CN104072861A

CN104072861A - 光反射板

Info

Publication number: CN104072861A
Application number: CN201410122980.2A
Authority: CN
Inventors: 水野智裕; 铃木健悟; 山田浩二
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: US20140293620A1; KR20140118719A; TW201446519A; JP2014199285A; KR101540282B1; CN104072861B

Abstract

本发明提供具有优异的蓝光阻隔性的优异光反射性的光反射板。本发明的光反射板的特征在于，其含有热塑性树脂和光反射性微粒，并且钙、钾和镁的金属元素的合计量为150～1000μg/g，因此具有优异的蓝光阻隔性，能够将容易对人眼产生不良影响的蓝色的波长区域的光吸收而抑制光反射，并且有效地使其它波长区域的可见光进行光反射，能够将对人眼友好的光作为反射光进行光反射。

Description

光反射板

技术领域

本发明涉及光反射板。

背景技术

一直以来，在照明装置的光源的背后配置光反射板来增大从光源放射的光量，从而提升照度。另外，最近，作为显示装置，液晶显示装置正在各种用途中得到使用，该液晶显示装置在液晶单元的背面配置有背光单元。背光单元由冷阴极管、LED等发光光源、灯反射器（lamp reflector）、导光板、以及配置在上述导光板的后表面侧的光反射板构成。该光反射板起到将导光板的后表面侧漏出的光向液晶单元侧反射的作用。

另外，照明装置为了有效使用从光源放射的光，也在光源的背后配置有光反射板。

近年，利用了LED等新光源的液晶显示装置、照明得到普及，从光源放射的光中，大多包含有容易对人眼产生不良影响的蓝色的光。正期望如下的光反射板：抑制蓝色的波长区域（380～500nm）的光的反射（蓝光阻隔性），另一方面，有效地反射除此以外的波长区域的可见光线（500～780nm）。

作为光反射板，专利文献1中提出了一种反射薄膜，其具备A层，并且具备B层作为反射使用面侧的最外层，其中，所述A层包含含有脂肪族聚酯类树脂或者聚烯烃类树脂、以及微粉状填充剂的树脂组合物A，树脂组合物A中的该微粉状填充剂的含有比率为10～80质量%，所述B层包含含有脂肪族聚酯类树脂或者聚烯烃类树脂、以及微粉状填充剂的树脂组合物B，树脂组合物B中的该微粉状填充剂的含有比率大于0.1质量%且不足5质量%。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4041160号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1的反射薄膜存在蓝光阻隔性差这样的问题点。本发明提供具有优异的蓝光阻隔性且具有优异的光反射性的光反射板。

用于解决问题的方案

本发明的光反射板的特征在于，其含有热塑性树脂和光反射性微粒，并且钙、钾和镁的金属元素的合计量为150～1000μg/g。

作为构成光反射板的合成树脂，没有特别的限定，例如可列举出聚烯烃类树脂、聚酯类树脂、聚苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯类树脂等，从能够得到具有优异的成形性和耐化学药品性、柔软性也优异的光反射板的方面来看，优选聚烯烃类树脂。

作为聚烯烃类树脂，没有特别的限定，例如可列举出聚乙烯类树脂、聚丙烯类树脂等，优选为聚丙烯类树脂。需要说明的是，聚烯烃类树脂可以单独使用也可以组合使用两种以上。

作为上述聚乙烯类树脂，例如可列举出低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯等。

另外，作为上述聚丙烯类树脂，可列举出均聚聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物等。进而，光反射板为发泡板时，作为聚丙烯类树脂，优选日本特许第2521388号公报、日本特开2001-226510号公报中公开的高熔融张力聚丙烯类树脂。

需要说明的是，乙烯-丙烯共聚物和丙烯-α-烯烃共聚物为无规共聚物或嵌段共聚物的任一者均可。乙烯-丙烯共聚物中的乙烯成分的含量优选为0.5～30重量%、更优选为1～10重量%。另外，丙烯-α-烯烃共聚物中α-烯烃成分的含量优选为0.5～30重量%、更优选为1～10重量%。

作为α-烯烃，可列举出碳数为4～10的α-烯烃，例如可列举出1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯等。

其中，作为聚烯烃类树脂，优选聚丙烯类树脂。后述的光反射性微粒在聚丙烯类树脂中尤其能够微分散。

光反射板中含有光反射性微粒。作为光反射性微粒，只要能将入射到光反射板的光进行反射而对光反射板赋予光反射性就没有特别的限定，例如可列举出金、银、铝、镍等金属微粒、氧化钛（TiO₂）、氧化硅（SiO₂）、氧化铝（Al₂O₃）等金属氧化物微粒、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、丙烯酸类单体与苯乙烯类单体的共聚物等制成的合成树脂微粒等，优选金属氧化物微粒，更优选氧化钛。

需要说明的是，“将入射到光反射板的光进行反射而对光反射板赋予光反射性”是指在将含有光反射性微粒的光反射板与除了不含光反射性微粒以外具有相同构成的光反射板相比较时，含有光反射性微粒的光反射板比不含光反射性微粒的光反射板的漫射光反射率高。需要说明的是，光反射板的漫射光反射率可以以JIS Z8722为基准来测定。

光反射板中的光反射性微粒的含量过少时，有时光反射板的光反射性不充分。光反射板中的光反射性微粒的含量过多时，有时光反射板的机械强度降低或由于光反射性微粒的分散不良而造成光反射板的光反射性降低。因此，相对于100重量份热塑性树脂，光反射板中的光反射性微粒的含量优选为1～100重量份、更优选为5～50重量份。

光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量〔1g光反射性微粒中包含的钙、钾和镁的金属元素的合计量（μg）〕优选为40～800μg/g、更优选为100～600μg/g、特别优选为300～600μg/g。光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量过低时，有时光反射板的蓝光阻隔性降低，并且在金属元素以离子形式存在时，因光反射性微粒中所含的钙、钾或镁而造成光反射性微粒彼此的电斥力减小，光反射性微粒彼此变得容易聚集，其结果，有时光反射板的光反射性降低或构成光反射板的热塑性树脂的熔融张力减小而在光反射板的成形时光反射板中产生垂伸。光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量过多时，不仅有时基于光反射性微粒的光的吸收过多，必要的波长区域（500～780nm）的可见光线的光反射性降低，而且有时会与光反射板中所含的其它杂质等反应，光反射性微粒的稳定性降低。

作为光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量的控制方法，可列举出下述的方法。例如，在为氧化钛的情况下，作为氧化钛的制造方法已知有氯化法和硫酸法，通过利用硫酸法进行制造，能够制造金属元素的含量多的氧化钛。另外，通过用水、乙醇等醇等清洗剂清洗光反射性微粒，能够降低光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的含量。

此处，蓝光阻隔性是指从可见光区域（380～780nm）的光中阻隔蓝色区域（380～500nm）的光的性能。例如，可以通过蓝色区域（380～500nm）与其它的可见光区域（500～780nm）的漫射光反射率的差异进行测定，该差异越大则可认为蓝光阻隔性越高。具体而言，可以测定作为蓝色区域（380～500nm）的指标的450nm下的漫射光反射率、作为其它的可见光区域（500～780nm）的指标的550nm下的漫射光反射率，通过算出其差异来测定。

需要说明的是，光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量按照下述要点进行测定。向容积为50mL的容器中供给蒸馏水，将该蒸馏水在70℃下经过2小时加热来清洗容器的内部。向该容器内供给约0.5g光反射性微粒的试样，然后供给5N的盐酸10mL，搅拌10分钟。接着，进一步向容器内供给20mL蒸馏水，进一步搅拌20分钟。将容器内的上清液用水系0.45μm色谱盘进行过滤后，基于过滤得到的试样进行ICP测定，测定光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的各自的金属元素浓度，基于下述式算出金属元素量。

金属元素量（μg/g）=金属元素浓度（μg/mL）×30（mL）/试样重量（g）

光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量例如可以利用下述的测定装置和测定条件进行测定。

测定装置：岛津制作所制造的全谱ICP发射光谱分析装置ICPE-9000

测定元素：Ca（317.933nm），K（769.896nm），Mg（285.213nm）

观测方向=轴方向，高频输出=1.20kw，载气流量=0.7L/分，等离子体流量=10.0L/分，辅助流量=0.6L/分，曝光时间=30秒

标准曲线用标准溶液：美国SPEX公司XSTC-13（通用混合标准溶液）31种元素混合（基体5%HNO₃）-各约10mg/L

标准曲线制作方法：用蒸馏水将上述混合标准溶液逐步地稀释制备来制成0ppm（BK）、0.2ppm、1ppm、2.5ppm、5ppm标准溶液。在上述条件下测定各浓度的标准溶液，得到各元素的波长的峰强度。将浓度与峰强度作图，通过最小二乘法求出近似曲线（直线或者二次曲线），将其作为定量用的标准曲线。

光反射性微粒的平均粒径过小时，有时入射到光反射板的光会透过光反射性微粒，光反射板的光反射性降低。光反射性微粒的平均粒径过大时，入射到光反射板的光被光反射性微粒反射而阻碍要向光反射板外放射的光，光反射板的光反射性反而降低。因此，光反射性微粒的平均粒径优选为0.1～0.39μm、更优选为0.13～0.35μm、特别优选为0.15～0.32μm。

光反射性微粒的平均粒径按照下述的要点来测定。即，将光反射板在其厚度方向全长范围内切断，使用扫描型电子显微镜以2500倍的倍率拍摄切断面并得到放大画面，在放大画面上的任意的部分设定相当于在放大画面上每边30μm的正方形的测定区域。将能包围处于测定区域内的各光反射性微粒的一次颗粒的最小直径的正圆的直径作为光反射性微粒的粒径，将各光反射性微粒的粒径的算术平均值作为光反射性微粒的平均粒径。

需要说明的是，光反射板中，在不损害其物性的范围内，也可以含有阻燃剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂等稳定剂、用于防止污染的抗静电剂等添加剂。

进而，光反射板整体所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量〔1g光反射板的灰化物中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量（μg）〕过少时，光反射板的蓝光阻隔性降低。光反射板整体中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量过多时，入射到光反射板的光被光反射性微粒反射，阻碍向反射板外放射，光反射板的光反射性降低。因此，光反射板整体中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量被限定为150～1000μg/g，优选为200～900μg/g、更优选为300～800μg/g、特别优选为500～800μg/g。

光反射板整体中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量是指按照下述的要点测定的值。将光反射板在450℃的条件下经过3小时灰化处理，得到灰化物。按照与测定光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素量时同样的要点测定得到的灰化物中包含的钙、钾和镁的金属元素量。需要说明的是，光反射板的灰化处理可以使用例如由Isuzu公司以商品名“电炉马弗炉STR-15K”市售的装置。另外，光反射板整体中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量可以用例如在测定光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量时可以使用的上述测定装置和测定条件进行测定。

光反射板整体中所含的钙、钾和镁的金属元素除了来自光反射性微粒的金属元素以外，形成光反射板的热塑性树脂自身所含的金属元素、形成光反射板的热塑性树脂的聚合时使用并残留在热塑性树脂中的聚合催化剂中所含的金属元素、以及光反射板中添加的添加剂中所含的金属元素全部成为对象。

作为光反射板中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量的调节方法，例如可列举出调节光反射板中的光反射性微粒的含量的方法、调节光反射性微粒中所含的金属元素的含量的方法、调节光反射板中所含的添加剂的含量的方法、调节用于光反射板的热塑性树脂的种类的方法等。

接着，对光反射板的制造方法进行说明。对光反射板的制造方法没有特别的限定，例如可列举出向挤出机供给热塑性树脂和光反射性微粒进行溶融混炼、从安装于挤出机的模头挤出而制造光反射板的方法等。

光反射板也可以进行发泡，在光反射板进行发泡的情况下，在上述的方法中，向挤出机添加物理发泡剂，从挤出机中使其挤出发泡即可。

需要说明的是，作为物理发泡剂，没有特别的限定，例如可列举出丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷等饱和脂肪族烃、二甲醚等醚类、氯甲烷、二氧化碳、氮气等，优选为二甲醚、丙烷、正丁烷、异丁烷、二氧化碳，更优选为丙烷、正丁烷、异丁烷，特别优选为正丁烷、异丁烷。需要说明的是，物理发泡剂可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。

本发明的光发射板可以用于例如构成文字处理器、个人计算机、手机、导航系统、电视、便携式电视等的液晶显示装置的背光单元的光反射板，以及照明装置的光反射板等各种用途。

发明的效果

本发明的光反射板含有热塑性树脂和光反射性微粒，并且钙、钾和镁的金属元素的合计量为150～1000μg/g。因此，本发明的光反射板具有优异的蓝光阻隔性，会将容易对人眼产生不良影响的蓝色的波长区域（380～500nm）的光吸收而抑制光反射的情况。本发明的光反射板可以有效的对其它的波长区域（500～780nm）的可见光进行光反射。因此，本发明的光反射板能够将对人眼友好的光作为反射光进行光反射。

上述光反射板中，光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量为40～800μg/g时，蓝光阻隔性更加优异。金属元素以离子形式存在时，光反射性微粒彼此通过其中所含的金属元素彼此的电斥力来防止聚集，能够使光反射性微粒分散在热塑性树脂中而不发生聚集，光反射板具有优异的光反射性。

于是，光反射性微粒分散在热塑性树脂中而不发生聚集。因此，能够维持热塑性树脂的熔融张力高，即使在为了将光反射板热成形为期望的形状而进行加热时，光反射板中也不发生垂伸，能够将光反射板准确地热成形为期望的形状。

具体实施方式

以下列举实施例对本发明进行更详细地说明，但本发明不受本实施例的任何限定。

（氧化钛母料（a）的制作）

用口径120mm的排气式双螺杆挤出机，在230℃下将氧化钛（TAYCACorporation制造商品名“JR403”、平均粒径：0.25μm）60重量份、均聚聚丙烯（SunAllomer Ltd.制造商品名“PL500A”、熔体流动速率：3.3g/10分、密度：0.9g/cm3）40重量份进行溶融混炼并颗粒化，制造氧化钛的母料（氧化钛MB）（a）。需要说明的是，在排气式双螺杆挤出机的料筒内将氧化钛和均聚聚丙烯进行溶融混炼时，用真空泵从排气口将料筒内的气体排出到外部，使得料筒内的压力为60mmHg（8kPa）。

（母料（b）的制作）

作为氧化钛，使用氧化钛（TAYCA Corporation制造商品名“JR805”、平均粒径：0.29μm），除此以外，与氧化钛MB（a）同样地制作氧化钛MB（b）。

（氧化钛母料（c）的制作）

作为氧化钛，使用氧化钛（堺化学株式会社制造商品名“R-32”、平均粒径：0.20μm），除此以外，与氧化钛MB（a）同样地制作氧化钛MB（c）。

（氧化钛母料（d）的制作）

作为氧化钛，使用氧化钛（堺化学株式会社制造商品名“FTR-700”、平均粒径：0.20μm），除此以外，与氧化钛MB（a）同样地制作氧化钛MB（d）。

（氧化钛母料（e）的制作）

作为氧化钛，使用氧化钛（石原产业株式会社制造商品名“CR-63”、平均粒径：0.25μm），除此以外，与氧化钛MB（a）同样地制作氧化钛MB（e）。

氧化钛母料（a）～（e）的制作中使用的、作为原料的氧化钛中所含的钙、钾和镁的金属元素的含量示于表1。

（实施例1～4、比较例1）

向口径为120mm的排气式单螺杆挤出机供给包含氧化钛母料（a）～（e）之中任一者的氧化钛母料48重量份、均聚聚丙烯（SunAllomer Ltd.制造制品名“PL500A”、熔体流动速率：3.3g/10分、密度：0.9g/cm3）81重量份、苯酚类抗氧化剂（BASF公司制造商品名IRGANOX（注册商标）1010）0.2重量份、磷类抗氧化剂（BASF公司制造商品名IRGAFOS168）0.2重量份、苯并三唑类紫外线吸收剂（BASF公司制造商品名TINUVIN（注册商标）326）0.15重量份和受阻胺类光稳定剂（BASF公司制造商品名TINUVIN（注册商标）111）0.15重量份的树脂组合物，在220℃下溶融混炼，从安装在挤出机前端的T模头（片宽：1000mm、狭缝间隔：0.5mm、温度200℃）挤出为片状，制造非发泡的光反射板。需要说明的是，光反射板中，相对于100重量份均聚聚丙烯，含有28.7重量份氧化钛。

接着，将光反射板供给到由镜面辊和与该镜面辊对峙配置的支撑辊构成的一对辊间进行冷却，得到整体厚度为0.5mm且密度为1.09g/cm3的非发泡的光反射板。需要说明的是，在单轴挤出机的料筒内将树脂组合物进行溶融混炼时，用真空泵从排气口将料筒内的气体排出到外部，使得料筒内的压力为60mmHg（8kPa）。

对于得到的光反射板，按照下述的要点测定450nm和550nm下的漫射光反射率，并且，按照上述要点测定所含有的钙、钾和镁的金属元素的含量，将其结果示于表2。

（漫射光反射率）

对于得到的光反射板，按照JIS Z8722，使用紫外可见分光光度计（株式会社岛津制作所商品名“UV-2450”）和积分球附属装置（内径：φ60mm、株式会社岛津制作所商品名“ISR-2200”），在垂直入射条件下进行450nm和550nm下的漫射光反射率的测定。从550nm下的漫射光反射率中减去450nm下的漫射光反射率的值，算出Δ（550nm-450nm）。漫射光反射率是以将用硫酸钡板作为标准反射板时的漫射光反射率设为100时的绝对值来表示的。

表1

表2

Claims

1.一种光反射板，其特征在于，其含有热塑性树脂和光反射性微粒，并且钙、钾和镁的金属元素的合计量为150～1000μg/g。

2.根据权利要求1所述的光反射板，其特征在于，光反射性微粒中所含的钙、钾和镁的金属元素的合计量为40～800μg/g。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的光反射板，其特征在于，光反射性微粒的平均粒径为0.1～0.39μm。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的光反射板，其特征在于，光反射性微粒为氧化钛。