JP5695955B2 - 白色硬化性樹脂組成物及びその樹脂組成物の硬化物、並びに当該硬化物を有する反射板 - Google Patents
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Description
この積層白色ポリエステルフィルムは、不活性粒子として、例えば酸化チタン等の白色顔料を含有するA層と、白色顔料を含有する若しくは発泡剤等により発生させた微細な気泡を含むB層を複数積層することにより、当該フィルムの反射率を向上させるものである。
しかし、このフィルムを形成するためには、積層未延伸フィルムを製造した後、加熱等を行いながらこれを一定の条件の下で延伸しなければならず、また何層ものポリエステル層を積層する必要があり、形成に時間及びコスト等を要する。更にこのようなフィルムを基材の表面に貼り付けて用いる場合、例えば使用箇所に合わせたフィルムの切断、開孔等が容易ではないという問題がある。特に、当該フィルムを用いて、LED等の発光素子を実装するプリント配線板の基板にパターンを形成するためには、加工等の手間を要する。
即ち、本発明の特徴の一つは、光硬化性成分と、光重合開始剤と、酸化チタンと、発泡剤を含むことを特徴とする白色硬化性樹脂組成物である。
かかる本発明の白色硬化性樹脂組成物は、先ず光を照射して硬化させる。その後、加熱により、当該樹脂組成物に含まれる発泡剤が熱に反応し、硬化物の中に気泡を発生させる。ここで、当該硬化物に含まれる酸化チタンの光の屈折率と、硬化した光硬化性樹脂の屈折率と、気泡の屈折率の大きさは、以下の不等号で表される。そして、成分の屈折率の差と、反射率は比例する。
酸化チタンの屈折率>硬化した光硬化性樹脂の屈折率>気泡の屈折率
即ち、本発明の白色硬化性樹脂組成物は、発泡剤を含有することにより、硬化物に含まれる成分の屈折率と酸化チタンの屈折率との差を増大させることができ、酸化チタンの配合により得られる反射率を更に向上させることができる。
また、熱により硬化する組成物や、本発明の組成物でも光を照射させて硬化させずに、発泡剤を作用させるために加熱した場合は、発生した気泡は塗膜の外に脱泡されてしまい、反射率を向上させる効果はほとんど生じない。
また、当該樹脂組成物を用いて形成した硬化物、及び当該硬化物を有する反射板を得ることができる。
本発明の白色硬化性樹脂組成物に用いる光硬化性成分としては、紫外線、電子線等の活性エネルギー線の作用を受けて分子間架橋により硬化する樹脂が挙げられる。この光硬化性成分としては、感光性樹脂及び反応性希釈剤の少なくとも一方を使用することが好ましい。
(1)エポキシ化合物と不飽和モノカルボン酸とのエステル化反応によって生成するエポキシ基の全エステル化物。
(2)ジイソシアネート類と1分子中に1個の水酸基を有する(メタ)アクリレート類との反応生成物と、上記全エステル化物(1)の二級水酸基とを反応させて得られる反応生成物。
(3)エポキシ化合物と不飽和モノカルボン酸とのエステル化反応によって生成するエポキシ基の部分エステル化物。
(4)ジイソシアネート類と1分子中に1個の水酸基を有する(メタ)アクリレート類との反応生成物と、上記部分エステル化物(3)の二級水酸基とを反応させて得られる反応生成物。
尚、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタアクリレートを総称する用語であり、他の類似の表現についても同様とする。
分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコールのジアクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレート等の多価アルコール又はこれらのエチレオキサイド付加物若しくはプロピレンオキサイド付加物等の多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、及びこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物若しくはプロピレンオキサイド付加物等の多価アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート等のグリシジルエーテルの多価アクリレート類;及びメラミンアクリレート、及び/又は上記アクリレートに対応する各メタクリレート類等が挙げられる。
多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物としては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、ペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、グリセリンジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等、及び/又は上記アクリレートに対応する各メタクリレート類等が挙げられる。
またグリシジル基含有化合物にα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリアクリレート、ビスフェノールAグリシジルエーテルジアクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジアクリレート、グリセリンポリグリシジルエーテルポリアクリレート等;その他、2,2−ビス(4−アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−アクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピルアクリレート、及び/又は上記アクリレートに対応する各メタクリレート類等が挙げられる。これらの感光性モノマーは、単独で又は複数種を組み合わせて用いることができる。
上記光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類; アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1 ,1−ジクロロアセトフェノン、2−ヒドロキシ−1−{4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−2−メチル−プロパン−1−オン等のアセトフェノン類; 2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノン、2−(ジメチルアミノ)−2−{(4−メチルフェニル)メチル}−1−{4−(4-モルフォルニル)フェニル}−1−ブタノン等のアミノアセトフェノン類; 2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン類;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類; アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン、4,4 ’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類又はキサントン類;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サイドや、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−シアノスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール等のハロメチルオキサジアゾール系化合物;2,4−ビス( トリクロロメチル)−6−(p−メトキシ−フェニルビニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル−1,3−ブタジエニル)−s−トリアジン等のハロメチル−s−トリアジン系化合物、1,2−オクタンジオン,1−[−4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)9H−カルバゾ−ル−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−プロピルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−1−ナフチルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、(2,5,6−トリメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等のビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6−ジメトキシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6−ジクロロベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィン酸メチルエステル、2−メチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ピバロイルフェニルフォスフィン酸イソプロピルエステル等のモノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等が挙げられる。このような光重合開始剤は、単独で又は複数種の混合物として用いることができる。
本発明の白色硬化性樹脂組成物には、酸化チタンとしてアナターゼ型酸化チタンとルチル型酸化チタンのどちらも用いることができる。マーキングパターンの光劣化を抑制できる点から、特にルチル型酸化チタンを用いることが好ましい。アナターゼ型酸化チタンはルチル型酸化チタンと比較して紫外線領域と可視光領域の境界付近の反射率が高いため、白色度と反射率の点では、アナターゼ酸化チタンの方が白色顔料としては望ましい。しかし、アナターゼ型酸化チタンは光触媒活性を有するため、この光活性により光硬化・熱硬化性組成物に含まれる樹脂の変色を引き起こすことがある。これに対して、ルチル型酸化チタンはアナターゼ型酸化チタンと比較して白色度は若干劣るものの、光触媒活性を殆ど有さないため、上記樹脂の劣化を抑えることができ、安定したマーキングパターンを得ることができる。
本発明の白色硬化性樹脂組成物に用いられる発泡剤としては、熱分解型発泡剤や組成物中の樹脂成分と反応して気体を放出する化合物が望ましい。熱分解型発泡剤としては、例えば分解されて炭酸ガスを発生する熱分解型無機発泡剤(炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム等)、分解されて窒素ガスを発生する熱分解型発泡剤(アゾジカルボンアミド(ADCA)、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)、アゾビスイソブチロニトリル、p−トルエンスルホニルヒドラジド、5−フェニルテトラゾール、ヒドラゾジカルボンアミド、ビステトラゾールジアンモニウム、ビステトラゾールピペラジン等が挙げられる。これらの市販品としては、セルマイクA、セルマイクCシリーズ(C−1、C−2,C−121、CE、C−22、C−191)、セルマイクSシリーズ(S、SX、SX−H)、セルマイク142、セルマイク266、セルマイク306、セルマイク417、セルマイク494、セルマイク496、(三協化成株式会社製)ビニホールシリーズ(AC#K3、AC#R、AC#3、AC−2F、AC#93、AC#23−K2、AC#3C−K2、FE−905、ST#78、S−326、AC#LQ、FE−512、AC#3/セルペースト101、ST#70、AC#911、DW#6、AC#99、SE#30、FE−788)、セルラーシリーズ(DKW、D、L−70、L−80、L−85、GX−N、GX、CK#54)、ネオセルボンシリーズ(N#7000、N#1000S、N#5000、N#1000N、N#1000SW、N#5000W、SB#51N#1000M/セルペースト101)、エクセラーシリーズ(S−537、PC#3、Q#25(E)、Q#25、AK#2)、スパンセルシリーズ(S−619、#81、DS#25、ZA#72、発泡剤KS、SZ#44)、セルボンシリーズ(FE−507、FE−507R、SC−855、SC−P、SC−K、SC−850、SC−53、SC−495、SC−810)、セルテトラシリーズ(BHT−2NH3、BHT−PIPE、P5T)、(永和化成工業)が挙げられる。また、白色樹脂組成物に含まれる樹脂成分と反応して気体を放出する化合物としては、イソシアネート化合物等が挙げられる。例えばイソシアネート化合物は組成物中のカルボキシル基と反応させると炭酸ガスを発生する。これらの発泡剤は、単独で又は複数種を組み合わせて用いることができる。また発泡剤の配合量は、全組成物に対して0.05〜5質量部であることが好ましい。より好ましい配合量の範囲は、全組成物に対して0.1〜3質量部である。
Z250:カルボキシル基含有アクリレート(ダイセル・サイテック(株)製)
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
<光重合開始剤>
TPO:2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド
<酸化チタン>
CR−95:酸化チタン(石原産業製)
<発泡剤>
NaHCO3:重曹(炭酸水素ナトリウム)
21S−75E:ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成ケミカルズ(株)製)
SZ#44:スパンセルSZ#44(永和化成工業(株)製)
<酸化防止剤>
1010:イルガノックス1010(BASFジャパン(株)製)
<有機溶剤>
DPM:ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Claims (6)
- 光硬化性成分と、光重合開始剤と、酸化チタンと、発泡剤を含む白色硬化性樹脂組成物であって、
前記酸化チタンの配合量が、白色硬化性樹脂組成物に含まれる不揮発成分の配合量に対して40〜80質量%であり、
前記発泡剤の配合量が、白色硬化性樹脂組成物に対して0.05〜5質量部であることを特徴とする白色硬化性樹脂組成物。 - 前記光硬化性成分が感光性樹脂及び反応性希釈剤の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1に記載の白色硬化性樹脂組成物。
- 前記反応性希釈剤が感光性モノマー及び有機溶剤の少なくとも一方であることを特徴とする請求項2に記載の白色硬化性樹脂組成物。
- 前記発泡剤が熱分解型発泡剤及び白色樹脂組成物に含まれる樹脂成分と反応して気体を放出する化合物の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の白色硬化性樹脂組成物。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の白色硬化性樹脂組成物を基材に塗布してその塗膜を形成し、当該塗膜を光硬化し、当該光硬化した塗膜を加熱することにより当該塗膜に含まれる発泡剤を反応させて形成することを特徴とする白色硬化性樹脂組成物の硬化物。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の白色硬化性樹脂組成物を基材に塗布してその塗膜を形成する工程と、
当該塗膜を光硬化する工程と、
当該光硬化した塗膜を加熱することにより当該塗膜に含まれる発泡剤を反応させる工程からなることを特徴とする白色硬化性樹脂組成物の硬化物の形成方法。
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