CN113631967A - 反射材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种反射材料,其具有良好的反射特性,在用于背光单元时能够抑制亮度不均的发生及在反射材料的表层含有的粒子的脱离,能够对应液晶显示器的薄型化,作为这样的反射材料,具备依次层叠有树脂层(B)、树脂层(A)及树脂层(C)的构成,所述树脂层(B)含有聚烯烃树脂及微粉状填充剂,所述树脂层(A)含有聚烯烃树脂及有机粒子,所述树脂层(C)含有聚烯烃树脂、且不含有粒径为10μm以上的有机粒子,且上述树脂层(A)~(C)中的任意一层以上具有空隙。
Description
技术领域
本发明涉及反射材料。更具体而言,本发明涉及能够适宜用作液晶显示器、照明器具、照明招牌等的构成构件的反射材料。
背景技术
以液晶显示器为首,已在照明器具、照明招牌等众多领域中使用了反射材料。最近,在液晶显示器的领域,装置的大型化及显示性能的高度化得到发展,要求将尽可能多的光供给至液晶而使背光单元的性能提高,对于反射材料,也要求更加优异的光反射性(也简称为“反射性”)。
作为这种反射材料,已知有使用了例如以芳香族聚酯类树脂为主要原料的白色聚酯膜的液晶显示器用反射膜(参见专利文献1)。
然而,在作为反射材料的材料而使用了芳香族聚酯类树脂的情况下,由于分子链中所含的芳环会吸收紫外线,因此,存在由于从液晶显示装置等的光源发出的紫外线导致膜发生劣化、黄变,引起反射膜的光反射性降低的问题。
另外,还已知有:通过对在聚丙烯树脂中添加填充剂而形成的膜进行拉伸而使膜内形成微细的空隙、从而产生光散射反射的反射材料(参见专利文献2);由含有聚烯烃树脂和填料的基材层、和包含聚烯烃树脂的层构成的层叠结构的聚烯烃树脂光反射体(参见专利文献3)。
这样的使用了聚烯烃树脂的反射膜具有由紫外线引起的膜的劣化、黄变的问题少的特征。
此外,已知有热收缩率得到了降低的双轴拉伸反射片,该反射片包含聚丙烯树脂、和与该聚丙烯树脂为非相容性的至少一种以上树脂(参见专利文献4)。该反射片具有即使不大量包含无机粉末,也会显示出与单位面积重量、密度为同等程度的传统的反射片相比更高的反射率的特征。
近年来,对于液晶显示器,要求进一步的薄型化,而对于液晶显示器内所配备的背光灯,也要求薄型化。
在将背光灯薄型化的情况下,需要使背面箱体、导光板等构件变薄。然而,如果减薄这些构件,则会导致背光灯的机械强度降低,因此,例如在向显示器主体施加外力的情况下,会导致导光板与反射材料发生局部较强的接触,而这成为引发亮度不均、色彩不均(以下,统称为“亮度不均”)的原因。为此,对于在经过了薄型化的液晶显示器中使用的背光灯,要求被进一步赋予了亮度不均防止功能的反射材料。
作为克服这样的亮度不均的问题的方案,已提出了使反射材料的表层含有粒子的反射材料(参见专利文献5、专利文献6)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平04-239540号公报
专利文献2:日本特开平11-174213号公报
专利文献3:日本特开2005-031653号公报
专利文献4:日本特开2008-158134号公报
专利文献5:日本特开2015-163986号公报
专利文献6:日本特开2015-001596号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明人等经研究确认,对于专利文献5及专利文献6中所公开的那样的反射材料而言,虽然能够观察到克服亮度不均的问题的效果,但存在导光板被刮削而产生损伤的情况、或背光单元等构成构件发生污染的情况。并且确认到,这样的现象在使用了聚烯烃树脂的反射材料中更容易发生。
为此,本发明的目的在于提供一种反射材料,其涉及使用了聚烯烃树脂的反射材料,该反射材料具有良好的反射特性,在用于背光单元等构成构件时,能够抑制亮度不均的发生及构成构件的污染,且能够对应液晶显示器的薄型化。
解决问题的方法
本发明提供一种反射材料,其具备依次层叠有树脂层(B)、树脂层(A)及树脂层(C)的构成,所述树脂层(B)含有聚烯烃树脂及微粉状填充剂,所述树脂层(A)含有聚烯烃树脂及有机粒子,所述树脂层(C)含有聚烯烃树脂、且不含有粒径为10μm以上的有机粒子,上述树脂层(A)~(C)中的任意一层以上具有空隙。
发明的效果
根据本发明提供的反射材料,其具有良好的反射特性,在用于背光单元等构成构件时,能够抑制亮度不均的发生及构成构件的污染。本发明提供的反射材料能够对应液晶显示器的薄型化。因此,本发明所提供的反射材料可以适宜用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的反射材料。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式进行详细说明。但本发明并不限定于以下说明的实施方式,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行任意变形而实施。
《本反射材料》
本发明的实施方式的一例涉及的反射材料(也称为“本反射材料”)具备依次层叠有树脂层(B)、树脂层(A)及树脂层(C)的构成,所述树脂层(B)含有聚烯烃树脂及微粉状填充剂,所述树脂层(A)含有聚烯烃树脂及有机粒子,所述树脂层(C)含有聚烯烃树脂、且不含有粒径为10μm以上的有机粒子,上述树脂层(A)~(C)中的任意一层以上具有空隙。
在此,针对设计本反射材料时的技术思想进行说明。但本发明完全不受限于以下的技术思想的范围。
如前所述,作为防止亮度不均的对策,自以往开始已进行了使反射材料为层叠结构、并使其表层含有粒子(特别是大粒径的有机粒子)的对策。这是为了通过使反射材料的表层含有粒子而在表面形成突起。通过使反射材料的表面存在突起,可以防止导光板与反射材料发生局部性的强接触,从而能够抑制亮度不均。基于此,在为了使反射材料的表面形成突起而使其含有粒子的情况下,已采用了使层叠结构的最表层含有粒子的方案。
另一方面,本发明人等经研究确认,这样的反射材料虽然能够观察到克服亮度不均的问题的效果,但根据构成反射材料的材料选择、反射材料的层结构、制造条件等的不同,存在由这些反射材料损伤导光板的情况、污染背光单元等构成构件的情况。可推测,在发生导光板的损伤、构成构件的污染时,安装有这样的构成构件的液晶显示器会产生液晶画面的缺陷。
另外还发现,这样的现象在使用了聚烯烃树脂的反射材料中更容易发生。
本研究的结果,已确认,其主要原因之一是由反射材料中含有的粒子从表层脱离而引起的。进一步,该粒子的脱离不仅在反射材料的制造时会发生,在对制造后的反射材料的保管中、背光单元组装工序、及组装后由产品处理引起的振动等均可能引发。
如果发生了脱离的粒子在附着于反射材料表面的状态下组装于背光单元、或在背光单元内发生了粒子从反射材料的脱离,则该粒子会发生凝聚而进一步大粒径化,以夹在反射材料与导光板之间的状态存在。而如果在该状态下对背光单元施加变形应力,则可推定会在凝聚粒子部分发生应力集中,导致导光板、反射材料本身被刮削而受损,其结果,成为液晶画面的缺陷。
从这一点出发,也可以理解与较为刚直的(弹性模量高的)聚酯树脂类的反射材料相比,在柔软的(弹性模量低的)聚烯烃树脂类的反射材料中更容易产生问题。
基于此,本发明人等发现,即便是使用了聚烯烃树脂的反射材料,通过不将用于形成突起的含有机粒子的层作为最表层、而是在该含有机粒子的层的表层侧设置相当于外层的层,也能够在发挥亮度不均的抑制效果的同时,抑制存在于反射材料表面的粒子的脱离,并基于这样的发现而设计了本反射材料。
进一步,由于利用本反射材料,能够将树脂层(A)、树脂层(B)及树脂层(C)的各层的功能分离,因此能够获得例如下述的(i)~(iii)的效果。但并不限定于这些效果。
(i)能够使树脂层(B)具有光反射性、且另一方面使树脂层(A)及树脂层(C)具有耐热性;或者,
(ii)能够使树脂层(B)具有光反射性、且另一方面使树脂层(A)及树脂层(C)具有作为反射材料的刚性;或者,
(iii)能够使光在树脂层(C)发生表面反射、且另一方面使透过树脂层(C)后的光在树脂层(A)或树脂层(B)内发生反射。
像这样地,由于能够将树脂层(A)、树脂层(B)及树脂层(C)的功能分离,因此能够在获得更高的反射性能的同时,获得更为优异的耐热性及耐折性。
<树脂层(A)>
树脂层(A)是含有聚烯烃树脂及有机粒子的层。
在树脂层(A)中,上述聚烯烃树脂优选为主成分树脂。树脂层(A)通过以聚烯烃树脂为主成分树脂,可与树脂层(B)或树脂层(C)具有亲和性,从而使层间粘接性变得良好。另外,树脂层(A)通过含有有机粒子,能够在本反射材料的表面、通常在树脂层(C)侧表面形成适度的突起,因此能够抑制亮度不均。
需要说明的是,在本发明中,“主成分树脂”是指在构成各层的树脂中质量比例最大的树脂,容许在不妨碍该主成分树脂的功能的范围内含有其它树脂。此时,该主成分树脂的含有比例占构成各层的树脂的50质量%以上、优选占70质量%以上、特别优选占90质量%以上(包括100质量%)。
(聚烯烃树脂)
就作为树脂层(A)的主成分树脂的聚烯烃树脂而言,其种类并无限定。可列举例如选自下组中的至少一种聚烯烃树脂:聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物等聚丙烯类树脂;高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物等聚乙烯类树脂;聚甲基戊烯等α-烯烃树脂、乙烯-环状烯烃共聚物等环烯烃树脂;乙丙橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯三聚物(EPDM)等烯烃类弹性体等。
在这些聚烯烃树脂中,从机械性质、柔软性等考虑,优选为聚丙烯树脂、环烯烃树脂、或两者的组合。其中,特别优选以环烯烃树脂为主成分树脂。环烯烃树脂对可见光的吸收少、具有耐热性,因此适宜作为树脂层(A)的主成分树脂。
树脂层(A)中的聚烯烃树脂的含量并无限定,通常为50质量%以上、优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上。聚烯烃树脂的含量为上述下限值以上时,能够为本反射材料赋予良好的柔软性,因此优选。
另外,树脂层(A)中的聚烯烃树脂的含量的上限也没有限定,可以是除有机粒子以外全部为聚烯烃树脂。优选为99质量%以下、更优选为98质量%以下、进一步优选为97质量%以下。聚烯烃树脂的含量为上述上限值以下时,本反射材料的耐断裂性、耐折曲性、亮度不均防止功能等变得良好,故优选。
这里,聚烯烃树脂的含量表示树脂层(A)中的全部聚烯烃树脂的合计量。
(环烯烃树脂)
接着,作为树脂层(A)的主成分树脂,针对在上述聚烯烃树脂中特别优选的环烯烃树脂进行说明。
环烯烃树脂是指主链由碳-碳键构成、且主链的至少一部分具有环状烃结构的高分子化合物。该环状烃结构可通过使用以降冰片烯、四环十二碳烯为代表的在环状烃结构中具有至少一个烯属双键的化合物(环烯烃)作为单体而导入。
环烯烃树脂可分为环烯烃的加成聚合物或其加氢产物、环烯烃与α-烯烃的加成聚合物或其加氢产物、环烯烃的开环聚合物或其加氢产物,它们均可以用作环烯烃树脂。另外,环烯烃树脂可以是环烯烃均聚物、环烯烃共聚物中的任意形式。
作为环烯烃树脂的具体例,可列举:
环戊烯、环己烯、环辛烯、环戊二烯、1,3-环己二烯等单环环烯烃;
双环[2.2.1]庚-2-烯(惯用名:降冰片烯)、5-甲基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5,5-二甲基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-丁基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙叉-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-己基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-辛基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-十八烷基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲叉-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙烯基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-丙烯基-双环[2.2.1]庚-2-烯等双环环烯烃;
三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(惯用名:双环戊二烯)等三环环烯烃;
四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯(也简称为四环十二碳烯)等四环环烯烃;
8-环戊基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、四环[8.4.14,7.01,10.03,8]十五碳-5,10,12,14-四烯(也称为1,4-甲桥-1,4,4a,5,10,10a-六氢蒽);环戊二烯的四聚体等多环的环烯烃等。
这些环烯烃树脂可以分别单独使用、或者将两种以上组合而以共聚物的形式使用。
作为能够与环烯烃共聚的α-烯烃的具体例,可列举:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等碳原子数2~20、优选碳原子数2~8的乙烯或α-烯烃等。这些α-烯烃分别可以单独使用、或者将两种以上组合使用。
环烯烃树脂是指含有环烯烃成分作为主成分的树脂,是优选含有50质量%以上、更优选含有60质量%以上的树脂。
此时,上述“主成分”表示在构成环烯烃树脂的成分中质量比例最大的成分,容许在不妨碍该主成分的功能的范围内含有其它成分。此时,该主成分的含有比例占构成环烯烃树脂的成分中的50质量%以上、优选占70质量%以上(包括100质量%)。需要说明的是,关于其它树脂的主成分也同样。
环烯烃树脂为降冰片烯等环烯烃与α-烯烃的共聚物的情况下,从能够平衡良好地获得以α-烯烃为共聚成分所带来的对拉伸加工等加工性能的改善效果、以及以环烯烃为共聚成分的主成分所带来的耐热性的效果的观点出发,环烯烃树脂中的环烯烃成分的含有比例优选为60~90质量%、其中更优选为65质量%以上或80质量%以下。
对于环烯烃或环烯烃与α-烯烃的聚合方法及所得聚合物的加氢方法并无特殊限制,可以按照公知的方法进行。
环烯烃树脂的熔体流动速率(MFR)没有限定。例如,以基于JIS K7210、在230℃、负载21.18N下测定的值计,优选为0.1~20g/10分、其中更优选为0.5g/10分以上或10g/10分以下。
环烯烃树脂可以为结晶性也可以为非晶性。其中,优选为非晶性。
环烯烃树脂的玻璃化转变温度(Tg)没有限定。从耐热性的观点出发,优选为70℃以上、更优选为80℃以上、进一步优选为85℃以上,优选为170℃以下、更优选为160℃以下、进一步优选为150℃以下。
环烯烃树脂的玻璃化转变温度在上述范围时,存在拉伸加工性变得良好的倾向。
这里,“玻璃化转变点(Tg)”是在利用差示扫描量热仪以10℃/分的速度从-50℃升温至250℃后,等温下保持1分钟,再以10℃/分的速度冷却至-50℃,等温下保持1分钟后,再次以10℃/分的速度升温至250℃时所读取到的值。
需要说明的是,也可以组合两种以上的环烯烃树脂并将它们混合,将混合树脂的玻璃化转变点(Tg)调整至上述范围。
环烯烃树脂可以单独使用一种,也可以将组成、物性等不同的两种以上混合使用。例如,也可以组合两种以上的环烯烃树脂并将它们混合,将混合树脂的MFR、Tg调整至上述范围。
树脂层(A)中的环烯烃树脂的含量没有限定。优选为30质量%以上、更优选为35质量%以上、进一步优选为40质量%以上。环烯烃树脂的含量为上述下限值以上时,能够为本反射材料赋予良好的耐热性,因此优选。
另外,树脂层(A)中的环烯烃树脂的含量的上限也没有限定。优选为85质量%以下、更优选为80质量%以下、进一步优选为75质量%以下。
环烯烃树脂的含量为上述上限值以下时,本反射材料的耐断裂性、耐折曲性、亮度不均防止功能等会变得良好,故优选。
作为环烯烃树脂,可以使用市售产品。可列举例如:日本瑞翁株式会社制“ZEONOR(注册商标)”(环状烯烃的开环聚合物的加氢产物)、三井化学株式会社制“APEL(注册商标)”(乙烯与四环十二碳烯的加成共聚物)、Polyplastics公司制“TOPAS(注册商标)”(乙烯与降冰片烯的加成共聚物)等。其中,“ZEONOR”及“TOPAS”由于光吸收作用少,因此能够得到具有高反射性能的反射材料,故优选。
(其它聚烯烃树脂)
在使用环烯烃树脂作为树脂层(A)的主成分树脂即聚烯烃树脂的情况下,通过配合环烯烃树脂以外的聚烯烃树脂(以下称为“其它聚烯烃树脂”)而形成树脂层(A),有时能够进一步提高耐折性和耐热性。
另外,也可以不使用环烯烃树脂作为树脂层(A)的主成分树脂,而是仅使用“其它聚烯烃树脂”作为该主成分树脂。
“其它聚烯烃树脂”的熔体流动速率(MFR)没有限定。其中,以基于JIS K7210、在230℃、负载21.18N下测定的值计,优选为0.1~20g/10分、其中更优选为0.5g/10分以上或10g/10分以下。
另外,在将环烯烃树脂与“其它聚烯烃树脂”组合使用的情况下,优选将环烯烃树脂的MFR也调整至上述范围。像这样地调整两者的MFR时,存在作为反射材料的机械特性变得良好的倾向。
作为“其它聚烯烃树脂”,可以将在上述中作为树脂层(A)的主成分树脂而示例出的聚烯烃树脂中的一种或两种以上组合使用。其中,优选为聚乙烯类树脂、聚丙烯类树脂,其中,从熔点高、耐热性优异、并且弹性模量等机械特性高的观点出发,优选为聚丙烯类树脂。但并不限定于这些树脂。
在“其它聚烯烃树脂”为聚丙烯类树脂的情况下,从挤出成型性的观点出发,熔体流动速率(MFR)以基于JIS K7210、在230℃、负载21.18N下测定的值计,优选为0.1~20g/10分、其中更优选为0.2g/10分以上或10g/10分以下、其中进一步优选为0.5g/10分以上或5g/10分以下。
作为构成树脂层(A)的树脂成分,在将环烯烃树脂与“其它聚烯烃树脂”组合使用的情况下,环烯烃树脂的MFR(“MFR(CO)”)、与“其它聚烯烃树脂”的MFR(“MFR(PO)”)的关系优选为MFR(CO):MFR(PO)=1:0.05~1:20、更优选为1:0.1~1:10。
两者的MFR的关系在上述范围内时,存在“其它聚烯烃树脂”在环烯烃树脂中发生取向,能够使作为反射材料的机械特性良好的倾向,故优选。
树脂层(A)中的“其它聚烯烃树脂”的含量没有限定。在与环烯烃树脂组合使用的情况下,(相对于树脂层(A)100质量%)优选为2质量%以上、更优选为5质量%以上、进一步优选为10质量%以上。另外,对其上限也没有限定。优选为40质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为25质量%以下。
“其它聚烯烃树脂”的含量为上述下限值以上时,能够更有效地抑制在拉伸时树脂层(A)发生断裂,并且能够将树脂层(A)与树脂层(B)、或树脂层(A)与树脂层(C)之间的层间粘接性保持于更高水平,故优选。另一方面,“其它聚烯烃树脂”的含量为上述上限值以下时,存在能够使耐热性、亮度不均防止功能变得更为良好的倾向。
进一步,如果作为树脂层(A)的主成分树脂的聚烯烃树脂与作为树脂层(C)的主成分树脂的聚烯烃树脂相同,则树脂层(A)和树脂层(C)的粘接性会变高,故优选。但并不限定于相同。
另外,如果作为树脂层(A)的主成分树脂的聚烯烃树脂与树脂层(B)所含有的优选作为主成分树脂而含有的聚烯烃树脂相同,则树脂层(A)和树脂层(B)的粘接性会变高,故优选。但并不限定于相同。
(有机粒子)
本反射材料的树脂层(A)含有有机粒子。
这里,就“有机粒子”而言,只要是以有机物为主成分的粒子状物质则属于“有机粒子”。此时,“主成分”是指构成有机粒子的成分中质量比例最大的成分,容许在不妨碍该主成分的功能的范围内含有其它成分。此时,该主成分的含有比例在构成有机粒子的成分中占50质量%以上、优选占70质量%以上(包括100质量%)。
作为该有机粒子,优选为树脂粒子,可列举所谓的聚合物珠、聚合物中空粒子等。
作为树脂粒子的有机粒子的种类没有限定,可列举例如:(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子、苯乙烯类树脂粒子、有机硅类树脂粒子、尼龙类树脂粒子、聚乙烯类树脂粒子、苯并胍胺类树脂粒子、氨基甲酸酯类树脂粒子等。
这些有机粒子可以是均聚物,也可以是共聚物。可以使用这些有机粒子中的任意一种或将两种以上混合使用。
在这些有机粒子中,优选(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子,其中优选甲基丙烯酸甲酯类树脂粒子或甲基丙烯酸丁酯类树脂粒子,特别优选甲基丙烯酸甲酯类树脂粒子。在这些情况下,也可以是以甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯为主成分的共聚物。
这里,所述“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
树脂层(A)中含有的有机粒子的形状没有限定,可以是例如球状、棒状、平板状、或不具有特定形状的粉碎物、凝聚物、不规则形状的粒子。在这些中,作为有机粒子的形状,优选为球状。
这里,所述“球状”不一定仅表示正球,只要是视觉上为大致球形则属于“球状”。具体而言,例如,粒子的剖面形状为圆形、大致圆形、椭圆形、大致椭圆形、被具有曲率的圆弧包围成的形状等属于“球状”。
通过使树脂层(A)含有有机粒子,能够在邻接的树脂层(C)的表面形成适度的突起,进而,即使在该树脂层(C)表面层叠“其它层”的情况下,也能够在其表面、即本反射材料的树脂层(C)侧表面形成适度的突起。此时,树脂层(A)中含有的有机粒子为球状时,与该有机粒子为不规则形状的粒子的情况相比,能够使上述突起的高度、大小、形状等较为均一。通过像这样地使树脂层(C)的表面、进而使本反射材料的树脂层(C)侧表面形成的突起的高度、大小、形状等一致,能够进一步抑制亮度不均、粒子的脱离等。
另外,有机粒子优选为经过了交联处理的粒子(称为“交联粒子”)。通过使有机粒子经过了交联处理,即使在挤出制膜时的加热状态下被施加了变形应力的状态下,也容易保持粒子的形状。
有机粒子是否为交联粒子例如可以根据在浸渍于在未交联时会发生溶解这样的溶剂(良溶剂)时发生溶胀、而不发生溶解来确认。此时,也可以进行适当加热。此外,还可以通过核磁共振光谱(NMR)、红外吸收光谱(IR)等进行确认。
需要说明的是,在未交联时会发生溶解这样的溶剂(良溶剂)根据构成有机粒子的树脂种类而异,而如果是(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子的情况,则可列举例如丙酮、甲苯、乙酸乙酯、甲乙酮等。
为了使有机粒子为交联粒子,例如,只要使用二乙烯基苯、聚丙烯酸酯、季戊四醇、偏苯三酸等具有多官能的聚合性基团的化合物作为聚合原料即可。
树脂层(A)中含有的有机粒子的玻璃化转变点(也简称为“Tg”)优选为120℃以上。通过使树脂层(A)中含有该Tg为120℃以上的有机粒子,能够为本反射材料表面赋予适度的硬度,能够抑制亮度不均。基于与上述相同的理由,有机粒子的Tg的下限优选为125℃以上、更优选为130℃以上。
另外,有机粒子的Tg的上限并无限制,优选为260℃以下。通过使该Tg为260℃以下,存在可抑制本反射材料表面的硬度变得过高的倾向。基于与上述相同的理由,有机粒子的Tg的上限优选为240℃以下、更优选为200℃以下。
这里,玻璃化转变点(Tg)设为在利用差示扫描量热仪以30℃/分的升温速度进行升温时所读取到的玻璃化转变点的值,对粒子本身进行测定。需要说明的是,在具有多个玻璃化转变点(Tg)的情况下,只要至少一个玻璃化转变点(Tg)在上述范围即可。
作为使有机粒子的Tg在上述范围内的方法,可以以有机粒子为树脂粒子,根据树脂骨架的种类(例如(甲基)丙烯酸酯类骨架或苯乙烯类骨架等)、单体的种类(为共聚的情况下包括单体的种类、组成比)、分子量(为交联粒子的情况下是交联度)等进行调整。
需要说明的是,有机粒子的Tg通常会由于交联而发生变化。这是由于,高分子链的分子运动会因交联点而受到拘束。
在本发明中,有机粒子为交联粒子,其Tg在上述范围时,从抑制亮度不均的方面出发特别优选。
树脂层(A)中含有的有机粒子在玻璃化转变点下的热容(ΔCp)优选为0.75J/(g·℃)以下。通过使树脂层(A)中含有ΔCp为0.75J/(g·℃)以下的有机粒子,能够进一步抑制反射材料的亮度不均。
出于与上述相同的理由,有机粒子的ΔCp的上限优选为0.50J/(g·℃)以下、更优选为0.45J/(g·℃)以下、进一步优选为0.40J/(g·℃)以下、更进一步优选为0.35J/(g·℃)以下。
有机粒子的ΔCp的下限没有限制,优选为0.10J/(g·℃)以上、更优选为0.15J/(g·℃)以上、更优选为0.20J/(g·℃)以上、进一步优选为0.25J/(g·℃)以上、更进一步优选为0.30J/(g·℃)以上。
这里,玻璃化转变点下的热容(ΔCp)设为在利用差示扫描量热仪以30℃/分的升温速度进行升温时所读取到的在玻璃化转变点下的ΔCp的值,对粒子本身进行测定。需要说明的是,在具有多个Tg的情况下,设为在115~260℃的范围内最低温度的Tg下的热容(ΔCp)的值。
作为使有机粒子的ΔCp在上述范围内的方法,可以以有机粒子为树脂粒子,根据树脂骨架的种类(例如(甲基)丙烯酸酯类骨架或苯乙烯类骨架等)、单体的种类(为共聚的情况下包括单体的种类、组成比)、分子量(为交联粒子的情况下是交联度)等进行调整。其中,交联度的影响显著。
上述玻璃化转变点是指,高分子材料开始微观布朗运动的温度,所述热容(ΔCp),相当于此时的运动量。即,即使是类似组成的树脂,由于在交联度高的情况下分子链受到了拘束,因此ΔCp的值会变小。因此,ΔCp的值低是指,分子受到拘束、交联度高。
有机粒子的平均粒径优选为5~50μm。有机粒子的平均粒径为5μm以上时,存在能够在表面有效地形成对于抑制亮度不均而言有效的高度的突起的倾向。另一方面,有机粒子的平均粒径为50μm以下时,存在能够抑制粒子的脱离的倾向。
从上述观点出发,在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,有机粒子的平均粒径优选为15~50μm、更优选为18μm以上或45μm以下、进一步优选为21μm以上或39μm以下、更进一步优选为23μm以上或37μm以下。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,有机粒子的平均粒径优选为5~20μm、更优选为8μm以上或19μm以下、进一步优选为10μm以上或18μm以下、更进一步优选为12μm以上或15μm以下。
有机粒子的平均粒径可以如下所述地进行测定。
作为原料的有机粒子的平均粒径可以作为由通过动态光散射法等测定的体积基准粒度分布求出的平均粒径(D50)而进行测定。
树脂层(A)中含有的有机粒子的平均粒径可以如下地求出:使用光学显微镜、或扫描电子显微镜(SEM)对树脂层(A)的表面或本反射材料的剖面进行观察,测定3个以上、优选测定10个以上粒子的直径,并求出其平均值。此时,在剖面形状不是圆形的情况下(例如为椭圆形等的情况下),可以测定最长直径与最短直径的平均值作为各粒子的直径。
需要说明的是,就树脂层(A)中含有的有机粒子的形状而言,在未观察到相对于原料有机粒子的形状而言明显的变形的情况下,可以将原料有机粒子的平均粒径视为树脂层(A)中含有的有机粒子的平均粒径。
树脂层(A)中的有机粒子的含量(相对于树脂层(A)100质量%)优选为0.5~10质量%。有机粒子的含量为0.5质量%以上时,更容易实现对本反射材料表面赋予特定的硬度、粗糙度,因此优选,有机粒子的含量为10质量%以下时,不会损害挤出制膜时的连续生产性,能够实现更有效的生产,因此优选。
从上述观点出发,在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,有机粒子的含量优选为0.5~5质量%、更优选为2质量%以上或4质量%以下。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,有机粒子的含量优选为3~10质量%、更优选为3.5质量%以上或9质量%以下。
(微粉状填充剂)
树脂层(A)可以在含有上述有机粒子的同时,含有除上述有机粒子以外的微粉状填充剂(以下称为“微粉状填充剂”)。
通过使树脂层(A)中含有微粉状填充剂,从由聚烯烃树脂等与微粉状填充剂的折射率差引起的光散射、以及由在制造本反射材料的过程中在微粉状填充剂的周围形成的空洞与聚烯烃树脂等的折射率差引起的光散射、进一步由在微粉状填充剂的周围形成的空洞与微粉状填充剂的折射率差引起的光散射等来看,本反射材料的反射特性存在进一步提高的倾向。需要说明的是,在能够利用树脂层(B)确保充分的光反射性的情况下,也可以使树脂层(A)中含有微粉状填充剂。
关于能够用于树脂层(A)的微粉状填充剂的种类、粒径及表面处理方法,同样可以使用后述作为能够用于树脂层(B)的微粉状填充剂而记载的那些,优选例也是同样的。这里,将后面作为用于树脂层(B)的微粉状填充剂而说明的事项中的“树脂层(B)”替换理解成“树脂层(A)”。
树脂层(A)中含有的微粉状填充剂的平均粒径优选为0.05μm以上且15μm以下。该微粉状填充剂的平均粒径为0.05μm以上时,在聚烯烃树脂中的分散性不会降低,因此能够得到更均质的反射材料。另外,该平均粒径为15μm以下时,能够致密地形成聚烯烃树脂与微粉状填充剂的界面,从而得到高反射性的反射材料。
从上述观点出发,在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,微粉状填充剂的平均粒径更优选为0.1μm以上或10μm以下。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,微粉状填充剂的平均粒径优选为0.05μm以上且5μm以下、更优选为0.1μm以上或2μm以下。
需要说明的是,微粉状填充剂的平均粒径可以如下所述地进行测定。
作为原料的微粉状填充剂的平均粒径可以作为由通过动态光散射法等测定的体积基准粒度分布求出的平均粒径(D50)而进行测定,或者,可以测定使用离心沉降式粒度分布测定装置测定的等效球形分布中的累计(质量基准)50%的粒径作为平均粒径(D50)。
树脂层(A)中含有的微粉状填充剂的平均粒径可以如下地求出:使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对树脂层(A)的表面或本反射材料的剖面进行观察,测定10个以上粒子的直径,并求出其平均值。此时,在剖面形状不是圆形的情况下可以测定最长直径与最短直径的平均值作为各粒子的直径。关于后述的树脂层(B)中含有的微粉状填充剂也是同样的,但在该情况下,对本反射材料的剖面进行观察的方法是适宜的。
需要说明的是,就树脂层(A)中含有的微粉状填充剂的形状而言,在未观察到相对于原料微粉状填充剂的形状而言明显的变形的情况下,可以将原料微粉状填充剂的平均粒径视为树脂层(A)中含有的微粉状填充剂的平均粒径。
在树脂层(A)含有微粉状填充剂的情况下,树脂层(A)中的微粉状填充剂的含量没有限定。若考虑到本反射材料的光反射性、机械强度、生产性等,优选相对于树脂层(A)整体(即,相对于树脂层(A)100质量%)为10~80质量%、其中更优选为20质量%以上或70质量%以下。微粉状填充剂的含量为10质量%以上时,能够充分确保观察树脂层(A)的树脂与微粉状填充剂的界面的面积,能够为本反射材料赋予更高的反射性。微粉状填充剂的含量为80质量%以下时,能够更有效地确保对于反射材料而言必要的机械强度,因此优选。
(其它成分)
树脂层(A)也可以进一步含有除聚烯烃树脂、有机粒子、微粉状填充剂以外的成分作为“其它成分”。
作为“其它成分”,可列举:上述以外的树脂成分(包括热塑性弹性体)、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂、相容剂、润滑剂、及除微粉状填充剂以外的填充剂等。
另外,在不妨害本反射材料的性能的范围内,在树脂层(A)中也可以含有在本反射材料的制造工序等中产生的再生原料。
再生原料的含有比例没有限定,相对于树脂层(A)整体的质量(相对于树脂层(A)100质量%)优选为1~60质量%、其中更优选为10质量%以上或50质量%以下。该含量为1质量%以上时,会产生通过使用再生原料所带来的成本优势,为60质量%以下时,存在不会损害对反射材料而言必要的光反射性、机械强度的倾向。
但需要说明的是,如果使树脂层(A)中含有再生原料,则可能出现导致本反射材料的表面粗糙度变得不稳定的情况、反射率变得不稳定的情况,因此在这样的情况下,优选如后所述地使其包含在树脂层(B)中。
<树脂层(B)>
本反射材料中的树脂层(B)是含有聚烯烃树脂的层。
树脂层(B)含有聚烯烃树脂时,也可以含有其它树脂。其中,从提高与树脂层(A)的密合性的观点出发,优选含有聚烯烃树脂作为主成分树脂。
(聚烯烃树脂)
用于树脂层(B)的聚烯烃树脂并无限定,可以从作为树脂层(A)的聚烯烃树脂而示例出的树脂中选择使用。例如,可列举选自下组中的至少一种聚烯烃树脂:聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物等聚丙烯树脂、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物等聚乙烯树脂、乙烯-环状烯烃共聚物等环烯烃树脂、乙丙橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯三聚物(EPDM)等烯烃类弹性体。其中,从机械性质、柔软性等出发,优选聚丙烯树脂、聚乙烯树脂,其中最优选聚丙烯(丙烯的均聚物)。
需要说明的是,树脂层(B)的聚烯烃树脂也可以是与作为树脂层(A)的主成分树脂的聚烯烃树脂不同的聚烯烃树脂。其中,从提高树脂层(A)(B)间的密合性的观点出发,优选使用包含与作为树脂层(A)的主成分树脂的聚烯烃树脂共同的单体单元的聚烯烃树脂。
从挤出成型性的观点出发,用于树脂层(B)的聚烯烃树脂的熔体流动速率(MFR)以基于JIS K7210、在230℃、负载21.18N下测定的值计,优选为0.1~20g/10分、其中更优选为0.2g/10分以上或10g/10分以下、其中进一步优选为0.5g/10分以上或5g/10分以下。
树脂层(B)中的聚烯烃树脂的含量并无限定,(相对于树脂层(B)100质量%)优选为15质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为25质量%以上。聚烯烃树脂的含量为上述下限值以上时,可进一步确保树脂层(B)的强度,因此优选。
另外,树脂层(B)中的聚烯烃树脂的含量的上限也没有限定,也可以仅由聚烯烃树脂构成,但优选为90质量%以下、更优选为80质量%以下、进一步优选为70质量%以下。
聚烯烃树脂的含量为上述上限值以下时,可在不导致反射率降低的情况下确保强度,因此优选。
(微粉状填充剂)
从获得更好的反射性能的观点出发,优选使树脂层(B)中在含有上述聚烯烃树脂的同时含有微粉状填充剂。
通过使树脂层(B)含有微粉状填充剂,会通过该微粉状填充剂而使入射光发生漫反射从而提高反射特性,并且,在树脂层(B)为拉伸体的情况下,变得容易形成空隙。
树脂层(B)中含有的微粉状填充剂并无限定,可示例出:无机微粉体、有机微粉体等。需要说明的是,该有机微粉体可以使用与用于树脂层(A)的有机粒子相同的那些。其中,优选使树脂层(B)中含有该无机微粉体作为微粉状填充剂。另外,也可以将无机微粉体和有机微粉体组合使用。
作为能够在树脂层(B)中含有的有机微粉体,可列举例如聚合物珠、聚合物中空粒子等,这些有机微粉体可以使用任意一种或将两种以上混合使用。
另外,就本反射材料而言,也可以如后所述地,也可以使在该反射材料的制造工序等中产生的端部材料作为再生原料而成为树脂层(B)的原料的一部分。在该情况下,在树脂层(A)中所含有的有机粒子也会包含在树脂层(B)中。
作为上述无机微粉体,可列举例如:碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、硫酸镁、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化铝、氧化锌、矾土、氢氧化铝、羟基磷灰石、二氧化硅、硅酸镁、云母、滑石、高岭土、粘土、玻璃粉、石棉粉、沸石、硅酸盐白土等。这些无机微粉体可以使用任意一种或将两种以上混合使用。
这些无机微粉体中,考虑到与构成树脂层(B)的树脂的折射率差,优选折射率大的材料,特别优选使用折射率为1.6以上的碳酸钙、硫酸钡、氧化钛或氧化锌。
其中,氧化钛由于折射率显著高于其它无机微粉体、能够使与构成树脂层(B)的树脂的折射率差显著增大,因此与使用了其它填充剂的情况相比,能够以更少的配合量获得优异的光反射性。此外,通过使用氧化钛,即便减薄本反射材料的厚度也能够获得高光反射性。
氧化钛的含量并无限定,优选为无机微粉体的合计质量的30%以上。在组合使用有机微粉体和无机微粉体作为微粉状填充剂的情况下,优选使其合计质量的30%以上为氧化钛。
作为氧化钛,可使用例如:石原产业株式会社制、Chemours公司制、KRONOS公司制等的市售品。
为了提高这些无机微粉体在树脂中的分散性,也可以使用对其表面利用硅类化合物、多元醇类化合物、胺类化合物、脂肪酸、脂肪酸酯等实施了表面处理的无机微粉体。
微粉状填充剂的平均粒径优选为0.05~15μm。微粉状填充剂的平均粒径为0.05μm以上时,在构成树脂层(B)的树脂中的分散性良好,因此可以得到更均质的反射材料。另外,微粉状填充剂的平均粒径为15μm以下时,构成树脂层(B)的树脂与微粉状填充剂的界面可致密地形成,从而能够得到更高反射性的反射材料。
从上述观点出发,在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,微粉状填充剂的平均粒径更优选为0.1μm以上或10μm以下。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,微粉状填充剂的平均粒径优选为0.05μm以上且5μm以下、更优选为0.1μm以上或2μm以下。
这里,“平均粒径”可以通过上述的方法进行测定。
考虑到本反射材料的光反射性、机械强度、生产性等,相对于树脂层(B)整体的质量(即,相对于树脂层(B)100质量%),树脂层(B)中含有的微粉状填充剂的含量优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为30质量%以上。微粉状填充剂的含量为上述下限值以上时,能够充分确保构成树脂层(B)的树脂与微粉状填充剂的界面的面积,可以利用反射材料而赋予高反射性。
另外,微粉状填充剂的含量的上限也没有限定,优选为80质量%以下、更优选为75质量%以下、进一步优选为70质量%以下。微粉状填充剂的含量为上述上限值以下时,能够更有效地确保对于反射材料而言必要的机械强度。
(其它成分)
树脂层(B)中也可以进一步含有除聚烯烃树脂、微粉状填充剂以外的成分作为“其它成分”。
作为“其它成分”,可列举:除聚烯烃树脂以外的树脂成分(包括热塑性弹性体)、晶核剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂、相容剂、润滑剂及其它添加剂等。
另外,只要不妨害树脂层(B)的性能,也可以含有在本反射材料的制造工序等中产生的再生原料。
再生原料的含有比例并无限定,相对于树脂层(B)整体的质量(即,相对于树脂层(B)100质量%)优选为1~60质量%、其中更优选为10质量%以上或50质量%以下。该含量为1质量%以上时,会产生通过使用再生原料所带来的成本优势,因此优选。另一方面,该含量为60质量%以下时,不易损害对于反射材料而言必要的光反射性、机械强度,因此优选。
通常,在本反射材料的总厚度中,树脂层(B)的厚度所占的比例较高,因此,在使树脂层(B)中含有再生原料时,可以减小本反射材料的诸特性的变动,故优选。
<树脂层(C)>
树脂层(C)是含有聚烯烃树脂、且不含有粒径为10μm以上的有机粒子的层。在树脂层(C)中,优选上述聚烯烃树脂为主成分树脂。
通过使树脂层(C)以含有聚烯烃树脂、且不含有粒径为10μm以上的有机粒子的层的形式存在,能够抑制树脂层(A)中含有的有机粒子从本反射材料脱离。进一步,能够减轻树脂层(A)中含有的有机粒子的硬度对本反射材料的表面硬度造成直接影响,因此可期待在本反射材料与导光板等接触时损伤导光板等。
为了使树脂层(C)为这样的构成,优选对用于树脂层(C)的原料、即后述的树脂组合物C中含有的有机粒子的种类及含有比例(包括完全不含有的情况)进行调整。但并不限于这样的方法。
更优选为在将上述记载中的“粒径为10μm以上的有机粒子”替换理解成“粒径为5μm以上的有机粒子”的基础上适用同样的规定的方式,进一步优选为在替换理解成“粒径为2μm以上的有机粒子”的基础上适用同样的规定的方式,特别优选为在替换理解成“粒径为1μm以上的有机粒子”的基础上适用同样的规定的方式。
进一步,树脂层(C)优选不含有粒径为10μm以上的微粉状填充剂,其理由也与上述有机粒子相同。需要说明的是,该微粉状填充剂是与树脂层(B)中含有的微粉状填充剂同样的含义。
为了使树脂层(C)为这样的构成,优选对用于树脂层(C)的原料、即后述的树脂组合物C中含有的微粉状填充剂的种类及含有比例(包括完全不含有的情况)进行调整。但并不限于这样的方法。
更优选为在将上述记载中的“粒径为10μm以上的微粉状填充剂”替换理解成“粒径为5μm以上的微粉状填充剂”的基础上适用同样的规定的方式,进一步优选为在替换理解成“粒径为2μm以上的微粉状填充剂”的基础上适用同样的规定的方式,特别优选为优选在替换理解成“粒径为1μm以上的微粉状填充剂”的基础上适用同样的规定的方式。
需要说明的是,“不含有粒径为10μm以上的有机粒子或微粉状填充剂”是指,实质上不含有粒径10μm以上的有机粒子或微粉状填充剂,容许包括粒径10μm以上的有机粒子或微粉状填充剂在树脂层(C)中的含量为1质量%以下的情况。此时,树脂层(C)中的粒径为10μm以上的有机粒子或微粉状填充剂的含有比例(相对于树脂层(C)100质量%)优选为0.5质量%以下、更优选为0.2质量%以下、进一步优选为0.1质量%以下,特别优选为完全不含有。
粒径10μm以上的有机粒子或微粉状填充剂在树脂层(C)中的含量为1质量%以下时,能够防止有机粒子或微粉状填充剂从本反射材料脱离,因此能够发挥出本发明的效果。
树脂层(C)“不含有粒径为10μm以上的有机粒子或微粉状填充剂”的事实可以通过以下方法确认。
可以通过不配合由通过动态光散射法等测定的体积基准粒度分布求出的平均粒径(D50)为10μm以上的有机粒子或微粉状填充剂作为树脂层(C)的原料而进行确认。
另一方面,关于树脂层(C)中的有机粒子或微粉状填充剂,首先要确认在树脂层(C)中是否含有有机粒子或微粉状填充剂。在含有的情况下,选择任意10个以上的有机粒子或微粉状填充剂,并使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对这些粒子的直径进行测定。此时,在剖面形状不为圆形的情况下,可以测定最长直径与最短直径的平均值作为各粒子的直径。进而,判定所测定的直径是否在10μm以上,如果不是所有粒子的直径均在10μm以上,则可以确认树脂层(C)“不含有粒径为10μm以上的有机粒子或微粉状填充剂。
需要说明的是,关于“不含有粒径为5μm以上的有机粒子或微粉状填充剂”、“不含有粒径为2μm以上的有机粒子或微粉状填充剂”、“不含有粒径为1μm以上的有机粒子或微粉状填充剂”,也可以通过将上述的“10μm”分别替换理解为“5μm”、“2μm”、“1μm”而同样地进行确认。
就树脂层(C)而言,除了相对于上述树脂层(A)的构成使有机粒子及微粉状填充剂的含有比例为上述范围以外,与上述树脂层(A)的方式相同。即,关于能够用于树脂层(C)的聚烯烃树脂、环烯烃树脂、其它聚烯烃树脂、微粉状填充剂、其它成分的种类,可以同样地采用上述作为能够用于树脂层(A)的聚烯烃树脂、环烯烃树脂、其它聚烯烃树脂、微粉状填充剂、其它成分而记载的那些,除了有机粒子及微粉状填充剂的含有比例以外,优选例、优选的实施方式也是同样的。这里,可以将“树脂层(A)”替换理解成“树脂层(C)”而适用作为树脂层(A)的方式而在上述说明的事项。
需要说明的是,在作为树脂层(A)中的主成分树脂的聚烯烃树脂与作为树脂层(C)中的主成分树脂的聚烯烃树脂相同的情况下、或亲和性高的情况下,会发生在本反射材料中不存在、或无法确认到树脂层(A)和树脂层(C)的边界的情况。即便在这样的情况下,在能够辨别含有有机粒子的区域(层)、和不存在有机粒子的区域(层)的情况下,也可以将它们分别视作树脂层(A)、树脂层(C)。进一步,即使是有机粒子的含有比例在厚度方向上连续地发生改变的情况下,也可以以上述的有机粒子的含有比例而视为树脂层(A)、树脂层(C)。即便在这样的情况下,也能够表现出本发明的基于树脂层(A)、树脂层(C)的效果。
<空隙>
在本反射材料中,通过使任意层具有空隙,可以提高反射特性。
该空隙可以在树脂层(A)、树脂层(B)、树脂层(C)中的仅任意一层中具有,也可以在这些层中的任意两层中具有,还可以在全部层中具有。或者,也可以在这些层以外的层(其它层)中具有。在树脂层(A)或树脂层(C)设置空隙时会导致耐热性、弹性模量等机械特性降低的情况下,优选仅在树脂层(B)设置上述空隙。通过仅在树脂层(B)设置这样的空隙,可以提高膜整体的耐热性。
该空隙可以通过预先使构成各层的组合物中含有微粉状填充剂并进行拉伸、优选进行双轴拉伸而形成。或者,可以通过预先使构成各层的聚烯烃树脂中含有不相容的树脂并进行拉伸、优选进行双轴拉伸而形成。
<本反射材料>
(层构成)
本反射材料中只要依次层叠有树脂层(B)、树脂层(A)及树脂层(C),则也可以是具有其它任意的层的构成。例如,可以是在树脂层(B)或树脂层(C)的表面具有“其它层”的构成,也可以使树脂层(A)与树脂层(B)的层间、树脂层(A)与树脂层(C)的层间介入有例如粘接层等“其它层”。
作为该“其它层”,也包括通过涂敷、蒸镀而设置的层。
另外,也可以是具有2层以上的树脂层(A)、树脂层(B)及树脂层(C)中的至少任一层的4层以上的构成。为4层以上的构成的情况下,优选为以树脂层(B)为芯层的构成,更优选为在树脂层(B)的两面具有树脂层(A)、且在2个树脂层(A)的两面分别具有树脂层(C)的构成、即具有“树脂层(C)/树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)/树脂层(C)”这5层的构成。
通过依次层叠树脂层(B)、树脂层(A)及树脂层(C),能够实现各层的功能分离,从而能够提高反射性能、耐热性、耐折性、减少亮度不均的发生、粒子脱离等的性能。例如,可以使树脂层(B)主要具有赋予光反射性的作用,使树脂层(A)不仅具有耐热性、还具有减少亮度不均的发生的作用,使树脂层(C)不仅具有耐热性、还具有减少粒子脱离的作用。
本反射材料可以以任意层为最表层,但由于能够使树脂层(C)具有减少粒子脱离的作用,因此,优选配置树脂层(C)作为本反射材料的表面层、其中优选作为成为反射使用面的最外层。
(树脂层(A)、树脂层(B)及树脂层(C)的形态)
树脂层(A)、树脂层(B)及树脂层(C)均只要是膜状、即薄膜形状,则对其更具体的形状、制造方法没有任何限制。其中,这些层均优选为通过挤出法而成膜的膜状。
各层为膜状的情况下,这些层均既可以是未拉伸的膜,也可以单向或双轴拉伸膜。其中,优选为至少沿单轴方向拉伸1.1倍以上而得到的拉伸膜,特别优选为双轴拉伸膜。
另外,虽然也可以在预先制造了相当于各层的膜之后使它们贴合而得到层叠结构,但优选通过能够一次性地形成层叠结构的共挤出法来制造。在通过共挤出法得到层叠结构之后进行拉伸时,可使全部的层被拉伸,因此更为优选。
(厚度)
本反射材料的厚度没有特殊限定。其中,优选为30μm~1500μm。考虑到实用方面的操作性,本反射材料的厚度优选为50~1000μm左右。
例如,作为液晶显示器用途的反射材料,优选厚度为50~700μm,作为照明器具、照明招牌用途的反射材料,优选厚度为70~1000μm。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,厚度优选为30~200μm、更优选为50μm以上或150μm以下、进一步优选为60μm以上或110μm以下。
树脂层(A)的厚度并无特殊限定,优选为0.1~100μm。树脂层(A)的厚度在上述范围内时,存在可更有效地抑制亮度不均的倾向。
从上述观点出发,在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,树脂层(A)的厚度优选为5~100μm、更优选为10μm以上或80μm以下。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,树脂层(A)的厚度优选为0.1~20μm、更优选为0.5μm以上或15μm以下、进一步优选为1μm以上或10μm以下。
这里,树脂层(A)的厚度表示平均厚度,是将由有机粒子引起的凸部也进行平均化而得到的厚度。另外,在本反射材料中具有多个树脂层(A)的情况下,表示的是各层中每层的厚度。
树脂层(B)的厚度(在具有2个以上树脂层(B)的情况下为其合计厚度)没有特殊限定,优选为20~1400μm。树脂层(B)的厚度在上述范围内时,存在反射特性变得良好的倾向。
从上述观点出发,在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,树脂层(B)的厚度更优选为50μm以上或600μm以下。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,树脂层(B)的厚度优选为20~120μm、更优选为30μm以上或100μm以下、进一步优选为40μm以上或80μm以下。
这里,树脂层(B)的厚度表示平均厚度。
需要说明的是,在作为树脂层(A)中的主成分树脂的聚烯烃树脂与树脂层(B)中作为主成分树脂而含有的聚烯烃树脂相同的情况下、或亲和性高的情况下,会发生在本反射材料中不存在、或无法确认到树脂层(A)与树脂层(B)的边界的情况。在这样的情况下,上述各层的厚度、及下述各层的厚度比可以根据制造本反射材料时的各层的原料的使用比例、挤出量的比率而求出。
树脂层(C)的厚度并无特殊限定,优选为1~100μm。树脂层(C)的厚度在上述范围内时,存在可抑制粒子的脱离的倾向。
从上述观点出发,在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,树脂层(C)的厚度优选为5~100μm、更优选为10μm以上或80μm以下。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,树脂层(C)的厚度优选为1~10μm、更优选为2μm以上或9μm以下、进一步优选为3μm以上、更进一步优选为4μm以上。
这里,树脂层(C)的厚度表示平均厚度。另外,在本反射材料中具有多个树脂层(C)的情况下,表示的是各层中每层的厚度。
需要说明的是,在作为树脂层(A)中的主成分树脂的聚烯烃树脂与作为树脂层(C)中的主成分树脂的聚烯烃树脂相同的情况下、或亲和性高的情况下,会发生在本反射材料中不存在、或无法确认到树脂层(A)和树脂层(C)的边界的情况。在这样的情况下,上述各层的厚度、及下述各层的厚度比可以根据制造本反射材料时的各层的原料的使用比例、挤出量的比率而求出。
在本反射材料中,树脂层(C)的厚度相对于树脂层(A)的厚度的比率((C)/(A))优选为0.5以上且5.0以下。该厚度的比率为0.5以上时,树脂层(C)能够以足够的厚度覆盖树脂层(A)中含有的有机粒子,因此,存在基于树脂层(A)及树脂层(C)的粒子的保持力提高、可抑制粒子的脱离的倾向。另外,该厚度的比率为5.0以下时,树脂层(A)中含有的有机粒子不易埋没在本反射材料中,因此存在能够更有效地抑制亮度不均的倾向。
出于与上述相同的理由,树脂层(C)的厚度相对于树脂层(A)的厚度的比率((C)/(A))的下限优选为0.6以上、更优选为0.8以上、进一步优选为1.0以上、更进一步优选为1.5以上、其中优选为2.0以上。另外,出于与上述相同的理由,该厚度比的上限优选为4.5以下、更优选为4.0以下、进一步优选为3.5以下、其中优选为3.0以下。
在本反射材料中,树脂层(B)的厚度相对于树脂层(A)的厚度的比率((B)/(A))优选为1~40。树脂层(B)相对于树脂层(A)的厚度比为1倍以上时,存在反射特性变得良好的倾向,进一步,存在柔软性变得良好、因此折弯加工性提高的倾向。另外,树脂层(B)相对于树脂层(A)的厚度比为40倍以下时,存在耐热性变得良好的倾向。
从上述观点出发,树脂层(B)的厚度相对于树脂层(A)的厚度的比率((B)/(A))更优选为2以上或30以下、进一步优选为5以上或20以下、特别优选为15以下。
需要说明的是,上述厚度比在为具有2层以上树脂层(A)或树脂层(B)的构成的情况下表示的是各层的合计厚度的厚度比。
在本反射材料中,树脂层(B)的厚度相对于树脂层(A)及树脂层(C)的合计厚度的比率((B)/((A)+(C)))优选为2~20、更优选为15以下。树脂层(B)的厚度相对于树脂层(A)及树脂层(C)的合计厚度的比率为2倍以上时,存在反射特性变得良好的倾向,进一步,存在柔软性变得良好、因此折弯加工性提高的倾向。另外,该厚度比率为20倍以下时,存在耐热性变得良好的倾向。
上述厚度比率在为具有2层以上树脂层(A)、树脂层(C)或树脂层(B)的构成的情况下表示的是各层的合计厚度的比率。
(表面的突起)
在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,树脂层(C)侧表面的突起的俯视直径优选为21μm~39μm、其中更优选为22μm以上或38μm以下、其中进一步优选为23μm以上或37μm以下。本反射材料的树脂层(C)侧表面的突起的俯视直径在该范围内时,存在能够在抑制粒子的脱离的同时抑制亮度不均的倾向,因此优选。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,从同样的观点出发,树脂层(C)侧表面的突起的俯视直径优选为5μm~20μm、其中更优选为8μm以上或19μm以下、进一步优选为10μm以上或18μm以下。
这里,“树脂层(C)侧表面的突起的俯视直径”可以如下地求出:使用光学显微镜、或扫描电子显微镜(SEM)从上方对本反射材料的表面进行观察、即进行俯视,选择能够明确辨别为突起的10个以上的任意突起,测定该突起的俯视直径、即在俯视突起时的直径,并求出其平均值。在俯视观察到的突起的形状不是圆形的情况下,将最短直径和最长直径的平均值作为该突起的俯视直径。
需要说明的是,在像“树脂层(C)/树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)/树脂层(C)”这样“树脂层(C)侧表面”位于本反射材料的两侧表面的情况下,至少任一表面的突起的俯视直径在上述范围即可。关于后述的“俯视直径为21~39μm的突起密度”、“俯视直径为5~20μm的突起密度”、最大高度Rz、算术平均粗糙度Ra也是同样的。
本反射材料由于在含有有机粒子的树脂层(A)层叠有树脂层(C),因此,在树脂层(C)为本反射材料的表层的情况下,会由于树脂层(A)中的有机粒子而在树脂层(C)的表面、即本反射材料的树脂层(C)侧表面产生突起。另外,在树脂层(C)的表面层叠有“其它层”的情况下,会在该“其它层”的表面、即本反射材料的树脂层(C)侧表面产生突起。
但需要说明的是,在测定树脂层(C)侧表面的突起的俯视直径时,并不是仅以由树脂层(A)中的有机粒子引起的突起为对象。因此,并不需要对突起是由树脂层(A)中含有的有机粒子引起的进行确认。
作为树脂层(C)侧表面的突起的俯视直径的调整方法,可以根据树脂层(A)中含有的有机粒子的种类、配合比例、树脂层(A)与树脂层(C)的厚度比率、作为树脂层(A)及树脂层(C)的主成分树脂的聚烯烃树脂的种类、配合比例、制造反射材料时的拉伸条件等而进行最优化。但并不限定于这些方法。
在将本反射材料用作液晶显示器、照明器具或照明招牌等的构成构件的情况下,在树脂层(C)侧表面,俯视直径为21~39μm的突起的密度优选为7~40个/mm2、其中更优选为14个/mm2以上或35个/mm2以下、其中进一步优选为21个/mm2以上且30个/mm2以下。以上述范围的密度具有俯视直径为21~39μm的突起时,存在能够有效地抑制亮度不均的倾向,因此优选。
另外,在将本反射材料用作智能手机、平板终端等便携式信息处理终端的液晶显示器等的构成构件的情况下,从同样的观点出发,在树脂层(C)侧表面,俯视直径为5~20μm的突起的密度优选为10~210mm2、其中更优选为30个/mm2以上或180个/mm2以下、其中进一步优选为40个/mm2以上且160个/mm2以下。
作为突起的密度的调整方法,可以根据树脂层(A)中含有的有机粒子的种类、配合比例、制造反射材料时的拉伸条件等进行调整。
(最大高度Rz)
本反射材料的树脂层(C)侧表面的最大高度Rz没有特殊限定,优选为3.0μm以上、更优选为3.1μm以上、进一步优选为3.2μm以上、更进一步优选为3.4μm以上、其中更优选为3.5μm以上、进一步优选为4.0μm以上。本反射材料的树脂层(C)侧表面的最大高度Rz为上述下限值以上时,存在反射特性良好、并且能够更进一步抑制亮度不均的倾向,因此优选。
另外,本反射材料的树脂层(C)侧表面的最大高度Rz的上限也没有限定,优选为7.0μm以下、更优选为6.8μm以下、进一步优选为6.5μm以下、更进一步优选为6.0μm以下、其中更优选为5.5μm以下。本反射材料的树脂层(C)侧表面的最大高度Rz为上述上限值以下时,存在反射特性良好、并且能够抑制粒子的脱离的倾向,因此优选。
作为树脂层(C)侧表面的最大高度Rz的调整方法,可以根据树脂层(A)与树脂层(C)的厚度比率、作为树脂层(A)及树脂层(C)的主成分树脂的聚烯烃树脂的种类、配合比例、树脂层(A)中含有的有机粒子的种类、配合比例、制造反射材料时的拉伸条件等而进行最优化。
需要说明的是,最大高度Rz的测定按照JIS B0601、更具体而言基于后述实施例的方法。
(算术平均粗糙度Ra)
本反射材料的树脂层(C)侧表面的算术平均粗糙度Ra没有特殊限定,优选为0.3μm以上、更优选为0.35μm以上、进一步优选为0.4μm以上、其中优选为0.5μm以上、更优选为0.6μm以上、进一步优选为0.7μm以上。本反射材料的树脂层(C)侧表面的算术平均粗糙度Ra为上述下限值以上时,存在反射特性良好、并且能够更进一步抑制亮度不均的倾向,因此优选。
另外,本反射材料的树脂层(C)侧表面的算术平均粗糙度Ra的上限也没有限定,优选为1.0μm以下、更优选为0.9μm以下、进一步优选为0.8μm以下。本反射材料的树脂层(C)侧表面的算术平均粗糙度Ra为上述上限值以下时,存在反射特性良好、并且能够抑制粒子的脱离的倾向,因此优选。
作为树脂层(C)侧表面的算术平均粗糙度Ra的调整方法,可以根据树脂层(A)与树脂层(C)的厚度比、作为树脂层(A)及树脂层(C)的主成分树脂的聚烯烃树脂的种类、配合比例、树脂层(A)的有机粒子的种类、配合比例、制造反射材料时的拉伸条件等而进行最优化。
需要说明的是,算术平均粗糙度Ra的测定按照JIS B0601、更具体而言基于后述实施例的方法。
(反射率)
本反射材料可以具有高反射性能。
本反射材料的反射性能并无限制,可以使至少单面的平均反射率为95%以上、进一步可以为96%以上、更进一步可以为97%以上、再进一步可以为98%以上、特别是可以为99%以上。如果是具有这样的反射性能的反射材料,则安装有本反射材料的液晶显示器等能够实现画面的充分的光亮度。
这里,“反射率”是指对波长420~700nm的光的平均反射率,更具体的测定方法记载于后述的实施例。
(空隙率)
本反射材料优选具有空隙以提高反射性能。
本反射材料中具有空隙可以通过例如利用显微镜(电子显微镜、光学显微镜)对本反射材料的剖面进行观察来确认。
本反射材料的空隙率没有限定,优选为10%以上、更优选为20%以上,另一方面,关于上限值,优选为80%以下、更优选为70%以下。
本反射材料的空隙率为上述下限值以上时,本反射材料的白化充分进行,因此存在具有高的光反射性的倾向。另外,本反射材料的空隙率为上述上限值以下时,存在本反射材料的机械强度适宜的倾向。
树脂层(B)的空隙率没有限定,优选为20%以上、更优选为25%以上、进一步优选为30%以上,另一方面,关于上限值,优选为80%以下、更优选为75%以下、进一步优选为70%以下。树脂层(B)的空隙率为上述下限值以上时,本反射材料的白化充分进行,因此存在具有更高的光反射性的倾向。另外,树脂层(B)的空隙率为上述上限值以下时,存在本反射材料的机械强度变得更为适宜的倾向。
需要说明的是,本反射材料的空隙率实质上是以树脂层(A)、树脂层(B)及树脂层(C)为对象的,在这些层的层间具有其它层的情况下,设为也包括该其它层的空隙率。另一方面,在树脂层(A)、树脂层(B)及树脂层(C)的外侧具有例如树脂板、金属板等其它层的情况下,在计算反射材料的空隙率时这些层不包括在其中。
本反射材料的空隙率可以通过如下所述的方法求出。
(1)在通过拉伸而形成空隙的情况下,可以通过测定拉伸前后的反射材料的密度、利用下式而求出。
空隙率(%)={(拉伸前的膜的密度-拉伸后的膜的密度)/拉伸前的膜的密度}×100
(2)在各原料的密度和配合比例明确的情况下,可以由各原料的密度和配合比例计算出不具有空隙的情况下的密度、并利用下式而求出。
空隙率(%)={(不具有空隙的情况下的密度-反射材料的密度)/不具有空隙的情况下的密度}×100
(3)进一步,也可以通过在测定反射材料的密度之后,计算出对该反射材料进行熔融、减压、冷却凝固而除去空隙之后的密度而求出。
<本反射材料的制造方法>
以下,作为本反射材料的制造方法的一例,针对通过共挤出法制造的“树脂层(C)/树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)/树脂层(C)”的5层构成的本反射材料进行说明,但并不限定于以下的制造方法。例如,也可以代替共挤出法而通过涂布、挤出层压、热熔粘、粘接剂等而得到层叠结构。
需要说明的是,作为设置含有大量大粒径的有机粒子的层的方法,以往采用的主要是涂布法。然而,通过涂布法来设置含有有机粒子的层时,虽表面粗糙度增高,但有时会产生粒子脱离、再利用性(自再利用性)降低等问题,不仅如此,还有时会产生涂布层从基材剥离、卷曲(卷绕问题)、制造效率降低等问题。
与此相对,在本反射材料的制造方法中,通过使构成含有有机粒子的层(树脂层(A))的主成分树脂与构成树脂层(B)及树脂层(C)的树脂为相同种类、即为聚烯烃树脂,可以得到适于共挤出法的构成。由于在通过共挤出法制造本反射材料时也会变得不再需要通过涂布来设置含有有机粒子的层,因此能够在提高表面粗糙度的同时抑制粒子的脱离,进而再利用性(自再利用性)也变得良好,也不会发生表层从基材的剥离、卷曲,制造效率也能够得到大幅改善。另一方面,相对于本反射材料那样的上述的构成,例如在树脂层(A)、或者树脂层(A)及树脂层(C)的主成分树脂为丙烯酸树脂这样的情况下,难以采用共挤出法,也难以发挥出上述的效果。
(树脂组合物A)
作为树脂层(A)的原料,制作配合有聚烯烃树脂、有机粒子、根据需要的其它添加剂的树脂组合物A。具体而言,在利用螺条式混合器、转鼓、亨舍尔混合机等将这些原料混合之后,使用班伯里混合机、单螺杆或双螺杆挤出机等在树脂的流动起始温度以上的温度(例如,220℃~270℃)下进行混炼,由此可以得到树脂组合物A。
另外,可以通过将各原料利用各自的进料器等添加给定量,从而得到树脂组合物A。或者,也可以预先将原料的一部分作为母料,并将其作为原料使用。或者,还可以使用原料的一部分而预先制成树脂组合物,并将该树脂组合物与其它原料进行混炼而得到树脂组合物A。
(树脂组合物B)
作为树脂层(B)的原料,在聚烯烃树脂中配合微粉状填充剂、根据需要的其它添加剂等而制作树脂组合物B。具体而言,在利用螺条式混合器、转鼓、亨舍尔混合机等将这些原料混合之后,使用班伯里混合机、单螺杆或双螺杆挤出机等在树脂的熔点以上的温度(例如,190℃~270℃)下进行混炼,由此可以得到树脂组合物B。
另外,也可以与树脂组合物A同样地,使用进料器等进行制造、使用原料的一部分作为母料、或使用原料的一部分而预先制成树脂组合物。
(树脂组合物C)
作为树脂层(C)的原料,制作配合有聚烯烃树脂、根据需要的其它添加剂的树脂组合物C。具体而言,在利用螺条式混合器、转鼓、亨舍尔混合机等将这些原料混合之后,使用班伯里混合机、单螺杆或双螺杆挤出机等在树脂的流动起始温度以上的温度(例如,220℃~270℃)下进行混炼,由此可以得到树脂组合物C。
另外,可以通过将各原料利用各自的进料器等添加给定量,从而得到树脂组合物C。或者,也可以预先将原料的一部分作为母料,并将其作为原料使用。或者,还可以使用原料的一部分而预先制成树脂组合物,并将该树脂组合物与其它原料进行混炼而得到树脂组合物C。
需要说明的是,在树脂层(C)仅使用聚烯烃树脂的情况下,无需进行任何的配合等即相当于树脂组合物C。
接着,在根据需要而使这样得到的树脂组合物A、树脂组合物B及树脂组合物C干燥之后,分别供给至另外的挤出机,并分别加热至给定的温度以上而使其熔融。
挤出温度等条件是任意的。例如,优选树脂组合物A及树脂组合物C的挤出温度为220℃~270℃、树脂组合物B的挤出温度为190~270℃。
其后,使熔融后的树脂组合物A、树脂组合物B及树脂组合物C在3种5层用的T型模汇合、并从T型模的狭缝状的吐出口挤出成层叠状,使其于冷却辊而形成流延片。
所得流延片优选至少沿单轴方向进行了拉伸。通过进行拉伸,树脂层(B)内部的聚烯烃树脂与微粉状填充剂的界面发生剥离而形成空隙,片的白化进行,从而可以提高膜的光反射性。
进一步,更优选流延片沿双轴方向进行了拉伸。仅进行了单轴拉伸时,所形成的空隙仅会形成为沿单向拉伸而成的纤维状形态,但通过进行双轴拉伸,其空隙成为在纵横两个方向上被拉伸了的空隙,成为圆盘状形态。
即,通过进行双轴拉伸,树脂层(B)内部的聚烯烃树脂与微粉状填充剂的界面的剥离面积增大,片的白化进一步进行,其结果,可以进一步提高膜的光反射性。另外,进行双轴拉伸时,膜的收缩方向的各向异性变少,因此可以使膜的耐热性提高,另外还可以使膜的机械强度增加。
拉伸流延片时的拉伸温度优选为树脂层(A)或树脂层(C)中含有的聚烯烃树脂的玻璃化转变温度(Tg)以上且(Tg+50)℃以下的范围内的温度。
拉伸温度为玻璃化转变温度(Tg)以上时,拉伸时可以在不发生膜的断裂的情况下稳定地进行。另外,拉伸温度为(Tg+50)℃以下的温度时,拉伸取向变高,其结果,空隙率变大,因此容易得到高反射率的膜。
双轴拉伸的拉伸顺序没有特殊限制,例如,可以是同步双轴拉伸也可以是逐步拉伸。可以是在制成熔融状态的流延片之后,通过辊拉伸而沿行进方向(MD)进行了拉伸之后通过拉幅机拉伸而沿横向(TD)进行拉伸,也可以通过管式拉伸等进行双轴拉伸。
双轴拉伸的情况下的拉伸倍率没有限定。以面积倍率计通常为4倍以上、优选为5倍以上、更优选为6倍以上,上限通常为25倍以下、优选为20倍以下、更优选为15倍以下。通过使面积倍率在上述范围内,可以将反射材料的空隙率控制于适当的范围,能够发挥出优异的反射性能,因此优选。
在进行逐步双轴拉伸的情况下,第一轴的拉伸的倍率优选为1.1~5.0倍、更优选为1.5~3.5倍,第二轴的拉伸的倍率优选为1.1~5.0倍、更优选为2.5~4.5倍。
拉伸后,优选为了赋予反射材料以尺寸稳定性(空隙的形态稳定性)而进行热固定。用于对膜进行热固定的处理温度优选为130~165℃、更优选为160℃以下。热固定所需要的处理时间优选为1秒钟~3分钟。
另外,对于拉伸设备等没有特殊限定,但特别优选在拉伸后进行能够进行热固定处理的拉幅机拉伸。
<用途>
本反射材料的用途没有限定。本反射材料从反射性能优异的方面考虑,作为用于液晶显示器等液晶显示装置、照明器具、照明招牌等的反射构件是有用的。
一般而言,液晶显示器是由液晶面板、偏光反射片、扩散片、导光板、反射片、光源、光源反光镜等构成的。
本反射材料既可以作为起到使来自光源的光高效地入射至液晶面板、导光板的作用的反射材料而适宜地使用,也可以作为具有将来自配置于边缘部的光源的照射光聚光并使其入射至导光板的作用的光源反光镜而适宜地使用。
本反射材料作为在液晶显示器的背光单元中配备的反射材料是适宜的。使用本反射材料时,能够减少亮度不均的发生、及粒子的脱离。对于导光板的材质也没有限制,例如,可以适宜用于配备有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂制、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂)制、环烯烃树脂制等的各种导光板的背光单元,特别适于配备有MS树脂制的导光板的背光单元。
由此,可以提供配备有本反射材料、和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂制、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂)制、环烯烃树脂制等的导光板的背光单元。
本反射材料也可以直接用作具有上述的层结构的反射材料。
进一步,还可以制成层叠于金属板或树脂板(统称为“金属板等”)的构成而使用,其对于上述的用途、即作为液晶显示器等液晶显示装置、照明器具、照明招牌等的构成构件的反射板是有用的。
由此,可以以本反射材料为构成构件而提供液晶显示装置、照明器具或照明招牌。
需要说明的是,作为待层叠本反射材料的金属板,可列举例如铝板、不锈钢板、镀锌钢板等。
在金属板等上层叠本反射材料的方法没有特殊限定。可列举例如:使用粘接剂的方法、进行热熔粘的方法、经由粘接性片而进行粘接的方法、挤出并进行涂敷的方法等。
更具体而言,可以在金属板等的待贴合反射材料的一侧的表面涂布聚酯类、聚氨酯类、环氧类等的粘接剂,并贴合反射材料。
接着,利用红外加热器及热风加热炉进行涂布面的干燥及加热,将金属板等的表面保持于给定的温度、同时立即使用辊式层压机包覆反射材料并进行冷却,由此可以得到反射板。
另外,本反射材料可以用于上述以外的用途,例如各种工业材料、包装材料、光学材料、电气材料等多种用途。
<用语的说明>
本发明中称为“膜”的情况下,视为包括“片”,而在称为“片”的情况下,也视为包括“膜”。
本发明中的所述“反射”,在没有特别说明的情况下表示光的反射,进一步的限定中,表示可见光的反射。
本发明中表现为“X~Y”(X、Y为任意数字)的情况下,在没有特别说明的情况下包括“X以上且Y以下”的含义、同时包括“优选大于X”及“优选小于Y”的含义。
另外,表现为“X以上”(X为任意数字)的情况下,在没有特别说明的情况下包括“优选大于X”的含义,表现为“Y以下”(Y为任意数字)的情况下,在没有特别说明的情况下包括“优选小于Y”的含义。
实施例
以下,示出实施例对本发明进行更为具体的说明。但本发明并不限定于这些实施例,在不脱离本发明的技术思想的范围内可以有各种应用。
<测定及评价方法>
以下,针对在实施例、比较例中得到的样品的测定方法及评价方法进行说明。
(有机粒子在玻璃化转变温度及玻璃化转变点的热容(ΔCp))
使用差示扫描量热仪(Perkin Elmer Japan公司制、型号名:DSC8500)测定了在将有机粒子以30℃/分的升温速度升温至250℃时的玻璃化转变点(基线偏移间的拐点)、及玻璃化转变点的热容。
(反射材料的厚度)
反射材料的全部层的厚度利用膜厚仪进行了测定。
另外,树脂层(A)和树脂层(C)的合计厚度、以及树脂层(B)的厚度利用电子显微镜、通过反射材料的剖面观察进行了确认。
需要说明的是,在3种5层的反射材料(样品)中,对于树脂层(A)和树脂层(C)的厚度,通过显微镜而区分层界面是困难的,因此通过将树脂层(A)和树脂层(C)的合计厚度分别与片成型时的挤出量比率相乘而进行了求算。
(树脂层(A)中的有机粒子的形状)
针对反射材料(样品),在进行用以测定厚度的剖面观察时对有机粒子是否发生了变形进行了确认,并按照以下的基准进行了判断。
未变形:与原料的粒子形状基本相同。需要说明的是,“基本相同”是指,利用光学显微镜对反射材料的树脂层(A)进行观察时有机粒子的长边与短边之比(L/D)在1.8倍以下。在该情况下,将原料粒子的平均粒径视为树脂层(A)中粒子的平均粒径。
有变形:相对于原料的粒子形状发生了变形。其中,在利用光学显微镜对反射材料的树脂层(A)进行观察时有机粒子的长边与短边之比(L/D)超过1.8倍的情况下判断为“发生了变形”。在该情况下,不能将原料粒子的平均粒径视为树脂层(A)中粒子的平均粒径。
(有机粒子的平均粒径)
树脂层(A)中的有机粒子的平均粒径如下所述。
在上述的有机粒子的形状确认中为“未变形”的情况下,采用了原料粒子的平均粒径的值。
在上述的有机粒子的形状确认中为“有变形”的情况下,利用光学显微镜对反射材料的树脂层(A)面进行观察,测定3个以上粒子的直径,并求出了其平均值。此时,在剖面形状不是圆形的情况下,设为最长直径与最短直径的平均值。
(空隙率)
测定拉伸前的层叠片的密度(未拉伸片密度)、和拉伸后的层叠片的密度(拉伸片密度),并通过下式求出了由层叠片构成的反射材料(样品)的空隙率(%)。
空隙率(%)={(未拉伸片密度-拉伸片密度)/未拉伸片密度}×100
(表面粗糙度)
在将反射材料(样品)于平面上静置的状态下,针对随机选择的3个部位的树脂层(C)侧表面(表面背面中的任意一面)测定Rz及Ra,并将其平均值作为反射材料(样品)的Rz(μm)及Ra(μm)。
测定中,使用三丰株式会社制“Surftest SJ-210”、基于JIS B0601(2001)、设为λc:0.8mm、λs:2.5mm而进行了测定。
(突起的俯视直径)
反射材料(样品)的树脂层(C)侧表面(表面背面中的任意一面)的突起的俯视直径的测定如下地进行:使用扫描电子显微镜(SEM、观察倍率300~500倍左右)对反射材料的表面、即反射材料的树脂层(C)侧表面从上方进行观察,测定3个以上的任意突起部位的直径,并求出了其平均值。需要说明的是,在实施例1~8中,在树脂层(C)侧表面观察到的突起的俯视形状均为圆形。
(平均反射率)
在分光光度计(Hitachi High-Technologies公司制“U-3900H”)中安装积分球,在波长420~700nm的范围内以0.5nm间隔测定了将氧化铝白板设为100%时的反射材料(样品)的反射率。计算所得测定值的平均值,得到了平均反射率(%)。
(实施例1及2、比较例2及3的亮度不均评价)
使用甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂)制、厚度约2mm的材料作为导光板,制成了边缘灯型的背光单元的评价模型。
在反射材料(样品)的树脂层(C)侧(表面背面中的任意一侧)配置导光板,在其上部载置有砝码(2kg)的状态下点亮边缘灯。利用设置于导光板的上部的相机对在砝码附近是否产生了亮度不均进行了确认,并按照以下的基准进行了判断。
○(good):未发生亮度不均,作为薄型背光灯等的反射材料是适宜的。
×(poor):发生了亮度不均,不适宜作为薄型背光灯等的反射材料。
(实施例3~8、比较例1及4的亮度不均评价)
使用边缘灯型的背光单元制作了导光板为最表层的评价模型。在厚度0.5mm的金属片和导光板之间配置反射材料(样品)、使其树脂层(C)侧(表面背面中的任意一侧)成为导光板侧,在其上部载置有砝码(300g)的状态点亮边缘灯。利用设置于导光板的上部的相机对在金属片的附近是否发生了亮度不均进行了确认,并按照以下的基准进行了判断。
◎(excellent):未观察到来自金属片的端部的亮度不均。
○(good):微弱地发生了来自金属片的端部的亮度不均,但作为薄型背光灯等的反射材料是适宜的。
×(poor):发生了来自金属片的端部的明确的亮度不均,不适宜作为薄型背光灯等的反射材料。
(实施例1及2、比较例2及3的带剥离评价)
在反射材料(样品)的树脂层(C)侧表面(表面背面中的任意一面)粘贴粘合带(Nichiban株式会社制、CELLOTAPE(注册商标)CT15)之后,将粘合带剥离,使用光学显微镜对剥离后的反射材料(样品)表面及粘合带的粘合面进行观察,并按照以下的基准进行了判断。需要说明的是,向粘合带的转印是对构成构件的污染的程度的替代指标。
◎(excellent):基本未观察到反射材料(样品)表面的剥离、及反射材料(样品)表面向粘合带的转印。
○(better):反射材料(样品)表面的剥离、反射材料(样品)表面向粘合带的转印少。
△(good):少量观察到了反射材料(样品)表面的剥离、反射材料(样品)表面向粘合带的转印。
×(poor):反射材料(样品)表面的剥离、反射材料(样品)表面向粘合带的转印多。
(实施例3~8、比较例1及4的带剥离评价)
在反射材料(样品)的树脂层(C)侧表面(表面背面中的任意一面)粘贴粘合带(3MJapan株式会社制、商品名“SCOTCH超透明胶带S BK-18”)之后,将粘合带剥离,对剥离后的反射材料(样品)表面进行了肉眼观察,并按照以下的基准进行了判断。
◎(excellent):通过肉眼观察基本未确认到反射材料(样品)表面的剥离。
○(better):通过肉眼观察确认到了少量反射材料(样品)表面的剥离。
△(good):确认到了反射材料(样品)表面的局部性的剥离。
×(poor):确认到了反射材料(样品)表面的大块剥离、或大量的局部性的剥离。
<原料>
以下,针对在实施例、比较例中使用的原料进行说明。
(COP-A)
非晶性环烯烃树脂(MFR(230℃、21.18N):1.5g/10分、Tg:129℃)
(COP-B)
非晶性环烯烃树脂(MFR(230℃、21.18N):15g/10分、Tg:105℃)
(PP-A)
聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制“Novatec PP FY6HA”、MFR(230℃、21.18N):2.3g/10分)
(PP-B)
聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制“Novatec PP EG6D”、MFR(230℃、21.18N):2.0g/10分)
(有机粒子-A)
甲基丙烯酸甲酯类交联树脂粒子(Tg:137℃、ΔCp:0.34J/(g·℃)、平均粒径(D50):30μm)
(有机粒子-B)
甲基丙烯酸甲酯类交联树脂粒子(Tg:138℃、ΔCp:0.20J/(g·℃)、平均粒径(D50):12μm)
(氧化钛)
KRONOS公司制“KRONOS2450”(通过氯法制造、利用氧化铝及二氧化硅进行了表面处理的金红石型的氧化钛、TiO2含量96.0%、平均粒径(D50):0.31μm)
(碳酸钙)
备北粉化工业株式会社制“Softon 3200”(平均粒径(D50):0.70μm)
<实施例1>
(树脂组合物A的制作)
将COP-A、COP-B、PP-A的粒料及有机粒子-A以COP-A/COP-B/PP-A/有机粒子-A=50:25:21:4的质量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机进行熔融混炼而进行粒料化,制作了作为树脂层(A)的原料的树脂组合物A。
(树脂组合物B的制作)
将PP-A的粒料和微粉状填充剂以PP-A:氧化钛:碳酸钙=55:40:5的质量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机于270℃进行熔融混炼而进行粒料化,制作了作为树脂层(B)的原料的树脂组合物B。
(树脂组合物C的制作)
将COP-A、COP-B、PP-A的粒料以COP-A/COP-B/PP-A=50:25:25的质量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机进行熔融混炼而进行粒料化,制作了作为树脂层(C)的原料的树脂组合物C。
(反射材料的制作)
将上述树脂组合物A、B及C分别阶段性地供给至已被加热至220℃的挤出机A、B及C,在各挤出机中进行了熔融之后,以使树脂层(A)和树脂层(C)的挤出量分别为2.6kg/h及2.8kg/h、树脂层(C)相对于树脂层(A)的厚度的厚度比率为1.1的方式调整挤出量而在3种5层用的T型模汇合,并以形成为树脂层(C)/树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)/树脂层(C)的5层构成的方式挤出为片状,利用速度1.0m/min的流延辊进行冷却凝固,形成了未拉伸的层叠片。
将所得层叠片在温度142℃下沿膜的行进方向(MD)进行2.3倍辊拉伸之后,进一步在136℃下沿正交方向(TD)进行3倍拉幅机拉伸,由此进行双轴拉伸,得到了由总厚度195μm的层叠片构成的反射材料(样品)。
针对所得反射材料,进行有机粒子的形状、空隙率、表面粗糙度、平均反射率、亮度不均评价及带剥离评价,并将其结果示于表1及表2。
<实施例2>
以使树脂层(A)和树脂层(C)的挤出量分别为1.4kg/h及4.2kg/h、树脂层(C)相对于树脂层(A)的厚度的厚度比率为3.0的方式调整了挤出量,除此以外,与实施例1同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<实施例3>
(树脂组合物A的制作)
将COP-A、COP-B、PP-A的粒料及有机粒子-B以COP-A/COP-B/PP-A/有机粒子-B=50:25:21:4的质量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机于220℃进行熔融混炼而进行粒料化,制作了作为树脂层(A)的原料的树脂组合物A。
(树脂组合物B的制作)
作为树脂层(B)的原料,制作了与实施例1相同的树脂组合物B。
(树脂组合物C的制作)
将COP-A、COP-B、PP-A的粒料以COP-A/COP-B/PP-A=50:25:25的质量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机于220℃进行熔融混炼而进行粒料化,制作了作为树脂层(C)的原料的树脂组合物C。
(反射材料的制作)
将上述树脂组合物A、B及C分别阶段性地供给至已被加热至220℃的挤出机A、B及C,在各挤出机中进行了熔融之后,以使树脂层(A)和树脂层(C)的挤出量分别为1.1kg/h及3.0kg/h、树脂层(C)相对于树脂层(A)的厚度的厚度比率为2的方式调整挤出量而在3种5层用的T型模汇合,并以形成为树脂层(C)/树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)/树脂层(C)的5层构成的方式挤出为片状,利用速度2.5m/min的流延辊进行冷却凝固,形成了未拉伸的层叠片。
将所得层叠片在温度142℃下沿膜的行进方向(MD)进行2.3倍辊拉伸之后,继续在136℃下沿正交方向(TD)进行3倍拉幅机拉伸,由此进行了双轴拉伸,然后在158~162℃之间进行2分钟热固定处理,由此得到了由总厚度71μm的层叠片构成的反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<实施例4>
以使树脂层(A)和树脂层(C)的挤出量分别为3.0kg/h及2.8kg/h、树脂层(C)相对于树脂层(A)的厚度的厚度比率为1的方式调整了挤出量,除此以外,与实施例3同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<实施例5>
以使树脂层(A)和树脂层(C)的挤出量分别为3.1kg/h及1.1kg/h、树脂层(C)相对于树脂层(A)的厚度的厚度比率为0.5的方式调整了挤出量,并将热固定处理温度设于157~162℃之间,除此以外,与实施例3同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<实施例6>
在树脂组合物A的制作中,将COP-A、COP-B、PP-A的粒料及有机粒子-B设为COP-A/COP-B/PP-A/有机粒子-B=50:25:17:8的质量比例,并以使树脂层(A)和树脂层(C)的挤出量分别为1.0kg/h及3.0kg/h、树脂层(C)相对于树脂层(A)的厚度的厚度比率为4的方式调整了挤出量,除此以外,与实施例5同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<实施例7>
以使树脂层(A)和树脂层(C)的挤出量分别为3.0kg/h及2.9kg/h、树脂层(C)相对于树脂层(A)的厚度的厚度比率为1的方式调整了挤出量,除此以外,与实施例6同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<实施例8>
以使树脂层(A)和树脂层(C)的挤出量分别为4.9kg/h及2.8kg/h、树脂层(C)相对于树脂层(A)的厚度的厚度比率为0.5的方式调整了挤出量,除此以外,与实施例6同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<比较例1>
代替树脂组合物A而使用了树脂组合物C,以形成为树脂层(C)/树脂层(C)/树脂层(B)/树脂层(C)/树脂层(C)的2种5层构成的方式将树脂层(C)的挤出量分别设为2.6kg/h及2.7kg/h,除此以外,与实施例5同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<比较例2>
在树脂组合物A的制作中,将PP-B的粒料及有机粒子-A以PP-B/有机粒子-A=90:10的质量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机进行粒料化而得到[PP-B/有机粒子-A混合物],然后,将COP-A、COP-B的粒料及[PP-B/有机粒子-A混合物]以COP-A/COP-B/[PP-B/有机粒子-A混合物]=50:25:25的质量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机进行粒料化,制作了作为树脂层(A)的原料的、为COP-A/COP-B/PP-B/有机粒子-A=50:25:22.5:2.5的质量比例的树脂组合物A2。
未使用挤出机C而阶段性地使用被加热至250℃的挤出机A及B使它们在2种3层用的T型模汇合,并以形成为树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)的3层构成的方式挤出为片状,沿正交方向(TD)在141℃下进行了拉幅机拉伸,除此以外,与实施例1同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<比较例3>
在树脂组合物A的制作中,将PP-B的粒料及有机粒子-A以PP-B/有机粒子-A=85:15的质量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机进行粒料化而得到[PP-B/有机粒子-A混合物],然后,将COP-A、COP-B的粒料及[PP-B/有机粒子-A混合物]以COP-A/COP-B/[PP-B/有机粒子-A混合物]=50:25:25的重量比例进行混合之后,使用双螺杆挤出机进行粒料化,制作了作为树脂层(A)的原料的、重量比例为COP-A/COP-B/PP-B/有机粒子-A=50:25:21.25:3.75的树脂组合物A3。
代替树脂组合物A2而使用了树脂组合物A3,除此以外,与比较例2同样地得到了3层构成的反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
<比较例4>
代替树脂组合物C而使用了树脂组合物A,以形成为树脂层(A)/树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)/树脂层(A)的2种5层构成的方式将树脂层(A)的挤出量分别设为3.0kg/h及2.9kg/h,除此以外,与实施例5同样地得到了反射材料(样品)。针对所得反射材料(样品)进行与实施例1同样的评价,并将其结果示于表1及表2。
[表1]
[表2]
由表1及表2可以明确的是,实施例1~8的反射材料通过使含有有机粒子的树脂层(A)层叠于树脂层(C)与树脂层(B)之间,不仅反射率高、亮度不均得到了抑制,而且确认到了反射材料表面的剥离、及反射材料表面向粘合带的转印少,树脂层(A)中含有的有机粒子的脱离得到了抑制。
另一方面,对于不具有树脂层(A)的比较例1的反射材料而言,确认到了其亮度不均未能得到抑制,而对于不具有树脂层(C)的比较例2~4的反射材料而言,确认到了其反射材料表面的剥离、反射材料表面向粘合带的转印多,因此粒子容易脱离、在实用方面存在问题。
Claims (15)
1.一种反射材料,其具备依次层叠有树脂层(B)、树脂层(A)及树脂层(C)的构成,
所述树脂层(B)含有聚烯烃树脂及微粉状填充剂,
所述树脂层(A)含有聚烯烃树脂及有机粒子,
所述树脂层(C)含有聚烯烃树脂、且不含有粒径为10μm以上的有机粒子,
所述树脂层(A)~(C)中的任意一层以上具有空隙。
2.根据权利要求1所述的反射材料,其中,树脂层(C)侧表面的最大高度Rz为3.0μm~7.0μm。
3.根据权利要求1或2所述的反射材料,其中,树脂层(A)中含有的有机粒子在玻璃化转变点下的热容(ΔCp)为0.75J/(g·℃)以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的反射材料,其中,所述有机粒子的玻璃化转变点为120℃以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的反射材料,其中,所述有机粒子为交联粒子。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的反射材料,其中,所述树脂层(C)的厚度相对于所述树脂层(A)的厚度的比率为0.5~5.0。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的反射材料,其中,树脂层(C)侧表面的突起的俯视直径为21μm~39μm。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的反射材料,其中,树脂层(C)侧表面的突起的俯视直径为5μm~20μm。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的反射材料,其中,树脂层(A)中含有有机粒子0.5~10质量%。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的反射材料,其空隙率为10~80%。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的反射材料,其中,树脂层(A)的聚烯烃树脂及树脂层(C)的聚烯烃树脂中的任意一者或两者为聚丙烯树脂或环烯烃树脂。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的反射材料,其中,树脂层(A)和树脂层(C)的聚烯烃树脂为相同树脂。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的反射材料,其用作背光单元的构成构件。
14.根据权利要求1~12中任一项所述的反射材料,其用作液晶显示器、照明器具及照明招牌中的任意的构成构件。
15.一种液晶显示器、照明器具或照明招牌,其以权利要求1~12中任一项所述的反射材料为构成构件。
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