JP4704794B2 - 高反射塗装金属板 - Google Patents

Description

本発明は、高い反射率を有する高反射塗装金属板、例えば液晶パネルの反射板として使用したときに輝度の著しい向上を達成することができる高反射塗装金属板に関するものである。

照明器具には、省エネルギーでも室内の明るさを高めるため、または維持するために、従来から可視光の反射率が高い反射部材、例えば反射板が用いられている。同様に液晶バックライトユニットにも、液晶輝度を高めるために反射板が用いられており、この液晶用の反射板は要求される反射率は非常に高い。

液晶輝度を高める手段としては、高分子フィルム上に金属層などを積層させた反射シートを、液晶バックライトユニットの金属板に貼り合わせることが提案されている（例えば特許文献１）。しかしながらこのような反射シートを液晶表示装置に用いると、反射シート自体が高価であり、さらに反射シートと金属板とを貼り合わせるという工程が増えるため、装置全体の製造コストが増加する。

そこで高反射塗膜を備えた高反射塗装金属板が提案されている。例えば樹脂および酸化チタンから形成された高反射塗膜を備える高反射塗装金属板が提案されている（例えば特許文献２または３）。これらの特許文献２および３では、高反射塗膜、（特許文献２では特に上塗り塗膜）を形成するために、ポリエステル樹脂、およびその架橋剤（硬化剤）としてメラミン樹脂を用いることが好ましいとされている（特に特許文献２の請求項２、段落００１０および実施例、並びに特許文献３の段落０００８、００１４、００２５および実施例参照）。
特開２００４−１４５２３９号公報 特開２００１−２４３８１９号公報 特開２００２−１７２７３５号公報

しかしながら照明器具および液晶表示装置の分野では、さらに反射率を向上させた高反射塗装金属板が求められている。特に液晶分野で要求される反射率は非常に高く、現状達成されている高反射率から反射率を百分率で１ポイントでも向上させた高反射塗装金属板が、絶えず求められている。従って本発明の目的は、反射率を向上させた高反射塗装金属板を提供することであった。

前記課題を解決することができた本発明とは、樹脂材料をマトリックスとする高反射塗膜を備える高反射塗装金属板であって、前記高反射塗膜は、メラミンおよびメラミン誘導体のいずれも含まず、且つ架橋構造を有するものであることを特徴とする。本発明の好ましい実施態様において、前記高反射塗膜は、ウレタン樹脂をマトリックス材料とするものであり、より好ましくは前記ウレタン樹脂は、ポリエステル樹脂およびイソシアネート架橋剤から形成されたものである。また前記高反射塗膜は、体質顔料を含まないものであることが好ましい。本発明の高反射塗装金属板を液晶反射用に用いる場合、好ましくは前記高反射塗膜の総塗膜厚は、７０〜２００μｍである。

メラミン、およびメラミン樹脂のようなメラミン誘導体を使用せずに、高反射塗膜を形成することにより、高反射塗装金属板の反射率を向上し得ることは驚くべきことである。なぜなら高反射塗装金属板の分野においてメラミン樹脂は架橋剤として一般にまたは好ましく使用されており、このようなメラミンおよびメラミン誘導体が反射率に悪影響を及ぼしていたとは、当業者には思いもよらなかったからである。

発明を実施するための形態

本発明は、樹脂材料をマトリックスとする高反射塗膜を備える高反射塗装金属板であって、前記高反射塗膜は、メラミンおよびメラミン誘導体のいずれも含まず、且つ架橋構造を有するものであることを特徴とする。前記高反射塗膜のマトリックスを形成する樹脂材料は、塗料分野で既知の樹脂を使用することができ、例えばポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。但し耐熱性の観点からこれらの樹脂は、架橋構造を有するもの、即ち熱硬化性樹脂であることが必要である。この点、ポリエステル樹脂や変性ポリエステル樹脂のような樹脂を、架橋剤、例えばイソシアネート系架橋剤で架橋してもよい。これらを、メラミンを含まない高反射塗膜のマトリックス樹脂として使用することもでき、その中で好ましいものは、ウレタン樹脂である。本発明におけるウレタン樹脂とは、分子中にウレタン結合を有する樹脂をいい、例えばポリエステル樹脂をイソシアネート系架橋剤で架橋しているウレタン樹脂が好ましい。なお、ポリエステル樹脂を用いることによって高い塗装作業性を得ることができる。

本発明の高反射塗膜は、その中に含まれる添加剤によって、高い反射率を実現している。ここで反射率を高めるための添加剤として、例えば有機ビーズ、ガラスビーズおよび二酸化チタンなどを使用することができる。この中で二酸化チタンが好ましく、特に粒径が０．１〜１μｍ程度のものがより好ましい。樹脂への分散性を高めるために、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどで表面処理した二酸化チタンを用いてもよい。二酸化チタンを使用する場合、その配合量は、マトリックス樹脂および二酸化チタンの合計を１００質量部としたときに、好ましくは３０〜７０質量部である。二酸化チタンが少な過ぎると反射率が低くなり、多過ぎると、樹脂塗膜の機械的強度が低下するおそれがあるからである。

本発明の高反射塗膜は、反射率を高めるための添加剤に加えて、本発明の目的を阻害しない範囲で紫外線吸収剤、紫外線安定剤などの塗料分野で知られている他の添加剤を適宜含有していてもよい。しかしながら本発明では、添加剤の１種である体質顔料が、高反射塗膜中に存在しないことが好ましい。ここで「体質顔料」とは、隠ぺい性の少ない着色自由な顔料をいい、その具体例として炭酸カルシウム、カオリン、タルク等が挙げられる。この体質顔料は、塗料の流動性を調節するなどの様々な目的で、該技術分野で一般的に使用されている。該技術分野で一般的に使用されている体質顔料を、本発明の好ましい実施態様であえて使用しないことによって、高反射塗装金属板の反射率を向上させることができる。

反射率を向上させるために、本発明における高反射塗膜は蛍光性物質を含有していてもよい。ここで蛍光性物質とは、紫外線（４００ｎｍ未満の波長）を吸収して、可視光を放射することができる物質をいう。特に添加剤として二酸化チタン（ＴｉＯ₂）を使用する場合、蛍光性物質を併用することが一層望ましい。なぜなら二酸化チタンは４３０ｎｍ以下の光を吸収するので、二酸化チタンを単独で用いた高反射塗装金属板は４００〜４３０ｎｍの反射率が低下するからである。この点、蛍光性物質を併用すれば、二酸化チタンによる４００〜４３０ｎｍの反射率の低下を補うことができる。蛍光性物質として、市販品、例えばチバスペシャルティケミカルズ社製「ＵＶＩＴＥＸ ＯＢ」、日化株式会社製「ニッカフローＳＣ２００」、「ニッカフローＯＢ」、「ニッカフローＫＢ」、「ニッカフローＥＦＳ」、「ニッカフローＭＣＴ」、「ニッカフローＳＢ_conc」、「ニッカフロー２Ｒ_conc」、「ニッカフローＲＰ_conc」、日本化薬社製「カヤライトシリーズ」、または昭和化学工業社製「Ｈａｋｋｏｌシリーズ」を使用することができる。

なお、本発明で特に波長を限定せずに「反射率」というときは、４００〜７００ｎｍの間を２０ｎｍ毎に反射率を日本電色工業社製の色差計Σ９０で測定し、下式にて求めた全反射率（％）を意味する。なお下式において、Ｒ（λ）は波長λでの反射率を示す。
（全）反射率＝｛［Ｒ（４００）＋Ｒ（４２０）＋…Ｒ（６６０）＋Ｒ（６８０）］＋［Ｒ（４２０）＋Ｒ（４４０）＋…Ｒ（６８０）＋Ｒ（７００）］｝／３０

本発明の高反射塗膜の総塗膜厚は、好ましくは４０〜２００μｍである。高反射塗膜の膜厚を増加させることによって、反射率を向上させることができる。従って高い反射率を求められる場合、特に液晶反射板用の高反射塗装金属板では、より厚い高反射塗膜のものが望ましい。高反射塗膜の総塗膜厚の下限は、より好ましくは７０μｍ以上、さらに好ましくは８０μｍ以上であり、その上限は、より好ましくは１９０μｍ以下、さらに好ましくは１８０μｍ以下である。

金属板上に高反射塗膜を形成するには、マトリックス樹脂、および添加剤、例えば二酸化チタンを含む塗膜形成用塗料を調製し、既知の塗布方法、すなわち、ロールコーター法、スプレー法、カーテンフローコーター法、バーコート法、ディッピング法などを用いて、金属板表面に塗工するとよい。金属板としては、鋼板や各種金属板を用いることができ、めっき処理や、各種既知の下地処理等が施されていても構わない。塗膜形成用塗料が溶剤を含む場合や、マトリックス樹脂が熱架橋するタイプの場合は、塗工後に加熱することが好ましい。

実施例１
ポリエステル樹脂（東洋紡績社製「バイロンＧＫ１３ＣＳ」、固形分５０質量％、数平均分子量７，０００）６０質量部、およびイソシアネート系架橋剤（住友バイエルウレタン社製「デスモジュールＢＬ３１７５」、固形分７５質量％、ＭＥＫオキシムブロックのＨＤＩ系イソシアヌレート）５質量部またはメラミン系架橋剤（日本サイテックインダストリーズ社製「サイメル３０３」、固形分９８質量％以上、メチル化メラミン樹脂）５質量部、反射率を高めるための添加剤として二酸化チタン（石原産業社製「タイペークＣＲ９５」）５０質量部を含む塗膜を各種金属板上に形成した。蛍光性物質を含む塗膜層（ＣおよびＤ層）の場合、その塗膜層の全質量中に２質量％の量で、Ｃ層ではチバスペシャルティケミカルズ社製「ＵＶＩＴＥＸ ＯＢ」を、Ｄ層では日化株式会社製「ニッカフローＳＣ２００」の蛍光性物質を使用した。それぞれの塗膜層の違い（架橋剤および蛍光性物質の種類）を、表１にまとめた。

Ｚｎ付着量が２０ｍｇ／ｍ²である電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ板）、Ｚｎ付着量が４５ｍｇ／ｍ²である溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ板）またはアルミニウム板（Ａｌ板）を、金属板として使用した。それぞれの金属板の厚さは０．８ｍｍであった。この各種金属板に、バーコーターで塗布し、到達板温が２３０℃となるように焼付け炉で６０秒間焼付けを行って、高反射塗膜を形成した。表２に金属板上における塗膜の積層構成を示す。塗膜層は、鋼板側から順に第１層、第２層と数えた。また１回の前記手順で乾燥膜厚が２５μｍまたは３０μｍの高反射塗膜を形成した。従って表２中において、厚さが５０μｍまたは１００μｍである層は、１回の膜厚が２５μｍとなる前記手順を２回または４回繰り返し、厚さが６０μｍまたは１２０μｍである層は、１回の膜厚が３０μｍとなる前記手順を２回または４回繰り返した。表２中、Ｎｏ．２が比較例である。

前記のようにして得た高反射塗装金属板の反射率のデータを表２に示す。本発明のＮｏ．１と比較例のＮｏ．２とを比較すると、メラミンを有さない本発明では、反射率が０．７９％向上している。さらに本発明（Ｎｏ．１、３〜６）の反射率は、いずれも９０％以上である。

Claims (2)

1. 樹脂材料をマトリックスとする高反射塗膜を備える高反射塗装金属板であって、前記高反射塗膜は、ポリエステル樹脂およびイソシアネート架橋剤から形成された架橋構造を有するウレタン樹脂をマトリックスとし、メラミン、メラミン誘導体および体質顔料のいずれも含まず、二酸化チタンと蛍光性物質とを含むことを特徴とする高反射塗装金属板。
2. 前記高反射塗膜の総塗膜厚が７０〜２００μｍである液晶反射板用の請求項１に記載の高反射塗装金属板。