TWI385195B - Light reflective sheet and its molded article - Google Patents
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Description
本發明係有關一種光反射薄片及其成形品,更詳言之,係有關適合於液晶用背景燈之反射板、照明器具、住宅或各種設備等使用的螢光管、LED(發光二極管)、EL(電發光器)、電漿、雷射等之光源零件用途的光反射薄片及其成形品。
一般而言,光反射材料之用途例如有看板、顯示器及液晶背景燈等。以往所使用的光反射薄片例如有金屬板、金屬箔/塑膠薄片、塑膠薄片之金屬蒸鍍品、發泡延伸PET(聚對酞酸乙二酯)薄膜等。
近年來,著重於液晶用途之擴大,不僅是習知的手提電腦之畫面,特別是可見液晶電視用途大幅的成長。508mm(20吋)以下之顯像器或手提電腦使用導光型背景燈作為光源,液晶電視用途為於508mm(20吋)以上之中型畫面及大型畫面中實現高亮度、高精細化時,使用直下型背景燈作為光源。各背景燈以螢光管作為光源,為使該光有效地送入液晶單位時使用反射板,該反射板提案有各種材料。
導光型背景燈之反射板係使用在導光板之下方舖設有發泡PET薄膜,直下型液晶用背景燈之反射板係使用發泡PET薄膜或發泡PP薄膜與鋁板之貼合品、及超臨界發泡PET薄片。其中,大多數使用使發泡PET薄膜/鋁板貼合品彎曲加工者。
本發明人提案活用單獨的氧化鈦配合技術之聚碳酸酯系高反射板材料予以上市,且藉由使使用氧化鈦含率高的聚碳酸酯(PC樹脂)組成物所得的押出薄片與以熱成形成反射板形狀,適合使用於直下型背景燈之技術(例如參照專利文獻1)。
目前,由於作為直下型背景燈及導光型背景燈兩方之反射材料最常被使用的發泡反射薄膜(例如東雷(音譯)(股)製、商品名:魯米拉(音譯)),由於其厚度為20μm之薄片,故沒有遮光性、與作為新的反射材料開始使用的之超臨界發泡PET相比時光線反射率低。另外,本發明人提案的聚碳酸酯系高反射薄片與上述發泡反射薄膜相比時,光線反射率、遮光性皆高,惟與超臨界發泡PET相比時光線反射率低。
專利文獻1:日本特開2004-149623號公報
本發明係有鑑於上述情形者,以提供一種光線反射率高、且遮光性優異的光反射薄片及其成形品為目的。
本發明人等為解決上述課題,再三深入檢討研究的結果,發現藉由在由特定聚碳酸酯樹脂組成物所成的基材薄片之至少一面上設置內部具有空隙的光反射層,較各單獨使用基材薄片及光反射層時可更為提高光線反射率,及遮光性優異,且製得與由碳酸酯樹脂組成物所成的單層薄片相同地可熱成形的光反射薄片。本發明基於該見解,遂而完成。
換言之,本發明係提供下述光反射薄片及成形品。
1.一種光反射薄片,其特徵為在由含有組合90~50質量%聚碳酸酯系聚合物(A)及10~50質量%氧化鈦(B)之聚碳酸酯樹脂組成物,所成的基材薄片至少一面上設置以熱塑性樹脂組成物構成、且內部具有空隙之光反射層。
2.如上述1記載之光反射薄片,其中光反射層內部之空隙的平均直徑為0.5~50μm。
3.如上述1或2記載之光反射薄片,其中基材薄片為藉由熱成形製造者。
4.如上述1~3中任一項記載之光反射薄片,其中基材薄片與光反射層之間具有黏合劑層。
5.如上述1~4中任一項記載之光反射薄片,其中在光反射層表面上照射可見光範圍波長之光所測定的光線反射率之Y值至少為100.5%。
6.如上述1~5中任一項記載之光反射薄片,其中在光反射層表面上照射可見光範圍波長之光所測定的光線透過率為0.4%以下。
7.一種成形品,其特徵為使如上述1~6中任一項記載之光反射薄片熱成形所成。
藉由本發明,可製得較各單獨使用基材薄片及光反射層時可更為提高光線反射率,且遮光性優異,及與由聚碳酸酯樹脂組成物所成的單層薄片相同地可熱成形的光反射薄片及其成形品。
構成本發明之光反射薄片的基材薄片,係由含有聚碳酸酯系聚合物(A)及氧化鈦粉末(B)之聚碳酸酯樹脂組成物所成者。
聚碳酸酯系聚合物(A),例如有聚碳酸酯樹脂(A-0)或聚碳酸酯-聚有機基矽氧烷共聚物(A-1)與聚碳酸酯樹脂(A-2)之混合物。聚碳酸酯樹脂(A-0)例如有各種,以具有一般式(1)所示構造之重複單位的聚合物為宜。
於上述一般式(1)中,R1
及R2
係各表示鹵素原子(例如氯、氟、碘)或碳數1~8之烷基(例如甲基、乙基、丙基、異丙基、各種丁基(正丁基、異丁基、第2-丁基、第3-丁基)、各種戊基、各種己基、各種庚基、各種辛基)。m及n係各為0~4之整數,m為2~4時R1
可以互相相同或不同,n為2~4時R2
可以互相相同或不同。Z係表示碳數1~8之伸烷基或碳數2~8之亞烷基(例如伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、亞乙基、異亞丙基等)、碳數5~15之環伸烷基或碳5~15之環亞烷基(例如環伸戊基、環伸己基、環亞戊基、環亞己基等)或單鍵、-SO2
-、-SO-、-S-、-O-、-CO-鍵、或下式(2)或式(2’)所示之鍵。
上述聚合物通常可容易藉由使一般式(3)所示二價苯酚、與光氣(phosgene)等之碳酸酯前驅體反應而製得。
(其中,R1
、R2
、Z、m及n係與上述一般式(1)相同)
換言之,在二氯甲烷等之溶劑中,於習知氧容受體或分子量調節劑存在下,藉由使如二價苯酚與光氣之碳酸酯前驅體反應而製造。另外,可藉由使如二價苯酚與碳酸酯化合物之碳酸酯前驅體予以酯交換反應而製造。
上述一般式(3)所示之二價苯酚例如各種品。特別以2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[通稱為雙酚A]較佳。除雙酚A外之二價苯酚例如有雙(4-羥基苯基)甲烷;1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷;1,2-雙(4-羥基苯基)乙烷等之雙(4-羥基苯基)鏈烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷;1,1-雙(4-羥基苯基)環癸烷等之雙(4-羥基苯基)環鏈烷、4,4’-二羥基聯苯、雙(4羥基苯基)環氧化物、雙(4-羥基苯基)硫醚、雙(4-羥基苯基)碸、雙(4-羥基苯基)亞碸、雙(4-羥基苯基)醚、雙(4-羥基苯基)酮等。另外,二價苯酚例如有氫醌等。此等之二價苯酚可以單獨使用或二種以上混合使用。
碳酸酯化合物例如二苯基碳酸酯等之二芳基碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯等之二烷基碳酸酯等。使上述二價苯酚與碳酸酯前驅體反應以製造聚碳酸酯時,視其所需可使用分子量調節劑。
有關該分子量調節劑,沒有特別的限制,可使用習知製造聚碳酸酯時所慣用者。該物例如有苯酚、對甲酚、對-第3-丁基苯酚、對-第3-辛基苯酚、對-枯基苯酚、對-壬基苯酚、對-十二烷基苯酚等之一價苯酚。
聚碳酸酯樹脂(A-0)可以為使用一種上述二價苯酚之均聚物、或使用二種以上之共聚物。另外,可併用多官能性芳香族化合物與上述二價苯酚所得的熱塑性無規支鏈聚碳酸酯樹脂。該多官能性芳香族化合物,一般稱為支鏈劑,具體例如有1,1,1-參(4-羥基苯基)乙烷、α,α’,α”-參(4-羥基苯基)-1,3,5-三異丙基苯、1-[α-甲基-α-(4’-羥基苯基)乙基]-4-[α’,α’-雙(4”-羥基苯基)乙基]苯、氟化葡糖、偏苯三酸、靛紅雙(鄰-甲酚)等。
聚碳酸酯樹脂(A-0),就機械強度、特別是艾佐德衝擊強度及成形性等而言,黏度平均分子量為13,000~30,000之範圍,以15,000~25,000之範圍較佳。而且,該黏度平均分子量(Mv)係使用烏式型黏度劑,測定20℃之二氯甲烷溶液的黏度,藉此求取特性黏度[η],藉由[η]=1.23×10- 5
Mv0 . 8 3
之式所求得之值。
具有該特性之聚碳酸酯樹脂,例如市售的塔富隆(音譯)FN3000A、FN2500A、FN2200A、FN1900A、FN1700A、FN1500A(商品名,出光石油化學(股)製)之芳香族聚碳酸酯樹脂。
聚碳酸酯系聚合物(A)以聚碳酸酯-聚有機基矽氧烷共聚物(A-1)與聚碳酸酯樹脂(A-2)之混合物較佳。聚碳酸酯-聚有機基矽氧烷共聚物(A-1)(以下簡稱為PC-POS共聚物)有各種物,以具有下述一般式(1)所示構造之重複單位的聚碳酸酯部、與具有下述一般式(4)所示構造之重複單位之聚有機基矽氧烷部所成者較佳。
(其中,R1
、R2
、Z、m及n係與上述相同)
(其中,R3
、R4
及R5
係各為氫原子、碳數1~5之烷基(例如甲基、乙基、丙基、正丁基、異丁基等)或苯基,p及q係各為0或1以上之整數,p與q之合計為1以上之整數)、此處,聚碳酸酯部之聚合度以3~100較佳,而且,聚有機基矽氧烷部之聚合度以2~500較佳。
上述PC-POS共聚物,係為具有上述一般式(1)所示重複單位之聚碳酸酯部、與具有上述一般式(4)所示重複單位之聚有機基矽氧烷部所成的嵌段共聚物,黏度平均分子量以10,000~40,000較佳,以12,000~35,000更佳。該PC-POS共聚物,例如可使預先製造的構成聚碳酸酯部之聚碳酸酯低聚物(以下簡稱為PC低聚物)、與構成聚有機基矽氧烷部之末端上具有反應性基之聚有機基矽氧烷(例如聚二甲基矽氧烷(PDMS))、聚二乙基矽氧烷等之聚二烷基矽氧烷或聚甲基苯基矽氧烷等),溶解於二氯甲烷、氯苯、氯仿等之溶劑中,加入雙酚之氫氧化鈉水溶液,使用三乙胺或三甲基苯甲基氯化銨等作為觸媒,藉由界面聚縮合反應製造。而且,可使用藉由特公昭44-30105號公報記載的方法或特公昭45-20510號公報記載的方法製造的PC-POS共聚物。
此處,具有以一般式(1)所示重複單位之PC低聚物,藉由以溶劑法、即在二氯甲烷等之溶劑中,於習知的氧容受體、分子量調節劑存在下,使上述一般式(3)所示之二價苯酚、與膦或碳酸酯化合物等之碳酸酯前驅體反應容易製得。換言之,例如藉由於二氯甲烷等之溶劑中,於習知的氧容受體或分子量調節劑存在下,使二價苯酚與如膦之碳酸酯前驅體反應,或使二價苯酚與如碳酸酯化合物之碳酸酯前軀體之酯交換反應等製造。
碳酸酯化合物及分子量調節劑,可使用於上述相同者。
於本發明中,製造PC-POS共聚物所使用的PC低聚物,可以為使用一種上述二價苯酚之均聚物,亦可以使用二種以上之共聚物。另外,可併用多官能性芳香族化合物與上述二價苯酚所得的熱塑性無規支鏈聚碳酸酯。
而且,於製造正己烷可溶份為1.00質量%以下之PC-POS共聚物時,例如於共聚物中聚有機基矽氧烷的含率為10質量%以下,及使用以一般式(4)所示重複單位之數為100以上者,且使用5.3×10- 3
莫耳/(kg.低聚物)以上之三級胺等觸媒以進行上述共聚合較佳。
其次,本發明中構成聚碳酸酯樹脂組成物之(A-2)成份的聚碳酸酯樹脂,以具有上述一般式(1)所示構造之重複單位的聚合物為宜。具體而言,如於聚碳酸酯樹脂(A-0)中所說明者。聚碳酸酯樹脂(A-2)可以使用與上述一般式(3)所示化合物不同者作為與光氣或碳酸酯化合物等之碳酸酯前軀體反應的二價苯酚之聚碳酸酯樹脂。
對合計量為100質量份之(A)+(B)的各成份而言,(A)成分中(A-1)成分之配合比例為5~85質量份,較佳者為10~58質量份,(A-2)成分之配合比例為0~80質量份,較佳者為10~75質量份。(A-1)成分為5質量份以上時,由於聚有機基矽氧烷之分散性良好,故可得充分的難燃性。而且,(A-1)成分及(A-2)成分在較佳的範圍內,可得良好的難燃性。PC-POS中聚有機基矽氧烷部分之含量,可視作為最終的樹脂組成物所要求之難燃性水準而定予以適當選擇。(A-1)成分中聚有機基矽氧烷部分之比例,對(A-1)成分與(A-2)成分之合計量而言以0.3~10質量%較佳,以0.5~5質量%更佳。此處,為0.3質量%以上時,可得充分的氧指數,具有目的之難燃性。另外,為10質量%以下時,由於樹脂之耐熱性沒有降低,樹脂之成本不會升高。較佳的範圍內可得較佳的氧指數,可得優異的難燃性者。此處,「聚有機基矽氧烷」係為不包含下述(D)成分之有機基矽氧烷中所含的聚有機基矽氧烷成分者。
本發明中作為(B)成分之氧化鈦,以使聚碳酸酯樹脂具有高反射性與低透明性,即高遮光性為目的時,以微粉末的形態使用,惟各種粒度之微粉末的氧化鈦,可藉由氯法或硫酸法之任一方法予以製造。於本發明中使用的氧化鈦,可以為金紅石型及鋭鈦型皆可,就熱安定性、耐候性等而言以金紅石型較佳。另外,該微粉末粒子之形態沒有特別的限制,可視當選擇鱗片狀、球狀、不定形等使用。
做為該(B)成分使用的氧化鈦,除鋁及/或矽之含氫氧化物外,以胺化合物、多元醇化合物等表面處理者較佳。除藉由該處理提高聚碳酸酯樹脂組成物中之均勻分散性及其分散狀態之安定性外,就製造均勻的組成物而言另以提高與添加的難燃劑之親和性較佳。此處所指的銨或矽之含氫氧化物、胺化合物及多元醇化合物,各例如氧化鋁含水物、三乙醇胺及三羥甲基乙烷等。上述表面處理之處理方法本身,沒有特別的限制、可適當採用任意方法。藉由該處理在氧化鈦粒子表面賦予的表面處理劑之量,沒有特別的限制,就考慮氧化鈦之光反射性、聚碳酸酯樹脂組成物之成形性時,對氧化鈦而言為0.1~10.0質量%。
於本發明之聚碳酸酯樹脂組成物中,有關作為(B)成分所使用的上述氧化鈦粉末之粒徑,沒有特別的限制,惟為有效地發揮上述效果時,平均粒徑為0.1~0.5μm。本發明聚碳酸酯樹脂組成物之氧化鈦的配合量,對合計量為100質量份(A)+(B)之各成份而言必須為10~50質量份,較佳者為20~50質量份。配合量為10質量份以上時,由於遮光性充分,故沒有光線反射率降低的情形。此外,配合量為50質量份以下時,藉由混練押出容易予以粒料化,樹脂容易成形加工,成形品之銀色發生情形少。換言之,液晶電視、顯像器用途等之背景燈所使用的反射板或反射框,由於要求遮光性與高光反射性,故(B)成分之配合量以20~35質量份更佳。
本發明所使用的氧化鈦之表面酸量以10微莫耳/g以上較佳,表面鹼量以10微莫耳/g以上較佳。表面酸量小於10微莫耳/g且表面鹼量小於10微莫耳/g時,由於與安定化劑之有機基矽氧烷化合物的反應性低,恐會有氧化鈦之分散不充分,成形體之高亮度化不充分。氧化鈦之表面酸量以15微莫耳/g以上較佳,以16微莫耳/g以上更佳,表面鹼量以20微莫耳/g以上較佳,以25微莫耳/g以上更佳。
而且,氧化鈦之表面酸量及表面鹼量,係藉由於非水溶液中電位差滴定測定。具體而言,表面酸量係於1/100規定的正丙胺之MIBK(甲基異丁酮)溶液中使氧化鈦分散,藉由使上層澄清液使用1/100規定的過氯酸之MIBK溶液進行電位差滴定測定。另外,表面鹼量係於1/100規定的醋酸之MIBK(甲基異丁酮)溶液中使氧化鈦分散,藉由使上層澄清液使用1/100規定的甲氧化鉀之MIBK溶液,進行電位差滴定予以測定。
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物中,配合(C)成分之具有原纖化形成能的聚四氟化乙烯(以下簡稱為「PTFE」),視其所需可賦予防止熔融滴入效果、及賦予高難燃性。PTFE之平均分子量以500,000以上較佳,以500,000~10,000,000更佳,以1,000,000~10,000,000最佳。(C)成分對合計量為100質量份之(A)成分及(B)成分而言以0~1.0質量份較佳,以0.1~0.5質量份更佳。該量為1.0質量份以下時,對耐衝擊性及成形品外觀有不良的影響,且混練押出時不會脈動條狀吐出,故可進行製造安定的粒料。在上述範圍內可得適當的防止熔融滴入效果,可得優異的難燃性。
具有原纖化形成能之聚四氟化乙烯(PTFE),沒有特別的限制,例如藉由ASTM規格可分類為型3使用。分類為該型者,具體例如鐵氟龍6-J(商品名三井.杜邦氟龍(音譯)化學公司製)、聚氟龍D-1及聚氟龍F-103(商品名賴奇(音譯)工業(股)製)等。另外,除型3外,例如亞魯谷氟龍(音譯)F5(商品名蒙迪氟鹵歐斯(音譯)公司製)及聚氟龍MPAFA-100(商品名賴奇工業(股)製)等。此等之PTFE可以二種以上組合使用。
上述具有原纖化形成能之PTFE,例如可藉由使四氟化乙烯在水性溶劑中、於鈉、鉀或過氧化銨二硫醚存在下、0.007~0.7MPa之壓力下、溫度0~200℃(較佳者為20~100℃)下聚合製得。
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物中配合作為(D)成分之有機基矽氧烷,就防止樹脂惡化、且維持樹脂之機械強度或安定性、耐熱性等之特性而言較佳。具體例如烷基氫化聚矽氧烷、烷氧基聚矽氧烷。
烷基氫化聚矽氧烷例如甲基氫化聚矽氧烷、乙基氫化聚矽氧烷等。烷氧基聚矽氧烷例如甲氧基聚矽氧烷、乙氧基聚矽氧烷等。更佳的烷氧基聚矽氧烷,具體例如含有使烷氧基直接或經由二價烴基鍵結於矽原子的烷氧基甲矽烷基之聚矽氧烷化合物,例如直鏈狀、環狀、網狀及具有部分支鏈之直鏈狀有機基聚矽氧烷,特別是以直鏈狀有機基聚矽氧烷較佳。更具體而言,以具有對聚矽氧烷主鏈而言經由亞甲基鏈、與烷氧基鍵結的分子構造之有機基聚矽氧烷較佳。
該(D)成分之有機基矽氧烷,例如可使用市售的東雷.塔烏克尼谷(音譯)(股)製之SH1107、SR2402、BY16-160、BY16-161、BY16-160E、BY16-161E等。
該有機基矽氧烷之添加量,視氧化鈦之添加量而定,對合計量為100質量份之(A)+(B)的之各成份而言以0.05~2質量份之範圍較佳。該量為0.05質量份以上時,由於不易引起聚碳酸酯樹脂惡化情形,故不會有樹脂之分子量降低的情形。另外,為2.0質量份以下時,就效果與經濟性之平衡性佳而言,由於成形體表面不會產生銀色情形,故製品外觀佳。
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物中,除上述(A)、(B)、(C)及(D)外,視其所需可配合各種無機質填充劑、添加劑、或其他合成樹脂、彈性體等。首先,以聚碳酸酯樹脂組成物之機械強度、耐久性或增量為目的所配合的上述無機填充劑,例如玻璃纖維(GF)、碳纖維、玻璃珠、玻璃片、碳黑、硫酸鈣、碳酸鈣、矽酸鈣、氧化鋁、二氧化矽、石綿、滑石、黏土、雲母、石英粉等。另外,上述添加劑例如有受阻苯酚系、胺系等之抗氧化劑、例如苯并三唑系、二苯甲酮系之紫外線吸收劑、例如脂肪族羧酸酯系、石蠟系、矽油、聚乙烯石蠟等之外部平滑劑、脫模劑、抗靜電劑、著色劑等。其他合成樹脂例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS樹脂(丙烯脂-苯乙烯共聚物)、ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚甲基丙烯酸甲酯等之各樹脂。另外,彈性體例如異丁烯-異戊烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、丙烯酸系彈性體等。
構成本發明光反射薄片之光反射層,係以熱塑性樹脂組成物構成,且內部具有空隙者。熱塑性樹脂例如聚丙烯、聚乙烯等之聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚縮醛樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂等。光反射層內部之空隙,可藉由使含有熱塑性樹脂、及與熱塑性樹脂非相溶的無機粒子及/或有機粒子之樹脂組成物所成薄片或薄膜延伸予以形成。換言之,藉由使該薄片或薄膜延伸,可使延伸薄膜含有氣泡,該氣泡係為光反射層(延伸薄膜)之空隙。此時,熱塑性樹脂以聚烯烴樹脂及聚酯樹脂較佳。而且,光反射層內部之空隙,例如藉由使聚酯樹脂組成物所成的薄片或薄膜超臨界發泡,可形成含有氣泡之光反射層(薄膜或薄片)。
光反射層內部之空隙,就光之反射效果而言平均粒徑以0.3~50μm較佳、以0.5~40μm更佳、以1~30μm最佳。該平均粒徑為0.3μm以上時光之反射效果充分,且平均粒徑為50μm以下時由於光反射層之表面上不會有空隙出現,光反射層之表面不會粗面化。而且,光反射層之空隙的含有率,通常約為10~80容量%,較佳者為10~70容量%,更佳者為15~65容量%。空隙之含有率為10容量%以上時光之反射效果充分,且為80容量%以上時由於光反射層之表面上不會有空隙出現,光反射層之表面不會粗面化。
上述有機粒子例如丙烯酸系交聯例子、苯乙烯系交聯粒子等,以丙烯酸系交聯粒子及苯乙烯系交聯粒子較佳。丙烯酸系交聯粒子之市售品,例如有MBX(商品名積水化成(股)製)。無機粒子例如二氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、硫酸鋇、碳酸鈣、沸石、高嶺土、滑石等。以二氧化矽及氧化鈦較佳。二氧化矽之市售品例如米鹿卡西魯(音譯)(商品名水澤化學(股)製)。此等之粒子可以單獨一種使用或二種以上混合使用。
上述延伸時之此等粒子的使用量,只要是可使光反射層之空隙含率為10~80容量%之量即可,形成光反射層之熱塑性樹脂組成物中通常約為3~35質量%,較佳者為5~25質量%,更佳者為6~20質量%。此等粒子之平均粒徑,可使空隙之平均粒徑為0.5~50μm的大小即可,通常約為0.05~15μm,較佳者為0.1~10μm,更佳者為0.3~3μm。
光反射層中可使用市售的薄膜或薄片,例如魯米拉(商品名東雷(股)製)、白夫史塔(音譯)(商品名三井化學(股)製)及MCPET(商品名谷川電氣工業(股)製)等。
構成本發明光反射薄片之基材薄片,可如下述予以成形。首先,通常使上述PC樹脂組成物在120~140℃、乾燥2~10小時,以附有脫揮裝置之押出機,且以塑模溫度約為200~260℃、輥溫度為120~180℃下薄片成形。此處,PC樹脂組成物之乾燥條件以130~140℃、2~10小時較佳,以130~140℃、4~10小時更佳。
該PC樹脂組成物之乾燥,可在一般的加熱空氣、乾燥空氣、真空下等之氣體環境下進行。藉由該乾燥,可除去大多數材料中所含的水分、於複合化時產生的揮發性反應複生成物。
薄片成形用押出機中必須有脫揮裝置。該脫揮裝置係可使熔融狀態之PC樹脂組成物減壓至大氣壓以下者。押出時減壓至2.6kPa(60mmHg)以下、較佳者為3.9kPa(30mmHg)以下。藉由該減壓脫揮,可除去大多數殘留於PC樹脂組成物的水分、於複合化時產生的揮發性反應複生成物,且可藉由本押出成形除去所生成的副生成揮發性之反應複生成物。
此處,PC樹脂組成物之乾燥及押出成形時之脫揮不充分時,容易產生基材薄片之發泡或表面狀態粗糙情形,且反射率降低或產生反應斑。
而且,薄片成形時塑模溫度,通常為200~260℃,較佳者為200~250℃,更佳者為200~240℃。塑模溫度大於260℃時,容易產生拉伸共振現象,結果容易產生薄片之寬度方向(特別是端部)及長度方向之厚度偏差情形,且就薄片單體及其熱成形品而言容易產生反射斑。此係本發明之PC樹脂組成物中含有多量氧化鈦粉末時,薄片成形時容易產生的現象。
另外,薄片成形時之冷卻輥溫度,通常為120~180℃,較佳者為120~170℃。此處,全部的輥溫度小於120℃時,由於本發明之熔融體的剛性高,在噴嘴輥間不易填料,無法保持寬度、長度方向之表面狀態的均質性,就本薄片單體及其熱成形品而言容易產生反射斑。
此外,全部輥之溫度大於170℃時,會產生對輥之黏合、因密接致使表面密接,產生剝落斑點或薄片彎曲情形,故無法製得具有均勻反射特性之基材薄片。
上述光反射層可直接設置於上述基材薄片上,惟黏合性不充分時,以使基材薄片表面施予電暈放電處理且底層塗覆處理後設置光反射層較佳。底層塗覆處理係可在上述製造薄片步驟內設置的方法(線上同步塗覆法),或製造基材薄片後另外塗覆予以設置的方法(離線塗覆法)。底層塗覆處理所使用的材料,沒有特別的限制,可適當選擇,可以使用共聚合聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、及各種偶合劑等。
在基材薄片上設置光反射層,僅使作為光反射層之薄膜或薄片與基材薄片重合,或使用聚胺基甲酸酯系底層塗覆劑等之黏合劑予以貼合。
上述所得的本發明之光反射薄片,係為在基材薄片之至少一面上設置使光擴散反射的光反射層者。基材薄片之厚度,通常約為0.4~2mm,較佳者為0.5~2mm,更佳者為0.6~1.5mm。基材薄片之厚度為0.4mm以上時,使大面積之基材薄片熱成形時,由於沒有產生垂下情形,故容易抑制厚度偏差情形,面內不易產生光反射斑。另外,基材薄片之厚度為2mm以下時,由於熱成形之加熱時基材薄片之一表面、與基材薄片之內部、與基材薄片之另一表面不易產生溫度差,故可得均質的反射特性之熱成形品。
光反射層之厚度,通常約為0.05~1.5mm,較佳者為0.08~0.3mm,更佳者為0.1~0.2mm。光反射層之厚度為0.05mm以上時,光反射層中光的反射性能充分,光反射層之厚度為1.5mm以下時,光反射薄片之高反射特性佳。
本發明之光反射薄片上,為降低光線透過率時,可在與設有光反射層之面相反的基材薄片表面上設置遮光層。遮光層可藉由使丙烯酸胺基甲酸酯系樹脂等之基體劑(黏合劑)中分散有黑色顏料之遮光性溶液積層於基材薄片上予以形成。形成的方法係使遮光性溶液直接藉由照相凹版輥塗覆、在噴霧狀態下噴霧、以噴霧器等形成乾燥厚度為1~30μm,且在熱風烤箱中以約80~120℃乾燥。此外,與遮光性樹脂共押出亦極為有效。
遮光層之厚度,通常約為1~30μm,較佳者為1~20μm,更佳者為2~20μm。遮光層之厚度為1μm以上時,可充分抑制可見光透過,而為30μm以下時藉由塗覆法形成遮光層時,由於不會降低乾燥效率,可在短時間乾燥。
本發明之光反射薄片,以在光反射層表面上照射可見光範圍波長之光予以測定時,光線反射率之Y值至少為100.5%較佳,另外,以在光反射層表面上照射可見光範圍波長之光予以測定時光線透過率為0.4%以下較佳。上述Y值藉由使用D65光源,以視野角10度測定可見光範圍(400~700nm)之白色板(陶瓷瓷磚)之相對反射率求取。
另外,基材薄片之光線反射率以96%以上較佳,以97%以上更佳,以98%以上最佳,光線透過率以1%以下較佳,以0.9%以下更佳,以0.8%以下最佳。基材薄片之該高度的反射率,可藉由調整構成該基材薄片之PC樹脂組成物中氧化鈦的含量予以達成。
此外,具有上述優異光遮蔽性之基材薄片,可藉由調製於其上所設置的遮光層予以達成。
滿足上述Y值及光線透過率時,於目的之反射用途中可得充分的亮度。另外,藉由熱成形性,可組合光源之型式、個數容易予以設計形狀,可形成亮度高、沒有斑點之背景燈。
本發明之光反射薄片,可製造具有熱成形性,且使用該光反射薄片、藉由特定的熱成形條件以具有組合光源之條數、形狀的反射面之反射板。熱成形時之薄片加熱溫度(薄片表面溫度),通常為160~200℃,以170~200℃較佳,平均展開倍率通常為1.1~2倍,以1.2~1.8較佳。
於本發明中,熱成形的方法沒有特別的限制,可使用壓製成形、真空成形、真空壓空成形、熱板成形、波板成形等。而且,一般而言總稱為真空成形的成形法中,例如有包模成形法、對模成形法、柱塞助壓真空成形法、柱塞法、真空快速收縮成形法、空氣快速收縮成形法、配比薄片接觸加熱-加壓成形法、單純壓空成形法等。該真空成形之壓力可在1MPa以下適當進行。
上述薄片之加熱溫度為160℃以上時容易予以熱成形,為200℃以下時薄片表面不易產生不均質的粗糙感。此外,平均展開倍率為1.2倍以下時,容易設計符合光源形狀之反射板,為2倍以下時由於沒有熱成形之厚度斑,不易產生反射率之斑點。另外,以於本熱成形時且使光反射薄片預備乾燥使用較佳,藉由預備乾燥可防止因吸濕導致的發泡現象。乾燥條件,通常為100~120℃,5~12小時。
藉由適當調整上述之薄片製造條件、熱成形條件,可製得光反射面之成形品的厚度斑為0.2mm以下之成形品。反射面之厚度斑為0.2mm以下時,可得均勻的面反射特性。成形品之形狀可適當選擇組合光源之形狀、個數、特性。例如為直下型液晶背景燈用反射板時,可為特開2000-260213號公報、特開2000-356959號公報、特開2001-297613號公報及特開2002-32029號公報中揭示的形狀。
其次,藉由實施例更詳細地說明本發明,惟本發明不受此等之例所限制。
(1)PC低聚物之製造在400L之5質量%氫氧化鈉水溶液中,使60kg雙酚A溶解,調製雙酚A之氫氧化鈉水溶液。然後,使保持於室溫之該雙酚A的氫氧化鈉水溶液以138L/小時之流量,且使二氯甲烷以69L/小時之流量,在內徑10mm、管長10m之管型反應器中通過銳孔板予以導入,於其中使膦並流,以10.7kg/小時之流量吹入,連續反應3小時。此處,所使用的管型反應器為雙管,在套管部份通過冷卻水,使反應液之排出溫度保持於25℃。而且,排出液之pH值調整為10~11。
藉由使該所得的反應液靜置,使水相分離、除去,採取二氯甲烷相(220L),製得PC低聚物(濃度317g/L)。此處,所得的PC低聚物之聚合度為2~4,氯化甲酸酯基之濃度為0.7規定。
(2)反應性PDMS之製造使1,483g八甲基環四矽氧烷、96g之1,1,3,3-四甲基二矽氧烷及35g之86%硫酸混合,在室溫下攪拌17小時。然後,使油相分離,加入25g碳酸氫鈉,攪拌1小時。過濾後,在150℃、3torr(400Pa)下真空蒸餾,除去低沸點物以製得油。
在60g之2-烯丙基苯酚與0.0014g作為氯化鉑-醇酸複合物之鉑的混合物中,在90℃之溫度下添加294g上述所得的油。使該混合物保持於90~115℃之溫度且攪拌3小時。使生成物以二氯甲烷萃取,以80%水性甲醇洗淨3次,除去過多的2-烯丙基苯酚。使該生成物以無水硫酸鈉乾燥,在真空中直至115℃之溫度下餾去溶劑。所得的末端苯酚之反應性PDMS(聚二甲基矽氧烷),藉由NMR測定,二甲基甲矽烷氧基單位之重複數為30。
(3)PC-PDMS共聚物之製造使138g上述(2)所得的反應性PDMS溶解於2L二氯甲烷中,混合10L上述(1)所得的PC低聚物。然後,加入26g氫氧化鈉溶解於1L水中者、與5.7ml三乙胺,以500rpm、在室溫下攪拌、反應1小時。
於反應完成後,在上述反應系中加入於5L之5.2質量%氫氧化鈉水溶液中溶解有600g雙酚A者、8L二氯甲烷及96g之對-第3-丁基苯酚,以500rpm、在室溫下攪拌、反應2小時。
反應後,加入5L二氯甲烷,另順序進行以5L水予以水洗,以5L之0.03規定氫氧化鈉水溶液鹼洗淨,以5L之0.2規定鹽酸予以酸洗淨,及以5L水予以水洗2次,最後除去二氯甲烷,製得碎片狀PC-PDMS共聚物。使所得的PC-PDMS共聚物在120℃下真空乾燥24小時。黏度平均分子量為17,000,PDMS含有率為3.0質量%。而且,黏度平均分子量(Mv)及PDPS含有率可藉由下述方法求取。
(1)黏度平均分子量(Mv)使用烏式型黏度計測定20℃之二氯甲烷溶液的黏度,藉此求取特性黏度[η],以下式求得。
[η]=1.23×10- 5
Mv0 . 8 3
(2)PDMS含有率以1
H-NMR觀察1.7ppm之雙酚A的異丙基之甲基的波峰、與0.2ppm之二甲基矽氧烷的甲基之波峰的強度比為基準予以求取。
對合計量為100質量份之46質量份以製造例1所得的聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物(PC-PDMS、Mv=17,000、PDMS含有率=3.0質量%)、24質量份雙酚A型直鏈狀聚碳酸酯(出光石油化學(股)製、商品名:塔夫龍(音譯)FN1500、Mv=14,500)、30質量份氧化鈦粉末(石原產業(股)製、商品名:PF726)而言,混合1.2質量份有機基矽氧烷(東雷.塔克尼古(股)、商品名:BY16-161)、0.3質量份聚四氟化乙烯(PTFE、旭硝子(股)製、商品名:CD076)、0.1質量份三苯基膦(城北化學(股)製、商品名:JC263),以二軸押出機熔融混練,製得聚碳酸酯系樹脂組成物。
對合計量為100質量份之46質量份以製造例1所得的聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物(PC-PDMS、Mv=17,000、PDMS含有率=3.0質量%)、24質量份雙酚A型直鏈狀聚碳酸酯(出光石油化學(股)製、商品名:塔夫龍(音譯)FN1500、Mv=14,500)、50質量份氧化鈦粉末(石原產業(股)製、商品名:PF726)而言,混合1.8質量份有機基矽氧烷(東雷.塔克尼古(股)、商品名:BY16-161)、0.3質量份聚四氟化乙烯(PTFE、旭硝子(股)製、商品名:CD076)、0.1質量份三苯基膦(城北化學(股)製、商品名:JC263),以二軸押出機熔融混練,製得聚碳酸酯系樹脂組成物。
對合計量為100質量份之59質量份以製造例1所得的聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物(PC-PDMS、Mv=17,000、PDMS含有率=3.0質量%)、31質量份雙酚A型直鏈狀聚碳酸酯(出光石油化學(股)製、商品名:塔夫龍(音譯)FN1500、Mv=14,500)、20質量份氧化鈦粉末(石原產業(股)製、商品名:PF:726)而言,混合0.8質量份有機基矽氧烷(東雷.塔克尼古(股)、商品名:BY16-161)、0.3質量份聚四氟化乙烯(PTFE、旭硝子(股)製、商品名:CD076)、0.1質量份三苯基膦(城北化學(股)製、商品名:JC263),以二軸押出機熔融混練,製得聚碳酸酯系樹脂組成物。
對合計量為100質量份之46質量份以製造例1所得的聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物(PC-PDMS、Mv=17,000、PDMS含有率=3.0質量%)、24質量份雙酚A型直鏈狀聚碳酸酯(出光石油化學(股)製、商品名:塔夫龍(音譯)FN1500、Mv=14,500)、5質量份氧化鈦粉末(石原產業(股)製、商品名:PF726)而言,混合0.5質量份有機基矽氧烷(東雷.塔克尼古(股)、商品名:BY16-161)、0.3質量份聚四氟化乙烯(PTFE、旭硝子(股)製、商品名:CD076)、0.1質量份三苯基膦(城北化學(股)製、商品名:JC263),以二軸押出機熔融混練,製得聚碳酸酯系樹脂組成物。
使聚碳酸酯系樹脂組成物-1(PC-1、粒料)在熱風烤箱中,以140℃、4小時之條件乾燥。使用乾燥的組成物,以附有脫揮裝置之65mmΦ單軸押出機、具有齒輪幫浦及寬度60cm之塗覆吊架塑模之押出裝置朝水平方向押出,以3條冷卻輥方式進行薄片成形,製得厚度0.8mm之薄片。此處,圓筒溫度為250~260℃,脫揮壓力為1.3kPa(10mmHg)、塑模溫度為210℃、輥溫度為NO.1/NO.2/NO.3=120℃/150℃/170℃、押出量為30kg/hr。
該薄片之一面上重合光反射性聚酯薄膜(東雷(股)製、商品名:魯米拉E60L),以製作光反射薄片,藉由下述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
(1)光線反射率(Y值)以分光光度計(Macbeth公司製、LCM2020+),使用D65光源,以視野角10度測定對可見光範圍(400~700nm)之白色板(陶瓷瓷磚)之相對反射率,且求取Y值。
(2)全光線透過率以JIS K7105為基準測定。
除使用聚碳酸酯樹脂組成物-1(PC-1、粒料),與實施例1相同地製作厚度為0.6mm之基材薄片。該薄片之一面上重合光反射性聚酯薄膜(東雷(股)製、商品名:魯米拉E60L),以製作光反射薄片,藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
使用聚碳酸酯樹脂組成物-1(PC-1、粒料),與實施例1相同地製作厚度為0.6mm之基材薄片。在該薄片之一面上使用聚酯聚胺基甲酸酯系二液硬化型底層塗覆劑(大日本油墨(股)製、商品名:迪谷頓拉(音譯)LX901/KW75),使LX901與KW85以質量比9:1混合,以厚度10μm塗覆,形成黏合劑層。在該黏合劑層上重合光反射性聚酯薄膜(東雷(股)製、商品名:魯米拉E60L),予以黏合製作光反射薄片,藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
使用聚碳酸酯樹脂組成物-1(PC-1、粒料),與實施例1相同地製作厚度為0.6mm之基材薄片。在該薄片之一面上以乾燥厚度為10μm塗覆在基體樹脂中分散有黑色顏料所成的塗料(東京油墨(股)製、商品名:SY915墨JK),使該物在熱風烤箱中,以100℃、30分鐘之條件下乾燥,形成遮光層。
在該薄片上形成有遮光層之相反面上重合光反射性聚酯薄膜(東雷(股)製、商品名:魯米拉E60L),製作光反射薄片,藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
於實施例2中,除使用聚碳酸酯樹脂組成物-2(PC-2、粒料)取代聚碳酸酯樹脂組成物-1外,與實施例2相同地製作光反射薄片,進行相同的測定。結果如表1所示。
於實施例2中,除使用聚碳酸酯樹脂組成物-2(PC-3、粒料)取代聚碳酸酯樹脂組成物-1外,與實施例2相同地製作光反射薄片,進行相同的測定。結果如表1所示。
於實施例2中,除使用聚碳酸酯樹脂組成物-2(PC-2、粒料)取代聚碳酸酯樹脂組成物-1外,與實施例2相同地製作光反射薄片,進行相同的測定。結果如表1所示。
於實施例2中,除使用聚丙烯系反射薄膜(三井化學(股)製、商品名:白雷氟史塔)取代光反射性聚酯薄膜外,與實施例2相同地製作光反射薄片,進行相同的測定。結果如表1所示。
於實施例2中,除使用超臨界發泡PET薄片(古河電氣化學工業(股)製、商品名:MCRET)取代光反射性聚酯薄膜外,與實施例2相同地製作光反射薄片,進行相同的測定。結果如表1所示。
有關光反射性聚酯薄膜(東雷(股)製、商品名:魯米拉(音譯)E60L),藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
有關超臨界發泡PET薄片(古河電氣化學工業(股)製、商品名:MCRET),藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
使用聚碳酸酯系樹脂組成物-1(PC-1、粒料),與實施例1相同地製作厚度為0.6mm之基材薄片,有關該薄片,藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
使用聚碳酸酯系樹脂組成物-1(PC-1、粒料),與實施例1相同地製作厚度為0.8mm之基材薄片,有關該薄片,藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
於實施例1中,除使用聚碳酸酯系樹脂組成物-3(PC-3、粒料)取代聚碳酸酯樹脂組成物-1外,與實施例1相同地製作厚度為0.8mm之基材薄片,有關該薄片,藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
於實施例1中,除使用聚碳酸酯系樹脂組成物-4(PC-4、粒料)取代聚碳酸酯樹脂組成物-1外,與實施例1相同地製作厚度為0.6mm之基材薄片,該薄片的單面上層合光反射性聚酯(東雷(股)製、商品名魯米拉E60L)製作反射薄片,有關該薄片,藉由上述方法測定光線反射率(Y值)及全光線透過率。結果如表1所示。
本發明之光反射薄片及其成形品,可使用於液晶用背景燈之反射板、照明器具、住宅或各種設備等所使用的螢光管、LED(發光二極管)、EL(電發光器)、電漿、雷射等之光源零件的用途。
Claims (7)
- 一種光反射薄片,其特徵為在至少一面由含有組合90~50質量%聚碳酸酯系聚合物(A)及10~50質量%氧化鈦(B)之聚碳酸酯樹脂組成物所成的基材薄片上設置以熱塑性樹脂組成物構成、且內部具有空隙之光反射層,前述熱塑性樹脂係由聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚縮醛樹脂、聚酯樹脂、及聚醯胺樹脂所構成群組中選出。
- 如申請專利範圍第1項之光反射薄片,其中光反射層內部之空隙的平均直徑為0.5~50μm。
- 如申請專利範圍第1或2項之光反射薄片,其中基材薄片為藉由熱成形製造者。
- 如申請專利範圍第1或2項之光反射薄片,其中基材薄片與光反射層之間具有黏合劑層。
- 如申請專利範圍第1或2項之光反射薄片,其中在光反射層表面上照射可見光範圍波長之光所測定的光線反射率之Y值至少為100.5%。
- 如申請專利範圍第1或2項之光反射薄片,其中在光反射層表面上照射可見光範圍波長之光所測定的光線透過率為0.4%以下。
- 一種成形品,其特徵為使如申請專利範圍第1~6項中任一項之光反射薄片熱成形所成。
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