KR101487789B1 - 잉크젯용 잉크 - Google Patents

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Abstract

잉크의 젯팅성, 광경화성, 경화막의 기판에 대한 밀착성이 뛰어나며, 고투과율, 고강도를 나타내는 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 것이 가능한 잉크젯용 잉크를 제공하는 것이 과제이며, 식 (1)에서 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A), 단관능(메타)아크릴레이트(B) 및 광중합 개시제(C)를 함유하는 광경화성 잉크젯용 잉크이며, 해당 잉크에서 얻어진 경화막(막두께 5μm)의 광파장 400nm에서의 투과율이 96% 이상인 광경화성 잉크젯용 잉크를 제공한다.
Figure 112013001594849-pat00005

(식 중에서, R1, R2, R3, 및 R4은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수가 1∼6의 알킬이며, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 탄소수가 1∼6인 알킬렌이며, k는 0 또는 1이며, l, m, 및 n은 각각 독립적으로 1∼10의 정수다.)

Description

잉크젯용 잉크{INKJET INK}
본 발명은 액정 모니터나 표시 패널 등의 광학기기를 제조하기 위하여 적절하게 이용할 수 있는 잉크젯용 잉크에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 백라이트 장치에 사용되는 마이크로 렌즈 어레이 등에 적합한 잉크젯용 잉크에 관한 것이다.
예전부터, 액정 모니터 등의 액정 표시 소자에는 백라이트광을 이용하여 표시하는 투과형 혹은 반투과형 LCD가 이용되어 왔다. 이러한 투과형 혹은 반투과형 LCD는 LCD 내부의 반사판에 개구부를 마련하고 그 개구부로부터 백라이트광을 투과시킴으로써 표시하는 구조로 되어 있다. 이처럼 백라이트광을 투과시킬 때, 휘도 얼룩을 없애기 위하여 액정 표시 패널과 백라이트 사이에 마이크로 렌즈 어레이를 배치한 도광판이 채용되고 있다. (예를 들면, 특허문헌 1).
종래에 이러한 도광판을 제조하는 방법으로서 사용되어 온 사출 성형법은 복수의 금형을 제작할 필요가 있으며, 많은 시간과 비용을 필요로 한다. 또한, 상기 제조법을 이용하여 제조할 경우, 수지 렌즈 패터닝의 정밀도가 나쁘고 휘도 얼룩이 발생하기 쉽다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 최근 잉크젯 방식을 이용하여 감광성 재료를 기판 상에 직접 도포하여 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 방법이 개발되고 있다 (예를 들면, 특허문헌 2, 특허문헌 3, 특허문헌 4). 이처럼 잉크젯 방식을 채용한 수지 렌즈의 제조 방법은 종래와 같은 금형을 제작하지 않아도 패터닝을 컴퓨터 등의 전자 데이터로 용이하게 제어할 수 있기 때문에, 소량 생산과 다품종 생산에 대해서도 제조 비용을 절감할 수 있다는 점 등에서 기대가 된다.
또한, 잉크젯법에 사용되는 감광성 재료로서 여러 가지 잉크 조성물이 제안되고 있지만(예를 들면, 특허문헌 5, 특허문헌 6, 특허문헌 7 및 특허문헌 8), 이 잉크에 의해 형성된 마이크로 렌즈 어레이들은 충분한 광경화성, 기판에 대한 밀착성, 고투과율, 고강도의 모두를 만족할 수 있는 성능을 가지고 있지 않다.
한편, 광경화성, 기판에 대한 밀착성이 뛰어난 감광성 재료로서 여러 가지 잉크가 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 9, 특허문헌 10, 특허문헌 11, 특허문헌 12, 특허문헌 13, 특허문헌 14, 특허문헌 15, 특허문헌 16).
그러나 특허문헌 9, 특허문헌 10, 특허문헌 11은 실시예에서 추측되는 경화막의 투과율은 높지만, 충분한 강도를 가지고 있지 않다.
또한, 특허문헌 12, 특허문헌 13, 특허문헌 14, 특허문헌 15, 특허문헌 16에는 어느 조성물에도 염료, 안료 등의 착색제를 첨가하고 있기 때문에 투과율이 낮고, 만일 실시예의 착색제를 첨가하지 않은 조성물을 이용하더라도, 투과율이 낮아 충분한 성능을 가지고 있지 않음을 추측할 수 있다.
[특허문헌 1] 일본공개특허공보 2003-107505호
[특허문헌 2] 일본공개특허공보 평05-303017호
[특허문헌 3] 일본공개특허공보 2000-180605호
[특허문헌 4] 일본공개특허공보 2004-240294호
[특허문헌 5] 일본공개특허공보 2004-117955호
[특허문헌 6] 일본공개특허공보 2005-340467호
[특허문헌 7] 일본공개특허공보 2006-208734호
[특허문헌 8] 일본공개특허공보 2007-024970호
[특허문헌 9] 일본공개특허공보 평02-006562호
[특허문헌 10] 일본공개특허공보 평07-053892호
[특허문헌 11] 일본공개특허공보 평07-070472호
[특허문헌 12] 일본공개특허공보 2003-192943호
[특허문헌 13] 일본공개특허공보 2005-162882호
[특허문헌 14] 국제특허출원공개 2006-129530호 팜플렛
[특허문헌 15] 일본공개특허공보 2007-231231호
[특허문헌 16] 일본공개특허공보 2007-231233호
본 발명의 목적은 충분한 광경화성, 기판에 대한 밀착성이 뛰어나며, 고투과율, 고강도를 나타내는 마이크로 렌즈 어레이를 형성할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공하는 것에 있다.
본 발명자 등은 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르, 단관능(메타)아크릴레이트 및 광중합 개시제를 함유하는 광경화성 잉크젯용 잉크가 광경화성, 기판에 대한 밀착성이 뛰어나며, 고투과율, 고강도를 나타내는 마이크로 렌즈 어레이를 형성할 수 있다는 것을 발견하고, 이 견해에 기초를 두어 본 발명을 완성하게 되었다. 나아가 본 발명은 이러한 잉크젯용 잉크로부터 얻어진 마이크로 렌즈 어레이 및 그 마이크로 렌즈 어레이의 용도 등을 제공한다.
즉, 본 발명은 이하의 항을 포함한다.
[1] 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A), 단관능(메타) 아크릴레이트(B) 및 광중합 개시제(C)을 함유하는 광경화성 잉크젯용 잉크이며, 해당 잉크에서 얻어진 경화막(막두께 5μm)의 광파장 400nm에서의 투과율이 96% 이상인 광경화성 잉크젯용 잉크.
Figure 112010084469792-pat00001
(여기서, R1, R2, R3, 및 R4은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수가 1∼6인 알킬이며, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 탄소수가 1∼6인 알킬렌이며, k는 0 또는 1이며, l, m, 및 n은 각각 독립적으로 1∼10의 정수다.)
[2] 잉크의 총중량에 대하여, 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)를 30∼70중량%, 단관능(메타)아크릴레이트(B)를 20∼60중량%, 광중합 개시제(C)를 1∼20중량%를 함유하는 [1]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[3] 화학식 1에 있어서, R5, R6, 및 R7은 탄소수가 각각 독립적으로 2 또는 3의 알킬렌인 [1] 또는 [2]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[4] 화학식 1에 있어서, R1이 수소이며, k가 0인, [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[5] 화학식 1에 있어서, l, m, 및 n이 1인, [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[6] 단관능(메타)아크릴레이트(B)가 탄소수가 1∼6의 알킬을 갖는 단관능(메타)아크릴레이트인, [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[7] 단관능(메타)아크릴레이트(B)가 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트 및 메틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[8] 광중합 개시제(C)가 α-하이드록시알킬페논계 또는 아실포스핀 옥사이드계 광중합 개시제인, [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[9] 나아가, 중합 금지제를 함유하는, [1]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[10] 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)로서 에틸렌옥사이드 변성 글리세린 트리아크릴레이트(에틸렌옥사이드 변성: 3몰), 단관능(메타)아크릴레이트(B)로서 n-부틸(메타)아크릴레이트, 광중합 개시제(C)로서 2, 4, 6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 중합 금지제로서 페노티아진을 함유하는, [9]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[11] [1]∼[10] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크를 경화시켜서 얻을 수 있는 경화막.
[12] [11]에 기재된 경화막으로부터 얻어지는 마이크로 렌즈 어레이.
[13] [12]에 기재된 마이크로 렌즈 어레이를 갖는 광학기기.
본 발명의 잉크젯용 잉크는 젯팅성 및 해당 잉크 도막의 광경화성이 우수하고, 해당 잉크로부터 얻어지는 경화막은 기판에 대한 밀착성이 뛰어나며, 나아가 해당 경화막에서 얻어지는 마이크로 렌즈 어레이는 고투과율, 고강도이다.
[1. 본 발명의 잉크젯용 잉크]
본 발명의 잉크젯용 잉크 (이하 단지 '본 발명의 잉크'라고도 한다)는, 화학식 1에서 나타내는 (메타)아크릴산 에스테르(A)를 잉크 총중량에 대하여 30∼70중량%, 단관능(메타)아크릴레이트(B)를 잉크 총중량에 대하여 20∼60중량%, 광중합 개시제(C)를 잉크 총중량에 대하여 1∼20중량%을 함유하는 광경화성 잉크젯용 잉크이며, 해당 광경화성 잉크젯용 잉크를 가로, 세로 4cm의 유리 기판 위의 중심부에 잉크젯 도포하는 것으로, 가로, 세로 3cm의 정방형의 도막을 형성하고, 해당 도막을 광경화시키는 것에 의해 얻어진 경화막(막두께 5μm)을 갖는 유리 기판의 광파장 400nm에서의 투과율이 96% 이상을 나타내는 광경화성 잉크젯용 잉크다.
Figure 112010084469792-pat00002
(여기서, R1, R2, R3, 및 R4은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수가 1∼6인 알킬이며, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 탄소수가 1∼6인 알킬렌이며, k는 0 또는 1이며, l, m, 및 n은 각각 독립적으로 1∼10의 정수다.)
본 발명의 잉크는 무색 또는 유색일 수도 있다. 투과율의 관점에서는 무색이 바람직하지만, 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 유색의 화합물을 함유할 수도 있다. 또한, 예를 들면, 경화막의 상태를 검사할 때 기판과의 식별을 용이하게 하기 위하여 착색제를 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, '(메타)아크릴레이트'는, 아크릴레이트와 메타크릴레이트 양쪽 또는 한쪽을 나타내기 위해서 사용된다.
또한, 본 발명의 잉크는 필요에 따라, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 에폭시 경화제, 계면활성제, 다른 래디컬 중합성 이중 결합을 갖는 화합물, 용매 및 중합 금지제 등을 포함할 수 있다. 여기에서, '다른 래디컬 중합성 이중 결합을 갖는 화합물'이라는 것은, 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A) 및 단관능(메타)아크릴레이트(B) 이외의 화합물이다.
이하, 상기 각 성분 및 본 발명의 잉크의 점도에 대해서 설명한다.
<1.1. 본 발명의 잉크젯용 잉크의 점도>
본 발명의 잉크젯용 잉크의, E형 점도계로 측정한 25℃에 있어서의 점도는 200mPa·s 이하인 것이 바람직하고, 상기의 점도가 1∼200mPa·s인 것이 보다 바람직하다. 1∼200mPa·s이면, 잉크젯 장치에 의한 젯팅 특성이 양호해진다. 25℃에 있어서의 본 발명의 잉크의 점도는, 더욱 바람직하게는 2∼150mPa·s이며, 특히 바람직하게는 3∼100mPa·s이다.
또한, 잉크젯 도포 장치로 토출할 때의 온도(바람직하게는 10∼120℃)에 있어서의 본 발명의 잉크의 점도는 1∼30mPa·s인 것이 바람직하고, 2∼25mPa·s인 것이 더욱 바람직하며, 3∼20mPa·s인 것이 특히 바람직하다.
25℃에 있어서의 점도가 30mPa·s를 넘는 잉크를 사용할 경우는, 잉크젯 헤드를 가열해서 토출 시의 잉크의 점도를 낮춤으로써 보다 안정된 토출이 가능하게 된다. 잉크젯 헤드를 가열해서 젯팅을 할 경우는, 가열 온도 (바람직하게는 40∼120℃)에 있어서의 잉크젯용 잉크의 점도는 1∼30mPa·s인 것이 바람직하고, 2∼25mPa·s인 것이 더욱 바람직하고, 3∼20mPa·s인 것이 특히 바람직하다.
잉크젯 헤드를 가열할 경우는, 용매를 포함하지 않는 잉크를 이용하는 것이 바람직하다.
<1.2. 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)>
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)을 사용하는 것에 의해, 본 발명의 잉크는 광경화성이 우수해진다. 본 발명의 잉크로 형성되는 경화막은 기판에 대한 밀착성이 뛰어나면서 동시에, 고투과율, 고강도를 나타낸다. 나아가 해당 경화막으로부터 얻어지는 마이크로 렌즈 어레이는 기판에 대한 밀착성이 뛰어나면서 동시에, 고투과율, 고강도를 나타낸다.
화학식 1에 있어서, R1, R2, R3 및 R4은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수가 1∼6인 알킬이며, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 탄소수가 1∼6인 알킬렌이며, k는 0 또는 1이며, l, m 및 n은 각각 독립적으로 1∼10의 정수다.
그 중에서도 특히, R1이 수소, CH3 또는 CH2CH3이며, k가 0이면, 본 발명의 잉크의 광경화성은 양호하고, 또한 얻어진 경화막이 고투과율, 고강도를 나타내는 것에서 바람직하다는 것을 알 수 있다. 게다가 R1이 수소이면, 경화막의 투과율이 보다 높아져 더욱 바람직하다는 것을 알 수 있다. R2, R3 및 R4은 광경화성의 관점에서 수소 또는 CH3가 바람직하고, 나아가 수소인 것이 보다 바람직하다. R5, R6 및 R7은 잉크에서 얻어지는 경화막의 투과율과 강도 밸런스의 관점에서, 에틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌인 것이 바람직하고, 나아가 에틸렌인 것이 보다 바람직하다.
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르의 구체적인 예로서는, 트리메틸올프로판PO변성(3몰) 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판PO변성(6몰) 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판PO변성(9몰) 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판EO변성(3몰) 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판EO변성(6몰) 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판EO변성(9몰) 트리아크릴레이트, PO변성(3몰) 글리세린 트리아크릴레이트, PO변성(6몰) 글리세린 트리아크릴레이트, PO변성(9몰) 글리세린 트리아크릴레이트, EO변성(3몰) 글리세린 트리아크릴레이트, EO변성(6몰) 글리세린 트리아크릴레이트, EO변성(9몰) 글리세린 트리아크릴레이트를 들 수 있다. 한편, 'EO변성'은 에틸렌옥사이드 변성, 'PO변성'은 프로필렌 옥사이드 변성을 나타내고, 괄호안의 몰수는 1 분자당 부가시킨 에틸렌옥사이드, 또는 프로필렌 옥사이드의 수를 나타낸다.
이들 중에서도 특히, 트리메틸올프로판PO변성(3몰) 트리아크릴레이트, EO변성(3몰) 글리세린 트리아크릴레이트를 사용하면, 본 발명의 잉크는 광경화성이 우수할 뿐만 아니라, 투과율, 기판에 대한 밀착성, 강도 밸런스가 양호한 경화막을 얻을 수 있고, 나아가 그 중에서도, EO변성(3몰) 글리세린 트리아크릴레이트를 사용하면, 경화막의 투과율이 가장 높고 양호하다.
화학식 1로 나타내진 (메타)아크릴산 에스테르(A)는 상술한 화합물 등에서 선택되는 1종의 화합물일 수도 있고, 또한 이들 2종 이상의 혼합물일 수도 있다.
이상, 설명한 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)는 공지의 방법으로 제조할 수 있고, 또한 시판도 되고 있다. 예를 들면, 트리메틸올프로판PO변성(3몰) 트리아크릴레이트(M-310:상품명; 토우아(東亞)합성(주)제품), 트리메틸올프로판PO변성(6몰) 트리아크릴레이트(M-320:상품명; 토우아(東亞)합성(주)제품), 트리메틸올프로판EO변성(3몰) 트리아크릴레이트(M-350:상품명; 토우아(東亞)합성(주)제품), 트리메틸올프로판EO변성(6몰) 트리아크릴레이트(M-360:상품명; 토우아(東亞)합성(주)제품), EO변성(3몰) 글리세린 트리아크릴레이트(A-GLY-3E:상품명; 신나카무라(新中村)화학공업(주)제품), EO변성(9몰) 글리세린 트리아크릴레이트(A-GLY-9E:상품명; 신나카무라(新中村)화학공업(주)제품)로서 시판되고 있다.
본 발명의 잉크에 있어서의 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)의 함유량이 30∼70중량%이면, 광경화성에 뛰어날 뿐만 아니라, 본 발명의 잉크로 형성되는 경화막의 투과율, 기판에 대한 밀착성, 강도 밸런스가 좋으므로 바람직하며, 보다 바람직하게는, 40∼65중량%이고, 더욱 바람직하게는 45∼60중량%, 특히 바람직하게는 50∼60중량%이다.
<1.3. 단관능(메타)아크릴레이트(B)>
단관능(메타)아크릴레이트(B)는 본 발명의 잉크의 젯팅성과 광경화성 및 해당 잉크로부터 얻을 수 있는 경화막의 기판에 대한 밀착성, 투과율, 강도에 영향을 주지 않으며, 또한 본 발명의 잉크의 점도를 낮출 수 있는 화합물이다.
또한, 단관능(메타)아크릴레이트(B)를 사용하는 것으로, 해당 경화막으로부터 얻어지는 마이크로 렌즈 어레이에 필요한 기판에 대한 밀착성, 투과율, 강도를 유지할 수 있다.
단관능(메타)아크릴레이트(B)는 상기의 특성을 충족시키고 있는 한 특별히 한정되지는 않지만, 알킬 부분을 갖는 단관능(메타) 아크릴레이트가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 탄소수가 1∼6인 알킬 부분을 갖는 단관능(메타) 아크릴레이트이며, 보다 바람직하게는 탄소수가 2∼4인 알킬 부분을 갖는 단관능(메타) 아크릴레이트며, 특히 바람직하게는 탄소수가 4인 알킬 부분을 갖는 단관능(메타) 아크릴레이트다.
단관능(메타) 아크릴레이트(B)의 구체적인 예로서는, 사이클로헥실(메타) 아크릴레이트, n-헥실(메타) 아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐(메타) 아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐 옥시에틸(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐(메타) 아크릴레이트, 이소보닐(메타) 아크릴레이트, 4-부틸사이클로헥실(메타) 아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸(메타) 아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸(메타) 아크릴레이트, 3, 5-디메틸-7-하이드록시 아다만틸(메타) 아크릴레이트, 3-하이드록시-1-메타크릴옥시 아다만탄, 3-하이드록시-1-아다만틸(메타) 아크릴레이트, 에틸사이클로펜틸(메타)아크릴레이트, 3, 5-다이하이드록시-1-메타크릴옥시 아다만탄, 메타크릴로일옥시 노보네인 메타크릴레이트, 테트라하이드로푸어푸릴(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 테트라하이드로푸어푸릴(메타)아크릴레이트, N-아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈이미드, 환상 트리메틸롤프로판포르말 아크릴레이트, γ-부틸락톤(메타)아크릴레이트, 메바로노락톤(메타)아크릴레이트, 환상 이미도아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 메틸페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메타)아크릴레이트의 에틸렌옥사이드 및 / 또는 프로필렌 옥사이드 부가(附加) 모노머, 4-t-부틸사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실 다이메탄올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아일(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 1, 4-사이클로헥산다이메탄올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 에틸디글리콜(메타)아크릴레이트, 글리세롤 모노(메타)아크릴레이트, 트리플로로에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 3, 4-에폭시사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 3-메틸-3-(메타)아크릴옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-(메타)아크릴옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-(메타)아크릴옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-(메타)아크릴옥시에틸옥세탄, p-비닐페닐-3-에틸옥세탄-3-일메틸에테르, 2-페닐-3-(메타)아크릴옥시메틸옥세탄, 2-트리플로로메틸-3-(메타)아크릴옥시메틸옥세탄, 4-트리플로로메틸-2-(메타)아크릴옥시메틸옥세탄, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸(메타)아크릴레이트, -카르복시 폴리카프로락톤 모노(메타)아크릴레이트, 호박산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시 에틸], 마레인산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시 에틸] 및 2-(메타)아크릴로일옥시 에틸산 포스페이트, 및 (메타)아크릴산을 들 수 있다.
이 중에서도, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 또는 메틸(메타)아크릴레이트를 이용하면, 젯팅성및 광경화성 및 해당 잉크로부터 얻을 수 있는 경화막의 투과율, 기판에 대한 밀착성, 고강도의 밸런스가 양호해진다. 이들의 관점에서 보다 바람직하게는, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 더욱 바람직하게는 n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트를 이용할 수 있다.
단관능(메타)아크릴레이트(B)는, 1종 화합물일수도, 2종 이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
단관능(메타)아크릴레이트(B)의 함유량은, 본 발명의 잉크 총량의 20∼60중량%이면, 해당 잉크를 사용하는 용도에 맞춘 점도로 조정할 수 있으므로 바람직하고, 다른 특성과의 밸런스를 고려하면, 보다 바람직하게는 25∼50중량%, 더욱 바람직하게는 30∼45중량%, 더더욱 바람직하게는 30∼40중량%이다.
<1.4. 광중합 개시제(C)>
본 발명의 잉크젯용 잉크는 광중합 개시제(C)를 포함한다. 광중합 개시제(C)는 자외선 혹은 가시광선의 조사에 의해 래디컬이 발생될 수 있는 화합물이라면 특별히 한정되지 않지만, α-하이드록시알킬페논계 또는 아실포스핀 옥사이드계 광중합 개시제가 바람직하고, 그 중에서도 특히 아실포스핀 옥사이드계 화합물이 광경화성, 해당 잉크로부터 얻을 수 있는 경화막의 투과율에 있어서 보다 바람직하다.
또한, 해당 경화막으로부터 얻을 수 있는 마이크로 렌즈 어레이의 투과율에 있어서도 특히 아실포스핀 옥사이드계 화합물이 바람직하다.
광중합 개시제(C)의 구체적인 예로서는, 벤조페논, 미흘러 케톤(Michler's ketone), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 키산톤, 티오크산톤, 이소프로필티오크산, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-에틸 안트라퀴논, 아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸 프로피오페논, 2-하이드록시-2-메틸-4'-이소프로필 프로피오페논, 1-하이드록시사이클로 헥실 페닐케톤, 이소프로필 벤조인 에테르, 이소부틸 벤조인 에테르, 2, 2-디에톡시 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 캠포르퀴논, 벤즈안트론, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노 프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸 아미노-1-(4-르폴리노 페닐)-부타논-1,4-디메틸 아미노 안식향산 에틸, 4-디메틸 아미노 안식향산 이소아밀, 4,4'-디(t-부틸 퍼옥시 카보닐)벤조페논, 3,4,4'-트리(t-부틸 퍼옥시 카보닐)벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸 퍼옥시 카보닐)벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-헥실 퍼옥시 카보닐)벤조페논, 3,3'-디(메톡시 카보닐)-4,4'-디(t-부틸 퍼옥시 카보닐)벤조페논, 3,4'-디(메톡시 카보닐)-4,3'-디(t-부틸 퍼옥시 카보닐)벤조페논, 4,4'-디(메톡시 카보닐)-3,3'-디(t-부틸 퍼옥시 카보닐)벤조페논, 2-(4'-메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(2',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(2'-메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-펜틸옥시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-[p-N,N-디(에톡시 카보닐메틸)]-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 1, 3-비스(트리클로로메틸)-5-(2'-클로로페닐)-s-트리아진, 1,3-비스(트리클로로메틸)-5-(4'-메톡시페닐)-s-트리아진, 2-(p-디메틸아미노 스티릴)벤즈옥사졸, 2-(p-디메틸아미노 스티릴)벤즈치아졸, 2-메르캅토 벤조치아졸, 3,3'-카르보닐비스(7-디에틸 아미노쿠마린), 2-(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸(biimidazole), 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라키스(4-에톡시카보닐페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트리클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 3-(2-메틸-2-디메틸아미노 프로피오닐)카바졸, 3,6-비스(2-메틸-2-모르폴리노 프로피오닐)-9-n-도데실카바졸, 1-하이드록시 사이클로 헥실 페닐케톤, 비스(η5-2,4-사이클로펜타지엔-1-일)-비스(2,6-디플루오르-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 및 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드를 들 수 있다.
이 중에서도 특히 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논, 2-하이드록시-2-메틸-4'-이소프로필프로피오페논, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 및 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드가 보다 바람직하다.
광중합 개시제(C)는 1종의 화합물일 수도, 2종 이상의 화합물의 혼합물일 수 있다.
광중합 개시제(C)의 함유량은, 본 발명의 잉크 총량의 1∼20중량%이면, 본 발명의 잉크는 자외선에 대하여 특히 광경화성에 뛰어나고, 고투과율도 유지할 수 있기 때문에 바람직하며, 2∼15중량%이 보다 바람직하며, 3∼10중량%이 더욱더 바람직하다.
<1.5. 기타 성분>
본 발명의 잉크젯용 잉크는 각종 특성을 향상시키기 위하여 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 에폭시 경화제, 계면활성제, 착색제 및 중합 금지제 등의 기타 성분을 포함할 수도 있다.
(1.5.1. 페놀 수지)
본 발명의 잉크젯용 잉크에는 해당 잉크로부터 얻을 수 있는 경화막의 강도를 향상시키기 위해서 페놀 수지를 함유시킬 수 있다.
페놀 수지로서는, 페놀성 수산기를 갖는 방향족 화합물과 알데히드류와의 축합반응에 의해 얻어지는 노보락 수지, 비닐 페놀의 단독 중합체(수소첨가물을 포함) 및 비닐 페놀과 이와 공중합이 가능한 화합물과의 비닐 페놀계 공중합체(수소 첨가물을 포함) 등이 바람직하게 이용된다.
페놀성 수산기를 갖는 방향족 화합물의 구체적인 예로서는, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, o-에틸 페놀, m-에틸 페놀, p-에틸 페놀, o-부틸 페놀, m-부틸 페놀, p-부틸 페놀, o-키시레놀, 2,3-키시레놀, 2,4-키시레놀, 2,5-키시레놀, 3,4-키시레놀, 3,5-키시레놀, 2,3,5-트리메틸페놀, 3,4,5-트리메틸페놀, p-페닐페놀, 레조르시놀, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논 모노 메틸에테르, 피로갈롤, 비스페놀A, 비스페놀F, 테르펜 골격함유 디페놀, 갈산(gallic acid), 갈산 에스테르, α-나프톨 및 β-나프톨을 들 수 있다.
알데히드류의 구체적인 예로서는, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 푸르푸랄, 벤즈알데히드, 니트로벤즈알데히드 및 아세트알데히드를 들 수 있다.
비닐 페놀과 공중합 가능한 화합물의 구체적인 예로서는, (메타)아크릴산 또는 그 유도체, 스티렌 또는 그 유도체, 무수 마레인산, 초산 비닐 및 아크릴로나이트릴을 들 수 있다.
페놀 수지의 구체적인 예로서는, 레지톱 PSM-6200(군에이화학(群榮化學)(주)제품), 쇼우노루 BRG-555(쇼와고분자(昭和高分子)(주) 제품), 마루카린카 M S-2P, 마루카린카 CST70 및 마루카린카 PHM-C(마루젠석유화학(丸善石油化學)(주) 제품)을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 이용할 수 있는 페놀 수지는, 1종의 화합물일 수도, 2종이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
페놀 수지의 함유량이 본 발명의 잉크 총량의 0.5∼20중량%이면, 해당 잉크로부터 얻을 수 있는 경화막의 강도가 향상되므로 바람직하고, 다른 특성과의 밸런스를 고려하면 0.5∼10중량%이 보다 바람직하며, 0.5∼7중량%이 더욱 바람직하다.
(1.5.2. 멜라민 수지)
본 발명의 잉크젯용 잉크에는 해당 잉크로부터 얻을 수 있는 경화막의 강도를 향상시키기 위해서 멜라민 수지를 함유시킬 수 있다.
멜라민 수지는 멜라민과 포름알데히드와의 중축합에 의해 제조된 수지라면 특별히 한정되지 않지만, 그 구체적인 예로서 메틸롤멜라민, 에테르화 메틸롤멜라민, 벤조구아나민, 메틸롤 벤조구아나민, 에테르화 메틸롤 벤조구아나민 및 이들의 축합물을 들 수 있고, 그 중에서도 메틸롤멜라민이 바람직하다.
또한, 멜라민 수지의 시판품의 구체적인 예로서는, 니카랏쿠 MW-30, MW-30HM, MW-390, MW-100LM, MX-750LM((주) 산와케미컬 제품)을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 이용할 수 있는 멜라민 수지는 1종의 화합물일 수도, 2종이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
멜라민 수지의 함유량이 본 발명의 잉크 총량의 0.5∼20중량%이라면, 해당 잉크로부터 얻을 수 있는 경화막의 강도가 향상되므로 바람직하고, 다른 특성과의 밸런스를 고려하면 0.5∼10중량%이 보다 바람직하며, 0.5∼7중량%이 더욱 바람직하다.
(1.5.3. 에폭시 수지)
본 발명의 잉크젯용 잉크에는 해당 잉크로부터 얻을 수 있는 경화막의 강도를 향상시키기 위해서 에폭시 수지를 함유시킬 수 있다.
상기 에폭시 수지는 1 분자 내에 적어도 1개의 식(2-1)또는 식(2-2)으로 나타내는 에폭시드로부터 유도되는 구조(이하, '에폭시 구조'라고도 한다)를 갖는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다.
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에폭시 수지의 구체적인 예로서는, 예를 들면, 노보락형 (페놀 노보락형 및 크레졸 노보락형), 비스페놀A형, 비스페놀F형, 수소첨가된 비스페놀A형, 수소첨가된 비스페놀F형, 비스페놀S형, 트리스페놀 메탄형, 데트라페놀 에탄형, 빅시레놀(bixylenol)형, 비페놀형, 지환식 및 복소환식 에폭시 화합물, 또한, 다이사이클로펜타다이엔 골격이나 나프탈렌 골격을 갖는 에폭시 화합물을 들 수 있고, 바람직하게는 노보락형, 비스페놀A형 및 비스페놀F형 에폭시 화합물, 그 중에서도 더욱 바람직하게는 비스페놀A형 및 비스페놀F형의 에폭시 화합물을 들 수 있다.
에폭시 수지는 공지의 방법으로 제조할 수 있고, 또한 시판도 되고 있다. 시판품의 예로서는, 에피코트828, 에피코트834, 에피코트1001, 에피코트1004(재팬에폭시레진(주) 제품), 에프쿠론840, 에프쿠론850, 에프쿠론1050, 에프쿠론2055, (DIC(주) 제품), 에포토토YD-011, 에피토토YD-013, 에피토토YD-127, 에피토토YD-128(토우토카세이(東都化成)(주) 제품), D.E.R.317, D.E.R.331, D.E.R.661, D.E.R.664(다우 케미칼 니혼(주) 제품), 아라루다이도6071, 아라루다이도6084, 아라루다이도GY250, 아라루다이도GY260(치바 재팬(주) 제품), 스미-에폭시ESA-011, 스미-에폭시ESA-014, 스미-에폭시ELA-115, 스미-에폭시ELA-128(스미토모 화학공업(住友化學工業)(주) 제품), A.E.R.330, A.E.R.331, A.E.R.661, A.E.R.664(아사히 카세이 이-마테리아루즈(旭化成 e-materials)(주) 제품) 등의 비스페놀A형 에폭시 화합물; 에피코토152, 154(재팬 에폭시레진(주) 제품), D.E.R.431, D.E.R.438(다우 케미칼 니혼(주) 제품), 에피쿠론N-730, 에피쿠론N-770, 에피쿠론N-865(DIC(주) 제품), 에포토토YDCN-701, 에포토토YDCN-704(토우토카세이(東都化成)(주) 제품), 아라루다이도ECN1235, 아라루다이도ECN1273, 아라루다이도ECN1299(치바 재팬(주) 제품), XPY307, EPPN-201, EOCN-1025, EOCN-1020, EOCN-104S, RE-306(니혼카야쿠(日本化藥)(주) 제품), 스미-에폭시ESCN-195X, 스미-에폭시ESCN-220(스미토모 화학공업(住友化學工業)(주)제품), A.E.R.ECN-235, A.E.R.ECN-299(아사히 카세이 이-마테리아루즈(旭化成 e-materials)(주) 제품) 등의 노보락형 에폭시 화합물; 에피쿠론830(DIC(주)제품), JER807(재팬 에폭시레진(주) 제품), 에포토토YDF-170(토우토카세이(東都化成)(주) 제품), YDF-175, YDF-2001, YDF-2004, 아라루다이도XPY306(치바 재팬(주) 제품) 등의 비스페놀F형 에폭시 화합물; 에포토토ST-2004, 에포토토ST-2007, 에포토토ST-3000(토우토카세이(東都化成)(주) 제품) 등의 수소첨가된 비스페놀A형 에폭시 화합물; 세로키사이도2021P(다이셀 화학공업(주) 제품), 아라루다이도CY175, 아라루다이도CY179(치바 재팬(주) 제품) 등의 지환식 에폭시 화합물; YL-933(재팬에폭시레진(주)제품), EPPN-501, EPPN-502(다우케미칼 일본(주)제품) 등의 트리하이드록시페닐메탄형 에폭시 화합물; YL-6056, YX-4000, YL-6121(재팬에폭시레진(주) 제품) 등의 빅시레놀형 혹은 비페놀형 에폭시 화합물 또는 이들 혼합물; EBPS-200(니혼카야쿠(日本化藥)(주) 제품), EPX-30((주)ADEKA 제품), EXA-1514(DIC(주) 제품) 등의 비스페놀S형 에폭시 화합물; JER157S(재팬에폭시레진(주) 제품) 등의 비스페놀A노보락(Novo rack)형 에폭시 화합물; YL-931(재팬에폭시레진(주) 제품), 아라루다이도163(치바 재팬(주) 제품) 등의 테트라페닐에탄형 에폭시 화합물; 아라루다이도PT810(치바 재팬(주) 제품), TEPIC(닛산 화학공업(日産化學工業)(주) 제품) 등의 복근본환식 에폭시 화합물HP-4032, EXA-4750, EXA-4700(DIC(주)제품) 등의 나프탈렌기 함유 에폭시 화합물; HP-7200, HP-7200H, HP-7200HH(DIC(주) 제품) 등의 다이사이클로펜타다이엔 골격을 갖는 에폭시 화합물; 자일렌비스옥세탄을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 이용할 수 있는 에폭시 수지는 1종의 화합물일 수도, 2종이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
에폭시 수지의 함유량은, 잉크 총량의 0.5∼20중량%이면 본 발명의 잉크로부터 얻어지는 경화막의 강도가 향상되므로 바람직하고, 0.5∼10중량%이 보다 바람직하며, 0.5∼7중량%이 더욱 바람직하다.
(1.5.4. 에폭시 경화제)
본 발명의 잉크젯용 잉크가 에폭시 수지를 포함하고 있을 경우, 경화막의 강도를 향상시키기 위해서 에폭시 경화제를 더 첨가할 수도 있다. 에폭시 경화제로서는, 산무수물계 경화제, 아민계 경화제 및 촉매형 경화제 등이 바람직하다.
산무수물계 경화제의 구체적인 예로서는, 무수 마레인산, 테트라하이드로프탈산무수물, 헥사하이드로프탈산무수물, 메틸헥사하이드로프탈 산무수물, 헥사하이드로 트리멜리트산무수물, 무수 프탈산, 무수 트리멜리트산, 무수 필로멜리트산, 메틸테트라하이드로 무수 프탈산, 3,6-엔도메틸렌테토라하이드로 무수 프탈산, 헥사클로로 엔도메틸렌테트라하이드로 무수 프탈산, 메틸-3,6-엔도메틸렌테트라하이드로 무수 프탈산 및 스틸렌-무수 마레인산 공중합체를 들 수 있다.
아민계 경화제의 구체적인 예로서는, 디에틸렌트라이민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 다이사이안다이아마이드, 폴리아미드 아민(폴리아미드 수지), 케티민 화합물, 이소포론다이아민, m-자일엔다이아민, m-페닐렌다이아민, 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산, N-아미노에틸피페라진, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸디페닐메탄 및 디아미노디페닐술폰을 들 수 있다.
촉매형 경화제의 구체적인 예로서는 3급 아민 화합물 및 이미다졸 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 이용할 수 있는 에폭시 경화제는 1종의 화합물일 수도, 2종 이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
에폭시 경화제의 함유량이, 본 발명의 잉크 총량의 0.5∼20중량%이면, 본 발명의 잉크로부터 얻어지는 경화막의 강도가 향상되므로 바람직하고, 0.5∼10중량%가 보다 바람직하게는, 0.5∼7중량%가 더욱 바람직하다.
(1.5.5. 계면활성제)
본 발명의 잉크젯용 잉크는, 예를 들면, 베이스 기판으로의 습윤성이나 해당 잉크로부터 얻어지는 경화막의 막면 균일성을 향상시키기 위해서 계면활성제를 포함할 수도 좋다. 계면활성제로서는 실리콘계 계면활성제, 아크릴계 계면활성제 및 불소계 계면활성제 등을 이용할 수 있다.
계면활성제의 구체적인 예로서는, Byk-300, Byk-306, Byk-335, Byk-310, Byk-341, Byk-344, 및 Byk-370(빅쿠케미 재팬(주) 제품) 등 실리콘계 계면활성제, Byk-354, Byk-358, 및 Byk-361(빅쿠케미 재팬(주) 제품) 등의 아크릴계 계면활성제, DFX-18, 후타젠토250, 또는 후타젠토251 ((주)네오스 제품) 및 메가팩(Megaface)F-475, F-477, F-553, F-554(DIC(주) 제품) 등의 불소계 계면활성제를 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 이용할 수 있는 계면활성제는, 1종의 화합물일 수도, 2종이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
계면활성제의 함유량이 본 발명의 잉크 총량의 0.001∼1중량%이면, 해당 잉크로부터 얻어지는 경화막의 막면 균일성이 향상되므로 바람직하고, 다른 특성과의 밸런스를 고려하면 0.001∼0.1중량%가 보다 바람직하고, 0.001∼0.05중량%가 더욱 바람직하다.
(1.5.6. 기타 래디컬 중합성 이중 결합을 갖는 화합물)
본 발명의 잉크젯용 잉크는, 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A) 및 단관능(메타)아크릴레이트(B) 이외에도, 본 발명의 잉크의 젯팅성 및 광경화성, 및, 해당 잉크로부터 얻어지는 경화막의 기판에 대한 밀착성, 투과율, 강도를 손상하지 않는 범위에서 다른 래디컬 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 첨가할 수도 있다.
다른 래디컬 중합성 이중 결합을 갖는 화합물의 구체적인 예로서는, 비스(하이드록시메틸)트리사이클로데칸다이(메타)아크릴레이트, 트리사이클로데칸다이메틸롤다이(메타)아크릴레이트, 비스페놀F EO변성 다이(메타)아크릴레이트, 비스페놀A EO변성 다이(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산 EO변성 다이 및 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스톨 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글로콜 다이(메타)아크릴레이트, 테드라에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 다이(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 다이(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 또는 트리메틸롤프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산 이합체, 크로톤산, α-크롤아크릴산, 계피산, 마레인산, 푸말산, N-비닐포름아미드, 및 폴리메틸메타클리레이트 매크로 모노머, N-사이클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드, (메타)아크릴 아미드, N,N-다이메틸(메타)아크릴아미드, N,N-다이에틸(메타)아크릴아미드, N,N-다이메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, 및 N-하이드록시에틸(메타)아크릴아미드를 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 이용할 수 있는 다른 래디컬 중합성 이중 결합을 갖는 화합물은 1종의 화합물일 수도, 2종이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
다른 래디컬 중합성 이중 결합을 갖는 화합물의 함유량이 본 발명의 잉크 총량의 0.1∼20중량%이면, 광경화성, 경화막의 기판에 대한 밀착성, 투과율, 강도의 밸런스가 좋으므로 바람직하고, 0.1∼10중량%가 보다 바람직하며, 0.1∼5중량%가 더욱 바람직하다.
(1.5.7. 용매)
본 발명의 잉크젯용 잉크는 본 발명의 잉크의 젯팅성 및 광경화성, 및 해당 잉크로부터 얻어지는 경화막의 기판에 대한 밀착성, 투과율, 강도를 손상하지 않는 범위에서 용매를 첨가할 수도 있다.
본 발명에 이용할 수 있는 용매로서는, 비점이 잉크젯 헤드를 가열하는 온도보다 높은 용매, 보다 구체적으로는 비점이 100∼300℃의 용매가 젯팅 특성의 관점에서 바람직하다. 잉크젯 헤드를 고온(예를 들면, 70∼120℃)으로 가열할 경우에는 끓는 점이 200∼300℃인 용매가 바람직하다.
단, 잉크젯 헤드를 가열할 경우에는 기본적으로 본 발명의 잉크에 용매는 함유시키지 않는 것이 바람직하다.
끓는 점이 100∼300℃인 용매의 구체적인 예로서는, 초산부틸, 프로피온산부틸, 유산에틸, 옥시 초산메틸, 옥시 초산에틸, 옥시 초산부틸, 메톡시 초산메틸, 메톡시 초산에틸, 메톡시초산부틸, 에톡시 초산메틸, 에톡시 초산에틸, 3-옥시 프로피온산 메틸, 3-옥시 프로피온산 에틸, 3-메톡시 프로피온산 메틸, 3-메톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 메틸, 3-에톡시 프로피온산 에틸, 2-옥시 프로피온산 메틸, 2-옥시 프로피온산 에틸, 2-옥시 프로피온산 프로필, 2-메톡시 프로피온산 메틸, 2-메톡시 프로피온산 에틸, 2-메톡시 프로피온산 프로필, 2-에톡시 프로피온산 메틸, 2-에톡시 프로피온산 에틸, 2-옥시-2-메틸 프로피온산 메틸, 2-옥시-2-메틸 프로피온산 에틸, 2-메톡시-2-메틸 프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸 프로피온산 에틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 아세토초산 메틸, 아세토초산 에틸, 2-옥소부탄산 메틸, 2-옥소부탄산 에틸, 디옥산, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 에틸렌글리콜 모노 이소프로필 에테르, 에틸렌글리콜 모노 부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노 메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노 메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노 에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노 프로필에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜 모노 에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜 모노 부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노 부틸에테르아세테이트, 사이클로헥사논, 사이클로펜타논, 디에틸렌글리콜 모노 메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노 메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노 에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노 에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노 부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노 부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 아니솔, γ-부틸로락톤, N,N-디메틸 아세트아미드, N-메틸-2-필로리돈 및 디메틸이미다졸리디논을 들 수 있다.
본 발명의 잉크에 이용할 수 있는 용매는 1종의 화합물일 수도, 2종 이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
용매의 함유량이 본 발명의 잉크 총량의 0.1∼20중량%이면, 젯팅 중에 노즐이 건조되기 어렵기 때문에 바람직하다. 다른 특성과의 밸런스를 고려하면 0.1∼10중량%가 보다 바람직하며, 0.1∼5중량%가 더욱 바람직하다.
(1.5.8. 중합 금지제)
본 발명의 잉크젯용 잉크는 보존 안정성을 향상시키기 위해서 중합 금지제를 포함할 수도 있다. 중합 금지제의 구체적인 예로서는, 4-메톡시페놀, 하이드로퀴논 및 페노티아진을 들 수 있다. 이들 중에서도 페노티아진이 장기 보존시에도 잉크 점도의 변화(증가)가 작기 때문에 바람직하다.
본 발명의 잉크에 이용할 수 있는 중합 금지제는 1종의 화합물일 수도, 2종이상의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
중합 금지제의 함유량이 본 발명의 잉크 총량의 0.01∼1중량%이면, 장기 보존시에도 점도의 변화가 작기 때문에 바람직하고, 다른 특성과의 밸런스를 고려하면, 0.01∼0.5중량%가 보다 바람직하며, 0.01∼0.1중량%가 더욱 바람직하다.
<1.6. 본 발명의 광경화성 잉크젯용 잉크의 조제 방법>
본 발명의 잉크젯용 잉크는 원료가 되는 각 성분을 공지된 방법에 의해 혼합함으로써 조제할 수 있다.
특히, 본 발명의 잉크는 상기 (A)∼ (C)성분 및 필요에 따라 기타 성분을 혼합하고, 얻어진 용액을 여과하여 탈기하는 것에 의해 조제되는 것이 바람직하다. 이렇게 해서 조제된 본 발명의 잉크는 젯팅성이 뛰어나다. 상기 여과에는, 예를 들면 불소 수지제의 멤브레인 필터를 채용할 수 있다.
<1.7. 본 발명의 잉크젯용 잉크의 보존>
본 발명의 잉크젯용 잉크는, -20∼25℃로 보존하면 보존 중의 점도 변화(증가)가 작고, 보존 안정성이 양호하다.
[2. 잉크젯 방법에 의한 잉크젯용 잉크의 도포]
본 발명의 잉크젯용 잉크는 공지된 잉크젯 도포 방법을 이용해서 도포할 수 있다. 잉크젯 도포 방법으로서는, 예를 들면, 잉크에 역학적 에너지를 작용시켜 잉크를 잉크젯 헤드로부터 토출(도포)시키는 방법(즉, 피에조 방식) 및 잉크에 열에너지를 작용시켜 잉크를 도포시키는 도포 방법 (즉, 버블젯(등록상표) 방식) 등이 있다.
잉크젯 도포 방법을 이용함으로써 잉크젯용 잉크를 미리 정해진 패턴 형상에 도포할 수 있다.
잉크젯 헤드로서는, 예를 들어, 금속 및/또는 금속 산화물을 함유하는 발열부의 접액면을 갖는 것을 들 수 있다. 금속 및/또는 금속 산화물의 구체적인 예로서는, 예를 들면, Ta, Zr, Ti, Ni, Al 등의 금속 및 이들 금속의 산화물 등을 들 수 있다.
본 발명의 잉크를 이용하여 도포하기 위해 바람직한 도포 장치로서는, 예를 들면, 잉크가 수용되는 잉크 수용부를 갖는 잉크젯 헤드 내부의 잉크에 도포 신호에 대응한 에너지를 주고, 상기 에너지에 의해 잉크 액적을 발생시키면서 상기 도포 신호에 대응한 도포(회화)를 실시하는 장치를 들 수 있다.
잉크젯 도포 장치는, 잉크젯 헤드와 잉크 수용부가 분리되어 있는 것에 한하지 않고, 그것들의 분리가 불가능하도록 일체로 된 것을 채용할 수도 있다. 또한, 잉크 수용부는 잉크젯 헤드에 대하여 분리 가능 또는 분리 불가능하도록 일체화되어서 캐리지에 탑재되는 것 이외에, 장치의 고정 부위에 마련되어 잉크 공급 부재, 예를 들면 튜브를 통해서 잉크젯 헤드로 잉크를 공급하는 형태의 것일 수도 있다.
또한, 상술한 바와 같이 잉크젯 헤드의 가열 온도는 40∼120℃가 바람직하고, 그 가열 온도에서의 본 발명의 잉크의 점도, 1∼30mPa·s인 것이 바람직하다.
[3. 경화막의 형성]
본 발명의 경화막은, 상술한 본 발명의 잉크젯용 잉크를 잉크젯법에 의해 기판 표면에 도포한 이후 해당 잉크에 자외선이나 가시광선 등의 빛을 조사하여 도막을 경화시킴으로써 얻어진다.
자외선이나 가시광선 등을 조사할 경우, 조사하는 노광량은 상기 잉크의 조성에 의존하나, 우시오 전기(주) 제품인 수광기 UVD-365PD를 부착한 적산광량계UIT-201로 측정하여, 100∼5,000mJ/cm2정도가 바람직하고, 200∼4,000mJ/cm2정도가 보다 바람직하며, 300∼3,000mJ/cm2정도가 더욱더 바람직하다. 또한, 조사하는 자외선이나 가시광선 등의 파장은 200∼500nm가 바람직하고, 300∼450nm가 보다 바람직하다.
한편, 이하에 기재하는 UV 노광량은 우시오 전기(주)제품인 수광기 UVD-365PD를 부착한 적산광량계 UIT-201로 측정한 값이다.
또한, 노광기로서는 고압 수은등 램프, 초고압 수은등 램프, 메탈핼라이드 램프, 할로겐 램프 등을 탑재하고, 250∼500nm의 범위에서, 자외선이나 가시광선 등을 조사하는 장치라면 특별히 한정하지 않는다.
또한, 필요에 따라, 빛의 조사에 의해 경화된 상기 경화막을 더욱 가열/소성할 수도 있으며, 80∼250℃에서 10∼60분간 가열/소성함으로써, 경화막을 보다 견고하게 경화시킬 수 있다.
본 발명에 사용할 수 있는 본 발명의 잉크가 도포되는 '기판'은, 본 발명의 잉크가 도포되는 대상이 될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 그 형상은 평판 형상으로 한정하지 않으며, 곡면 형상일 수도 있다.
또한, 기판의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 폴리에틸렌 염화 비닐, 불소수지, 아크릴계 수지, 폴리아미드, 폴리카보네이트 및 폴리이미드 등의 플라스틱 필름, 셀로판, 아세테이트, 금속박(箔), 폴리이미드와 금속박(箔)의 적층 필름, 눈먹임(目止) 효과가 있는 글래신지, 양피지, 및 폴리에틸렌, 클레이 바인더, 폴리비닐알콜, 전분 또는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등으로 눈먹임(目止) 처리한 종이 및 유리를 들 수 있다.
이들 기판을 구성하는 물질에는 본 발명의 효과에 악영향을 끼치지 않는 범위에서, 나아가, 산화 방지제, 열화 방지제, 충전제, 자외선 흡수제, 대전 방지제 및/또는 전자파 방지제 등의 첨가제를 함유시킬 수 있다. 또한, 기판 표면의 일부에는 필요에 따라 방수처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 또는 블라스트(blast) 처리 등의 이접착처리를 실시하거나, 표면에 이접착층이나 컬러 필터용 보호막, 하드 코트막을 마련할 수도 있다.
기판의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 10μm∼2mm정도이며, 사용하는 목적에 따라 적절히 조정되지만, 15μm∼1.5mm이 바람직하고, 20μm∼1mm이 더욱 바람직하다.
기판의 용도는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 잉크젯용 잉크로부터 얻어지는 경화막은 기판에 대한 밀착성이 뛰어나 고투과율, 고강도를 나타내기 때문에, 특히, 백라이트 장치에 사용되는 마이크로 렌즈 어레이의 제조에 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 백라이트 장치에 사용되는 마이크로 렌즈 어레이 등으로서 기능하는 본 발명의 경화막의 도트의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 통상 10∼100μm가 바람직하고, 20∼60μm가 더욱 바람직하며, 30∼50μm이 특히 바람직하다. 또한, 도트의 높이에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 0.5∼10μm이 바람직하고, 1∼8μm이 더욱 바람직하고, 2∼6μm이 특히 바람직하다.
전술한 바와 같이 본 발명의 경화막을 이용하여 제조된 백라이트를 구현함으로써, 예를 들면 액정 표시 소자용의 액정 디스플레이를 제작할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 자세히 설명하지만 본 발명은 이들에 의해 한정되지는 않는다.
<잉크젯용 잉크의 조제 및 경화막 패턴 형성 기판의 제작>
우선, 실시예 1∼6 및 비교예 1∼4와 관련된 잉크젯용 잉크 및 이로부터 얻어진 경화막 패턴 형성 기판에 대해서 설명하고자 한다.
[실시예 1]
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)로서 EO변성(3몰)글리세린 트리아크릴레이트인 A-GLY-3E(신나카무라 화학공업(新中村化學工業)(주) 제품)와, 단관능(메타)아크릴레이트(B)로서 n-부틸메타크릴레이트(도쿄카세이공업(東京化成工業)(주) 제품)와, 광중합 개시제(C)로서, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드인 DAROCUR TPO(상품명; 치바재팬(주) 제품)와, 중합 금지제로서 페노티아진(도쿄카세이공업(東京化成工業)(주) 제품)을 아래 조성 비율로 혼합/용해한 후, 1μm의 PTFE제의 멤브레인 필터로 여과하고, 잉크젯용 잉크 1을 조제하였다.
(A) A-GLY-3E 350.00g
(B) n-부틸메타크릴레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 55.00g
(그외) 페노티아진 0.28g
E형 점도계(토우키(東機) 산업(주) 제품 TV-22, 이하 동일)를 이용하여, 25℃에 있어서의 잉크젯용 잉크 1의 점도를 측정한 결과, 12mPa·s였다.
가로, 세로 4cm의 유리 기판(두께: 0.7mm)을 2장 준비하고, 잉크젯용 잉크 1을 잉크젯 카트리지에 주입한 후 이를 잉크젯 장치(FUJIFILM Dimatix Inc. 제품 DMP-2831)에 장착하고, 10pl용 헤드를 이용하여 토출 전압(피에조 전압) 16V, 헤드 온도 30℃, 구동 주파수 5kHz, 도포 회수 1회의 토출 조건으로 한쪽 유리 기판 상에 설계값이 직경 40μm인 도트 패턴을 그리고, 다른 한쪽의 유리 기판 상의 중심부에 가로, 세로 3cm인 정방형 패턴을 회화했다.
잉크젯용 잉크 1을 이용하여 도트 패턴 및 정방형 패턴을 그린 2장의 기판에 UV 조사장치((주)재택 제품 J-CURE1500)를 채용해서 자외선을 2000mJ/cm2의 UV 노광량으로 조사하는 것으로, 도트 직경 40μm, 높이 5.0μm의 도트를 형성한 기판 1a 및 가로, 세로 3cm, 두께 5.0μm의 정방형 패턴을 형성한 기판 1b를 얻었다.
[실시예 2]
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)로서 트리메틸롤프로판EO변성(3몰)트리아크릴레이트인 M-350(토우아(東亞)합성(주) 제품)을 이용하여, 아래 조성 비율을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 잉크젯용 잉크 2를 조제하였다.
(A) M-350 350.00g
(B) n-부틸메타크릴레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 55.00g
(그외) 페노티아진 0.28g
E형 점도계를 이용하여, 25℃에서의 잉크젯용 잉크 2의 점도를 측정한 결과, 10mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 2를 이용하여 실시예 1과 같은 방법으로 도트 지름 40μm, 높이 4.9μm의 도트 패턴을 형성한 기판 2a 및 가로, 세로 3cm, 두께 4.8μm의 정방형 패턴을 형성한 기판 2b를 얻었다.
[실시예 3]
단관능(메타)아크릴레이트(B)로서 에틸메타크릴레이트(도쿄카세이공업(東京化成工業)(주) 제품)를 이용하여, 아래 조성 비율을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 잉크젯용 잉크 3을 조제하였다.
(A) A-GLY-3E 350.00g
(B) 에틸메타크릴레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 55.00g
(그외) 페노티아진 0.28g
E형 점도계를 이용하여, 25도에서의 잉크젯용 잉크 3의 점도를 측정한 결과, 9mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 3을 이용하여 실시예 1과 같은 방법으로 도트 직경 39μm, 높이 4.8μm의 도트 패턴을 형성한 기판 3a 및 가로, 세로 3cm, 두께 4.8μm의 정방형 패턴을 형성한 기판 3b를 얻었다.
[실시예 4]
단관능(메타)아크릴레이트(B)로서 n-헥실메타크릴레이트(도쿄카세이공업(東京化成工業)(주) 제품)를 이용하여, 아래 조성 비율을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 잉크젯용 잉크 4를 조제하였다.
(A) A-GLY-3E 350.00g
(B) n-헥실메타크릴레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 55.00g
(그외) 페노티아진 0.28g
E형 점도계를 이용하여, 25℃에서의 잉크젯용 잉크 4의 점도를 측정한 결과, 14mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 4를 이용하여 실시예 1과 같은 방법으로 도트 지름 41μm, 높이 5.1μm의 도트 패턴을 형성한 기판 4a 및 가로, 세로 3cm, 두께 5.1μm의 정방형 패턴을 형성한 기판 4b를 얻었다.
[실시예 5]
화학식 1으로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)인 A-GLY-3E를 증량하여 아래조성 비율로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 잉크젯용 잉크 5를 조제하였다.
(A) A-GLY-3E 600.00g
(B) n-부틸메타크리레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 80.00g
(그외) 페노티아진 0.40g
E형 점도계를 이용하여, 25℃에서의 잉크젯용 잉크 5의 점도를 측정한 결과, 87mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 5를 이용하여, 헤드 온도를 70℃로 한 이외는 실시예 1과 같은 방법으로, 도트 지름 40μm, 높이 5.3μm의 도트 패턴을 형성한 기판 5a 및 가로, 세로 3cm, 두께 5.3μm의 정방형 패턴을 형성한 기판 5b를 얻었다.
[실시예 6]
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)인 A-GLY-3E를 감량하고, 그 대신 그 외 성분인 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트인 M-309(토우아(東亞)합성(주) 제품)를 첨가하여 아래 조성 비율로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 잉크젯용 잉크 6을 조제하였다.
(A) A-GLY-3E 200.00g
(그외) M-309 150.00g
(B) n-부틸메타크릴레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 55.00g
(기타) 페노티아진 0.28g
E형 점도계를 이용하여, 25℃에서의 잉크젯용 잉크 6의 점도를 측정한 결과, 10mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 6을 이용하여 실시예 1과 같은 방법으로 도트 지름 40μm, 높이 4.9μm의 도트 패턴을 형성한 기판 6a 및 가로, 세로 3cm, 두께 5.0μm의 정방형 패턴을 형성한 기판 6b를 얻었다.
[비교예 1]
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)인 A-GLY-3E를 더욱 감량하고, 그 대신에 그외 성분인 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트인 M-309을 첨가하여 아래 조성 비율로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건으로 잉크젯용 잉크 7을 조제했다.
(A) A-GLY-3E 100.00g
(그외) M-309 250.00g
(B) n-부틸메타크릴레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 55.00g
(기타) 페노티아진 0.28g
E형 점도계를 이용하여, 25℃에서의 잉크젯용 잉크 7의 점도를 측정한 결과, 10mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 7을 이용하여 실시예 1과 같은 방법으로 도트 지름 40μm, 높이 4.9μm의 도트 패턴을 형성한 기판 7a 및 가로, 세로 3cm, 두께 5.0μm인 정방형 패턴을 형성한 기판 7b를 얻었다.
[비교예 2]
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A) 대신, 그 외 성분인 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트인 M-309를 첨가하여 아래 조성 비율로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 잉크젯용 잉크 8을 조제했다.
(그외) M-309 350.00g
(B) n-부틸메타크릴레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 55.00g
(그외) 페노티아진 0.28g
E형 점도계를 이용하여, 25℃에서의 잉크젯용 잉크 8의 점도를 측정한 결과, 9mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 8을 이용하여 실시예 1과 같은 방법으로 도트 지름 39μm, 높이 4.8μm의 도트 패턴을 형성한 기판 8a 및 가로, 세로 3cm, 두께 4.9μm의 정방형 패턴을 형성한 기판 8b를 얻었다.
[비교예 3]
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A) 대신, 그외 성분인 프로필렌 옥사이드 변성 네오펜틸디아크릴레이트인 SR-9003(사토마 재팬(주)제품)을 첨가하여 아래 조성 비율로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 잉크젯용 잉크 9를 조제했다.
(기타) SR-9003 600.00g
(B) n-부틸메타크리레이트 200.00g
(C) DAROCUR TPO 60.00g
(기타) 페노티아진 0.30g
E형 점도계를 이용하여, 25℃에서의 잉크젯용 잉크 9의 점도를 측정한 결과, 6mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 9를 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 패턴 기판의 제작을 시도했지만, 경화성 불량 때문에 도트 패턴, 경화막을 얻을 수 없었다.
[비교예 4]
화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)인 A-GLY-3E, 단관능(메타)아크릴레이트(B)와, 그외 성분인 프로필렌 옥사이드변성 네오펜틸디아크릴레이트인 SR-9003을 더 첨가하여 아래 조성 비율로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 잉크젯용 잉크 10을 조제했다.
(A) A-GLY-3E 200.00g
(그외) SR-9003 200.00g
(B) n-부틸메타크리레이트 100.00g
(C) DAROCUR TPO 50.00g
(그외) 페노티아진 0.25g
E형 점도계를 이용하여, 25℃에서의 잉크젯용 잉크 10의 점도를 측정한 결과, 13mPa·s이었다.
잉크젯용 잉크 10을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로, 도트 지름 40μm, 높이 5.1μm의 도트 패턴을 형성한 기판 10a 및 가로, 세로 3cm, 두께 5.2μm의 정방형 패턴을 형성한 기판 10b를 얻었다.
<잉크젯용 잉크 및 패턴 형상 경화막의 평가>
이어서, 상기에서 얻어진 잉크젯용 잉크의 젯팅성, 광경화성, 경화막의 기판에 대한 밀착성, 경화막의 투과율, 강도를 평가했다. 각 시험 방법은 이하와 같으며, 평가 결과를 표 1, 표 2로 나타낸다.
(잉크의 젯팅성 시험)
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 기판(1a∼10a, 1b∼10b)상의 도트 패턴, 그리고 가로, 세로 3cm의 정방형 패턴의 흐트러짐, 인쇄의 긁힘을 관찰하여 잉크의 젯팅성을 평가했다. 평가 기준은 이하와 같다.
○:패턴의 흐트러짐, 인쇄의 긁힘이 전혀 없다.
△:패턴의 흐트러짐, 인쇄의 긁힘이 많다.
× :잉크를 토출할 수 없다(즉, 패턴을 형성할 수 없다).
(광경화성 시험)
각 실시예 및 비교예로 얻을 수 있었던 가로, 세로 3cm의 정방형 패턴 기판(1b∼10b) 표면을 지촉하여, 경화막의 표면 상태를 현미경으로 관찰했다. 평가 기준은 이하와 같다.
○:경화막 표면에 지촉자국이 완전히 남지 않는다.
△:경화막 표면에 지촉자국이 약간 남는다.
× :경화막 표면에 지촉자국이 완전히 남는다.
(경화막의 투과율 측정)
투과율 측정 장치 V-670(니혼덴시(日本電子)(주) 제품)을 이용하여 각 실시예 및 비교예로 얻어진 가로, 세로 3cm의 정방형 패턴 기판(1b∼10b)을 이용하여, 광파장 400nm에서의 투과율을 측정했다. 레퍼런스로서, 경화막이 형성되지 않은 가로, 세로 4cm의 유리 기판(두께:0.7mm)을 이용했다.
(경화막의 기판에 대한 밀착성 시험)
각 실시예 및 비교예로 얻어진 도트 패턴 기판(1a∼10a)에 점착테이프(스미토모(住友)쓰리엠(주) 제품 '폴리에스테르 테이프 No.56:점착력 5.5N/cm')를 부착하고, 이후 박리했을 때 기판 상에 남은 도트 패턴의 상태를 관찰함으로써 경화막의 기판으로의 밀착성을 평가했다. 한편, 평가 기준은 아래와 같다.
○:도트 패턴은 전혀 변화가 없었다.
△:일부 도트가 벗겨졌다.
×:모든 도트가 벗겨졌다.
(강도측정)
각 실시예 및 비교예로 얻어진 가로, 세로 3cm의 정방형 패턴 기판(1b∼10b)을 이용하여, JIS 5400에 따라 연필경도를 측정하는 것으로, 강도를 조사했다.
이상과 같은 평가 결과를 아래 표 1 및 표 2에 나타낸다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
젯팅성 ○ ○ ○ ○ ○ ○
광경화성 ○ ○ ○ ○ ○ ○
투과율(%) 98.5 97.2 98.1 97.8 96.4 96.1
밀착성 ○ ○ ○ ○ ○ ○
강도
(연필경도)		 3H 3H 3H 3H 3H 3H
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
젯팅성 ○ ○ ○ ○
광경화성 ○ ○ × ○
투과율(%) 95.0 93.9 - 97.5
밀착성 △ △ - ○
강도
(연필경도)		 3H 3H - H
표 1에서 나타내는 결과로 확실히 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 잉크젯용 잉크를 이용해서 얻어진 기판 1a∼10a, 1b∼10b에는 패턴의 흐트러짐, 인쇄의 긁힘이 보이지 않고, 젯팅 특성은 양호했다.
이어서, 기판 1b∼10b에서 잉크의 광경화성을 평가한 결과, 평가한 기판 중 기판 9b 이외의 모든 기판에서 경화막 표면에 지촉 흔적이 전혀 남지 않고 양호했다.
한편, 기판 9b에서는 경화막 표면에 지촉 흔적이 완전히 남아 경화성이 불량이었기 때문에 그 후의 시험을 중단했다.
또한, 기판 1b∼8b, 10b를 이용하여 광파장 400nm 광선의 투과율을 측정한 결과, 기판 1b>기판 3b>기판 4b>기판 10b>기판 2b>기판 6b의 순서대로 투과율이 높았다. 한편, 기판 7b, 기판 8b의 투과율은 96% 이하로 낮았다.
나아가, 기판 1a∼8a, 10a를 채용하여 경화막의 밀착성을 평가한 결과, 기판 1a∼6a 및 10a의 도트 패턴에는 완전히 변화가 없이 밀착성이 양호했다. 한편, 기판 7a∼8a에서는 일부의 도트에 벗겨짐이 보여 밀착성이 저하되어 있었다.
마지막으로, 기판 1b∼8b 및 10b를 채용하여 강도를 측정한 결과, 기판 1b∼8b의 경화막은 3H의 연필경도를 나타냈다. 한편, 기판 10b의 경화막은 H의 연필경도를 나타내며 강도가 낮았다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 잉크의 젯팅성, 광경화성, 경화막의 기판에 대한 밀착성이 뛰어나, 고투과율, 고강도를 나타내는 경화막을 형성할 수 있는 잉크젯용 잉크를 얻을 수 있고, 액정 모니터나 표시 패널 등의 광학기기를 제조하기 위해서 적절히 이용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A), 단관능(메타)아크릴레이트(B) 및 광중합 개시제(C)를 함유하는 광경화성 잉크젯용 잉크이며, 해당 잉크에서 얻어진 경화막(막두께 5μm)의 광파장 400nm에 있어서의 투과율이 96% 이상인 광경화성 잉크젯용 잉크.
    Figure 112013001594849-pat00004

    (상기 화학식에서, R1, R2, R3, 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수가 1∼6인 알킬이며, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 탄소수가 1∼6인 알킬렌이며, k는 0 또는 1이며, l, m 및 n은 각각 독립적으로 1∼10의 정수다.)
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크 총중량에 대하여 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)를 30∼70중량%, 단관능(메타)아크릴레이트(B)를 20∼60중량% 및 광중합 개시제(C)를 1∼20중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 화학식 1의 R5, R6 및 R7 은 각각 독립적으로 탄소수가 2 또는 3인 알킬렌인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 화학식 1의 R1이 수소이며, k가 0인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 화학식 1의 l, m 및 n이 1인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 단관능(메타)아크릴레이트(B)가 탄소수가 1∼6인 알킬을 갖는 단관능(메타)아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 단관능(메타)아크릴레이트(B)가 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트 및 메틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광중합 개시제(C)가 α-하이드록시알킬페논계 또는 아실포스핀 옥사이드계 광중합 개시제인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 중합 금지제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 화학식 1로 나타낸 (메타)아크릴산 에스테르(A)로서 에틸렌옥사이드 변성 글리세린 트리아크릴레이트(에틸렌옥사이드 변성:3몰), 단관능(메타)아크릴레이트(B)로서 n-부틸(메타)아크릴레이트, 광중합 개시제(C)로서 2, 4, 6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 중합 금지제로서 페노티아진을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  11. 제 9 항에 기재된 잉크젯용 잉크를 경화시켜서 얻어지는 경화막.
  12. 제 11 항에 기재된 경화막으로부터 얻어지는 마이크로 렌즈 어레이.
  13. 제 12 항에 기재된 마이크로 렌즈 어레이를 갖는 광학기기.
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