JP6611642B2 - ポリ塩化ビニル系樹脂組成物および反射フィルム - Google Patents

Description

本発明は、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物、および、該組成物からなる反射フィルムに関する。

近年、照明器具用反射板、照明看板用反射板、液晶表示装置用の反射板として、または、投影用スクリーンや面状光源の部材等として、反射フィルムが使用されている。例えば、液晶表示装置用の反射板では大画面化及び表示性能の高度化の要求があり、少しでも多くの光を液晶に供給してバックライトユニットの性能を向上させるために、高い反射性能の反射フィルムが求められている。

また、ノートブック型のコンピューターなどの液晶表示装置としては、薄型で、画像が見易い、バックライトユニット及び液晶表示素子を備えた液晶表示装置が用いられている。このようなバックライトユニットには、透光性を有する導光板の一側端部に蛍光管のような線状光源を併設するエッジライト方式が多く用いられる。このようなエッジライト方式では、導光板の一方の面を光拡散物質で部分的に被覆し、その面の全面をさらに反射材で被覆して面光源を構成するものが多い。このような反射材には、高い反射性能が要求される。

反射フィルムとして、特開平６−２９８９５７号公報には、特定の屈折率を有する樹脂と無機充填剤とを混合し、延伸させたフィルムが開示されている。また、特開２０１２−７７３１１号公報には、特定の屈折率を有する樹脂と、特定の性能を持った酸化チタンを含有する反射フィルムが開示されている。
しかしながら、上記の従来技術等では、初期の反射率は高いものの、使用中、特に熱が加わる状況で長期間使用した場合に、経時変化によって反射率が劣ってくるという問題があった。

特開平６−２９８９５７号公報 特開２０１２−７７３１１号公報

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、反射率と耐熱性に優れ、特に熱が加わる状況で長期間使用した場合においても反射率の低下、および、変色を抑制できる反射フィルム、および、該反射フィルムを構成するポリ塩化ビニル系樹脂組成物を提供することを目的とする。

第１の実施形態は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、酸化チタンを２３〜６５質量部と過塩素酸金属塩を含有することを特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂組成物である。

第１の実施形態において、前記過塩素酸金属塩は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．１〜１０質量部含有することが好ましい。

第１の実施形態において、更に可塑剤を５〜７０質量部含有することが好ましい。

第２の実施形態は、第１の実施形態のポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる反射フィルムである。

第２の実施形態の反射フィルムの厚みは、７０〜５００μｍであることが好ましい。

本発明によれば、反射率に優れ、特に熱が加わる条件で長期に使用される場合においても、反射率の低下を抑制することができ、また、変色をも抑制でき優れた外観を維持できる反射フィルムを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、特に断らない限り、数値ＡおよびＢについて「Ａ〜Ｂ」という表記は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ａにも適用されるものとする。

本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、酸化チタンを２３〜６５質量部と過塩素酸金属塩を含有する。このようなポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる反射フィルムは、熱が加わる条件で長期に使用した場合にも反射率に優れるものとなる。

＜ポリ塩化ビニル系樹脂＞
本発明に使用するポリ塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニルを主モノマーとする種々のポリマーであって、塩化ビニルの単独重合体、塩化ビニルモノマーと他のビニルモノマーとの共重合体が挙げられる。共重合体としては、エチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル共重合体が挙げられる。中でも、耐熱性に優れるものとして塩化ビニルの単独重合体を好ましく使用することができる。
ポリ塩化ビニル系樹脂は、１種類のみで使用してもよく、２種以上を混合して使用しても良い。
ポリ塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、好ましくは８００〜１５００、より好ましくは１０００〜１３００である。

＜酸化チタン＞
本発明のポリ塩化ビニル樹脂組成物は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、酸化チタンを２３〜６５質量部含有する。酸化チタンの含有量の下限は、２５質量部以上とすることが好ましく、２７質量部以上とすることがより好ましく、３０質量部以上とすることが更に好ましく、３６質量部以上とすることが特に好ましい。酸化チタンの含有量を２３質量部以上とすることで、熱が加わる状態で保管または使用された場合においても、反射率の低下を抑制することができる。
酸化チタンの含有量の上限は、６３質量部以下とすることが好ましく、６０質量部以下とすることがより好ましく、５８質量部含有することが更に好ましい。酸化チタンの含有量を６５質量部以下とすることで、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の成形性を良好とすることができる。

本発明に使用する酸化チタンは、特に限定されるものではないが、市販されている酸化チタンとして、例えば、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタンなどを使用することができる。中でも、耐光性により優れるという観点から、ルチル型酸化チタンを使用することが好ましい。
また、酸化チタンの粒径は、特に限定されるものではないが、０．０１〜０．５μｍが好ましく、０．０５〜０．４μｍがより好ましく、０．１〜０．４μｍがさらに好ましい。酸化チタンの粒径を上記下限以上とすることで、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物中に、酸化チタンを均一に分散させることができ、また、上記上限以下とすることで、ポリ塩化ビニル系樹脂と酸化チタンとの界面が緻密に形成されるので、反射フィルムに高い反射性を付与できる。

＜過塩素酸金属塩＞
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、過塩素酸金属塩を含有している。その含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましくは０．１〜５．０質量部、更に好ましくは０．１〜３．０質量部、特に好ましくは０．１〜２．０質量部である。
過塩素酸金属塩を０．１質量部以上含有することにより、熱が加わる状態で保管および使用された場合にも、反射率の低減をより抑制することができる。また、１０質量部以下とすることで、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物をフィルム成形した場合にも、フィルム表面からのブリードアウトや着色を抑制することができる。

過塩素酸金属塩は、特に限定されず、例えば、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸カルシウム、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム、過塩素酸アルミニウム、過塩素酸亜鉛、過塩素酸ストロンチウム等が挙げられ、これらの一種もしくは二種以上が使用される。また、これらの過塩素酸金属塩は、無水物でも含水塩でもよく、また、ブチルジグリコール、ブチルジグリコールアジペート等のアルコール系およびエステル系の溶剤に溶かしたものおよびその脱水物でもよい。
これらの過塩素酸金属塩の中でも、過塩素酸カルシウム、過塩素酸バリウム及び過塩素酸マグネシウムが好ましく使用することができ、特に過塩素酸バリウムが好ましく使用することができる。

＜可塑剤＞
また、本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、更にポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、可塑剤を５〜７０質量部含有することが好ましく、１０〜６５質量部含有することがより好ましく、１５〜６０質量部含有することが更に好ましい。可塑剤の含有量を上記とすることで、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物から可塑剤がブリードアウトすることを抑制することができる。

本発明に使用できる可塑剤は、特に限定することは無く公知の可塑剤を使用することができる。たとえば、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジオチルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ブチルベンジル、イソフタル酸ジ−２−エチルヘキシルなどのフタル酸系可塑剤、アジピン酸ビス−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−２−デシル、セバチン酸ジブチル、セバチン酸ジ−２−エチルヘキシルなどの脂肪酸エステル可塑剤、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸−２−エチルヘキシルジフェニル、リン酸トリクレジルなどのリン酸エステル系可塑剤、トリメリット酸トリ−２−エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチルなどのトリメリット酸エステル系可塑剤、アジピン酸系ポリエステル可塑剤、フタル酸系ポリエステル可塑剤などのポリエステル系可塑剤、テレフタル酸系可塑剤が使用することができる。中でも、ポリエステル系可塑剤を好ましく使用することができる。ポリエステル系可塑剤を使用することで、熱が加わる状況で長期間使用した場合における反射率の低下を、さらに抑制することができる。

＜紫外線吸収剤＞
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、さらに紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
前記紫外線吸収剤として、例えば、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、５，５’−メチレンビス（２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン）等の２−ヒドロキシベンゾフェノン類；２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ第三ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ第三ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−第三ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−第三オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’．５’−ジクミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−第三オクチル−６−ベンゾトリアゾリル）フェノール等の２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール類；フェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、２，４−ジ第三ブチルフェニル−３’，５’−ジ第三ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、２，４−ジ第三アミルフェニル−３’，５’−ジ第三ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−３，５−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート類；２−エチル−２’−エトキシオキザニリド、２−エトキシ−４’−ドデシルオキザニリド等の置換オキザニリド類；エチル−α−シアノ−β，β−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート等のシアノアクリレート類；２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、２−［４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−（オクチロキシ）フェノール等のトリアジン類等があげられる。中でも、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤を使用することが好ましい。これらの紫外線吸収剤は、一種又は二種以上混合して用いられる。

＜その他の添加剤＞
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において必要に応じて、成型用の合成樹脂に通常配合される公知の樹脂添加剤、例えば、光安定剤、耐候助剤、熱安定剤、安定化助剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤、防菌防黴剤及び着色剤等の各種添加剤を配合することができる。

本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、前記の各成分を所定量添加して攪拌機でブレンドし、バンバリーミキサー、１軸押し出し機、ロール、ニーダー等の公知の混練機を用いて加熱溶融状態で混練りすることによって得ることができる。このようにして得られるポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、ペレット状、粒子状、フレーク状、粉末状等の形状となる。

＜反射フィルム＞
本発明の反射フィルムは、上記ポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる。

本発明の反射フィルムの厚みは、特に限定されるものではないが、７０〜５００μｍが好ましく、１００μｍ〜４００μｍがより好ましい。厚みを７０μｍ以上とすることで、光の反射率が劣ることを抑制することができ、また、厚みが５００μｍを超えると光の反射率は飽和する傾向となるため、生産効率の観点から前記上限とすることが好ましい。

また、本発明の反射フィルムは、単層であってもよく、多層であってもよく、多層とする場合は、例えば、本発明のポリ塩化ビル系樹脂組成物からなる層を中間層として、表面層および／または裏面層にその他の樹脂組成物からなる層を有する積層フィルムとする。また、中間層と表裏面層との間に、接着層等を設けることができる。
表面層、裏面層としては、使用される用途により、適宜選択される層を設けることができるが、例えば、光拡散層、強度を補うための基材層（金属板、樹脂板）などを挙げることができる。なお、基材層を形成する場合は、表面層または裏面層の一方に形成する。

反射フィルムの製造方法としては、まず、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の原料を攪拌機でブレンドし、バンバリーミキサー、１軸押し出し機、ロール、ニーダー等の公知の混練り機を用いて加熱溶融状態で混練りすることによってポリ塩化ビニル系樹脂組成物を得る。次に、得られたポリ塩化ビニル系樹脂組成物をカレンダーロールや、Ｔダイ成形機、インフレーション成形機でシートに成形することによって反射フィルムを得ることができる。

また、多層の反射フィルムの製造方法としては、例えば、各層のフィルムを予め調製した後、それぞれの各層を積層してラミネートする方法や、各層を多層押し出しにより直接成形させる方法（押出し成形法、インフレーション成形法及びカレンダー成形法）により調製することができる。また、基材上に反射フィルムを形成する場合は、基材の上に溶融させたポリ塩化ビニル系樹脂組成物をコーティングし、冷却固化させて製造することができる。

本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の測定評価は以下に示す方法で行った。また、実施例及び比較例で使用した原料は、下記の通りである。

＜評価方法＞
［反射率の測定］
得られた反射シートを使用し、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍの寸法でカットサンプルを作製した。次にギヤーオーブン（エスペック社製「ＧＰＨ−２０２」）を使用し、８０℃、の環境下で２０００時間養生させた後、カットサンプルの表面の反射率をＪＩＳ Ｋ ７３６１−１に準拠して分光光度計（日立製作所社製「Ｕ−３５００」）を使用して波長５５０ｎｍの値を測定した。なお、測定前に標準反射板（酸化アルミナ）の反射率が１００％となるように光度計を設定した。得られた測定結果を表１、表２に示した。

［色差の測定］
得られた反射シートを使用し、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍの寸法でカットサンプルを作製した。次にギヤーオーブン（エスペック社製「ＧＰＨ−２０２」）を使用し、８０℃、の環境下で２０００時間養生させた後、カットサンプルの表面の色差（ΔＥ）をコニカミノルタ社製「分光測色計ＣＭ−２５００ｄ」を使用して測定した。得られた測定結果を表１、表２に示した。

＜使用した原料＞
［ポリ塩化ビニル系樹脂］
（Ａ）：ポリ塩化ビニル系樹脂（大洋塩ビ社製：「ＴＨ−１０００」）、
［可塑剤］
（Ｂ−１）：ポリエステル系可塑剤（ジェイ・プラス社製：「Ｄ６２０」）、
（Ｂ−２）：フタル酸系可塑剤（ジェイ・プラス社製：「ＤＯＰ」）、
［酸化チタン］
（Ｃ）：ルチル系酸化チタン（勝田化工社製：「ＮＢＤ−１１６９Ｗ」）、
［過塩素酸金属塩］
（Ｄ）：過塩素酸バリウム（ＡＤＥＫＡ社製：「アデカスタブ Ｍ−ＣＰＳ５５Ｒ」）、
［紫外線吸収剤］
（Ｅ）：ベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ＢＡＳＦ社製：「ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ８１」）、

＜実施例１〜９、比較例１〜９＞
＜反射シートの作製＞
表１に示す配合となるように調整した原料と紫外線吸収剤（Ｅ）を０．５質量部添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、次いで１６０℃で３分間、バンバリーミキサーで混練りした。得られた混練物を１７０℃で７分間、カレンダー成形にて混練し、２本ロールを用い、厚さ１５０μｍおよび３００μｍの反射フィルムを作製した。

＜評価結果＞
表１より、実施例１〜９はいずれも、耐熱の促進試験を行った後においても反射率が高く、また色差が小さく、変色が少なかった。よって、熱が加わる状態で保管や使用された場合においても優れた反射性能および外観を有する反射フィルムであることが確認された。
一方、比較例１〜３はいずれも、酸化チタンの含有量が少ないため、今までにない優れた反射率を得ることができなかった。また、比較例４〜９はいずれも、過塩素酸金属塩を含有していないため、耐熱の促進試験により、反射率の低下および色差の増大が見られた。

Claims (4)

1. ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、酸化チタンを３６〜６５質量部と過塩素酸バリウムを０．５〜１０質量部含有することを特徴とする反射フィルム用ポリ塩化ビニル系樹脂組成物。
2. 更に可塑剤を５〜７０質量部含有する、請求項１に記載の反射フィルム用ポリ塩化ビニル系樹脂組成物。
3. 請求項１又は２に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる反射フィルム。
4. 前記反射フィルムの厚みが、７０〜５００μｍである、請求項３に記載の反射フィルム。