JP2008163339A - 抗uvコーティング組成物及びその使用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、無機粒子、樹脂、及び樹脂と異なる屈折率を有する少なくとも一種の有機粒子を含み、前記有機粒子が0.1μmから10μmの範囲の粒径を有する、抗UVコーティング組成物に関する。
【選択図】なし
Description
(I)樹脂、無機粒子、有機粒子、及び溶媒、並びに任意に従来の添加剤のような成分を混合して、抗UVコーティング組成物を形成する工程;
(II)前記抗UVコーティング組成物を基材の表面上にコーティングして、コーティング層を形成する工程;及び
(III)1から数分間に亘ってコーティングした基材を加熱して、前記溶媒を蒸発させて、熱硬化重合を実施する工程
を含むroll to roll連続法を用いることによって製作されて良い。
抗UVコーティング組成物A
92gのメタクリル樹脂(屈折率:1.49)[Eterac 7363,Eternal Company](固体含量:約50%)を、メチルエチルケトン/トルエン(各々27.5g)の溶媒に添加した。高速(500rpm)で攪拌しながら、2gの35nm二酸化チタン(屈折率:2.72)、37gの2μmシリコーン樹脂粒子(屈折率:1.42)(Tospearl 120E,GE−Toshiba Company)、及び9.2gの硬化剤[Desmodur 3390,Bayer Company](固体含量:約75%)を連続的に添加して、250gのコーティング組成物を提供した(固体含量:約40%)。
64.0gのメタクリル樹脂(屈折率:1.49)[Eterac 7363,Eternal Corporation](固体含量:約50%)を、メチルエチルケトン/トルエン(各々36.3g)の溶媒に添加した。高速(500rpm)で攪拌しながら、1.4gの35nm二酸化チタン(屈折率:2.72)、69gの2μmシリコーン樹脂粒子(屈折率:1.42)(Tospearl 120E,GE−Toshiba Company)、及び6gの硬化剤[Desmodur 3390,Bayer Company](固体含量:約75%)を連続的に添加して、250.0gのコーティング組成物を提供した(固体含量:約43%)。
158.8gのメタクリル樹脂(屈折率:1.49)[Eterac 7363,Eternal Corporation](固体含量:約50%)を、メチルエチルケトン/トルエン(各々72.7g)の溶媒に添加した。高速(500rpm)で攪拌しながら、3.6gの35nm二酸化チタン(屈折率:2.72)及び14.9gの硬化剤[Desmodur 3390,Bayer Company](固体含量:約75%)を連続的に添加して、250.0gのコーティング組成物を提供した(固体含量:約43%)。
64.0gのメタクリル樹脂(屈折率:1.49)[Eterac 7363,Eternal Corporation](固体含量:約50%)を、メチルエチルケトン/トルエン(各々54.8g)の溶媒に添加した。高速(500rpm)で攪拌しながら、1.4gの35nm二酸化亜鉛(屈折率:2.37)、69gの2μmシリコーン樹脂粒子(Tospearl 120E,GE−Toshiba Company)、及び6gの硬化剤[Desmodur 3390,Bayer Company](固体含量:約75%)を連続的に添加して、250.0gのコーティング組成物を提供した(固体含量:約43%)。
(実施例1)
抗UVコーティング組成物Aを、RDS Bar Coater#16を使用して、反射フィルム基材であるux−150(登録商標)(フィルムの厚さ:150μm、Teijin−Dupont Company)にコーティングして、100℃で1分間乾燥した。乾燥後に、10μmのコーティングが得られ、結果として得られたフィルム全体の厚さは約160μmであった。硬化のために7日間に亘って放置した後に、前記フィルムを、光学特性及び耐候特性について試験した。
抗UVコーティング組成物Aを、RDS Bar Coater#16を使用して、反射フィルム基材であるux−188(登録商標)(フィルムの厚さ:150μm、Teijin−Dupont Company)にコーティングして、100℃で1分間乾燥した。乾燥後に、10μmのコーティングが得られ、結果として得られたフィルム全体の厚さは約198μmであった。硬化のために7日間に亘って放置した後に、前記フィルムを、光学特性及び耐候特性について試験した。
抗UVコーティング組成物Aを、RDS Bar Coater#16を使用して、反射フィルム基材であるux−225(登録商標)(フィルムの厚さ:225μm、Teijin−Dupont Company)にコーティングして、100℃で1分間乾燥した。乾燥後に、10μmのコーティングが得られ、結果として得られたフィルム全体の厚さは約235μmであった。硬化のために7日間に亘って放置した後に、前記フィルムを、光学特性及び耐候特性について試験した。
抗UVコーティング組成物Bを、RDS Bar Coater#16を使用して、反射フィルム基材であるux−150(登録商標)(フィルムの厚さ:150μm、Teijin−Dupont Company)にコーティングして、100℃で1分間乾燥した。乾燥後に、10μmのコーティングが得られ、結果として得られたフィルム全体の厚さは約160μmであった。硬化のために7日間に亘って放置した後に、前記フィルムを、光学特性及び耐候特性について試験した。
抗UVコーティング組成物Bを、RDS Bar Coater#16を使用して、反射フィルム基材であるux−188(登録商標)(フィルムの厚さ:188μm、Teijin−Dupont Company)にコーティングして、100℃で1分間乾燥した。乾燥後に、10μmのコーティングが得られ、結果として得られたフィルム全体の厚さは約198μmであった。硬化のために7日間に亘って放置した後に、前記フィルムを、光学特性及び耐候特性について試験した。
抗UVコーティング組成物Bを、RDS Bar Coater#16を使用して、反射フィルム基材であるux−225(登録商標)(フィルムの厚さ:225μm、Teijin−Dupont Company)にコーティングして、100℃で1分間乾燥した。乾燥後に、10μmのコーティングが得られ、結果として得られたフィルム全体の厚さは約235μmであった。硬化のために7日間に亘って放置した後に、前記フィルムを、光学特性及び耐候特性について試験した。
抗UVコーティング組成物Cを、RDS Bar Coater#16を使用して、反射フィルム基材であるux−188(登録商標)(フィルムの厚さ:188μm、Teijin−Dupont Company)にコーティングして、100℃で1分間乾燥した。乾燥後に、10μmのコーティングが得られ、結果として得られたフィルム全体の厚さは約198μmであった。硬化のために7日間に亘って放置した後に、前記フィルムを、光学特性及び耐候特性について試験した。
抗UVコーティング組成物Dを、RDS Bar Coater#16を使用して、反射フィルム基材であるux−188(登録商標)(フィルムの厚さ:188μm、Teijin−Dupont Company)にコーティングして、100℃で1分間乾燥した。乾燥後に、10μmのコーティングが得られ、結果として得られたフィルム全体の厚さは約198μmであった。硬化のために7日間に亘って放置した後に、前記フィルムを、光学特性及び耐候特性について試験した。
(比較例1)
市販の反射フィルムである、150μmの厚さを有するux−150(登録商標)(Teijin−Dupont Company)を、光学特性及び耐候特性について試験した。
市販の反射フィルムである、188μmの厚さを有するux−188(登録商標)(Teijin−Dupont Company)を、光学特性及び耐候特性について試験した。
市販の反射フィルムである、225μmの厚さを有するux−225(登録商標)(Teijin−Dupont Company)を、光学特性及び耐候特性について試験した。
市販の反射フィルムである、225μmの厚さを有するuxzl−225(登録商標)(Teijin−Dupont Company)を、光学特性及び耐候特性について試験した。
市販の反射フィルムである、250μmの厚さを有するE6SL(登録商標)(Toray Company)を、光学特性及び耐候特性について試験した。
市販の反射フィルムである、250μmの厚さを有するE6SV(登録商標)(Toray Company)を、光学特性及び耐候特性について試験した。
フィルムの厚さの試験:
試験しようとするサンプルのフィルムの厚さは、1N加圧接触条件下でコーティング厚さ計(PIM−100,TESA Corporation)を使用して測定した。
サンプルの反射率は、積分球ASTM 903−96法に従って200nmから800nmの範囲の波長で紫外/可視分光計(UV/Vis spectrophotometer)(Lamda 650,Perkin Elmer Company)を使用して測定した。結果を表1に示す。
60°の入射角でサンプル表面に光を投射した後に、輝度測定器VG2000(Nippon Denshoku Company)ASTM D523法に従って、サンプル表面の輝度を60°の反射角で測定した。結果は、下記の表1に示す。
CIE 1976及びASTM E313法において確立された基準に従って、比色計Color Quest XE(Hunter Lab Company)を使用してサンプルのL、a、b、YI値を測定した。結果を下記の表1に示す。
QUV耐候性試験機(Q−Panel Company)を使用することによって、ASTM G154法に従い、0.8W/m2/nmに設定した出力でUVB313nmランプを使用して、100、300、及び500時間に亘って、60℃で、サンプルを照射した。その後、サンプルを回収して、黄化指数(YI)値をASTM法に従って測定し、黄化指数変化(ΔYI)を算出した。結果は、下記の表2に示す。
実施例1から8及び比較例1から6の各フィルムの光学特性を、上述の反射、輝度、及び色試験によって測定し、表1に記録した。
1.輝度に対する効果:実施例1、2、及び3では、抗UVコーティング組成物Aが基材にコーティングされている。抗UVコーティング組成物Bと比較すると、抗UVコーティング組成物A中の樹脂の量に基づくシリコーン樹脂の量がより低量(約80質量%)であると、コーティング層の表面がより滑らかである。しかしながら、入射光がコーティングに進入して、粒子の一部に屈折及び反射され、かくして各々36.2、33.0、及び34.9という輝度の値が得られている。実施例4、5、及び6並びに実施例8では、抗UVコーティング組成物B及びDが、各々基材上にコーティングされている。抗UVコーティング組成物B及びDでは、樹脂の質量に基づくシリコーン樹脂の粒子の量が約200質量%であり、コーティング層の表面は粗く、入射光がコーティングに侵入する際に、光が有機粒子に多数回屈折され、均等拡散した反射光が認められる。結果として得られる輝度の値は全て2.6である。実施例7では、使用するコーティングはシリコーン樹脂の粒子を含まず、コーティング層の表面は完全に水平であり、滑らかである。輝度の値は高く、入射光が直接反射され、測定される輝度の値は96.0である。
2.反射率に対する効果:実施例1から3及び4から6では550nmの可視光波長における反射率の値は、各々97.74%、98.20%、及び98.45%、並びに97.35%、97.90%、及び98.19%であり、フィルム全体の厚さにおける増大が550nmの可視光波長における反射率を向上することを示す。比較例1,2、及び3と比較すると、実施例1、2、及び3の550nmの可視光波長における反射率は約1%増大しており、抗UVコーティング組成物Aが、その反射基材の反射率を向上することを示す。実施例4、5、及び6と関連する結果も、抗UVコーティング組成物Bが反射率の増大効果を達成することを示す。実施例1から7の313nmのUV波長における反射率は、10%未満である。比較例1から5の値と比較すると、抗UVコーティング組成物A、B、及びCがUV吸収効果を与えることが明らかである。実施例8のUV波長313nmにおける反射率も10%未満であり、無機粒子としてナノ酸化亜鉛を含有する抗UVコーティング組成物DもUV吸収効果を与えることを示す。
3.色に対する効果:実施例1から8におけるL、a、及びYIデータは、比較例1、2、及び3における値と有意に異なっており、その反射基材の色性能が、抗UVコーティング組成物A、B、C、及びDのいずれをコーティングしても影響を受けないことを示す。
1.実施例1から8及び比較例1から6では、各フィルムが100、300、500時間QUVによって照射されて、黄化指数が照射時間に伴って次第に増大する。実施例2、5、及び7の抗UVコーティング組成物A、B、及びCでコーティングしたフィルムを500時間照射した後、黄化指数変化(ΔYI)は、各々、0.69、0.30、及び1.96である。実施例5の値が最も低く、このことは、同じ乾燥したフィルムの厚さ及び反射基材では、添加するシリコーン樹脂粒子の量の増加が、UV光がコーティングに進入して粒子と樹脂の間で多数回屈折されることを可能にし、UV光の基材への進路が増加して、光が無機粒子に接触する回数も増加し、それによってコーティング組成物の抗UV特性を改善することを示す。
2.図10から16は、0、100、300、及び500時間で測定した、QUVにより照射した後の実施例1から7のフィルムの反射スペクトログラムである。図10から16からは、400−800nmの可視光波長の範囲では、これらのフィルムの反射率における優位な変化は見られず、このことは、無機粒子である二酸化チタンがUV光を吸収できることを示す。実施例8の抗UVコーティング組成物Dでコーティングしたフィルムの黄化指数変化は、500時間のQUVによる照射後に1.86であり、このことは、酸化亜鉛を含有するコーティング組成物もUV光を吸収できることを示す。
3.表2からは、500時間のQUVによる照射後における、比較例1から5のフィルムの黄化指数変化は7.0より大きく、比較例6の黄化指数変化は約2.48であり、依然として実施例1から8よりも高い値であることが認められる。図18から23の、QUVにより0、100、300、及び500時間照射した後の比較例1から5のフィルムについての反射スペクトログラムからは、400−780nmの可視光波長の範囲における反射が変化しており、特に青色光の領域(400−550nm)において明らかに減少し、その変化は有意であり、フィルムの黄化指数の増大を生じさせる。
1.実施例1から6及び8のフィルムに関しては、QUV(UVB−313nm)によって500時間照射した後、450nm(青色光)、550nm(緑色光)、及び650nm(赤色光)の可視光波長における反射率の変化は、2.0%未満であり、このことは、二酸化チタン又は酸化亜鉛といった無機粒子が有効にUV光を吸収し、それらの反射基材を保護し得ることを示す。有機シリコーン樹脂粒子の量の増大に伴い、コーティングに進入した後のUV光の基材への進路が増加して、光が無機粒子と接触する回数も増加し、それによって基材へのUV光により生じる損傷を低減し、反射率を実質的に0時間から維持する。実施例7のフィルムは無機粒子を含有するが、樹脂成分はシリコーン樹脂を含まず、入射したUV光は直接反射され、光が無機粒子と接触する回数が低減し、UV光が効果的に吸収され得ず、かくしてフィルムの特性に影響を与え、450nm、550nm、及び650nmの可視光波長における反射率変化が全て、実施例1から6のものよりも大きかった。
2.QUV(UVB−313nm)によって500時間照射した後の比較例1から5のフィルムに関しては、450nmの可視光波長における反射率の変化が、ほとんど10%より大きく、これにより、青色領域における反射率が有意に低減していることが示される。表2を参照すると、これらのフィルムの黄化指数は有意に増大していることも認められる。さらに、比較例6のフィルムについては、450nmの可視光波長における反射率変化は2.7%であり、実施例1から8のフィルムについては、反射率変化は2.0%未満であり、実施例1から8のフィルムが比較例6のフィルムよりも優れていることを示す。
12 コーティング
13 光源
14 無機粒子
21 反射基材
22 樹脂
23 光源
24 無機粒子
25 有機粒子
26 コーティング
41 上層
42 中間層
43 無機粒子
44 下層
51 上層
52 中間層
53 気泡
54 下層
61 上層
62 中間層
63 無機粒子
64 下層
65 気泡
71 上層
72 無機粒子
73 下層
74 無機粒子
800 光源装置
80 フィルムセット
81 拡散フィルム
82 導光板
83 反射フィルム
84 外枠
85 内枠
86 ランプ
220 直下式バックライトモジュール
221 反射フィルム
222 ランプ
223 拡散プレート
224 拡散フィルム
225 輝度向上フィルム
226 拡散フィルム
230 側光式バックライトモジュール
231 反射フィルム
232 ランプ
233 導光板
234 拡散フィルム
235 輝度向上フィルム
236 拡散フィルム
237 暗反射フィルム
Claims (33)
- 無機粒子、樹脂、及び前記樹脂と異なる屈折率を有する少なくとも一種の有機粒子を含み、前記有機粒子が0.1μmから10μmの範囲の粒径を有する、抗UVコーティング組成物。
- 前記有機粒子が1μmから5μmの範囲の粒径を有する、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記有機粒子が1.40から1.60の屈折率を有する、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記有機粒子が、樹脂の質量に基づいて1から500質量%の範囲で存在する、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記有機粒子が、樹脂の質量に基づいて10から300質量%の範囲で存在する、請求項4に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記有機粒子の屈折率と樹脂の屈折率との間の差の絶対値が、最小で0.07であり、最大で0.6である、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記有機粒子が、メタクリル樹脂及びシリコーン樹脂粒子並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記有機粒子がシリコーン樹脂粒子である、請求項7に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記無機粒子が、酸化亜鉛、シリカ、二酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、硫酸バリウム、及び炭酸カルシウム、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記無機粒子が、酸化亜鉛及び二酸化チタン並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項9に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記無機粒子が、1nmから1000nmの範囲の粒径を有する、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記無機粒子が、樹脂の質量に基づいて0.1から100質量%の範囲で存在する、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記樹脂が、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フルオロ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、及びポリエステル樹脂、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記樹脂がメタクリル樹脂である、請求項13に記載の抗UVコーティング組成物。
- 前記樹脂がフルオロ樹脂である、請求項13に記載の抗UVコーティング組成物。
- 請求項1に記載のコーティング組成物から形成される少なくとも1つの抗UV層を少なくとも一つの表面に有する光学基材を含む、抗UVコーティング層を有するフィルム。
- 前記光学基材が反射基材又は透明基材である、請求項16に記載のフィルム。
- 前記光学基材が反射基材である、請求項17に記載のフィルム。
- 前記反射基材が単層又は多層構造である、請求項18に記載のフィルム。
- 前記反射基材の1つ以上の層が、発泡プラスチック又は粒子を含有するプラスチックあるいはそれらの組み合わせである、請求項18に記載のフィルム。
- 前記反射基材の1つ以上の層が、発泡プラスチック及び粒子を含有するプラスチックの双方を含有する、請求項20に記載のフィルム。
- 前記粒子が有機粒子又は無機粒子である、請求項20に記載のフィルム。
- 前記有機粒子が、メタクリル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、及びシリコーン樹脂粒子、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項22に記載のフィルム。
- 前記無機粒子が、酸化亜鉛、シリカ、二酸化チタン、アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、及び炭酸カルシウム、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項22に記載のフィルム。
- 前記粒子又は気泡が、0.01μmから10μmの範囲の直径を有する、請求項20に記載のフィルム。
- 前記光学基材が16μmから1000μmの範囲の厚さを有する、請求項16に記載のフィルム。
- 前記抗UV層が0.1から20μmの範囲の厚さを有する、請求項16に記載のフィルム。
- 前記抗UV層が1から15μmの範囲の厚さを有する、請求項27に記載のフィルム。
- ASTM G154及びASTM E313標準方法に従って測定すると、2未満の黄化指数変化(ΔYI)を有する、請求項18に記載のフィルム。
- 反射フィルムとしてディスプレー装置において使用するための、請求項16に記載のフィルム。
- 拡散フィルムとしてディスプレー装置において使用するための、請求項16に記載のフィルム。
- ASTM 903−96標準方法に従って、313nmの波長で測定すると、10%未満の反射率を有する、請求項30に記載のフィルム。
- ASTM 903−96標準方法に従って、313nmの波長で測定すると、10%未満の透過率を有する、請求項31に記載のフィルム。
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