also includes cases where gelling agents with acidic groups are contained as impurities to the extent that the intended effects of the present invention are not impaired, and it is sufficient that the acid value is 10 mgKOH/g or less.
- Particularly preferred gelling agents include at least one compound selected from compounds having structures represented by the following general formulas (G1) and (G2).
- General formula (G2): R 3 -COO-R 4 [In the formula, R 1 to R 4 each independently represent an alkyl chain having 12 or more carbon atoms and a linear portion, which may be branched.]
- the ketone wax represented by the general formula (G1) or the ester wax represented by the general formula (G2) has a linear or branched hydrocarbon group (alkyl chain) with 12 or more carbon atoms. This increases the crystallinity of the gelling agent and creates more space in the house-of-card structure described below. As a result, ink media such as solvents and photopolymerizable compounds are more easily encapsulated in the space, improving the pinning ability of the ink. Furthermore, the number of carbon atoms in the linear or branched hydrocarbon group (alkyl chain) is preferably 26 or less.
- R 1 and R 2 or R 3 and R 4 are linear hydrocarbon groups having 12 to 23 carbon atoms.
- R1 or R2 , or either R3 or R4 is a saturated hydrocarbon group having from 12 to 23 carbon atoms.
- both R 1 and R 2 , or both R 3 and R 4 are saturated hydrocarbon groups having 11 or more but less than 23 carbon atoms.
- ketone waxes represented by the above general formula (G1) include dilignoceryl ketone (C24-C24), dibehenyl ketone (C22-C22), distearyl ketone (C18-C18), dieicosyl ketone (C20-C20), dipalmityl ketone (C16-C16), dimyristyl ketone (C14-C14), dilauryl ketone (C12-C12), and lauryl myristyl ketone.
- dilignoceryl ketone C24-C24
- dibehenyl ketone C22-C22
- distearyl ketone C18-C18
- dieicosyl ketone C20-C20
- dipalmityl ketone C16-C16
- dimyristyl ketone C14-C14
- dilauryl ketone C12-C12
- lauryl myristyl ketone lauryl my
- C12-C14 lauryl palmityl ketone (C12-C16), myristyl palmityl ketone (C14-C16), myristyl stearyl ketone (C14-C18), myristyl behenyl ketone (C14-C22), palmityl stearyl ketone (C16-C18), palmityl behenyl ketone (C16-C22), and stearyl behenyl ketone (C18-C22).
- the number of carbon atoms in the parentheses indicates the number of carbon atoms in each of the two hydrocarbon groups separated by the carbonyl group.
- ketone waxes represented by general formula (G1) include Stearonne (manufactured by Alfa Aeser; Stearon), 18-Pentatriacontanon (manufactured by Alfa Aeser), Hentriacontan-16-on (manufactured by Alfa Aeser), and Kaowax T-1 (manufactured by Kao Corporation).
- fatty acids or ester waxes represented by general formula (G2) include behenyl behenate (C21-C22), icosanoic acid icosyl (C19-C20), stearyl stearate (C17-C18), palmityl stearate (C17-C16), lauryl stearate (C17-C12), cetyl palmitate (C15-C16), and stearyl palmitate (C15-C1 8), myristyl myristate (C13-C14), cetyl myristate (C13-C16), octyldodecyl myristate (C13-C20), stearyl oleate (C17-C18), stearyl erucate (C21-C18), stearyl linoleate (C17-C18), behenyl oleate (C18-C22), and arachidyl linoleate (C17-C20).
- ester waxes represented by general formula (G2) include Unistar M-2222SL and Sperm Acetate, manufactured by NOF Corporation ("Unistar” is a registered trademark of the company), and Exseparl SS and Exseparl MY-M, manufactured by Kao Corporation (“Exseparl” is a registered trademark of the company).
- ester waxes include EMALEX CC-18 and EMALEX CC-10, manufactured by Nippon Emulsion Co., Ltd. (“EMALEX” is a registered trademark of the company), and Amreps PC, manufactured by Kokyu Alcohol Kogyo Co., Ltd. (“Amreps” is a registered trademark of the company).
- gelling agents are often mixtures of two or more types, and therefore may be separated and purified as necessary before being incorporated into the ink.
- these gelling agents ketone wax, ester wax, higher fatty acid, higher alcohol, and fatty acid amide are preferred from the viewpoint of further enhancing pinning properties.
- the gelling agent content is preferably within the range of 0.5 to 5.0% by mass relative to the total mass of the ink. By keeping the gelling agent content within this range, excellent etching resistance and plating resistance are achieved, and the gelling agent's solubility in solvent components and pinning effect are improved. From the above perspective, it is even more preferable that the gelling agent content in the inkjet ink be within the range of 0.5 to 2.5% by mass.
- the gelling agent crystallizes in the ink at a temperature below the gelling temperature of the ink.
- the gelling temperature is the temperature at which the gelling agent undergoes a phase transition from sol to gel when ink that has been solated or liquefied by heating is cooled, causing a sudden change in the viscosity of the ink.
- the solated or liquefied ink is cooled while its viscosity is measured using a viscoelasticity measuring device (e.g., MCR300, manufactured by Physica), and the temperature at which the viscosity suddenly increases can be determined to be the gelling temperature of the ink.
- a structure may be formed in which the ink medium, such as the solvent and the photopolymerizable compound, is enclosed in the three-dimensional space formed by the gelling agent crystallized into plates.
- This structure is hereinafter referred to as a "house of cards structure.”
- the liquid ink medium is retained within the space, making it more difficult for the ink droplets to spread, and improving the ink pinning ability.
- the ink pinning ability is improved, ink droplets that land on the recording medium are less likely to coalesce, making it possible to form higher-resolution images.
- the ink medium such as the solvent in the ink, the photopolymerizable compound, and the gelling agent are compatible with each other.
- the ink medium such as the solvent in the ink, the photopolymerizable compound, and the gelling agent are phase-separated, it may be difficult to form a house-of-cards structure.
- the ink of the present disclosure may further contain other components, including a polymerization inhibitor and a surfactant, as long as the effects of the present disclosure are obtained. Only one type of these components may be contained in the ink of the present disclosure, or two or more types may be contained.
- polymerization inhibitor examples include (alkyl)phenols, hydroquinone, catechol, resorcinol, p-methoxyphenol, t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, pyrogallol, 1,1-picrylhydrazyl, phenothiazine, p-benzoquinone, nitrosobenzene, 2,5-di-t-butyl-p-benzoquinone, dithiobenzoyl disulfide, picric acid, cupferron, aluminum N-nitrosophenylhydroxyamine, tri-p-nitrophenylmethyl, N-(3-oxyanilino-1,3-dimethylbutylidene)aniline oxide, dibutyl cresol, cyclohexanone oxime cresol, guaiacol, o-isopropylphenol, butyraldoxime, methyl ethyl ketoxime, and
- the amount of polymerization inhibitor can be set as desired as long as the effects of the present disclosure are achieved.
- the amount of polymerization inhibitor can be, for example, 0.001% by mass or more and less than 1.0% by mass of the total ink.
- surfactant examples include anionic surfactants such as dialkyl sulfosuccinates, alkyl naphthalene sulfonates, and fatty acid salts; nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, acetylene glycols, and polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers; cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts; and silicone-based and fluorine-based surfactants.
- anionic surfactants such as dialkyl sulfosuccinates, alkyl naphthalene sulfonates, and fatty acid salts
- nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, acetylene glycols, and polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers
- cationic surfactants
- silicone surfactants include polyether-modified polysiloxane compounds.
- polyether-modified polysiloxane compounds include Tego Rad 2250, manufactured by Evonik; KF-351A, KF-352A, KF-642, and X-22-4272, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; BYK 307, BYK 345, BYK 347, and BYK 348, manufactured by BYK ("BYK" is a registered trademark of the company); and TSF 4452, manufactured by Momentive Performance Materials.
- the fluorine-based surfactant refers to a surfactant in which some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of the hydrophobic group in a normal surfactant are substituted with fluorine.
- fluorine-based surfactants include Megafac F manufactured by DIC Corporation ("Megafac” is a registered trademark of DIC), Surflon manufactured by AGC Sei Chemical Co., Ltd. ("Surflon” is a registered trademark of AGC Sei Chemical Co., Ltd.), Fluorad FC manufactured by 3M Corporation (“Fluorad” is a registered trademark of 3M), Monflor manufactured by Imperial Chemical Industries, Ltd., Zonyls manufactured by E.I. duPont Nemelas and Company, Licowet VPF manufactured by Lubewerke-Hoechst, and FTERGENT manufactured by Neos Corporation (“FTERGENT” is a registered trademark of 3M).
- the amount of surfactant can be set as desired as long as the effects of the present disclosure are achieved.
- the amount of surfactant can be, for example, 0.001% by mass or more and less than 1.0% by mass of the total ink.
- the ink of the present disclosure contains a gelling agent, it preferably has a phase transition point in the range of 40° C. or higher and lower than 100° C. If the phase transition point is 40° C. or higher, the ink quickly gels after landing on a recording medium, thereby improving pinning properties. Furthermore, if the phase transition point is lower than 100° C., the ink is easy to handle and has high ejection stability. From the viewpoint of enabling the ink to be ejected at a lower temperature and reducing the load on the image forming apparatus, it is more preferable that the phase transition point of the ink of the present disclosure be within the range of 40 to 60°C.
- the viscosity and phase transition point of the ink of the present disclosure at 40 to 90° C. can be determined by measuring the temperature change of the dynamic viscoelasticity of the ink using a rheometer.
- these viscosities and phase transition points are values obtained by the following method.
- the ink of the present disclosure is heated to 100°C, and while measuring the viscosity using a Physica MCR301 (manufactured by Anton Paar) at a shear rate of 1000 (1/s), the ink is cooled to 20°C under conditions of a shear rate of 11.7 (1/s) and a temperature decrease rate of 0.1°C/s, to obtain a temperature change curve of the viscosity.
- the viscosity at 40 to 90° C. can be determined by reading the viscosity at 40 to 90° C. on the temperature change curve of viscosity.
- the phase transition point can be determined as the temperature at which the viscosity becomes 200 mPa s on the temperature change curve of viscosity.
- the ink of the present disclosure can be used to form insulating films, protective films, etching resists, and plating resists in various fields, such as metal processing, electronic circuits, printed circuit boards, plate making, semiconductors, and color filters.
- the ink of the present disclosure is preferably used for etching resists or plating resists, and is particularly preferably used for plating resists because of its good stripping properties with a stripping solution containing an organic solvent.
- Aqueous stripping solutions containing an organic solvent are even more preferred as stripping solutions.
- the ink preferably has a configuration in which the cured film formed can be removed with a stripper containing water, or with NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), MEK (methyl ethyl ketone), toluene, dichloromethane, carbon tetrachloride, etc.
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- MEK methyl ethyl ketone
- toluene dichloromethane
- dichloromethane carbon tetrachloride
- the ink must have a configuration in which the cured film formed can be removed with an organic solvent or a stripper containing an organic solvent, etc.
- the inkjet recording method of the present disclosure is an inkjet recording method in which an actinic ray-curable inkjet ink is ejected onto a substrate and cured by actinic rays, and the actinic ray-curable inkjet ink of the present disclosure described above is used as the inkjet curable composition.
- the inkjet recording method of the present disclosure is an inkjet recording method in which an actinic ray-curable inkjet ink is ejected onto a substrate and cured by actinic rays, and the actinic ray-curable inkjet ink of the present disclosure described above is used as the inkjet curable composition.
- the inkjet recording method preferably includes: (1) a step of ejecting the ink of the present disclosure from a nozzle of an inkjet head and causing it to land on an oxide film on a substrate; and (2) a step of irradiating the ink that has landed on the oxide film with actinic light rays to cure the ink.
- a method for producing a printed circuit board will be described using an example in which the ink of the present disclosure is used to form an etching resist.
- 1 to 4 are diagrams illustrating the manufacturing process of a printed circuit board when the ink of the present disclosure is used to form an etching resist.
- a conductive oxide film 2 is formed on a substrate 1, which is a recording medium.
- Droplets of ink are ejected from an inkjet head 5 onto the oxide film 2 shown in Fig. 1 and landed at positions corresponding to the etching resist film 3 to be formed, thereby patterning the oxide film 2 (see Fig. 2).
- the ejection method from the inkjet head may be either an on-demand method or a continuous method.
- the on-demand inkjet head may be of any of the following types: electromechanical conversion type, such as single cavity type, double cavity type, bender type, piston type, shear mode type, and shared wall type; and electrothermal conversion type, such as thermal inkjet type and Bubble Jet (registered trademark) type. Bubble Jet is a registered trademark of Canon Inc.
- Ejection stability can be improved by ejecting ink droplets from the inkjet head in a heated state.
- the temperature of the ink when ejected is preferably in the range of 40 to 100°C, and more preferably in the range of 60 to 90°C to further improve ejection stability.
- the temperature of the ink when filled into the inkjet head be set to between (gelation temperature + 10)°C and (gelation temperature + 30)°C. If the temperature of the ink inside the inkjet head is below (gelation temperature + 10)°C, the ink will gel inside the inkjet head or on the nozzle surface, which will likely reduce the ejection properties of the ink. On the other hand, if the temperature of the ink inside the inkjet head exceeds (gelation temperature + 30)°C, the ink will become too hot, which may cause the ink components to deteriorate.
- the method for heating the ink is not particularly limited.
- at least one of the ink supply system such as the ink tank constituting the head carriage, the supply pipe, and the anterior ink tank immediately before the head, the piping with a filter, and the piezo head can be heated by a panel heater, a ribbon heater, or heated water.
- the amount of ink droplets ejected is preferably within the range of 2 to 20 pL in terms of recording speed and image quality.
- the substrate is not particularly limited, but examples thereof include copper-clad laminates of all grades (such as FR-4) made of materials such as paper phenol, paper epoxy, glass cloth epoxy, glass polyimide, glass cloth/non-woven cloth epoxy, glass cloth/paper epoxy, synthetic fiber epoxy, copper-clad laminates for high-frequency circuits using fluorine, polyethylene, PPO, cyanate ester, etc., as well as polyimide films, PET films, glass substrates, ceramic substrates, wafer plates, stainless steel plates, aluminum substrates, etc. Copper-clad laminates and aluminum substrates are particularly preferred. Examples of conductive oxide films include copper, gold, silver, aluminum, nickel, and ITO.
- the ink that has landed on the oxide film in the step (1) is irradiated with actinic rays, and the ink is cured to form an etching resist film.
- the actinic ray can be selected from, for example, electron beams, ultraviolet rays, ⁇ rays, ⁇ rays, and X-rays, and is preferably ultraviolet rays.
- the ultraviolet light can be irradiated at a wavelength of 395 nm using, for example, a water-cooled LED manufactured by Phoseon Technology, Inc. By using an LED as the light source, poor ink curing caused by the ink melting due to the radiant heat of the light source can be suppressed.
- the ultraviolet light irradiation is carried out so that the peak irradiance of ultraviolet light having a wavelength in the range of 360 to 410 nm on the surface of the resist film is preferably in the range of 0.5 to 10 W/cm 2 , more preferably in the range of 1 to 5 W/cm 2.
- the amount of light irradiated onto the resist film is preferably 350 to less than 3000 mJ/cm 2 .
- the irradiation of actinic rays can be carried out within 0.001 to 60 seconds after the ink has landed, preferably within 0.001 to 1.0 seconds after the ink has landed, and more preferably within 0.001 to 0.5 seconds in order to form a highly precise resist film.
- the irradiation with actinic rays may be carried out in two stages.
- the ink may be pre-cured by irradiating it with actinic rays for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed, and then after all printing is completed, the ink may be fully cured by irradiating it with actinic rays.
- shrinkage of the recording material that occurs when the ink is cured is more unlikely to occur.
- an etching resist film is formed by the inkjet method. After the etching resist film is formed, a resist pattern such as a circuit, pattern, character, or image is obtained on the substrate by etching.
- the reaction mechanism of wet etching using a liquid is to corrode and remove the substrate.
- etching is performed by forcibly corroding the metal by oxidizing and dissolving it.
- etching resistance refers to a protective function that inhibits corrosion of the substrate.
- a cured film produced using the ink of the present disclosure can inhibit corrosion of the substrate in the area where the cured film is applied, thereby imparting etching resistance.
- etching solutions include aqueous ferric chloride solution, aqueous cupric chloride solution, aqueous ammonia copper solution, highly concentrated aqueous sodium hydroxide solution, highly concentrated hydrochloric acid, aqueous hydrogen fluoride solution, and aqueous ferric nitrate solution.
- the etching solutions exemplified above may be used alone or in combination.
- the etching treatment may be carried out, for example, at a temperature of 40 to 60°C.
- the copper dissolves in the aqueous solution of ferric chloride, and the iron is replaced by copper to generate copper chloride, which progresses the etching of the copper substrate.
- stripping solutions include toluene, commercially available stripping solutions containing toluene, MEK, commercially available stripping solutions containing MEK, NMP, commercially available stripping solutions containing NMP, DMSO, and commercially available stripping solutions containing DMSO.
- the ink of the present disclosure can also be used to form a plating resist.
- 5 to 8 are diagrams illustrating the manufacturing process of a printed circuit board when the ink of the present disclosure is used to form a plating resist.
- ink droplets are ejected from an inkjet head 5 onto a substrate 1, which is a recording medium (see FIG. 5). Then, the ink droplets are caused to land at positions corresponding to the plating resist film 3a to be formed, thereby forming a pattern (see FIG. 6).
- the deposited ink is irradiated with actinic rays, and the ink is cured to form a plating resist film 3a.
- the plating layer 4 is formed on the substrate 1 by carrying out the following plating process.
- the plating process can be suitably performed using any of electrolytic plating, electroless plating in an acidic bath, a neutral bath, and an alkaline bath. Electroless plating is preferred, and an acidic bath is also preferred.
- the plating process forms a plating layer on the exposed metal layer on the surface of the substrate (the portion other than the plating resist film).
- the plated layer is formed of a metal such as, but not limited to, gold, silver, platinum, rhodium, palladium, copper, or nickel.
- the plating process preferably includes a nickel plating process or a gold plating process.
- the nickel plating process is preferable from the viewpoint of protecting the copper and being suitable for the soldering process.
- the gold plating process is preferable from the viewpoint of the long-term stability of the nickel plating layer.
- the plating process preferably includes a degreasing step using a weak alkaline solution, an acid cleaning step, a palladium activation step, a nickel plating step, a gold plating step, and the like.
- the plating process includes immersion in an acid solution and immersion at high temperatures of about 60 to 90°C, and therefore forms a plating layer that simultaneously has acid resistance and heat resistance as coating film properties, thereby improving plating resistance.
- the plating resist film 3a other than the plating layer 4 is stripped off with an organic solvent or a water-based stripping solution containing an organic solvent.
- organic solvents include not only solvents that are readily soluble in water, but also poorly soluble and water-insoluble organic solvents.
- organic solvents include linear, branched, secondary, or polyhydric alcohols such as ethanol, propanol, 2-propanol, butanol, 2-butanol, hexanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, trimethylolpropane, neopentyl glycol, glycerin, 1,2,4-butanetriol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, and diacetone alcohol; aromatic alcohols such as benzyl alcohol; ethylene glycol alkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether; polyethylene glycol alkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and triethylene glycol monomethyl ether; propylene glycol alkyl,
- Acetate esters such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, glycerin monoacetate, and glycerin diacetate; lactic acid esters such as ethyl lactate and butyl lactate; adipic acid esters such as diethyl adipate and dibutyl adipate; phthalate esters such as diethyl phthalate and dibutyl phthalate; dialkyl glycol esters such as diethylene glycol diethyl ether;
- suitable solvents include ethers, ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and isophorone, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, petroleum-based aromatic mixed solvents such as the Swazol series (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.)
- aromatic alcohols such as 1-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone), 2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, N,N-dimethylformamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, and benzyl alcohol are preferred because they have high permeability to ultraviolet-curable inks containing a (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group.
- Particularly preferred organic solvents are aromatic alcohols such as benzyl alcohol.
- the mass ratio of the content (mass%) of the (meth)acrylate monomer having a cyclic imide group to the content (mass%) of the polymerizable monomer having an alicyclic structure ((meth)acrylate monomer having a cyclic imide group/polymerizable monomer having an alicyclic structure) be within the range of 0.25 to 8.00.
- the stripping liquid contains an aromatic alcohol, it may be either a water-based or organic solvent-based stripping liquid.
- the etching resist film after the etching treatment or the plating resist film with an organic solvent after the plating treatment can be peeled off by an immersion method, a spray peeling method, an immersion method followed by irradiation with ultrasonic waves or the like, or the like.
- peeling is performed by immersion, the substrate may be immersed in the stripping solution or organic solvent at 40 to 60° C. for 1 to 60 minutes. This operation may be performed only once, or the same operation may be performed multiple times.
- the substrate may be washed with the stripping solution, organic solvent, or other solvent used in the peeling step.
- the prepared ink was loaded into an inkjet recording apparatus having an inkjet recording head equipped with a piezoelectric inkjet nozzle, KM1800iSHC-C (manufactured by Konica Minolta, Inc.). Using this device, a pattern was formed on a copper-clad laminate for printed wiring boards (FR-4, thickness 1.6 mm, size 150 mm ⁇ 95 mm).
- the ink supply system consisted of an ink tank, an ink flow path, a sub-ink tank immediately before the inkjet recording head, piping with a metal filter, and a piezo head. The ink was heated to 80°C from the ink tank to the head.
- the ink temperature inside the inkjet head was heated to 80°C by the inkjet head with a built-in heater.
- droplets were printed at a volume of 6.0 pl to form a 20 mm x 50 mm solid pattern on the substrate to a thickness of 20 ⁇ m.
- the ink layer was then cured by irradiating it with a FireJetTM FJ100 (manufactured by Phoseon Technology, wavelength 395 nm) at 2 W/cm 2 and 3000 mJ/cm 2 to obtain a cured film.
- the cured film sample was treated in the following five steps to obtain a plated sample.
- First step The plate was immersed in a 0.5% aqueous solution of ACL-009 (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) as a weak alkaline cleaner at 50° C. for 5 minutes, and then rinsed with pure water for 3 minutes.
- Second step The substrate was immersed in a 50 mL/L aqueous sulfuric acid solution at room temperature for 3 minutes, and then washed with pure water for 3 minutes.
- hird step The substrate was immersed in the prepared activation solution at 25° C. for 2 minutes, and then washed with pure water for 2 minutes.
- the activation solution was prepared as follows: 700 mL of ion-exchanged water was slowly mixed with 30 mL of 62.5% by mass diluted sulfuric acid while stirring. After confirming that the liquid temperature was 40°C or less, 100 mL of Accemalta MNK-4-M (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) was added and stirred, and 170 mL of ion-exchanged water was added to prepare the activation solution. (Fourth step) The plate was immersed in the prepared nickel plating solution at 80° C. for 10 minutes while stirring, and then rinsed with pure water for 3 minutes.
- the nickel plating solution was prepared as follows: 150 mL of NPR-4-M (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) and 45 mL of NPR-4-A (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) were added to 500 mL of ion-exchanged water, and 305 mL of ion-exchanged water was added and heated to 80°C with stirring. Then, 3 mL of NPR-4-D (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) was added and stirred to prepare the nickel plating solution. (Fifth step) The plated sample was immersed in the prepared gold plating solution at 80° C.
- the gold plating solution was prepared as follows: 75 mL of TAM-LCM-75 (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) and 45 mL of TAM-LCR (manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) were added to 500 mL of ion-exchanged water and stirred.
- the gold-containing solution was prepared by dissolving 0.5 g of KCN and 147 g of potassium aurous cyanide in 1000 mL of ion-exchanged water.
- a cross-cut tape peeling test was carried out on the plated samples. The number of remaining cross-cuts out of 100 was counted and the plating resistance was evaluated according to the following criteria. Criteria A, B, and C were considered acceptable for practical use. (standard) A: The remaining number is 100 out of 100. B: The remaining number is 90 to 99 out of 100. C: The remaining number is 70 to 89 out of 100. D: The remaining number is 69 or less out of 100.
- ⁇ Injection stability> Using a printer equipped with a piezo inkjet head (KM1800iSHC-C, manufactured by Konica Minolta, Inc.), ink was continuously ejected (driven) while circulating using the piezo head under conditions of a droplet volume of 3.5 pL, a droplet speed of 7 m/s, an ejection frequency of 40 kHz, and a printing rate of 100%, and the number of nozzles with ejection failures was counted 10 minutes after the start of driving.
- the ejection stability was evaluated according to the following criteria. Criteria A, B, and C below were considered to be acceptable for practical use.
- A The number of nozzles with ejection failure was 0 or more and less than 2 nozzles.
- B The number of nozzles with ejection failure was 2 or more but less than 5 nozzles.
- C The number of nozzles with ejection failure was 5 or more and less than 20 nozzles.
- D The number of nozzles with ejection failure was 20 or more.
- a PP sheet with a corona coating manufactured by Okamoto Corporation was used to form a 20 ⁇ m thick cured film in the same manner as the inkjet pattern formation.
- the resulting cured film was then immersed in a 10% NaOH aqueous solution, and the recyclability was evaluated according to the following criteria. Criteria A, B, and C were considered to be acceptable for practical use. (standard) A: The cured film peeled off from the PP sheet within 1 minute. B: The cured film peeled off from the PP sheet in 1 minute or more and less than 2 minutes. C: The cured film peeled off from the PP sheet in 2 minutes or more but less than 3 minutes. D: The cured film did not peel off from the PP sheet even after immersion for 3 minutes.
- the ink of the present disclosure is superior to the ink of the comparative example in terms of etching resistance, solvent strippability, plating resistance, ejection stability, and recyclability.
- the present disclosure can be used in actinic radiation-curable inkjet inks and inkjet recording methods that simultaneously satisfy etching resistance and peelability, and also have excellent plating resistance, ejection stability, and recyclability.
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Abstract
本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクは、活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェットインクであって、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーとを含有し、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00の範囲内である。
Description
本開示は、活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びインクジェット記録方法に関する。本開示は、特に、エッチング耐性及び剥離性を同時に満たすことができ、また、メッキ耐性、射出安定性及びリサイクル性に優れた活性エネルギー線硬化型インクジェットインク等に関する。
従来、プリント回路基板のエッチングレジスト、ソルダーレジスト及びマーキングの形成には、フォトリソ現像法やスクリーン印刷法が用いられていた。
一方、インクジェットプリンターを用いたプリント回路基板の製造方法としては、プリント配線板用銅張積層板にインクジェットプリンターを用いて導体回路パターンを描く。これによりエッチングレジストを形成し、エッチング処理を行うことが知られている。
この方法は、フォトマスクを必要とするフォトリソ現像法や、スクリーン版を必要としレジストインクやマーキングインクを用いるスクリーン印刷法に比べて、工程数や手間が大幅に削減できる。また、現像液や各種インク、洗浄溶剤などの消耗品も削減でき、廃水も削減できることから環境のクリーン化が期待できる。
一方、インクジェットプリンターを用いたプリント回路基板の製造方法としては、プリント配線板用銅張積層板にインクジェットプリンターを用いて導体回路パターンを描く。これによりエッチングレジストを形成し、エッチング処理を行うことが知られている。
この方法は、フォトマスクを必要とするフォトリソ現像法や、スクリーン版を必要としレジストインクやマーキングインクを用いるスクリーン印刷法に比べて、工程数や手間が大幅に削減できる。また、現像液や各種インク、洗浄溶剤などの消耗品も削減でき、廃水も削減できることから環境のクリーン化が期待できる。
ソルダーレジストについても、インクジェット方式を用いて、光と熱により硬化膜を形成することが既に提案されている。
特許文献1及び特許文献2では、活性エネルギー線硬化型インクジェットインクにおいて、前記重合性モノマーとしてN-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドを含有することが記載されている。当該インクは、インクジェットによる射出安定性やエッチング耐性が向上するものの、形成した硬化膜を剥離する用途ではないため、硬化膜の剥離性に対する言及が一切なく、エッチング耐性と剥離性を同時に満たすことができなかった。
また、例えば、特許文献3では、脂環式構造を有するモノマーを含有するインクが開示されている。当該インクは、有機溶剤による剥離性について言及していたり、エッチング耐性等の耐久性に関する言及がある。しかしながら、非インクジェット用のレジスト樹脂組成物に関する技術であるため、本開示と構成は全く異なり、インクジェット射出性が不十分であった。
特許文献1及び特許文献2では、活性エネルギー線硬化型インクジェットインクにおいて、前記重合性モノマーとしてN-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドを含有することが記載されている。当該インクは、インクジェットによる射出安定性やエッチング耐性が向上するものの、形成した硬化膜を剥離する用途ではないため、硬化膜の剥離性に対する言及が一切なく、エッチング耐性と剥離性を同時に満たすことができなかった。
また、例えば、特許文献3では、脂環式構造を有するモノマーを含有するインクが開示されている。当該インクは、有機溶剤による剥離性について言及していたり、エッチング耐性等の耐久性に関する言及がある。しかしながら、非インクジェット用のレジスト樹脂組成物に関する技術であるため、本開示と構成は全く異なり、インクジェット射出性が不十分であった。
本開示は、上記問題・状況に鑑みてなされたものである。本開示の解決課題は、エッチング耐性及び剥離性を同時に満たすことができ、また、メッキ耐性、射出安定性及びリサイクル性に優れた活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びインクジェット記録方法を提供することである。
本開示者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した。その結果、本開示者は、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーとを併用し、これらモノマーの質量比率を規定することにより、エッチング耐性及び剥離性を同時に満たすことを見いだした。さらに、本開示者は、メッキ耐性、射出安定性及びリサイクル性にも優れることを見いだした。
すなわち、本開示に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
すなわち、本開示に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
1.活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェットインクであって、
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーとを含有し、
前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00の範囲内である活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーとを含有し、
前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00の範囲内である活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
2.前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの合計含有量が、インク全体に対して30質量%以上である第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
3.前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量が、インク全体に対して30質量%超である第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
4.前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーが、N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドである第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
5.前記脂環式構造を有する重合性モノマーとして、分子量200~300の範囲内の単官能モノマーを含有する第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
6.芳香族モノマーを含有する第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
7.前記芳香族モノマーとして、分子量200~300の範囲内のモノマーを含有する第6項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
8.アクリルアミド基を有するモノマーを含有する第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
9.前記アクリルアミド基を有するモノマーとして、アクリロイルモルフォリンを含有する第8項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
10.多官能モノマーを含有する第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
11.染料を含有する第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
12.ゲル化剤を含有する第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
13.エッチングレジストに用いられる第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
14.メッキレジストに用いられる第1項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
15.基材に活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを吐出して、活性光線により硬化させるインクジェット記録方法であって、
前記活性エネルギー線硬化型インクジェットインクとして、第1項から第14項までのいずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを用いるインクジェット記録方法。
前記活性エネルギー線硬化型インクジェットインクとして、第1項から第14項までのいずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを用いるインクジェット記録方法。
本開示の上記手段により、エッチング耐性及び剥離性を同時に満たすことができ、また、メッキ耐性、射出安定性及びリサイクル性に優れた活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びインクジェット記録方法を提供できる。特に、本開示では、前記剥離性として溶剤に対する剥離性に優れる。
本開示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。
従来、エッチング耐性を向上させるために、インクと、被印刷媒体である基材との密着性を向上させる必要があるが、密着性を高め過ぎると剥離性が低下するという問題があった。エッチング耐性と剥離性を同時に満たすために、基材との親和性が高い環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーを単純に用いるだけでは、エッチング耐性と剥離性の両立ができない。そこで、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーに加えて、脂環式構造を有する重合性モノマーを併用した。さらに、これらモノマーの質量比率及びインク全体に対する合計質量を規定することが重要であることが分かった。
そこで、前記質量比率を0.25~8.00の範囲内とすることで、形成される重合塗膜中にイミド基と脂環式モノマーが適切に取り込まれる。これにより、エッチング耐性と剥離性を同時に満たすことができる。
また、基材との親和性が高い環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーを適切な質量比率で含有することにより、塗膜の耐久性が高まり、メッキ耐性も同時に改良できる。環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの質量比率が少ないと、耐久性不足でメッキ耐性が得られず、多すぎると剥離性とメッキ耐性との両立ができなくなる。
また、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーが有する粘度や表面張力の物理的物性が射出温度60℃以上のインクジェット射出性に適しているため、インクジェット射出安定性も向上する。
さらに、塗膜の耐久性を維持しつつ、基材から効率的にインク成分を分離できるため、脱墨性が良好で、リサイクル性の向上を図ることができる。
本開示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。
従来、エッチング耐性を向上させるために、インクと、被印刷媒体である基材との密着性を向上させる必要があるが、密着性を高め過ぎると剥離性が低下するという問題があった。エッチング耐性と剥離性を同時に満たすために、基材との親和性が高い環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーを単純に用いるだけでは、エッチング耐性と剥離性の両立ができない。そこで、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーに加えて、脂環式構造を有する重合性モノマーを併用した。さらに、これらモノマーの質量比率及びインク全体に対する合計質量を規定することが重要であることが分かった。
そこで、前記質量比率を0.25~8.00の範囲内とすることで、形成される重合塗膜中にイミド基と脂環式モノマーが適切に取り込まれる。これにより、エッチング耐性と剥離性を同時に満たすことができる。
また、基材との親和性が高い環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーを適切な質量比率で含有することにより、塗膜の耐久性が高まり、メッキ耐性も同時に改良できる。環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの質量比率が少ないと、耐久性不足でメッキ耐性が得られず、多すぎると剥離性とメッキ耐性との両立ができなくなる。
また、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーが有する粘度や表面張力の物理的物性が射出温度60℃以上のインクジェット射出性に適しているため、インクジェット射出安定性も向上する。
さらに、塗膜の耐久性を維持しつつ、基材から効率的にインク成分を分離できるため、脱墨性が良好で、リサイクル性の向上を図ることができる。
本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクであって、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーとを含有し、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00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。
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。
本開示の実施態様としては、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの合計含有量が、インク全体に対して30質量%以上であることが好ましい。これにより、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーを適切な配合比で含有することができ、エッチング耐性及び剥離性を同時に満たすことができ、メッキ耐性、リサイクル性及び射出安定性に優れる。
また、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量が、インク全体に対して30質量%超であることが好ましい。これにより、エッチング耐性及び剥離性を同時に満たすことができ、メッキ耐性、リサイクル性及び射出安定性に優れる。
前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーが、N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドであることが、エッチング耐性及びメッキ耐性がより向上する点で好ましい。
前記脂環式構造を有する重合性モノマーとして、分子量200~300の範囲内の単官能モノマーを含有することが、溶剤との相溶性の観点から溶剤剥離性と、揮発性の観点から射出性を向上させる点で好ましい。
本開示のインクは、芳香族モノマーを含有することが、メッキ耐性と溶剤剥離性の点で好ましい。特に、前記芳香族モノマーとして、分子量200~300の範囲内のモノマーを含有することが、溶剤との相溶性の観点から溶剤剥離性を向上させる点で好ましい。
アクリルアミド基を有するモノマーを含有することが、メッキ耐性の点で好ましい。特に、前記アクリルアミド基を有するモノマーとして、アクリロイルモルフォリンを含有することが、メッキ耐性とエッチング耐性の観点でより好ましい。
本開示のインクは、多官能モノマーを含有することが、リサイクル性、エッチング耐性及びメッキ耐性がより向上する点で好ましい。
また、本開示のインクは、染料を含有することが、エッチング耐性及びメッキ耐性がより向上する点で好ましい。
さらに、本開示のインクは、ゲル化剤を含有することが、エッチング耐性がより向上する点で好ましい。また、ゲル化剤により、記録媒体に着弾したインクの液滴を固定化(ピニング)でき、液滴同士の合一を抑制することで、高精細な画像を形成できる。
本開示のインクは、エッチングレジスト又はメッキレジストに好適に用いられる。
また、本開示のインクは、染料を含有することが、エッチング耐性及びメッキ耐性がより向上する点で好ましい。
さらに、本開示のインクは、ゲル化剤を含有することが、エッチング耐性がより向上する点で好ましい。また、ゲル化剤により、記録媒体に着弾したインクの液滴を固定化(ピニング)でき、液滴同士の合一を抑制することで、高精細な画像を形成できる。
本開示のインクは、エッチングレジスト又はメッキレジストに好適に用いられる。
本開示のインクジェットインクの記録方法は、基材に活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを吐出して、活性光線により硬化させるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット用硬化性組成物として、前記した本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェット用インクを用いる。これにより、基板密着性としてエッチング耐性及びメッキ耐性と、剥離性を同時に満たすことができ、また、射出安定性及びリサイクル性にも優れる。
以下、本開示とその構成要素及び本開示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。
[活性エネルギー線硬化型インクジェットインク]
本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクは、活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェットインクであって、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーとを含有し、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00の範囲内である。また、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの合計含有量が、インク全体に対して30質量%以上であることが好ましい。さらに、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量が、インク全体に対して30質量%超であることが好ましい。
本開示において、「活性エネルギー線硬化型インクジェットインク」とは、活性エネルギー線を照射することにより硬化するインクジェットインクのことをいう。本明細書においては、単に、「インク」ともいう。
本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクは、活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェットインクであって、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーとを含有し、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00の範囲内である。また、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの合計含有量が、インク全体に対して30質量%以上であることが好ましい。さらに、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量が、インク全体に対して30質量%超であることが好ましい。
本開示において、「活性エネルギー線硬化型インクジェットインク」とは、活性エネルギー線を照射することにより硬化するインクジェットインクのことをいう。本明細書においては、単に、「インク」ともいう。
「活性エネルギー線」とは、重合開始剤又は重合性化合物に対して、物理及び化学的に作用させ、架橋反応及び重合反応を促進させる放射線のことをいう。活性エネルギー線は、具体的には、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、γ線などのことをいう。
なお、本明細書中、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」と「メタクリレート」との総称であり、それらの一方又は両方を意味する。
なお、本明細書中、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」と「メタクリレート」との総称であり、それらの一方又は両方を意味する。
本開示のインクは、前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー及び脂環式構造を有する重合性モノマー以外に、必要に応じて、重合開始剤、芳香族モノマー、アクリルアミド基を有するモノマー、多官能モノマー、染料又はゲル化剤を含有してもよい。
以下、インクの各構成成分について説明する。
以下、インクの各構成成分について説明する。
<環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー>
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、下記一般式(1)で表される構造を有するモノマー、下記一般式(2)で表される構造を有するモノマー等が挙げられる。
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、下記一般式(1)で表される構造を有するモノマー、下記一般式(2)で表される構造を有するモノマー等が挙げられる。
前記一般式(1)、(2)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。
前記一般式(1)においてRが水素原子である化合物としては、N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドが挙げられる。
N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドの市販品としては、例えば、アロニックス M-140(東亜合成社製)、Miramer M1088(Miwon社製)が挙げられる。
前記一般式(1)においてRが水素原子である化合物としては、N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドが挙げられる。
N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドの市販品としては、例えば、アロニックス M-140(東亜合成社製)、Miramer M1088(Miwon社製)が挙げられる。
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量は、インク全体に対して、10~60質量%の範囲内であることが好ましく、20~55質量%の範囲内であることがより好ましい。特に、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量は、インク全体に対して30質量%超であることが好ましい。
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量を前記範囲内とすることにより、エッチング耐性が良好であり、かつ同時に、溶剤剥離性を有し、メッキ耐性やリサイクル性を兼ね備え、インクジェット射出可能なインク物性となる。
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量を前記範囲内とすることにより、エッチング耐性が良好であり、かつ同時に、溶剤剥離性を有し、メッキ耐性やリサイクル性を兼ね備え、インクジェット射出可能なインク物性となる。
<脂環式モノマー>
脂環式構造を有する重合性モノマーは、脂環式モノマーともいう。脂環式モノマーは、単官能モノマー(脂環式単官能モノマー)であっても、脂環式構造を有する多官能モノマー(脂環式多官能モノマー)であってもよいが、脂環式単官能モノマーであることが好ましい。また、脂環式モノマーは、分子量200~300の範囲内の脂環式単官能モノマーであることが好ましい。さらに、脂環式モノマーは、脂環式(メタ)アクリレートモノマーであることが好ましい。
なお、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートが脂環式構造を有する場合は、脂環式モノマーではなく、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートとして、その添加量を計算するものとする。
脂環式単官能モノマーとしては、例えば、イソボルニルアクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、等が挙げられる。これらの脂環式単官能モノマーは、希釈性に優れ、得られる硬化被膜のタックフリー性が向上する点で好ましい。
脂環式多官能モノマーとしては、例えば、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等が挙げられる。これらの脂環式多官能モノマーは、硬化被膜の強度を向上させる点で好ましい。
脂環式モノマーの市販品としては、例えば、Miramer M1130(Miwon社製)、Miramer M1140(Miwon社製)、FA-512AS(レゾナック社製)、FA-511AS(レゾナック社製)、FA-513AS(レゾナック社製)等が挙げられる。
前記脂環式単官能モノマー及び脂環式多官能モノマーの含有量は、インク全体に対して、10~50質量%の範囲内であることが好ましい。
脂環式構造を有する重合性モノマーは、脂環式モノマーともいう。脂環式モノマーは、単官能モノマー(脂環式単官能モノマー)であっても、脂環式構造を有する多官能モノマー(脂環式多官能モノマー)であってもよいが、脂環式単官能モノマーであることが好ましい。また、脂環式モノマーは、分子量200~300の範囲内の脂環式単官能モノマーであることが好ましい。さらに、脂環式モノマーは、脂環式(メタ)アクリレートモノマーであることが好ましい。
なお、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートが脂環式構造を有する場合は、脂環式モノマーではなく、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートとして、その添加量を計算するものとする。
脂環式単官能モノマーとしては、例えば、イソボルニルアクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、等が挙げられる。これらの脂環式単官能モノマーは、希釈性に優れ、得られる硬化被膜のタックフリー性が向上する点で好ましい。
脂環式多官能モノマーとしては、例えば、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等が挙げられる。これらの脂環式多官能モノマーは、硬化被膜の強度を向上させる点で好ましい。
脂環式モノマーの市販品としては、例えば、Miramer M1130(Miwon社製)、Miramer M1140(Miwon社製)、FA-512AS(レゾナック社製)、FA-511AS(レゾナック社製)、FA-513AS(レゾナック社製)等が挙げられる。
前記脂環式単官能モノマー及び脂環式多官能モノマーの含有量は、インク全体に対して、10~50質量%の範囲内であることが好ましい。
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、脂環式モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式モノマー)が、0.25~8.00の範囲内である。当該質量比率は、1.00~5.00の範囲内であることが好ましい。
前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式モノマーの合計含有量が、インク全体に対して30質量%以上であることが好ましい。当該合計含有量は、インク全体に対して35~90質量%の範囲内であることが好ましく、40~70質量%がさらに好ましい。
<重合開始剤>
前記重合開始剤は、ラジカル重合開始剤であることが好ましい。ラジカル重合開始剤の例には、分子内開裂型の光重合開始剤、水素引き抜き型の重合開始剤などが含まれる。本開示では、水素引き抜き型の重合開始剤を用いることがより好ましい。
水素引き抜き型の重合開始剤を用いることで、形成される塗膜に、水素引き抜きによる緩やかな重合鎖の架橋が進行し、剥離性を落とさずにエッチング耐性及びメッキ耐性を向上させることができる。
光重合開始剤は、インク中に1種のみ含まれていてもよく、2種以上が組み合わされて含まれていてもよい。
前記重合開始剤は、ラジカル重合開始剤であることが好ましい。ラジカル重合開始剤の例には、分子内開裂型の光重合開始剤、水素引き抜き型の重合開始剤などが含まれる。本開示では、水素引き抜き型の重合開始剤を用いることがより好ましい。
水素引き抜き型の重合開始剤を用いることで、形成される塗膜に、水素引き抜きによる緩やかな重合鎖の架橋が進行し、剥離性を落とさずにエッチング耐性及びメッキ耐性を向上させることができる。
光重合開始剤は、インク中に1種のみ含まれていてもよく、2種以上が組み合わされて含まれていてもよい。
分子内開裂型の光重合開始剤の例には、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、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-メチルチオフェニル)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)-ブタノンなどのアセトフェノン系の開始剤;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などのベンゾイン系の開始剤;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、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイン)フェニルホスフィンオキシドなどのアシルホスフィンオキシド系の開始剤などが含まれる。
分子内開裂型の光重合開始剤の市販品の例には、Omnirad127、Omnirad184、Omnirad651、Omnirad2959、Omnirad819、Omnirad907、Esacure One(IGM Resins社製)、SPEEDCURE 73(サートマー社製)などが含まれる。
水素引き抜き型の光重合開始剤の例には、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-ジフェニルサルファイド、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などを含むベンゾフェノン系の開始剤、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、2,4-ジクロロチオキサントン、高分子量チオキサントン等のチオキサントン系などが含まれる。
水素引き抜き型の光重合開始剤の市販品の例には、SpeedCure 2-ITX、 SpeedCure 7010、SpeedCure BP などが含まれる。
重合開始剤の含有量は、インク全体に対して、1~10質量%の範囲内であることが好ましく、1.5~8質量%の範囲内であることがより好ましい。特に、水素引き抜き型の光重合開始剤の含有量は、インク全体に対して、0~5質量%の範囲内であることが好ましく、2~4.5質量%の範囲内であることがさらに好ましい。
<芳香族モノマー>
芳香族モノマーは、芳香環を有するモノマーである。芳香族モノマーは、分子量200~300の範囲内のモノマーであることが好ましい。
芳香族モノマーとしては、例えば、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型ジアクリレート、o-フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、m-フェノキシベンジル(メタ)アクリレートが含まれる。また、芳香族モノマーとしては、エトキシ化フェノキシ(メタ)アクリレート、アルコキシ化フェノール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-o-フェニルフェノールプロピル(メタ)アクリレート、などが含まれる。
芳香族モノマーの市販品としては、例えば、Miramer M1182(Miwon社製)、Miramer M142(Miwon社製)、Miramer M1142(Miwon社製)、SR339NS(サートマー社製)等が挙げられる。
芳香族モノマーは含有しなくともよく、当該芳香族モノマーの含有量は、インク全体に対して、0~40質量%の範囲内であることが好ましい。
芳香族モノマーは、芳香環を有するモノマーである。芳香族モノマーは、分子量200~300の範囲内のモノマーであることが好ましい。
芳香族モノマーとしては、例えば、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型ジアクリレート、o-フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、m-フェノキシベンジル(メタ)アクリレートが含まれる。また、芳香族モノマーとしては、エトキシ化フェノキシ(メタ)アクリレート、アルコキシ化フェノール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-o-フェニルフェノールプロピル(メタ)アクリレート、などが含まれる。
芳香族モノマーの市販品としては、例えば、Miramer M1182(Miwon社製)、Miramer M142(Miwon社製)、Miramer M1142(Miwon社製)、SR339NS(サートマー社製)等が挙げられる。
芳香族モノマーは含有しなくともよく、当該芳香族モノマーの含有量は、インク全体に対して、0~40質量%の範囲内であることが好ましい。
<アクリルアミド基を有するモノマー>
アクリルアミド基を有するモノマーとしては、例えば、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、などが含まれる。
アクリルアミド基を有するモノマーの市販品としては、例えば、KJケミカルズ社製のDMAA、HEAA、ACMO、DEAA、NIPAM、DAAM等が挙げられる。
アクリルアミド基を有するモノマーは含有しなくともよく、当該アクリルアミド基を有するモノマーの含有量は、インク全体に対して、0~30質量%の範囲内であることが好ましく、5~25質量%の範囲であることがさらに好ましい。
アクリルアミド基を有するモノマーとしては、例えば、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、などが含まれる。
アクリルアミド基を有するモノマーの市販品としては、例えば、KJケミカルズ社製のDMAA、HEAA、ACMO、DEAA、NIPAM、DAAM等が挙げられる。
アクリルアミド基を有するモノマーは含有しなくともよく、当該アクリルアミド基を有するモノマーの含有量は、インク全体に対して、0~30質量%の範囲内であることが好ましく、5~25質量%の範囲であることがさらに好ましい。
<多官能モノマー>
多官能モノマーは、分子内に二つ以上の官能基を有するモノマーであればよい。前記多官能モノマーとしては、二官能又は三官能以上の(メタ)アクリレートモノマーであることが好ましい。なお、前記多官能モノマーは、上述した酸性基を有する多官能重合性モノマーであってもよいし、上述した脂環式多官能モノマーであってもよい。
多官能モノマーは、分子内に二つ以上の官能基を有するモノマーであればよい。前記多官能モノマーとしては、二官能又は三官能以上の(メタ)アクリレートモノマーであることが好ましい。なお、前記多官能モノマーは、上述した酸性基を有する多官能重合性モノマーであってもよいし、上述した脂環式多官能モノマーであってもよい。
二官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、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、ジメチロール-トリシクロデカンジ(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(メタ)アクリレート等が挙げられる。
三官能以上の(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(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エトキシテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、(メタ)アクリレートモノマーは、変性物であってもよい。変性物としては、例えば、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アクリレートなどのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。また、変性物としては、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどのカプロラクトン変性(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。さらに、変性物としては、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)アクリレートなどのカプロラクタム変性(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
これらは、一種単独で用いても、二種以上併用してもよい。
これらは、一種単独で用いても、二種以上併用してもよい。
前記多官能モノマーの市販品としては、例えば、M222(プロピレンオキサイド骨格を有する2官能アクリレートモノマー、Miwon社製)、M210(2官能アクリレートモノマー、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジアクリレート、Miwon社製)、A-DOG(ジオキサングリコールジアクリレート、新中村化学工業社製、分子量326)、A-DCP(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、新中村化学工業社製、分子量304)、SR444(3官能アクリレートモノマー、Sartomer社製)、M262(環状構造を有する2官能アクリレートモノマー、Miwon社製)等が挙げられる。
多官能モノマーは含有しなくともよく、当該多官能モノマーの含有量は、インク全体に対して0~30質量%の範囲内であることが塗布膜の硬度の点で好ましく、2~30質量%の範囲内であることがより好ましい。
<その他のモノマー>
本開示のインクは、前記した各モノマー以外のその他のモノマーを含有してもよい。
前記その他のモノマーとしては、例えば、カプロラクトン(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどの(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)アクリレートであることが好ましい。特に、硬化収縮低減の観点で、エチレングリコール部位を有するモノマーが特に好ましい。
前記その他のモノマーの市販品としては、例えば、Miramer M1110(Miwon社製)、Miramer M150(Miwon社製)、SR551(サートマー社製)等が挙げられる。特にエチレンオキサイド部位を有する化合物が好ましい。
本開示のインクは、前記した各モノマー以外のその他のモノマーを含有してもよい。
前記その他のモノマーとしては、例えば、カプロラクトン(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどの(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)アクリレートであることが好ましい。特に、硬化収縮低減の観点で、エチレングリコール部位を有するモノマーが特に好ましい。
前記その他のモノマーの市販品としては、例えば、Miramer M1110(Miwon社製)、Miramer M150(Miwon社製)、SR551(サートマー社製)等が挙げられる。特にエチレンオキサイド部位を有する化合物が好ましい。
<染料>
本開示のインクは、必要に応じて着色剤を含有してもよい。
着色剤は、染料又は顔料でありうるが、エッチング耐性及びメッキ耐性に優れる点で染料が好ましい。染料をインクに含有することで、染料により着色したインクが硬化して塗膜を形成し、レジストパターンが明瞭になる。
本開示のインクは、必要に応じて着色剤を含有してもよい。
着色剤は、染料又は顔料でありうるが、エッチング耐性及びメッキ耐性に優れる点で染料が好ましい。染料をインクに含有することで、染料により着色したインクが硬化して塗膜を形成し、レジストパターンが明瞭になる。
染料としては、特に限定されないが、例えば、アントラキノン骨格とアミノ基とを有する染料、ナフタレン骨格とアミノ基とを有する染料、及び、フタロシアニン骨格を有する染料から選ばれる少なくとも一つの染料を含有することが好ましい。これらの染料は、骨格が比較的剛直のため、色抜けの抑制効果が高い点で好ましい。
アントラキノン骨格とアミノ基とを有する染料としては、例えば、ソルベントレッド122、ソルベントブルー35が挙げられる。
ソルベントレッド122の構造式を下記に示す。
ソルベントブルー35の構造式を下記に示す。
ナフタレン骨格とアミノ基とを有する染料としては、例えば、ソルベントブルー5、ベーシックブルー7が挙げられる。
ソルベントブルー5の構造式を下記に示す。
ベーシックブルー7の構造式を下記に示す。
フタロシアニン骨格を有する染料としては、例えば、ダイレクトブルー87が挙げられる。
ダイレクトブルー87の構造式を下記に示す。
染料の含有量は、インク全体に対して、0.01~3質量%の範囲内であることが好ましく、0.03~2質量%であることがより好ましく、0.05~1.5質量%の範囲内であることがさらに好ましい。染料の含有量がこの範囲になることで、着色された良好な硬化膜を得ることができ、エッチング耐性が向上する。
前記染料としては、アントラキノン骨格とアミノ基とを有する染料、ナフタレン骨格とアミノ基とを有する染料、トリアリールメタン構造を有する染料、及び、フタロシアニン骨格を有する染料以外の染料であってもよい。ただし、アントラキノン骨格とアミノ基とを有する染料、ナフタレン骨格とアミノ基とを有する染料、及び、フタロシアニン骨格を有する染料の方が、それ以外の染料よりも、含有量が多いことが好ましい。染料は一種類を単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
<ゲル化剤>
ゲル化剤は、酸化膜に着弾したインクの液滴をゲル状態にして仮固定(ピニング)することができる。インクがゲル状態でピニングされると、インクの濡れ広がりが抑えられて隣り合うドットが合一しにくくなるため、より高精細な画像を形成することができる。ゲル化剤は、本開示のインク中に、1種のみが含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。
ゲル化剤は、酸化膜に着弾したインクの液滴をゲル状態にして仮固定(ピニング)することができる。インクがゲル状態でピニングされると、インクの濡れ広がりが抑えられて隣り合うドットが合一しにくくなるため、より高精細な画像を形成することができる。ゲル化剤は、本開示のインク中に、1種のみが含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。
ゲル化剤の例には、ジアルキルケトン、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、オイルゲル化剤等が含まれるが、本開示に用いられるゲル化剤は、アルキル鎖の末端に-OH、-COOH等の酸性基を有しないことが好ましい。すなわち、酸性基を有しないゲル化剤とは、酸性基を有しないもののみからなっている純度100%のゲル化剤とは限らず、本願発明の目的効果を阻害しない限度において酸性基を有するゲル化剤が不純物として含有している場合も含み、酸価が10mgKOH/g以下であればよい。
特に好ましいゲル化剤としては、下記一般式(G1)及び(G2)で表される構造を有する化合物のうちの少なくとも1種の化合物を含む。
一般式(G1):R1-CO-R2
一般式(G2):R3-COO-R4
[式中、R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数12以上の直鎖部分を持ち、かつ、分岐を持ってもよいアルキル鎖を表す。]
一般式(G1):R1-CO-R2
一般式(G2):R3-COO-R4
[式中、R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数12以上の直鎖部分を持ち、かつ、分岐を持ってもよいアルキル鎖を表す。]
上記一般式(G1)で表されるケトンワックス又は上記一般式(G2)で表されるエステルワックスは、直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基(アルキル鎖)の炭素数が12以上である。そのため、ゲル化剤の結晶性がより高まり、かつ、下記カードハウス構造においてより十分な空間が生る。その結果、溶媒、光重合性化合物等のインク媒体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より高くなる。
また、直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基(アルキル鎖)の炭素数は26以下であることが好ましい。前記炭素数が26以下であると、ゲル化剤の融点が過度に高まらないため、インクを出射するときにインクを過度に加熱する必要がない。
上記観点からは、R1及びR2、又は、R3及びR4は炭素原子数12以上23以下の直鎖状の炭化水素基であることが特に好ましい。
また、インクのゲル化温度を高くして、着弾後により急速にインクをゲル化させる観点からは、R1若しくはR2のいずれか、又はR3若しくはR4のいずれかが飽和している炭素原子数12以上23以下の炭化水素基であることが好ましい。
上記観点からは、R1及びR2の双方、又は、R3及びR4の双方が飽和している炭素原子数11以上23未満の炭化水素基であることがより好ましい。
また、直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基(アルキル鎖)の炭素数は26以下であることが好ましい。前記炭素数が26以下であると、ゲル化剤の融点が過度に高まらないため、インクを出射するときにインクを過度に加熱する必要がない。
上記観点からは、R1及びR2、又は、R3及びR4は炭素原子数12以上23以下の直鎖状の炭化水素基であることが特に好ましい。
また、インクのゲル化温度を高くして、着弾後により急速にインクをゲル化させる観点からは、R1若しくはR2のいずれか、又はR3若しくはR4のいずれかが飽和している炭素原子数12以上23以下の炭化水素基であることが好ましい。
上記観点からは、R1及びR2の双方、又は、R3及びR4の双方が飽和している炭素原子数11以上23未満の炭化水素基であることがより好ましい。
上記一般式(G1)で表されるケトンワックスの例には、ジリグノセリルケトン(C24-C24)、ジベヘニルケトン(C22-C22)、ジステアリルケトン(C18-C18)、ジエイコシルケトン(C20-C20)、ジパルミチルケトン(C16-C16)、ジミリスチルケトン(C14-C14)、ジラウリルケトン(C12-C12)、ラウリルミリスチルケトン(C12-C14)、ラウリルパルミチルケトン(C12-C16)、ミリスチルパルミチルケトン(C14-C16)、ミリスチルステアリルケトン(C14-C18)、ミリスチルベヘニルケトン(C14-C22)、パルミチルステアリルケトン(C16-C18)、バルミチルベヘニルケトン(C16-C22)、ステアリルベヘニルケトン(C18-C22)が含まれる。なお、上記括弧内の炭素数は、カルボニル基で分断される二つの炭化水素基それぞれの炭素数を表す。
一般式(G1)で表されるケトンワックスの市販品の例には、Stearonne(Alfa Aeser社製;ステアロン)、18-Pentatriacontanon(Alfa Aeser社製)、Hentriacontan-16-on(Alfa Aeser社製)及びカオーワックスT-1(花王社製)が含まれる。
一般式(G2)で表される脂肪酸又はエステルワックスの例には、ベヘニン酸ベヘニル(C21-C22)、イコサン酸イコシル(C19-C20)、ステアリン酸ステアリル(C17-C18)、ステアリン酸パルミチル(C17-C16)、ステアリン酸ラウリル(C17-C12)、パルミチン酸セチル(C15-C16)、パルミチン酸ステアリル(C15-C18)、ミリスチン酸ミリスチル(C13-C14)、ミリスチン酸セチル(C13-C16)、ミリスチン酸オクチルドデシル(C13-C20)、オレイン酸ステアリル(C17-C18)、エルカ酸ステアリル(C21-C18)、リノール酸ステアリル(C17-C18)、オレイン酸ベヘニル(C18-C22)リノール酸アラキジル(C17-C20)が含まれる。なお、上記括弧内の炭素数は、エステル基で分断される二つの炭化水素基それぞれの炭素数を表す。
一般式(G2)で表されるエステルワックスの市販品には、ユニスターM-2222SL及びスパームアセチ、日油社製(「ユニスター」は同社の登録商標)、エキセパールSS及びエキセパールMY-M、花王社製(「エキセパール」は同社の登録商標)が含まれる。また、前記エステルワックスの市販品には、EMALEX CC-18及びEMALEX CC-10、日本エマルジョン社製(「EMALEX」は同社の登録商標)並びにアムレプスPC、高級アルコール工業社製(「アムレプス」は同社の登録商標)が含まれる。
これらの市販品は、2種類以上の混合物であることが多いため、必要に応じて分離、精製してインクに含有させてもよい。これらのゲル化剤のうち、よりピニング性を高める観点からは、ケトンワックス、エステルワックス、高級脂肪酸、高級アルコール及び脂肪酸アミドが好ましい。
これらの市販品は、2種類以上の混合物であることが多いため、必要に応じて分離、精製してインクに含有させてもよい。これらのゲル化剤のうち、よりピニング性を高める観点からは、ケトンワックス、エステルワックス、高級脂肪酸、高級アルコール及び脂肪酸アミドが好ましい。
ゲル化剤の含有量は、インクの全質量に対して0.5~5.0質量%の範囲内であることが好ましい。ゲル化剤の含有量を上記範囲内とすることで、エッチング耐性及びメッキ耐性に優れ、ゲル化剤の溶媒成分に対する溶解性及びピニング性効果が良好となる。また、上記観点からは、インクジェットインク中のゲル化剤の含有量は、0.5~2.5質量%の範囲内であることがより好ましい。
また、以下の観点から、ゲル化剤は、インクのゲル化温度以下の温度で、インク中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インクを冷却していったときに、ゲル化剤がゾルからゲルに相転移し、インクの粘度が急変する温度をいう。具体的には、ゾル化又は液体化したインクを、粘弾性測定装置(例えば、MCR300、Physica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温度を、そのインクのゲル化温度とすることができる。
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溶媒、光重合性化合物等のインク媒体が内包される構造が形成されることがある。このような構造を、以下「カードハウス構造」という。
カードハウス構造が形成されると、液体のインク媒体が前記空間内に保持されるため、インク液滴がより濡れ広がりにくくなり、インクのピニング性がより高まる。インクのピニング性が高まると、記録媒体に着弾したインク液滴同士が合一しにくくなり、より高精細な画像を形成することができる。
カードハウス構造を形成するには、インク中の溶媒、光重合性化合物等のインク媒体とゲル化剤とが相溶していることが好ましい。これに対して、インク中の溶媒、光重合性化合物等のインク媒体とゲル化剤とが相分離していると、カードハウス構造を形成しにくい場合がある。
カードハウス構造が形成されると、液体のインク媒体が前記空間内に保持されるため、インク液滴がより濡れ広がりにくくなり、インクのピニング性がより高まる。インクのピニング性が高まると、記録媒体に着弾したインク液滴同士が合一しにくくなり、より高精細な画像を形成することができる。
カードハウス構造を形成するには、インク中の溶媒、光重合性化合物等のインク媒体とゲル化剤とが相溶していることが好ましい。これに対して、インク中の溶媒、光重合性化合物等のインク媒体とゲル化剤とが相分離していると、カードハウス構造を形成しにくい場合がある。
<その他の成分>
本開示のインクは、本開示の効果が得られる範囲において、重合禁止剤及び界面活性剤を含むその他の成分をさらに含んでいてもよい。これらの成分は、本開示のインク中に、1種のみが含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。
本開示のインクは、本開示の効果が得られる範囲において、重合禁止剤及び界面活性剤を含むその他の成分をさらに含んでいてもよい。これらの成分は、本開示のインク中に、1種のみが含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。
(重合禁止剤)
重合禁止剤の例には、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p-メトキシフェノール、t-ブチルカテコール、t-ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1-ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p-ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5-ジ-t-ブチル-p-ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN-ニトロソフェニルヒドロキシアミン、トリ-p-ニトロフェニルメチル、N-(3-オキシアニリノ-1,3-ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o-イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム及びシクロヘキサノンオキシムが含まれる。
重合禁止剤の市販品の例には、Irgastab UV-10(BASF社製)、Genorad 18(Rahn A.G.社製)等が含まれる。
重合禁止剤の例には、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p-メトキシフェノール、t-ブチルカテコール、t-ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1-ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p-ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5-ジ-t-ブチル-p-ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN-ニトロソフェニルヒドロキシアミン、トリ-p-ニトロフェニルメチル、N-(3-オキシアニリノ-1,3-ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o-イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム及びシクロヘキサノンオキシムが含まれる。
重合禁止剤の市販品の例には、Irgastab UV-10(BASF社製)、Genorad 18(Rahn A.G.社製)等が含まれる。
重合禁止剤の量は、本開示の効果が得られる範囲において、任意に設定することができる。重合禁止剤の量は、インク全体に対して、例えば0.001質量%以上1.0質量%未満とすることができる。
(界面活性剤)
界面活性剤の例には、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含まれる。
界面活性剤の例には、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含まれる。
シリコーン系の界面活性剤の例には、ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物が挙げられる。ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物としては、Tego rad 2250、Evonik社製、KF-351A、KF-352A、KF-642及びX-22-4272、信越化学工業社製、BYK307、BYK345、BYK347及びBYK348、ビッグケミー社製(「BYK」は同社の登録商標)、並びにTSF4452、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製が挙げられる。
フッ素系の界面活性剤は、通常の界面活性剤における疎水性基の炭素に結合した水素の代わりに、その一部又は全部をフッ素で置換したものを意味する。
フッ素系の界面活性剤の例には、Megafac F、DIC社製(「Megafac」は同社の登録商標)、Surflon、AGCセイケミカル社製(「Surflon」は同社の登録商標)、Fluorad FC、3M社製(「Fluorad」は同社の登録商標)、Monflor、インペリアル・ケミカル・インダストリー社製、Zonyls、イー・アイ・デュポン・ネメラス・アンド・カンパニー社製、Licowet VPF、ルベベルケ・ヘキスト社製、及びFTERGENT、ネオス社製(「FTERGENT」は同社の登録商標)が含まれる。
フッ素系の界面活性剤の例には、Megafac F、DIC社製(「Megafac」は同社の登録商標)、Surflon、AGCセイケミカル社製(「Surflon」は同社の登録商標)、Fluorad FC、3M社製(「Fluorad」は同社の登録商標)、Monflor、インペリアル・ケミカル・インダストリー社製、Zonyls、イー・アイ・デュポン・ネメラス・アンド・カンパニー社製、Licowet VPF、ルベベルケ・ヘキスト社製、及びFTERGENT、ネオス社製(「FTERGENT」は同社の登録商標)が含まれる。
界面活性剤の量は、本開示の効果が得られる範囲において、任意に設定することができる。界面活性剤の量は、インク全体に対して、例えば0.001質量%以上1.0質量%未満とすることができる。
<物性>
本開示のインクがゲル化剤を含有する場合、40℃以上100℃未満の範囲内に相転移点を有することが好ましい。相転移点が40℃以上であると、記録媒体に着弾後、インクが速やかにゲル化するため、ピニング性がより高くなる。また、相転移点が100℃未満であると、インク取り扱い性が良好になり射出安定性が高くなる。
より低温でインクを吐出可能にし、画像形成装置への負荷を低減させる観点からは、本開示のインクの相転移点は、40~60℃の範囲内であることがより好ましい。
本開示のインクがゲル化剤を含有する場合、40℃以上100℃未満の範囲内に相転移点を有することが好ましい。相転移点が40℃以上であると、記録媒体に着弾後、インクが速やかにゲル化するため、ピニング性がより高くなる。また、相転移点が100℃未満であると、インク取り扱い性が良好になり射出安定性が高くなる。
より低温でインクを吐出可能にし、画像形成装置への負荷を低減させる観点からは、本開示のインクの相転移点は、40~60℃の範囲内であることがより好ましい。
本開示のインクの40~90℃における粘度及び相転移点は、レオメーターにより、インクの動的粘弾性の温度変化を測定することにより求めることができる。
本開示において、これらの粘度及び相転移点は、以下の方法によって得られた値である。
本開示において、これらの粘度及び相転移点は、以下の方法によって得られた値である。
本開示のインクを100℃に加熱し、Physica MCR301(Anton Paar社製)、シェアレート1000(1/s)によって粘度を測定しながら、剪断速度11.7(1/s)、降温速度0.1℃/sの条件で20℃までインクを冷却して、粘度の温度変化曲線を得る。
40~90℃における粘度は、粘度の温度変化曲線において40~90℃における粘度をそれぞれ読み取ることにより求めることができる。相転移点は、粘度の温度変化曲線において、粘度が200mPa・sとなる温度として求めることができる。
40~90℃における粘度は、粘度の温度変化曲線において40~90℃における粘度をそれぞれ読み取ることにより求めることができる。相転移点は、粘度の温度変化曲線において、粘度が200mPa・sとなる温度として求めることができる。
<用途>
本開示のインクは、例えば金属加工、電子回路、プリント基板、製版、半導体分野、カラーフィルター等の各種分野において、絶縁膜、保護膜、エッチングレジスト、メッキレジストの形成に用いることができる。中でも、本開示のインクは、エッチングレジスト又はメッキレジストに用いられることが好ましく、有機溶剤を含む剥離液による剥離性が良好な点で、メッキレジストに用いられることが特に好ましい。剥離液としては、有機溶剤を含んでいる水系剥離液がさらに好ましい。
エッチングレジストの形成に用いられるためには、当該インクにより形成される硬化膜が水を含有する剥離液やNMP(N-メチル-2-ピロリドン)、MEK(メチルエチルケトン)、トルエン、ジクロロメタン、四塩化炭素等で除去できる構成が好ましい。メッキレジストの形成に用いられるためには、当該インクにより形成される硬化膜が有機溶剤や有機溶剤を含有する剥離液等で除去できる構成とする必要がある。
本開示のインクは、例えば金属加工、電子回路、プリント基板、製版、半導体分野、カラーフィルター等の各種分野において、絶縁膜、保護膜、エッチングレジスト、メッキレジストの形成に用いることができる。中でも、本開示のインクは、エッチングレジスト又はメッキレジストに用いられることが好ましく、有機溶剤を含む剥離液による剥離性が良好な点で、メッキレジストに用いられることが特に好ましい。剥離液としては、有機溶剤を含んでいる水系剥離液がさらに好ましい。
エッチングレジストの形成に用いられるためには、当該インクにより形成される硬化膜が水を含有する剥離液やNMP(N-メチル-2-ピロリドン)、MEK(メチルエチルケトン)、トルエン、ジクロロメタン、四塩化炭素等で除去できる構成が好ましい。メッキレジストの形成に用いられるためには、当該インクにより形成される硬化膜が有機溶剤や有機溶剤を含有する剥離液等で除去できる構成とする必要がある。
<インクジェット記録方法>
本開示のインクジェット記録方法は、基材に活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを吐出して、活性光線により硬化させるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット用硬化性組成物として、前記した本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェット用インクを用いる。
本開示のインクジェット記録方法は、基材に活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを吐出して、活性光線により硬化させるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット用硬化性組成物として、前記した本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェット用インクを用いる。
具体的に、前記インクジェット記録方法は、(1)本開示のインクをインクジェットヘッドのノズルから吐出して基板上の酸化膜に着弾させる工程と、(2)前記酸化膜に着弾したインクに活性光線を照射してインクを硬化させる工程とを含むことが好ましい。
以下、本開示のインクをエッチングレジストの形成に用いた場合のプリント回路基板の製造方法を例に挙げて説明する。
図1~図4は、本開示のインクをエッチングレジストの形成に用いた場合のプリント回路基板の製造工程を説明するための図である。
本開示のインクジェット記録方法は、基材に活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを吐出して、活性光線により硬化させるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット用硬化性組成物として、前記した本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェット用インクを用いる。
本開示のインクジェット記録方法は、基材に活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを吐出して、活性光線により硬化させるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット用硬化性組成物として、前記した本開示の活性エネルギー線硬化型インクジェット用インクを用いる。
具体的に、前記インクジェット記録方法は、(1)本開示のインクをインクジェットヘッドのノズルから吐出して基板上の酸化膜に着弾させる工程と、(2)前記酸化膜に着弾したインクに活性光線を照射してインクを硬化させる工程とを含むことが好ましい。
以下、本開示のインクをエッチングレジストの形成に用いた場合のプリント回路基板の製造方法を例に挙げて説明する。
図1~図4は、本開示のインクをエッチングレジストの形成に用いた場合のプリント回路基板の製造工程を説明するための図である。
<(1)の工程>
図1では、記録媒体である基板1上に導電性を有する酸化膜2が形成されている。この図1に示す酸化膜2上に、インクの液滴をインクジェットヘッド5から吐出して、形成すべきエッチングレジスト膜3に応じた位置に着弾させて、パターニングする(図2参照。)。
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いずれでもよい。
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)型等の電気-熱変換方式等のいずれでもよい。バブルジェットは、キヤノン社の登録商標である。
図1では、記録媒体である基板1上に導電性を有する酸化膜2が形成されている。この図1に示す酸化膜2上に、インクの液滴をインクジェットヘッド5から吐出して、形成すべきエッチングレジスト膜3に応じた位置に着弾させて、パターニングする(図2参照。)。
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いずれでもよい。
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)型等の電気-熱変換方式等のいずれでもよい。バブルジェットは、キヤノン社の登録商標である。
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、吐出安定性を高めることができる。吐出される際のインクの温度は、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ためには、60~90℃の範囲内であることがより好ましい。特には、インクの粘度が8~15mPa・sの範囲内、より好ましくは8~13mPa・sの範囲内となるようなインク温度において射出を行うことが好ましい。
ゾル・ゲル相転移型のインクは、インクジェットヘッドからのインクの吐出性を高めるために、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が、当該インクの(ゲル化温度+10)℃~(ゲル化温度+30)℃に設定されることが好ましい。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)℃未満であると、インクジェットヘッド内若しくはノズル表面でインクがゲル化して、インクの吐出性が低下しやすい。一方、インクジェットヘッド内のインクの温度が(ゲル化温度+30)℃を超えると、インクが高温になりすぎるため、インク成分が劣化することがある。
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できる。
吐出される際のインクの液滴量は、記録速度及び画質の面から、2~20pLの範囲内であることが好ましい。
吐出される際のインクの液滴量は、記録速度及び画質の面から、2~20pLの範囲内であることが好ましい。
基板は、特に限定されないが、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、アルミニウム基材等であることが好ましい。特に、銅張積層版、アルミニウム基材が好ましい。
また、導電性の酸化膜としては、例えば、銅、金、銀、アルミ、ニッケル、ITO等が挙げられる。
また、導電性の酸化膜としては、例えば、銅、金、銀、アルミ、ニッケル、ITO等が挙げられる。
<(2)の工程>
(2)の工程では、(1)の工程で酸化膜に着弾させたインクに活性光線を照射して、該インクが硬化してなるエッチングレジスト膜を形成する。
活性光線は、例えば電子線、紫外線、α線、γ線、及びエックス線等から選択することができるが、好ましくは紫外線である。
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。
(2)の工程では、(1)の工程で酸化膜に着弾させたインクに活性光線を照射して、該インクが硬化してなるエッチングレジスト膜を形成する。
活性光線は、例えば電子線、紫外線、α線、γ線、及びエックス線等から選択することができるが、好ましくは紫外線である。
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。
紫外線の照射は、360~410nmの範囲内の波長を有する紫外線のレジスト膜表面におけるピーク照度が、好ましくは0.5~10W/cm2の範囲内、より好ましくは1~5W/cm2の範囲内となるように行う。輻射熱がインクに照射されることを抑制する観点からは、レジスト膜に照射される光量は350~3000mJ/cm2未満であることが好ましい。
活性光線の照射は、インク着弾後0.001~60秒の間に行うことができる。活性光線の照射は、インク着弾後0.001~1.0秒の間に行うことが好ましく、高精細なレジスト膜を形成するためには、0.001~0.5秒の間に行うことがより好ましい。
活性光線の照射は、インク着弾後0.001~60秒の間に行うことができる。活性光線の照射は、インク着弾後0.001~1.0秒の間に行うことが好ましく、高精細なレジスト膜を形成するためには、0.001~0.5秒の間に行うことがより好ましい。
活性光線の照射は、2段階に分けて行ってもよい。
まず、インクが着弾した後0.001~2.0秒の間に活性光線を照射してインクを仮硬化させ、全印字終了後、さらに活性光線を照射してインクを本硬化させてもよい。活性光線の照射を2段階に分けることで、インク硬化の際に起こる記録材料の収縮がより生じにくくなる。
上記のようにしてインクジェット法でエッチングレジスト膜を形成する。
エッチングレジスト膜の形成後、エッチング処理によって、基板上に回路、パターン、文字、画像などのレジストパターンを得る。
まず、インクが着弾した後0.001~2.0秒の間に活性光線を照射してインクを仮硬化させ、全印字終了後、さらに活性光線を照射してインクを本硬化させてもよい。活性光線の照射を2段階に分けることで、インク硬化の際に起こる記録材料の収縮がより生じにくくなる。
上記のようにしてインクジェット法でエッチングレジスト膜を形成する。
エッチングレジスト膜の形成後、エッチング処理によって、基板上に回路、パターン、文字、画像などのレジストパターンを得る。
(エッチング処理)
エッチング処理は、まず、エッチングレジスト膜3で覆われていない酸化膜2を酸によるエッチング溶液で除去する。(図3参照)。さらにNMPやDMSO(ジメチルスルホキシド)等によって酸化膜2を覆っていたエッチングレジスト膜3を剥離することにより、回路、パターン、文字、画像などの微細で精度のよい線画を得ることができる(図4参照。)。
エッチング処理は、まず、エッチングレジスト膜3で覆われていない酸化膜2を酸によるエッチング溶液で除去する。(図3参照)。さらにNMPやDMSO(ジメチルスルホキシド)等によって酸化膜2を覆っていたエッチングレジスト膜3を剥離することにより、回路、パターン、文字、画像などの微細で精度のよい線画を得ることができる(図4参照。)。
液体を用いるウェットエッチングの反応メカニズムとしては、基材を腐食させて削ることでエッチングされる。例えば金属基材であれば、金属を酸化溶解させることで強制的に腐食させることでエッチングする。
つまり、エッチング耐性とは、基材の腐食を抑制する保護機能のことを指す。本開示のインクで製造された硬化膜によって、硬化膜が付与された部分の基材の腐食を抑制でき、その結果、エッチング耐性を付与することができる。
つまり、エッチング耐性とは、基材の腐食を抑制する保護機能のことを指す。本開示のインクで製造された硬化膜によって、硬化膜が付与された部分の基材の腐食を抑制でき、その結果、エッチング耐性を付与することができる。
エッチング溶液としては、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、アンモニア銅水溶液、高濃度水酸化ナトリウム水溶液、高濃度塩酸、フッ化水素水、硝酸第二鉄水溶液などが挙げられる。
上記例示したエッチング溶液は、いずれか1種単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。エッチング処理は、例えば、40~60℃の条件で行うことができる。
例えば、銅のエッチングには主に塩化第二鉄水溶液が用いられることが好ましい。塩化第二鉄水溶液に銅を浸漬させると、銅が塩化第二鉄水溶液の中に溶け出し、鉄と銅が置き換わり塩化銅が生成されることで、銅基板のエッチングが進行する。
上記例示したエッチング溶液は、いずれか1種単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。エッチング処理は、例えば、40~60℃の条件で行うことができる。
例えば、銅のエッチングには主に塩化第二鉄水溶液が用いられることが好ましい。塩化第二鉄水溶液に銅を浸漬させると、銅が塩化第二鉄水溶液の中に溶け出し、鉄と銅が置き換わり塩化銅が生成されることで、銅基板のエッチングが進行する。
剥離溶液としては、トルエン、トルエンを含む市販の剥離液、MEK、MEKを含む市販の剥離液、NMP、NMPを含む市販の剥離液、DMSO、DMSOを含む市販の剥離液などが挙げられる。
本開示のインクは、メッキレジストの形成にも用いることもできる。
図5~図8は、本開示のインクをメッキレジストの形成に用いた場合のプリント回路基板の製造工程を説明するための図である。
上述したエッチングレジストの形成と同様にして、記録媒体である基板1上に、インクの液滴をインクジェットヘッド5から吐出する(図5参照。)。そして、形成すべきメッキレジスト膜3aに応じた位置に着弾させて、パターニングする(図6参照。)。
次いで、着弾させたインクに活性光線を照射して、該インクが硬化してなるメッキレジスト膜3aを形成する。
メッキレジスト膜3aの形成後、図7に示すように、基板1上に下記のメッキ処理を施すことによりメッキ層4を形成する。
図5~図8は、本開示のインクをメッキレジストの形成に用いた場合のプリント回路基板の製造工程を説明するための図である。
上述したエッチングレジストの形成と同様にして、記録媒体である基板1上に、インクの液滴をインクジェットヘッド5から吐出する(図5参照。)。そして、形成すべきメッキレジスト膜3aに応じた位置に着弾させて、パターニングする(図6参照。)。
次いで、着弾させたインクに活性光線を照射して、該インクが硬化してなるメッキレジスト膜3aを形成する。
メッキレジスト膜3aの形成後、図7に示すように、基板1上に下記のメッキ処理を施すことによりメッキ層4を形成する。
(メッキ処理)
メッキ処理は、電解メッキ、無電解メッキの酸性浴、中性浴及びアルカリ浴のいずれかを好適に用いることができる。メッキ処理として、無電解メッキが好ましく、また、酸性浴を用いることが好ましい。メッキ処理により、基板の表面に露出している金属層の部分(メッキレジスト膜以外の部分)にメッキ層が形成される。
メッキ層は、例えば、金、銀、白金、ロジウム、パラジウム、銅、ニッケル等の金属で形成されるものであるが、これらに限定されるものではない。
メッキ処理工程として、ニッケルメッキ工程や金メッキ工程を含むことが好ましい。ニッケルメッキ工程は、銅の保護の観点で好ましく、また、はんだ付け工程で好適に形成できる点で好ましい。金メッキ工程は、ニッケルメッキ層の長期安定性の観点で好ましい。
具体的に、メッキ処理工程としては、弱アルカリ溶液による脱脂工程、酸洗浄工程、パラジウム活性化工程、ニッケルメッキ工程、金メッキ工程などを含むことが好ましい。
上記メッキ処理工程には、酸性溶液への浸漬や、60~90℃程度の高温浸漬などを含むことから、塗膜性能として、耐酸性や耐熱性を同時に併せ持ったメッキ層が形成され、メッキ耐性が向上する。
メッキ処理は、電解メッキ、無電解メッキの酸性浴、中性浴及びアルカリ浴のいずれかを好適に用いることができる。メッキ処理として、無電解メッキが好ましく、また、酸性浴を用いることが好ましい。メッキ処理により、基板の表面に露出している金属層の部分(メッキレジスト膜以外の部分)にメッキ層が形成される。
メッキ層は、例えば、金、銀、白金、ロジウム、パラジウム、銅、ニッケル等の金属で形成されるものであるが、これらに限定されるものではない。
メッキ処理工程として、ニッケルメッキ工程や金メッキ工程を含むことが好ましい。ニッケルメッキ工程は、銅の保護の観点で好ましく、また、はんだ付け工程で好適に形成できる点で好ましい。金メッキ工程は、ニッケルメッキ層の長期安定性の観点で好ましい。
具体的に、メッキ処理工程としては、弱アルカリ溶液による脱脂工程、酸洗浄工程、パラジウム活性化工程、ニッケルメッキ工程、金メッキ工程などを含むことが好ましい。
上記メッキ処理工程には、酸性溶液への浸漬や、60~90℃程度の高温浸漬などを含むことから、塗膜性能として、耐酸性や耐熱性を同時に併せ持ったメッキ層が形成され、メッキ耐性が向上する。
メッキ層4を形成した後、図8に示すように、メッキ層4以外のメッキレジスト膜3aを有機溶剤や有機溶剤を含有する水系剥離液等で剥離する。
使用可能な有機溶剤としては、水に易溶性の溶剤のみならず、難溶性、非水溶性の有機溶剤を用いることができる。
有機溶剤の具体例としては、エタノール、プロパノール、2-プロパノール、ブタノール、2-ブタノール、ヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、グリセリン、1、2、4-ブタントリオール、1、2-ブタンジオール、1、4-ブタンジオール、ダイアセトンアルコール等の直鎖、分岐、2級或いは多価のアルコール類、ベンジルアルコールなどの芳香族アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等のポリエチレングリコールアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のポリプロピレングリコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、グリセリンモノアセテート、グリセリンジアセテート等の酢酸エステル類、乳酸エチル、乳酸ブチル等の乳酸エステル類、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジブチル等のアジピン酸エステル類、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル等のフタルエステル類、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のジアルキルグリコールエーテル類、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、スワゾールシリーズ(丸善石油化学社製)、ソルベッソシリーズ(エクソン・ケミカル社製)等の石油系芳香族系混合溶剤、もしくはn-ヘキサン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、1-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、N、N-ジメチルホルムアミド、1、3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
これらの有機溶剤は、各々単独で、又は2種以上を適宜互いに組み合わせてもよい。
使用可能な有機溶剤としては、水に易溶性の溶剤のみならず、難溶性、非水溶性の有機溶剤を用いることができる。
有機溶剤の具体例としては、エタノール、プロパノール、2-プロパノール、ブタノール、2-ブタノール、ヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、グリセリン、1、2、4-ブタントリオール、1、2-ブタンジオール、1、4-ブタンジオール、ダイアセトンアルコール等の直鎖、分岐、2級或いは多価のアルコール類、ベンジルアルコールなどの芳香族アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等のポリエチレングリコールアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のポリプロピレングリコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、グリセリンモノアセテート、グリセリンジアセテート等の酢酸エステル類、乳酸エチル、乳酸ブチル等の乳酸エステル類、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジブチル等のアジピン酸エステル類、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル等のフタルエステル類、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のジアルキルグリコールエーテル類、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、スワゾールシリーズ(丸善石油化学社製)、ソルベッソシリーズ(エクソン・ケミカル社製)等の石油系芳香族系混合溶剤、もしくはn-ヘキサン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、1-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、N、N-ジメチルホルムアミド、1、3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
これらの有機溶剤は、各々単独で、又は2種以上を適宜互いに組み合わせてもよい。
上記有機溶剤のうち、1-メチル-2-ピロリドン(N-メチル-2-ピロリドン)、2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、N、N-ジメチルホルムアミド、1、3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、ベンジルアルコールなどの芳香族アルコール類が、環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーを含む紫外線硬化型インクへの浸透性が高いことから好ましい。
特に好ましく用いることができる有機溶剤は、ベンジルアルコールなどの芳香族アルコール類である。
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00の範囲内であることが、特に浸透性が高くなる点で好ましい。芳香族アルコールが含まれていれば水系剥離液であっても有機溶剤系剥離液であってもよい。
特に好ましく用いることができる有機溶剤は、ベンジルアルコールなどの芳香族アルコール類である。
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00の範囲内であることが、特に浸透性が高くなる点で好ましい。芳香族アルコールが含まれていれば水系剥離液であっても有機溶剤系剥離液であってもよい。
前記エッチング処理後のエッチングレジスト膜の剥離や、前記メッキ処理後の有機溶剤によるメッキレジスト膜の剥離にあたっては、浸漬させる方法、スプレーにより剥離させる方法、浸漬しての超音波等を照射させる方法等で行うことができる。
浸漬させる方法により剥離を行う場合、例えば、40~60℃の前記剥離液又は有機溶剤に1~60分間浸漬させるようにすればよい。このような操作は1回行うのみでもよいし、同じ操作を複数回実施してもよい。また、剥離工程後は、その剥離工程で使用した前記剥離液や有機溶媒、又はその他の溶媒で基板を洗浄するようにしてもよい。
浸漬させる方法により剥離を行う場合、例えば、40~60℃の前記剥離液又は有機溶剤に1~60分間浸漬させるようにすればよい。このような操作は1回行うのみでもよいし、同じ操作を複数回実施してもよい。また、剥離工程後は、その剥離工程で使用した前記剥離液や有機溶媒、又はその他の溶媒で基板を洗浄するようにしてもよい。
以下、実施例を挙げて本開示を具体的に説明するが、本開示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。
[インクジェットインクの材料]
インクジェットインクの材料として、以下のものを用いた。
インクジェットインクの材料として、以下のものを用いた。
[インクの調製]
下記表に記載されたインク成分にしたがって混合し、当該混合液を80℃に加熱しながらADVANTEC社製 テフロン(登録商標)3μmのメンブレンフィルターでろ過を行い、インク1~38を得た。
下記表に記載されたインク成分にしたがって混合し、当該混合液を80℃に加熱しながらADVANTEC社製 テフロン(登録商標)3μmのメンブレンフィルターでろ過を行い、インク1~38を得た。
[インクジェットによるパターン形成]
調製したインクを、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。前記インクジェット記録ヘッドとしては、KM1800iSHC-C(コニカミノルタ株式会社製)を用いた。
この装置を用いて、プリント配線板用銅張積層板上(FR-4 厚さ1.6mm、大きさ150mm×95mm)にパターン形成を行った。
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℃に加温した。ヒーターが内蔵されたインクジェットヘッドによって、インクジェットヘッド内のインク温度を80℃に加熱した。
インクジェット記録装置を用いて、液滴量が6.0plのドットになるように印字し、基板上に、20mm×50mmのベタパターンを厚さが20μmになるように印字した。その後、Fire Jet(TM)FJ100、Phoseon Technology社製、波長395nm)を2W/cm2、3000mJ/cm2になるよう照射してインク層を硬化して硬化膜を得た。
調製したインクを、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。前記インクジェット記録ヘッドとしては、KM1800iSHC-C(コニカミノルタ株式会社製)を用いた。
この装置を用いて、プリント配線板用銅張積層板上(FR-4 厚さ1.6mm、大きさ150mm×95mm)にパターン形成を行った。
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℃に加温した。ヒーターが内蔵されたインクジェットヘッドによって、インクジェットヘッド内のインク温度を80℃に加熱した。
インクジェット記録装置を用いて、液滴量が6.0plのドットになるように印字し、基板上に、20mm×50mmのベタパターンを厚さが20μmになるように印字した。その後、Fire Jet(TM)FJ100、Phoseon Technology社製、波長395nm)を2W/cm2、3000mJ/cm2になるよう照射してインク層を硬化して硬化膜を得た。
[評価]
<エッチング耐性>
前記硬化膜のサンプルを、塩化第二鉄水溶液中に60℃30分浸漬した後、水洗し、乾燥後、粘着テープを貼付し、引き剥がすことで、硬化膜の剥離状態を観察した。下記基準にしたがってエッチング耐性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:剥離を生じなかった。
B:剥離を生じなかったが、やや変色があった。
C:端部がわずかにはがれるが、大部分は塗膜が残存し剥離を生じなかった。
D:全面に剥離を生じた。
<エッチング耐性>
前記硬化膜のサンプルを、塩化第二鉄水溶液中に60℃30分浸漬した後、水洗し、乾燥後、粘着テープを貼付し、引き剥がすことで、硬化膜の剥離状態を観察した。下記基準にしたがってエッチング耐性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:剥離を生じなかった。
B:剥離を生じなかったが、やや変色があった。
C:端部がわずかにはがれるが、大部分は塗膜が残存し剥離を生じなかった。
D:全面に剥離を生じた。
<溶剤剥離性>
前記硬化膜のサンプルを、25℃、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)中に浸漬した後、乾燥し、硬化膜の溶解剥離性を目視にて観察した。下記基準にしたがって溶剤剥離性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:1分以内に剥離した。
B:1分~2分で剥離した。
C:2分~3分で剥離した。
D:3分浸漬しても剥離しなかった。
前記硬化膜のサンプルを、25℃、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)中に浸漬した後、乾燥し、硬化膜の溶解剥離性を目視にて観察した。下記基準にしたがって溶剤剥離性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:1分以内に剥離した。
B:1分~2分で剥離した。
C:2分~3分で剥離した。
D:3分浸漬しても剥離しなかった。
<メッキ耐性>
前記硬化膜のサンプルを、以下の5つの工程で処理し、めっき処理サンプルを得た。
(第一工程)
弱アルカリクリーナーとして0.5%水溶液に調整したACL-009(上村工業株式会社社製)に、50℃で5分浸漬したのち、純水で3分間水洗した。
(第二工程)
50mL/L硫酸水溶液に室温で3分浸漬したのち、純水で3分間水洗した。
(第三工程)
調製した活性化液に25℃で2分浸漬したのち、純水で2分間洗浄した。
活性化液は、次のようにして調製した。イオン交換水700mLに62.5質量%希硫酸を30mLを攪拌しながらゆっくり混合した。液温が40℃以下であることを確認した後、アクセマルタMNK-4-M(上村工業株式会社社製)100mLを加え攪拌し、イオン交換水を170mL加え、活性化液を調製した。
(第四工程)
調製したニッケルめっき液に80℃で10分間攪拌しながら浸漬したのち、純水で3分間水洗した。
ニッケルめっき液は、次のようにして調製した。イオン交換水500mLにNPR-4-M(上村工業株式会社社製)を150mLと、NPR-4-A(上村工業株式会社社製)を45mLを加えて、イオン交換水を305mL加えて攪拌しながら80℃に加熱した。その後、NPR-4-D(上村工業株式会社社製)を3mL加え攪拌し、ニッケルメッキ液を調製した。
(第五工程)
調製した金めっき液に80℃で3分間攪拌しながら浸漬したのち、純水で3分間水洗し、めっき処理サンプルを得た。
金めっき液は、次のようにして調製した。イオン交換水500mLにTAM-LCM-75(上村工業株式会社社製)を75mLと、TAM-LCR(上村工業株式会社社製)を45mLを加え攪拌した。その後、シアン化カリウム水溶液(100g/L濃度)を0.5mL加え攪拌し、別途調製した含金溶液を10mL加え攪拌し、イオン交換水を350mL加え、調製した金めっき液のpHを5.2に調整した。含金溶液は、イオン交換水1000mLに、KCNを0.5gと、シアン化第一金カリウムを147gを溶解し調製した。
得られためっき処理サンプルに対して、碁盤目テープ剥離試験を実施した。碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記基準にしたがってメッキ耐性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:前記残存数が100個のうち100個
B:前記残存数が100個のうち90~99個
C:前記残存数が100個のうち70~89個
D:前記残存数が100個のうち69個以下
前記硬化膜のサンプルを、以下の5つの工程で処理し、めっき処理サンプルを得た。
(第一工程)
弱アルカリクリーナーとして0.5%水溶液に調整したACL-009(上村工業株式会社社製)に、50℃で5分浸漬したのち、純水で3分間水洗した。
(第二工程)
50mL/L硫酸水溶液に室温で3分浸漬したのち、純水で3分間水洗した。
(第三工程)
調製した活性化液に25℃で2分浸漬したのち、純水で2分間洗浄した。
活性化液は、次のようにして調製した。イオン交換水700mLに62.5質量%希硫酸を30mLを攪拌しながらゆっくり混合した。液温が40℃以下であることを確認した後、アクセマルタMNK-4-M(上村工業株式会社社製)100mLを加え攪拌し、イオン交換水を170mL加え、活性化液を調製した。
(第四工程)
調製したニッケルめっき液に80℃で10分間攪拌しながら浸漬したのち、純水で3分間水洗した。
ニッケルめっき液は、次のようにして調製した。イオン交換水500mLにNPR-4-M(上村工業株式会社社製)を150mLと、NPR-4-A(上村工業株式会社社製)を45mLを加えて、イオン交換水を305mL加えて攪拌しながら80℃に加熱した。その後、NPR-4-D(上村工業株式会社社製)を3mL加え攪拌し、ニッケルメッキ液を調製した。
(第五工程)
調製した金めっき液に80℃で3分間攪拌しながら浸漬したのち、純水で3分間水洗し、めっき処理サンプルを得た。
金めっき液は、次のようにして調製した。イオン交換水500mLにTAM-LCM-75(上村工業株式会社社製)を75mLと、TAM-LCR(上村工業株式会社社製)を45mLを加え攪拌した。その後、シアン化カリウム水溶液(100g/L濃度)を0.5mL加え攪拌し、別途調製した含金溶液を10mL加え攪拌し、イオン交換水を350mL加え、調製した金めっき液のpHを5.2に調整した。含金溶液は、イオン交換水1000mLに、KCNを0.5gと、シアン化第一金カリウムを147gを溶解し調製した。
得られためっき処理サンプルに対して、碁盤目テープ剥離試験を実施した。碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記基準にしたがってメッキ耐性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:前記残存数が100個のうち100個
B:前記残存数が100個のうち90~99個
C:前記残存数が100個のうち70~89個
D:前記残存数が100個のうち69個以下
<射出安定性>
ピエゾ型インクジェットヘッド(KM1800iSHC-C、コニカミノルタ株式会社製)を備えたプリンタにて、ピエゾヘッドを用いて、液滴量3.5pL、液滴速度7m/s、射出周波数40kHz、印字率100%となる条件でインク循環させながら連続吐出(駆動)させ、駆動開始から10分後に射出不良のノズル数をカウントした。下記基準にしたがって射出安定性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:射出不良のノズル数は、0ノズル以上2ノズル未満であった。
B:射出不良のノズル数は、2ノズル以上5ノズル未満であった。
C:射出不良のノズル数は、5ノズル以上20ノズル未満であった。
D:射出不良のノズル数は、20ノズル以上であった。
ピエゾ型インクジェットヘッド(KM1800iSHC-C、コニカミノルタ株式会社製)を備えたプリンタにて、ピエゾヘッドを用いて、液滴量3.5pL、液滴速度7m/s、射出周波数40kHz、印字率100%となる条件でインク循環させながら連続吐出(駆動)させ、駆動開始から10分後に射出不良のノズル数をカウントした。下記基準にしたがって射出安定性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:射出不良のノズル数は、0ノズル以上2ノズル未満であった。
B:射出不良のノズル数は、2ノズル以上5ノズル未満であった。
C:射出不良のノズル数は、5ノズル以上20ノズル未満であった。
D:射出不良のノズル数は、20ノズル以上であった。
<リサイクル性>
前記プリント配線板用銅張積層板の代わりに、オカモト社製PPシートのキャリー用コロナあり品を用いて、前記インクジェットによるパターン形成と同様の方法で膜厚20μmの硬化膜を形成した。そして、得られた硬化膜を10%NaOH水溶液に浸漬し、下記基準にしたがってリサイクル性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:1分以内に硬化膜がPPシートから剥離した。
B:1分以上2分未満で硬化膜がPPシートから剥離した。
C:2分以上3分未満で硬化膜がPPシートから剥離した。
D:3分間浸漬しても硬化膜がPPシートから剥離しなかった。
前記プリント配線板用銅張積層板の代わりに、オカモト社製PPシートのキャリー用コロナあり品を用いて、前記インクジェットによるパターン形成と同様の方法で膜厚20μmの硬化膜を形成した。そして、得られた硬化膜を10%NaOH水溶液に浸漬し、下記基準にしたがってリサイクル性を評価した。下記基準のA、B及びCを実用上問題ないとした。
(基準)
A:1分以内に硬化膜がPPシートから剥離した。
B:1分以上2分未満で硬化膜がPPシートから剥離した。
C:2分以上3分未満で硬化膜がPPシートから剥離した。
D:3分間浸漬しても硬化膜がPPシートから剥離しなかった。
上記結果に示されるように、本開示のインクは、比較例のインクに比べて、エッチング耐性、溶剤剥離性、メッキ耐性、射出安定性及びリサイクル性の点で優れていることが認められる。
本開示は、エッチング耐性及び剥離性を同時に満たすことができ、また、メッキ耐性、射出安定性及びリサイクル性に優れた活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びインクジェット記録方法に利用できる。
1 基板
2 酸化膜
3 エッチングレジスト膜
3a メッキレジスト膜
4 メッキ層
5 インクジェットヘッド
2 酸化膜
3 エッチングレジスト膜
3a メッキレジスト膜
4 メッキ層
5 インクジェットヘッド
Claims (15)
- 活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェットインクであって、
環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、脂環式構造を有する重合性モノマーとを含有し、
前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量(質量%)と、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの含有量(質量%)の質量比率(環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマー/脂環式構造を有する重合性モノマー)が、0.25~8.00の範囲内である活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。 - 前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーと、前記脂環式構造を有する重合性モノマーの合計含有量が、インク全体に対して30質量%以上である請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーの含有量が、インク全体に対して30質量%超である請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 前記環状イミド基を有する(メタ)アクリレートモノマーが、N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドである請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 前記脂環式構造を有する重合性モノマーとして、分子量200~300の範囲内の単官能モノマーを含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 芳香族モノマーを含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 前記芳香族モノマーとして、分子量200~300の範囲内のモノマーを含有する請求項6に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- アクリルアミド基を有するモノマーを含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 前記アクリルアミド基を有するモノマーとして、アクリロイルモルフォリンを含有する請求項8に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 多官能モノマーを含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 染料を含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- ゲル化剤を含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- エッチングレジストに用いられる請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- メッキレジストに用いられる請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク。
- 基材に活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを吐出して、活性光線により硬化させるインクジェット記録方法であって、
前記活性エネルギー線硬化型インクジェットインクとして、請求項1から請求項14までのいずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを用いるインクジェット記録方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024-112129 | 2024-07-12 | ||
| JP2024112129 | 2024-07-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2026014192A1 true WO2026014192A1 (ja) | 2026-01-15 |
Family
ID=98386451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/022171 Pending WO2026014192A1 (ja) | 2024-07-12 | 2025-06-19 | 活性エネルギー線硬化型インクジェットインク及びインクジェット記録方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2026014192A1 (ja) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2025
- 2025-06-19 WO PCT/JP2025/022171 patent/WO2026014192A1/ja active Pending
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