JP2007114642A - 低臭気性プレコート樹脂被覆反射板 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで加工性、臭気性の良い反射板を得る。
【解決手段】 化成皮膜を有する金属板に必要に応じてプライマーを設け、その上に少なくともアクリル樹脂と架橋剤からなるベース樹脂成分１００質量部と平均粒子径が１００〜１０００ｎｍの二酸化チタン７０〜１５０質量部、さらに沸点が１８０℃未満の溶剤と１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の比率が９９／１〜４０／６０である溶剤を含有する塗料を、焼付乾燥後皮膜厚が３０〜１５０μｍとなる様に塗布・焼付し、該乾燥塗膜中の沸点が１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の残留量が２．０×１０^-2ｍｇ／ｃｍ²以下とする。アクリル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃以下で、残存モノマーが１０％以下のものを用いるのが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、パソコンやテレビ等の液晶ディスプレイにおけるバックライト用反射板などとして、安価で加工性及び臭気性に優れた低臭気性プレコート樹脂被覆反射板に関する。

液晶表示装置は薄型軽量であることから、近年大型液晶テレビ、ノートパソコン、モニター等に広く利用されてきている。

液晶表示装置は液晶の裏側に冷陰極管や熱陰極管等の光源を置き、この光源からの光を拡散させて均一なコントラストを得るためとその反射効率を高めるために光源の裏側に液晶ディスプレイ用反射板を設けたバックライトユニット構造を採用している。

従来、これらの液晶ディスプレイ用光反射板としては、（１）白色のフィルムを接着剤等を用いて金属板に貼り付けたフィルム被覆金属板（例えば、特許文献１参照）、（２）白色の塗装を施した白色塗装金属板（例えば、特許文献２参照）、等が提案されている。
特開平１０−１７７８０５号公報 特開２００２−１７２７３５号公報

しかしながら、前記（１）のフィルム被覆金属板の場合、無溶剤の熱可塑性樹脂を押出し被覆等しているため残留溶剤による臭気に関する問題はないものの、成形加工時に曲げ部等でのシワの発生、フィルムの剥がれが生じる成形加工性の問題およびフィルムの厚みが厚く、さらにフィルム貼付け工程が必要なため、トータルコストが非常に高いという問題がある。

また、前記（２）の白色塗装金属板の場合、プレコートによる連続コイル塗装のため比較的低コストで、かつ酸化チタン含有量、白色塗装皮膜の厚みを規定することにより反射性を向上させている。しかし、反射率を向上させるためには膜厚を厚くするか、または酸化チタンの含有量を多くする必要があり、厚膜化の場合には塗膜中の残留モノマーや残留溶剤による臭気問題の発生、酸化チタンの増量の場合には加工性の低下という問題がある。

臭気に関しては膜厚２０μｍ程度の通常のカラーアルミでは問題とならない。しかし、膜厚が３０μｍ以上の厚膜の場合、特にプレコートのように短時間焼付では塗膜中の残留溶剤による臭気が感じられ、反射板の組立工程中の異臭による作業環境悪化や最悪の場合、揮発成分による周辺光学部品の品質低下を招く恐れがある。
したがって、低コストで加工性に優れた低臭気性の反射板が求められている。

このようなことから、本発明者らは、白色樹脂皮膜となる塗料中のアクリル樹脂のＴｇと残存モノマー量を規定し、二酸化チタンの平均粒子径、添加量を制御し、また沸点の異なる溶剤成分の比率を規定することにより加工性、臭気性を向上し得ることを見出し、さらに研究を重ねて本発明を完成させるに至った。

すなわち請求項１記載の発明は、両面に化成皮膜を有する金属板の一方の面または両方の面の化成皮膜に直接または化成皮膜の上にプライマーを被覆した場合はプライマーの上に、少なくともアクリル樹脂と架橋剤からなるベース樹脂成分１００質量部と平均粒子径が１００〜１０００ｎｍの二酸化チタン７０〜１５０質量部、さらに沸点が１８０℃未満の溶剤と１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の比率が９９／１〜４０／６０である溶剤を含有する塗料を、焼付乾燥後皮膜厚が３０〜１５０μｍとなる様に塗布・焼付し、該乾燥塗膜中の沸点が１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の残留量が２．０×１０^-2ｍｇ／ｃｍ²以下であることを特徴とする低臭気性プレコート樹脂被覆反射板である。

また、請求項２記載の発明は、前記アクリル樹脂として少なくともガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃以下で、アクリル樹脂中の残存モノマーが１０％以下のものを用いることを特徴とする請求項１記載の低臭気性プレコート樹脂被覆反射板である。

本発明の樹脂被覆反射板は、安価で良好な反射性と加工性を有し、かつ臭気性に優れたもので、特に液晶ディスプレイのバックライト用反射板として好適に使用される。

本発明において、基材の金属板は特に限定されるものでなく、例えばアルミニウム板、ステンレス鋼板、低炭素鋼、高炭素鋼、高張力鋼板等に使用される低合金鋼からなる鋼板、あるいは、これらの鋼板を母材としてその表面にめっきを施しためっき鋼板などが用いられる。特に、照明装置や反射部材を形成・保持するに足る強度を有し、また絞り加工、曲げ加工時において充分な成形加工性を有し、かつ内部で発生した熱をより速やかに外部に発散させることができる熱伝導性に優れる１０００系、３０００系、５０００系のアルミニウム板が好ましい。

前記アルミニウム材上に設ける化成皮膜は、塗布型と反応型があり、特に制限されないが、アルミニウムと樹脂皮膜の両方に密着性が良好な反応型化成皮膜が用いられる。反応型化成皮膜とは、具体的にはリン酸クロメート、クロム酸クロメート、リン酸ジルコニウム、リン酸チタニウムなどの処理液で形成される皮膜である。特にリン酸クロメート処理皮膜が、コスト、汎用性の点で好ましい。

前記化成皮膜上には必要に応じプライマーを設けて良い。プライマーは特に制限されないが加工性の良いポリエステル樹脂や密着性の良いエポキシ樹脂が用いられる。耐光性の点でポリエステル樹脂が好ましい。また、膜厚は臭気性より２０μｍ以下が好ましい。
前記化成皮膜上またはプライマー上に設ける白色樹脂皮膜には、ベース樹脂成分１００質量部に対して二酸化チタンを７０〜１５０質量部含有させる。二酸化チタンは可視光線を反射する性質を有する。すなわち、二酸化チタンの含有量が７０質量部未満では、光反射性が低下し、含有量が１５０質量部を超えるとバインダーとなる樹脂成分が減少し加工性が低下する。

前記白色樹脂皮膜の焼付乾燥後の厚みは３０〜１５０μｍとする。３０μｍ未満では塗膜中の可視光線を反射する二酸化チタンの総数が少なく、その結果光反射性が低下し、１５０μｍを超えると加工性や臭気性が低下する。１５０μｍを超えると加工性が劣化し皮膜割れが生じたりする。

前記二酸化チタンの平均粒子径は１００〜１０００ｎｍとする。１００ｎｍ未満では粒子径が可視光線の波長よりも小さすぎるため可視光線が二酸化チタン粒子に反射される確率が低下し、その結果光反射性が低下する。１０００ｎｍを超えると同一含有量の場合二酸化チタン粒子の絶対量が不足し光反射性が低下する。また粒子径が大きいため塗膜にクラックが入りやすくなり曲げ加工性が低下する。

前記塗料中の溶剤は沸点が１８０℃未満の溶剤と１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の比率を９９／１〜４０／６０とする。沸点が１８０℃未満の溶剤と１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の比率が９９／１未満では高沸点溶剤が少ないため塗装硬化時の流動性が低下し、その結果塗膜外観が低下する。沸点が１８０℃未満の溶剤と１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の比率が４０／６０を超えると高沸点溶剤が過剰に塗膜中に残留し臭気性が低下する。

該乾燥塗膜中の沸点が１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の残留量を２．０×１０^-2ｍｇ／ｃｍ²以下とする。

沸点が２３０℃以上の高沸点の溶剤は一般的に少しづつ蒸発するため、乾燥塗膜中に残存しても臭気はほとんど問題とならない。しかし、沸点が１８０℃以上２３０℃未満の高沸点の溶剤の残留量が２．０×１０^-2ｍｇ／ｃｍ²を超えると実使用環境によっては溶剤の蒸発量が多くなり、人が嫌悪感を感じる程度の臭気が発生して問題となる場合が起こる。

沸点が１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の残留量のみを規程するのは、１８０℃未満の溶剤は通常のプレコートの焼付条件（例えば最高到達板温度２００℃〜２３０℃）にて塗装されたプレコート板の乾燥塗膜中にはほとんど残留しない、または残留しても容易に塗膜中から蒸発してしまうためである。

なお、乾燥塗膜中の溶剤の残留量は以下の方法で測定する。つまり、まずプレコートサンプルをラミネート袋に入れ密封し、これを８０℃のオーブンで１時間加熱し臭気成分を蒸発させる。この臭気成分を抽出しＧＣ／ＭＳ分析にて定量する。この抽出量をプレコートサンプルの面積で割り、この単位面積当たりの抽出量を残留量とする。

前記ベース樹脂成分は、少なくともアクリル樹脂と架橋剤からなる。アクリル樹脂は他の樹脂に比べ耐光性、光の透過性（光を吸収しない）に優れ光学用途に最適で又汎用性の点でも優れる。また、架橋剤は特に制限されないが光を吸収し難いメラミン樹脂や加工性に優れるブロックイソシアネートが用いられる。

前記アクリル樹脂はＴｇが３０℃以下のものを選ぶことにより塗膜の伸びが向上し加工性が大きく向上する。

前記アクリル樹脂は残存モノマーが１０％以下のものを選ぶ。少量でも刺激臭の強い残存モノマーが１０％を超えると臭気性が低下する。

また、本発明において成形性を向上させる目的で、白色樹脂皮膜の樹脂に潤滑付与剤を添加しても良い。添加量としては、樹脂成分１００質量部に対して３０質量部以下であることが好ましい。潤滑付与成分が３０質量部を超えると加工時の塗膜カスの発生や塗膜割れ等の加工性低下が起こりやすくなる。この際に使用される潤滑付与剤の種類としては、ポリエチレンワックス等のオレフィン系ワックス、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ミツロウ、ラノリン、カルナバワックス等が挙げられる。

また、本発明に使用する白色樹脂皮膜の塗料には、塗装性及びプレコート材としての一般性能を確保するために通常塗料で使用される、溶剤、レベリング剤、顔料分散剤、ワキ防止剤等を適宜使用しても良い。

以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。
アルミニウム板（材質：ＪＩＳ Ａ５０５２、板厚：０．３ｍｍに対し、市販のアルミニウム用脱脂剤にて脱脂処理を行い、水洗後、市販のリン酸クロメート処理液にて下地処理を行い、その上に表1に示すアクリル系樹脂（架橋剤：メラミン樹脂）塗料をロールコーターで塗装し、ＰＭＴ（最高到達板温度）２００℃、焼付時間４５秒にて焼付した。なお、こうして図１、図２に模式的に断面図を示す樹脂被覆反射板を製造した。図中１は、白色樹脂皮膜、２は化成皮膜、３は金属板、４はプライマーである。

得られた低臭気性樹脂被覆反射板について下記の試験方法にて性能試験を行なった。

（光反射性）
全反射率はスガ試験機社製多光源分光測色計ＭＳＣ−ＩＳ−２ＤＨ（積分球使用、拡散光照明８°方向受光）を用い、波長５５０ｎｍでの全反射率（正反射成分を含む）を
ＢａＳＯ_４白板を標準板とした時の百分率で表した。なお、液晶反射板として用いるため、全反射率が９０％以上であることが適しており、９０％以上を使用可能レベルとした。

（臭気性）
臭気性は樹脂被覆反射板をビニール袋入れに１日保持後官能試験にて評価した。なお、○：臭気なし、○△：すこし臭気が感じられる、△：臭気が感じられるが使用可能、×：強い臭気を感じ使用不可、の基準で評価した。

（外観）
外観は樹脂被覆反射板の塗装外観を目視で観察し、○：異常なし、△：弱いローピングあるが使用可能、×：強いローピングあり使用不可、の基準で評価した。

（曲げ加工性）
曲げ加工性は評価面を外側にして１８０度５Ｔ曲げを行い、樹脂皮膜層の割れを目視で観察し、○：塗膜の割れなし、○△：軽微な塗膜の割れあり、△：小さな塗膜の割れあるが使用可能、×：大きな塗膜の割れあり使用不可、の基準で評価した。
更に、割れ観察後、曲げ部にセロハンテープを密着させ、テープを急激に剥離した際の塗膜の剥れ具合を観察し、○：剥離なし、×：剥離ありの基準で評価した。

得られた性能試験結果を表１に示す。
表１に示される結果から明らかなように、本発明例１〜１７は光反射性、臭気性、外観、曲げ加工性のいずれも良好である。

一方、比較例であるＮｏ．１８〜２５は、光反射性、臭気性、外観、曲げ加工性のいずれかが劣り、樹脂被覆反射板としては不適当である。すなわち、Ｎｏ．１８は、膜厚が薄いため光反射性が劣る。Ｎｏ．１９は、膜厚が厚いため曲げ加工性が劣る。Ｎｏ．２０は、高沸点溶剤の比率が低いため外観が劣る。Ｎｏ．２１は、高沸点溶剤の比率が高いため臭気性が劣る。Ｎｏ．２２は、平均粒径が小さいため光反射性が劣る。Ｎｏ．２３は、平均粒径が大きいため光反射性と曲げ加工性が劣る。Ｎｏ．２４は、二酸化チタンの含有量が少ないため光反射性が劣る。Ｎｏ．２５は、二酸化チタンの含有量が多いため曲げ加工性が劣る。

本発明の低臭気性プレコート樹脂被覆反射板（プライマー無し）を模式的に示す断面図である。 本発明の低臭気性プレコート樹脂被覆反射板（プライマー有り）を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ 白色樹脂皮膜
２ 化成皮膜
３ 金属板
４ プライマー

Claims (2)

1. 両面に化成皮膜を有する金属板の一方の面または両方の面の化成皮膜に直接または化成皮膜の上にプライマーを被覆した場合はプライマーの上に、少なくともアクリル樹脂と架橋剤からなるベース樹脂成分１００質量部と平均粒子径が１００〜１０００ｎｍの二酸化チタン７０〜１５０質量部、さらに沸点が１８０℃未満の溶剤と１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の比率が９９／１〜４０／６０である溶剤を含有する塗料を、焼付乾燥後皮膜厚が３０〜１５０μｍとなる様に塗布・焼付し、該乾燥塗膜中の沸点が１８０℃以上２３０℃未満の溶剤の残留量が２．０×１０^-2ｍｇ／ｃｍ²以下であることを特徴とする低臭気性プレコート樹脂被覆反射板。
2. 前記アクリル樹脂として少なくともガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃以下で、アクリル樹脂中の残存モノマーが１０％以下のものを用いることを特徴とする請求項１記載の低臭気性プレコート樹脂被覆反射板。
   

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