JP2019515854A - エッチング処理されたガラス製品を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
等に左右される。この多くの影響因子は、フレークサイズを所望のサイズに調節することを非常に困難にさせる。
定義
例えば一官能価の重合性化合物における用語「一官能価の(monofunctional)」は、重合性化合物が1個の重合性基を含むことを意味する。
ト(variants)、すなわち、メチル、エチル、3個の炭素原子に対してはn−プロピルおよびイソプロピル、4個の炭素原子に対してはn−ブチル、イソブチルおよび第三ブチル、5個の炭素原子に対してはn−ペンチル、1,1−ジメチル−プロピル、2,2−ジメチルプロピルおよび2−メチル−ブチル、等、を意味する。
本発明の好適な実施態様によるエッチング済みガラス製品(10)を製造する方法は、a)ガラス製品の表面(1)上において、画像(2)をUV硬化性インキジェットインキで 噴霧する工程と、b)画像(2)をUV硬化する工程と、c)UV硬化した画像(3)により被覆されていない表面をエッチングして、エッチング済み画像(4)を得る工程
と、d)アルカリ性水溶液中でUV硬化した画像(2)を可溶化する工程とを含む。
ガラス製品は様々な範疇に属する場合があるガラスでできている。
本発明による方法のエッチング工程に使用されるエッチング溶液は好適には、フッ化水素酸の水溶液である。
いし50℃の間の温度で、より好適には室温で実施される。
ストリッピング溶液またはストリッピング浴は好適には、ソーダ、カリウムカーボネート、ナトリウムもしくはカリウムヒドロキシドのようなアルカリ金属ヒドロキシドを含む、または、モノもしくはトリエタノールアミンおよびテトラメチルアンモニウムヒドロキシドのようなアミン基剤のアルカリ性溶液である。好適なストリッピング溶液は、少なくとも2重量%のナトリウムもしくはカリウムヒドロキシドを含む。使用される(in use)ストリッピング溶液は好適には、30℃ないし85℃、より好適には40℃ないし55℃の間の温度を有する。ストリッピング溶液は好適には、有機溶媒を実質的に含まず、そしてもっとも好適には有機溶媒を全く含まない。
UV硬化性インキジェットインキは、ガラス表面上に印刷され、そして、エッチング溶液からガラス表面を保護するUV硬化した画像を形成するために、UV硬化される。
UV硬化性インキジェットインキは好適には、多官能価モノマーもしくはオリゴマーの2個の重合性基の間の原子鎖中に少なくとも1個のアルカリ加水分解性の基を配置されている、1種以上の加水分解性の多官能価モノマーもしくはオリゴマーを含む。
Qは5員の芳香環基を形成するために必要な原子を表わし、Zは5もしくは6員環基を形成するために必要な原子を表わし、そして点線は多官能価モノマーもしくはオリゴマーの残基(rest)に対する結合を表わす]
からなる群から選択される。
UV硬化性インキジェットインキは好適には、1種以上の吸水調節モノマーを含む。吸水調節モノマーは、ヒドロキシル基、エチレンオキシドもしくはオリゴ−エチレンオキシド基、第三アミン基、3 以上のpKaを有する酸性基および、5ないし7員の芳香族もしくは非芳香族複素環基からなる群から選択される少なくとも1個の官能基を含む一官能価もしくは二官能価モノマーである。
可溶化可能な(solubilizable)UV硬化性インキジェットインキはまた、1種以上の加水分解性の多官能価モノマーおよびオリゴマーに加えて、1種以上の他のモノマーおよびオリゴマー並びに1種以上の吸水調節モノマーを含む場合があるが、UV硬化性インキジェットインキは好適には、1種以上の加水分解性の多官能価モノマーおよびオリゴマー並びに1種以上の吸水調節モノマーからなる。
UV硬化性インキジェットは実質的に無色のインキジェットインキの場合があるが、好適にはUV硬化性インキジェットインキは少なくとも1種の着色剤を含む。着色剤はガラス製品の製造業者に暫定的マスクを明白に可視化させ、それにより品質の目視検査を可能にする。
およびストリッピング溶液中に汚泥(sludge)を誘発しない。
(IX)によるトリアリールメタン染料:
により表わされる。
は特に好適である。
アルカリール基、置換もしくは未置換アラルキル基および置換もしくは未置換アリールもしくはヘテロアリール基からなる群から選択され、R46は水素、アルコキシ基、ハロゲン、カルボキシ基もしくはそのエステル、スルホン酸もしくはその塩、置換もしくは未置換アルキル基、置換もしくは未置換アルケニル基、置換もしくは未置換アルキニル基、置換もしくは未置換アルカリール基、置換もしくは未置換アラルキル基および置換もしくは未置換アリールもしくはヘテロアリール基からなる群から選択され、R47は水素、置換もしくは未置換アルキル基、置換もしくは未置換アルケニル基、置換もしくは未置換アルキニル基、置換もしくは未置換アルカリール基、置換もしくは未置換アラルキル基および置換もしくは未置換アリールもしくはヘテロアリール基、アミノ基、アミド基およびスルホンアミド基からなる群から選択され、R48は置換もしくは未置換アルキル基、置換もしくは未置換アルケニル基、置換もしくは未置換アルキニル基、置換もしくは未置換アルカリール基、置換もしくは未置換アラルキル基および置換もしくは未置換アリールもしくはヘテロアリール基からなる群から選択される]
により表わされる。
UV硬化性インキジェットインキは、少なくとも1種の光開始剤を含むが、複数の光開始剤および/または共開始剤を含む光開始システムを含む場合がある。
ルチオキサントンのようなチオキサントン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、ベンジル−ジメチルケタール、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメトキシベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2−メチル−1−[4−メチルチオ]フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンまたは5,7−ジヨード−3−ブトキシ−6−フルオロン、またはそれらの組み合わせ物を含む場合がある。
UV硬化性インキジェットインキは、重合防止剤を含む場合がある。適切な重合防止剤はフェノールタイプの抗酸化剤、ヒンダードアミンの光安定剤、リンタイプの抗酸化剤、(メタ)アクリレートモノマー中に一般に使用されるヒドロキノンモノメチルエーテルを含み、そしてヒドロキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロールも使用される場合がある。
m LtdからのFloorstabTM UV 系列(range)(UV−1、UV−2、UV−5およびUV−8)、Cytec Surface SpecialtiesからのAdditolTM S 系列(S100、−110、S120およびS130)である。
UV硬化性インキジェットインキが有色顔料を含む場合は、UV硬化性インキジェットインキは好適には、顔料を分散するための分散剤、より好適には、ポリマー分散剤を含む。
・統計的重合モノマー(例えば、ABBAABABに重合されたモノマーAおよびB);
・交互の重合モノマー(例えば、ABABABABに重合されたモノマーAおよびB);・勾配(テーパー)重合モノマー(例えば、AAABAABBABBBに重合されたモノマーAおよびB);
・ブロックコポリマー(例えば、AAAAABBBBBに重合されたモノマーAおよびB)、ここでポリマー分散剤の分散能に対し、各ブロックの長さ(2、3、4、5または6以上)が重要である;
・グラフトコポリマー(グラフトコポリマーは主鎖に結合された(attached)ポリマー側鎖を伴うポリマー主鎖からなる);および
・これらのポリマーの混合形態、例えば、ブロック状の勾配コポリマー、
を有する。
・BYK CHEMIE GMBHから市販のDISPERBYKTM分散剤;
・NOVEONから市販のSOLSPERSETM分散剤;
・EVONIKからのTEGOTM DISPERSTM分散剤;
・MUNZING CHEMIEからのEDAPLANTM分散剤;
・LYONDELLからのETHACRYLTM分散剤;
・ISPからのGANEXTM分散剤;
・CIBA SPECIALTY CHEMICALS INCからのDISPEXTMおよびEFKATM分散剤;
・DEUCHEMからのDISPONERTM分散剤;並びに
・JOHNSON POLYMER.からのJONCRYLTM分散剤、
である。
UV硬化インキジェットインキは、少なくとも1種の界面活性剤を含む場合があるが、好適には界面活性剤は含まれない。界面活性剤が含まれない場合は、UV硬化性インキジェットインキはガラス面上に十分に広がらず、それにより細い線(thin lines)の形成を可能にする。
& CHEMICALS INC.から市販のSURFYNOLTM 104、104H、440、465およびTG)を含む。
着色(pigmented)UV硬化性インキジェットインキの調製は当業者に周知である。好適な調製法は、国際公開第2011/069943号パンフレットのパラグラフ[0076]ないし[0085]に開示されている。
UV硬化性インキジェットインキは、1個以上のプリントヘッドに対して移動している基質(substrate)上に、制御された方法でノズルを通して小滴を噴射する1個
以上のプリントヘッドにより噴射される場合がある。
Graphicsから市販のAnapurna Mシリーズ印刷機である。
UV硬化性インキジェットインキは、電子ビームまたは紫外線のような化学線に曝露することにより硬化される場合があり、好適には、UV硬化性インキジェットインキの画像は、紫外線によって、より好適にはUVLED硬化を使用して硬化される。
・UV−A:400nmないし320nm、
・UV−B:320nmないし290nm、
・UV−C:290nmないし100nm、
の通りにUV−A、UV−BおよびUV−Cと分類される。
以下の実施例中に使用されたすべての材料は、特記されない限りALDRICH CHEMICAL Co.(ベルギー)およびACROS(ベルギー)のような、標準的な製造元から容易に入手可能であった。使用された水は脱イオン水であった。
55.9g(0.3モル)の2−(2−ビニルオキシ−エトキシ)−エチルアクリレートを100mlのアセトンに溶解した。27g(1.5モル)の水および0.6g(6ミリモル)のメタンスルホン酸を添加した。反応を室温で4時間継続させた。反応混合物を500mlのメチレンクロリドで希釈し、250mlの水で抽出した。有機画分をMgSO4上で乾燥し、減圧下蒸発させた。2−(2−ヒドロキシ−エトキシ)−エチルアクリレートを、TLC−クロマトグラフィー(Whatmanにより供給されたPartisil KC18F、溶離剤:メタノール/0.5NのNaCl 80/20、Rf:0.83、痕跡のみの(2−ビニルオキシ−エトキシ)−エチルアクリレート、Rf:0.66および次の構造式に従う化合物、Rf:0.9)を使用して分析した。
30.4g(0.19モル)の2−(2−ヒドロキシ−エトキシ)−エチルアクリレート、19.8g(0.196モル)のトリエチルアミンおよび1.3g(5.7ミリモル)のBHTを140mlのメチレンクロリド中に溶解した。溶液を−10℃に冷却した。温度を−10℃に維持しながら、70mlのメチレンクロリド中12.1g(0.095モル)のオキサリルクロリドの溶液を滴下した。反応を0℃で1時間放置、継続させ、次に16時間にわたり室温で反応させた。反応混合物を200gの氷に添加し、混合物を200mlのメチレンクロリドで抽出した。有機画分を200mlの1N塩酸溶液、200mlの飽和NaHCO3溶液および200mlの生理食塩水で抽出した。有機画分をMgSO4上で乾燥し、減圧下蒸発させた。粗生成物を、
10μmを充填されたProchrom LC80カラムおよび溶離液としてのメチレンクロリド/酢酸エチル90/10を使用する分取カラムクロマトグラフィーを使用して精製した。19.1gの蓚酸ビス−[2−(2−アクリロイルオキシ−エトキシ)−エチル]エステルを単離した(y:54%)。化合物を、TLC−クロマトグラフィー(TLCシリカゲル60 F254、Merckにより供給、溶離液:メチレンクロリド/エチルアセテート、83/17、Rf:0.42)およびLC−MSを使用して、下記の方法(滞留時間:6.6分、精度96.2面積%)により分析した。
10μmを充填されたProchrom LC80カラムおよび、溶離剤としてメチレンクロリド/酢酸エチル90/10を使用する分取カラムクロマトグラフィーを使用して精製した。22gの蓚酸ビス−(4−アクリロイルオキシ−ブチル)エステルを単離した(y:43%)。化合物を、TLC−クロマトグラフィー(Merckにより供給されたTLCシリカゲル60 F254、溶離剤:メチレンクロリド/エチルアセテート、96/4、Rf:0.3)およびGC((滞留時間:12.2分、精度:99.6面積%)およびGC−MSを使用して、両方とも下記の方法により分析した。
ノキシアクリレートである。
1.エッチング抵抗(ER)
エッチング抵抗は、エッチングおよびすすぎ後に、インク層がまだ存在する場合に照合することにより(by controlling)評価された。評価は表6に記載の基準により実施した。
可剥性(SB)は、撹拌しながら、50℃の、2%NaOH−溶液を含むビーカー中にエッチングし、乾燥されたサンプルを供することにより該サンプルを使用して決定された。ガラス表面からのインキジェット印刷層の剥離時間、すなわち剥離時間を測定した。
配合物の粘度を、CAMBRIDGE APPLIED SYSTEMSからの“Robotic Viscometer Type(ロボット粘度計タイプ)VISCObot”を使用して45℃で測定した。
UV硬化性インキジェットインキC−1ないしC−3およびl−1ないしl−3を表8により調製した。重量百分率(重量%)は、UV硬化性インキジェットインキの総重量に基づいた。UV硬化性インキジェットインキC−1は加水分解性の多官能価モノマーもしくはオリゴマーを含まず、他方UV硬化性インキジェットインキC−2は吸水調節モノマーを含まない。C−3は国際公開第2013/189762号パンフレットに開示されたUV硬化性インキである。
ガラス板を、イソプロパノール中に浸漬されたコットンパッドで清浄化して、塵および油脂粒子を除去した。
Mw インキジェット印刷機(Agfa Graphics NVから市販)を使用して、ガラス板上に、UV硬化性インキジェットインキC−1ないしC−3およびl−1ないしl−3により印刷した。次にHgランプにより画像を硬化した。
Claims (15)
- a)ガラス製品の表面上にUV硬化性インキジェットインキで画像(2)を噴射する工程と、
b)画像(2)をUV硬化する工程と、
c)UV硬化した画像(3)により被覆されていない表面をエッチングして、エッチング済み画像(4)を得る工程と、
d)アルカリ性水溶液中でUV硬化した画像(2)を可溶化する工程とを含む、エッチング済みガラス製品(5)を製造する方法。 - 前記UV硬化した画像は、5分間以内可溶化される、請求項1記載の方法。
- 工程b)におけるUV硬化は、UVLEDを使用して実施される、請求項1または2記載の方法。
- 前記画像を噴射する工程と前記硬化する工程との間の時間間隔は少なくとも50msである、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記UV硬化した画像は前記エッチング工程の前に加熱される、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ガラス製品はガラスシートである、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 着色剤を含むUV硬化性インキジェットインキがエッチング済み画像の少なくとも一部の上に噴射される、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記着色剤を含むUV硬化性インキジェットインキは、工程d)の前に噴射される、請求項7記載の方法。
- 前記UV硬化性インキジェットインキは、
a)1種以上の光開始剤と、
b)多官能価モノマーもしくはオリゴマーの2個の重合性基の間の原子鎖中に、少なくとも1個のアルカリ加水分解性の基を配置されている、1種以上の加水分解性の多官能価モノマーもしくはオリゴマーと、
c)ヒドロキシル基、エチレンオキシドもしくはオリゴ−エチレンオキシド基、第三アミン基、3 以上のpKaを有する酸性基および、5ないし7員の芳香族もしくは非芳香族複素環基、からなる群から選択される少なくとも1個の官能基を含む一官能価もしくは二官能価モノマーである、1種以上の吸水調節モノマーとを含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。 - 前記1種以上の吸水調節モノマーは、エチレンオキシドもしくはオリゴ−エチレンオキシド基、ヒドロキシル基およびモルホリノ基からなる群から選択される少なくとも1個の官能基を含む、請求項9記載の方法。
- 前記少なくとも1個のアルカリ加水分解性の基H−3は、イミダゾール基、ベンズイミダゾール基、トリアゾール基およびベンゾトリアゾール基からなる群から選択され、前記少なくとも1個のアルカリ加水分解性の基H−4は、スクシンイミド基およびフタルイミド基からなる群から選択される、請求項11記載の方法。
- 前記1種以上の加水分解性の多官能価モノマーもしくはオリゴマーの少なくとも1個のアルカリ加水分解性の基はオキサレート基である、請求項9ないし12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1種以上の加水分解性の多官能価モノマーもしくはオリゴマーは、二官能価の加水分解性の多官能価モノマーもしくはオリゴマーである、請求項9ないし13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記多官能価モノマーもしくはオリゴマーの重合性基は、独立して、アクリレート基、メタクリレート基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、スチレン基、マレエート基、フマレート基、イタコネート基、ビニルエーテル基、ビニルエステル基、アリルエーテル基およびアリルエステル基よりなる群から選択される、請求項9ないし14のいずれか1項に記載の方法。
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