JP5645292B2 - 光反射シート - Google Patents
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Description
発明の背景
3 ≦ A ≦ 70 (1)
B ≧ 20 (2)
B ≧ 60−1.5×A (3)
が提供される。
第3の態様において、本発明は、前記酸化チタンがルチル型結晶構造を有する、上記第1または第2の態様の光反射シートを提供する。
第4の態様において、本発明は、前記ポリスチレン系樹脂発泡シートの坪量が100〜450g/m2である、上記第1〜第3の態様のいずれかの光反射シートが提供される。
第5の態様において、本発明は、前記発泡シートが、フッ素系界面活性剤を含有する、上記第1〜第4の態様のいずれかの光反射シートを提供する。
第6の態様において、本発明は、前記発泡シートの少なくとも片方の面に積層された樹脂層を更に含む、上記第1〜第5の態様のいずれかの光反射シートを提供する。
第7の態様において、本発明は、前記樹脂層の坪量が3〜30g/m2である、上記第6の態様の光反射シートを提供する。
第8の態様において、本発明は、前記発泡シートが押出発泡により形成されたものである第1〜第7の態様のいずれかの光反射シートを提供する。
なお、本明細書において、酸化チタンの発泡シート1平方メートル当たりの含有量グラム数Aを、酸化チタンの含有量Aということがある。
B≧60−1.5×A ・・・(3)
上記式(3)は、発泡シートの光反射特性が前記発泡シートの酸化チタンの含有量Aと、厚み方向の気泡数Bとの両方に関連していることを示しており、上記式(3)を満足しない場合には、発泡シートの全反射率が低下したり、反射ムラが大きくなったりする。前記観点から、酸化チタンの含有量Aと、厚み方向の気泡数Bは、下式(4)を満足することがより好ましい。
B≧75−2.0×A ・・・(4)
更に、AとBは下式(5)を満足することがさらに好ましい。
A×B≧750 ・・・(5)
(1)実施例1〜18、比較例1〜5において用いたポリスチレン系樹脂は、PSジャパン社製ポリスチレン樹脂GX154(MFR 1.6g/10分;以下GPPS1と略す)と、PSジャパン社製ポリスチレン樹脂679(MFR 18g/10分:以下GPPS2と略す)との重量比50:50混合樹脂であった。
実施例19において用いたポリスチレン系樹脂は、PSジャパン社製 メタクリル酸共重合スチレン系樹脂G9001(MFR 1.7g/10分;以下PSM1と略す)100重量部、JSR社製 スチレン系エラストマー TR2000(MFR 13g/10分;以下SER1と略す)8.4重量部、及びPSジャパン社製 679(MFR 18g/10分;以下GPPS2と略す)20重量部からなる混合樹脂であった。
実施例20において用いたポリスチレン系樹脂は、旭化成ケミカルズ社製 ポリ−α−メチルスチレン系樹脂 R431(MFR 0.2g/10分;以下PSαと略す)100重量部、JSR社製 スチレン系エラストマー TR2000(MFR 13g/10分; 以下SER1と略す)8.4重量部、及びPSジャパン社製ポリスチレン樹脂679(MFR 18g/10分;以下GPPS2と略す)20重量部からなる混合樹脂であった。
なお、メルトフトーレイト(MFR)の測定は、JIS K 7210の条件Hに準じて、試験温度200℃、荷重5kgで行なった。
(3)フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロブタンスルホン酸塩(DIC社製、商品名メガファックF−114)を用いた。フッ素系界面活性剤を4wt%含むマスターバッチをGPPS2を用いて形成した。得られたマスターバッチを、フッ素系界面活性剤が所望される配合量となるような量用いた。
(4)気泡調整剤としては、平均粒径6.9μm、白色度98のタルクを用いた。気泡調整剤を60wt%含むマスターバッチをGPPS2を用いて形成した。得られたマスターバッチを気泡調整剤が所望される配合量となるような量用いた。
(5)光拡散剤としては、GS−2059−U(アイカ工業(旧ガンツ化成)社製)を用いた。光拡散剤を20wt%含むマスターバッチをGPPS2を用いて形成した。得られたマスターバッチを光拡散剤が所望される配合量となるような量用いた。
製造装置1は、バレル内径65mmの第一押出機と、第一押出機に接続されたバレル内径90mmの第二押出機とからなるタンデム型の発泡層形成用押出機であった。該第二押出機の出口に環状ダイ(リップ径φ85mm)が取付けられた。
(2)製造装置2
製造装置2は、積層発泡シートを製造するための装置であり、バレル内径90mmの第一押出機と、第一押出機に接続されたバレル内径120mmの第二押出機とからなるタンデム型の発泡シート形成用押出機と、バレル内径40mmの樹脂層形成用押出機とを備えた。発泡シート形成用押出機と樹脂層形成用押出機とは共押出用環状ダイ(リップ径φ110mm)に接続された。
前記製造装置1を用い、第一押出機にて、表1に示すポリスチレン樹脂、酸化チタン、タルク、フッ素系界面活性剤を加熱、溶融、混練して樹脂溶融物を得た。この溶融物を、それに二酸化炭素を表1中に示す量加えた後、第二押出機に導入し発泡に適した樹脂温度に調整して、発泡性樹脂溶融物を得た。発泡性樹脂溶融物を環状ダイ中に導入し、環状ダイのダイリップを通して吐出量42kg/hrで筒状発泡シートとして押出した。次いで、筒状発泡シートを、外面側流量0.5m3/min、内面側0.6m3/minの冷却エアを吹き付けながら、冷却マンドレルに沿わせて冷却した。筒状発泡シートの引取り速度は表1に示した通りである。冷却した発泡筒状シートを押出し方向に切断して、2枚の幅720mmの平坦なシート状の発泡シートを得た。
実施例2〜13については表1および表2に示す配合、製造条件に変更し、比較例1〜8については表6示す配合、製造条件に変更した以外は、実施例1と同様にして発泡シートを得た。
発泡剤に窒素を用い、表3に示す条件を採用したこと以外は、実施例1と同様にして発泡シートを得た。
発泡剤に窒素を用い、表3に示す条件を採用したこと以外は、実施例1と同様にして発泡シートを得た。
得られた発泡シートの厚みは0.29mm、見かけ密度は0.69g/cm3であった。
製造装置2を使用し、表3に示すポリスチレン、酸化チタン、タルク(気泡調整剤)を加熱、溶融、混練して樹脂溶融物を得た。この溶融物を、それに窒素を表3中に示す量注入した後、第二押出機中で発泡に適した樹脂温度に調整して、発泡性樹脂溶融物を得た。発泡性樹脂溶融物を共押出用環状ダイ中に導入し、環状ダイのダイリップを通して吐出量97kg/hrで筒状発泡シートとして押出した。次いで、筒状発泡シートを外面側流量0.5m3/min、内面側0.6m3/minの冷却エアを吹き付けながら、冷却マンドレルに沿わせて冷却した。筒状発泡シートの引取り速度は表3に記載の通りであった。冷却した発泡筒状シートを押出し方向に切断して、2枚の幅1110mmの平坦な発泡シートを得た。
製造装置2を使用し、発泡性樹脂溶融物を実施例16と同様に製造し、共押出用環状ダイ中に導入した。同時に樹脂層形成用押出機を用いて、ポリスチレン系樹脂(GPPS2)を樹脂層形成用溶融物とした。これを吐出量10kg/hrで共押出用環状ダイ中に導入し、該ダイ中で、円筒状に流動する発泡性樹脂溶融物の内側と外側の両面に樹脂層形成用溶融物を積層した。積層された溶融物を環状ダイのダイリップを通して吐出量97kg/hrで筒状発泡シートとして押出た。次いで、筒状発泡シートを外面側流量0.5m3/min、内面側0.6m3/minの冷却エアを吹き付けながら、冷却マンドレルに沿わせて冷却した。引取り速度は表4に記載の通りである。冷却した筒状発泡シートを、押出し方向に切断して、2枚の幅1110mmの平坦な積層発泡シートを得た。得られた積層発泡シートは実施例1〜16までの単層の発泡シートよりも、表面の傷や汚れの付き難さが向上したものであった。
樹脂層を構成するポリスチレン(GPPS2)に、表4に示す量の光拡散剤(アイカ工業社製GS−2059−U)を添加した以外、実施例17と同様に積層発泡シートを製造した。
ポリスチレン系樹脂として、前述のPSM1100重量部、SER18.4重量部、およびGPPS2を20重量部からなる混合樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同様にして発泡シートを得た(表5)。メタクリル酸共重合スチレン系樹脂を用いると、GPPSを用いた場合よりも加熱寸法変化率が低下し、高い耐熱性を要求される用途に使用可能なものとなる。
ポリスチレン系樹脂として、前述のPSα100重量部、SER18.4重量部、およびGPPS2を20重量部からなる混合樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同様にして発泡シートを得た(表5)。PSαを用いると、GPPSを用いた場合よりも加熱寸法変化率が低下し、高い耐熱性を要求される用途に使用可能なものとなる。なお、表1〜6に示したポリスチレン樹脂、酸化チタン、タルク、フッ素系界面活性の使用量は、これらの合計量に基づく重量%である。発泡剤の量は使用したポリスチレン系樹脂100重量部あたりの重量部で表している。
なお、図1は、厚み方向の気泡数が異なる実施例1、4および6の発泡シートについての全反射率の測定結果を波長(nm)を横軸とし、全反射率(%)を縦軸として示したグラフである。図2は、酸化チタンの含有量が異なる実施例4および11の発泡シートについての全反射率の測定結果を、波長(nm)を横軸とし、全反射率(%)を縦軸として示したグラフである。
実施例1,2,6,8,10,14,17,19および20、ならびに比較例3および5で得られた発泡シートの押出方向および幅方向断面写真を図3〜24に示す。
<発泡シートの厚み>
発泡シートの厚みは、前記の方法により測定した。
発泡シートの全幅にわたって、幅方向に等間隔に、縦10cm×横10cm×発泡シートの厚みの試験片を切り出し、該試験片の重量(g)を測定した。発泡シートの坪量は、試験片の重量をその面積で除し、次いで単位換算することで求めた。なお、積層発泡シートの場合には、まず、前述と同様の方法にて積層発泡シート全体の坪量を測定した。一方、樹脂層積層用押出機の吐出量とシートの引取り速度、及びシートの幅から樹脂積層部の坪量を算出した。そして、発泡シートの坪量は、積層発泡シートの坪量から樹脂積層部の坪量を減じて求めた。
発泡シートの見掛け密度は、発泡シートの坪量を、発泡シートの厚みにより除し、次いで単位換算することにより求めた。
発泡シートの酸化チタン含有量Aは、前記発泡シートの坪量と、酸化チタン使用量より計算にて求めた。
発泡シートの厚み方向の気泡数は、前述の方法により求めた。なお、気泡数の測定は、発泡シートの幅方向に等間隔に3箇所(シート中央部及び中央部より両端側に240mm離れた計3箇所)について行った。積層発泡シートの場合には、発泡シート部分について同様に測定した。
厚み方向平均気泡径、幅方向平均気泡径は、前記厚み方向の平均気泡数の測定に用いた、各々の拡大写真を使用して、前述の方法により行った。押出方向の平均気泡径は、別途、前述の方法により求めた。なお、気泡数の測定は、発泡シートの押出方向断面上の3箇所(任意の1箇所と、該箇所から押出方向に互いに反対方向に等間隔(240mm)離れた2箇所)について行った。なお、積層発泡シートの場合には、発泡シート部分について同様に測定した。
VD/MD気泡扁平率、VD/TD気泡扁平率は、前記平均気泡径から前記方法により算出した。
JIS K7105−1981の全光線反射率測定法Aに準拠して求めた。具体的には、発泡シートの3箇所(幅方向の中央部及び該中央部より幅方向の反対方向に240mm離れた2つの位置)から3つの試験片を切り出した。全反射率測定は、各試験片の表面(マンドレル接触面)を紫外可視分光光度計(島津製作所製、UV−2450)と、積分球試料台(島津製作所製、ISR−2200)とを使用し0.5nm毎に波長450〜750nmの範囲の、入射角8度における反射率を測定し、3枚のシートについて得られた値の算術平均値を全反射率(%)とした。なお、該全反射率は、硫酸バリウム(Merck社製、DIN5033、白色標準)の反射率を100%とした相対値である。
拡散反射率の測定は、前記全反射率の測定と同じ装置を用い、入射角0度として測定を行った。
なお、表中の全反射率(550nm)は、3つの試験片についての波長550nmにおける全反射率の算術平均値である。表中の全反射率(MAX)(全反射率の最大値)は、3つの試験片についての波長450〜750nmの範囲における反射率の最大値の算術平均値である。全反射率(MIN)(全反射率の最小値)は、3つの試験片についての波長450〜750nmの範囲における反射率の最小値の算術平均値である。全反射率(MAX−MIN)は、上記全反射率の最大値と最小値との差から求められる。拡散反射率/全反射率は、550nmにおける拡散反射率の550nmにおける全反射率に対する比)である。
なお、積層発泡シートは、樹脂層が積層された状態でのシートについて、同様に測定を行った。
光反射特性の総合評価は、以下の(i)〜(iii)の3つ全ての基準に合格した場合のみ、光反射性が良好であるとして判断して行った。(i)〜(iii)の基準の一つ又はそれ以上満たされない場合は光反射性が不良として判断した。
基準(i):550nmにおける全反射率が96.5%以上である。該全反射率が96.5%であれば、発泡シートは光反射シートとして実用可能である。
基準(ii):450〜750nmの波長範囲における全反射率の最大値と、最小値との差(MAX−MIN)が2.0%以下である。(MAX−MIN)が2.0%以下であれば、発泡シートは反射ムラが少なく、450〜750nmの波長範囲において、安定した光反射性能を発揮できる。
基準(iii):550nmにおける拡散反射率の550nmにおける全反射率に対する比(拡散反射率/全反射率)が、0.95以上である。この比が0.95より小さくなると、発泡シートの鏡面反射率が高まり、例えば、発泡シートを液晶TVに実装した場合に視野角が狭くなるなどの不具合が生じ易くなる。
Claims (8)
- 見掛け密度0.08〜0.9g/cm3および厚み0.1〜3mmを有するポリスチレン系樹脂発泡シートから構成される光反射シートであって、
該発泡シートが酸化チタンを該発泡シート1平方メートル当たりAグラムの量で含有するとともに、その厚み方向の平均気泡径1〜50μmおよびその厚み方向の気泡数Bを有し、
AとBが下式(1)〜(3)を満足する光反射シート。
3 ≦ A ≦ 70 (1)
B ≧ 20 (2)
B ≧ 60−1.5×A (3)
- 前記酸化チタンの含有量Aが10〜50g/m2、及び/又は前記気泡数Bが35個以上である、請求項1に記載の光反射シート。
- 前記酸化チタンがルチル型結晶構造を有する、請求項1または請求項2に記載の光反射シート。
- 前記ポリスチレン系樹脂発泡シートの坪量が100〜450g/m2である、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の光反射シート。
- 前記発泡シートが、フッ素系界面活性剤を含有する、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の光反射シート。
- 前記発泡シートの少なくとも片方の面に積層された樹脂層を更に含む、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の光反射シート。
- 前記樹脂層の坪量が3〜30g/m2である、請求項6に記載の光反射シート。
- 前記発泡シートが押出発泡により形成されたものである請求項1〜請求項7のいずれかに記載の光反射シート。
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