JP2006343445A - 光反射材及びその製造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 芳香族ポリカーボネート樹脂(a)100重量部に対し、酸化チタン(b)5〜50重量部を含有するポリカーボネート樹脂組成物からなる光反射層の一方の面に、紫外線吸収機能のある厚みが25μm以上の耐候層を有し、他方の面に遮光層を有する光反射材。
【選択図】 なし
Description
さらに、特許文献5には、特にテレビやパソコンを初めとした表示装置の薄肉・大型化に適した反射板として、酸化チタンを含むポリカーボネート樹脂組成物からなる厚みが0.4〜2mmの基材シートの少なくとも片面に、紫外光をカット又は吸収する耐光層が厚み0.5〜20μmで設けられた光反射シートが提案されている。このように耐光層を設けることにより、紫外線耐性は向上するものの、遮光性はやはり不十分であり、また、特許文献5に示される耐光層を塗布した反射シートでは、使用中に基材シートと耐光層の密着性が低下して耐光層が剥落する惧れがあり、耐久性に劣っていた。
本発明に使用される芳香族ポリカーボネート樹脂(a)は、芳香族ジヒドロキシ化合物またはこれと少量のポリヒドロキシ化合物をホスゲンまたは炭酸ジエステル等と反応させることによって得られる分岐していてもよい熱可塑性芳香族ポリカーボネート重合体または共重合体である。芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法については、限定されるものではなく、公知の方法、例えばホスゲン法(界面重合法)あるいは溶融法(エステル交換法)等で製造することができる。さらに溶融法で製造された、末端基のOH基量を調整した芳香族ポリカーボネート樹脂を使用することができる。
芳香族ポリカーボネート樹脂(a)の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度25℃で測定された溶液粘度を基に計算した粘度平均分子量で、16,000〜30,000が好ましく、より好ましくは17,000〜28,000である。
本発明に使用される酸化チタン(b)の製造法は限定されるものではないが、塩素法で製造された酸化チタンが好ましい。塩素法で製造された酸化チタンは、硫酸法で製造された酸化チタンに比べて、白度等の点で優れている。酸化チタンの結晶形態としては、ルチル型の酸化チタンが好ましく、アナターゼ型の酸化チタンに比べ、白度、光線反射率及び耐紫外線性の点で優れている。
酸化チタン(b)の粒子径は、0.05〜0.5μmのものが好ましく用いられる。粒子径が0.05μm未満であると遮光性及び光反射率が劣る傾向があり、0.5μmを越えると、光反射率が劣ると共に成形品表面に肌荒れを起こしたり、衝撃強度の低下を生じたりする。酸化チタンの粒子径は、より好ましくは0.1〜0.5μmであり、最も好ましくは0.15〜0.35μmである。
アクリル樹脂の製造方法は一般的に、乳化重合法、懸濁重合法、及び連続重合法とに大別されるが、本発明に使用されるアクリル樹脂はいずれの重合法により製造された樹脂でも使用することができるが、好ましくは懸濁重合法および連続重合法で製造されたものであり、更に好ましくは、連続重合法により製造されたものである。そして、連続製造法には、連続塊状重合法と連続溶液重合法とに分けられるが、本発明においてはどちらの製法で得られたアクリル樹脂でも用いることができる。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシエトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
耐候層(B)に含有される紫外線を遮断する機能のある化合物(d)の量は、使用する化合物により異なるが、通常、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂100重量部に対し、0.001〜0.2重量部、好ましくは0.005〜0.12重量部の範囲から選ばれる。化合物(d)の量が0.001重量部未満であると、紫外線を遮断する効果が小さく、一方、0.2重量部を超えてもそれ以上の紫外線遮断効果は見られない。
遮光層(C)を構成するポリカーボネート樹脂組成物中のポリカーボネート樹脂は、上記芳香族ポリカーボネート樹脂(a)を使用できる。またアクリル樹脂は、上記耐候層(B)に用いるアクリル樹脂と同種の樹脂を使用できる。
光反射材に難燃性を付与するためには、光反射層(A)及び/又は遮光層(C)に、非ハロゲン難燃剤及び/又はポリテトラフルオロエチレンを添加することが好ましい。非ハロゲン難燃剤としては、ハロゲン不含の燐酸エステル、シリコーン系化合物が好ましく、これらのものから適宜選択することが可能であり、またこれらを併用してもよい。
一般式[I]で表されるハロゲン不含の燐酸エステルの具体例としては、XがビスフェノールAから誘導されたものである場合は、フェニル・ビスフェノール・ポリホスフェート、クレジル・ビスフェノール・ポリホスフェート、フェニル・クレジル・ビスフェノール・ポリホスフェート、キシリル・ビスフェノール・ポリホスフェート、フェニル−p−t−ブチルフェニル・ビスフェノール・ポリホスフェート、フェニル・イソプロピルフェニル・ビスフェノールポリホスフェート、クレジル・キシリル・ビスフェノール・ポリホスフェート、フェニル・イソプロピルフェニル・ジイソプロピルフェニル・ビスフェノールポリホスフェート等が挙げられる。特に好ましくは、フェニル・ビスフェノールポリホスフェートである。
シリカ粉末は、ポリオルガノシロキサン重合体以外の表面処理剤によって表面を処理することができる。表面処理剤としては、ヒドロキシ基またはアルコキシ基を末端基に有する低分子量のポリオルガノシロキサン、ヘキサオルガノジシロキサン、およびヘキサオルガノジシラザンなどが挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、平均重合度が2〜100のオルガノシロキサンオリゴマーである。特にヒドロキシル基を末端基とし、常温で液状ないし粘稠な油状を呈するポリジメチルシロキサンが好ましい。
好ましいアルコキシシラン系接着促進剤の具体例としては、γ−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドオキシプロピルプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルペンジルアミノ)エチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・モノハイドロジェンヒドロ・クロリド、フェニルトリメトキシシランおよびビニルトリメトキシシランなどが挙げられる。接着促進剤は、前記シリカ粉末100重量部に対し、好ましくは、0.5〜15重量部の範囲で添加される。これを添加する時期は、シリカ粉末とポリジオルガノシロキサン重合体を混合する際と同時であるのが望ましい。
(1)粉体状シリコーン化合物の配合量は、(A)層及び/又は(C)層の樹脂100重量部に対して0.5〜10重量部が好ましく、より好ましくは0.5〜5重量部である。
式[II]及び[III]において、Raで示される炭素数6〜20の芳香族基を含有する1価の炭化水素基としては、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、トリル基、キシリル基等のアルキル基で置換された芳香族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基等の芳香族炭化水素基が挙げられ、好ましくは、フェニル基である。
Rbで示される炭素数1〜20の1価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基が挙げられ、好ましくはメチル基である。
難燃剤として(3)シリコーン化合物を使用する場合の配合量は、(A)層及び/又は(C)層のポリカーボネート樹脂100重量部に対して0.5〜10重量部が好ましい。0.5重量部以下の場合は、燃焼性が不十分であり、10重量部を超えると、成形品外観及び弾性率等の低下が起こりやすく、又、難燃性も不十分となる場合がある。
ポリテトラフルオロエチレンを使用する場合の配合量は、(A)層及び/又は(C)層のポリカーボネート樹脂100重量部に対して、0.01〜1重量部の範囲が好ましい。ポリテトラフルオロエチレンの量が0.01重量部未満であると難燃性が不十分であり、1重量部を越えると成形品外観が低下しやすい。ポリテトラフルオロエチレンの量は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、より好ましくは0.02〜0.8重量部であり、さらに好ましくは0.05〜0.6重量部である。
遮光層(C)の厚みは5μm以上であり、さらに好ましくは10〜300μmである。遮光層(C)の厚みが5μm未満では、遮光性が不十分な場合があるので好ましくない。また、遮光層(C)が300μmを越えても、それ以上の遮光性は発揮されず、機械的強度等の物性が低下し、コスト的にも不利になる。
本発明の光反射材の製造法は光反射層(A)と耐候層(B)及び遮光層(C)の密着性や外観に優れていれば特に限定されるものではなく、光反射層(A)に、塗布、蒸着、ラミネート、共押出などの手段により耐候層(B)及び遮光層(C)を設けることにより製造することができる。特に、生産性の点から以下に示すように、押出成形された光反射層(A)に、フィルム状の耐候層(B)及び遮光層(C)をラミネートするか、あるいは共押出成形によって製造することが好ましい。
紫外線吸収剤(c)及び/または紫外線を遮断する機能のある化合物(d)含有のポリカーボネート樹脂組成物(ロ)を、シリンダー温度250〜300℃に設定された脱揮装置付き押出機で溶融混練後、200〜250℃に設定されたTダイを通し、120〜180℃に設定されたポリッシングロールで挟圧しながら冷却し、耐候層(B)となる25〜300μmの耐候性フィルムを成形する。
また、上記紫外線吸収剤等の代わりに、遮光性物質(d)のカーボンブラック含有するポリカーボネート樹脂組成物(ハ)を用いて同様にして、遮光層(C)となるポリカーボネートフィルムを成形する。
次いで、例えば図1に示す装置により、耐候層(B)及び遮光層(C)を光反射層(A)にラミネートする。まず、シリンダー温度250〜300℃に設定された脱揮装置付き押出機1で酸化チタン含有ポリカーボネート樹脂組成物(イ)を溶融混練し、200〜250℃に設定されたダイ2を経て押出し、縦置き型冷却用ロール3にて光反射層(A)となるポリカーボネートシートを成形する。次に、耐候層(B)となるポリカーボネートフィルム5及び遮光層(C)となるポリカーボネートフィルム10を、夫々補助ロール7を経て、中ロールに設置された圧着用ロール4、11と表面温度が180〜210℃のポリカーボネートシートの両表面間に導入して、ポリカーボネートシートに熱ラミネートする。耐候層(B)及び遮光層(C)となるフィルムとしてアクリル樹脂フィルムを使用する場合、ポリカーボネートシートの表面温度は140〜160℃が好ましい。
押出装置は、光反射層(A)となるポリカーボネート樹脂組成物(イ)を押出す1台のメイン押出機と、耐候層(B)及び遮光層(C)となるポリカーボネート樹脂組成物又はアクリル樹脂組成物(ロ)及び(ハ)を押出す2台のサブ押出機により構成され、通常サブ押出機はメイン押出機より小型のものが採用される。メイン押出機の温度条件は、通常230〜290℃、好ましくは240〜280℃である。耐候層(B)及び遮光層(C)がポリカーボネート樹脂組成物の場合、サブ押出機の温度条件は通常220〜280℃、好ましくは230〜270℃である。また、耐候層(B)及び遮光層(C)がアクリル樹脂組成物の場合、サブ押出機の温度条件は通常220〜280℃、好ましくは230〜270℃となる。2種以上の溶融樹脂を押出し、積層する方法としては、フィードブロック方式、マルチマニホールド方式などの公知の方法を用いることができる。この場合、フィードブロックで積層された溶融樹脂はTダイなどのシート成形ダイに導かれ、シート状に成形された後、表面を鏡面処理された成形ロール(ポリッシングロール)に流入して、バンクを形成する。このシート状成形物は、成形ロール通過中に鏡面仕上げと冷却が行われ、積層板が形成される。また、マルチマニホールドダイの場合は、該ダイ内で積層された溶融樹脂は同様にダイ内部でシート状に成形された後、成形ロールにて表面仕上げおよび冷却が行われ、積層板が形成される。ダイの温度としては、通常220〜280℃、好ましくは230〜270℃であり、成形ロール温度としては、通常100〜190℃、好ましくは110〜180℃である。ロールは縦型ロールまたは、横型ロールを適宜使用することができる。
〔製造例1:ポリカーボネート樹脂組成物(イ)の製造〕
ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名ユーピロン、グレード名E−2000、粘度平均分子量28000)100重量部に対し、酸化チタン(レジノカラー社製、グレード名PC−5、平均粒子径0.22μm、表面処理剤ハイドロジェンシロキサンを2.5重量%処理)15重量部、亜リン酸エステル系安定剤(旭電化工業社製、「アデカスタブ2112」)0.03重量部からなる組成物をタンブラーにて予備混合した後、スクリュー径65mmで、シリンダー温度260〜300℃に設定されたベント付押出機にて溶融混練し、押出して、ペレット化し、ポリカーボネート樹脂組成物(イ)のペレットを製造した。
〔製造例2:ポリカーボネート樹脂組成物(ロ−1)の製造〕
〔製造例3:ポリカーボネート樹脂組成物(ハ)の製造〕
〔製造例4:耐候層(B)となるポリカーボネートフィルムの製造〕
〔製造例5:遮光層(C)となるポリカーボネートフィルムの製造〕
〔製造例6:耐候層(B)となるアクリル樹脂組成物(ロ−2)の製造〕
〔実施例1〕
〔実施例2〕
[実施例3]
[比較例1]
(1)耐候性;メタリングウェザオメータM6T(スガ試験機製)を使用し、耐候層を表にして、以下の条件で照射し、照射前後の色相を測定して耐候性を評価した。
ブラックパネル温度:60℃、湿度:50%、放射照度:0.75KW/m2、
フィルター:インナー/アウター=石英/#400(295〜420rpm)、
光源:6KWメタリングランプ、照射時間:100時間。
なお、色相は、日本電色工業(株)製の分光式色差計 SE2000を使用し、C光源にて、反射でYI値を測定した。
(2)遮光性:ハリソン東芝ライティング(株)製冷陰極管「MBVM22JN10WX220NS」での点灯試験を実施し、裏面からの光漏れを目視にて観察し、光漏れが観察されない場合を良好、ランプの形状が裏面から観察される場合を不良と評価した。
(3)耐候層の密着性:JIS K5400に準拠し、サンプルをカミソリの刃で1mm間隔に縦横11本ずつ切れ目を入れて100個の碁盤目をつくり、市販の粘着テープを良く密着させた後、90度手前方向に急激に剥がした時、耐候層の剥離の有無を観察した。
評価結果を表−1に示した。
4:圧着用ロール 5:耐候層用フィルム 6:引取り用ロール
7:補助ロール 8:光反射材 9:赤外線ヒーター
10:遮光層用フィルム 11:圧着用ロール
Claims (5)
- 芳香族ポリカーボネート樹脂(a)100重量部に対し、酸化チタン(b)5〜50重量部を含むポリカーボネート樹脂組成物(イ)からなる厚み0.4〜2mmの光反射層(A)の一方の面に、紫外線吸収機能のある厚み25μm以上の耐候層(B)を有し、他方の面に遮光層(C)を有する光反射材。
- 耐候層(B)が、芳香族ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂と紫外線吸収剤(c)及び/または紫外線を遮断する機能のある物質(d)を含有することを特徴とする請求項1記載の光反射材。
- 遮光層(C)が、芳香族ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂と遮光性物質(e)を含有することを特徴とする請求項1記載の光反射材。
- 光反射層(A)の一方の面に耐候性を有するフィルムを、他方の面に遮光性を有するフィルムを、それぞれラミネートすることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の光反射材の製造法。
- ポリカーボネート樹脂組成物(イ)、紫外線吸収剤(c)及び/または紫外線を遮断する物質(d)を含有するポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂組成物(ロ)、及び、遮光性物質(e)を含有する芳香族ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂組成物(ハ)を共押出成形することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の光反射材の製造法。
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