JP2011026422A

JP2011026422A - 熱可塑性樹脂シート及び光反射板

Info

Publication number: JP2011026422A
Application number: JP2009172649A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kumagai; 誠熊谷
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】真空成形の加熱時のドローダウンが小さく真空成形性に優れ、拡散反射率が良好な熱可塑性樹脂シートを提供する。
【解決手段】（Ａ）１９０℃におけるメルトフローレートが０．３〜１．０ｇ／１０分であるエチレンプロピレンブロック共重合体６０〜８０質量％と、（Ｂ）１９０℃におけるメルトフローレートが０．１〜１．０ｇ／１０分である高密度ポリエチレン２０〜４０質量％とを含む。そして、（Ｃ）酸化チタンを、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計質量に対して５〜１０質量％含む。好ましくは、樹脂シートの表面にシボ加工が施されている。
【選択図】なし

Description

本発明は、真空成形性及び拡散反射率が良好な熱可塑性樹脂シートに関する。この熱可塑性樹脂シートは、電飾看板や照明器具等の外形形状の大きな光反射板に好適に使用できる。

電飾看板や照明器具、ディスプレイなどのバックライトに使用される光反射板には、省電力化を目的として、高い拡散反射率が求められている。例えば、特許文献１には、平均気泡径５０μｍ以下の微細気泡を含有する熱可塑性ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）発泡体からなる光反射板が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載された光反射板は発泡体であるため、外形加工を行う場合、折り曲げ加工や打抜き加工に限定されることが多い。このため、製品への組み付け時に位置合わせが難しく作業効率が落ちるという問題がある。また、ポリエステル系樹脂の欠点である紫外線劣化により、茶色に変色または割れが発生し、拡散反射率が低下するという問題がある。さらには、製造工程が複雑であるため製品コストが高いという問題点がある。

この対策として、特許文献２には、ポリプロピレン樹脂及び無機フィラーを含有する成形材料を成形してなる光反射板であって、無機フィラーとして酸化チタンを成形材料全量に対して４〜１５質量％、酸化チタン以外の無機フィラーを成形材料全量に対して２５〜４０質量％含有する光反射板が開示されている。

特許２９２５７４５号公報特開２００６−３０９１０８号公報

しかしながら、特許文献２に記載された光反射板は、射出成形又はトランスファー成形を対象としたものであるため、電飾看板や照明器具、ディスプレイなどに使用される外形形状の大きな光反射板には、適用が難しいという問題がある。

一方、ポリプロピレン樹脂を主剤とした樹脂組成物を用いて押出成形により樹脂シートを作製し、真空成形用途に供すると、真空成形の加熱時に樹脂シートが熱で軟化して、垂れ下がってしまうドローダウンが大きく発生し、真空成形しても所定の形状の成形品を得ることが困難であった。

上記真空成形性を改善する方法として、ポリプロピレン樹脂に、高密度ポリエチレン樹脂や低密度ポリエチレン樹脂をブレンドする方法がある。しかしながら、ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂は相溶性が悪いことから、押出成形により樹脂シートを作製する際、樹脂シートの表面にスジが発生し、外観が損なわれるという問題がある。

上記の点に鑑み、本発明の目的は、外観が良好で、真空成形の加熱時のドローダウンが小さく真空成形性に優れ、拡散反射率が良好な熱可塑性樹脂シートを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る熱可塑性樹脂シートは、（Ａ）１９０℃におけるメルトフローレートが０．３〜１．０ｇ／１０分であるエチレンプロピレンブロック共重合体６０〜８０質量％と、（Ｂ）１９０℃におけるメルトフローレートが０．１〜１．０ｇ／１０分である高密度ポリエチレン２０〜４０質量％とを含む。そして、（Ｃ）酸化チタンを、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計質量に対して５〜１０質量％含むことを特徴とする（請求項１）。

好ましくは、前記熱可塑性樹脂シートの表面にシボ加工が施されている（請求項２）。また、４５０〜７００ｎｍの光の波長域における拡散反射率が、９５％以上である（請求項３）。この熱可塑性樹脂シートは、光反射板に好適に使用することができる。

本発明に係る熱可塑性樹脂シートは、主剤を（Ａ）エチレンプロピレンブロック共重合体６０〜８０質量％、（Ｂ）高密度ポリエチレン２０〜４０質量％とすることにより、両者の相溶性を確保し、樹脂シート表面にスジが発生するのをなくすることができる。また、真空成形の加熱時のドローダウンが小さく、良好な真空成形性を確保することができる。

また、１９０℃におけるメルトフローレートをそれぞれ特定することにより、押出成形による樹脂シートの製造が可能となる。

さらに、（Ｃ）酸化チタンを、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計質量に対して５〜１０質量％とすることにより、良好な拡散反射率を確保することができる。

以下、本発明の熱可塑性樹脂シートの実施の形態について説明する。
（Ａ）エチレンプロピレンブロック共重合体は、ポリプロピレンセグメントとエチレンプロピレン共重合体セグメントとから基本的に構成された重合体混合物であって、例えば、立体規則性重合触媒の存在下に、プロピレンの単独重合、次いでプロピレンとエチレンとの共重合、必要に応じてエチレンの単独重合を行う、いわゆる多段重合法によって製造されたもので、１９０℃におけるメルトフローレートが０．３〜１．０ｇ／１０分であるものを使用する。そして、配合量は、６０〜８０質量％とする。配合量が６０質量％より少ないと、真空成形性は向上するが、耐熱性や引張伸び率が低下するなど、ポリプロピレン本来の特性を損なう欠点がある。また、８０質量％を超えると、真空成形時のドローダウンが大きくなり、真空成形性が低下する。なお、市販されているアイゾット衝撃強さが２〜１６ｋＪ／ｍ^２の汎用タイプ、アイゾット衝撃強さが２０ｋＪ／ｍ^２以上の高衝撃タイプを単独で、または組み合わせて使用してもよい。例えば、熱可塑性樹脂シートに耐衝撃性が要求される場合には、汎用タイプ１００質量部に対して、高衝撃タイプを５０質量部程度添加することで、耐衝撃性を改善することができる。

（Ｂ）高密度ポリエチレンは、例えば、遷移金属触媒を用いて重合させたもので、１９０℃におけるメルトフローレートが０．１〜１．０ｇ／１０分であるものを使用する。そして、配合量は、２０〜４０質量％とする。配合量が２０質量％より少ないと、真空成形時のドローダウンが大きくなり、真空成形性が低下する。また、４０質量％を超えると、真空成形性は向上するが、耐熱性や引張伸び率が低下するなど、ポリプロピレンの本来の特性を損なう欠点がある。

（Ｃ）酸化チタンには、ルチル型、アナターゼ型があるが、一般に光に安定で隠蔽力の高いルチル型を使用することが好ましい。そして、配合量は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計質量に対して５〜１０質量％とする。配合量が５質量％より少ないと、隠蔽力が不足し、充分な拡散反射率が得られない。また、１０質量％を超えると、酸化チタンの分散が不充分となり、熱可塑性樹脂シートの表面外観が悪くなる。なお、酸化チタンをマスターバッチとして使用する場合は、ベース樹脂として、前記（Ａ）（Ｂ）以外のオレフィン系熱可塑性樹脂を含んでもよい。

（Ａ）エチレンプロピレンブロック共重合体、（Ｂ）高密度ポリエチレン、（Ｃ）酸化チタンを配合した熱可塑性樹脂組成物は、帯電防止剤、耐紫外線剤を含むことが好ましい。

帯電防止剤は、例えば、ポリエーテル／ポリオレフィンブロックポリマー等の高分子型帯電防止剤や非イオン系界面活性剤等の低分子型帯電防止剤等を使用することができる。低分子型帯電防止剤は、熱可塑性樹脂シートの布拭きや水洗等により、帯電防止効果が薄れることがあるため、高分子型帯電防止剤を使用することが好ましい。また、配合量は、前記（Ａ）〜（Ｃ）の合計質量に対して１０〜２０質量％とすることが好ましい。

耐紫外線剤は、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等を使用することができる。その中でも、紫外線吸収波長領域が広く、吸収強度も大きいベンゾトリアゾール系を使用することが好ましい。また、配合量は、前記（Ａ）〜（Ｃ）の合計質量に対して０．１質量％以上とすることが好ましい。

本発明に係る熱可塑性樹脂シートを構成する樹脂組成物は、例えば、上記（Ａ）〜（Ｃ）を単軸押出機にて溶融混練した後、押出して得ることができる。溶融混練の温度条件は、一般的に３００℃以下であり、好ましくは使用する配合物が十分に溶解する温度であり、通常１８０〜２３０℃が用いられる。また必要に応じて、結晶化核剤、結晶化促進剤、酸化防止剤、相溶化剤、滑材、難燃剤、可塑剤、増粘剤等の添加剤を配合してもよい。

前記押出してペレット状にした材料を押出成形して熱可塑性樹脂シートを製造することができる。このとき、押出成形時にシボロールを使用して、樹脂シート表面にシボを転写することが好ましい。また、樹脂シート表面のシボ加工は、１５０〜２００μｍの表面粗さを有する梨地調であることが好ましい。これにより、樹脂シートの拡散反射率を向上することができる。なお、表面粗さとは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（１９９４）及びＪＩＳ−Ｂ００３１（１９９４）に定義される十点平均粗さ（Ｒｚ）をいう。

本発明に係る熱可塑性樹脂シートの厚みは、特に限定されないが、５００μｍ以上であることが好ましい。更に好ましくは８００μｍ以上である。これにより、良好な拡散反射率を確保できるとともに、真空成形性や真空成形後の形状保持性、製品への組み付け作業性が優れる。

また、４５０〜７００ｎｍの光の波長域における拡散反射率は、９５％以上であることが好ましい。更に好ましくは９７％以上である。これにより、光反射板として組み付けた製品の輝度を充分に確保することができる。なお、拡散反射率とは、ＪＩＳ−Ｚ８７４１に定義される「鏡面反射を除いた拡散的な光の反射率」であって、自己分光光度計により、４５０〜７００ｎｍの光の波長域で測定し、硫酸バリウムの微粉末を固めた白色板の拡散反射率を１００％とした相対値として求めた値をいう。

さらに、樹脂シートの表面光沢度は、６％以下であることが好ましい。これにより、拡散反射成分が多くなるため、光反射板として使用した際、前面に乱反射される光量が多くなり、輝度を向上することができる。表面光沢度は、例えば、樹脂シート表面にシボ加工を施すことにより、６％以下とすることができる。

以下、実施例により本発明を詳細に示す。ただし、本発明は以下の実施例により何ら制限されるものではない。
実施例に使用する材料は以下の通りである。
（ａ１）エチレンプロピレンブロック共重合体：サンアロマー株式会社製「ＰＢ１７０Ａ」（１９０℃におけるメルトフローレート：０．３５ｇ／１０分、密度：０．９ｇ／ｃｍ^３、アイゾット衝撃強さ：２０ｋＪ／ｍ^２（破断せず）；高衝撃タイプ）
（ａ２）エチレンプロピレンブロック共重合体：日本ポリプロ株式会社製「ＥＣ９」（１９０℃におけるメルトフローレート：０．５ｇ／１０分、密度：０．９ｇ／ｃｍ^３、アイゾット衝撃強さ：１６ｋＪ／ｍ^２；汎用タイプ）
（ｂ１）高密度ポリエチレン：京葉ポリエチレン株式会社製「Ｔ４００２」（１９０℃におけるメルトフローレート：０．１４ｇ／１０分、密度：０．９６ｇ／ｃｍ^３）
（ｂ２）高密度ポリエチレン：日本ポリエチレン株式会社製「ＨＹ４３４」（１９０℃におけるメルトフローレート：０．８ｇ／１０分、密度：０．９６ｇ／ｃｍ^３）
（ｃ）酸化チタン：住化カラー株式会社製「ホワイトＰＥＭＮ−７４２（マスターバッチ）」（当該組成物中の酸化チタン（ルチル型）含有量：７５質量％、ベース樹脂：低密度ポリエチレン、融点１００〜１３０℃）、なお、表１には、ベース樹脂を除いた酸化チタンの正味含有量を記載した。
（ｄ）帯電防止剤：三洋化成工業株式会社製「ペレスタットＶＨ２３０」（高分子型帯電防止剤（ポリエーテル／ポリオレフィンブロックポリマー））
（ｅ）耐紫外線剤：共同薬品株式会社製「Ｖｉｏｓｏｒｂ５２０」（ベンゾトリアゾール系耐紫外線剤）
（ｆ）プロピレン単独重合体：住友化学株式会社製「ＦＨ１０１６」（１９０℃におけるメルトフローレート：０．５ｇ／１０分、密度：０．９ｇ／ｃｍ^３）
（ｇ）低密度ポリエチレン：住友化学株式会社製「Ｆ１０１−１」（１９０℃におけるメルトフローレート：０．４ｇ／１０分、密度：０．９２ｇ／ｃｍ^３）
なお、１９０℃におけるメルトフローレートは、次のようにして測定した。
メルトフローレート：ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準拠して測定した。このとき、ダイ長さは８ｍｍ、ダイ内径は２ｍｍ、荷重は２．１６ｋｇ、測定は１９０℃において行なった。

実施例１〜３、比較例１
各例毎にそれぞれ表１に示す樹脂組成物を押出成形して、１ｍｍ厚の樹脂シートを作製した。なお、押出成形時にはシボロールを使用して、樹脂シート表面にシボを転写した。樹脂シート表面のシボ加工は、１５０〜２００μｍの表面粗さを有する梨地調である。なお、表面粗さは、カラー３Ｄレーザ顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ−９７００）を使用して、十点平均粗さ（Ｒｚ）を測定した。

実施例４
押出成形時にシボロールの代わりに、フラットロールを使用した以外は、実施例２と同様にして、１ｍｍ厚の樹脂シートを作製した。

従来例１
ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡体の１ｍｍ厚の樹脂シートである。

上記実施例、比較例、従来例について、製品外観、拡散反射率、表面光沢度、紫外線照射前後の色差、表面抵抗、アイゾット衝撃強さ及び真空成形性を評価した。その結果を表１に併せて示した。表中に示した各特性は、次のようにして評価した。
製品外観：樹脂シートの外観を目視により確認した。
拡散反射率：自己分光光度計（島津製作所製ＵＶ−２２００）を使用して、４５０〜７００ｎｍの光の波長域で、硫酸バリウムの微粉末を固めた白色板の拡散反射率を１００％とした相対値を求めた。なお、表１には、前記波長域における平均値を記載した。
表面光沢度：光沢計（日本電色工業製ＰＧ−３Ｄ）を使用して、入射角度６０°、受光角度６０°で測定した。測定は、試料数ｎ＝５で行い、その平均値を求めた。
紫外線照射前後の色差：分光光度計（ＧｒｅｔａＭａｃｂｅｔｈ製Ｃｏｌｏｒ−Ｅｙｅ７０００Ａ）を使用して、紫外線照射前後の樹脂シートの色差（ΔＥ）を測定した。紫外線照射は、耐候性促進試験機サンシャインウェザーメーター（スガ試験機製Ｓ−８０）を使用し、２００時間行った。
表面抵抗：絶縁抵抗計（アドバンテスト製ＴＲ−４２）を使用して、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して測定した。
アイゾット衝撃強さ：デジタル衝撃試験機（東洋精機製作所製ＤＧ−ＵＢ）を使用し、ＪＩＳ−Ｋ７１１０に準拠して測定した。
真空成形性：真空成形機（布施真空製ＰＨＳＬ−１０１１−ＰＷＢ型）を使用して、展開倍率３倍の箱型の成形型により、真空成形を行い成形の可否を評価した。

表１に示すように、本発明に係る熱可塑性樹脂シートは、主剤を（Ａ）エチレンプロピレンブロック共重合体６０〜８０質量％、（Ｂ）高密度ポリエチレン２０〜４０質量％とすることにより、両者の相溶性を確保し、樹脂シート表面にスジが発生するのをなくすることができる（実施例１〜４と比較例１の対比）。比較例１では、ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂の相溶性が悪いことから、樹脂シートの表面にスジが発生している。

また、本発明に係る熱可塑性樹脂シートは、真空成形の加熱時のドローダウンが小さく、良好な真空成形性を確保することができる（実施例１〜４と従来例１の対比）。従来例１は、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡体であることから、真空成形ができず、また、紫外線照射前後の色差（ΔＥ）が大きく、紫外線劣化による変色が大きい。さらに、表面抵抗が高いことから、帯電しやすく、埃等の付着により拡散反射率の低下が懸念される。

さらに、樹脂シート表面にシボ加工を施すことにより、樹脂シートの表面光沢度を６％以下とすることができ、拡散反射率を向上することができる（実施例２と実施例４の対比）。また、エチレンプロピレンブロック共重合体において、汎用タイプ１００質量部に対して、高衝撃タイプを５０質量部程度添加することで、アイゾット衝撃強さ（耐衝撃性）を改善することができる（実施例２〜３と実施例１の対比）。

Claims

（Ａ）１９０℃におけるメルトフローレートが０．３〜１．０ｇ／１０分であるエチレンプロピレンブロック共重合体６０〜８０質量％と、（Ｂ）１９０℃におけるメルトフローレートが０．１〜１．０ｇ／１０分である高密度ポリエチレン２０〜４０質量％とを含み、さらに、（Ｃ）酸化チタンを、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計質量に対して５〜１０質量％含むことを特徴とする熱可塑性樹脂シート。
表面にシボ加工が施されていることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂シート。
４５０〜７００ｎｍの光の波長域における拡散反射率が、９５％以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂シート。
請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂シートで構成されることを特徴とする光反射板。