JP5508189B2

JP5508189B2 - インキ、シート及び成形品

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Publication number: JP5508189B2
Application number: JP2010179562A
Authority: JP
Inventors: 健一椎名; 幸慶加邊
Original assignee: Seiko Advance Ltd
Current assignee: Seiko Advance Ltd
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2030-08-10
Also published as: CN102372929A; KR20120014858A; JP2012036332A; CN102372929B; KR101752920B1

Description

本発明は、光拡散性樹脂組成物、ならびにそれを用いたインキ、接着剤、シート及び成形品に関する。より詳しくは、印刷用光拡散性樹脂組成物と、それを用いたインキ、塗料、接着剤等に関し、また、携帯電話、携帯情報端末、電子リモコン、電卓などの電子機器の操作部の加飾、照明に関する。

近年、携帯電話等の電子機器は、小型化、薄型化が進み、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）が広く用いられるようになっている。また一方で、これら電子機器のボタン操作がしやすいよう、ボタン等の操作部を加飾でき、照明できる材料が望まれている。

特許文献１には、蛍光性粒子からなる光拡散剤を透明性樹脂に分散させた光拡散性樹脂組成物が記載されている。

また電子装置の操作部を照明する技術として、例えば、特許文献２記載のものがある。特許文献２には、光拡散素子を含むフィルムを用い、発光ダイオードの光源からフィルムに光を入射し、入射された光が光拡散素子によって拡散して、キーパット部を照明することが開示されている。また、光源は、フィルムの側部および下に設けられることが開示されている。

特開平９−１７６３６６号公報特開２００８−１４０７６１号公報

しかしながら、特許文献１記載のように、これまで光拡散剤のそのものの改良は検討されているものの、従来技術よりも高い照明が求められており、上記特許文献１記載の技術でもなお改善の余地があった。また、特許文献２記載の技術では、光源をフィルムの側面に設けた場合、電子機器の操作部が光源から離れるほど十分な照明が得られないといった問題が生じ、一方、光源をフィルムの下に設けた場合、電子機器の薄型化を実現することが困難であった。

本発明者らは、かかる問題点に鑑み鋭意検討を行った結果、ルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタンからなる光拡散剤を含有する光拡散樹脂組成物を用いることにより、光拡散性などの光学特性が良好になり、耐候性の良い光拡散樹脂組成物によって形成された印刷パターンにおいて光源から離れた場合であっても、良好な輝度が得られるなど十分な照明効果を奏することを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明によれば、（Ａ）樹脂バインダー、（Ｂ）ルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタンからなる光拡散剤を含み印刷用途であることを特徴とする光拡散性樹脂組成物、並びにこれを用いたインキ、及び接着剤が提供される。また、透明基材と、前記透明基材の表面にパターン形成された着色層と、を備え、前記着色層が上記光拡散性樹脂組成物から構成されることを特徴とするシート、及びこれを用いた成形品が提供される。

本発明によれば、光学特性が良好な光拡散性樹脂組成物を提供できる。

本発明のシートの製造方法を模式的に示す工程断面図である。

以下、本実施形態について説明する。

［光拡散性樹脂組成物］
本発明の光拡散性樹脂組成物は、所望のパターンを形成するための印刷用途であればとくに限定されないが、特にシルクスクリーン印刷用が好ましい。以下、光拡散性樹脂組成物に含まれる各成分について、説明する。

（Ａ）樹脂バインダー
本発明における樹脂バインダーとしては、例えば、アクリルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、セルロース誘導体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、光重合反応性樹脂、紫外線硬化型樹脂等が挙げられる。また、これらは１種または２種以上を用いることができる。

また、樹脂バインダーの含有量は、光拡散剤１００重量部に対し、３５重量部以上が好ましく、６０重量部以上がより好ましい。これにより、密着性の良い光拡散性樹脂組成物ができる。一方、光拡散性能の観点から、樹脂バインダーの含有量は、光拡散剤１００重量部に対し、３００重量部以下が好ましく、２００重量部以下がより好ましい。

（Ｂ）光拡散剤
本発明における光拡散剤は、ルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタンである。これにより光拡散性および耐候性のバランスに優れた光拡散性樹脂組成物が得られる。

光拡散剤の形状は、ルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタンを用いることができる。この中でも、光拡散性能の観点から、光拡散剤のアスペクト比（繊維長／繊維径）７〜１００が好ましく、１０〜２９がより好ましい。

光拡散剤の繊維長は、０．１μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上がより好ましい。これにより、光拡散性能の効果を発揮できる。一方、印刷適正の観点から、光拡散剤の平均粒径は、４０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。

本発明の光拡散性樹脂組成物には、その特性を損なわない範囲で、種々の顔料、添加剤等を加えることができる。

本発明の光拡散樹脂組成物は、蛍光顔料または蛍光染料の他に必要により、他の有機顔料、無機顔料および体質顔料などを添加することができる。例えば、塗料原料便覧１９７０年度版（日本塗料工業会編）に記載されている体質顔料、白顔料、黒顔料、灰色顔料、赤色顔料、茶色顔料、緑色顔料、青顔料、紫顔料、金属粉顔料、発光顔料、真珠色顔料等の有機顔料や無機顔料、さらにはプラスチック顔料等が挙げられる。

有機顔料としては、例えば、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、レーキレッド４Ｒ等の如き、各種の不溶性アゾ顔料；レーキレッドＣ、カーミン６Ｂ、ボルドー１０等の如き溶性アゾ顔料；フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の如き、各種の（銅）フタロシアニン系顔料；ローダミンレーキ、メチルバイオレットレーキ等の如き、各種の塩素性染め付けレーキ；キノリンレーキ、ファストスカイブルー等の如き、各種の媒染染料系顔料；アンスラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料等の如き、各種の建染染料系顔料；シンカシアレッドＢ等の如き、各種のキナクリドン系顔料；ジオキサジンバイオレット等の如き、各種のジオキサジン系顔料；クロモフタール等の如き、各種の縮合アゾ顔料；アニリンブラック等が挙げられる。

無機顔料としては、例えば、黄鉛、ジンククロメート、モリブデートオレンジ等の如き、各種のクロム酸塩；紺青等の如き、各種のフェロシアン化合物；酸化チタン、亜鉛華、チタンイエロー、酸化鉄、ベンガラ、酸化クロームグリーン等の如き、各種の金属酸化物；カドミウムイエロー、カドミウムレッド、硫化水銀等の如き、各種の硫化物ないしはセレン化物；硫酸バリウム、硫酸鉛等の如き、各種の硫酸塩；ケイ酸カルシウム、群青等の如き、各種のケイ酸塩；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の如き、各種の炭酸塩；コバルトバイオレット、マンガン紫の如き、各種の燐酸塩；アルミニウム粉、金粉、銀粉、銅粉、ブロンズ粉、真鍮粉等の如き、各種の金属粉末顔料；これら金属のフレーク顔料、マイカ・フレーク顔料；金属酸化物を被覆した形のマイカ・フレーク顔料、雲母状酸化鉄顔料等の如き、メタリック顔料やパール顔料；黒鉛、カーボンブラック等が挙げられる。

体質顔料としては、例えば、沈降性硫酸バリウム、胡粉、沈降炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、寒水石、アルミナ白、シリカ、含水微粉珪素、超微粉無水シリカ（アエロジル）、珪砂、タルク、沈降性炭酸マグネシウム、ベントナイト、クレー、カオリン、黄土等が挙げられる。

本発明の光拡散性樹脂組成物に用いられる溶剤としては、樹脂バインダーを溶解するもの、またその溶液を希釈するものであればよい。例えば、エステル類、エーテル類、ケトン類、アルコール類、多価アルコール誘導体類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類等を挙げることができる。

本発明の光拡散性樹脂組成物は、紫外線吸収剤、及び光安定化剤を用いることができる。紫外線吸収剤または光安定化剤としては、芳香族単環炭化水素基、縮合多環芳香族炭化水素基、複素単環基、及び縮合複素環基を有する群から選択されるものであって、波長２００〜４００ｎｍの領域に吸収能を有するものが好ましい。

上記の紫外線吸収剤としては、例えば、エチレン性不飽和結合を有するベンゾトリアゾール骨格を含むベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン骨格を含むベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸を骨格に含むサリチル酸系紫外線吸収剤、シアノアクリレート骨格を含むシアノアクリレート系紫外線吸収剤、ヒンダードフェノール骨格を含むヒンダードフェノール系紫外線吸収剤、トリアジンを骨格に含むトリアジン系紫外線吸収剤を挙げることができる。これらは１種または２種以上を用いることができる。

上記の光安定化剤としては、例えば、ヒンダードアミンを骨格に含むヒンダードアミン系光安定化剤、ベンゾエートを骨格に含むベンゾエート系光安定化剤を挙げることができる。これらは１種または２種以上を用いることができる。

本発明の光拡散性樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤等の安定剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、顔料分散剤、帯電防止剤、防曇剤等の界面活性剤類、ワックス、スリップ剤、カップリング剤、シランカップリング剤、近赤外線吸収剤等の各種添加剤を、適宜配合してもよい。

［インキ、接着剤］
本発明の光拡散性樹脂組成物は、シルクスクリーン印刷や他の一般印刷用としてのインキ、塗料、接着剤等として用いることができる。インキ、塗料、接着剤には、その他必要に応じて、各種添加剤を含有してもよい。インキの調整方法は、特に限定されないが、例えば、樹脂バインダーに有機溶媒を混合、撹拌して、溶解または分散させ、そこに光拡散剤を加えて、さらに分散させて、インキを得ることができる。

［シート］
本発明のシートは、透明基材と、透明基材の表面にパターン形成された着色層と、を備える。また、本発明のシートは、着色層を覆う透明樹脂層と、黒色または有色樹脂層と、をさらに積層した構造であってもよい。

この着色層は、本発明の光拡散性樹脂組成物を用いたインキを透明基材上に印刷することによってパターン形成されたものである。印刷方法は、一般的に公知の方法が使用でき、例えば、オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、樹脂凸版印刷、インクジェット印刷等が挙げられる。この中でも、装飾性を良好にする観点から、スクリーン印刷が好ましい。

シートの透明基材としては、透明又は半透明なプラスチック材料が好ましく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、アクリル、塩化ビニル、ガラスが挙げられる。

本発明のシートは、例えば、次のようにして製造できる。
図１（ａ）に示すように、透明基材１を用意する。続けて、透明基材１上に、本発明の光拡散性樹脂組成物を用いたインキを用いて所望のパターンを印刷する。これにより、透明基材１の表面にパターン形成された着色層２が形成される（図１（ｂ））。続けて、着色層２を覆うように、透明樹脂層３を形成し、（図１（ｃ））、さらに黒色樹脂層４を形成する。このようにして、図１（ｄ）に示すようなシート１０が得られる。

［成形品］
本発明の成形品は、上記のシートを用いて得られるものである。成形品としては、例えば、携帯電話、携帯情報端末、電子リモコン、電卓などの電子機器の操作ボタンなどが挙げられる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
以下、参考形態の例を付記する。
＜１＞
（Ａ）樹脂バインダー
（Ｂ）ルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタンからなる光拡散剤
を含み、印刷用途であることを特徴とする光拡散性樹脂組成物。
＜２＞
＜１＞に記載の光拡散性樹脂組成物において、
（Ｂ）光拡散剤１００重量部に対し、（Ａ）樹脂バインダーを３５重量部〜３００重量部を含むことを特徴とする光拡散性樹脂組成物。
＜３＞
＜１＞または＜２＞に記載の光拡散性樹脂組成物において、
（Ｂ）光拡散剤のアスペクト比（繊維長／繊維径）が７〜１００であることを特徴とする光拡散性樹脂組成物。
＜４＞
＜１＞または＜２＞に記載の光拡散性樹脂組成物において、
（Ｂ）光拡散剤の繊維長が、０．１〜４０μｍであることを特徴とする光拡散性樹脂組成物。
＜５＞
＜１＞乃至＜４＞いずれか一項に記載の光拡散性樹脂組成物を用いたインキ。
＜６＞
＜１＞乃至＜４＞いずれか一項に記載の光拡散性樹脂組成物を用いた接着剤。
＜７＞
透明基材と、前記透明基材の表面にパターン形成された着色層と、を備え、
前記着色層が＜１＞乃至＜４＞いずれか一項に記載の光拡散性樹脂組成物から構成されることを特徴とするシート。
＜８＞
＜７＞記載のシートにおいて、
前記着色層上に、前記着色層を覆う透明樹脂層をさらに備えたことを特徴とするシート。
＜９＞
＜８＞記載のシートにおいて、
前記透明樹脂層上に、黒色または有色樹脂層が形成されたことを特徴とするシート。
＜１０＞
＜７＞乃至＜９＞いずれか一項に記載のシートを用いた成形品。

次に、本発明の実施例及び比較例について説明する。ただし、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

（実施例１）
繊維長が１．６８μｍ、繊維径が０．１３μｍ、アスペクト比が１２．９でルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタン１００重量部に対して、飽和ポリエステル樹脂を１１２重量部、イソホロンを１１５重量部、シクヘキサノンを１００重量部、消泡剤を６重量部混合して光拡散インキを作製した。
得られた光拡散インキを用いて、透明ポリカーボネートフィルムにスクリーン印刷によって、拡散層を形成して、続けて、着色層を覆うように、株式会社セイコーアドバンス製ＵＶ５５１０で透明樹脂層を形成し、さらに株式会社セイコーアドバンス製ＳＧ７４０７１０で黒色樹脂層を形成し、拡散シートを作製した。
このようにして、得られた拡散シートは、極めて高度の光拡散性能と耐候性を有していた。また、光拡散インキによるスクリーン印刷も良好に行うことが出来た。

（実施例２）
繊維長が２．８６μｍ、繊維径が０．２１μｍ、アスペクト比が１３．６でルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタン１００重量部に対して、飽和ポリエステル樹脂を１１２重量部、イソホロンを１１５重量部、シクヘキサノンを１００重量部、消泡剤を６重量部混合して光拡散インキを作製した。
得られた光拡散インキを用いて、透明ポリカーボネートフィルムにスクリーン印刷によって、拡散層を形成して、続けて、着色層を覆うように、株式会社セイコーアドバンス製ＵＶ５５１０で透明樹脂層を形成し、さらに株式会社セイコーアドバンス製ＳＧ７４０７１０で黒色樹脂層を形成し、拡散シートを作製した。
このようにして、得られた拡散シートは極めて高度の光拡散性能と耐候性を有していた。また、光拡散インキによるスクリーン印刷も良好に行うことが出来た。

（実施例３）
繊維長が５．１５μｍ、繊維径が０．２７μｍ、アスペクト比が１９．１でルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタン１００重量部に対して、飽和ポリエステル樹脂を１１２重量部、イソホロンを１１５重量部、シクヘキサノンを１００重量部、消泡剤を６重量部混合して光拡散インキを作製した。得られた光拡散インキを用いて、透明ポリカーボネートフィルムにスクリーン印刷によって、拡散層を形成して、続けて、着色層を覆うように、株式会社セイコーアドバンス製ＵＶ５５１０で透明樹脂層を形成し、さらに株式会社セイコーアドバンス製ＳＧ７４０７１０で黒色樹脂層を形成し、拡散シートを作製した。
このようにして、得られた拡散シートは極めて高度の光拡散性能と耐候性を有していた。また、光拡散インキによるスクリーン印刷も良好に行うことが出来た。

（比較例１）
繊維長が１５μｍ、繊維径が０．４５μｍ、アスペクト比が３３．３で白色針状結晶の八チタン酸カリウム繊維１００重量部に対して、飽和ポリエステル樹脂を１１２重量部、イソホロンを１１５重量部、シクヘキサノンを１００重量部、消泡剤を６重量部混合して光拡散インキを作製した。得られた光拡散インキを用いて、透明ポリカーボネートフィルムにスクリーン印刷によって、拡散層を形成して、続けて、着色層を覆うように、株式会社セイコーアドバンス製ＵＶ５５１０で透明樹脂層を形成し、さらに株式会社セイコーアドバンス製ＳＧ７４０７１０で黒色樹脂層を形成し、拡散シートを作製した。
このようにして、得られた拡散シートは光拡散性能を有していなかった。また、光拡散インキによるスクリーン印刷は良好に行うことが出来なかった。

（比較例２）
平均粒子径が３．０μｍ、屈折率１．５５のアクリル酸エステル共重合物１００重量部に対して、飽和ポリエステル樹脂を１１２重量部、イソホロンを１１５重量部、シクヘキサノンを１００重量部、消泡剤を６重量部混合して光拡散インキを作製した。得られた光拡散インキを用いて、透明ポリカーボネートフィルムにスクリーン印刷によって、拡散層を形成して、続けて、着色層を覆うように、株式会社セイコーアドバンス製ＵＶ５５１０で透明樹脂層を形成し、さらに株式会社セイコーアドバンス製ＳＧ７４０７１０で黒色樹脂層を形成し、拡散シートを作製した。
このようにして、得られた拡散シートは光拡散性能を有するが十分な効果を発揮しなかった。また、光拡散インキによるスクリーン印刷は良好に行うことが出来た。

（比較例３）
蛍光顔料１００重量部に対して、飽和ポリエステル樹脂を１１２重量部、イソホロンを１１５重量部、シクヘキサノンを１００重量部、消泡剤を６重量部混合して光拡散インキを作製した。得られた光拡散インキを用いて、透明ポリカーボネートフィルムにスクリーン印刷によって、拡散層を形成して、続けて、着色層を覆うように、株式会社セイコーアドバンス製ＵＶ５５１０で透明樹脂層を形成し、さらに株式会社セイコーアドバンス製ＳＧ７４０７１０で黒色樹脂層を形成し、拡散シートを作製した。
このようにして、得られた拡散シートは光拡散性能を有するが耐候性が悪く実用性がなかった。また、光拡散インキによるスクリーン印刷は良好に行うことが出来た。

（比較例４）
平均粒子径が０．２１μｍ、ルチル型酸化チタン１００重量部に対して、飽和ポリエステル樹脂を１１２重量部、イソホロンを１１５重量部、シクヘキサノンを１００重量部、消泡剤を６重量部混合して光拡散インキを作製した。得られた光拡散インキを用いて、透明ポリカーボネートフィルムにスクリーン印刷によって、拡散層を形成して、続けて、着色層を覆うように、株式会社セイコーアドバンス製ＵＶ５５１０で透明樹脂層を形成し、さらに株式会社セイコーアドバンス製ＳＧ７４０７１０で黒色樹脂層を形成し、拡散シートを作製した。
このようにして、得られた拡散シートは、良好な耐候性は得られたが、光拡散性能を有しなかった。また、光拡散インキによるスクリーン印刷は良好に行うことが出来た。

１透明基材
２着色層
３透明樹脂層
４黒色樹脂層
１０シート

Claims

（Ａ）樹脂バインダー
（Ｂ）ルチル型の白色針状または白色柱状酸化チタンからなる光拡散剤
を含み、（Ａ）樹脂バインダーが、飽和ポリエステル樹脂であり、印刷用途である光拡散性樹脂組成物を用いたインキ。
請求項１に記載のインキにおいて、
（Ｂ）光拡散剤のアスペクト比（繊維長／繊維径）が７〜１００であることを特徴とするインキ。
請求項１または２に記載のインキにおいて、
（Ｂ）光拡散剤の繊維長が、０．１〜４０μｍであることを特徴とするインキ。
透明基材と、前記透明基材の表面にパターン形成された着色層と、を備え、
前記着色層が請求項１乃至３いずれか一項に記載のインキを前記透明基材上に印刷することで構成されることを特徴とするシート。
請求項４記載のシートにおいて、
前記着色層上に、前記着色層を覆う透明樹脂層をさらに備えたことを特徴とするシート。
請求項５記載のシートにおいて、
前記透明樹脂層上に、黒色または有色樹脂層が形成されたことを特徴とするシート。
請求項４乃至６いずれか一項に記載のシートを用いた成形品。