JP2013091711A - Functional inkjet ink and method for forming functional coating film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機能性インクジェットインク及び機能性塗膜の形成方法に関し、詳しくは、インクジェット法によって基材上に機能性材料をパターニングするための機能性インクジェットインク及び該機能性インクジェットインクを用いた機能性塗膜の形成方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a functional inkjet ink and a method for forming a functional coating film, and more specifically, a functional inkjet ink for patterning a functional material on a substrate by an inkjet method and a function using the functional inkjet ink. The present invention relates to a method for forming a conductive coating film.
機能性材料を種々の基材上にパターニングすることが、例えば電子デバイス製造など多岐に亘る分野で必要とされている。 Patterning functional materials on various substrates is required in a wide variety of fields, such as electronic device manufacturing.
従来、機能性材料のパターニングには蒸着法が用いられてきたが、真空プロセスを用いる蒸着法は、装置コストが高いこと、材料の利用効率が低いことなどの問題があった。 Conventionally, a vapor deposition method has been used for patterning a functional material. However, a vapor deposition method using a vacuum process has problems such as high apparatus cost and low material utilization efficiency.
これに対して、インクジェット法によって、機能性材料をダイレクトにパターニングする方法が検討されているが、塗膜の平坦化やインクジェットの吐出安定性が課題となっていた。 On the other hand, a method of directly patterning a functional material by an inkjet method has been studied, but flattening of the coating film and ejection stability of the inkjet have been problems.
特許文献１は、インクジェット法において、ノズル詰まりと、基材に対するインクの濡れ広がり性の不足が、膜厚均一性を損なう原因になることに着目し、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の材料に、イソプロピルアルコール、ｔ‐ブチルアルコール、３−メチル−１−ブチン−３−オール等の二級または三級アルコールを、インクに対して１７．５重量％〜４０重量％の範囲で添加した水性インクを用いることで、インク液滴の塗れ広がりが向上して平坦性の高い薄膜が形成されると共に、長時間インクを吐出してもノズル詰まりが発生しないことを開示している。 Patent Document 1 focuses on the fact that nozzle clogging and insufficient wettability of ink with respect to the substrate cause damage to the film thickness uniformity in the inkjet method, and isopropyl alcohol, PEDOT / PSS, etc. By using a water-based ink in which a secondary or tertiary alcohol such as t-butyl alcohol or 3-methyl-1-butyn-3-ol is added in a range of 17.5 wt% to 40 wt% with respect to the ink. In addition, it is disclosed that the spread of ink droplets is improved and a thin film with high flatness is formed, and that nozzle clogging does not occur even when ink is ejected for a long time.
特許文献２は、まず、インクジェット法を用いた導電性膜の製造において、インク調合時から吐出時までの間にインク粘度が経時的に変化し、このことが導電性膜の平坦性を損なう原因になることに着目する。そして、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の材料と、溶媒とからなり、粘度の変化率が調合３０日後において±５％以下である組成物からなるインクを用いることで、導電性膜の平坦化が可能になることを開示している。ここで、溶媒としては、極性溶媒が好適であるとされ、具体的には、水、イソプロピルアルコール、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン及びその誘導体、ジエチレングリコール、モノエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール類、およびそれらのグリコールエーテル類などが挙げられる、としている。 In Patent Document 2, first, in the production of a conductive film using an ink jet method, the ink viscosity changes over time from the time of ink preparation to the time of ejection, and this impairs the flatness of the conductive film. Focus on becoming. The conductive film can be flattened by using an ink composed of a material such as PEDOT / PSS and a solvent and having a viscosity change rate of ± 5% or less after 30 days of preparation. It is disclosed. Here, the solvent is preferably a polar solvent, specifically, water, isopropyl alcohol, normal butanol, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and Derivatives thereof, glycols such as diethylene glycol, monoethylene glycol, and triethylene glycol, and glycol ethers thereof are mentioned.
また、特許文献３は、インクジェット法を用いた導電性膜の製造において、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の材料、溶媒、及び塩基性添加剤を含むインクを用いることによって、インクジェットヘッドの詰まりを防止することを開示している。ここで、溶媒は、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロパン−１，２−ジオール、プロパン−１，３−ジオール、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のグリコール又はグリコールエーテル、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトンなど、少なくとも部分的に水と混和性を有する溶媒である、としている。 Patent Document 3 discloses that, in the production of a conductive film using an inkjet method, clogging of an inkjet head is prevented by using an ink containing a material such as PEDOT / PSS, a solvent, and a basic additive. Disclosure. Here, the solvent is alcohol such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, octanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, dipropylene glycol dimethyl ether, etc. Glycols or glycol ethers such as ketones such as acetone and methyl ethyl ketone are at least partially miscible with water.
近年、非常に薄い膜厚の機能性塗膜をインクジェットで形成する場合にも、平坦性に優れた塗膜を形成する要請が強くなっている。 In recent years, there has been a strong demand for forming a coating film having excellent flatness even when a functional coating film having a very thin film thickness is formed by inkjet.
特許文献１〜３には、有機溶剤を含むインクジェット用のインクが開示されているが、本発明者らの研究によると、有機溶剤の選択によっては、塗膜中にスジ状の未塗布部分（スジ故障）が発生したり、塗膜端部における膜厚異常が発生したり、塗膜中にピンホール状の未塗布部分が形成される所謂はじき故障が発生する場合があることが判明した。 Patent Documents 1 to 3 disclose ink-jet inks containing an organic solvent, but according to the study by the present inventors, depending on the selection of the organic solvent, streaky uncoated portions ( It has been found that there may be a so-called repelling failure in which a streak failure occurs, a film thickness abnormality occurs at the edge of the coating film, or a pinhole-shaped uncoated portion is formed in the coating film.
特に意外なことに、塗膜全体としては平坦化されている場合であっても、塗布端部のみにおいて著しい膜厚異常が発生する場合があった。 Particularly surprisingly, even when the entire coating film is flattened, a significant film thickness abnormality may occur only at the coating end.
また、所定の印字領域を１回のヘッドスキャンで印字する所謂ワンパス印字法においては、これらの問題が特に顕著なものになることがわかった。 Further, it has been found that these problems become particularly significant in a so-called one-pass printing method in which a predetermined printing area is printed by one head scan.
そこで、本発明の課題は、薄膜を形成する場合においても、インクジェット射出安定性にも優れ、塗膜全体としての平坦性に優れ、塗膜端部における膜厚異常の発生を防止でき、はじき故障が防止される機能性インク及び機能性塗膜の形成方法を提供することにある。 Therefore, the problem of the present invention is that even when a thin film is formed, the inkjet injection stability is excellent, the flatness of the entire coating film is excellent, the occurrence of a film thickness abnormality at the coating film end can be prevented, and It is an object of the present invention to provide a functional ink and a method for forming a functional coating film in which the above-mentioned is prevented.
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
１．
少なくとも機能性材料と、下記構成（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を具備する有機溶剤とを含有することを特徴とする機能性インクジェットインク。
（ａ）炭素数２〜４の１価アルコールから選ばれる少なくとも１種を総量でインク中に３０〜５０重量％含有すること
（ｂ）沸点１４０℃以上２１０℃以下で表面張力２５ｍＮ／ｍ未満の有機溶剤を総量でインク中に２〜１５重量％含有すること
（ｃ）エチレングリコール、プロピレングリコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンから選ばれる少なくとも１種の有機溶剤を総量でインク中に５〜１５重量％含有すること
２．
構成（ａ）の１価アルコールが、表面張力２２ｍＮ／ｍ未満のものから選ばれる少なくとも１種である前記１．に記載の機能性インクジェットインク。
３．
構成（ｂ）の有機溶剤が、グリコール類のモノエーテルまたはジエーテルから選ばれる少なくとも１種である前記１．又は２．に記載の機能性インクジェットインク。
４．
機能性材料が、導電性材料、絶縁性材料、半導体材料、光学フィルター材料、誘電体材料から選ばれる少なくとも１種である前記１．、２．又は３．に記載の機能性インクジェットインク。
５．
前記１．〜４．のいずれかに記載の機能性インクジェットインクを、インクジェットヘッドを用いたワンパス印字法によって基材に湿潤塗膜を付与し、次いで乾燥して塗膜を形成することを特徴とする機能性塗膜の形成方法。
６．
前記湿潤塗膜は、塗布時の湿潤膜厚が１μｍ〜１００μｍの範囲であることを特徴とする前記５．に記載の機能性塗膜の形成方法。
The above problems are solved by the following inventions.
1.
A functional inkjet ink comprising at least a functional material and an organic solvent having the following constitutions (a), (b) and (c).
(A) At least one selected from monohydric alcohols having 2 to 4 carbon atoms is contained in the ink in a total amount of 30 to 50% by weight. (B) The boiling point is 140 ° C. or higher and 210 ° C. or lower and the surface tension is less than 25 mN / m. (C) At least one organic solvent selected from ethylene glycol, propylene glycol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone. In a total amount of 5 to 15% by weight in the ink.
1. The monohydric alcohol of the configuration (a) is at least one selected from those having a surface tension of less than 22 mN / m. The functional ink-jet ink described in 1.
3.
The organic solvent of the structure (b) is at least one selected from monoethers or diethers of glycols. Or 2. The functional ink-jet ink described in 1.
4).
The functional material is at least one selected from conductive materials, insulating materials, semiconductor materials, optical filter materials, and dielectric materials. 2. Or 3. The functional ink-jet ink described in 1.
5.
1 above. ~ 4. A functional ink-jet ink according to any one of the above, a wet paint film is applied to a substrate by a one-pass printing method using an ink-jet head, and then dried to form a paint film. Forming method.
6).
The wet film has a wet film thickness in the range of 1 μm to 100 μm at the time of application. A method for forming a functional coating film according to 1.
本発明によれば、薄膜を形成する場合においても、インクジェット射出安定性にも優れ、塗膜全体としての平坦性に優れ、塗膜端部における膜厚異常の発生を防止でき、はじき故障が防止される機能性インク及び機能性塗膜の形成方法を提供することができる。 According to the present invention, even when a thin film is formed, the ink jet injection stability is excellent, the flatness of the entire coating film is excellent, the occurrence of an abnormal film thickness at the edge of the coating film can be prevented, and repellency failure is prevented. It is possible to provide a functional ink and a method for forming a functional coating film.
本発明の機能性インクジェットインク（以下、単にインクという場合がある。）は、少なくとも機能性材料と、有機溶剤とを含有し、当該有機溶剤は、下記構成（ａ）〜（ｃ）を具備する。 The functional inkjet ink of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as ink) contains at least a functional material and an organic solvent, and the organic solvent has the following configurations (a) to (c). .
（ａ）炭素数２〜４の１価アルコールから選ばれる少なくとも１種を総量でインク中に３０〜５０重量％含有すること、
（ｂ）沸点１４０℃以上２１０℃以下で表面張力２５ｍＮ／ｍ未満の溶剤を総量でインク中に２〜１５重量％含有すること、
（ｃ）エチレングリコール、プロピレングリコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンから選ばれる少なくとも１種の溶剤を総量でインク中に５〜１５重量％含有すること。
(A) containing at least one selected from monohydric alcohols having 2 to 4 carbon atoms in a total amount of 30 to 50% by weight in the ink;
(B) containing a solvent having a boiling point of 140 ° C. or more and 210 ° C. or less and a surface tension of less than 25 mN / m in the ink in a total amount of 2 to 15% by weight;
(C) A total amount of at least one solvent selected from ethylene glycol, propylene glycol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone is contained in the ink in an amount of 5 to 15% by weight.
かかる本発明の機能性インクジェットインクは、本発明者の以下に説明する知見に基づいて成されたものである。 Such a functional inkjet ink of the present invention has been made based on the following knowledge of the present inventors.
まず、塗膜全体の平坦性を大きく阻害する因子は、乾燥時の乾燥ムラに起因することが多い。乾燥ムラを防止するためには、乾燥時間を短縮することが有効である。乾燥時間を短縮するためには、インターリーブ等を用いてパターンを分割し、所定の印字領域を複数回のヘッドスキャンで印字する方法（マルチパス印字法）が考えられる。この方法では、先に着弾したインク滴を乾燥させながら次のインク滴を吐出してパターン印字することによって、インク滴ごとの乾燥時間の短縮を図ることができる。しかしながら、この方法では、先に乾燥した部分の形状が塗膜に残ってしまうため、塗膜全体の平坦性の向上には限界があることがわかった。 First, a factor that greatly inhibits the flatness of the entire coating film is often caused by drying unevenness during drying. In order to prevent uneven drying, it is effective to shorten the drying time. In order to shorten the drying time, a method of dividing a pattern using interleaving or the like and printing a predetermined printing area by a plurality of head scans (multipass printing method) can be considered. In this method, the drying time of each ink droplet can be shortened by discharging the next ink droplet while drying the ink droplet that has landed first and performing pattern printing. However, in this method, since the shape of the dried part remains in the coating film, it has been found that there is a limit in improving the flatness of the entire coating film.
そのため、本発明者は、所定の印字領域を１回のヘッドスキャンで印字するワンパス印字法に着目した。 Therefore, the present inventor has focused on a one-pass printing method in which a predetermined printing area is printed by one head scan.
ワンパス印字法では、マルチパス印字法のようにインク滴ごとに乾燥時間の短縮を図ることが困難であるため、なるべく少ない湿潤膜厚で塗布する必要がある。 In the one-pass printing method, it is difficult to shorten the drying time for each ink drop as in the multi-pass printing method, and thus it is necessary to apply the ink with a wet film thickness as small as possible.
例えば塗布時の湿潤膜厚を５μｍ以下まで薄くする場合に、平坦性に優れた塗膜を形成するためには、塗布液が種々の基材に対して十分に濡れ広がることが必要とされる。もし、基材に対する濡れ性が不足すると、塗膜中に、スジ状の未塗布部分（スジ故障）が発生してしまう。 For example, when the wet film thickness at the time of application is reduced to 5 μm or less, in order to form a coating film having excellent flatness, it is necessary that the coating liquid sufficiently spreads on various substrates. . If the wettability with respect to the substrate is insufficient, a streaky uncoated portion (streaks failure) occurs in the coating film.
特許文献１のように、二級または三級アルコールを、インクに対して１７．５重量％〜４０重量％の範囲で添加した水性インクを用いることによって、インクの表面張力を下げ、基材への濡れ性をある程度向上することはできるが、種々の基材に対して、例えば５μｍ以下の湿潤膜厚でパターン形成する場合にも安定して未塗布のスジ故障を発生することなく薄膜塗布することはできない。 As in Patent Document 1, by using a water-based ink in which a secondary or tertiary alcohol is added in a range of 17.5 wt% to 40 wt% with respect to the ink, the surface tension of the ink is lowered and the substrate is applied. Although it is possible to improve the wettability of the film to some extent, even when a pattern is formed on various substrates with a wet film thickness of, for example, 5 μm or less, a thin film is stably applied without causing uncoated stripe troubles. It is not possible.
本発明者は、鋭意検討した結果、インクが含有する有機溶剤に係る上述した構成（ａ）及び（ｃ）を満たすことにより、種々の基材に対して濡れ広がり性が際立って向上することを見出した。驚くべきことに、構成（ａ）及び（ｃ）を満たすことにより、例えば５μｍ以下の湿潤膜厚でも安定に薄膜を形成できることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventor has shown that by satisfying the above-described configurations (a) and (c) relating to the organic solvent contained in the ink, the wet spreadability is markedly improved with respect to various substrates. I found it. Surprisingly, it has been found that by satisfying the constitutions (a) and (c), a thin film can be formed stably even with a wet film thickness of, for example, 5 μm or less.
構成（ａ）を満たすのみでは、炭素数２〜４の１価アルコールは沸点が低いため、塗膜が濡れ広がる過程において、該アルコールの蒸発が高速で進行し、濡れ性が得られ難いことが推定されるが、構成（ｃ）を共に満たす場合は、炭素数２〜４の１価アルコール（構成（ａ）を満たす溶剤）と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンから選ばれる少なくとも１種の溶剤（構成（ｃ）を満たす溶剤）とが混合安定化し、濡れ性に寄与するアルコールの蒸発を遅らせることができ、濡れ性を継続できるものと考えられる。 Since the monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms has a low boiling point only by satisfying the configuration (a), the evaporation of the alcohol proceeds at a high speed in the process of spreading the coating film, and it is difficult to obtain wettability. As estimated, when both of the constitution (c) are satisfied, a monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms (a solvent satisfying the constitution (a)), ethylene glycol, propylene glycol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, Mixing and stabilizing with at least one solvent selected from dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone (solvent satisfying the constitution (c)), the evaporation of alcohol contributing to the wettability can be delayed, and the wettability can be continued. it is conceivable that.
次に、パターンを精度高く塗布するためには、塗膜形成後の乾燥過程の制御が重要である。 Next, in order to apply the pattern with high accuracy, it is important to control the drying process after the coating film is formed.
特に、ワンパス印字法においては、なるべく少ない湿潤膜厚に設定してもなお、乾燥過程での微小な乾燥ムラは発生してしまう。乾燥膜厚が数十ｎｍ程度以下の超薄膜形成では、その僅かな乾燥ムラも防止することが求められる。 In particular, in the one-pass printing method, even if the wet film thickness is set as small as possible, minute drying unevenness occurs in the drying process. In the formation of an ultrathin film having a dry film thickness of about several tens of nanometers or less, it is required to prevent the slight drying unevenness.
本発明者は、インクの乾燥過程を以下のように推定している。 The present inventor estimates the ink drying process as follows.
機能性塗膜を形成するためには、塗布液となるインク中の固形分は、通常数％程度と低いものとされるため、インクの粘度は低いものが多い。 In order to form a functional coating film, since the solid content in the ink used as the coating liquid is usually as low as several percent, many inks have low viscosity.
そのため、乾燥過程において、まず、沸点の低い炭素数２〜４の１価アルコールが先に蒸発しても、塗膜はある程度の流動性を保持している。しかるに、炭素数２〜４の１価アルコールの蒸発に伴って、塗膜の基材に対する濡れ性は減少していく。 Therefore, in the drying process, even if the C2-C4 monohydric alcohol having a low boiling point evaporates first, the coating film retains some fluidity. However, as the C2-C4 monohydric alcohol evaporates, the wettability of the coating to the substrate decreases.
つまり、流動性が保持されたまま、基材に対する濡れ性が低下する状態が形成されることになる。 That is, a state in which the wettability with respect to the substrate is lowered while the fluidity is maintained is formed.
その結果、乾燥の速い塗膜端部では、塗膜が中央方向へ集まろうと変形し、端部の膜厚が中央部と異なる故障が発生する。 As a result, the coating film is deformed so that the coating film collects in the central direction at the edge of the coating film that is quickly dried, and a failure occurs in which the film thickness at the edge part is different from that in the central part.
このような塗膜端部における膜厚異常は、ワンパス印字法において特に顕著である。ワンパス印字法では、レベリングが進行し易いことによって、塗膜全体に高い流動性が付与され、その結果、乾燥時に塗膜が大きく変形して、塗膜端部における膜厚異常が顕著化するものと推定される。 Such a film thickness abnormality at the coating film edge is particularly remarkable in the one-pass printing method. In the one-pass printing method, leveling is easy to proceed, so that high fluidity is imparted to the entire coating film. As a result, the coating film is greatly deformed during drying, and the film thickness abnormality at the coating film edge becomes noticeable. It is estimated to be.
本発明者は、塗膜端部における膜厚異常が、上述した構成（ａ）及び（ｃ）を満たすだけでは防止できないことを見出した。 The present inventor has found that the film thickness abnormality at the coating film end cannot be prevented only by satisfying the above-described configurations (a) and (c).
更に、構成（ａ）及び（ｃ）を満たすだけでは、塗膜中にピンホール状の未塗布部分が形成される所謂はじき故障が発生する場合があることもわかった。 Furthermore, it was also found that a so-called repelling failure in which a pinhole-shaped uncoated portion is formed in the coating film may occur only by satisfying the configurations (a) and (c).
本発明者は、更に鋭意検討し、構成（ａ）及び（ｃ）に加えて、構成（ｂ）を満たすことによって、特にワンパス印字法においても、乾燥過程での微小な乾燥ムラを防止して、塗膜端部における膜厚異常、及び、はじき故障の発生を防止できることを見出し、本発明に至った。 The present inventor has further studied diligently to satisfy the configuration (b) in addition to the configurations (a) and (c), thereby preventing minute drying unevenness in the drying process, particularly in the one-pass printing method. The present inventors have found that it is possible to prevent the occurrence of film thickness anomalies at the edges of the coating film and the occurrence of repelling failures.
構成（ｂ）に規定される溶剤によって、炭素数２〜４の１価アルコールが蒸発、減少した後も、塗膜の基材に対する濡れ性を維持できるためと推定される。 It is presumed that the wettability of the coating film to the substrate can be maintained even after the monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms has evaporated and reduced by the solvent defined in the configuration (b).
つまり、本発明の機能性インクジェットインクは、構成（ａ）を満たすことにより、種々の基材に対する濡れ性を向上することができるが、炭素数２〜４の１価アルコールがすぐ蒸発してしまうため濡れ性を継続できない。これに対して、構成（ｃ）を満たす溶剤を共存させることによって、炭素数２〜４の１価アルコール（構成（ａ）を満たす溶剤）の蒸発を遅らせて、濡れ性の継続を実現する。更に、構成（ｂ）を満たすことにより、炭素数２〜４の１価アルコールの蒸発中ないし蒸発後においても、構成（ｂ）に係る特定の溶剤の作用によって、濡れ性が継続する。 That is, the functional inkjet ink of the present invention can improve the wettability with respect to various substrates by satisfying the configuration (a), but the monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms immediately evaporates. Therefore, wettability cannot be continued. On the other hand, the coexistence of the solvent satisfying the configuration (c) delays the evaporation of the monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms (the solvent satisfying the configuration (a)) and realizes continuity of wettability. Furthermore, by satisfying the configuration (b), the wettability is continued by the action of the specific solvent according to the configuration (b) even during or after the evaporation of the monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms.
つまり、構成（ａ）〜（ｃ）を共に満たすことによって、各構成に規定される溶剤が各々有する特有の機能が相乗的に組み合わされ、その結果、特に薄膜を形成する場合においても、はじき故障が防止されて塗膜全体としての平坦性に優れ、またインクジェット射出安定性にも優れ、更に、塗膜端部における膜厚異常の発生を防止できるという、異質且つ際立った効果を奏するのである。 That is, by satisfying both the configurations (a) to (c), the specific functions of the solvents defined in the respective configurations are synergistically combined. As a result, even when a thin film is formed, the repelling failure This is advantageous in that it is excellent in flatness as a whole coating film, is excellent in ink jet ejection stability, and can prevent the occurrence of an abnormal film thickness at the edge of the coating film.
以下に、構成（ａ）〜（ｃ）で規定する各溶剤について、更に詳述する。 Below, each solvent prescribed | regulated by structure (a)-(c) is explained in full detail.
＜構成（ａ）＞
構成（ａ）の有機溶剤は、炭素数２〜４の１価アルコールであり、好ましくは、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール（別名：イソプロパノール）、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブタノールを挙げることができる。
<Configuration (a)>
The organic solvent of the configuration (a) is a monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms, preferably ethanol, 1-propanol, 2-propanol (also known as isopropanol), 1-butanol, 2-butanol, t-butanol. Can be mentioned.
中でも、表面張力が２２ｍＮ／ｍ未満のものが塗膜の均一性の観点から好ましく、２−プロパノール、ｔ−ブタノールが好ましい。特に、２−プロパノールが、インクジェットの吐出安定性等の観点から最も好ましい。本発明において、表面張力は、協和界面科学社製の自動表面張力計ＣＶＢＰ−Ｚ型を用いて、Wilhelmy法（プレート法）により２５℃で測定した値である。 Among these, those having a surface tension of less than 22 mN / m are preferable from the viewpoint of the uniformity of the coating film, and 2-propanol and t-butanol are preferable. In particular, 2-propanol is most preferable from the viewpoints of inkjet discharge stability and the like. In the present invention, the surface tension is a value measured at 25 ° C. by the Wilhelmy method (plate method) using an automatic surface tension meter CVBP-Z manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
本発明において、炭素数２〜４の１価アルコールは、１種又は２種以上を混合して用いてもよい。 In the present invention, the monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms may be used alone or in combination of two or more.
本発明において、炭素数２〜４の１価アルコールの総量は、インク中に３０〜５０重量％とされる。３０重量％未満では、スジ故障の発生が防止できず、５０重量％を超えると、塗膜の濡れ広がりが過剰となる場合があり、非塗布領域にまでインクが濡れ広がって、ファインパターンを描画することが困難になる恐れがある。 In the present invention, the total amount of monohydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms is 30 to 50% by weight in the ink. If it is less than 30% by weight, the occurrence of streak failure cannot be prevented. If it exceeds 50% by weight, the coating film may become excessively wet and spread, and the ink spreads to the non-application area and draws a fine pattern. It can be difficult to do.
＜構成（ｂ）＞
構成（ｂ）の有機溶剤は、沸点１４０℃以上２１０℃以下で表面張力２５ｍＮ／ｍ未満の有機溶剤であり、好ましくはグリコール類のモノエーテルまたはジエーテルから選ばれる少なくとも１種であり、具体的には、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピ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ブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルを好ましく例示できる。表面張力は、協和界面科学社製の自動表面張力計ＣＶＢＰ−Ｚ型を用いて、Wilhelmy法（プレート法）により２５℃で測定した値である。
<Configuration (b)>
The organic solvent of the constitution (b) is an organic solvent having a boiling point of 140 ° C. or higher and 210 ° C. or lower and a surface tension of less than 25 mN / m, preferably at least one selected from monoethers or diethers of glycols. Preferred examples include propylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, and triethylene glycol dimethyl ether. The surface tension is a value measured at 25 ° C. by the Wilhelmy method (plate method) using an automatic surface tension meter CVBP-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
これらは、１種又は２種以上を混合して用いてもよい。 You may use these 1 type or in mixture of 2 or more types.
本発明において、沸点１４０℃以上２１０℃以下で表面張力２５ｍＮ／ｍ未満の溶剤の総量は、インク中に２〜１５重量％とされる。２重量％未満では、塗膜端部における膜厚異常の発生を防止できず、１５重量％を超えると、はじき故障が生じ易くなり、また、射出安定性が大幅に劣化して、着弾ずれ等に起因するぬけ故障が頻発し、更には、乾燥速度が遅くなりすぎることにより、成膜が不安定化する。 In the present invention, the total amount of the solvent having a boiling point of 140 ° C. or more and 210 ° C. or less and a surface tension of less than 25 mN / m is 2 to 15% by weight in the ink. If it is less than 2% by weight, it is not possible to prevent the occurrence of a film thickness abnormality at the edge of the coating film, and if it exceeds 15% by weight, repellency failure is likely to occur, and injection stability is greatly deteriorated, resulting in landing deviation, etc. As a result of frequent breakage due to the above, the film formation becomes unstable because the drying speed becomes too slow.
＜構成（ｃ）＞
構成（ｃ）の有機溶剤は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンから選ばれる少なくとも１種であり、かかる有機溶剤の総量は、インク中に５〜１５重量％含有される。
<Configuration (c)>
The organic solvent of the configuration (c) is at least one selected from ethylene glycol, propylene glycol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone, and the total amount of the organic solvent is in the ink. 5 to 15% by weight is contained.
上記構成（ｃ）の有機溶剤を添加することで、構成（ａ）に係る炭素数２〜４の１価アルコールと相乗して、基材への濡れ性が向上する。 By adding the organic solvent of the said structure (c), the wettability to a base material improves in synergy with the C2-C4 monohydric alcohol which concerns on a structure (a).
更に、上記構成（ｃ）の有機溶剤は、何れも、多くの機能性材料との相溶性に優れており、特に、本発明のインク中に水を含む場合は、水に対する保湿剤としても機能するなど、インクジェット射出安定性に大きく寄与することが試験により確認されている。 Furthermore, any of the organic solvents having the above constitution (c) is excellent in compatibility with many functional materials. In particular, when the ink of the present invention contains water, it functions as a humectant for water. It has been confirmed by tests that it greatly contributes to ink jet injection stability.
本発明において、上記構成（ｃ）の有機溶剤は、１種又は２種以上を混合して用いてもよい。 In this invention, you may use the organic solvent of the said structure (c) 1 type or in mixture of 2 or more types.
＜その他の溶剤＞
本発明の機能性インクジェットインクには、発明の効果を損なわない範囲で上述した構成（ａ）〜（ｃ）で規定される溶剤に該当しない他の溶剤を添加することができる。
<Other solvents>
To the functional inkjet ink of the present invention, other solvents that do not correspond to the solvents defined in the above-described configurations (a) to (c) can be added as long as the effects of the invention are not impaired.
本発明の機能性インクジェットインクは、水を含有することも好ましいことである。 It is also preferable that the functional inkjet ink of the present invention contains water.
なお、本発明において、構成（ａ）〜（ｃ）で規定される溶剤以外に、水より沸点の高い溶剤を多量に添加することは、塗布後の乾燥が遅くなりすぎ、膜厚ムラが形成され易くなるため、好ましくない。構成（ａ）〜（ｃ）で規定される溶剤以外に、水より沸点の高い溶剤を含まないことが好ましい。 In the present invention, adding a large amount of a solvent having a boiling point higher than water in addition to the solvents defined in the constitutions (a) to (c) makes drying after coating too slow, resulting in film thickness unevenness. Since it becomes easy to be done, it is not preferable. It is preferable not to include a solvent having a boiling point higher than that of water other than the solvents specified in the configurations (a) to (c).
＜機能性材料＞
本発明のインクが含有する機能性材料としては、格別限定されるものではないが、導電性微粒子、導電性ポリマー等の導電性材料、絶縁性材料、半導体材料、光学フィルター材料、誘電体材料等を好ましく例示できる。
<Functional materials>
The functional material contained in the ink of the present invention is not particularly limited, but conductive materials such as conductive fine particles and conductive polymers, insulating materials, semiconductor materials, optical filter materials, dielectric materials, etc. Can be preferably exemplified.
導電性微粒子としては、格別限定されないが、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ等の微粒子を好ましく例示でき、中でも、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕのような金属微粒子を用いると、電気抵抗が低く、且つ腐食に強い回路パターンを形成することができるので、より好ましい。コスト及び安定性の観点から、Ａｇを含む金属微粒子が最も好ましい。これらの金属微粒子の平均粒子径は、好ましくは１〜１００ｎｍの範囲、より好ましくは３〜５０ｎｍの範囲とされる。 The conductive fine particles are not particularly limited, but Au, Pt, Ag, Cu, Ni, Cr, Rh, Pd, Zn, Co, Mo, Ru, W, Os, Ir, Fe, Mn, Ge, Sn, Ga. In particular, fine particles such as In can be exemplified, and among them, use of fine metal particles such as Au, Ag, and Cu is more preferable because a circuit pattern having low electrical resistance and strong corrosion can be formed. From the viewpoint of cost and stability, metal fine particles containing Ag are most preferable. The average particle diameter of these metal fine particles is preferably in the range of 1 to 100 nm, more preferably in the range of 3 to 50 nm.
また、導電性微粒子として、カーボン微粒子を用いることも好ましい。カーボン微粒子としては、グラファイト微粒子、カーボンナノチューブ、フラーレン等を好ましく例示できる。 It is also preferable to use carbon fine particles as the conductive fine particles. Preferable examples of the carbon fine particles include graphite fine particles, carbon nanotubes, fullerenes and the like.
導電性ポリマーとしては、格別限定されないが、π共役系導電性高分子を好ましく挙げることができる。 Although it does not specifically limit as a conductive polymer, (pi) conjugated system conductive polymer can be mentioned preferably.
π共役系導電性高分子としては、特に限定されず、ポリチオフェン（基本のポリチオフェンを含む、以下同様）類、ポリピロール類、ポリインドール類、ポリカルバゾール類、ポリアニリン類、ポリアセチレン類、ポリフラン類、ポリパラフェニレンビニレン類、ポリアズレン類、ポリパラフェニレン類、ポリパラフェニレンサルファイド類、ポリイソチアナフテン類、ポリチアジル類の鎖状導電性ポリマーを利用することができる。中でも、高い導電性と良好な精密パターニング特性が得られる点で、ポリチオフェン類やポリアニリン類が好ましい。ポリエチレンジオキシチオフェンであることが最も好ましい。 The π-conjugated conductive polymer is not particularly limited, and includes polythiophenes (including basic polythiophenes, the same applies hereinafter), polypyrroles, polyindoles, polycarbazoles, polyanilines, polyacetylenes, polyfurans, polyparaffins. A chain conductive polymer of phenylene vinylenes, polyazulenes, polyparaphenylenes, polyparaphenylene sulfides, polyisothianaphthenes, polythiazyls can be used. Of these, polythiophenes and polyanilines are preferable in that high conductivity and good precision patterning characteristics can be obtained. Most preferred is polyethylene dioxythiophene.
本発明に用いられる導電性ポリマーは、より好ましくは、上述したπ共役系導電性高分子とポリアニオンとを含んで成ることである。こうした導電性ポリマーは、π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを、適切な酸化剤と酸化触媒と、ポリアニオンの存在下で化学酸化重合することによって容易に製造できる。 More preferably, the conductive polymer used in the present invention comprises the above-described π-conjugated conductive polymer and a polyanion. Such a conductive polymer can be easily produced by chemical oxidative polymerization of a precursor monomer that forms a π-conjugated conductive polymer in the presence of an appropriate oxidizing agent, an oxidation catalyst, and a polyanion.
ポリアニオンは、置換若しくは未置換のポリアルキレン、置換若しくは未置換のポリアルケニレン、置換若しくは未置換のポリイミド、置換若しくは未置換のポリアミド、置換若しくは未置換のポリエステル及びこれらの共重合体であって、アニオン基を有する構成単位とアニオン基を有さない構成単位とからなるものである。 The polyanion is a substituted or unsubstituted polyalkylene, a substituted or unsubstituted polyalkenylene, a substituted or unsubstituted polyimide, a substituted or unsubstituted polyamide, a substituted or unsubstituted polyester, and a copolymer thereof. It consists of a structural unit having a group and a structural unit having no anionic group.
このポリアニオンは、π共役系導電性高分子を溶媒に可溶化させる可溶化高分子である。また、ポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性と耐熱性を向上させる。 This polyanion is a solubilized polymer that solubilizes the π-conjugated conductive polymer in a solvent. The anion group of the polyanion functions as a dopant for the π-conjugated conductive polymer, and improves the conductivity and heat resistance of the π-conjugated conductive polymer.
ポリアニオンのアニオン基としては、π共役系導電性高分子への化学酸化ドープが起こりうる官能基であればよいが、中でも、製造の容易さ及び安定性の観点からは、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシ基、スルホ基等が好ましい。さらに、官能基のπ共役系導電性高分子へのドープ効果の観点より、スルホ基、一置換硫酸エステル基、カルボキシ基がより好ましい。 The anion group of the polyanion may be a functional group capable of undergoing chemical oxidation doping to the π-conjugated conductive polymer. Among them, from the viewpoint of ease of production and stability, a monosubstituted sulfate group, A monosubstituted phosphate group, a phosphate group, a carboxy group, a sulfo group and the like are preferable. Furthermore, from the viewpoint of the doping effect of the functional group on the π-conjugated conductive polymer, a sulfo group, a monosubstituted sulfate group, and a carboxy group are more preferable.
ポリアニオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸、ポリ−２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ−２−アクリルアミド−２−メチルプロパンカルボン酸、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等が挙げられる。これらの単独重合体であってもよいし、２種以上の共重合体であってもよい。 Specific examples of polyanions include polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid ethyl sulfonic acid, polyacrylic acid butyl sulfonic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, polyisoprene sulfone. Examples include acid, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacryl carboxylic acid, polymethacryl carboxylic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane carboxylic acid, polyisoprene carboxylic acid, polyacrylic acid and the like. . These homopolymers may be sufficient and 2 or more types of copolymers may be sufficient.
また、化合物内にＦ（フッ素原子）を有するポリアニオンであってもよい。具体的には、パーフルオロスルホン酸基を含有するナフィオン（Ｄｕｐｏｎｔ社製）、カルボン酸基を含有するパーフルオロ型ビニルエーテルからなるフレミオン（旭硝子社製）等を挙げることができる。 Moreover, the polyanion which has F (fluorine atom) in a compound may be sufficient. Specifically, Nafion (made by Dupont) containing a perfluorosulfonic acid group, Flemion (made by Asahi Glass Co., Ltd.) made of perfluoro vinyl ether containing a carboxylic acid group, and the like can be mentioned.
これらのうち、スルホン酸を有する化合物であると、インク射出安定性が特に良好であり、かつ高い導電性が得られることから、より好ましい。 Among these, a compound having a sulfonic acid is more preferable because ink ejection stability is particularly good and high conductivity is obtained.
さらに、これらの中でも、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸が好ましい。これらのポリアニオンは、導電性に優れるという効果を奏する。 Furthermore, among these, polystyrene sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, polyacrylic acid ethylsulfonic acid, and polyacrylic acid butylsulfonic acid are preferable. These polyanions have the effect of being excellent in conductivity.
ポリアニオンの重合度は、モノマー単位が１０〜１０００００個の範囲であることが好ましく、溶媒溶解性及び導電性の点からは、５０〜１００００個の範囲がより好ましい。 The degree of polymerization of the polyanion is preferably in the range of 10 to 100,000 monomer units, and more preferably in the range of 50 to 10,000 from the viewpoint of solvent solubility and conductivity.
導電性ポリマーは市販の材料も好ましく利用できる。例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸からなる導電性ポリマー（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳと略す）が、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社からＣＬＥＶＩＯＳシリーズとして、Ａｌｄｒｉｃｈ社からＰＥＤＯＴ−ＰＡＳＳ４８３０９５、５６０５９８として、Ｎａｇａｓｅ Ｃｈｅｍｔｅｘ社からＤｅｎａｔｒｏｎシリーズとして市販されている。また、ポリアニリンが、日産化学社からＯＲＭＥＣＯＮシリーズとして市販されている。 A commercially available material can also be preferably used for the conductive polymer. For example, a conductive polymer (abbreviated as PEDOT / PSS) made of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid is H.264. C. It is commercially available from Starck as the CLEVIOS series, from Aldrich as PEDOT-PASS 483095, 560598, and from Nagase Chemtex as the Denatron series. Polyaniline is also commercially available from Nissan Chemical as the ORMECON series.
絶縁性材料としては、格別限定されないが、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）、窒化シリコン（ＳｉＮＸ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＸＮＹ；但しＸ＞Ｙ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮＸＯＹ；但しＸ＞Ｙ）等のシリコン系材料、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の有機絶縁樹脂等を好ましく例示できる。 The insulating material is not particularly limited, but is silicon oxide (SiO X ), silicon nitride (SiN X ), silicon oxynitride (SiO X N Y ; X> Y), silicon nitride oxide (SiN X O Y ; Preferred examples include silicon-based materials such as X> Y) and organic insulating resins such as phenolic resins and polyimide resins.
半導体材料としては、格別限定されないが、ポリチエニレンビニレン、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）、ポリアセチレン、ポリアセチレン誘導体、ポリアリレンビニレン等の有機半導体材料等を好ましく例示できる。 The semiconductor material is not particularly limited, but organic semiconductor materials such as polythienylene vinylene, poly (2,5-thienylene vinylene), polyacetylene, polyacetylene derivatives, and polyarylene vinylene can be preferably exemplified.
光学フィルター材料としては、格別限定されず、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ブルー、グリーン、レッドの色相を形成する材料が好ましく用いられ、特に好ましくはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各材料である。また、必ずしも可視光領域に光学特性を有する材料に限定されるものではなく、紫外光、赤外光等の不可視光領域に光学特性を有する材料を用いてもよい。また、特定波長領域の強度を変化させる機能を有する材料の他に、偏光特性を変化させる機能を有する材料であってもよい。また、励起エネルギーの付与によって発光等の光学特性を発現する材料であってもよい。 The optical filter material is not particularly limited, and for example, materials that form hues of yellow, magenta, cyan, black, blue, green, and red are preferably used, and particularly preferably yellow, magenta, cyan, and black materials. It is. Further, the material is not necessarily limited to a material having optical properties in the visible light region, and a material having optical properties in an invisible light region such as ultraviolet light and infrared light may be used. In addition to a material having a function of changing the intensity in a specific wavelength region, a material having a function of changing polarization characteristics may be used. Moreover, the material which expresses optical characteristics, such as light emission, by provision of excitation energy may be sufficient.
光学フィルター材料としては、顔料、染料等を好ましく用いることができる。 As the optical filter material, pigments, dyes and the like can be preferably used.
顔料としては、従来公知のものを特に制限なく使用でき、水分散性顔料、溶剤分散性顔料等いずれも使用可能であり、例えば、不溶性顔料、レーキ顔料等の有機顔料及び、カーボンブラック等の無機顔料を好ましく用いることができる。この顔料は水性インクの中で分散された状態で存在させ、この分散の方式としては自己分散、活性剤分散、ポリマー分散、マイクロカプセル分散のいずれでもよいが、ポリマー分散、マイクロカプセル分散が定着性の点から好ましい。 As the pigment, conventionally known pigments can be used without particular limitation, and any of water-dispersible pigments, solvent-dispersible pigments and the like can be used. For example, organic pigments such as insoluble pigments and lake pigments, and inorganic pigments such as carbon black A pigment can be preferably used. This pigment is present in a dispersed state in the water-based ink, and any of self-dispersion, activator dispersion, polymer dispersion, and microcapsule dispersion may be used as this dispersion method, but polymer dispersion and microcapsule dispersion are fixable. From the point of view, it is preferable.
不溶性顔料としては特に限定するものではないが、例えば、アゾ、アゾメチン、メチン、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、キナクリドン、アントラキノン、ペリレン、インジゴ、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン、アジン、オキサジン、チアジン、ジオキサジン、チアゾール、フタロシアニン、ジケトピロロピロール等が好ましい。 The insoluble pigment is not particularly limited. , Thiazole, phthalocyanine, diketopyrrolopyrrole and the like are preferable.
好ましく用いることのできる具体的顔料としては、以下の顔料が挙げられる。 Specific pigments that can be preferably used include the following pigments.
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。 Examples of the magenta or red pigment include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。 Examples of the pigment for orange or yellow include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 15: 3, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. And CI Pigment Yellow 138.
グリーンまたはシアン用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。 Examples of the pigment for green or cyan include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
以上の顔料の他にレッド、グリーン、ブルー、中間色が必要とされる場合には、以下の顔料を単独あるいは併用して用いることが好ましく、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ；２０９、２２４、１７７、１９４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ；４３、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｖｉｏｌｅｔ；３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ；１９、２３、３７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ；３６、７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ；１５：６等が用いられる。 When red, green, blue and intermediate colors are required in addition to the above pigments, the following pigments are preferably used alone or in combination. I. Pigment Red; 209, 224, 177, 194, C.I. I. Pigment Orange; 43, C.I. I. Vat Violet; 3, C.I. I. Pigment Violet; 19, 23, 37, C.I. I. Pigment Green; 36, 7, C.I. I. Pigment Blue; 15: 6 or the like is used.
また、ブラック用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ；１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ；６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ；７等が挙げられる。 Examples of black pigments include C.I. I. Pigment Black; 1, C.I. I. Pigment Black; 6, C.I. I. Pigment Black; 7 etc. are mentioned.
染料としては、アゾ染料、メチン染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料、ジフェニルメタン染料等を挙げることができ、その具体的化合物としては、例えば、特開２００２−２６４４９０号公報に例示した染料を挙げることができる。 Examples of the dye include azo dyes, methine dyes, azomethine dyes, xanthene dyes, quinone dyes, phthalocyanine dyes, triphenylmethane dyes, diphenylmethane dyes and the like. Specific examples of such compounds include JP-A-2002-264490. And the dyes exemplified in the publication.
また、ポリマー等と共に着色微粒子を形成し着色材となる油溶性染料については、通常カルボン酸やスルホン酸等の水溶性基を有さない有機溶剤に可溶で水に不溶な染料、例えば、分散染料等が選ばれる。また、水溶性染料を長鎖の塩基と造塩することにより油溶性を示す染料も含まれ、例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料と長鎖アミンとの造塩染料が知られている。 For oil-soluble dyes that form colored fine particles together with polymers and the like and become colorants, dyes that are soluble in organic solvents that do not have water-soluble groups such as carboxylic acids and sulfonic acids and are insoluble in water, for example, dispersed A dye or the like is selected. Also included are dyes that exhibit oil solubility by salting a water-soluble dye with a long-chain base. For example, acid dyes, direct dyes, salt-forming dyes of reactive dyes and long-chain amines are known. .
誘電体材料としては、格別限定されないが、酸化ケイ素、酸化アルミナ、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化スズ等を好ましく例示できる。 Although it does not specifically limit as a dielectric material, A silicon oxide, an alumina oxide, a titanium oxide, niobium oxide, a tantalum oxide, a tin oxide etc. can be illustrated preferably.
また、機能性材料の分散樹脂として、あるいは機能性材料のバインダーとして、各種高分子材料を用いることができる。 Further, various polymer materials can be used as the dispersion resin of the functional material or as the binder of the functional material.
本発明の効果は、特に薄膜形成において顕著に発揮されるので、インク中の固形分は機能発現できる範囲で、なるべく少ないことが好ましい。具体的には、機能性材料を含むインク中の固形分量は、好ましくは０．１〜２０重量％の範囲、より好ましくは０．１〜１０重量％の範囲、最も好ましくは０．１〜５重量％の範囲とすることである。 Since the effect of the present invention is remarkably exhibited particularly in the formation of a thin film, it is preferable that the solid content in the ink is as small as possible within a range where the function can be expressed. Specifically, the solid content in the ink containing the functional material is preferably in the range of 0.1 to 20% by weight, more preferably in the range of 0.1 to 10% by weight, and most preferably 0.1 to 5%. It is made into the range of weight%.
＜基材＞
本発明において、機能性インクジェットインクが付与されて、塗膜が形成される基材は、格別限定されず、光透過性であっても、光不透過性であってもよい。例えば、基材としての硬度に優れ、またその表面への導電層の形成のし易さ等の点で、ガラス基板、樹脂基板、樹脂フィルム等を好ましく例示できるが、軽量性及び可撓性に優れ、且つ安価である等の観点から、樹脂フィルムを用いることが好ましい。
<Base material>
In the present invention, the substrate on which the functional inkjet ink is applied and the coating film is formed is not particularly limited, and may be light transmissive or light opaque. For example, a glass substrate, a resin substrate, a resin film and the like can be preferably exemplified in terms of excellent hardness as a base material and ease of formation of a conductive layer on the surface, but it is lightweight and flexible. It is preferable to use a resin film from the viewpoints of being excellent and inexpensive.
本発明において基材として用いられる樹脂フィルムは、格別限定されず、その材料、形状、構造、厚み等については公知のものの中から適宜選択することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート、変性ポリエステル等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン類樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂フィルム、ポリサルホン（ＰＳＦ）樹脂フィルム、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂フィルム等を好ましく例示できる。 The resin film used as the substrate in the present invention is not particularly limited, and the material, shape, structure, thickness and the like can be appropriately selected from known ones. For example, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate, modified polyester resin film such as modified polyester, polyethylene (PE) resin film, polypropylene (PP) resin film, polystyrene resin film, cyclic olefin resin Polyolefin resin films such as polyvinyl chloride, polyvinyl resin such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyether ether ketone (PEEK) resin film, polysulfone (PSF) resin film, polyether sulfone (PES) resin film, polycarbonate ( PC) resin film, polyamide resin film, polyimide resin film, acrylic resin film, triacetyl cellulose (TAC) resin film, etc. It can be.
中でも、化学的に安定であり、製造時のばらつきが小さく、且つ安価であるという観点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミド樹脂フィルムであることが好ましく、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムであることが、より好ましい。 Above all, from the viewpoint of being chemically stable, small in manufacturing variations, and inexpensive, biaxially stretched polyethylene terephthalate, biaxially stretched polyethylene naphthalate film, polyethersulfone film, polycarbonate film, polyimide resin film The biaxially stretched polyethylene terephthalate and the biaxially stretched polyethylene naphthalate film are more preferable.
本発明において、基材は、精密パターニング特性の観点から、前処理されていることも好ましいことである。前処理としては、接着層の塗設、撥水層の塗設、コロナ放電、プラズマ照射、ＵＶ照射等を好ましく例示できる。 In the present invention, the substrate is preferably pretreated from the viewpoint of precision patterning characteristics. Preferred examples of the pretreatment include application of an adhesive layer, application of a water repellent layer, corona discharge, plasma irradiation, UV irradiation, and the like.
＜インクジェットヘッド＞
本発明の機能性インクジェットインクによる塗膜形成に用いられるインクジェットヘッドとしては、ピエゾ方式、サーマル方式、コンティニュアス方式など既存の方式の何れを用いてもよいが、本願発明に係るインクを用いた際における射出安定性を更に好適に向上できる観点から、ピエゾ方式を用いることが好ましい。
<Inkjet head>
As an inkjet head used for coating film formation with the functional inkjet ink of the present invention, any of existing systems such as a piezo system, a thermal system, and a continuous system may be used, but the ink according to the present invention was used. It is preferable to use a piezo method from the viewpoint of more suitably improving the injection stability at the time.
ヘッドから射出するインク滴の体積は、０．５ｐｌ〜１００ｐｌの範囲とすることが好ましい。塗布ムラが少なく、且つ印字速度を高速化できる観点から、２ｐｌ〜２０ｐｌの範囲であることが、より好ましい。なお、インク滴の体積は、印加電圧の調整等によって適宜調整可能である。 The volume of ink droplets ejected from the head is preferably in the range of 0.5 pl to 100 pl. From the viewpoint of reducing coating unevenness and increasing the printing speed, the range of 2 pl to 20 pl is more preferable. The volume of the ink droplet can be adjusted as appropriate by adjusting the applied voltage.
印字解像度は、好ましくは１８０ｄｐｉ〜１００００ｄｐｉの範囲、より好ましくは３６０ｄｐｉ〜２８８０ｄｐｉの範囲で、湿潤膜厚とインク滴の体積等を考慮して適宜設定することができる。 The printing resolution is preferably in the range of 180 dpi to 10000 dpi, more preferably in the range of 360 dpi to 2880 dpi, and can be appropriately set in consideration of the wet film thickness, the volume of the ink droplets, and the like.
本発明において、インクジェット塗布時（塗布直後）における湿潤塗膜の湿潤膜厚は、適宜設定することができるが、好ましくは１μｍ〜１００μｍの範囲、より好ましくは１μｍ〜３０μｍの範囲、最も好ましくは１μｍ〜５μｍの範囲において、本発明の効果がより顕著に奏される。なお、湿潤膜厚は、塗布面積、印字解像度及びインク滴の体積から算出できる。 In the present invention, the wet film thickness of the wet coating film at the time of inkjet application (immediately after application) can be appropriately set, but is preferably in the range of 1 μm to 100 μm, more preferably in the range of 1 μm to 30 μm, and most preferably 1 μm. In the range of ˜5 μm, the effect of the present invention is more remarkably exhibited. The wet film thickness can be calculated from the application area, printing resolution, and ink droplet volume.
＜インクジェット法＞
インクジェットによる印字方法には、ワンパス印字法とマルチパス印字法がある。
<Inkjet method>
Ink jet printing methods include a one-pass printing method and a multi-pass printing method.
ワンパス印字法は、所定の印字領域を１回のヘッドスキャンで印字する方法である。対して、マルチパス印字法は、所定の印字領域を複数回のヘッドスキャンで印字する方法である。 The one-pass printing method is a method for printing a predetermined printing area by one head scan. On the other hand, the multi-pass printing method is a method of printing a predetermined print area by a plurality of head scans.
本発明の機能性インクジェットインクは、上述した通り、ワンパス印字法を用いて塗膜形成する際に、より顕著な効果を奏する。 As described above, the functional inkjet ink of the present invention exhibits a more remarkable effect when a coating film is formed using the one-pass printing method.
ワンパス印字法では、所望とする塗布パターンの幅以上の幅に亘ってノズルが並設された広幅のヘッドを用いることが好ましい。同一の基材上に、互いにパターンが連続していない独立した複数の塗布パターンを形成する場合は、少なくとも各塗布パターンの幅以上の広幅ヘッドを用いればよい。 In the one-pass printing method, it is preferable to use a wide head in which nozzles are arranged in parallel over a width equal to or larger than the width of a desired coating pattern. When forming a plurality of independent coating patterns whose patterns are not continuous with each other on the same base material, a wide head having at least the width of each coating pattern may be used.
なお、ノズルの並設幅が塗布パターンの幅に満たない場合は、１つの塗布パターンを複数の印字領域に分けて、各印字領域毎にワンパス印字を行うことになるが、この場合、従来のインクでは、隣接する領域間に未塗布のスジが形成されたり、あるいは、領域間で塗膜が重なり合って膜厚の均一性を損ない易い問題があった。これに対して、本発明に係る機能性インクジェットインクであれば、このような印字条件においても、膜厚の均一性を向上できる効果が得られることが確認されている。 In addition, when the parallel arrangement width of the nozzles is less than the width of the application pattern, one application pattern is divided into a plurality of print areas, and one-pass printing is performed for each print area. In the ink, there is a problem that uncoated stripes are formed between adjacent regions, or the coating film is overlapped between the regions so that the uniformity of the film thickness is easily lost. On the other hand, with the functional inkjet ink according to the present invention, it has been confirmed that the effect of improving the uniformity of the film thickness can be obtained even under such printing conditions.
本発明においては、印字時に、基材を加熱することも好ましいことである。これにより、塗膜の乾燥を促進して乾燥ムラを更に軽減する効果が得られる。加熱は、印字時における基材表面の温度が３０℃〜７０℃の範囲となるように行うことが好ましい。７０℃を超える場合は、乾燥が促進されすぎて、塗布ムラを生じる恐れがある。 In the present invention, it is also preferable to heat the substrate during printing. Thereby, the effect which accelerates | stimulates drying of a coating film and further reduces drying nonuniformity is acquired. Heating is preferably performed so that the temperature of the substrate surface during printing is in the range of 30 ° C to 70 ° C. When it exceeds 70 degreeC, drying may be accelerated | stimulated too much and there exists a possibility of producing a coating nonuniformity.
また、本発明においては、印字後に乾燥工程を設けることも好ましく、加熱乾燥、送風乾燥等を好ましく用いることができる。本発明において、塗布液の流動は、塗布後、数秒から数時間後も起こる場合があるので、塗布後になるべく速やかに乾燥して流動性を減じることも好ましいからである。 In the present invention, it is also preferable to provide a drying step after printing, and heat drying, blow drying, and the like can be preferably used. In the present invention, the flow of the coating solution may occur even after several seconds to several hours after coating, and therefore, it is preferable to reduce the fluidity by drying as soon as possible after coating.
本発明において好ましい乾燥工程の一例としては、塗布後、室温〜７０℃の範囲で乾燥を開始し、乾燥温度を後に上げ、８０℃以上で完全に乾燥させることである。乾燥温度の上昇は、多段的又は連続的に上げてもよい。 In the present invention, an example of a preferable drying step is to start drying in the range of room temperature to 70 ° C. after application, raise the drying temperature later, and dry completely at 80 ° C. or higher. The increase in drying temperature may be increased in stages or continuously.
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to such examples.
（実施例１）
＜機能性インクジェットインクＮｏ．１〜３５の調製＞
表１に示す機能性材料及び有機溶剤に純水を加えて混合後、０．４５μｍのＰＴＦＥフィルターにて濾過して、得られた濾液をインクＮｏ．１〜３５とした。なお、濾過前後において、表１に示した組成は実質的に変化していないことを確認した。
Example 1
<Functional inkjet ink No. Preparation of 1-35>
After adding pure water to the functional material and organic solvent shown in Table 1 and mixing, the mixture was filtered through a 0.45 μm PTFE filter. 1 to 35. It was confirmed that the composition shown in Table 1 was not substantially changed before and after filtration.
各インクＮｏ．１〜３５における機能性材料及び有機溶剤のインク総量に対する重量％、及び、全有機溶剤のインク総量に対する重量％は、表１に示す通りである。 Each ink No. Table 1 shows the weight percent of the functional material and the organic solvent based on the total amount of ink in 1 to 35, and the weight percent of the total organic solvent based on the total amount of ink.
ここでは、表１に示す通り、機能性材料としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用い、構成（ａ）に係る有機溶剤は、イソプロパノール、エタノール、１−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール又はｔ−ブタノールから選ばれ、構成（ｂ）に係る有機溶剤は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル又はエチレングリコールモノブチルエーテルから選ばれ、構成（ｃ）に係る有機溶剤は、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド又はＮ−メチルピロリドンから選ばれた。 Here, as shown in Table 1, PEDOT / PSS is used as the functional material, and the organic solvent according to the configuration (a) is selected from isopropanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 2-butanol or t-butanol. The organic solvent according to the configuration (b) is selected from propylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol diethyl ether or ethylene glycol monobutyl ether, and the organic solvent according to the configuration (c) is propylene glycol, ethylene Selected from glycol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide or N-methylpyrrolidone.
また、構成（ｂ）を満たさない有機溶剤として、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピ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ブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルを、ここでは比較のために用いた。なお、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルは、構成（ｂ）に規定する表面張力２５ｍＮ／ｍ以下を満たさず、リプロピ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ブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルは、構成（ｂ）に規定する表面張力２５ｍＮ／ｍ以下及び沸点２１０℃以下を共に満たさない。 In addition, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, and triethylene glycol dimethyl ether were used for comparison here as organic solvents not satisfying the configuration (b). Dipropylene glycol monomethyl ether does not satisfy the surface tension of 25 mN / m or less defined in the configuration (b), and the propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, and triethylene glycol dimethyl ether are the surfaces defined in the configuration (b). Both the tension of 25 mN / m or less and the boiling point of 210 ° C. or less are not satisfied.
これら有機溶剤の表面張力（ｍＮ／ｍ）及び沸点（℃）は、表１に示す通りである。なお、表面張力は、協和界面科学社製の自動表面張力計ＣＶＢＰ−Ｚ型を用いて、Wilhelmy法（プレート法）により２５℃で測定した値である。 The surface tension (mN / m) and boiling point (° C.) of these organic solvents are as shown in Table 1. The surface tension is a value measured at 25 ° C. by the Wilhelmy method (plate method) using an automatic surface tension meter CVBP-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
調製された各々のインクＮｏ．１〜３５に対して以下の評価を行った。 Each prepared ink No. The following evaluation was performed with respect to 1-35.
＜はじき故障の評価＞
１０ｃｍ角（１０ｃｍ×１０ｃｍ）ガラス上に、スパッタリングにてＩＴＯ（酸化インジウムスズ）を０．８ｇ／ｍ２の厚さでコーティングし、洗剤洗浄、純水洗浄後、更に、ＵＶ−オゾン洗浄機を用いて、低圧水銀灯（ＵＶ波長２５４ｎｍ、１８５ｎｍ）で３０ｍｍの距離から照度２ｍＷ／ｃｍ２で１０分間ＵＶ照射して処理を行い、基材を得た。
<Evaluation of repelling failure>
A 10 cm square (10 cm × 10 cm) glass is coated with ITO (indium tin oxide) at a thickness of 0.8 g / m 2 by sputtering. After washing with detergent and pure water, a UV-ozone cleaner is used. A substrate was obtained by performing UV irradiation with a low pressure mercury lamp (UV wavelength: 254 nm, 185 nm) from a distance of 30 mm at an illuminance of 2 mW / cm 2 for 10 minutes.
インクジェットヘッド（コニカミノルタ社製「ＫＭ５１２Ｓ」）を搭載したインクジェット描画装置を用いて、インクジェット法により、上記作製された基材上に、上記調製されたインクを吐出して、２つのパターン膜（各３６ｍｍ幅×９０ｍｍ高さ；湿潤膜厚２．６μｍ）を形成した。インクジェット法の描画条件は、印加電圧調整により液適量を１０．０ｎｇとし、解像度を３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉとし、パターン膜ごとにワンパス印字とした。また、基材の温度は、印字時においては２５℃に保持された。印字後は、ホットプレート上で、８０℃において３０分間加熱して乾燥させた。 By using an inkjet drawing apparatus equipped with an inkjet head (“KM512S” manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.), the prepared ink is ejected onto the prepared substrate by the inkjet method, and two pattern films (each 36 mm width × 90 mm height; wet film thickness 2.6 μm). The drawing conditions of the ink jet method were an appropriate liquid amount of 10.0 ng by adjusting the applied voltage, a resolution of 360 dpi × 360 dpi, and one-pass printing for each pattern film. Further, the temperature of the substrate was kept at 25 ° C. during printing. After printing, it was dried by heating at 80 ° C. for 30 minutes on a hot plate.
連続して５枚の基材に、計１０のパターン膜を形成し、インクはじき、白ぬけ等の故障発生パターンを数え、下記の評価基準に従って評価した。 A total of 10 pattern films were formed on 5 substrates in succession, and failure occurrence patterns such as ink repellency and whitening were counted and evaluated according to the following evaluation criteria.
〔評価基準〕
評価５：１０パターンに故障なし
評価４：１パターンに故障あり
評価３：２パターンに故障あり
評価２：３〜５パターンに故障あり
評価１：６パターン以上に故障あり
〔Evaluation criteria〕
Evaluation 5: No failure in 10 patterns Evaluation 4: Failure in 1 pattern Evaluation 3: Failure in 2 patterns Evaluation 2: Failure in 3-5 patterns Evaluation 1: Failure in 6 patterns or more
＜端部異常１の評価＞
上記はじき故障の評価と同様にして形成されたパターン膜に、Ｐｄ蒸着（厚さ１ｍｍ）を均一に施し、光干渉型表面形状測定装置（日本ビーコ社製「ＷＹＫＯ ＮＴ９３００」）を用いた光干渉法で得られた垂直方向の２次元プロファイルに基づいて、塗布端部における膜厚異常部の幅を測定し、下記の評価基準に従って評価した。なお、２次元プロファイルに基づく塗布端部における膜厚異常部の幅の測定例は図１に示した通りである。
<Evaluation of edge abnormality 1>
Pd vapor deposition (thickness 1 mm) is uniformly applied to the pattern film formed in the same manner as the evaluation of the above-mentioned repellency failure, and light interference using a light interference type surface profile measuring device (“WYKO NT9300” manufactured by Beiko Japan) Based on the two-dimensional profile in the vertical direction obtained by the method, the width of the film thickness abnormality portion at the coating end was measured and evaluated according to the following evaluation criteria. In addition, the example of a measurement of the width | variety of the film thickness abnormal part in the application | coating edge part based on a two-dimensional profile is as having shown in FIG.
〔評価基準〕
評価５：膜厚異常部の幅が５０μｍ未満である
評価４：膜厚異常部の幅が５０μｍ以上１００μｍ未満である
評価３：膜厚異常部の幅が１００μｍ以上１５０μｍ未満である
評価２：膜厚異常部の幅が１５０μｍ以上３００μｍ未満である
評価１：膜厚異常部の幅が３００μｍ以上である
〔Evaluation criteria〕
Evaluation 5: The width of the abnormal thickness portion is less than 50 μm Evaluation 4: The width of the abnormal thickness portion is 50 μm or more and less than 100 μm Evaluation 3: The width of the abnormal thickness portion is 100 μm or more and less than 150 μm Evaluation 2: Film The width of the abnormal thickness portion is 150 μm or more and less than 300 μm. Evaluation 1: The width of the abnormal thickness portion is 300 μm or more.
＜端部異常２の評価＞
上記端部異常１と同様に、光干渉法による２次元プロファイルに基づいて、塗布端部における膜厚異常部の高さを測定し、パターン中央部膜厚（正常部）と比較し、下記の評価基準に従って評価した。なお、２次元プロファイルに基づく塗布端部における膜厚異常部の高さ（パターン中央部膜厚に対する突出高さ）、及び、パターン中央部膜厚の測定例は図１に示した通りである。
<Evaluation of edge abnormality 2>
Similar to the above-mentioned end part abnormality 1, based on the two-dimensional profile by the optical interference method, the height of the film thickness abnormality part at the coating end part is measured, and compared with the pattern center part film thickness (normal part). Evaluation was performed according to the evaluation criteria. In addition, the measurement example of the height (projection height with respect to pattern center part film thickness) of the film thickness abnormal part in the application | coating edge part based on a two-dimensional profile, and a pattern center part film thickness is as having shown in FIG.
〔評価基準〕
評価５：膜厚異常部の高さが、中央部膜厚の１５％未満である
評価４：膜厚異常部の高さが、中央部膜厚の１５％以上３０％未満である
評価３：膜厚異常部の高さが、中央部膜厚の３０％以上４５％未満である
評価２：膜厚異常部の高さが、中央部膜厚の４５％以上６０％未満である
評価１：膜厚異常部の高さが、中央部膜厚の６０％以上である
〔Evaluation criteria〕
Evaluation 5: The height of the film thickness abnormal part is less than 15% of the film thickness of the central part. Evaluation 4: The height of the film thickness abnormal part is 15% or more and less than 30% of the film thickness of the central part. Evaluation 3: The height of the film thickness abnormal part is 30% or more and less than 45% of the film thickness of the central part Evaluation 2: The height of the film thickness abnormal part is 45% or more and less than 60% of the film thickness of the central part Evaluation 1: The height of the abnormal thickness portion is 60% or more of the central thickness.
＜インクジェット吐出安定性の評価＞
インクジェットヘッド（コニカミノルタ社製「ＫＭ５１２Ｓ」）を搭載したインクジェット描画装置を用いて、インクジェット法により、インクジェット用光沢メディア（空隙型）上に、上記調製されたインクを吐出して、３６ｍｍ幅×２９０ｍｍ高さのパターンを連続して印字した。インクジェット法の描画条件は、印加電圧調整により液適量を１０．０ｎｇとし、解像度を３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉとし、各パターン膜毎にワンパス印字とした。
<Evaluation of inkjet discharge stability>
Using the ink jet drawing apparatus equipped with an ink jet head (“KM512S” manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.), the ink prepared above is ejected onto glossy media for ink jet (gap type) by the ink jet method, and the width is 36 mm × 290 mm. The height pattern was printed continuously. The drawing conditions of the ink jet method were an appropriate liquid amount of 10.0 ng by adjusting the applied voltage, a resolution of 360 dpi × 360 dpi, and one-pass printing for each pattern film.
連続して１００パターンまで印字を行い、光学顕微鏡（１００倍）により、着弾したインクを観察し、全ノズル（５１２本）中において、ノズル欠及びノズル曲がり（着弾位置ずれ）が発生したノズルの数を下記の評価基準に従って評価した。 Prints up to 100 patterns in succession, observes the landed ink with an optical microscope (100 times), and the number of nozzles with missing nozzles and nozzle bending (landing position deviation) in all nozzles (512) Were evaluated according to the following evaluation criteria.
〔評価基準〕
評価５：ノズル欠、ノズル曲がりの発生なし
評価４：ノズル欠の発生はないが、ノズル曲がりの発生あり（２５本未満）
評価３：ノズル欠の発生はないが、ノズル曲がりの発生あり（２５本以上５０本未満）
評価２：ノズル欠の発生あり（５０本未満）
評価１：ノズル欠の発生あり（５０本以上）
〔Evaluation criteria〕
Evaluation 5: No missing nozzle or bent nozzle Evaluation 4: No missing nozzle, but no bent nozzle (less than 25)
Evaluation 3: No missing nozzle, but no bent nozzle (25 or more and less than 50)
Evaluation 2: Nozzle missing (less than 50)
Evaluation 1: Nozzle missing (50 or more)
各々のインクＮｏ．１〜３５に対して以上の評価を行った結果を表１に示す。 Each ink No. Table 1 shows the results of the above evaluations on 1-35.
＜評価＞
表１より、構成（ａ）に係る有機溶剤の重量％が、３０重量％に満たないインクＮｏ．１は、はじき故障、端部異常１、端部異常２及び射出安定性に劣り、一方、５０重量％を超えるインクＮｏ．７は、端部異常１、端部異常２及び射出安定性に劣ることがわかる。
<Evaluation>
From Table 1, it can be seen from ink No. 1 that the organic solvent according to the configuration (a) is less than 30% by weight. No. 1 is inferior in repelling failure, edge abnormality 1, edge abnormality 2, and ejection stability, while ink No. exceeding 50% by weight. 7 shows that it is inferior to the end part abnormality 1, the end part abnormality 2, and the injection stability.
また、表１より、構成（ｂ）に係る有機溶剤の重量％が、２重量％に満たないインクＮｏ．１４は、はじき故障、端部異常１、端部異常２及び射出安定性に劣り、一方、１５重量％を超えるインクＮｏ．１８は、はじき故障、端部異常１、端部異常２及び射出安定性に劣ることがわかる。 Further, from Table 1, the ink No. in which the weight% of the organic solvent according to the configuration (b) is less than 2% by weight. No. 14 is inferior in repelling failure, end abnormality 1, end abnormality 2, and ejection stability, while ink No. exceeding 15% by weight. It can be seen that No. 18 is inferior to the repelling failure, the end abnormality 1, the end abnormality 2, and the injection stability.
また、表１より、構成（ｂ）に係る有機溶剤を、構成（ｂ）を満たさない有機溶剤に代えたインクＮｏ．２２〜２５は、はじき故障、端部異常１、端部異常２及び射出安定性に劣ることがわかる。 Further, from Table 1, ink No. 1 in which the organic solvent according to the configuration (b) was replaced with an organic solvent not satisfying the configuration (b). It can be seen that 22 to 25 are inferior to the repelling failure, the end abnormality 1, the end abnormality 2, and the injection stability.
更にまた、表１より、構成（ｃ）に係る有機溶剤の重量％が、５重量％に満たないインクＮｏ．２６は、はじき故障、端部異常１、端部異常２及び射出安定性に劣り、一方、１５重量％を超えるインクＮｏ．２９は、はじき故障、端部異常１及び端部異常２に劣ることがわかる。 Furthermore, from Table 1, the ink No. in which the weight% of the organic solvent according to the configuration (c) is less than 5% by weight. No. 26 is inferior in repellency failure, end failure 1, end failure 2, and ejection stability, while ink No. exceeding 15% by weight. It can be seen that 29 is inferior to the repelling failure, the end abnormality 1 and the end abnormality 2.
これに対して、表１からもわかるように、有機溶剤が構成（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を具備する本発明に係るインクＮｏ．２〜６、８〜１３、１５〜１７、１９〜２１、２７、２８及び３０〜３５は、はじき故障、端部異常１、端部異常２及び射出安定性に優れることがわかる。 On the other hand, as can be seen from Table 1, the ink No. 1 according to the present invention in which the organic solvent has configurations (a), (b) and (c). 2 to 6, 8 to 13, 15 to 17, 19 to 21, 27, 28, and 30 to 35 are found to be excellent in repelling failure, end portion abnormality 1, end portion abnormality 2, and injection stability.
Claims (6)
（ａ）炭素数２〜４の１価アルコールから選ばれる少なくとも１種を総量でインク中に３０〜５０重量％含有すること
（ｂ）沸点１４０℃以上２１０℃以下で表面張力２５ｍＮ／ｍ未満の有機溶剤を総量でインク中に２〜１５重量％含有すること
（ｃ）エチレングリコール、プロピレングリコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンから選ばれる少なくとも１種の有機溶剤を総量でインク中に５〜１５重量％含有すること A functional inkjet ink comprising at least a functional material and an organic solvent having the following constitutions (a), (b) and (c).
(A) At least one selected from monohydric alcohols having 2 to 4 carbon atoms is contained in the ink in a total amount of 30 to 50% by weight. (B) The boiling point is 140 ° C. or higher and 210 ° C. or lower and the surface tension is less than 25 mN / m. (C) At least one organic solvent selected from ethylene glycol, propylene glycol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone. In a total amount of 5 to 15% by weight in the ink
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