JP2011173365A - 反射フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の課題は、優れた密着性を有し、かつ耐久性に優れた、保護樹脂層を設けてなる反射フィルムを提供することにある。
【解決手段】プラスチックフィルムの片面に、アンカー層、金属反射層及び保護樹脂層が積層された構成を有する反射シートであって、該保護樹脂層が、アクリル系樹脂及びヘキサメチレンジイソシアネートを含有することを特徴とし、中でもヘキサメチレンジイソシアネートがビュレット型であることが好ましい。
【選択図】図1

Description

本発明は、鏡、あるいは液晶ディスプレイ、照明器具、照明看板などの反射部材として好適に使用することができる反射フィルムに関する。
従来から、プラスチックフィルムにアルミニウムや銀等の金属の薄膜からなる金属反射層を形成した反射フィルムが知られている。
例えば、プラスチックフィルムの片面にアンカー層、金属反射層、プライマー層、保護樹脂層が順次形成された反射フィルムが知られている(特許文献1参照)。特許文献1には、保護樹脂層として、アクリル系樹脂及びイソシアネートを含有するものが開示されている。
特開2005−280131号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の反射フィルムでは、保護樹脂層を形成する成分のうち、イソシアネートの種類によっては、保護樹脂層とプライマー層との間の密着性が不十分となるため、使用時に保護樹脂層が剥離して、金属反射層が腐食するなどの問題がある。
そこで本発明の課題は、優れた密着性を有し、かつ耐久性に優れた、保護樹脂層を設けてなる反射フィルムを提供せんとするものである。
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、プラスチックフィルムの片面にアンカー層、金属反射層及び保護樹脂層が積層された構成を有し、前記保護樹脂層がアクリル系樹脂及びヘキサメチレンジイソシアネートを含有する反射フィルムによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、第1の本発明は、プラスチックフィルムの片面に、アンカー層、金属反射層及び保護樹脂層が積層された構成を有し、該保護樹脂層が、アクリル系樹脂及びヘキサメチレンジイソシアネートを含有することを特徴とする反射フィルムである。
第1の本発明において、前記ヘキサメチレンジイソシアネートは、ビュレット型イソシアネートであることが好ましく、前記アクリル系樹脂は、メタクリル酸ピペリジニル基及びメタクリル酸シクロヘキシル基を有することが好ましい。
また第1の本発明において、前記金属反射層と前記保護樹脂層との間にプライマー層が介在した構成を有することが好ましい。
さらに第1の本発明である反射フィルムは、液晶ディスプレイ、照明器具或いは照明看板の構成部材として使用されることが好ましい。
第2の本発明は、第1の本発明である反射フィルムのプラスチックフィルム側の面を金属板又は樹脂板に被覆してなる反射板である。
第2の本発明である反射板は、液晶ディスプレイ、照明器具或いは照明看板の構成部材として使用されることが好ましい。
本発明によれば、保護樹脂層と金属反射層との間や、保護樹脂層とプライマー層との間の密着性が十分に確保されるので、使用時において保護樹脂層の剥離が起きることがなく、金属反射層の腐食を防止することができる。
よって、本発明が提案する反射フィルムは、例えば、液晶ディスプレイ、照明器具、照明看板等の構成部材として好適に利用することができる。また、反射フィルムを、金属板や樹脂板に積層(ラミネート)して反射板とすることでも、液晶ディスプレイ、照明器具、照明看板等の構成部材として好適に利用することができる。
図1は、本発明である反射フィルムの一実施形態を示した断面図である。
以下、本発明の実施形態の一例として、液晶ディスプレイ、照明器具、照明看板等の構成部材として使用される反射フィルムについて説明する。
なお、反射フィルムのとり得る形態としては、フィルム状、あるいはシート状であることが好ましい。
一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚みが極めて小さく、最大厚みが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいい(日本工業規格JISK6900)、一般的に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、一般にその厚みが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいう。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
また、本発明において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」及び「好ましくはYより小さい」の意を包含するものである。
<反射フィルム>
第1の本発明である反射フィルム(以下「本反射フィルム」という)としては、プラスチックフィルムの片面に、アンカー層、金属反射層及び保護樹脂層が積層された構成を有し、該保護樹脂層が、アクリル系樹脂及びヘキサメチレンジイソシアネートを含有するものであれば、特に制限されるものではなく、保護樹脂層の構成成分として、アクリル系樹脂及びヘキサメチレンジイソシアネートを用いることで、保護樹脂層と金属反射層との間の密着性をあげることができる。なお、反射使用面は保護樹脂層側とする。
(プラスチックフィルム)
本反射フィルムに使用するプラスチックフィルムとしては、反射性及び優れた耐久性を保持できるものであれば特に制限はなく、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、アクリルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、フッ素フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等の各種プラスチックフィルムが使用できる。
プラスチックフィルムの厚みは、9〜188μmが好ましく、より好ましくは12〜75μmである。厚みが、9μmより薄いと、本反射フィルムの加工時、あるいは本反射フィルムと金属板とを接着剤層を介して貼り合せて積層する際に、しわが生じたり、場合によっては破れたりして作業性が悪くなるので好ましくない。厚みが、188μmより厚いと、偏肉やたるみによるプラスチックフィルムの平滑性が悪くなり、金属反射層が均一に形成されにくくなるので好ましくない。
(アンカー層)
本反射フィルムを構成するアンカー層は、樹脂からなり、プラスチックフィルムと後で述べる金属反射層とを密着するものである。
従って、アンカー層は、プラスチックフィルムと金属反射層とを密着する密着性、金属反射層を真空蒸着法等で形成する時の熱にも耐え得る耐熱性、及び金属反射層が本来有する高い反射性能を引き出すための平滑性を有することが好ましい。
アンカー層に使用する樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂等の単独又はこれらの混合樹脂が使用でき、耐久性の点からポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の混合樹脂が好ましく、さらにイソシアネート等の硬化剤を混合した熱硬化型樹脂とするのがより好ましい。
アンカー層の厚みは、0.01〜3μmが好ましく、より好ましくは0.1〜1μmである。厚みが、0.01μmより薄いと、密着性が悪くなりアンカー層を形成した効果がなく、またプラスチックフィルム表面の凹凸を覆い隠すことができ難くなり、平滑性が悪くなり、結果的には反射材の反射率が低くなってしまうので好ましくない。厚みが、3μmより厚くても、密着性の向上は望めず、かえって塗りムラの発生により平滑性が悪くなったり、アンカー層の硬化が不充分となる場合があるので好ましくない。
アンカー層の形成方法は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法が使用できる。
(金属反射層)
本反射フィルムに形成される金属反射層は、金属薄膜層からなり反射材に高い反射性を付与するものである。
従って、金属反射層に使用する金属薄膜層としては、高い反射性を有するものであれば、特に制限はなく、銀薄膜層、アルミニウム薄膜層等が使用できるが、中でも高い反射性を有する銀薄膜層が特に好ましい。
金属反射層の厚みは、30〜200nmが好ましく、60〜150nmがより好ましい。厚みが、30nmより薄いと、反射性が充分に得られず、また耐久性も悪くなるので好ましくない。厚みが、200nmより厚いと、金属反射層にクラックが生じて反射性が悪くなる場合や、いわゆる焼け現象により金属反射層が黄色に着色して黄色度が高くなる場合があるので好ましくない。
金属反射層の形成方法は、真空蒸着法、スパッタリング蒸着法、EB蒸着法、CVD蒸着法等、従来公知の方法が使用できる。
本反射フィルムは、前述したように優れた耐久性を有するものである。耐久性の確保には、金属反射層上に保護樹脂層が積層されていることが必要である。すなわち、本反射フィルムが金属反射層上に保護樹脂層が積層されていることにより、前述の耐久性を備えることができる。
(保護樹脂層)
本反射フィルムに形成される保護樹脂層は、光の反射面側の最表層にあって、金属反射層を光、熱、水等から保護するものであり、本反射フィルムに優れた耐久性を付与するものである。さらに保護樹脂層は、透明性がよく、厚みもプラスチックフィルムと比べて非常に薄いため、本発明の反射フィルムの反射率にはほとんど影響を与えることはないので、金属反射層が本来有する高い反射性を維持することができる。
保護樹脂層を形成する樹脂としては、アミノ系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂、ニトロセルロース等が挙げられるが、前記の耐久性や透明性の点から、アクリル系樹脂とヘキサメチレンジイソシアネートとからなるものが好ましい。さらに、アクリル系樹脂としてメタクリル酸ピペリジニル基及びメタクリル酸シクロヘキシル基が結合されたものを用いると、さらに耐久性が向上して好ましい。
一般的に樹脂層に紫外線が照射されると、ラジカル反応が起こり、樹脂層表面を徐々に酸化していくが、メタクリル酸ピペリジニル基は、このラジカル反応の促進を阻害する作用があるため、樹脂層の酸化を防止でき、耐久性を向上する働きをするものである。また、メタクリル酸シクロヘキシル基は、耐熱性及び耐湿性を向上する働きがある。
従って、保護樹脂層を上記の構成とすることで、本反射フィルムが、高い反射性と優れた耐候性をも兼ね備えたものとなる。
保護樹脂層を形成するヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)としては、TMPアダクト型、イソシアヌレート型、ビュレット型、アロファネート型のものが挙げられる。中でも、ビュレット型のヘキサメチレンジイソシアネートを用いると、保護樹脂層とプライマー層との密着性が向上するので好ましい。
保護樹脂層の厚みは、0.1〜10μm が好ましく、1〜5μmがより好ましい。厚みが、0.1μmより薄いと、充分な耐久性が得られないので好ましくない。厚みが、10μmより厚いと、保護樹脂層の透明性が低下したり、塗りムラが発生したりする場合があり、本反射フィルムの反射性が低下する場合があるので好ましくない。
保護樹脂層の形成方法は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法が使用できる。
なお、保護樹脂層を、ガラス転移温度90℃以上、分子量10万以上としておけば保護樹脂層がより強靭になり、急激な温度上昇や温度降下が交互に繰り返されるような過酷な環境下にあっても、保護樹脂層にクラックが発生し難く、より耐久性が向上する。
(プライマー層)
本反射フィルムに形成されるプライマー層は、金属反射層と保護樹脂層間にあって、両層間の密着性を向上し、さらに保護樹脂層とともに金属反射層を光、熱、水等から保護するものである。
プライマー層に使用する樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂等の単独又はこれらの混合樹脂が使用でき、耐候性の点からポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂が好ましく、さらにイソシアネート等の硬化剤を混合した熱硬化型樹脂とすることができる。
また、前記樹脂に、シラン化合物を混合したり、又はシラン化合物を付加させたものを用いるとプライマー層と金属反射層間の密着力がより向上するので好ましい。中でもアクリル系樹脂にシラン化合物をグラフトさせたものを用いると、密着力と透明性の点から好ましい。
シラン化合物としては、一般式(1):RnSi(OR4−n(式中、nは0〜2の整数示し、Rは炭素原子に直結した官能基を持っていてもよい低級アルキル基、アリール基、又は不飽和脂肪族残基であり、同一でも異なっていてもよい。Rは水素原子又は低級アルキル基を示す。)で表されるアルコキシシラン化合物又はこれらの部分縮合物等があげられる。低級アルキル基とは炭素数6以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示す。
具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン等のトリアルコキシシラン類、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等のジアルコキシシラン類;及びこれらの部分縮合物等があげられる。
プライマー層の厚みとしては、0.01〜3μmが好ましく、より好ましくは0.1〜1μmである。厚みが、0.01μmより薄いと、金属反射層との間、及び保護樹脂層との間の密着性が悪くなり、結果的には反射フィルムの耐久性が低下するので好ましくない。
厚みが、3μmより厚いと、塗りムラの発生により平滑性が悪くなったり、プライマー層の硬化が不充分となる場合があるので好ましくない。
プライマー層の形成方法は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法が使用できる。
以上の通り、本反射フィルムは、金属反射層上に保護樹脂層が積層されており、中でも保護樹脂層がアクリル系樹脂及びヘキサメチレンジイソシアネートを含有することにより、保護樹脂層の密着性が向上し、耐久性に優れたものとなる。
(用途)
本反射フィルムは、フィルム形状のまま反射フィルムとして使用することができ、中でも液晶ディスプレイ等の液晶表示装置、照明器具、照明看板等の用途に好適に用いることができる。
<反射板>
第2の本発明である反射板としては、本反射フィルムのプラスチックフィルム側の面を金属板又は樹脂板に被覆してなるものであれば、特に制限されず、本反射フィルムのプラスチックフィルム側の面を金属板(例えばアルミ板やステンレス板、亜鉛メッキ鋼板など)又は樹脂板に被覆した反射板は、中でも液晶ディスプレイ等の液晶表示装置、照明器具、照明看板等に用いられる反射板として有用である。
<反射板の製造方法>
本反射フィルムを金属板又は樹脂板に被覆する方法としては、接着剤を使用する方法、接着剤を使用せずに熱融着する方法、接着性シートを介して接着する方法等があり、特に限定されるものではない。例えば、金属板又は樹脂板(まとめて「金属板等」という)に、アクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、エポキシ系等の接着剤を塗布し、本反射フィルムのプラスチックフィルム側の面を貼り合わせることができる。
かかる方法においては、リバースロールコーター、キスロールコーター等の一般的に使用されるコーティング設備を使用し、本反射フィルムを貼り合わせる金属板等の表面に、乾燥後の接着剤膜厚が2μm〜4μm程度となるように接着剤を塗布する。次いで、赤外線ヒーター及び熱風加熱炉により塗布面の乾燥及び加熱を行い、金属板等の表面を所定の温度に保持しつつ、直ちにロールラミネーターを用いて、本反射フィルムを被覆、冷却することにより、反射板を得ることできる。
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明の範囲は、これらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。
(評価方法)
(1)密着性
本反射フィルムのプラスチックフィルム側の面を、0.3mm厚の亜鉛メッキ鋼板にアクリル系接着剤を用いて貼り合わせて、評価用サンプルとした。本サンプルの保護樹脂層面に1mm間隔で碁盤目状のノッチを入れ、JIS K6744のエリクセン試験方法に準拠して評価を行った。
本サンプルの保護樹脂層側から鋼板側に向けて鋼球を6mm押し込んで変形させた際、保護樹脂層の表面を目視観察して、下記評価基準に基づいて、密着性の評価を行った。
記号「○」が実用レベル以上である。
保護樹脂層の剥離が認められない場合「○」
保護樹脂層の剥離が認められる場合「×」
(2)耐久性
密着性の評価の際と同様にして評価用サンプルを作製し、JIS K6744の耐食性試験方法に準拠して評価を行った。保護樹脂層側に試験用塩溶液として中性塩水(JIS Z2371)を24時間、及び75時間噴霧した後、保護樹脂層の表面を目視観察して、下記評価基準に基づいて、耐久性の評価を行った。
ただし、記号「○」及び「△」が実用レベル以上である。
75時間後も、保護樹脂層の剥離及び白濁が認められない場合「○」
24時間後は、保護樹脂層の剥離及び白濁が認められない場合「△」
24時間後に、保護樹脂層の剥離又は白濁が認められる場合「×」
[実施例1]
厚み38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、熱硬化型アクリル樹脂(MCA−3053;DIC社製)と希釈溶剤(MCA−3053シンナー;DIC社製)とを重量比率10:12.5で混合して樹脂固形分比率を20wt%に調整した樹脂溶液を、グラビアコート法によりコーティングして、厚み0.3μmのアンカー層を形成し、アンカー層上に、金属反射層として、スパッタリング蒸着法により厚み80nmの銀薄膜層を形成した。この銀薄膜層上に、アクリル系樹脂(UHA12;アルファー化研社製)とビュレット型HMDI系イソシアネート(タケネートD−165N;三井化学社製)とを重量比率10:1で混合した樹脂溶液をMEKで希釈して樹脂固形分比率を10wt%に調整した樹脂溶液をリバースコート法でコーティングして、厚み3μmの保護樹脂層を形成し、反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、密着性、耐久性の評価を行った。その結果を表1に表す。
[実施例2]
実施例1の保護樹脂層を形成する樹脂溶液のうち、ビュレット型HMDI系イソシアネート(タケネートD−165N;三井化学社製)のかわりに、イソシアヌレート型HMDI系イソシアネート(タケネートD−170HN;三井化学社製)を用いた点を除いて、実施例1と同様にして反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に表す。
[実施例3]
厚み38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、熱硬化型アクリル樹脂(MCA−3053;DIC社製)と希釈溶剤(MCA−3053シンナー;DIC社製)とを重量比率10:12.5で混合して樹脂固形分比率を20wt%に調整した樹脂溶液を、グラビアコート法によりコーティングして、厚み0.3μmのアンカー層を形成し、アンカー層上に、金属反射層として、スパッタリング蒸着法により厚み80nmの銀薄膜層を形成した。この銀薄膜層上にシラン変性アクリル系樹脂(コンポセラン−AC;荒川化学工業社製)をMIBKで希釈して樹脂固形分比率を3wt%に調整した樹脂溶液を、グラビアコート法によりコーティングして、厚み0.3μmのプライマー層を形成した。さらに、該プライマー層上に、アクリル系樹脂(UHA12;アルファー化研社製)とビュレット型HMDI系イソシアネート(タケネートD−165N;三井化学社製)とを重量比率10:1で混合した樹脂溶液をMEKで希釈して樹脂固形分比率を10wt%に調整した樹脂溶液をリバースコート法でコーティングして、厚み3μmの保護樹脂層を形成し、反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に表す。
[実施例4]
実施例3の保護樹脂層を形成する樹脂溶液のうち、ビュレット型HMDI系イソシアネート(タケネートD−165N;三井化学社製)のかわりに、イソシアヌレート型HMDI系イソシアネート(タケネートD−170HN;三井化学社製)を用いた点を除いて、実施例3と同様にして反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に表す。
[比較例1]
実施例1の保護樹脂層を形成する樹脂溶液のうち、HMDI系イソシアネート(タケネートD−165N;三井化学社製)のかわりに、XDI系イソシアネート(タケネートD−110N;三井化学社製)を用いた点を除いて、実施例1と同様にして反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。
[比較例2]
実施例3の保護樹脂層を形成する樹脂溶液のうち、HMDI系イソシアネート(タケネートD−165N;三井化学社製)のかわりに、XDI系イソシアネート(タケネートD−110N;三井化学社製)を用いた点を除いて、実施例3と同様にして反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。
Figure 2011173365
表1から明らかなように、実施例1〜4の本発明の反射フィルムは、保護樹脂層の密着性が維持され、良好な耐久性を有していることがわかった。中でも保護樹脂層にビュレット型HDMIを用いた、実施例1及び3の反射フィルムの耐久性が、特に優れていることがわかった。一方、比較例1及び2の反射フィルムは、保護樹脂層の密着性が不足して、耐久性も不十分なことがわかった。
1 プラスチックフィルム
2 アンカー層
3 金属反射層
4 プライマー層
5 保護樹脂層

Claims (7)

  1. プラスチックフィルムの片面に、アンカー層、金属反射層及び保護樹脂層が積層された構成を有し、該保護樹脂層が、アクリル系樹脂及びヘキサメチレンジイソシアネートを含有することを特徴とする反射フィルム。
  2. 前記ヘキサメチレンジイソシアネートが、ビュレット型イソシアネートであることを特徴とする請求項1記載の反射フィルム。
  3. 前記アクリル系樹脂が、メタクリル酸ピペリジニル基及びメタクリル酸シクロヘキシル基を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の反射フィルム。
  4. 前記金属反射層と前記保護樹脂層との間にプライマー層が介在した構成を有する請求項1〜3のいずれかに記載の反射フィルム。
  5. 液晶ディスプレイ、照明器具或いは照明看板の構成部材として使用されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の反射フィルム。
  6. 請求項1〜4のいずれかに記載の反射フィルムのプラスチックフィルム側の面を金属板又は樹脂板に被覆してなる反射板。
  7. 液晶ディスプレイ、照明器具或いは照明看板の構成部材として使用されることを特徴とする請求項6に記載の反射板。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013094633A1 (ja) * 2011-12-21 2013-06-27 コニカミノルタ株式会社 太陽光反射用フィルムミラー及び太陽熱発電用反射装置
JP2015049472A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 富士フイルム株式会社 フィルムミラー
JP2015227959A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 三菱樹脂株式会社 光反射体及びそれを用いた電子デバイス用表示装置

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