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1. (WO2019044930) BLACK SHEET AND BLACK ADHESIVE TAPE
Document

明 細 書

発明の名称 黒色シート及び黒色粘着テープ

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031  

発明の効果

0032  

図面の簡単な説明

0033  

発明を実施するための形態

0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129  

実施例

0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223  

産業上の利用可能性

0224  

符号の説明

0225  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10A   10B   10C   10D   10E   11A   11B   11C   11D   11E   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21  

明 細 書

発明の名称 : 黒色シート及び黒色粘着テープ

技術分野

[0001]
 本発明は、黒色シート及び黒色粘着テープに関する。
 本願は、2017年9月1日に、米国に出願された62/553,370号に基づき優先権を主張し、2018年5月10日に、米国に出願された62/669,576号に基づき優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。

背景技術

[0002]
 電子手帳、携帯電話、PHS等の小型電子端末においては、グラファイトシート等の放熱シートによる放熱が冷却手段として利用されている(特許文献1)。小型電子端末においては、放射ノイズを抑制するために、軟磁性金属粉末を樹脂シートに複合化させた磁性シートや、電子部品の電気絶縁のための絶縁シートも利用されている(特許文献2~3)。
[0003]
 また、これら放熱シート、磁性シート、絶縁シート等の電子部品用機能性シートは、黒く着色された粘着テープが、隠蔽、遮光の点から好まれて使用されている。従来のこれらの黒色粘着テープは、通常、カーボンブラックで着色されており、近赤外線を吸収する。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2013-203965号公報
特許文献2 : 特開2016-072270号公報
特許文献3 : 特開2016-074226号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 しかしながら、従来の黒色粘着テープが貼付された機能性シートを、小型電子端末内の、黒色粘着テープが貼付された機能性シートを含む多数の黒色電子部品と近しい位置に又は重ねて貼付することが要請されることがある。そのため、複数の同じ黒色の部品同士は、可視光で識別することが困難となる場合がある。また、黒色の赤外線反射性塗膜を用いれば、赤外線で識別することが可能となるが、小型電子部品に適用可能な粘着テープに印刷するのに適した市販の赤外線反射塗膜は知られていなかった。
[0006]
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、赤外線光源と赤外線カメラを使用して、複数の同じ黒色の粘着テープ同士を識別することに利用可能な黒色シート及び黒色粘着テープを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007]
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、近赤外線を反射する黒色シートが、従来の黒色粘着テープと同じ色目であり、かつ、赤外線を用いて識別可能であることを見出した。すなわち本発明は以下のとおりである。
[0008]
[1] 基材シートと、赤外線反射層と、が積層され、
 CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R/[%]が、下記の範囲にあることを特徴とする黒色シート。
 18 ≦ L  ≦ 36
 -3 ≦ a  ≦  3
 -3 ≦ b  ≦  3
 12 ≦ R
[2] JIS Z 8741に従って60°の設定角度で測定される光沢度Guが、下記の範囲にある、前記[1]に記載の黒色シート。
  0 ≦ Gu ≦ 10
[0009]
[3] 前記基材シートの厚さが0.5~100μmであり、前記赤外線反射層の厚さが1~10μmである、前記[1]又は[2]に記載の黒色シート。
[4] 前記赤外線反射層が、無機黒色顔料又は有機黒色顔料を含む、前記[1]~[3]のいずれか一項に記載の黒色シート。
[5] 前記赤外線反射層は、黒色赤外線反射層及び白色赤外線反射層が積層されている、前記[1]~[4]のいずれか一項に記載の黒色シート。
[0010]
[6] 更に、艶消し層が積層されている、前記[1]~[5]のいずれか一項に記載の黒色シート。
[7] 電子部品用機能性シートの赤外線反射率の調整に使用される、前記[1]~[6]のいずれか一項に記載の黒色シート。
[8] 前記機能性シートが、放熱シート、磁性シート又は絶縁シートである、前記[7]に記載の黒色シート。
[0011]
[9] 前記[1]~[8]のいずれか一項に記載の黒色シートと、粘着剤層とが積層されている黒色粘着テープ。
[10] 前記粘着剤層の厚さが1~50μmである、前記[9]に記載の黒色粘着テープ。
[0012]
 また、本出願は、赤外線反射性インキ、該インキを含む印刷物、粘着テープを作製する方法、赤外線反射顔料を含むフィルムを提供する。
[0013]
[11] 下記(a)乃至(e)を含む赤外線反射印刷可能なインキ。
(a)クロム鉄酸化物、クロム鉄ニッケル酸化物、クロム酸銅、クロム鉄鉱、マンガンフェライト、ニッケルマンガン鉄酸化物、赤外線非反射性無機黒色顔料及びこれらの組み合わせからなる群から選択される0~50%の無機黒色顔料;
(b)バナジウム酸ビスマス、クロムアンチモンチタネート、酸化クロム、コバルトアルミネート、コバルトクロマイト、コバルトクロムアルミン酸塩、コバルトリチウムアルミン酸塩、コバルトチタン酸塩、鉄クロマイト、鉄クロムチタン、クロム酸鉛、チタン酸アンチモンマンガン、チタン酸マンガン、ニッケルアンチモンチタネート、ニッケルチタン酸塩、ニオブ錫パイロクロア、スズ亜鉛、酸化チタン、亜鉛フェライト、亜鉛鉄クロマイト、及び赤外線非反射性無機着色顔料からなる群から選択される0~30%の無機着色顔料;
(c)1~35%の樹脂;
(d)5~65%の溶媒;そして
(e)非トリブロック共重合体分散剤、消泡剤、艶消し剤、接着促進剤、ワックス、硬化剤を含む0~20%のレオロジー機能性添加剤
[0014]
[12] 前記インキが黒色であり、少なくとも1%の無機黒色顔料を含む、前記[11]に記載のインキ。
[0015]
[13] 0.15~5μmの乾燥フィルムとしたときの波長850nmの赤外線反射率Rが 5%より大きい、前記[11]に記載のインキ。
[0016]
[14] 0.15~5μmの乾燥フィルムとしたときの波長850nmの赤外線反射率Rが 10%より大きい、前記[11]に記載のインキ。
[0017]
[15] 0.15~5μmの乾燥フィルムとしたときの波長850nmの赤外線反射率Rが 20%より大きい、前記[11]に記載のインキ。
[0018]
[16] 0.15~5μmの乾燥フィルムとしたときの波長850nmの赤外線反射率Rが 25%より大きい、前記[11]に記載のインキ。
[0019]
[17] 色座標において、L 値が22.5(±5)であり、a 値が0(±2)であり、b 値が -1(±2)である、前記[11]~[16]のいずれかに記載のインキ。
[0020]
[18] 色座標において、L 値が22.5(±2.5)であり、a 値が0(±1)であり、b 値が -1(±1)である、前記[11]~[17]のいずれかに記載のインキ。
[0021]
[19] 光沢度が≦10である、前記[11]に記載のインキ。
[0022]
[20] 光沢度が2±2である、前記[11]に記載のインキ。
[0023]
[21] 前記樹脂が、ウレタン系、アクリル系、ビニル系、ポリエステル系、セルロース系、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、前記[11]に記載のインキ。
[0024]
[22] 前記樹脂が熱可塑性である、前記[21]に記載のインキ。
[0025]
[23] 前記溶媒が、エタノール、メタノール、酢酸メチル、酢酸n-プロピル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、イソプロパノール、アセトン、メチルイソアミルケトン、n-ブチルアセテート、 プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、およびそれらの組み合わせから選択される、前記[11]に記載のインキ。
[0026]
[24] 前記インキが、CIEカラー値(L 、a 、b )の色座標において、L 値が18~36であり、任意のa 値およびb 値を有する低色相色である、前記[11]に記載のインキ。
[0027]
[25] 前記[11]~[24]のいずれか一項に記載のインキを含む印刷物。
[0028]
[26] 前記印刷物が粘着テープである、前記[25]に記載の印刷物。
[0029]
[27] 前記[11]~[24]のいずれか一項に記載のインキを基材上に印刷し、乾燥させることを含む、粘着テープを作製する方法。
[0030]
[28] フィルムに直接練り込まれた赤外線反射顔料を含むフィルム。
[0031]
[29] 前記顔料の少なくとも一部が、クロム鉄酸化物、クロム鉄ニッケル酸化物、クロム酸銅、クロム鉄、マンガンフェライト、ニッケルマンガン鉄酸化物、赤外線非反射性無機黒色顔料およびそれらの組み合わせからなる群から選択される無機黒色顔料である、前記[28]に記載のフィルム。

発明の効果

[0032]
 本発明によれば、赤外線光源と赤外線カメラを使用して、複数の同じ黒色の粘着テープ同士及び黒色粘着テープと黒色電子部品を識別することに利用可能な黒色シート及び黒色粘着テープを提供できる。

図面の簡単な説明

[0033]
[図1] 顔料の配合割合に対する、波長850nmの赤外線反射率R/[%]およびCIEカラー値(L 、a 、b )の関係を示すグラフである。
[図2] 赤外線光源と赤外線カメラを使用して赤外線吸収基板と赤外線反射基板とを識別する際のイメージ図。両者の間の赤外線反射率Rの差が15%よりも大きいことが好ましい。
[図3] 粉砕時間の異なるインキの、SEM測定による膜厚対コーティング回数の関係を示すグラフである。150 lines per inch (以下、LPI という。) シリンダーを使用してのインキ塗膜厚さは、1層コーティング当たり1μm未満であることを示している。
[図4] コーティング回数に対する波長850nmの赤外線反射率R/[%]の関係を示すグラフである。粉砕時間が増加するにつれて波長850nmの赤外線反射率Rが減少し、薄い塗膜の方が反射率が高いことを示している。
[図5] 粉砕時間に対するCIEカラー値(L )の関係を示すグラフである。粉砕なしでは、インキ厚みが異なるとL 値は大きく異なるが、粉砕を行うと、インキ厚みに寄らずL 値が収束していくことを示している。
[図6] 粉砕時間を変化させたときの、コーティング回数に対するCIEカラー値(L )の関係を示すグラフである。L 値は、インキが粉砕されている場合は、インキがより厚くなるにつれて収束することを示している。
[図7] テーブル(左下の白)の上50cm離れたところから赤外線カメラを使用して撮影した、赤外線反射5G被覆基板(灰色)、及び、同じCIEカラー値(L 、a 、b )を有するABS2基板(黒色)の写真である。
[図8] PET上の、厚さ2.0±0.2μmの赤外線反射層の断面の走査型電子顕微鏡(以下、SEMという。)写真である。
[図9] 赤外線反射黒色シートの3つの態様を示す断面図である。態様(1)は赤外線反射層、PET(中間)、および粘着剤層を有する。態様(2)は、赤外線反射顔料充填粘着剤層上にPETフィルム(上)を有する。態様(3)は、接着剤層(底部)に赤外線反射顔料を練りこまれたPETを有する。
[図10A] YTZ(登録商標)粉砕メディアの各径を変化させたときの、粉砕時間に対する波長850nmの赤外線反射率R/[%]の関係を示すグラフである。
[図10B] YTZ(登録商標)粉砕メディアの各径を変化させたときの、粉砕時間に対する光沢度の関係を示すグラフである。
[図10C] YTZ(登録商標)粉砕メディアの各径を変化させたときの、粉砕時間に対するCIEカラー値(L )の関係を示すグラフである。
[図10D] YTZ(登録商標)粉砕メディアの各径を変化させたときの、粉砕時間に対するCIEカラー値(a )の関係を示すグラフである。
[図10E] YTZ(登録商標)粉砕メディアの各径を変化させたときの、粉砕時間に対するCIEカラー値(b )の関係を示すグラフである。
[図11A] 粉砕時間を変化させたときの、コーティング回数に対する波長850nmの赤外線反射率R/[%]の関係を示すグラフである。
[図11B] 粉砕時間を変化させたときの、コーティング回数に対する光沢度Guの関係を示すグラフである。
[図11C] 粉砕時間を変化させたときの、コーティング回数に対するCIEカラー値(L )の関係を示すグラフである。
[図11D] 粉砕時間を変化させたときの、コーティング回数に対するCIEカラー値(a )の関係を示すグラフである。
[図11E] 粉砕時間を変化させたときの、コーティング回数に対するCIEカラー値(b )の関係を示すグラフである。
[図12] バスケット粉砕時間を変化させたときの、コーティング回数に対する波長850nmの赤外線反射率R/[%]の関係を示すグラフである。
[図13] 第一の実施形態の黒色シート1の一例を示す概略断面図である。
[図14] 第一の実施形態の黒色シート1の変形例を示す概略断面図である。
[図15] 第二の実施形態の黒色粘着テープ2の一例を示す概略断面図である。
[図16] 第二の実施形態の黒色粘着テープ2の変形例を示す概略断面図である。
[図17] 第二の実施形態の黒色粘着テープ2の変形例を示す概略断面図である。
[図18] 第三の実施形態の黒色シート1の一例を示す概略断面図である。
[図19] 第三の実施形態の黒色シート1の変形例を示す概略断面図である。
[図20] 第四の実施形態の黒色粘着テープ2の一例を示す概略断面図である。
[図21] 第四の実施形態の黒色粘着テープ2の変形例を示す概略断面図である。

発明を実施するための形態

[0034]
 以下、本発明を適用した実施形態である黒色シート及び黒色粘着テープについて詳細に説明する。
[0035]
<第一の実施形態>
 本実施形態の黒色シートは、基材シートと、赤外線反射層とが積層され、CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R/[%]が、下記の範囲にあることを特徴とする。
 18 ≦ L  ≦ 36
 -3 ≦ a  ≦  3
 -3 ≦ b  ≦  3
 12 ≦ R
[0036]
 黒色シートのL 値は、18≦L ≦36であり、19≦L ≦30であることが好ましく、20≦L ≦25であることがより好ましい。
[0037]
 黒色シートのa 値は、-3≦a ≦3であり、-2≦a ≦2であることが好ましく、-1≦a ≦1であることがより好ましい。
[0038]
 黒色シートのb 値は、-3≦b ≦3であり、-2.5≦b ≦1.5であることが好ましく、-2≦b ≦0であることがより好ましい。
[0039]
 黒色シートの波長850nmの赤外線反射率R/[%]は、12≦Rであり、好ましくは15≦Rであり、最も好ましくは20≦Rである。
[0040]
 本実施形態の黒色シートは、CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率Rが、上述の範囲の値であるので、従来のカーボンブラックで着色された黒色粘着テープ又はカーボンブラックで着色された黒色電子部品と共に用いたとき、同じ色目であり意匠性に優れるとともに、近赤外線の反射性が異なるので、赤外線を用いて両者を識別することが可能となる。
[0041]
 CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率Rは、後述する測定方法により測定することができる。
[0042]
 黒色シートは、JIS Z 8741に従って60°の設定角度で測定される光沢度Guが、下記の範囲にあることが好ましい。
  0 ≦ Gu ≦ 10
[0043]
 黒色シートは、基材シートの側又は赤外線反射層の側の少なくとも一方の側から測定した、CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率Rが、上述の範囲の値である。
[0044]
 図13は、第一の実施形態の黒色シート1の一例を示す概略断面図であり、基材シート11と赤外線反射層12とが積層されている。なお、図13以降の図において、既に説明済みの図に示すものと同じ構成要素には、その説明済みの図の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
[0045]
 黒色シートの総厚さは、1.5~100μmであることが好ましく、3.5~40μmであることがより好ましく、2.5~10.5μmであることが特に好ましい。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の機械的強度、薄さ及び接着強度を両立しやすい。黒色シートの総厚さとは、粘着剤層を含まない黒色シートの総厚さをいう。
[0046]
(基材シート)
 本発明の黒色シート及び黒色粘着テープに使用する基材シートとしては、各種の樹脂シート、樹脂フィルム、樹脂テープ、金属、金属と樹脂フィルムの複合フィルムを適宜使用できる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリイミドフィルム等があげられる。また金属としては、銅箔、アルミ箔、ニッケル箔、鉄箔、合金箔等が上げられる。また金属と樹脂フィルムの複合フィルムとしては、上記樹脂フィルムと金属をラミネートしたものがあげられる。そのなかでも、強度や絶縁性に優れるポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムが好ましい。
[0047]
 基材シートの厚さは0.5~100μmであり、好ましくは1.5~30μmであり、最も好ましくは2~5μmである。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の機械的強度と薄さを両立しやすい。
[0048]
 また、樹脂フィルムには、隠蔽性や反射性を付与するため、各種着色顔料を混合させてもよい。
[0049]
(赤外線反射層)
 本発明の黒色シート及び黒色粘着テープに使用する赤外線反射層は、黒色シート及び黒色粘着テープのCIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R/[%]を所定の範囲に調整する層である。後述するインキを塗工することで調製することができる。
[0050]
 赤外線反射層の厚さは、好ましくは1~10μmであり、より好ましくは1.5~6μmであり、最も好ましくは2~5μmである。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の、好適なCIEカラー値、赤外線反射率及び薄さを両立しやすい。
[0051]
 赤外線反射層が、無機黒色顔料又は有機黒色顔料を含むことが好ましい。無機黒色顔料を含む赤外線反射層は、後述する無機黒色顔料を含むインキを基材シート上に塗工することで、赤外線反射性塗膜として形成することができる。有機黒色顔料を含む赤外線反射層は、後述する有機黒色顔料を含むインキを基材シート上に塗工することで、赤外線反射性塗膜として形成することができる。
[0052]
(無機黒色顔料を含むインキ)
 無機酸化物顔料を含むインキは、黒色および近赤外線反射率を提供するための塗膜としての赤外線反射層に使用される。本明細書で論じる主要な赤外線反射無機酸化物材料は無機黒色顔料である。
[0053]
 無機黒色顔料としては、クロム鉄酸化物、クロム鉄ニッケル酸化物、クロム酸銅、クロム鉄鉱、マンガンフェライト、ニッケルマンガン鉄酸化物、赤外線非反射性無機黒色顔料、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるもの挙げられる。無機黒色顔料を含むインキとしては、クロムを含有するクロム系無機黒色顔料を含むインキが好ましい。この黒色は、波長850nmで反射しながら可視光(390~700nm)で吸収する特性を達成するのが最も困難な色の1つである。そこで、可視光及び赤外光を吸収してしまう黒色顔料、例えばカーボンブラックから、可視光は吸収するが、赤外光を反射する異なる顔料へ変更する。異なる顔料を選択することで、赤外線反射性でない材料と赤外線反射性である材料は同じ色でありながらも、異なる赤外反射率を達成することが出来る。色は、CIEカラー値(L 、a 、b )スペクトルの暗色軸、黄青色軸または緑赤色軸に沿って視覚スペクトルの外観を変える、他の無機赤外線反射顔料を加えることによって調整することができる。そのような無機着色顔料としては、バナジウム酸ビスマス、クロムアンチモンチタネート、酸化クロム、コバルトアルミネート、コバルトクロマイト、コバルトクロムアルミン酸塩、コバルトリチウムアルミン酸塩、コバルトチタン酸塩、鉄クロマイト、鉄クロムチタン、クロム酸鉛、チタン酸アンチモンマンガン、チタン酸マンガン、ニッケルアンチモンチタネート、ニッケルチタン酸塩、ニオブ錫パイロクロア、スズ亜鉛、酸化チタン、亜鉛フェライト及び亜鉛鉄クロマイトからなる群から選択されるものが挙げられる。
[0054]
 同様に、好ましくは近赤外線において反射性でない赤外線非反射性無機着色顔料、染料および有機顔料も、色調整のための無機赤外線反射顔料と共に添加することができる。赤外線非反射性顔料は、あまり多く含まれることは好ましくなく、総量の20%以下で使用されることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることがより好ましく、5%以下であることが最も好ましい。
[0055]
 樹脂及び溶媒の選択は、インキの沈降や流動特性に影響し、又、基材への均一な印刷性においても重要である。樹脂については、溶媒及び樹脂と相溶性がある場合、複数使用しても良い。溶媒系は1種以上選択してよい。樹脂と溶媒の相溶性は、樹脂が溶媒系に溶解し、印刷工程中にその溶解性が維持されなくてはならない。樹脂には、ウレタン系、アクリル系、ビニル系、ポリエステル系および/またはセルロース系樹脂などの公知の樹脂から適宜選択して用いることが出来る。それらは、グラビア、フレキソ印刷または他の類似の印刷方法に適合する溶媒と相溶しなくてはならない。可能性のある基材材料、例えばプラスチック、金属およびガラスに対して良好な接着性を有することが好ましい。したがって、熱硬化性ポリマー樹脂よりも熱可塑性ポリマー樹脂が好ましい。また、樹脂が赤外線、特に850±100μmの赤外線を吸収しないことが好ましい。溶媒は、エタノール、メタノール、酢酸メチル、酢酸n-プロピル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、イソプロパノール、アセトン、メチルイソアミルケトン、n-ブチルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル(PM)アセテートなどの公知の溶剤から適宜選択して用いることが出来る。
[0056]
 無機顔料の原材料の粒子径は、グラビア技術を用いて薄い塗膜を印刷するには大きすぎることがある。そのような場合、一般的な粉砕方法によって顔料の径を減少させることが必要である。以下の例は、クロムステンレス鋼および/またはイットリウム安定化ジルコニア粉砕ビーズ、YTZ(登録商標)で粉砕される。粒子径を小さくすることにより、顔料充填密度が向上し、使用される印刷方法における印刷欠陥を排除することができる。顔料の粉砕は印刷された塗膜の全反射赤外線量に影響を与える。
[0057]
 全反射光と直接反射光及び拡散反射光は識別できるが、以下に報告するパーセント反射率データは全反射光を示す。後述の参考例における、全反射率R/[%]は、150mm積分球を備えたPerkinElmer LAMBDA 900 UV / VIS / NIR分光計で測定されている。測定値は波長800~900nmの範囲で測定され、波長850nmの値が報告されている。
[0058]
 インキの粘度は、カップ内のSC4-18スピンドルを用いてBrookfield DV2T粘度計で測定されている。本開示で論じられるインキは、20RPM(26.4/sのせん断速度)で50(±20)センチポイズ(cps)である。インキの粘度は、印刷要件を満たすように変更することができ、フレキソ印刷法の場合は1cpsで低く、スクリーン印刷用途の場合は200,000cpsと高くすることが好ましい。
[0059]
 Geiger Gravure Printing Press - Proofing and Productionユニットは、透明なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムにインキを印刷するために使用される。直径1.5 "、長さ4.5"のシリンダーは、45°で整列した135μmの正方形のピラミッド形状の38μmの深さのセルを備えた1インチあたり150本のライン(すなわち、150LPI)で刻印されている。印刷速度は約90フィート/分である。他に述べられていない場合、結果は印刷ユニットを2回通したものである。
[0060]
 後述の参考例における、CIEカラー値(L 、a 、b )は、X-Rite SpectroEye分光光度計を使用して、D50スペクトルが2°の測定基準JIS Z 8722に従って測定している。光沢度は、測定標準JIS Z 8741に従って60°の設定角度でBYK 4563マイクロ-TRI-グロスメーターを使用して測定する。PET上に印刷された塗膜の断面画像はTopcon走査型電子顕微鏡で撮影している。
[0061]
(有機黒色顔料を含むインキ)
 有機黒色顔料を含むインキを、赤外光を反射する黒色塗膜として赤外線反射層に使用することができる。
[0062]
 赤外線非吸収性、すなわち、近赤外線反射性の顔料としては、例えば、アゾ系、アンスラキノン系、フタロシアニン系、ペリノン・ペリレン系、インジゴ・チオインジゴ系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、イソインドリン系、ジケトピロロピロール系、アゾメチン系、アゾメチンアゾ系の有機顔料が挙げられ、好ましい有機黒色顔料としてはアゾ系、アゾメチンアゾ系、ペリレン系の有機黒色顔料が挙げられる。
[0063]
 有機黒色顔料を含むインキとしては、アゾ系有機黒色顔料を含むインクが好ましい。アゾ系有機黒色顔料として、近赤外線を吸収せずに、近赤外線を反射する黒色顔料が知られている。例えば、(2-ヒドロキシ-N-(2’-メチル-4’-メトキシフェニル)-1-{[4-[(4,5,6,7-テトラクロロ-1-オキソ-2,3-ジヒドロ-1H-イソインドール-3-イリデン)アミノ]フェニル]アゾ}-11H-ベンゾ[a]-カルバゾール-3-カルボキシアミド)、1-{4-[(4,5,6,7‐テトラクロロ‐3‐オキソイソインドリン‐1‐イリデン)アミノ]フェニルアゾ}‐2‐ヒドロキシ-N-(4’-メトキシ‐2’‐メチルフェニル)‐11H-ベンゾ[a]カルバゾール‐3-カルボキサミド(CAS番号:103621-96-1)、2-ヒドロキシ-N-フェニル-1-{[〔4-(4,5,6,7-テトラクロロ-1-オキソ-2,3-ジヒドロ-1H-イソインドール-3-イリデン)アミノ〕フェニル]アゾ}-11H-ベンゾ[a]-カルバゾール-3-カルボキシアミド、2-ヒドロキシ-N-(2’-メチル-4’-メトキシフェニル)-1-{[4-[(4,5,6,7-テトラクロロ-1-オキソ-2,3-ジヒドロ-1H-イソインドール-3-イリデン)アミノ]フェニル]アゾ}-11H-ベンゾ[a]-カルバゾール-3-カルボキシアミド、などのアゾ系有機黒色顔料を挙げることができる。アゾ系有機黒色顔料を常法に従いインキとして用いて、基材シート上に塗工することで、赤外線反射性を有する塗膜となる。
[0064]
 塗工方法としては、凸版印刷、フレキソ印刷、ドライオフセット印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等を挙げることができる。薄膜の塗工するために最も好ましいのはグラビア印刷方式である。
[0065]
 第一の実施形態である黒色シート1は、図13のように、基材シート11と赤外線反射層12が積層されている。
[0066]
 例えば、黒色シート1の少なくとも一方の面に、粘着剤層16を貼付して、後述する黒色粘着テープ2として利用することができる。
[0067]
 黒色粘着テープ2は、放熱シート、磁性シート又は絶縁シート等の電子部品用機能性シートに貼付する黒色粘着テープの赤外線反射率の調整に好適に使用することができる。
[0068]
 黒色シート1は、図14のように、艶消し層15を有していてもよい。図14は第一の実施形態の黒色シート1の変形例を示す概略断面図である。図14に示す黒色シート1は、基材シート11と赤外線反射層12と艶消し層15とがこの順に積層されている。
[0069]
 図14に示す黒色シート1は、艶消し層15側から測定したCIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R/[%]が、前記の範囲にある。
[0070]
 また、図14に示す黒色シート1は、艶消し層15を有しているので、艶消し層15側から、JIS Z 8741に従って60°の設定角度で測定される光沢度Guを、下記の範囲に調整しやすい。
  0 ≦ Gu ≦ 10
[0071]
 黒色シートの光沢度Guは、好ましくは0≦Gu≦10であり、より好ましくは0≦Gu≦6であり、最も好ましくは0≦Gu≦4である。
[0072]
(艶消し層)
 本発明の黒色シート及び黒色粘着テープに使用する艶消し層は、黒色シート及び黒色粘着テープの光沢度Guを調整する層である。
[0073]
 艶消し層の厚さ0.50~4.0μmが好ましく、さらに好ましくは0.75~3.0μmであり、最も好ましくは1.0~2.0μmである。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の好適な光沢度と薄さを両立しやすい。
[0074]
 シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の微粒子を樹脂バインダー中に分散させたマット剤(すなわち、艶消し剤)を含有する公知の表面処理剤を、黒色シート又は黒色粘着テープの最表面側に塗工することで、艶消し層を形成することができる。塗工方法としては、凸版印刷、フレキソ印刷、ドライオフセット印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等を挙げることができる。薄膜の塗工するために最も好ましいのはグラビア印刷方式である。
[0075]
<第二の実施形態>
 本実施形態の黒色粘着テープは、第一の実施形態の黒色シートと、粘着剤層とが積層されたものである。
[0076]
 黒色粘着テープは、粘着剤層を有する側とは反対の側から測定した、CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R、並びに、光沢度Guが、第一の実施形態の黒色シートをそれと同じ側から測定したCIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R、並びに、光沢度Guと同じ値を有する。
[0077]
 図15は、第二の実施形態の黒色粘着テープ2の一例を示す概略断面図であり、剥離ライナー19と粘着剤層16と基材シート11と赤外線反射層12とがこの順に積層されている。
[0078]
 第二の実施形態の黒色粘着テープ2を使用するときは、剥離ライナー19を剥離して利用に供する。
[0079]
 例えば、黒色粘着テープ2の剥離ライナー19を剥離して、粘着剤層16の側の面を、放熱シートであるグラファイトシートに貼付し、小型電子端末内部の電子部品の冷却手段として利用することができる。このとき、黒色粘着テープ2は、他のグラファイトシートの保護に用いられるカーボンブラックで着色された黒色粘着テープと同じ黒色であるので、意匠性に優れる。また、カーボンブラックで着色された黒色粘着テープで保護されたグラファイトシートは近赤外線を吸収するのに対して黒色粘着テープ2は近赤外線を反射する性質を有しているので、赤外線カメラを用いて、両者を識別することができる。
[0080]
 また、従来の磁性シートや絶縁シートにおいても、カーボンブラックで着色された黒色粘着テープで保護されている。
[0081]
 黒色粘着テープ2の粘着剤層16の側の面を磁性シートに貼付し、黒色粘着テープ2で保護された磁性シートを、小型電子端末内部の電子部品のノイズ防止手段として利用することができる。電子部品同士が同じ黒色の意匠性に優れるものとすることができ、近赤外線の反射性が異なるので、赤外線カメラを用いて、他のテープで保護された電子部品と識別することができる。
[0082]
 黒色粘着テープ2の粘着剤層16の側の面を絶縁シートに貼付し、黒色粘着テープ2で保護された絶縁シートを、小型電子端末内部の電子部品の電気絶縁手段として利用することができる。赤外線カメラを用いて、他のテープと識別することができる。
[0083]
 黒色粘着テープの総厚さは、2.5~100μmであることが好ましく、3.0~40μmであることがより好ましく、3.5~12.5μmであることが特に好ましい。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の機械的強度、薄さ及び接着強度を両立しやすい。黒色粘着テープの総厚さとは、剥離ライナーを含まない黒色粘着テープの総厚さをいう。
[0084]
(粘着剤層)
 本発明の黒色粘着テープの粘着剤層の厚さは、好ましくは1~50μmであり、より好ましくは1.5~20μmであり、最も好ましくは2~5μmである。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の接着強度と薄さを両立しやすい。
[0085]
 粘着剤層は、剥離ライナー上に、粘着剤を塗工することで形成させることができる。塗工方法としては、グラビアコーティング、コンマコーティング、バーコーティング、ダイコーティング、リップコーティング、スクリーンコーティング等を挙げることができる。薄膜の塗工するために最も好ましいのはグラビアコーティングである。
[0086]
 本発明の黒色粘着テープの粘着剤層を形成する粘着剤としては、特に制限されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、スチレン-ジエンブロック共重合体系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤、クリ-プ特性改良型粘着剤、放射線硬化型粘着剤などの公知の粘着剤から適宜選択して用いることができる。粘着剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
[0087]
 粘着剤としては、特にアクリル系粘着剤が、接着信頼性が高いことから好適に用いることができる。アクリル系粘着剤は、アクリル系ポリマーを粘着性成分又は主剤とし、これに必要に応じて、架橋剤、粘着付与剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、老化防止剤、着色剤などの適宜な添加剤が含まれている。アクリル系ポリマーは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを単量体主成分とするポリマーであり、必要に応じて(メタ)アルキルエステルに対して共重合が可能な単量体(共重合性単量体)を用いることにより調製されている。
[0088]
 アクリル系ポリマーの質量平均分子量(Mw)は好ましくは50万~120万である。さらに好ましくは50万~100万である。上記範囲にあることで、薄膜であっても充分な接着性・耐熱性を発現しやすい。分子量はGPCによってスチレン換算で測定される。
[0089]
 本発明においては、粘着剤層の粘着力を向上させるため、粘着付与樹脂を添加することも好ましい。また、これら粘着付与樹脂を添加することで、引張強度や引張破断強度を高くできることから、使用するアクリル系共重合体に応じて、粘着付与樹脂を適宜添加することで、引張強度や引張破断強度を調整できる。本発明の黒色粘着テープの粘着剤層に添加する粘着付与樹脂としては、例えば、ロジンやロジンのエステル化合物等のロジン系樹脂;ジテルペン重合体やα-ピネン-フェノール共重合体等のテルペン系樹脂;脂肪族系(C5系)や芳香族系(C9)等の石油樹脂;その他、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。そのなかでもn-ブチル(メタ)アクリレートを主たるモノマー成分とするアクリル系共重合体を使用した粘着剤組成物においては、薄型で粘着力と耐熱性を両立させるに際し、ロジン系樹脂とスチレン系樹脂を混合して使用することが好ましい。
[0090]
 また初期接着力を上げるため、常温で液状の粘着付与樹脂を混合して使用することが好ましい。常温で液状の粘着付与樹脂としては、例えば、前記した常温で固体の粘着付与樹脂の液状樹脂や、プロセスオイル、ポリエステル系可塑剤、ポリブテン等の低分子量の液状ゴムが挙げられる。特にテルペンフェノール樹脂が好ましい。市販品としてはヤスハラケミカル社製YP-90L等がある。粘着付与樹脂の添加量はアクリル系共重合体100質量部に対して1~20質量部を添加するのが好ましい。
[0091]
 粘着付与樹脂の添加量としては、アクリル系共重合体100質量部に対し10~70質量部を添加するのが好ましい。より好ましくは20~60質量部である。粘着付与樹脂を添加することにより粘着力を向上させることができる。
[0092]
 粘着剤層のゲル分率は特に制限されるものではないが、5~50%であることが薄膜であっても充分な接着性や耐熱性(高温での保持力)を発現しやすいため好ましく、10~40%であることがより好ましく、さらに好ましくは13~35%である。ゲル分率は、養生後の粘着剤層をトルエン中に浸漬し、24時間放置後に残った不溶分の乾燥後の質量を測定し、元の質量に対する百分率で表す。
 ゲル分率=[(粘着剤層のトルエン浸漬後質量)/(粘着剤層のトルエン浸漬前質量)]×100
[0093]
 また、粘着剤層の貯蔵弾性率は、1Hzの振動数で25℃で10 ~4×10 Paであることが好ましい。さらに好ましくは5×10 ~2×10 Paである。上記範囲にあることで、薄膜の粘着剤層であっても濡れ性(初期タック)と接着力を高度に両立しやすい。
[0094]
 アクリル系ポリマーは、溶液重合法、エマルション重合法、紫外線照射重合法等の慣用の重合方法により調製することができる。
[0095]
(剥離ライナー)
 本発明の黒色粘着テープは、粘着剤層を保護するために、各粘着剤層表面に剥離ライナーが設けられていても良い。当該剥離ライナーとしては、公知の剥離ライナーを適宜選択して使用すればよい。樹脂フィルムに離形処理したものが平滑性に優れ、好ましい。そのなかでも耐熱性に優れるポリエステルフィルムに離形処理したものが好ましい。
[0096]
 これら剥離ライナーの表面は、易剥離性を付与するために剥離処理層が設けられていることが好ましい。剥離処理層としては、粘着テープの剥離ライナー用に使用される各種の剥離処理剤により形成することができ、このような剥離処理剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系剥離処理剤等を好ましく使用できる。また、剥離処理層は、上記の樹脂フィルム上に、ラミネートやコーティングにより形成されていてもよい。
[0097]
 剥離ライナーの剥離力は、使用態様等に応じて適宜調整すればよいが、粘着剤層に対する剥離力が0.01~2N/20mm、好ましくは0.05~0.15N/20mmとすることで、剥離ライナーを剥離する際に、黒色粘着テープの変形を抑制しやすくなるため好ましい。剥離力は剥離ライナー又は50μm厚さのPET裏打ちした粘着剤層を0.3~10m/minの速度で180°方向に剥離して測定できる。
[0098]
 第二の実施形態の黒色粘着テープ2は、図16のように、赤外線反射層12の側に粘着剤層16を有していてもよい。図16は、第二の実施形態の黒色粘着テープ2の変形例を示す概略断面図である。図16に示す黒色粘着テープ2は、基材シート11と赤外線反射層12と粘着剤層16と剥離ライナー19とがこの順に積層されている。
[0099]
 第二の実施形態の黒色粘着テープ2は、図17のように、艶消し層15を有していてもよい。図17は、第二の実施形態の黒色粘着テープ2の変形例を示す概略断面図である。図17に示す黒色粘着テープ2は、剥離ライナー19と粘着剤層16と基材シート11と赤外線反射層12と艶消し層15とがこの順に積層されている。
[0100]
<第三の実施形態>
 本実施形態の黒色シートは、第一の実施形態の黒色シートにおいて、赤外線反射層12が、黒色赤外線反射層13及び白色赤外線反射層14が積層されているものである。
[0101]
 本実施形態の黒色シートは、黒色赤外線反射層13及び白色赤外線反射層14のうち、黒色赤外線反射層13の側から測定した、CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率Rが、上述の範囲の値である。本実施形態の黒色シートを黒色粘着テープとして使用するときは、黒色赤外線反射層13及び白色赤外線反射層14のうち、黒色赤外線反射層13とは反対の側に、粘着剤層を積層して使用することができる。
[0102]
 図18は、第三の実施形態の黒色シート1の一例を示す概略断面図であり、基材シート11と白色赤外線反射層14と黒色赤外線反射層13とがこの順に積層されている。
[0103]
 黒色赤外線反射層13及び白色赤外線反射層14が積層されていることにより、黒色赤外線反射層13の側から測定される赤外線反射率Rを好適に大きくすすることができる。
[0104]
(黒色赤外線反射層)
 黒色赤外線反射層は、上述の赤外線反射層で説明したもののうち、黒色のみの層である。
[0105]
 黒色赤外線反射層の厚さは、好ましくは0.50~10μmであり、より好ましくは0.75~8.0μmであり、最も好ましくは1.0~5.0μmである。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の好適な光沢度と薄さを両立しやすい。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の、好適なCIEカラー値、赤外線反射率及び薄さを両立しやすい。
[0106]
(白色赤外線反射層)
 白色赤外線反射層は、黒色赤外線反射層の背面側に設けることで、より赤外線反射率Rを大きくする効果を有する層である。
[0107]
 白色赤外線反射層の厚さは、好ましくは0.50~10μmであり、より好ましくは0.75~8.0μmであり、最も好ましくは1.0~5.0μmである。この範囲にあることで電子部品用機能性シートの保護用とした場合の好適な赤外線反射率Rと薄さを両立しやすい。
[0108]
 白色赤外線反射層は、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白顔料を分散させた公知の白インキを、黒色赤外線反射層の背面側に塗工して形成することができる。塗工方法としては、凸版印刷、フレキソ印刷、ドライオフセット印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等を挙げることができる。薄膜の塗工するために最も好ましいのはグラビア印刷方式である。
[0109]
 第三の実施形態の黒色シート1は、図19のように、艶消し層15を有していてもよい。図19は第三の実施形態の黒色シート1の変形例を示す概略断面図である。図19に示す黒色シート1は、基材シート11と白色赤外線反射層14と黒色赤外線反射層13と艶消し層15とがこの順に積層されている。
[0110]
 図19に示す黒色シート1は、艶消し層15を有することにより、光沢度Guを大きくすることができ、かつ、黒色赤外線反射層13及び白色赤外線反射層14が積層されていることにより、黒色赤外線反射層13の側から測定される赤外線反射率Rを好適に大きくすすることができる。
[0111]
<第四の実施形態>
 本実施形態の黒色粘着テープは、第三の実施形態の黒色シートと、粘着剤層とが積層されたものである。
[0112]
 本実施形態の黒色粘着テープは、粘着剤層を有する側とは反対の側から測定した、CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R、並びに、光沢度Guが、上述の範囲の値である。
[0113]
 図20は、第四の実施形態の黒色粘着テープ2の一例を示す概略断面図であり、剥離ライナー19と粘着剤層16と基材シート11と白色赤外線反射層14と黒色赤外線反射層13とがこの順に積層されている。
[0114]
 黒色赤外線反射層13及び白色赤外線反射層14が積層されていることにより、黒色赤外線反射層13の側から測定される赤外線反射率Rを好適に大きくすすることができる。
[0115]
 第四の実施形態の黒色粘着テープ2は、図21のように、艶消し層15を有していてもよい。図21は第四の実施形態の黒色粘着テープ2の変形例を示す概略断面図である。図21に示す黒色粘着テープ2は、剥離ライナー19と粘着剤層16と基材シート11と白色赤外線反射層14と黒色赤外線反射層13と艶消し層15とがこの順に積層されている。
[0116]
 図21に示す黒色粘着テープ2は、艶消し層15を有することにより、光沢度Guを大きくすることができ、つ、黒色赤外線反射層13及び白色赤外線反射層14が積層されていることにより、黒色赤外線反射層13の側から測定される赤外線反射率Rを好適に大きくすすることができる。
[0117]
<赤外線反射性インキ、印刷物、および粘着テープ>
 本出願は、PET上のグラビアまたはフレキソ印刷のための赤外線反射性インキ、該インキを含む印刷物、粘着テープを作製する方法を提供する。
[0118]
 粘着テープの一実施形態では、(a)2μmの赤外線反射黒色塗膜(上);(b)2μmの透明PET(中);(c)1~2μmの透明接着剤層(下)である。本発明の赤外線反射性インキは、黒色の塗膜層を形成するために、透明ポリエチレンテレフタレート(PET)上にグラビアまたはフレキソ印刷されることが好ましいが、他の印刷方法(例えば、リソグラフィ、スクリーン、デジタル印刷など)も可能である。後述の実施例では、グラビア印刷を用いて基材上に赤外線反射黒色塗膜層を形成している。
[0119]
 一実施形態では、乾燥したインキ塗膜は、0.1~5μmの厚さであり、1~200μmのPETフィルム上に設けられる。乾燥したインキ塗膜の、波長850nmの赤外線全反射率は、5%より大きいことが好ましく、10%より大きいことがより好ましく、20%より大きいことが更により好ましく、25%より大きいことが最も好ましい。
[0120]
 別の実施形態では、乾燥したインキ塗膜は、以下のような色調を有する:L = 22.5(±5、より好ましくは±2.5)、a = 0(±2、より好ましくは±1)、b = -1(±2、より好ましくは±1)である。
[0121]
 別の実施形態では、乾燥したインキ塗膜は、60°の設定角度で測定される光沢度が10以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましく、2±2であることが最も好ましい。
[0122]
 別の実施形態では、赤外線反射性塗膜の色は、黒以外の低色相色を含むことができる。これらは、茶色、緑色などであってもよい。CIEカラー値(L 、a 、b )の色空間に続いて、これらの色は、任意のa 値およびb 値、並びに45未満のL 値を含むことができる。
[0123]
 従来の赤外線反射塗布膜は、無機黒色顔料で着色されているが、三色顔料系またはアゾ系有機黒色顔料であってもよい。それらはインキの安定化にトリブロック分散剤を必要としない。
[0124]
 赤外線反射性インキはグラビア、フレキソまたは他の印刷方法に適した物性が必要である。印刷された塗膜は、赤外線に露光され、赤外線波長で見られる(感知された)ときに、部品の境界の識別を可能にする。乾燥した塗膜は、好ましくは1~10μmの厚さを有し、紙、ポリマーフィルム、金属箔、ガラスまたは他の基材上に印刷することができる。この塗膜を印刷された基材は、赤外線吸収性着色部分よりも15%大きい全反射率(波長850nmの半球反射率)を有することが好ましい。この赤外線反射性塗膜は、同様に着色された複数の基材の間に境界の識別を提供するように機能する。
[0125]
 一例として、粘着テープに塗膜として使用することができる。小型電子端末内の電子部品の組み立てでは、機械は、部品の端(エッジ)を適切に識別して、2軸または3軸座標系で適切に位置合わせして配置しなくてはならない。部品間の境界の識別は、自動組み立てシステムに対して、明確でなくてはならない。視覚的に類似している2つの部品は、可視スペクトルを使用して識別することができないため、可視スペクトル以外でのエッジの識別手段が必要となる。具体的には、黒色の粘着テープで保護した電子部品を、部分を別の黒色の粘着テープで保護した電子部品上に置く場合に問題となる。本明細書で提供される解決策は、赤外線光源とセンサ(カメラ)を使用して、赤外線反射黒色粘着テープのエッジを特定し、関連する部品を正しい位置に配置することを可能とする。
[0126]
 本発明は、近赤外(NIR)波長を反射する黒色または暗色の塗膜を作製するための組成物およびプロセスに関する。薄膜塗布によって、近赤外領域において高い反射率を有しながらも、視覚的に暗い色を達成する方法はこれまで知られていなかった。近赤外領域における高い反射率は、好ましくは、クロム鉄酸化物からなる黒色無機酸化物顔料を使用することによって達成される。 2μmの乾燥厚さで、塗膜は、好ましくは、CIEカラーL 値が36以下であり、波長850nmの光の12%以上を反射することができる。これらの塗膜は本明細書ではインキと称する「顔料含有液体」から製造される。インキは液体状態であり、乾燥されると、赤外線反射性塗膜として作用する。
[0127]
 本発明は、1つの黒色電子部品を、小型電子端末内の別の黒色部品上に重なって配置する必要がある用途に特に有用である。自動組み立てシステムでは、2つ部品間のエッジを識別する必要がある。本発明の赤外線反射性塗膜を赤外線光源と赤外線カメラを用いることで、自動組み立てシステムにおいて、赤外線反射光を反射しない(吸収する)別の黒色部品と、赤外線反射性黒色部品を識別することができる。カメラのセンサに到達する光の量は、距離の逆2乗法に従い減少するため、波長850nmで25%を超える高い赤外線反射率が好ましい。
[0128]
 インキは、赤外線反射性無機顔料、有機樹脂および溶媒の組み合わせから主に選択することができ、グラビア、フレキソ印刷などの様々な印刷方法に適合することができる。追加の成分として、有機顔料または染料、分散剤、消泡剤、艶消し剤、ワックスおよび他の材料を含むことができ、それらは、印刷パラメータおよび/または性能仕様(色、摩擦係数、光沢、耐摩擦性、接着性など)及びインキの特性を調整するために使用することができる。同様に、色、摩擦係数、光沢度、耐摩擦性、接着性などの最終性能の向上のために、赤外線反射性塗膜上に、赤外線反射性顔料を含まない別の塗膜を塗布することができる。
[0129]
 本発明をその好ましい実施形態を含めて詳細に説明した。しかしながら、当業者は、本開示を考慮して、本発明の範囲および趣旨に含まれる本発明を修正および/または改良することができることを理解されたい。
実施例
[0130]
 次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[0131]
<参考例1>
≪インキの調製≫
 まず、ワニスを製造し、それを用いてインキを調整した。エタノールとn-プロピルアセテートを40対60の比率で混合した混合溶媒75部に、ポリビニルプチラール樹脂Mowital B16を25部加えて、これをワニスとした。このワニスと鉄クロム酸化物、黒色顔料を混合し、Dispermatミキサー上のCowlesブレードを用いて2000rpmで10分間分散した。得られた混合物を本明細書では基剤と称する。鉄クロム酸化物や黒色顔料が粉砕されていない場合には、更に上記の混合溶媒((40%/ 60%)溶媒系と称する)を加える必要がある。印刷適性を高めるために、最終的には粘度が50cp(±20)に達するまで、ワニスまたは溶媒を添加する。粘度を早く低下させるためには、ワニスの添加よりも溶剤の添加が好ましい。適切な量を添加することにより、適切な顔料充填量及び粘度を得ることができる。
[0132]
 粉砕されたインキについては、基剤を2段階で粉砕した。最初に、ペイントシェーカー上で1.5mmのクロムステンレススチール粉砕メディアで基剤を粉砕した。次いで、基剤を粉砕メディアから真空に引いた。次いで、重量比にして30%の(40%/ 60%)溶媒系を添加し、インキをペイントシェーカー上の0.8mmYTZ(登録商標)粉砕メディアを用いて再粉砕した。次いで、インキを再び真空に引っ張った。顔料の量を決定するために、固形分計算は一般的な方法を用いて測定した。最後に、溶媒系および/またはワニスを加え、50cp(±20)の粘度を有する目的の顔料濃度のインキを得た。
[0133]
 複数のメーカーから入手した異なる顔料グレードを、異なる分散剤を用いて安定性を比較した。1つの好ましいグレードは、The Shepherd Color Company製のBK 10P950であり、これは分散剤を用いずに高い安定性を示した。尚、他の顔料およびグレードも使用可能であった。
[0134]
<参考例2>
(塗膜の色と反射率)
 塗膜の色および反射率に対する顔料濃度の影響を評価した。インキ2A~2Cを参考例1に従って調製し、ワニスおよび顔料を含む基剤を調製した。この基剤75部に対し、溶媒を25部添加した。尚、インキ2A~2Cは粉砕工程を実施しなかった。それらをPET基板上にグラビア印刷し、一工程毎に乾燥を行った。印刷に使用した200LPIシリンダーは転写量が少なく、適切な赤外線反射層の厚さを得るために3層コーティングが必要であった。作製した赤外線反射層の印刷品質は満足するものではなかった。
[0135]
 印刷品質を向上させるために、印刷前に基剤とインキを粉砕した。インキ2D~2Fは、参考例1の粉砕およびふるい分けの手順に従って調整した。ワニスおよび顔料を、1.5mmのクロムステンレススチール粉砕メディアを用いて2時間粉砕した。得られた基剤70部に溶媒25部を添加し、0.8mmのYTZ(登録商標)粉砕メディアを用いてさらに2時間粉砕した。粘度を確認し、更にワニスと溶媒を5部加えた。このとき加えたものの大部分は溶媒であった。これらのインキは50cp(±20)の粘度範囲内に収まった。顔料の充填量が20%以上である場合は、2層コーティングで適切な赤外線反射層の厚さが得られたため、異なるシリンダーを使用した。
[0136]
 インキ2A~2Cは、異なるCIEカラー値(L 、a 、b )の色彩値および波長850nmの赤外線反射率R/[%]を得た。L 値が低いほど、より暗く、反射される可視光が少なく、高い値はより明るい色を示す。配合物中の顔料レベルを低下させることにより、L 値が低下し、赤外線反射率R/[%]が上昇した。配合物中の顔料の量が20%を下回ると、適切な赤外線反射層の厚さを得るためには、この印刷シリンダーを用いた場合はコーティング回数の追加が必要となった。
[0137]
 インキ2D-2Fと2A-2Cの比較により、印刷シリンダーおよび粉砕メディアの両方がCIEカラー値(L 、a 、b )および赤外線反射率R/[%]に影響を及ぼすことが示されている。図1では、2C及び2Dの比較により、新しいシリンダーの使用による赤外線反射層の厚さの変更または粉砕によって、同じ20%の顔料濃度のインク間でCIEカラー値(L 、a 、b )に差があることを示している。しなしながら、赤外線反射率R/[%]は連続的である。これは、粉砕の有無と厚さは赤外線反射率R/[%]に影響を与えないことを示している。
[0138]
 赤外線反射層の厚さは別の影響がある。コーティング回数と赤外線反射率R/[%]はトレードオフの関係にあり、表1の2Fの3行において、コーティング回数を3から5に増加させた例を示している。コーティング回数4回が赤外線反射率R/[%]は極大値となっている。5回コーティングされて厚く印刷されると、L 値は低下し続け、波長850nmの赤外線反射率R/[%]も低下し始める。
[0139]
 表1は、顔料濃度の、波長850nmの赤外線反射率R/[%]及びCIEカラー値(L 、a 、b )に対する影響を示している。
[0140]
[表1]


[0141]
 表1の赤外線吸収インキ「ABS1」は、カーボンブラック顔料を用いて調製されている。赤外線反射率R/[%]は赤外線反射層で測定されたものよりもはるかに低いが、全反射率はゼロに近くない。空気と赤外線反射層との界面における屈折率の違うため、全反射率がゼロとならない。続いて、異なるカーボンブラックインキ層上に、艶消し剤層をコーティングし、これをASB2とした。
[0142]
 赤外線光源と赤外線カメラを使用して、境界を識別するために必要な赤外線反射率R/[%]の差の程度を推定することができる。セットアップでは、赤外線光源のワット数、既知のセンサ感度(カメラのセンサ)、光源と反射基板との間の角度および距離、およびカメラまでの距離を規定しなくてはならない。一般に、コグネックスの市販の光源およびカメラの場合、半球反射率システムによって測定される赤外線反射性塗膜の全反射率は、好ましくは≧15%、好ましくは≧20%であり、次の条件下での吸収体の全反射率よりも反射率が高い。光源とカメラは同じ平面にあり、両方とも基板から50cmの距離で基板にほぼ垂直に入射する。図2は、赤外線光源と赤外線カメラを使用して赤外線吸収基板と赤外線反射基板とを識別する際のイメージ図である。
[0143]
 好ましい反射率差(ΔR)が15%以上であることは、赤外線光源と赤外線カメラを使用して識別可能かを評価する定性評価と、各基板の全反射率との相関によって決定した。識別のためには、表面粗さRaが赤外線の散乱を増加させないような値であることが求められる。Raは基準線からの鉛直方向の偏差がどれだけあるかで定義される。明細書で論じる塗膜のRa値はすべて1.0μm未満である。1.0μmまでのRaの値は、波長850nmの赤外線の散乱を増加させない。
[0144]
<参考例3>
(コーティング回数当たりの塗膜厚さ)
 黒色赤外反射層は1.0~5.0μmの乾燥塗膜厚さが望ましいが、2.0μm以下では、平均無機顔料粒子径が約1μmでは滑らかな塗膜を得られない。粒子が塗膜の厚さに近づくにつれて、平滑な塗膜の形成が困難となり、表面粗さ(Ra)も1μmに近づいていく。粉砕されていない顔料では、乾燥塗膜厚さは2μm以上5μm以下が適している。一般的なラボ粉砕方法を用いて、一連のインキを参考例1に従って調整した。これらのインキは顔料充填濃度が25%であり、樹脂充填濃度は12.5%である。粉砕されたインキは、より均一な塗膜の形成が可能である。粉砕されたインキの厚みはSEMを用いて測定した。尚、この塗膜はピラミッド形状の150 LPIシリンダーで印刷されたものである。尚、シリンダーは、セル深さ38μm、セル高さ及び幅135μm、セル間隔は10μm、45度斜線型である。
[0145]
 Geiger Gravure Printing Pressを用いて、1層から4層まで各層間に乾燥段階を経て印刷を行い、SEMを用いてインキの塗膜厚さを比較した。1時間以上の粉砕がインキの塗膜厚さ低下に影響しないことを確認するために、1時間、3時間及び4時間粉砕した複数の塗膜の厚さを測定した。1.5mmクロムステンレススチールとそれに続く0.8mm YTZ(登録商標)セラミック粉砕メディアの両方を使用して指定の時間粉砕した。その結果、粉砕時間が1時間以上であると、時間に関係なく1層のコーティング当たりの塗膜厚さは1μm未満となることが判明した。これらの結果は図3に示されている。粉砕時間が1時間及び4時間のコーティングについては、線形近似が示されており、y切片はゼロに設定されている。R 2は相関関数の2乗(決定係数)を示している。線形近似の傾きは、粉砕時間の増加によって乾燥塗膜厚さが低下し続けることを示唆しているが、統計学的には有意性が認められない。
[0146]
<参考例4>
(粉砕が全反射率および色に及ぼす影響)
 参考例3のインキを用いて、粉砕時間とコーティング回数の赤外線反射率およびCIEカラー値(L 、a 、b )への影響を検討した。尚、コーティング回数の増加は乾燥塗膜及びインキの厚さの増加を意味する。まず、粉砕をしないものから、1.5mmクロムステンレス鋼で6時間の粉砕するものを作製する。次いで、0.8mm のYTZ(登録商標)セラミック粉砕メディアを用いてそれぞれ同様の時間粉砕する。各粉砕メディアで粉砕される時間は同じであり、全体の粉砕時間は合計で、0,2,4,8および12時間となる。参考例3と同様のシリンダーを用いて、コーティング毎に乾燥を行いながら、基材上に1回から4回のコーティングを行い、赤外線反射率およびCIEカラー値(L 、a 、b )を評価した。
[0147]
 表2は全ての関連データを示しており、図4、図5及び図6において重要な結果を強調して示している。第一に、図4はインキの粉砕が塗膜の赤外線反射率を低下させることを示している。第二に、厚膜のコーティングが赤外線反射率も低下させることを示している。CIEカラー値(L 、a 、b )の場合は、コーティング回数よりも塗膜厚さで評価されることが好ましい。図3のデータを引用し、先に説明した150 LPIシリンダーを使用した場合、一回のコーティングの乾燥塗膜厚さは1μmになると仮定した。図5は、インキが粉砕されていないとき、塗膜厚さが異なると、L 値が大きくに発散することを示している。又、1時間以上粉砕したインキを2回以上コーティングすることにより、L 値は十分に値が収束することも示している。同様に、表2に示すa 値およびb 値でも同じ発散および収束傾向がみられている。図6はCIEカラー値(L 、a 、b )の制御において、2μm(2層コーティング)がどれほど重要であるかを示している。図5の1μm(1層コーティング)の塗膜では、異なる粉砕時間のL の差(L MAX - L MIN)は4.7となるが、2μm(2層コーティング)の塗膜では、この差は60%程度に低下する。
[0148]
 インキの処理と厚さは、塗膜の赤外線反射率Rの性能に大きな影響を与える。赤外線反射率Rは粉砕されていないインキの方が高いので粉砕は望ましくないが、グラビアまたは類似の印刷手法で印刷される薄い塗膜では印刷品質が許容できない。前述のレシピ(配合や製造プロセス)で良好な色を調整するためには、1μm以上の塗膜厚さが必要となる。そのため、赤外線反射率Rは低下するが、2層コーティングが必要である。赤外線反射率Rが10%の非反射性赤外線黒色層との境界識別に必要な15%の反射率差(ΔR)を達成するためには、赤外線反射率R=25%の塗膜であることが必要である。この一連のインキでは、顔料充填率が25%であれば、1時間粉砕されたインキのみ、2層コーティングで赤外線反射率R=25%を達成している。
[0149]
 表2は、粉砕時間及びコーティング回数の波長850nmの赤外線反射率R/[%]及びCIEカラー値(L 、a 、b )への影響を比較している。
[0150]
[表2]


[0151]
<参考例5>
(カラー仕様の調整)
 用途に応じて、特定の色のインキを調整することは重要である。インキのレシピは、原材料の変動、配合精度、プロセス許容範囲内で、特定の色仕様に容易に収まるように設計しなくてはならない。粉砕工程及び塗膜の厚さはCIEカラー値(L 、a 、b )を制御する2つの手段である。色の仕様を満たす他の手段としては、無機および/または有機顔料および染料の追加が含まれる。
[0152]
 参考例2の非反射性のインキであるABS2は基準色であり、この色彩値を目標値として赤外線反射インキを調節した。赤外線反射インキには、以下の公差仕様内となるように、顔料を追加で添加した。尚、公差仕様はL 値 = 22.5(±5、より好ましくは±2.5)。a 値 = 0(±2、より好ましくは±1)。b 値 = -1(±2、より好ましくは±1)である。
[0153]
 参考例2のインキ2Dは優れた全反射率を有するため、基本処方および製造プロセスのスタートに設定した。インキ2Dはインキ5Aとして改めて調製され、参考例5のインキは全て参考例2のインキと同じ方法で調製した。
[0154]
 L がターゲットより低く、a およびb がより高いインキ2Dの色彩値に基づいて、The Shepherd Color Company製の赤外線反射顔料を選択した。黒色顔料の一部を緑色および青色顔料で置換することによってL を増加させることができると予想した。同様に、a およびb は、黒色顔料の一部をそれぞれ緑色および青色顔料に置き換えることによって減少させた。赤外線反射無機緑色および青色顔料であるGR30C654およびBL211は、メーカーから入手したカラープロファイル及び、他の無機黒色、緑色、及び青色顔料との複数の比較試験結果に基づいて決定した。表3は顔料割合を変化させた各インキをPETに2層コーティングした際に得られたCIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R/[%]を示している。
[0155]
 インキ5B~5Eは目標の色仕様を満たさないが、5F、5G、5Hはすべての色基準を満たした。すべての塗膜の波長850nmの赤外線反射率R/[%]は基準5Aよりわずかに低いが、参考例2で論じた、反射率差(ΔR)が15%以上であることの要件をなお満たしている。色彩値は、5F、5G、及び5Hの配合範囲内において全て仕様内に入っている。5Fと5Hとの間で、黒色顔料の添加量差は約2%であり、緑色顔料は1.4%、青色は0.5%以上である。これは、顔料の添加量誤差が起こりうる製造プロセスにおいても、色の仕様が容易に変化することの無い、適切な配合であることを示している。
[0156]
 表3は、指定色である、L = 22.5(±5、より好ましくは±2.5)、a = 0(±2、より好ましくは±1)、b = -1(±2、より好ましくは±1)に達するための顔料配合割合[%]の検討結果を示している。
[0157]
[表3]


[0158]
 図7は、ほぼ同一のCIEカラー値(L 、a 、b )を有する黒色基材と赤外線反射黒色基材の境界の識別が可能であることを示している。図7では、ABS2塗膜(L = 22.5、a = 0.0、b = -1.0)上に5G塗膜(L = 21.5、a = 0.8、b = -1.0)が撮影されている。図7は、参考例2の条件(50cm離隔距離、垂直入射の光)を用いて、赤外線下でのABS2塗膜と5G塗膜との間のコントラストを表示している。反射率差(ΔR)が23.0%の場合、材料間の境界の識別は容易である。塗膜をより詳細に観察するために、図8は、PET基材上の厚さ2μmの5G塗膜のSEM断面図を示している。
[0159]
<参考例6>
(機能化塗膜添加剤)
 これまでの参考例に示した、色の調節された赤外線反射層に、更なる機能の付与が必要となる場合がある。具体的には、低光沢、耐磨耗性、高接着性、低摩擦係数および所与の用途に対する他の性能要求が含まれるが、これらに限定されない。機能を追加するためには、2つのアプローチを使用することができる。第一は、インキ組成物に追加の材料を加えて、その特性を高める。あるいは、赤外線反射層の上に、機能性材料を添加した透明なトップコート層を塗布することである。
[0160]
 前者の例では、シリカベースの艶消し剤を、配合物の0%、1%、2%および4%でインキに混合する。艶消し剤を添加する前に、参考例1に示すようにインキを調製する。インキを両方の粉砕メディアでそれぞれ2時間粉砕する。ついで艶消し剤をインキに添加し、Cowlesブレードを用いたDispermatミキサーで、2000rpmで10分間混合する。
[0161]
 表4は、光沢低減艶消し剤の配合割合(%)に対する、光沢度、表面粗さ(Ra)、および赤外線反射率R/[%]の値を示している。艶消し剤の添加量を増やすと、表面粗さ(Ra)を増加させることによって光沢度が低下する。表面の粗さは、光の反射をより拡散させる。 赤外線反射率R/[%]は、艶消し剤の存在によって比較的変化しないままである。可視スペクトルにおける直接反射率は減少するが、参考例2で述べられた850nmでの、赤外線カメラを用いた定性試験への影響は少なかった。
[0162]
[表4]


[0163]
<参考例7>
(赤外線反射テープの代替構造)
 前述の参考例における赤外線反射層は基材、特に粘着テープに塗布するためのインキに適用できる。同じ無機顔料を使用して、赤外線反射構造とすることで、同じ効果を得ることが出来る。テープは、厚さ1~10μmの黒または着色の塗膜層(上)、基材層(中)、および粘着材層(下)の3つの層を有する。剥離ライナーは、粘着層を保護するために使用されるが、最終工程においては除去される。
[0164]
<参考例8>
(粉砕メディア径の全反射率と色への影響)
 粉砕メディア径が0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.25mm、1.5mmのイットリア安定化ジルコニア(YTZ(登録商標))の粉砕メディアが80%充填している、イリノイ州シカゴのEiger Machinery社製のMiniMotor Mill 250を用いて、表5に列挙されている750gのインキ基剤を粉砕した。参考例8Aの試料を定期的に採取し、表5の参考例8Bに従ってインキに配合した。
[0165]
[表5]


[0166]
 Geiger Gravure Printing Pressを使用して、ピラミッド形状のセルを有するグラビアシリンダー(150LPI)を用いて、125μmのTekra Melinex 454 のPET基材上に2層および3層インキを塗布した。YTZ(登録商標)粉砕メディアの各径に関する結果については、反射率は印刷回数ごとに増加し、粉砕時間とともに減少した。 光沢度は印刷回数と粉砕時間と共に増加した。L 値は粉砕時間と印刷回数とともに減少した。a 値とb 値は粉砕時間とともに増加した。
[0167]
 異なる粉砕メディア径を用いて粉砕したインキを2層コーティングした際の、
波長850nmの赤外線反射率R/[%]、光沢度Gu、CIEカラー値(L 、a 、b )をそれぞれ図10A、図10B、図10C、図10Dおよび図10Eに示す。それぞれ比較すると、赤外線反射率Rは0.5mm> 0.8mm>(1.25mm≒1.0mm≒1.5mm)の順に減少する。光沢度Guは、0.5mm> 0.8mm> 1.0mm> 1.25mm> 1.5mmの順に増加する。 CIEカラー値(L )は、0.5mm> 0.8mm> 1.0mm> 1.25mm> 1.5mmの順に減少する。CIEカラー値(a 、b )は、0.5mm> 0.8mm> 1.0mm> 1.25mm> 1.5mmの順に増加する。
[0168]
<参考例9>
(Eiger粉砕時間の全反射率と色調への影響)
 媒体径が0.8mmのYTZ(登録商標)粉砕メディアを80%充填したイリノイ州シカゴのEiger Machinery社製(MiniMotor Mill 250)を用いて、表6の750gの参考例9Aのインキ基剤を粉砕した。
[0169]
[表6]


[0170]
 Geiger Gravure Printing Pressをピラミッド形状のセルを有するグラビアシリンダー(150 LPI)を用いて、125μmの透明なPET基材上に、2層,3層および4層インキを塗布した。粉砕時間と印刷回数に対する波長850nmの赤外線反射率R/[%]、光沢度、L 値、a 値およびb 値をそれぞれ図11A、図11B、図11C、図11Dおよび図11Eに示す。反射率は印刷回数とともに増加し、粉砕時間とともに減少した。光沢度(グロス値)は粉砕時間および印刷回数とともに増加した。L 値は粉砕時間および印刷回数とともに減少した。a 値とb 値は粉砕時間とともに増加する。b 値は、40分以上の粉砕でに0を超えた。
[0171]
<参考例10>
(Basket粉砕の全反射率および色彩に対する影響)
 粉砕メディア径が0.5mmのYTZ(登録商標)粉砕メディアを有するHockMeyer HCPS-1/4 Immersion Millを用いて、表7に列記した参考例10Aのインキ基剤12kgを粉砕した。粉砕されたインキ基剤の試料を定期的に採取し、参考例10Bのインキに調合した。
[0172]
[表7]


[0173]
 Geiger Gravure Printing Pressを使用して、膜厚125μmのPET上に2層、3層および4層インキを塗布した。波長850nmの赤外線反射率R/[%]を図12に示す。赤外線反射率は印刷回数にともない増加し、粉砕時間とともに減少した。
[0174]
<参考例11>
(顔料配合割合(%)の全反射率、光沢度および色に対する影響)
参考例11のインキ基剤の12kgを、HockMeyer HCPS-1/4 Immersion Millを用いて、0.5mmのYTZ(登録商標)粉砕メディアで10時間粉砕した。 参考例11A、11B、11C、11D、11Eには、無機顔料を15%/17.5%/20%/21%/22%の割合で配合した。
[0175]
[表8]


[0176]
 Geiger Gravure Printing Pressを使用して、5種のインキを125μmのPET上に3回塗布した。波長850nmの赤外線反射率R、光沢度Gu、CIEカラー値(L 、a 、b )を表9に示す。L 値は、無機顔料の配合割合が15%から20%の範囲では、顔料の百分率の増加当たり、約0.5増加し、顔料の配合割合が20から22%の範囲では、増加率が低下する。a 値は、顔料の配合割合が15%から20%の範囲で、顔料の百分率の増加当たり、約0.1増加する。b 値は、顔料の配合割合が15%から20%の範囲で、顔料の百分率の増加当たり、約3.5減少する。波長850nmの赤外線反射率は、無機顔料の配合割合が15%から22%の範囲で、1%未満しか変化しない。
[0177]
[表9]


[0178]
<参考例12>
(異なる顔料の全反射率、光沢度および色に対する影響)
 表10の135gのインキを、Silverson Machines Ltd、Waterside、Chesham、Bucks、UK の、Model-L2AIR Rotor Statorミキサーを用いて、5000RPMで、1時間粉砕した。
[0179]
[表10]


[0180]
 Geiger Gravure Printing Pressを用いて、200 LPIグラビアシリンダーで、125μmのPET上にインキを3回塗布した。それらの色特性を表11に示す。Shepherd BK 10P950、及び、BASF Sicopal Black L 0095の両方がこの赤外線反射用途に適していることがわかるが、Shepherd BK 10P950は反射率が高いためより好ましい。
[0181]
[表11]


[0182]
 境界の識別を可能とする代替の積層構造として、基板材料又は、粘着層への赤外線反射顔料の添加が可能である。これらの2つの代替のアプローチは、参考例6で論じたように、機能化された塗膜が必要でない限り、トップコート層でなくても問題がない。2つの代替のアプローチとともに元の構成は、図9の態様(1)、(2)および(3)に示されている。図9の態様(1)は赤外線反射層、PET(中間)、および接着剤層を有する。図9の態様(2)は、赤外線反射顔料充填粘着剤層上にPETフィルム(上)を有する。図9の態様(3)は、接着剤層(底部)を有するPETフィルムに練り込まれた赤外線反射顔料を有する。
[0183]
[実施例]
(ポリウレタン樹脂A)
 攪拌機,温度計,還流冷却器および窒素ガス導入管を備えた四つロフラスコにアジピン酸/テレフタル酸=50/50なる酸成分と3-メチル-1,5ペンタンジオールから得られる数平均分子量(以下Mnという)2,000のポリエステルポリオール192.9部と1,4-ブタンジオール15.8部、イソホロンジイソシアネート77.9部を仕込み、窒素気流下に90℃で15時間反応させた。次いでイソホロンジアミン11.0部、ジ-n-ブチルアミン2.4部、メチルエチルケトン700部を添加し、攪枠下に50℃で4時間反応させ、樹脂固形分濃度30.0%、ガードナー粘度U(25℃)、アミン価=0、質量平均分子量30,000のポリウレタン樹脂Aを得た。
[0184]
(黒色インキA)
 大日精化株式会社製近赤外反射顔料「クロモファインブラックA1103」(1-{4-[(4,5,6,7‐テトラクロロ‐3‐オキソイソインドリン‐1‐イリデン)アミノ]フェニルアゾ}‐2‐ヒドロキシ-N-(4’-メトキシ‐2’‐メチルフェニル)‐11H-ベンゾ[a]カルバゾール‐3-カルボキサミド)(CAS番号:103621-96-1)を10部、富士シリシア社製「サイロホービック704」(シランカップリング処理:コールターカウンター法による平均粒子径3.5μm)を5部、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「トスパール2000B」(球状シリコーン樹脂ビーズ:コールターカウンター法による平均粒子径6μm)を2部、BASF社製「Luwax AF29 Micropowder」(ポリエチレン微粉末ワックス)を2部、ルーブリゾール社製「ソルスパーズ 24000GR」を1部、前記ポリウレタン樹脂A(ポリウレタン樹脂)を55部(N.V.30%)、メチルエチルケトンを13部、酢酸エチルを9部、イソプロピルアルコール5部、プロピレングリコールモノメチルエーテルを5部添加し、サンドミルで約1時間湿式分散した物に、住化バイエルウレタン社製硬化剤「スミジュールN3300」を5部、DICグラフィックス社製希釈剤「NH-NT DC溶剤」を40部添加して黒色インキAを調製した。
[0185]
(黒色インキB)
 参考例11のインキ基剤の700gを、Eiger Mill (Model: MiniMotor Mill 250, Eiger Machinery Inc, Chicago, Illinois)を用いて、0.8mmのイットリア安定化ジルコニア(YTZ(登録商標))の媒体で20分間粉砕した。参考例11のインキ基剤を、表12の黒色インキBに従ってインキに配合した。
[0186]
[表12]


[0187]
(黒色インキC)
 黒色インキAの大日精化株式会社製近赤外反射顔料「クロモファインブラックA1103」10部の代わりにデグサ社製「スペシャルブラック250」(酸性カーボン)10部を用いた以外は黒色インキAの製造例と同様に黒色インキCを調製した。
[0188]
(粘着剤Aの調製)
 n-ブチルアクリレート:97.98部と、アクリル酸:2部と、4-ヒドロキシブチルアクリレート:0.02部とを、アゾビスイソブチロニトリル:0.2部を重合開始剤として、酢酸エチル溶液中で、80℃で8時間溶液重合を行って、重量平均分子量:90万のアクリル系ポリマーを得た。該アクリル系ポリマー:100部に、重合ロジンエステル(商品名「D-135」荒川化学社製):5部と、不均化ロジンエステル(商品名「KE-100」荒川化学社製):20部、石油樹脂(商品名「FTR6100」:25部)を加えて、酢酸エチルを加え、固形分40%の粘着剤溶液を調整した。さらにイソシアネート系架橋剤(商品名「NC40」DIC社製):0.8部を加えて、均一になるように撹拌して混合することにより、粘着剤Aを調製した。ゲル分率は20%、25℃の貯蔵弾性率は9×10 Paであった。
[0189]
(粘着剤Bの調製)
 n-ブチルアクリレート:97.98部と、アクリル酸:2部と、4-ヒドロキシブチルアクリレート:0.02部とを、アゾビスイソブチロニトリル:0.2部を重合開始剤として、酢酸エチル溶液中で、80℃で8時間溶液重合を行って、重量平均分子量:90万のアクリル系ポリマーを得た。該アクリル系ポリマー:100部に、重合ロジンエステル(商品名「D-135」荒川化学社製):5部と、不均化ロジンエステル(商品名「KE-100」荒川化学社製):20部、石油樹脂(商品名「FTR6100」:25部)を加えて、酢酸エチルを加え、固形分40%の粘着剤溶液を調整した。次に、DIC製黒色着色剤「DICTONクロAR8555」(カーボンブラック含有量:45%(固形分費)、樹脂固形分濃度49%)を10部添加し、攪拌機で均一に混合した。さらにイソシアネート系架橋剤(商品名「NC40」DIC社製):0.8部を加えて、均一になるように撹拌して混合することにより、粘着剤Aを調製した。ゲル分率は20%、25℃の貯蔵弾性率は9×10 Paであった。
[0190]
<実施例1>
 東レ社製ポリエステルフィルムF53ルミラー #3.5(厚さ:3.5μm)に、黒色インキAを、インキ皮膜部分の乾燥厚さが1.0μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、黒色インキAからなる赤外線反射層を有する黒色フィルムを得た。なお、赤外線反射層のインキ塗膜部分の厚さは、フィルムをカミソリで切断し、断面をマイクロスコープで2500倍に拡大して測定した。
[0191]
 次に、この黒色フィルムの赤外線反射層の側に、大日精化株式会社製OS-MスエードOPニスを艶消し剤として用いて、艶消し層の厚さが1.5μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、40℃で2日エージングして実施例1に係る黒色シートを得た。実施例1に係る黒色シートの総厚さは6.5μmであった。
[0192]
 ニッパ社製剥離フィルム(商品名「PET38×1K0」)に前記粘着剤Aを乾燥厚さが2μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、これを実施例1に係る黒色シートの非インキ面に貼り合せ、さらに40℃で2日エージングして、実施例1に係る黒色粘着テープを得た。実施例1に係る黒色粘着テープの総厚さは8.0μmであった。
[0193]
<実施例2>
 実施例1に係る黒色シートの、インキ皮膜部分の乾燥厚さを1.5μmに変更した以外は、実施例1に係る黒色シートと同様にして、実施例2に係る黒色シートを得た。実施例2に係る黒色シートの総厚さは6.5μmであった。
[0194]
 実施例1に係る黒色粘着テープの実施例1に係る黒色シートを実施例2に係る黒色シートに変更した以外は、実施例1に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例2に係る黒色粘着テープを得た。実施例2に係る黒色粘着テープの総厚さは8.5μmであった。
[0195]
<実施例3>
 東レ社製ポリエステルフィルムF53ルミラー #3.5(厚さ:3.5μm)に、大日精化株式会社製「NB-300白」を、インキ皮膜部分の乾燥厚さが1.0μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、白色赤外線反射層を有する白色フィルムを得た。
[0196]
 次に、この白色フィルムの白色赤外線反射層の側に、黒色インキAを、インキ皮膜部分の乾燥厚さが1.0μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、黒色インキAからなる黒色赤外線反射層及び白色赤外線反射層を有する黒色フィルムを得た。
[0197]
 次に、この黒色フィルムの黒色赤外線反射層の側に、大日精化株式会社製OS‐MスエードOPニスを艶消し剤として用いて、艶消し層の厚さが1.5μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、40℃で2日エージングして実施例3に係る黒色シートを得た。実施例3に係る黒色シートの総厚さは7.0μmであった。
[0198]
 実施例1に係る黒色粘着テープの実施例1に係る黒色シートを実施例3に係る黒色シートに変更した以外は、実施例1に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例3に係る黒色粘着テープを得た。実施例3に係る黒色粘着テープの総厚さは9.0μmであった。
[0199]
<実施例4>
 実施例3に係る黒色シートの、白色赤外線反射層の厚さを2.0μmに変更した以外は、実施例3に係る黒色シートと同様にして、実施例4に係る黒色シートを得た。実施例4に係る黒色シートの総厚さは8.0μmであった。
[0200]
 実施例3に係る黒色粘着テープの実施例3に係る黒色シートを実施例4に係る黒色シートに変更した以外は、実施例3に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例4に係る黒色粘着テープを得た。実施例4に係る黒色粘着テープの総厚さは10.0μmであった。
[0201]
<実施例5>
 実施例3に係る黒色シートの、白色赤外線反射層の厚さを3.0μmに変更した以外は、実施例3に係る黒色シートと同様にして、実施例5に係る黒色シートを得た。実施例5に係る黒色シートの総厚さは9.0μmであった。
[0202]
 実施例3に係る黒色粘着テープの実施例3に係る黒色シートを実施例5に係る黒色シートに変更した以外は、実施例3に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例5に係る黒色粘着テープを得た。実施例5に係る黒色粘着テープの総厚さは11.0μmであった。
[0203]
<実施例6>
 実施例1に係る黒色シートの、三菱樹脂社製ポリエステルフィルムF53ルミラー #3.5(厚さ:3.5μm)を三菱樹脂社製ポリエステルフィルムK750-2.0W(厚さ:2.0μm)に変更し、黒色インキAを黒色インキBに変更した以外は、実施例1に係る黒色シートと同様にして、実施例6に係る黒色シートを得た。実施例6に係る黒色シートの総厚さは4.5μmであった。
[0204]
 実施例1に係る黒色粘着テープの実施例1に係る黒色シートを実施例6に係る黒色シートに変更した以外は、実施例1に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例6に係る黒色粘着テープを得た。実施例6に係る黒色粘着テープの総厚さは6.0μmであった。
[0205]
<実施例7>
 実施例6に係る黒色シートの、インキ皮膜部分の乾燥厚さを1.5μmに変更した以外は、実施例6に係る黒色シートと同様にして、実施例7に係る黒色シートを得た。実施例7に係る黒色シートの総厚さは5.0μmであった。
[0206]
 実施例6に係る黒色粘着テープの実施例6に係る黒色シートを実施例7に係る黒色シートに変更した以外は、実施例6に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例7に係る黒色粘着テープを得た。実施例7に係る黒色粘着テープの総厚さは7.0μmであった。
[0207]
<実施例8>
 三菱樹脂社製ポリエステルフィルムK750-2.0W(厚さ:2.0μm)に、大日精化株式会社製「NB-300白」を、インキ皮膜部分の乾燥厚さが1.0μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、40℃で2日エージングして白色赤外線反射層を有する白色フィルムを得た。
[0208]
 次に、この白色フィルムの白色赤外線反射層の側に、黒色インキBを、インキ皮膜部分の乾燥厚さが1.0μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、40℃で2日エージングして黒色インキBからなる黒色赤外線反射層及び白色赤外線反射層を有する黒色フィルムを得た。
[0209]
 次に、この黒色フィルムの黒色赤外線反射層の側に、大日精化株式会社製OS‐MスエードOPニスを艶消し剤として用いて、艶消し層の厚さが1.5μmとなるようグラビアコートし、100℃で1分乾燥し、実施例8に係る黒色シートを得た。実施例8に係る黒色シートの総厚さは5.5μmであった。
[0210]
 実施例6に係る黒色粘着テープの実施例6に係る黒色シートを実施例8に係る黒色シートに変更した以外は、実施例6に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例8に係る黒色粘着テープを得た。実施例8に係る黒色粘着テープの総厚さは7.5μmであった。
[0211]
<実施例9>
 実施例8に係る黒色シートの、白色赤外線反射層の厚さを2.0μmに変更した以外は、実施例8に係る黒色シートと同様にして、実施例9に係る黒色シートを得た。実施例9に係る黒色シートの総厚さは6.5μmであった。
[0212]
 実施例8に係る黒色粘着テープの実施例8に係る黒色シートを実施例9に係る黒色シートに変更した以外は、実施例8に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例9に係る黒色粘着テープを得た。実施例9に係る黒色粘着テープの総厚さは8.5μmであった。
[0213]
<実施例10>
 実施例8に係る黒色シートの、白色赤外線反射層の厚さを3.0μmに変更した以外は、実施例8に係る黒色シートと同様にして、実施例10に係る黒色シートを得た。実施例10に係る黒色シートの総厚さは7.5μmであった。
[0214]
 実施例8に係る黒色粘着テープの実施例8に係る黒色シートを実施例10に係る黒色シートに変更した以外は、実施例8に係る黒色粘着テープと同様にして、して、実施例10に係る黒色粘着テープを得た。実施例10に係る黒色粘着テープの総厚さは11.5μmであった。
[0215]
<比較例1>
 実施例6に係る黒色シートの、色インキBを黒色インキCに変更し、粘着剤Aを粘着剤Bに変更した以外は、実施例6に係る黒色シートと同様にして、比較例1に係る黒色シートを得た。実施例7に係る黒色シートの総厚さは4.5μmであった。
[0216]
 実施例6に係る黒色粘着テープの実施例6に係る黒色シートを比較例1に係る黒色シートに変更した以外は、実施例6に係る黒色粘着テープと同様にして、して、比較例1に係る黒色粘着テープを得た。比較例1に係る黒色粘着テープの総厚さは6.5μmであった。
[0217]
(光沢度Guの測定)
 実施例1~10及び比較例1に係る黒色シート並びに実施例1~10及び比較例1に係る黒色粘着テープについて、JIS Z 8741に従って60°の設定角度で、KONICA MINOLTA製 MINOLTA Multi-Gloss 268を用いて、艶消し層の側から光沢度Guを測定した。粘着剤層の有無は光沢度Guに影響せず、それぞれの黒色シートと黒色粘着テープの測定結果は同じであった。結果を、表12、表13及び表14に示した。
[0218]
(CIEカラー値(L 、a 、b )の測定)
 実施例1~10及び比較例1に係る黒色シート並びに実施例1~10及び比較例1に係る黒色粘着テープのCIEカラー値(L 、a 、b )はKONICA MINOLTA製 SPECTROPHOTOMETER CM-5を使用して、Cスペクトルが2°の測定基準JIS Z 8722に従って、艶消し層の側から測定した。粘着剤層の有無はCIEカラー値に影響せず、それぞれの黒色シートと黒色粘着テープの測定結果は同じであった。結果を、表12、表13及び表14に示した。
[0219]
(波長850nmの赤外線反射率Rの測定)
 実施例1~10及び比較例1に係る黒色シート並びに実施例1~10及び比較例1に係る黒色粘着テープについて、日立製作所製 日立分光光度計U-4100を用いて、少なくとも波長800~900nmを含む任意の範囲の全反射率を測定し、波長850nmの値を報告した。粘着剤層の有無は赤外線反射率Rに影響せず、それぞれの黒色シートと黒色粘着テープの測定結果は同じであった。結果を、表13、表14及び表15に示した。
[0220]
[表13]


[0221]
[表14]


[0222]
[表15]


[0223]
 本発明の黒色シート及び黒色粘着テープのCIEカラー値(L 、a 、b )は、比較例の従来のカーボン系の黒インキを用いるものと近似しているので、従来のカーボン系の黒インキを用いて着色された機能性シートや黒色電子部品と共に小型電子端末の内部の電子部品用に一緒に使用しても、意匠性が損なわれることがない。そして、可視光で識別することが困難であるにもかかわらず、赤外線の反射性が大きく異なるので、赤外線を用いて識別が可能である。

産業上の利用可能性

[0224]
 本発明の黒色シート及び黒色粘着テープは、小型電子端末に利用される放熱シート、磁性シート、絶縁シート等の、複数の同じ黒色の電子部品用機能性シートの赤外線反射率の調整の用途に使用することができる。

符号の説明

[0225]
 1・・・黒色シート、2・・・黒色粘着テープ、11・・・基材シート、12・・・赤外線反射層、13・・・黒色赤外線反射層、14・・・白色赤外線反射層、15・・・艶消し層、16・・・粘着剤層、17・・・赤外線反射性の粘着剤層、18・・・赤外線反射性の基材シート、19・・・剥離ライナー、21・・・赤外線光源および赤外線センサ、22・・・赤外線反射性塗膜、23・・・吸収体

請求の範囲

[請求項1]
 基材シートと、赤外線反射層と、が積層され、
 CIEカラー値(L 、a 、b )及び波長850nmの赤外線反射率R/[%]が、下記の範囲にあることを特徴とする黒色シート。
 18 ≦ L  ≦ 36
 -3 ≦ a  ≦  3
 -3 ≦ b  ≦  3
 12 ≦ R
[請求項2]
 JIS Z 8741に従って60°の設定角度で測定される光沢度Guが、下記の範囲にある、請求項1に記載の黒色シート。
  0 ≦ Gu ≦ 10
[請求項3]
 前記基材シートの厚さが0.5~100μmであり、前記赤外線反射層の厚さが1~10μmである、請求項1又は2に記載の黒色シート。
[請求項4]
 前記赤外線反射層が、無機黒色顔料又は有機黒色顔料を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の黒色シート。
[請求項5]
 前記赤外線反射層は、黒色赤外線反射層及び白色赤外線反射層が積層されている、請求項1~4のいずれか一項に記載の黒色シート。
[請求項6]
 更に、艶消し層が積層されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の黒色シート。
[請求項7]
 電子部品用機能性シートの赤外線反射率の調整に使用される、請求項1~6のいずれか一項に記載の黒色シート。
[請求項8]
 前記機能性シートが、放熱シート、磁性シート又は絶縁シートである、請求項7に記載の黒色シート。
[請求項9]
 請求項1~8のいずれか一項に記載の黒色シートと、粘着剤層とが積層されている黒色粘着テープ。
[請求項10]
 前記粘着剤層の厚さが1~50μmである、請求項9に記載の黒色粘着テープ。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10A]

[ 図 10B]

[ 図 10C]

[ 図 10D]

[ 図 10E]

[ 図 11A]

[ 図 11B]

[ 図 11C]

[ 図 11D]

[ 図 11E]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]