JP2021024968A - 熱可塑性材料、及び樹脂シート - Google Patents

Abstract

【課題】非晶質部中に量子ドットが分散していても、この量子ドットが、外部環境の影響を受けにくくなって、経時的に劣化しにくくできる、熱可塑性材料を提供する。【解決手段】熱可塑性材料１は、ポリオレフィン樹脂２と、石油樹脂３と、量子ドット４と、を含有する。【選択図】図１

Description

本開示は、熱可塑性材料、及び樹脂シートに関する。

特許文献１には、高分子が有する結晶部中に量子ドットを均一に分散させることにより、結晶部中の量子ドットに外部環境の影響を与えにくくして、この量子ドットを安定にすることが開示されている。

特表２０１６−５３６６４０号公報

しかし、ポリオレフィン等の高分子は、結晶部だけでなく、非晶質部も有することが多い。このため、量子ドットを高分子中に分散させると、量子ドットは結晶部と非晶質部との両方に分散する。この場合、結晶部中の量子ドットは外部環境の影響を受けにくくなっても、非晶質部中の量子ドットは、外部環境の影響を受けやすいままで、経時的に劣化しやすい傾向がある。

本開示の目的は、非晶質部中に量子ドットが分散していても、この量子ドットが、外部環境の影響を受けにくくなって、経時的に劣化しにくくできる、熱可塑性材料、及び樹脂シートを提供することである。

本開示の一態様に係る熱可塑性材料は、ポリオレフィン樹脂と、石油樹脂と、量子ドットと、を含有する。

本開示の一態様に係る樹脂シートは、前記熱可塑性材料の成形品である。

本開示の上記態様によれば、非晶質部中に量子ドットが分散していても、この量子ドットが、外部環境の影響を受けにくくなって、経時的に劣化しにくくできる。

図１は、一実施形態に係る熱可塑性材料の説明図である。 図２は、上記実施形態に係る量子ドットの説明図である。 図３は、上記実施形態に係る樹脂シートの説明図である。 図４は、上記実施形態において、ポリオレフィン樹脂：石油樹脂の質量比が８０：２０であり、かつ高温高湿度の環境下で処理する前後の樹脂シートに光源からの光を照射したときの光の反射率と、光の波長との関係を示す曲線図である。 図５は、上記実施形態において、ポリオレフィン樹脂：石油樹脂の質量比が５０：５０であり、かつ高温高湿度の環境下で処理する前後の樹脂シートに光源からの光を照射したときの光の反射率と、光の波長との関係を示す曲線図である。 図６は、上記実施形態の比較例であって、石油樹脂を含有せず、かつ高温高湿度の環境下で処理する前後の樹脂シートに光源からの光を照射したときの光の反射率、光の波長との関係を示す曲線図である。

以下、本開示の実施形態を説明する。

＜熱可塑性材料＞
まず、本実施形態に係る熱可塑性材料１を、図１及び図２を参照して説明する。

熱可塑性材料１は、図１のように、ポリオレフィン樹脂２と、石油樹脂３と、量子ドット４と、を含有する。

このような熱可塑性材料によれば、非晶質部１２中に量子ドット４と石油樹脂３とが存在することで、石油樹脂３は非晶質部１２中の量子ドット４を外部環境から保護することができる。このため、非晶質部１２中の量子ドット４は、外部環境の影響を受けにくくなって、経時的に劣化しにくくできる。

以下、熱可塑性材料１を、より詳細に説明する。

熱可塑性材料１は、熱可塑性樹脂とも呼ばれ、ガラス転移温度以上の温度で加熱されると軟化する性質を有する。このため、熱可塑性材料１を、任意の成形方法により成形することができる。また、熱可塑性材料１からなる成形品は、バックライトユニット等にカラーフィルターとして搭載される量子ドットフィルム（後述の樹脂シート）に有利である。また、成形される前の熱可塑性材料１の形状として、例えば、ペレット状、ビーズ状、筒状、円柱状が挙げられる。

熱可塑性材料１は、図１のように、結晶部１１と、非晶質部１２と、有する。

結晶部１１は、熱可塑性材料１中の複数の高分子鎖が互いに平行となって並ぶ部分であって、量子ドット４と、ポリオレフィン樹脂２の結晶部２１とを含有する。そして、結晶部２１中で量子ドット４は分散している。結晶部２１は、ポリオレフィン樹脂２中の複数のポリオレフィン鎖が互いに平行となって並ぶ部分である。結晶部２１中で量子ドット４が分散することにより、量子ドット４を変性させやすい成分（以下、変性成分という場合がある）が熱可塑性材料１中に入り込んでも、量子ドット４はポリオレフィン鎖に囲まれるため、量子ドット４は変性成分と触れにくくなる。このため、量子ドット４と変性成分との反応が生じにくくなり、量子ドット４は劣化しにくくなる。

非晶質部１２は、熱可塑性材料１中の複数の高分子鎖が絡み合う部分であって、石油樹脂３と、量子ドット４と、ポリオレフィン樹脂２の非晶質部２２とを含有する。そして、非晶質部２２と石油樹脂３と量子ドット４とが混合された状態となって、非晶質部１２中でも量子ドット４が分散している。非晶質部２２は、ポリオレフィン樹脂２中の複数のポリオレフィン鎖が絡み合う部分である。非晶質部１２中で量子ドット４が分散することにより、量子ドット４は非晶質部２２と石油樹脂３とで囲まれ、かつ石油樹脂３により変性成分は非晶質部１２中に入り込みにくくなるため、量子ドット４は変性成分と触れにくくなる。このため、量子ドット４と変性成分との反応が生じにくくなり、非晶質部１２中の量子ドット４も劣化しにくくなる。

変性成分として、例えば、水蒸気、及び酸素が挙げられる。

本明細書において、「平行」とは、厳密に平行である態様だけでなく、実質的に平行（略平行）である態様も含む。

また、熱可塑性材料１が石油樹脂３を含有することにより、熱可塑性材料１のガラス転移温度を高めることができる。このため、熱可塑性材料１からなる樹脂シート１０をバックライトユニット等のディスプレイ装置内に設置しても、バックライトの熱により、樹脂シート１０が変形しにくくなると共に樹脂シート１０中の量子ドット４が劣化しにくくなる。しかも熱可塑性材料１のガラス転移温度が高くなるほど、量子ドット４が２次凝集しにくくなり、量子ドット４の分散性を向上させることもできる。また、石油樹脂３の含有量が大きくなるほど、結晶部１１のサイズが小さくなることが考えられる。この場合、結晶部１１は石油樹脂３を含有しなくてもよい。結晶部１１が石油樹脂３を含有しなくても、結晶部１１中の量子ドット４は、上記の通り、劣化しにくくなる。

上記より、熱可塑性材料１が、高温高湿度で、かつ酸素を含む環境下にあったとしても、熱可塑性材料１中の量子ドット４は、変性成分と反応しにくくなる。すなわち、熱可塑性材料１中の量子ドット４を外部環境から保護することができる。このため、熱可塑性材料１中の量子ドット４は、経時的に劣化しにくくなる。

本実施形態において、ポリオレフィン樹脂２：石油樹脂３の質量比は、好ましくは、９５：５〜４０：６０の範囲内である。この場合、変性成分が非晶質部１２中に入り込みにくくなるため、熱可塑性材料１中の量子ドット４を劣化させにくくでき、しかも熱可塑性材料１のガラス転移温度をポリオレフィン樹脂２よりも高くすることができる。前記質量比は、好ましくは、９０：１０〜６０：４０の範囲内であり、より好ましくは、８０：２０〜７０：３０の範囲内である。

熱可塑性材料１のガラス転移温度は、好ましくは、１０℃以上である。この場合、熱可塑性材料１からなる成形品をバックライトユニット等に搭載しても、この成形品を変形させにくくでき、しかも熱可塑性材料１を成形する際に前記ガラス転移温度以上の温度で熱可塑性材料１を軟化させても、石油樹脂３により量子ドット４と変性成分との反応が生じにくくなり、量子ドット４は劣化しにくくなる。また、前記ガラス転移温度によっては、成形品のヘイズを低くすることができ、これにより成形品に透光性を付与することもできる。この場合、熱可塑性材料１に含まれる非晶質部１２の割合が、石油樹脂３の含有量に応じて大きくなると考えられる。このように非晶質部１２の割合が大きくなっても、非晶質部１２の量子ドット４を石油樹脂３により劣化させにくくできる。前記ガラス転移温度は、より好ましくは７０℃以上である。前記ガラス転移温度の上限は特に限定されないが、前記ガラス転移温度、例えば、３００℃以下である。

量子ドット４の量は、好ましくは、ポリオレフィン樹脂２及び石油樹脂３の固形分合計に対して、０．１質量％以上６０質量％以下であり、より好ましくは０．１質量％以上２０％質量以下である。この場合、熱可塑性材料１に含まれる量子ドット４の量を少なくできるため、熱可塑性材料１のコストを減らすことができる。また、量子ドット４の量が少なくても、熱可塑性材料１中の量子ドット４は劣化しにくいため、熱可塑性材料１の品質が保たれやすくなる。

熱可塑性材料１は、上記の通り、量子ドット４を含有する。量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）４は、図２のように、コア４３と、シェル４４とを備えるコアシェル構造を有する。コア４３は、半導体化合物からなり量子ドット４の核となる部分である。シェル４４は、コア４３とは異なる半導体化合物からなりコア４３を覆って量子ドット４の殻となる部分である。

量子ドット４は、ナノメートルサイズの半導体化合物を含む微粒子であって、ナノ蛍光体、半導体ナノ粒子、又は半導体ナノ結晶とも呼ばれる。

量子ドット４は、電子及び励起子をナノメートルサイズの小さな結晶、特にコア４３内に閉じ込めることで生じる量子閉じ込め効果（量子サイズ効果）により、特異的な光学的性質を有する。すなわち、量子ドット４は、量子ドット４に照射された光（照射光）を吸収し、かつ照射光の波長とは異なる波長で光を発する光学的性質を有する。なお、量子ドット４が発する光及び照射光の各々の波長は、任意に選択できる。

また、量子ドット４は、その粒子径によって異なる光を発する。量子ドット４の粒子径は、シェル４４の外径であり、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により測定される。量子ドット４の粒子径が小さくなるほど、量子ドット４中のエネルギーバンドギャップが大きくなり、量子ドット４が発する光は青色側へシフトする。このため、量子ドット４の粒子径に応じて量子ドット４の発光色を調節することができる。

コア４３を構成する半導体化合物は、特に限定されないが、例えば、Ｓｉ系化合物、ＩＩ−ＶＩ族系化合物、ＩＩ−Ｖ族系化合物、ＩＩＩ−Ｖ族系化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族系化合物、Ｉ−ＩＩＩ−Ｖ族系化合物、及びＩＶ−ＶＩ族系化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む。

Ｓｉ系化合物は、Ｓｉ（ケイ素）を主成分とする半導体である。Ｓｉ系化合物は、アモルファスＳｉ及びＳｉ結晶からなる群から選択される少なくとも１種を含有する。Ｓｉ系化合物は、Ｓｉ以外の任意の元素を更に含有できる。

ＩＩ−ＶＩ族系化合物は、例えば、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、及びＨｇＺｎＳＴｅからなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む。

ＩＩＩ−Ｖ族系化合物は、例えば、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＰＡｓ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＰＡｓ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＰＡｓ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、及びＩｎＡｌＰＡｓからなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む。

ＩＶ−ＶＩ族系化合物は、例えば、硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＰｂＴｅ）、硫化スズ（ＳｎＳ）、セレン化スズ（ＳｎＳｅ）、及びテルル化スズ（ＳｎＴｅ）からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む。

ＩＩ−Ｖ族系化合物は、リン化亜鉛（Ｚｎ_３Ｐ_２）、ヒ化亜鉛（Ｚｎ_３Ａｓ２）、リン化カドミウム（Ｃｄ_３Ｐ_２）、ヒ化カドミウム（Ｃｄ_３Ａｓ_２）、窒化カドミウム（Ｃｄ_３Ｎ_２）、及び窒化亜鉛（Ｚｎ_３Ｎ_２）からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む。

Ｉ−ＩＩＩ−Ｖ族系化合物は、例えば、ＣｕＩｎＳｅ_２、及びＣｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ_２からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む。

コア４３は、上記の化合物に限らず、任意の半導体化合物を含むことができる。

シェル４４を構成する半導体化合物は、コアシェル構造を形成できればよく、特に限定されない。シェル４４を構成する半導体化合物は、コア４３の半導体化合物と異なっていてもよく、同じであってもよい。

例えば、コア４３を構成する半導体化合物がＣｄＳｅであり、シェル４４を構成する半導体化合物がＺｎＳである場合、粒子径が３ｎｍの量子ドット４は緑色の光を発し、粒子径が８ｎｍの量子ドット４は赤色の光を発する。量子ドット４は、その粒子径によって異なる光を発することができればよく、コア４３及びシェル４４の各々を構成する半導体化合物は、上記の通り、特に限定されない。

量子ドット４の粒子径は、好ましくは、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。量子ドット４の粒子径分布が狭いほど、より鮮明な発光色を得ることができる。また、熱可塑性材料１が複数種の量子ドット４を含有する場合、各種の量子ドット４の粒子径分布が狭いほど、より鮮明な発光色を得ることができる。

量子ドット４は、シェル４４の外表面にある保護部４５を更に備えてもよい。保護部４５は、シェル４４の外表面を表面処理、又は化学修飾することにより形成される。保護部４５を形成する際、シランカップリング剤等を用いることができる。

量子ドット４が保護部４５を備えると、量子ドット４は、より安定しやすい。また、保護部４５がシランカップリング剤を由来とする残基を含む場合、量子ドット４は、安定しやすく、かつ熱可塑性材料１中に分散しやすくなる。

また、量子ドット４は、図１のように、第１量子ドット４１と、第２量子ドット４２とを含むことができる。第１量子ドット４１の粒子径は、第２量子ドット４２よりも大きい。この場合、第１量子ドット４１と第２量子ドット４２とが、粒子径だけ異なっていてもよく、または半導体化合物の種類と粒子径との両方で異なっていてもよい。

第１量子ドット４１の量は、好ましくは、ポリオレフィン樹脂２及び石油樹脂３の固形分合計に対して、０．１質量％以上６０質量以下であり、より好ましくは０．１質量％以上２０質量％以下である。この場合、熱可塑性材料１に含まれる第１量子ドット４１の量を少なくできるため、熱可塑性材料１のコストを減らすことができる。また、第１量子ドット４１が少なくても、熱可塑性材料１中の第１量子ドット４１は劣化しにくいため、熱可塑性材料１の品質が保たれやすくなる。

第２量子ドット４２の量は、好ましくは、ポリオレフィン樹脂２及び石油樹脂３の固形分合計に対して、０．１質量％以上６０質量％以下であり、より好ましくは０．１質量％以上２０質量％以下である。この場合、熱可塑性材料１に含まれる第２量子ドット４２の量を少なくできるため、熱可塑性材料１のコストを減らすことができる。また、第２量子ドット４２が少なくても、熱可塑性材料１中の第２量子ドット４２は劣化しにくいため、熱可塑性材料１の品質が保たれやすくなる。

熱可塑性材料１は、上記の通り、石油樹脂３を含有する。石油樹脂３は、Ｃ５留分及びＣ９留分からなる群から選択される少なくとも１つを含有するモノマー組成物（Ｘ）の重合体（Ｐ）を含有する。

Ｃ５留分及びＣ９留分は、ナフサ等の石油の熱分解物を由来とし、この熱分解物からポリオレフィン樹脂２等の製造に利用される留分を採取した残りの熱分解物から得られる留分である。

Ｃ５留分は、炭素数が５つのモノマー（以下、Ｃ５モノマー）を含有する組成物である。Ｃ５モノマーは、一般的に、１−ペンテン、ｔｒａｎｓ−２−ペンテン、ｃｉｓ−２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、シクロペンテン、ｔｒａｎｓ−１，３−ペンタジエン、ｃｉｓ−１，３−ペンタジエン、イソプレン、シクロペンタジエン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、及びシクロペンタン等を含むとされている。また、Ｃ５留分は、シクロペンタンの二量体であるジシクロペンタンジエンも含む。さらにＣ５留分は、Ｃ５モノマー以外の化合物も含む。Ｃ５モノマー以外の化合物は、例えば、炭素数が４つの化合物である。石油樹脂３を製造する際、Ｃ５留分としてジシクロペンタンジエンを用いることができる。

Ｃ９留分は、炭素数が９つのモノマー（以下、Ｃ９モノマー）を含有する組成物である。Ｃ９モノマーは、一般的に、アリルベンゼン、α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエン、３−メチルスチレン、インデン、ｎ−プロピルベンゼン、エチルトルエン、及びトリメチルベンゼン等を含むとされている。また、Ｃ９留分は、Ｃ９モノマー以外の化合物も含む。Ｃ９モノマー以外の化合物は、例えば、スチレン、メチルインデン、エチルスチレン、ジビニルベンゼン、シクロペンタジエン、ジメチルスチレン、メチルシクロペンタジエン、エチルベンゼン、キシレン、ブチルベンゼン、シメン、ジエチルベンゼン、デカリン、ｎ−プロピルトルエン、ジメチルエチルベンゼン、メチルインダン、テトラメチルベンゼン、テトラリン、ジヒドロナフタレン、及びナフタレンである。石油樹脂３を製造する際、Ｃ９留分として不飽和基を有する芳香族モノマーを少なくとも１種用いることができる。

重合体（Ｐ）は、酸性触媒存在下、又は加熱下でモノマー組成物（Ｘ）を重合させることで得られる。このような重合体（Ｐ）は、例えば、重量平均分子量が２００以上２０００以下であってもよい。重合体（Ｐ）を得るにあたり、Ｃ５留分中のジシクロペンタンジエン、及びＣ９留分中の不飽和基を有する芳香族モノマーのうちのいずれかを用いる場合、モノマー組成物（Ｘ）は、ジシクロペンタンジエン、及び不飽和基を有する芳香族モノマーからなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含有できる。

また、石油樹脂３は、重合体（Ｐ）に部分的又は完全に水素添加した水添石油樹脂を含有できる。このような水添石油樹脂は、例えば、重量平均分子量が２００以上２０００以下であってもよい。

本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）法でポリエチレン換算により測定される。

水添石油樹脂として、市販品を好適に使用することができる。水添石油樹脂の具体例として、東燃ゼネラル石油株式会社製の「Ｔ−ＲＥＺ ＨＡ０８５」［モノマー：ジシクロペンタジエン、水素添加：有、軟化点８６．６℃（ＴＳＴＭ ４０２７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］、「Ｔ−ＲＥＺ ＨＡ１０３」［モノマー：ジシクロペンタジエン、水素添加：有、軟化点１０３．７℃（ＴＳＴＭ ４０２７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］、「Ｔ−ＲＥＺ ＨＡ１０５」［モノマー：ジシクロペンタジエン、水素添加：有、軟化点１０５．４℃（ＴＳＴＭ ４０２７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］、「Ｔ−ＲＥＺ ＨＡ１２５」［モノマー：ジシクロペンタジエン、水素添加：有、軟化点１２４．６℃（ＴＳＴＭ ４０２７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］、「Ｔ−ＲＥＺ ＨＢ１０３」［モノマー：ジシクロペンタジエンと芳香族モノマー、水素添加：有、軟化点１０２．５℃（ＴＳＴＭ ４０２７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］、及び「Ｔ−ＲＥＺ ＨＢ１２５」［モノマー：ジシクロペンタジエンと芳香族モノマー、水素添加：有、軟化点１２３．８℃（ＴＳＴＭ ４０２７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］；並びに出光興産株式会社製の「アイマーブＳ−１００」［モノマー：ジシクロペンタジエンと芳香族モノマー、水素添加：有、軟化点１００℃（ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］、「アイマーブＳ−１１０」［モノマー：ジシクロペンタジエンと芳香族モノマー、水素添加：有、軟化点１１０℃（ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］」、「アイマーブＰ−１００」［モノマー：ジシクロペンタジエンと芳香族モノマー、水素添加：有、軟化点１００℃（ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］、「アイマーブＰ−１２５」［モノマー：ジシクロペンタジエンと芳香族モノマー、水素添加：有、軟化点１２５℃（ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］、及び「アイマーブＰ−１４０」［モノマー：ジシクロペンタジエンと芳香族モノマー、水素添加：有、軟化点１４０℃（ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定）、水酸基価、酸価ともに１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満］等が挙げられる。水添石油樹脂は、上記の成分のうち１種又は２種以上を含むことができる。また、水添石油樹脂は、上記以外の任意の成分を含むことができる。

熱可塑性材料１は、上記の通り、ポリオレフィン樹脂２を含有する。ポリオレフィン樹脂２として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。特にポリオレフィン樹脂２は、ポリプロピレンを含有することが好ましい。

ポリプロピレンとして、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等が挙げられる。

ホモポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体である。ランダムポリプロピレンは、エチレンとプロピレンのランダム共重合体である。ブロックポリプロピレンは、ホモポリプロピレンとポリエチレンとゴム成分との混合物である。

また、熱可塑性材料１から得られる効果に影響しなければ、熱可塑性材料１は、任意の添加剤を更に含有できる。

添加剤として、例えば、酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、天然油、合成油、及びワックスが挙げられる。

＜樹脂シート＞
次に、本実施形態に係る樹脂シート１０を、図３を参照して説明する。

樹脂シート１０は、熱可塑性材料１をシート状に成形された成形品である。また、熱可塑性材料１が成形されて樹脂シート１０になっても、樹脂シート１０は図１のような構造を有すると考えられる。このため、樹脂シート１０は、熱可塑性材料１の具体的な説明を参照できる。

このような樹脂シート１０は、熱可塑性材料１と同様、ポリオレフィン樹脂２と、石油樹脂３と、量子ドット４と、を含有するため、非晶質部１２中に量子ドット４と石油樹脂３とが存在することで、石油樹脂３は非晶質部１２中の量子ドット４を外部環境から保護することができる。このため、非晶質部１２中の量子ドット４は、外部環境の影響を受けにくくなって、経時的に劣化しにくくできる。また、結晶部１１中の量子ドット４も経時的に劣化させにくくできる。

樹脂シート１０中の量子ドット４が劣化しにくいことを示す値として、例えば、８５℃の温度、８５％ＲＨの下、６日間処理された樹脂シート１０中の量子ドット４による発光強度の割合は、処理前の樹脂シート１０で得られる発光強度に対して、９０％以上である。言い換えると、上記の条件で処理された樹脂シート１０の発光強度は、処理前の処理前の樹脂シート１０で得られる発光強度と比べて１０％以下の低下率で低下する。

樹脂シート１０の発光強度は、例えば、光源からの光を樹脂シート１０で反射するときの光源が発する光の強度に対する樹脂シート１０で反射した光の強度の百分率である反射率で示すことができる。その理由として、量子ドット４は、上記の通り、短波長の光を吸収して長波長の光を発する。このため、樹脂シート１０で反射した光は、量子ドット４が発した光を含む。

量子ドット４が光源からの光を吸収して発光する際、量子ドット４が発する光の波長域で反射率が大きくなるピークが得られる（図５、及び図６参照）。そして、処理前後のピーク高さを比較することで、上記の処理条件により樹脂シート１０中の量子ドット４が劣化して発光強度が低下する程度を求めることができる。処理後のピーク高さが、処理前のピーク高さよりも低いほど（図６参照）、樹脂シート１０中の量子ドット４は劣化しやすい。このため、処理後のピーク高さが、処理前のピーク高さと略同じであることが好ましい。

処理前のピーク高さは、反射率が１０％となる直線（ベースライン）と、処理前のピーク曲線が極大となる部分との間の距離である。また。処理後のピーク高さは、処理前のピーク曲線が極大となる部分と同じ波長で、かつ処理後のピーク曲線上にある部分と、ベースラインとの間の距離である。

樹脂シート１０がシート状であれば、樹脂シート１０の具体的な形状は特に限定されない。樹脂シート１０は、例えば、平面形状が矩形であってもよく、またはロール状に巻き取られてもよい。

本実施形態では、図３のように、樹脂シート１０の表面を任意のバリアフィルムで覆わなくてもよい。すなわち、樹脂シート１０の表面は露出していてもよい。この場合、樹脂シート１０の製造に要する工程の数を減らすことができ、樹脂シート１０の製造に要するコストも減らすことができる。また、樹脂シート１０の表面が露出していても、樹脂シート１０中に変性成分が入り込みにくいため、樹脂シート１０中の量子ドット４を劣化させにくくできる。

樹脂シート１０の厚みは、好ましくは、０．１μｍ以上１ｍｍ以下である。この場合、ディスプレイ装置の光変換層として使用することができる。

樹脂シート１０の水蒸気透過度は、例えば厚みが１００μｍである場合に、４．０ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下であり、好ましくは、２．５ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下である。前記水蒸気透過度が４．０ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下であると、樹脂シート１０中に水蒸気が入り込みにくくなるため、樹脂シート１０中で量子ドット４と水蒸気との反応が生じにくくなり、量子ドット４は劣化しにくくなる。前記水蒸気透過度の下限は、特に限定されないが、例えば、０ｇ／ｍ^２・２４ｈよりも大きい。また、前記水蒸気透過度は、ＪＩＳ Ｚ ０２０８に準拠したカップ法により測定される。

樹脂シート１０が石油樹脂３を含有することにより、樹脂シート１０の剛性を大きくすることができる。このため、樹脂シート１０をバックライトユニット等のディスプレイ装置内に設置しても、バックライトの熱により、樹脂シート１０が変形しにくくなると共に樹脂シート１０中の量子ドット４が劣化しにくくなる。しかも樹脂シート１０の剛性が大きくなるほど、この樹脂シート１０を作製する際に、量子ドット４が２次凝集しにくくなり、量子ドット４の分散性を向上させることもできる。

樹脂シート１０の剛性は、ＩＳＯ５２７に準拠した引張り弾性率で示すことができる。樹脂シート１０の引張り弾性率は、例えば厚みが０．１ｍｍである場合に１．５ＧＰａ以上であり、好ましくは２．０ＧＰａ以上である。引張り弾性率の上限は特に限定されないが、例えば４．０ＧＰａ以下である。

樹脂シート１０のヘイズは、樹脂シート１０の厚みが１ｍｍ以下になるほど、小さくなりやすくなり、量子ドット４が発した光を効率よく利用することができる。樹脂シート１０のヘイズは、例えば厚みが０．１ｍｍである場合に、４５％以下であり、好ましくは、３０％以下である。ヘイズの下限は特に限定されないが、例えば、１％以上である。

樹脂シート１０の全光透過率は、樹脂シート１０の厚みが１ｍｍ以下になるほど、大きくなりやすくなり、量子ドット４が発した光を効率よく利用することができる。樹脂シート１０の全光透過率は、例えば厚みが０．１ｍｍである場合に、８０％以上であり、好ましくは、９０％以上である。ヘイズの上限は特に限定されないが、例えば、９３％以下である。

本明細書において、「全光」は、全ての可視光を意味する。この可視光は、人間が光として感じる電磁波であって、一般的に、波長がおおよそ３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下である。

樹脂シート１０を作製する際、熱可塑性材料１を加熱して一旦溶融させ、この溶融物を任意の成形方法によりシート状に成形することができる。この成形方法として、例えば、射出成形法、インフレーション法、及びキャスティング法が挙げられる。

本実施形態に係る樹脂シート１０は、バックライトユニット等にカラーフィルターとして搭載される量子ドットフィルムに有利である。

以下、本開示を実施例によって具体的に説明する。

＜実施例１〜１１、及び比較例１〜４＞
各実施例及び比較例に利用された各成分の詳細は下記の通りである。
・ポリオレフィン樹脂：ホモポリプロピレン（株式会社プライムポリマー製の「プライムポリプロＦ−３００ＳＰ」）、
・石油樹脂：水添石油樹脂（出光興産株式会社製の「アイマーブＰ−１４０」）、
・第１量子ドット：（コアはＣｄＳｅ、シェルはＺｎＳ、保護部はシェルの外表面をシランカップリング剤で処理して形成、粒子径は８ｎｍ）、
・第２量子ドット：（コアはＣｄＳｅ、シェルはＺｎＳ、保護部はシェルの外表面をシランカップリング剤で処理して形成、粒子径は３ｎｍ）。

｛実施例１｝
まず、９０質量部のポリオレフィン樹脂と、１０質量部の石油樹脂との混合物を加熱して液状に軟化させることにより軟化物を作製した。そして、この軟化物に、第１量子ドットと第２量子ドットを主成分とする混合物を添加してから軟化物と混合物とを混合することにより、熱可塑性材料を作製した。次に、成形後の厚みが０．１５ｍｍとなるように、熱可塑性材料をＴダイ押出成形法で成形して樹脂シートを作製した。

｛実施例２｝
８０質量部のポリオレフィン樹脂と、２０質量部の石油樹脂との混合物を作製し、かつ成形後の厚みを０．２ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして、樹脂シートを作製した。

｛実施例３｝
５０質量部のポリオレフィン樹脂と、５０質量部の石油樹脂との混合物を作製したこと以外は、実施例２と同様にして樹脂シートを作製した。

｛比較例１｝
１００質量部のポリオレフィン樹脂を用い、石油樹脂を用いなかったこと以外は、実施例２と同様にして樹脂シートを作製した。

｛実施例４｝
成形後の厚みが０．１ｍｍとなるようにして熱可塑性材料を成形した以外は、実施例１と同様にして樹脂シートを作製した。

｛実施例５｝
成形後の厚みが０．１ｍｍとなるようにして熱可塑性材料を成形した以外は、実施例２と同様にして樹脂シートを作製した。

｛実施例６｝
成形後の厚みが０．１ｍｍとなるようにして熱可塑性材料を成形した以外は、実施例３と同様にして樹脂シートを作製した。

｛比較例２｝
成形後の厚みが０．１ｍｍとなるようにして熱可塑性材料を成形した以外は、比較例１と同様にして樹脂シートを作製した。

｛実施例７｝
成形後の厚みが１．０ｍｍとなるようにして熱可塑性材料を射出成形法で成形した以外は、実施例１と同様にして樹脂シートを作製した。

｛実施例８｝
成形後の厚みが１．０ｍｍとなるようにして熱可塑性材料を射出成形法で成形した以外は、実施例２と同様にして樹脂シートを作製した。

｛実施例９｝
成形後の厚みが１．０ｍｍとなるようにして熱可塑性材料を射出成形法で成形した以外は、実施例３と同様にして樹脂シートを作製した。

｛比較例３｝
成形後の厚みが１．０ｍｍとなるようにして熱可塑性材料を射出成形法で成形した以外は、比較例１と同様にして樹脂シートを作製した。

｛実施例９｝
実施例１の熱可塑性材料を用いて、ＩＳＯ３１６７：９３Ａ型に準拠した多目的試験片を作製した。

｛実施例１０｝
実施例２の熱可塑性材料を用いて、ＩＳＯ３１６７：９３Ａ型に準拠した多目的試験片を作製した。

｛実施例１１｝
実施例３の熱可塑性材料を用いて、ＩＳＯ３１６７：９３Ａ型に準拠した多目的試験片を作製した。

｛比較例４｝
比較例１の熱可塑性材料を用いて、ＩＳＯ３１６７：９３Ａ型に準拠した多目的試験片を作製した。

［評価］
≪反射率（発光強度）≫
８５℃、８５％ＲＨの環境である恒温恒湿機の庫内に、実施例１〜３及び比較例１の各々の樹脂シートを配置して合計６日間処理した。その際、この処理が１日経過するごとに樹脂シートを取り出し、樹脂シートの反射率を日本電色工業株式会社製の分光色彩計ＳＤ７０００（測定条件：ＳＣＩ（正反射成分を含む）、光源Ｄ６５、視野角２°）により測定した。また、上記の条件で処理する前の樹脂シートの反射率も同じ分光色彩計により測定した。この測定の際に、処理前後の各々の樹脂シートから得られる反射率曲線を作成した。この曲線を図４〜図６に示す。

図４は、実施例２の樹脂シートから得られる反射率曲線を示す。図４に示す曲線のうち、４−０は処理前の樹脂シートの反射率曲線、４−１は処理日数が１日の反射率曲線、４−３は処理日数が３日の反射率曲線、及び４−６は処理日数が６日の反射率曲線を示す。

図５は、実施例３の樹脂シートから得られる反射率曲線を示す。図５に示す曲線のうち、５−０は処理前の樹脂シートの反射率曲線、５−１は処理日数が１日の反射率曲線、５−３は処理日数が３日の反射率曲線、及び５−６は処理日数が６日の反射率曲線を示す。

図６は、比較例１の樹脂シートから得られる反射率曲線を示す。図６に示す曲線のうち、６−０は処理前の樹脂シートの反射率曲線、６−１は処理日数が１日の反射率曲線、６−３は処理日数が３日の反射率曲線、及び６−６は処理日数が６日の反射率曲線を示す。

また、処理前の樹脂シートの反射率と、処理前の樹脂シートの反射率とを比較するにあたり、反射率が１０％となる位置の直線をベースラインとし、まず、処理前の樹脂シートから得られ反射曲線のうち、ピーク曲線が極大となる部分と、ベースラインとの間の距離を計測し、この距離を処理前のピーク高さとした。次に、処理前の樹脂シートから得られ反射曲線のうち、ピーク曲線上にあり、かつ処理前のピーク曲線が極大となる部分と同じ波長にある部分と、ベースラインとの間の距離を計測し、この距離を処理後のピーク高さとした。

図４〜図６の結果から、実施例２及び実施例３の樹脂シートでは処理日数が６日であっても処理後のピーク高さの割合は、処理前のピーク高さに対して９０％以上であった（図５及び図６参照）。一方、比較例１の樹脂シートでは処理日数が増えるに従って処理後のピーク高さが低くなる傾向があり、しかも遅くとも処理日数が３日になると、処理後のピーク高さの割合は、処理前のピーク高さに対して９０％未満になっていた。

なお、図４〜図６のいずれの反射率曲線にも、波長が５００ｎｍ〜５５０ｎｍ周辺に第２量子ドットが発した光のピーク曲線が得られ、波長が６００ｎｍ〜６５０ｎｍ周辺に第１量子ドットが発した光のピーク曲線が得られた。

≪水蒸気透過度≫
実施例４〜９及び比較例２〜３の各々の樹脂シートを用い、この樹脂シートの水蒸気透過度をＪＩＳ Ｚ ０２０８に準拠して測定した。なお、この測定の際、透過セルが備える低湿度チャンバ及び高湿度チャンバのうち、高湿度チャンバの条件を９０％ＲＨとした。また、透過セルの温度を４０℃とし、測定時間を２４時間とした。

≪ガラス転移温度≫
実施例７〜９及び比較例３の各々の樹脂シートのガラス転移温度を、動的粘弾性測定により測定した。測定装置としてセイコーインスツルメンツ株式会社製の粘弾性スペクトロメータ（ＤＭＳ１００）を用い、曲げモジュールで、周波数：１０Ｈｚ、昇温速度：５℃／分、温度範囲：−５０℃〜１２０℃の条件でｔａｎδを測定し、ｔａｎδが極大を示す温度をガラス転移温度とした。

なお、実施例９のガラス転移温度は「ＮＤ」となっているが、これは、実施例１の熱可塑性材料からなる成形品のガラス転移温度が上記粘弾性スペクトロメータの測定上限温度（１２０℃）以上であることを示す。

≪全光透過率≫
実施例１〜９及び比較例１〜３の各々の樹脂シートの全光透過率を、ヘイズメータ（日本電色工業株式会社製の型番ＮＤＨ２０００）によりＡＳＴＭ Ｄ １００３に準拠した測定モードで測定した。

≪ヘイズ≫
実施例１〜９及び比較例１〜３の各々の樹脂シートのヘイズを、ヘイズメータ（日本電色工業株式会社製の型番ＮＤＨ２０００）によりＡＳＴＭ Ｄ １００３に準拠した測定モードで測定した。

≪引張り弾性率≫
実施例１〜６及び比較例１〜２の各々の樹脂シートを用い、この樹脂シートの引張り弾性率をＩＳＯ５２７に準拠して測定した。また、実施例１０〜１２及び比較例４の各々の多目的試験片も、上記と同様にして引張り弾性率を測定した。

実施例１〜１１及び比較例１〜４の各々の評価結果を、後掲の表１〜表４に示す。

表２の結果から、実施例２〜６の水蒸気透過度は比較例２の水蒸気透過度よりも低く、しかも石油樹脂の配合量が多くなるほど水蒸気透過度が小さくなる傾向が得られた。この傾向と、図４〜図６に示す結果とで相関性があると考えられた。すなわち、石油樹脂の配合量が多くなるほど、樹脂シート中の量子ドットは石油樹脂に保護されて劣化しにくいと考えられた。

（変形例）
上記実施形態では、量子ドット４は、第１量子ドット４１と、第２量子ドット４２との両方を含んでいるが、第１量子ドット４１及び第２量子ドット４２のうちのいずれか一方を含んでもよい。すなわち、量子ドット４は、第１量子ドット４１及び第２量子ドット４２からなる群から選択される少なくとも１種を含む。

１ 熱可塑性材料
２ ポリオレフィン樹脂
３ 石油樹脂
４ 量子ドット

Claims (8)

1. ポリオレフィン樹脂と、石油樹脂と、量子ドットと、を含有する、
   熱可塑性材料。
2. 前記石油樹脂は、石油の熱分解物を由来とする、Ｃ５留分及びＣ９留分からなる群から選択される少なくとも１種の留分を含有するモノマー組成物の重合体を含有する、
   請求項１に記載の熱可塑性材料。
3. 前記モノマー組成物は、ジシクロペンタンジエン、及び不飽和基を有する芳香族モノマーからなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含有する、
   請求項２に記載の熱可塑性材料。
4. 前記石油樹脂は、水添石油樹脂を含有する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱可塑性材料。
5. 前記ポリオレフィン樹脂：前記石油樹脂の質量比は、９５：５〜４０：６０の範囲内である、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱可塑性材料。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱可塑性材料の成形品である、
   樹脂シート。
7. 厚みが０．１μｍ以上１ｍｍ以下である、
   請求項６に記載の樹脂シート。
8. 請求項６又は７に記載の樹脂シートであって、
   ８５℃の温度、８５％ＲＨの下、６日間処理された前記樹脂シート中の前記量子ドットによる発光強度の割合は、処理前の前記樹脂シートの発光強度に対して、９０％以上である、
   樹脂シート。

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