CN1993223B - 高反射涂装金属板 - Google Patents

Abstract

高反射涂装金属板(1)具有金属板(2)，和在金属板(2)的一面上形成的高反射涂膜(3)。高反射涂膜(3)构成为，将含有荧光性物质的层和不含荧光性物质的层多层重叠。高反射涂膜(3)的最表层(4)是具有5μm以上的厚度的不含荧光性物质的层。高反射涂装金属板(1)长期稳定地显示高反射率，用涂敷设备就能够简单地制造。

Description

高反射涂装金属板

技术领域

本发明涉及一种具有高反射率的金属材料，详细地说就是涉及一种能够长期稳定地显示出高反射率，例如作为液晶面板的反射板使用时能够达到显著提高面发光度的高反射涂装金属板。

背景技术

为了以低的消耗功率得到同等的亮度，已知使用涂装金属板作为照明设备的反射板。在专利文献1中，公开了通过在金属板上形成含有二氧化钛作为白色颜料的树脂涂膜来提高反射率。另外在专利文献2中公开了一种照明设备用反射板，其除了二氧化钛以外还使用发光的荧光颜料，吸收能见度低(难以由人眼感知的亮度)的波长的光并替换成能见度高的光，从而能够更明亮地感光。

另一方面，为了提高液晶显示装置的面发光度而得到亮度更高的显示画面，而提出有各种反射片。以前，作为这种反射片大多能够使用由树脂材料构成的片。例如，已知在使大量微细气泡发生而使之泛白的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(专利文献3)和高分子膜表面层叠Al和Ag的薄膜(专利文献4)。

但是，液晶显示装置的反射片的设置位置在光源跟前，虽然对反射片有耐热性要求，但是由树脂构成的上述现有技术的反射片在耐热性方面差。另外，所述专利文献3是在反射片上又层叠散热片而提高散热性，但是因为树脂材料本身散热性差，所以不能得到充分的散热性。出于这些理由，使用加工容易，且耐热性、耐久性及散热性优异的金属板作为反射片很有意义。

另外，本发明者等就上述专利文献2所述的发明进行研究时判明，并用了荧光颜料的反射板虽然初期的反射率良好，但是随时间流逝反射率会 降低。

专利文献1：特开2001-243819号公报

专利文献2：特开2003-73624号公报

专利文献3：特开2004-101693号公报

专利文献4：特开2004-145239号公报

发明内容

本发明的课题是提供一种高反射涂装金属板，其可长期稳定地显示出高反射率，只要有涂布设备就能够简单地制造。

本发明提供一种高反射涂装金属板，其具备金属板和在上述金属板的一个面上形成的高反射涂膜，上述高反射涂膜的构成是将含有荧光性物质的层和不含荧光性物质的层进行多层重叠，且上述高反射涂膜的最表层是具有5μm以上的厚度的不含荧光性物质的层。该高反射涂膜的最表层的厚度优选为5μm以上、40μm以下。另外，也可以在金属板的另一面上形成散热涂膜。

本发明的高反射涂装金属板在高反射涂膜的最表面不含荧光性物质，从而能够长期地获得稳定的高反射率。另外，若采用形成有散热性涂膜的结构，则因为散热性提高，所以作为液晶显示装置的反射板特别有用。再有，本发明的高反射涂装金属板除了用于液晶显示装置的反射板以外，还能够用于有某种使光反射需要的各种构件。

附图说明

图1是表示本发明的高反射涂装金属板的一示例的模式化剖面图。

图2A是表示本发明的高反射涂装金属板的备用方案的模式化剖面图。

图2B是表示本发明的高反射涂装金属板的另一备用方案的模式化的剖面图。

图3是表示具有散热性涂膜的高反射涂装金属板的一个示例的模式化的剖面图。

图4是表示实验例1的高反射涂装金属板的模式化的剖面图。

图5是表示实验例1的高反射涂装金属板的模式化的剖面图。

图6是散热性测定装置的侧部剖面图。

符号的说明

1  高反射涂装金属板

2  金属板

3  高反射涂膜

4  最上层

5  下层

6  A、6B、7A～7C、10A、10B、11A～11D层

8  散热性涂膜

21 供试材(被验体)

22 隔热材

23 放热体

25 测温装置

具体实施方式

本发明的高反射涂装金属板形成有叠层结构的高反射涂膜。高反射涂膜是在粘结树脂中调配二氧化钛而提升反射率，此外还含有荧光性物质。

金属板上形成的反射涂膜在含有二氧化钛但不含荧光性物质时，因为二氧化钛吸收430nm以下的光，所以为了在涂膜和片中提高反射率，即使是加厚一般所采用的涂膜厚度的方法，在400～430nm的波长区域下的反射率仍不会上升，作为结果是全反射率不如现有品(含有微细气泡的PET膜)。荧光性物质吸收波长400nm以下的紫外线并放射可视光，从而具有提高反射率的作用，因此认为二氧化钛和荧光性物质的并用是增大反射率的有效方法。然而，本发明者等使用阳光耐气候试验箱(Sunshine WeatherMeter)，对于形成了含有二氧化钛和荧光性物质的树脂涂膜的试样进行耐光性加速试验时，发现了反射率随时间推移而降低的现象。这被推测为是由于荧光性物质在紫外线的作用下分解，放射可视光的作用随时间流逝而降低。另外，即使最表层所含的荧光性物质由紫外线分解后，因为仍具有吸收紫外线的能力，所以最表面还会吸收紫外线，此最表面下侧的层(更靠近金属板的层)所含的荧光性物质将吸收紫外线而不能放射可视光，其结果可推测为反射率提高效果将逐渐显现不出来。

本发明者等就该二氧化钛和荧光性物质在并用时的反射率随着时间而降低的对策进行研究时，判明有效的方法是使反射涂膜的表层不含荧光性物质。因此，在本发明中，高反射涂膜的最表层为不含荧光性物质的层。据此结构，反射率只会随时间推移稍有降低，能够长期地维持高反射率。还有，在本说明书中，没有特别限定波长而提到“反射率”时，意思是用日本电色工业株式会社制的色差计∑90在400～700nm之间测定每20nm的反射率，并由以下式(1)求得的全反射率(％)。还有，在式(1)中R(λ)表示波长λ下的反射率。

全反射率＝[{R(400)+R(420)+…R(660)+R(680)}

+{R(420)+R(440)+…R(680)+R(700)}]

×20÷2÷(700-400)    (1)

图1表示本发明的高反射涂装金属板1的一个示例。高反射涂装金属板1具有金属板2、和在该金属板2的另一面上形成的高反射涂膜3。在此例中，高反射涂膜3具有：含粘结树脂和二氧化钛但不含荧光性物质的最表层4、和除了粘结树脂和二氧化钛以外还含有荧光物质的下层5，下层5形成于金属板2上，在下层5上形成有最表层4。

最表层4需要其厚度至少在5μm以上，若是太薄则下层5中的荧光性物的耐光性有降低的倾向。但是，若不含荧光性物质的该最表层4太厚，则下层5中的荧光性物质的反射率提高效果难以显现，因此最表层4的厚度的上限优选为40μm，更优选为30μm。

作为构成高反射涂膜3的最表层4及下层5的粘结剂所能够使用的树脂，只要是在涂料领域中公知的树脂均能够使用。例如可列举：聚酯系树脂；聚烯烃系树脂；聚酰胺系树脂；氟系树脂；硅系树脂；环氧树脂等。另外，也可以使用聚酯系树脂和变性聚酯系树脂(环氧变性聚酯系树脂，在骨骼中导入了苯酚衍生物的聚酯系树脂等的热硬化性聚酯系树脂、或不饱和聚酯系树脂)，也可以由异氰酸酯系交联剂和蜜胺树脂进行交联。交联剂优选相对于树脂为1～20质量％左右。

二氧化钛作为锐钛矿(anatase)、金红石型钛白(rutile type)均能够使用。粒径优选为0.1～1μm左右。为了提高向树脂中的分散性，也可以使用由氧化铝、二氧化硅、氧化锆等进行了表面处理的二氧化钛。二氧化钛相对于粘结树脂的量，优选为将两者的合计作为100质量％时，二氧化钛为30～70质量％。若是少则反射率降低，若是过多则作为涂膜的机械的强度有降低的可能。

作为荧光性物质，如果是能够吸收紫外线区域(低于400nm)的光并作为可视光(400nm以上)放射的物质便可以使用。例如，2，5-双(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩，市场上作为“UVITEX OB”(注册商标，汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)公司制造，最大吸收波长375nm，最大放射波长435nm)销售，很容易买到。此外，作为能够用于本发明的荧光性物质的例子，还可列举有：日化株式会社制“ニッカフロ-SC200”；“ニッカフロ-OB”；“ニッカフロ-KB”；“ニッカフロ-EFC”；“ニッカフロ-MCT”；“ニッカフロ-SBconc”；“ニッカフロ-2Rconc”；“ニッカフロ-PRconc”；日本化药社制“Kayalight系列”；昭和化学工业社制“Hakkol系列”。

含有荧光性物质的层(图1的示例中为下层5)中的荧光性物质的量优选在层中为0.1％以上、15％以下。荧光性物质的量太少或太多都会使反射率提高效果无法展现。下限更优选为0.4％，进一步优选为0.8％。另外上限更优选为10％，进一步优选为8％。

为了在金属板上形成高反射涂膜，调制含有粘结树脂和二氧化钛的涂膜形成用涂料(在形成含有荧光性物质的层时还含有荧光性物性)，运用公知的涂布方法，即辊涂法、喷溅法、幕涂法、刮棒涂布(bar coat)法、浸渍法等，将其涂敷在金属板表面即可。涂膜成形用涂料含有溶剂时和粘结树脂为热交联的类型时，优选涂敷后再加热。在不妨碍本发明的目的的范围内，也可以在涂膜形成用涂料中适度添加二氧化钛以外的颜料、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂等涂料领域中公知的添加剂。

作为金属板2能够使用钢板和各种金属板，也可以实施镀敷处理和各种公知的基材处理等。另外也可以在高反射涂膜3之上形成净化涂膜等公 知的保护膜。

高反射涂膜3并不限于图1所示的由最表层4和含有荧光性物质的下层5构成的2层型，只要最表层5是不含荧光性物质的层的各种层都可采用。例如如图2A所示，高反射涂膜3也可以由不含荧光性物质的最表层4、和含有荧光性物质的层6A以及不含荧光性物质的层6B组成，作为在金属板2上顺次形成有层6B、层6A及最表层4的3层型。另外，如图2B所示，高反射涂膜3也可以具有：最表层4；含有荧光性物质的层7A；不含荧光性物质的层7B；含有荧光性物质的层7C，作为在金属板2上顺次形成有层7C、层7B、层7A以及最表层4的4层型。

最表层4即使层叠了两层种类不同的树脂，在任何一层中都不含荧光性物质时，认为两层都是最表层。就是说，层的区别只由荧光性物质的有无来决定。为了提高反射率，高反射涂膜3的厚度越厚越好，但在实际中优选包括最表层4在内的厚度为30～150μm左右。

参照图3，将本发明的高反射涂装金属板1作为液晶显示装置的反射板而使用时，优选在与形成有金属板2的高反射涂膜3的面呈反对侧的而设置散热性涂膜8，以赋予其散热性。作为散热性涂膜，优选在前述粘结树脂(特别优选变性聚酯系树脂和交联剂并用系)中以4～15质量％(涂膜中的量)添加粒径5～100nm的黑色添加剂(碳黑、Fe、Co等)的厚度为3～30μm左右的涂膜。需要导电性时，使之含有导电性填充剂(Ni、Ag、Zn、Fe等)10～50质量％(涂膜中的量)即可。再有，关于散热性涂膜，已由本申请申请人在特开2004-74412号中详细说明。此公报的记载，特别是涉及形成有散热性涂膜的高反射涂装金属板的记载用于参照而编入本申请。也可以在图2A及图2B所示的高反射涂装金属板1上设置与图3同样的散热性涂膜8。

以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明当然不受下述实施例限制，也可以在能够适合所述整体宗旨的范围适当加以变更而实施，这些均包含在本发明的技术范围内。

实验例1(No.1～41)

由刮棒涂布机在厚0.8mm的电镀锌钢板上进涂布，使各层的涂膜厚度达20μm，用煅烧炉使到达板温成为230℃而进行60秒钟煅烧，形成高反 射涂膜。在图4及图5和表1及表2中显示此层叠结构。作为粘结树脂使用在聚酯树脂(“バィロソ29XS”，バィロソ为注册商标，东洋纺织社制)100质量分加入蜜胺树脂(“スミマ一ルM-40ST”，住友化学社制)20质量分，并添加二氧化钛(“JR-603”，Tayca社制，粒径0.28μm)50质量％。在此实施例1中，构成高反射涂膜3的层10A、10B、11A～11B从钢板侧看可数出第1层、第2层。2层类型的(图4及图1)是第1层10A和第2层10B两层都不含荧光性物质的，以及至少第2层10B中含有荧光性物质的比较例。另外，在4层类型中(图5及表2)，是全部层11A～11D不含荧光性物质的，以及至少在第4层11D中含有荧光性物质的比较例。另外，同一组成的层为了方便以第2层、第3层的方式计数。作为荧光性物质，使用上述“UVITEX OB”(注册商标，汽巴精化社制)。

表1及表2中，所谓“试验后”是使用阳光耐气候试验箱，在黑板(blackpanel)温度63℃，无降雨的条件下，进行了450小时耐光性加速试验后的全反射率。另外，所谓“降低量”是从耐光性加速试验前的全反射率减去耐光性加速试验后的全反射率的差。

[表1]

[表2]

根据表1及表2，若比较涂膜中的荧光性物质的总量为相同的量的，即，例如以2％计在4层类型的No.12～15中，第4层中有荧光性物质的No.15反射率的降低量最多，在其他系列中也能够确认到同样的倾向。换言之，由于最表层为不含荧光性物质的结构，所以能够确认可得到长期稳定的高反射率。

实验例2

在实验例1的No.19的，即从第1层11A到第3层11C含有2质量％的荧光性物质，但第4层11D不含荧光性物质的高反射涂装金属板1的背面(高反射涂膜面的反对侧)形成散热性涂膜(参照图3的符号8)。散热性涂膜由如下构成：上述聚酯树脂50质量％上述蜜胺树脂10质量％；作为黑色添加剂的碳黑(“MA100”，三菱化学社制)10质量％，作为导电性填充剂的Ni粉末(“HCA-A”，山石金属社制)30质量％厚度为9μm。

散热性的评价根据红外线积分放射率和散热性进行。红外线积分放射率由以下的方法测定。

装置：日本电子(株)制“JIR-5500型傅里叶变换红外分光光度计”及放射测定单元“IRR-200”

测定波长范围：4.5～15.4μm

测定温度：试料的加热温度设定为100℃

累积次数：200次

分解度：16cm^-1

使用上述装置，测定红外线波长域(4.5～15.4μm)下的试料的分光放射强度(实测值)。上述试料的实测值因为是测定背景的放射强度和装置函数作为累加/附加的值，所以出于对其修正的目的，使用放射率测定程序(日本电子株式会社制放射率测定程序)，计算积分放射率。计算方法的详细情况如下式(2)、(3)所示。

$\mathrm{\ϵ}\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{\frac{M(\mathrm{\λ},T)}{A\left(\mathrm{\λ}\right)}-K_{\mathrm{FB}}\left(\mathrm{\λ}\right)-K_{\mathrm{TB}}(\mathrm{\λ},T_{\mathrm{TB}})}{K_B(\mathrm{\λ},T)-K_{\mathrm{TB}}(\mathrm{\λ},T_B)}---\left(2\right)$

$E\left(T\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{\λ}1}^{\mathrm{\λ}2}\mathrm{\ϵ}\left(\mathrm{\λ}\right)\·K_B(\mathrm{\λ},T)\·\mathrm{d\λ}}{{\∫}_{\mathrm{\λ}1}^{\mathrm{\λ}2}{K}_B(\mathrm{\λ},T)\·\mathrm{d\λ}}---\left(3\right)$

式(2)、(3)中的符号的定义如下。

ε(λ)：波长λ下的试料的分光放射率(％)

E(T)：温度T(℃)下的试料的积分放射率(％)

M(λ、T)：波长λ、温度T(℃)下的试料的分光放射强度(实测值)

A(λ)：装置函数

K_FB(λ)：波长λ下的固定背景(不根据试料变化的背景)的分光放射强度

K_TB(λ、T_TB)：波长λ、温度T_TB(℃)下的trap黑体的分光放射强 度

K_B(λ、T)：波长λ、温度T(℃)下的黑体的分光放射强度(来自布龙克(Brunck)的理论式的计算值)

λ1、λ2：积分的波长范围

在此，上述A(λ：装置函数)及上述KFB(λ：固定背景的分光放射强度)，是基于2个黑体炉(80℃、160℃)的分光放射强度的实测值，及当下温度域的黑体的分光放射强度(来自Brunck的理论式的计算值)，由下式(4)、(5)计算出的。

式(4)、(5)中的符号的定义如下。

M_160℃(λ、160℃)：波长λ下的160℃的黑体炉的分光放射强度(实测值)

M_80℃(λ、80℃)：波长λ下的80℃的黑体炉的分光放射强度(实测值)

K_160℃(λ、160℃)：波长λ下的160℃的黑体炉的分光放射强度(来自Brunck的理论式的计算值)

K_80℃(λ、80℃)：波长λ下的80℃的黑体炉的分光放射强度(来自布龙克(Brunck)理论式的计算值)

再者，在计算积分放射率E(T＝100℃)时，之所以考虑K_TB(λ、T_TB)，是由于当测定时在试料的周围配置着水冷过的捕集(trap)黑体。通过设置上述捕集黑体，能够将变动背景放射(意思是根据试料而变化的背景放射。因为来自试料周围的放射由试料表面反射，所以试料的分光放射强度的实测值表示的是此背景放射相加的数值)的分光放射强度控制得很低。上述捕集黑体使用放射率0.96的拟似黑体，上述波长λ、温度T_TB (℃)下的捕集黑体的分光放射强度K_TB(λ、T_TB)由下式(6)计算。

K_TB(λ，T_TB)＝0.96×K_B(λ，T_B)    (6)

在式(6)中，K_B(λ、T_TB)意思是波长λ、温度T_TB(℃)下的黑体的分光放射强度。

形成了散热性涂膜的高反射涂装金属板的红外线放射率在表面(高反射涂膜侧)为0.85，背面(散热性涂膜侧)为0.86。另外，不附加散热性涂膜时，背面的放射率为0.04。

另一方面，散热性(ΔT)的评价由图6所示的散热性评价装置进行。图6是内部空间为100mm(纵)×130mm(横)×100mm(高度)的长方体的装置的侧部剖面图。图6中，21是供试材(被验体，测定面积为100×130mm)，22为隔热材，23为放热体(底面积为1300mm²，由该放热体面积内引出的最长直线的长度(图1中为对角线的长度)为164mm)，25为测温装置。在放热体23上使用采用硅橡胶加热器(Silicon RubberHeater)的在其上紧贴了铝板(红外线放射率为0.1以下)的装置。另外，在图6的T1位置[内部空间的中央部(从放热体3到50mm上方)]，固定热电偶作为测温装置25。出于排除来自放热体的热辐射的影响的目的，要盖住热电侧的下部。另外，隔热材22是红外线放射率为0.03～0.06的金属板[例如电镀锌钢板(JIS SECC等)]，使T1位置的气氛温度(绝对值温度)处在约73～74℃的范围，如此预先调整隔热材2的粘贴方法等。还有，为了散热性的测定除去外部气温的影响，在温度：23℃、相对温度：60％的屋内进行。

在图6的装置中，上述散热性高反射涂装金属板的设置方式为，使高反射涂膜面(参照图3的符号8)处于放热体23侧(考虑液晶显示装置中作为热源的灯管位置)，接入电源加热放热体23直至140℃。放热体23的温度稳定在140℃，确认T1位置的温度达到60℃以上后，暂时取下高反射涂装金属板。在箱内温度下降到50℃的时刻，再设置高反射涂装金属板，设置之后测定90分钟后的箱内温度。还有，ΔT对各供试材各测定5次，将除去了其中上限、下限的3点的数据的平均值确定为本发明的ΔT。

在本实验中，计算使用了附加有上述散热性涂膜的高反射涂装金属时的温度、和使用了没有散热性涂膜的No.19的高反射涂装金属板时的温度的差(ΔT)时，形成了散热性涂膜的高反射涂装金属板的散热性ΔT为1.9℃。还有，使用了附加有上述散热性涂膜的高反射涂装金属时的温度、和使用了电镀锌钢板自身时的散热性ΔT为3.9℃。由此实验例2的结果能够确认，通过设置散热性涂膜，高反射涂装金属板的散热性提高。

工业上的利用可能性

本发明的高反射涂装金属板因为容易加工，耐热性、耐久性优异，且长期稳定显示出高反射率，所以例如适用于边光式和直下式的液晶面板的反射板等。

Claims (4)

1.一种高反射涂装金属板，其中，具有金属板和在所述金属板的一面上形成的高反射涂膜，

所述高反射涂膜含有粘结树脂和二氧化钛，且所述二氧化钛的含量为30质量％以上、70质量％以下，

所述高反射涂膜是将含有荧光性物质的层和不含荧光性物质的层多层重叠而构成，

并且，所述高反射涂膜的最表层是具有5μm以上厚度的不含所述荧光性物质的层，

所述含有荧光性物质的层和包括所述最表层的所述不含荧光性物质的层均含有所述粘结树脂和所述二氧化钛。

2.根据权利要求1所述的高反射涂装金属板，其中，所述高反射涂膜的最表层的厚度为5μm以上40μm以下。

3.根据权利要求1所述的高反射涂装金属板，其中，在含有所述荧光性物质的层中的所述荧光性物质的含量为0.1质量％以上、15质量％以下。

4.根据权利要求1所述的高反射涂装金属板，其中，还具有在所述金属板的另一面上形成的散热性涂膜。

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