JP4041160B2 - 反射フィルム - Google Patents
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Description
A層は、脂肪族ポリエステル系樹脂或いはポリオレフィン系樹脂、或いはこれらの混合樹脂(これらをまとめて「A層のベース樹脂」という)と、微粉状充填剤とを、主成分として含有する樹脂組成物Aからなる層である。
脂肪族ポリエステル系樹脂は、分子鎖中に芳香環を含まないので、紫外線吸収量が極めて少なく、紫外線に晒されたとしても、液晶表示装置等の光源に晒されたとしても、紫外線によってフィルムが劣化したり黄変したりすることがなく、フィルムの光反射性の経時的低下を抑えることができる。
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のモノオレフィン重合体、或いは共重合体を主成分とするもの等が挙げられる。
これらの樹脂は、単独で使用しても、2種類以上を混合して使用してもよい。
上記のエチレン−プロピレン共重合体としては、エチレン−プロピレンランダム共重合体が特に好ましい。
A層における微粉状充填剤としては、有機質微粉体、無機質微粉体等が挙げられる。
以上の中でも、本反射フィルムに用いるシランカップリング剤としては、アミノシランカップリング剤が好ましい。
また、多価アルコールとしては、例えばトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリプロパノールエタン、ペンタエリスリトール、およびペンタエリトリットなどを挙げることができ、中でもトリメチロールエタン、トリメチロールプロパンが特に好ましい。
B層は、脂肪族ポリエステル系樹脂或いはポリオレフィン系樹脂、或いはこれらの混合樹脂(これらをまとめて「B層のベース樹脂」という)と、微粉状充填剤とを主成分として含有してなる樹脂組成物Bからなる層であり、反射フィルムとして使用する際に反射使用面側の最外層を構成する層である。
B層のベース樹脂は、A層のベース樹脂として説明した樹脂と同様の樹脂を用いることができ、中でもA層同様に同様の乳酸系重合体を用いるのが特に好ましい。
B層における微粉状充填剤の含有量は、B層を構成する樹脂組成物Bに対して0.1質量%より大きく且つ5質量%未満であることが重要であり、好ましくは0.1質量%より大きく且つ3質量%未満、中でも特に好ましくは0.1質量%より大きく且つ1質量%未満である。
但し、B層における微粉状充填剤は、その平均粒径が0.3μm〜15μmであるものが好ましく、0.5μm〜10μmであるものがより好ましい。
樹脂組成物A及び樹脂組成物Bは、ベース樹脂及び微粉状充填剤の機能を妨げない範囲で他の樹脂や他の添加物を含んでいてもよい。例えば、加水分解防止剤、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤、滑剤、分散剤、紫外線吸収剤、白色顔料、蛍光増白剤、および、その他の添加剤を添加することができる。
中でも、耐久性を付与する目的で、加水分解防止剤を添加することが好ましいので、以下詳述する。
カルボジイミド化合物としては、例えば、下記一般式の基本構造を有するものを好ましいものとして挙げることができる。
―(N=C=N−R−)n―
式中、nは1以上の整数を示し、Rは有機系結合単位を示す。例えば、Rは脂肪族、脂環族、芳香族のいずれかであることができる。また、nは、通常、1〜50の間で適当な整数が選択される。
本反射フィルムは、樹脂組成物AからなるA層と、樹脂組成物BからなるB層とを備え、該B層は少なくともA層の一方の側に位置し、かつ反射フィルムとして使用する際に反射使用面側の最外層となるように構成されるものであればよい。したがって、反射使用面側から、B層/A層の2層構成、B層/A層/B層の3層構成、又はB層/A層/・・の4層或いはそれ以上の積層構成からなるものであってもよい(前記「・・」は任意の層を示す)。
本反射フィルムの厚みは、特に限定するものではないが、通常は30μm〜500μmであり、実用面における取り扱い性を考慮すると50μm〜500μm程度の範囲内であるのが好ましい。特に、小型、薄型の反射板用途の反射フィルムとしては、厚みが30μm以上100μm未満であるのが好ましい。かかる厚みの反射フィルムを用いれば、例えばノート型パソコンや携帯電話等の小型、薄型の液晶ディスプレイ等にも使用することができる。
本反射フィルムは、波長が550nmの光に対する表面の反射率が95%以上であることが好ましく、97%以上であることが更に好ましい。かかる反射率が95%以上であれば、良好な反射特性を示し、液晶ディスプレイ等の画面に充分な明るさを与えることができる。なお、ここでの反射率は、光を照射する側(反射使用面側)の表面の反射率を意味する。
各層のベース樹脂として脂肪族ポリエステル系樹脂を用いた場合、本反射フィルムは、埋め立て処理した場合に微生物等による分解が可能で、廃棄に伴う種々の問題を生じないという特徴を備えることになる。脂肪族ポリエステル系樹脂は、そのエステル結合部が土壌中で加水分解して分子量が1,000程度に低下し、その後土壌中の微生物等により生分解される。
以下に、本反射フィルムの製造方法の一例について説明するが、下記製造法に何等限定されるものではない。特に下記においては、A層及びB層のベース樹脂として脂肪族ポリエステル系樹脂を用いる場合の製造方法について説明するが、A層及びB層のベース樹脂としてポリオレフィン系樹脂、或いは脂肪族ポリエステル系樹脂とポリオレフィン系樹脂の混合樹脂を用いる場合も、同様に製造することができる。
例えば、樹脂組成物A及び樹脂組成物Bをそれぞれ乾燥させた後、それぞれ押出機に供給し、樹脂の融点以上の温度に加熱して溶融する。この際、樹脂組成物A及び樹脂組成物Bを乾燥させずにそれぞれ押出機に供給しても良いが、乾燥させない場合には溶融押出する際に真空ベントを用いるのが好ましい。
押出し後は、例えば、溶融した樹脂組成物A及び樹脂組成物BをTダイのスリット状の吐出口からそれぞれ押し出して積層し、この積層体を冷却ロ−ルに密着固化させてキャストシートを形成すればよい。
本反射フィルムは、光反射性が高く、反射使用面側における光沢度及び輝度が高いという特徴を備えている。したがって、パソコンやテレビなどのディスプレイ、照明器具、照明看板等の反射板等に用いられる反射フィルムとして好適であるばかりか、薄型化が要求される用途の反射フィルムとして特に好適である。
本反射フィルムを金属板もしく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、押出しコ−ティングする方法等があり、特に限定するものではない。
金属板等の表面温度は160℃以上であるのが好ましい。
なお、実施例に示す測定値および評価は以下に示すようにして行った。ここで、フィルムの引取り(流れ)方向をMD、その直交方向をTDと表示する。
(1)平均粒径
(株)島津製作所製の型式「SS−100」の粉体比表面測定器(透過法)を用いた。断面積2cm2、高さ1cmの試料筒に試料3gを充填して、500mm水柱で20ccの空気透過の時間を測定し、これより平均粒径を算出した。
分光光度計(「U−4000」、(株)日立製作所製)に積分球を取付け、波長550nmの光に対する反射率を測定した。この際、反射使用面側、すなわち反射フィルム面側から光を照射した。なお、測定前に、アルミナ白板の反射率が100%となるように光度計を設定した。
JIS Z−8741に準じて、入射角、受光角を60°に合わせて、フィルムの光沢度を測定した。但し、反射使用面側(すなわち、反射フィルムのB層側)に光の照射して光沢度を測定した。
光沢度の測定には、デジタル変角光沢計UGV−5DP型(スガ試験機社製)を使用した。
26インチ液晶バックライトユニット(SAMSUNG社製:LTA260W−02)の中に作製した反射フィルムを組込み、CCFL、拡散板、拡散シート及びDBEF−Dの順に重ね合わせて、輝度計(トプコンエンジニアリング(株)社製:BM−7)を用いて中心輝度の測定を行った。
JIS M−8321「チタン鉱石−ニオブ定量方法」に基づいてニオブ含有量を測定した。すなわち、試料(酸化チタン)を0.5g秤とり、この試料を、融解合剤[水酸化ナトリウム:過酸化ナトリウム=1:2(質量比)]5gが入れられたニッケル製るつぼに移し入れ、かき混ぜた後、その試料の表面を約2gの無水炭酸ナトリウムで覆い、るつぼ内で試料を加熱融解して融成物を形成した。この融成物を、るつぼ内に入れたままの状態で放冷した後、融成物に温水100ml及び塩酸50mlを少量ずつ加えて溶解させて、さらに水を加えて250mlにメスアップした。この溶液を、ICP発光分光装置で測定し、ニオブ含有量を求めた。ただし、測定波長は309.42nmとした。
試料(酸化チタン)を0.6g秤とり、硝酸10mlを加えてマイクロウェーブ試料分解装置内で溶解し、得られた溶液を25mlにメスアップして、ICP発光分光装置を用いて定量分析を行った。
マイクロウェーブ試料分解装置には、アステック社製のMDS−2000型を用いて、分解操作は下記表1のステップに従って行った。また、測定波長は311.07nmとした。
樹脂の屈折率は、JIS K−7142のA法に基づいて測定した。
延伸前のフィルムの密度(「未延伸フィルム密度」と表記する)と、延伸後のフィルムの密度(「延伸フィルム密度」と表記する)とを測定し、下記式に代入してフィルムの空隙率を求めた。
(A層用の樹脂組成物Aの作製)
重量平均分子量20万の乳酸系重合体(カーギルダウポリマー社製NW4032D、D体:L体=1.5:98.5、ガラス転移温度65℃)のペレットと、平均粒径0.21μmの酸化チタン(ニオブ濃度150ppm;アルミナ、シリカによる表面処理あり)とを、50:50の質量割合で混合して混合物を得た。この混合物100質量部に対して、加水分解防止剤としてカルボジイミド変性イソシアネート(日清紡績(株)製カルボジライトLA―1)2.5質量部を加えて混合した後、二軸押出機を用いてペレット化して、いわゆるマスターバッチを作製した。そして、このマスターバッチと前記乳酸系重合体とを60:40の質量割合で混合して樹脂組成物Aを作製した。
重量平均分子量20万の乳酸系重合体(カーギルダウポリマー社製NW4032D、D体:L体=1.5:98.5、ガラス転移温度65℃)のペレットに、平均粒径2μmのシリカを添加し、さらに加水分解防止剤(ビス(ジプロピルフェニル)カルボジイミド)2.5質量部を添加して混合した後、二軸押出機を用いてペレット化して、いわゆるマスターバッチを作製した。そして、このマスターバッチと前記乳酸系重合体とを60:40の質量割合で混合して樹脂組成物Bを作製した。
なお、樹脂組成物B中の上記シリカの量は0.2質量%であった。
樹脂組成物A、Bをそれぞれ220℃に加熱された押出機AおよびBに供給し、押出機AおよびBから、溶融状態の樹脂組成物AおよびBをそれぞれTダイを用いてB層/A層/B層の3層構成となるように220℃でシート状に押出し、冷却固化してフィルムを形成した。得られたフィルムを、温度65℃で、MDに2.5倍、TDに2.8倍に同時二軸延伸した後、140℃で熱処理し、厚さ250μm(A層:210μm、B層:20μm)の反射フィルムを得た。
表2に示すように、B層用の樹脂組成物Bの作製において、シリカを樹脂組成物Bの2質量%となるように添加したした以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μm(A層:210μm、B層:20μm)の反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、光沢度、反射率および輝度の測定を行い、その結果を表2に示す。
表2に示すように、実施例1において、B層用の樹脂組成物Bに関して、シリカの代わりに、平均粒径0.25μmの酸化チタン(ニオブ濃度430ppm;アルミナ、シリカおよびジルコニアによる表面処理あり)を0.2質量%の割合で添加してマスターバッチを作製した以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μm(A層:210μm、B層:20μm)の反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、光沢度、反射率および輝度の測定を行い、その結果を表2に示す。
表2に示すように、B層用の樹脂組成物Bの作製において、シリカを樹脂組成物Bの0.1質量%となるように添加したした以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μm(A層:210μm、B層:20μm)の反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、光沢度、反射率および輝度の測定を行い、その結果を表2に示す。
表2に示すように、B層用の樹脂組成物Bの作製において、シリカを樹脂組成物Bの20質量%となるように添加したした以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μm(A層:210μm、B層:20μm)の反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、光沢度、反射率および輝度の測定を行い、その結果を表2に示す。
(酸化チタンの作製)
ハロゲン化チタンを気相酸化するために行なわれる、いわゆる塩素法プロセスにより得られたルチル型酸化チタン(平均粒径:0.28μm、ニオブ含有量:390ppm、バナジウム含有量:4ppm)の表面に、処理後の酸化チタン全体に対してアルミナ、シリカ、ジルコニアがそれぞれ1質量%、0.5質量%、0.5質量%含まれるように不活性無機酸化物層を形成し、さらに、処理後の酸化チタン全体に対してトリメチロールエタンが0.3質量%含まれるように有機化合物層を形成した。
エチレン−プロピレンランダム共重合体(屈折率:1.50)のペレットと、上記酸化チタンとを30:70の質量割合で混合して混合物を得た。この混合物を二軸押出機を用いてペレット化して、いわゆるマスターバッチを作製した。
このマスターバッチと前記エチレン−プロピレンランダム共重合体のペレットとを90:10の質量割合で混合し、樹脂組成物Aを作製した。
エチレン−プロピレンランダム共重合体(屈折率:1.50)のペレットと、上記酸化チタンとを30:70の質量割合で混合して混合物を得た。この混合物を二軸押出機を用いてペレット化して、いわゆるマスターバッチを作製した。
このマスターバッチと前記エチレン−プロピレンランダム共重合体のペレットとを1:99の質量割合で混合し、樹脂組成物Bを作製した。
樹脂組成物A、Bをそれぞれ200℃に加熱された押出機AおよびBに供給し、押出機AおよびBから、溶融状態の樹脂組成物AおよびBをそれぞれTダイを用いてB層/A層の2層構成となるようにシート状に押出し、冷却固化してフィルムを形成した。
B層用の樹脂組成物Bを次のように作製した点を除いて、実施例4と同様に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4と同様の評価を行った。その結果を表3に示す。
エチレン−プロピレンランダム共重合体(屈折率:1.50)のペレットと、シリカ(平均粒径:2μm)とを99.7:0.3の質量割合で混合して混合物を得、この混合物を二軸押出機を用いてペレット化した。
実施例4の酸化チタンの作製において、トリメチロールエタンの代わりにイソブチルトリエトキシシランを用いた以外は、実施例4と同様に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4と同様の評価を行った。その結果を表3に示す。
B層用の樹脂組成物Bを次のように作製した点を除いて、実施例4と同様に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4と同様の評価を行った。その結果を表3に示す。
エチレン−プロピレンランダム共重合体(屈折率:1.50)のペレットと、シリカ(平均粒径:2μm)とを90:10の質量割合で混合して混合物を得、この混合物を二軸押出機を用いてペレット化した。
B層用の樹脂組成物Bとして、エチレン−プロピレンランダム共重合体(屈折率:1.50)のペレットをそのまま用いた点を除いて、実施例4と同様に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4と同様の評価を行った。その結果を表3に示す。
Claims (11)
- 脂肪族ポリエステル系樹脂或いはポリオレフィン系樹脂、及び微粉状充填剤を含有してなる樹脂組成物Aを含み、樹脂組成物Aにおける該微粉状充填剤の含有割合が10〜80質量%であるA層を備えると共に、
脂肪族ポリエステル系樹脂或いはポリオレフィン系樹脂、及び微粉状充填剤を含有してなる樹脂組成物Bを含み、樹脂組成物Bにおける該微粉状充填剤の含有割合が0.1質量%より大きく且つ5質量%未満であるB層を反射使用面側の最外層として備えた反射フィルムであって、
反射使用面側における60°での光沢度が50〜90であることを特徴とする反射フィルム。 - 樹脂組成物Aは、脂肪族ポリエステル系樹脂及び微粉状充填剤を含有してなり、樹脂組成物Aにおける該微粉状充填剤の含有割合が10〜60質量%である請求項1に記載の反射フィルム。
- 樹脂組成物Aのポリオレフィン系樹脂が、ポリプロピレン及びエチレン−プロピレン共重合体のいずれか或いはこれらの混合樹脂である請求項1に記載の反射フィルム。
- A層が含有する微粉状充填剤は酸化チタンであり、樹脂組成物Aにおける該酸化チタンの含有割合が10〜60質量%であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の反射フィルム。
- B層が含有する微粉状充填剤は、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛及びシリカからなる群から選ばれる少なくとも1種類であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の反射フィルム。
- A層とB層との各層毎の厚み比率が20:1〜1:1であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の反射フィルム。
- A層が含有する微粉状充填剤としての酸化チタンは、ニオブ含有量が500ppm以下の酸化チタンであることを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の反射フィルム。
- A層が含有する微粉状充填剤としての酸化チタンは、その表面が、シリカ、アルミナ及びジルコニアからなる群から選ばれる少なくとも1種類の不活性無機酸化物で被覆された酸化チタンであることを特徴とする請求項4乃至7のいずれかに記載の反射フィルム。
- A層が含有する微粉状充填剤としての酸化チタンは、その表面が、シリカとシリカ以外の不活性無機酸化物とを組合わせて併用して被覆された酸化チタンであることを特徴とする請求項4乃至7のいずれかに記載の反射フィルム。
- 樹脂組成物A及び樹脂組成物Bの脂肪族ポリエステル系樹脂はいずれも乳酸系重合体であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の反射フィルム。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の反射フィルムを備えた反射板。
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