CN104635282A - 反射材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型的反射材料,其通过具备具有高光扩散性的漫反射面作为具备反射使用面的最外层,从而有效地防止亮度不均。本发明提供的反射材料的特征在于,具有树脂层(A)作为具备反射使用面的最外层,该树脂层(A)具备面角度的标准偏差(σ、δ(n))为8.0以上的漫反射面。并且,优选上述树脂层(A)由2种以上热塑性树脂混合而构成,且这2种以上热塑性树脂的溶解度参数(SP值)之差的绝对值为0.3~3.0(cal/cm3)0.5。
Description
本申请是申请日为2012年12月27日、申请号为201280066335.2、发明名称为“反射材料”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及能够适于用作液晶显示器、照明器具、或照明看板等的构成部件的反射材料。
背景技术
反射材料已被用于以液晶显示器为首的照明器具或照明看板等众多领域。最近,在液晶显示器领域,装置的大型化及显示性能的高度化得到发展,至少要求向液晶供给较多的光来提高背光灯单元的性能,而对于反射材料,也要求其具有更为优异的光反射性(也简称为“反射性”)。
作为反射材料,已知有例如使用了以芳香族聚酯类树脂为主要原料的白色聚酯膜的液晶显示器用反射膜(参照专利文献1)。
但是,在使用芳香族聚酯类树脂来制作反射膜的情况下,由于芳香族聚酯类树脂的分子链中所含的芳环会吸收紫外线,因此存在下述问题:在液晶显示装置等的光源发出的紫外线的作用下,反射膜发生劣化、变黄,进而会导致反射膜的光反射性下降。
另外还已知:通过对在聚丙烯树脂中添加填充剂而形成的膜进行拉伸,从而在膜内形成了微细的空隙、进而产生了光散射反射的反射材料(参照专利文献2);以及由含有烯烃类树脂和填料的基体材料层、及含有烯烃类树脂的层构成的叠层结构的烯烃类树脂光反射体(参照专利文献3)。
这样的使用了烯烃类树脂的反射材料具有如下特征:由紫外线引起的劣化及变黄的问题少。
此外,已知一种热收缩率得到降低的双向拉伸反射片,其由不大量含有无机粉末的树脂组合物形成,且作为该反射片,包含聚丙烯树脂、以及与该聚丙烯树脂不相容的至少一种树脂(参照专利文献4)。
该反射片具有如下特征:尽管不大量含有无机粉末,但与坪量(单位面积重量)、密度处于同等程度的以往的反射片相比,却显示出了更高的反射率。
另一方面,对于以往的反射片而言,由于其表面通常较为平滑、正反射性强,因此在组装到液晶显示器中并使光源点亮时,有时会产生画面明亮度不均(所谓的亮度不均)的问题。
因此,为了解决上述画面的亮度不均的问题,提出了一种通过在表面包覆有机微粒等而形成凹凸,从而被赋予了高光扩散性的反射片(参照专利文献5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平04-239540号公报
专利文献2:日本特开平11-174213号公报
专利文献3:日本特开2005-031653号公报
专利文献4:日本特开2008-158134号公报
专利文献5:日本特开2010-085843号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述,尽管为解决将反射材料组装到液晶显示器中使用时的亮度不均问题已提出了多种方法,但仍然要求可用于获得高亮度且亮度不均少的背光灯的反射材料。
因此,本发明的目的在于提供一种能够在显示高光扩散性的情况下抑制亮度不均的发生的新型反射材料。
解决问题的方法
本发明人针对具备反射使用面的最外层的表面状态进行了深入研究,结果发现,利用下述反射材料可以实现防止亮度不均的效果,从而解决了本发明的问题,所述反射材料具有树脂层(A),该树脂层(A)具备利用高度轮廓算出的面角度的标准偏差(σ、δ(n))处于所期望的值的漫反射面。
即,本发明提供一种反射材料,其具有树脂层(A)作为具备反射使用面的最外层,该树脂层(A)具备利用高度轮廓算出的面角度的标准偏差(σ、δ(n))为8.0以上的漫反射面。
发明的效果
本发明提供的反射材料具有树脂层(A)作为具备反射使用面的最外层,且该树脂层(A)具备特定的面角度的标准偏差(σ、δ(n)),因此其具有下述优点:可通过该树脂层(A)显示高光扩散性而抑制亮度不均的发生。
由此,该反射材料可适于用作液晶显示器、照明器具、或照明看板等的反射材料。
附图说明
[图1]图1为概念图,示出了导光板密合亮度不均的发生机理的一例。
具体实施方式
以下,针对作为本发明的实施方式的一例的反射材料(称为“本反射材料”)进行说明。但本发明并不限定于该本反射材料。
<本反射材料>
本反射材料是具有漫反射树脂层(A)作为具备反射使用面的最外层的反射材料,所述树脂层(A)具备给定的漫反射面。
本反射材料也可以在具有该树脂层(A)的同时具有内部具有空隙的树脂层(B)。
以下,分别针对树脂层(A)及(B)进行详细说明。
<树脂层(A)>
树脂层(A)是位于具备反射使用面的最外层的层,其表面、即漫反射面的特征在于,利用高度轮廓算出的面角度的标准偏差(σ、δ(n))为8.0以上。
(高度轮廓)
所述高度轮廓是以离散的方式表现测定区域面的任意线段内的截面高度的参数,在相对于位置(Xn、Yn)将距离基准面的高度设为Zn时,以(Xn、Yn、Zn)的集合表示该高度轮廓。(Xn、Yn)满足下式。
dx=Xn+1-Xn=恒定值、dy=Yn+1-Yn=恒定值
(面角度的标准偏差)
所述面角度δ(n)是根据高度轮廓算出的值,具体可通过下式求出。算出所得面角度δ(n)的标准偏差(σ、δ(n))并采用了统计值。
δ(n)=arctan(Z’(n))*180/π
Z’(n)=(Zn+1-Zn)/(dx2+dy2)0.5其中,dx2+dy2≠0
树脂层(A)具有具备如上所述的特定的面角度标准偏差(σ、δ(n))的表面状态(漫反射面),是起到防止发生亮度不均的作用的层。
需要说明的是,只要满足上述的面角度标准偏差(σ、δ(n)),则对于树脂层(A)的构成材料没有特殊限制,可使用各种热塑性树脂等。
从防止亮度不均的观点出发,使树脂层(A)表面的利用高度轮廓算出的面角度的标准偏差(σ、δ(n))为8.0以上是重要的。
通过在树脂层(A)上形成具有这样的面角度标准偏差的基于凹凸结构的漫反射面,可以使树脂层(A)具有高漫反射性,能够防止亮度不均。
基于这样的观点,树脂层(A)表面的面角度标准偏差(σ、δ(n))为8.0以上是重要的,更优选为9.0以上。
通常,反射光在正反射方向的强度最强,并根据表面形状而兼具正反射方向以外的漫反射成分。另一方面,可认为在微小区域,面角度越大则漫反射成分的反射角越大。因此,可以推定,面角度的偏差越大,则光扩散性越好,面角度的标准偏差(σ、δ(n))与光扩散性之间显示很好的相关。
作为具有所期望的面角度标准偏差(σ、δ(n))的树脂层(A)的形成方法,可列举后述的3种方法,即:(1)基于压花加工的方法、(2)基于加压转印的方法、以及(3)通过将2种以上热塑性树脂混合的方法。这些方法中,尤其优选通过方法(3)来形成树脂层(A)。
(表面粗糙度)
另外,树脂层(A)优选为具备三维表面粗糙度的面平均粗糙度(Sa)为0.90μm以上的表面的层、而不是具有由有机类或无机类的球状微粒形成的凹凸结构的涂层。
这里,所述“具有由有机类或无机类的球状微粒形成的凹凸结构的涂层”是指,具有通过使球状微粒的部分或全部从粘合剂的涂膜面露出而形成的凹凸结构的层。
这样,树脂层(A)是位于具备反射使用面的最外层的层,其不是具有由有机类或无机类的球状微粒形成的凹凸结构的涂层,而是具有三维表面粗糙度中的面平均粗糙度(Sa)为0.9μm以上的凹凸结构,由此,树脂层(A)可起到防止发生导光板密合亮度不均的作用。
需要说明的是,只要满足这样的面平均粗糙度(Sa),则对于树脂层(A)的构成材料没有特殊限制,可使用各种热塑性树脂等。
这里,针对将本反射材料的树脂层(A)形成为具备三维表面粗糙度的面平均粗糙度(Sa)为0.90μm以上的表面的层的目的及其效果进行说明。
即,作为由反射片的表面平滑而引起的问题,可列举下述现象:在导光板因负载或热而发生变形时,会产生于反射片紧密接触的部位,而这部分会显示出过度的亮度,从而表现为线状或斑状的亮度不均(通常也被称为白斑等。以下,在本说明书中,也将这样的现象简称为“导光板密合亮度不均”)。
可以推定,该导光板密合亮度不均尤其是在反射片背面的金属背底板具有凹凸结构的情况下,由于会在凹凸与反射材料的接触部分产生强密合,因而更容易发生。图1示出了导光板密合亮度不均的发生机理的概念图。
作为导光板密合亮度不均的应对方法,通常是在反射材料的表面施加微粒涂布(涂覆)层而形成凹凸。
可以认为,通过形成这样的涂层,在产生压力、热等向着导光板压合的外力时,形成凹凸结构的微粒不会被破坏,而是会阻止导光板与反射材料之间的强密合,因而可有效防止导光板密合亮度不均。
此时,微粒的硬度越高,则越不易被破坏,对于导光板密合亮度不均的防止越有效,但如果硬度过高,则在因振动而在反射材料与导光板之间产生摩擦时,会发生导光板的点被微粒削掉的问题。
另外,在反射材料上施加微粒涂层会导致工序数增加、成本增大,因此如果能够在不实施涂敷等特别的工序的情况下使表面形成凹凸结构,则成为显著优势。
基于此,通过在具备反射使用面的最外层形成具有特定表面粗糙度(面平均粗糙度Sa)的树脂层(A)、而不是在反射材料上形成微粒涂层,与形成微粒涂层的情况同样,可以防止该树脂层(A)与导光板的密合,因而能够抑制因导光板的密合引起的亮度不均的发生。
以上针对将本反射材料的树脂层(A)形成为具备三维表面粗糙度的面平均粗糙度(Sa)为0.90μm以上的表面的层的目的及其效果进行了说明。
这样,从防止导光板密合亮度不均的观点出发,优选树脂层(A)表面的三维表面粗糙度的面平均粗糙度(Sa)为0.9μm以上,进一步,如果为1.2μm以上,则能够更好地防止导光板密合亮度不均,因此特别优选。
需要说明的是,三维表面粗糙度的面平均粗糙度(Sa)是基于下述实施例的记载而测定的值。
作为具有上述面平均粗糙度(Sa)的具备凹凸结构的树脂层(A)的形成方法,可列举后述的3种方法,即:(1)基于压花加工的方法、(2)基于加压转印的方法、以及(3)通过将2种以上热塑性树脂混合的方法。这些方法中,尤其优选通过方法(3)来形成树脂层(A)。
(基于压花加工的方法)
作为(1)实施压花加工的方法,可列举例如:使经过加热熔融的树脂从T型模头挤出,并利用一对加压辊来制作具有压纹的膜的方法,所述一对加压辊中的一个是设有压纹的辊、另一个是表面设置有弹性体的辊;通过在热压盘与压花赋形模之间对膜进行加压从而对膜赋予压纹的方法;利用一对加热加压辊边对膜进行加热加压边使膜在这对辊间通过,从而对膜赋予压纹的方法,所述一对加热加压辊中的一个是设有压纹的辊、另一个是加热辊;等等。
采取压花加工的情况下,通过对压花形状的面角度进行设计,可以形成具有任意面角度的表面,从这一方面而言是有利的。但并不限定于此。
(基于加压转印的方法)
作为(2)基于加压转印的方法,可列举例如:通过在卷成卷筒状的片材表面间歇地进行微细凹凸形状的加压成形,从而将微细形状图案转印并赋形于该片材表面的方法。
需要说明的是,虽然通过对模具的微细形状图案进行设计,能够实现任意面角度的赋形,但在进行大尺寸、宽幅的片的加工的情况下,进行加热/冷却需要大量时间,存在导致1循环周期显著延长、生产性变差的隐患。
(通过将2种以上热塑性树脂混合的方法)
在(3)通过将2种以上热塑性树脂混合来形成具有所期望的面角度标准偏差(σ、δ(n))的树脂层(A)的情况下,作为热塑性树脂(I)及与该树脂不相容的热塑性树脂(II),着眼于所混合的2种树脂的溶解度参数(以下记作“SP值”)或表观粘度之差的绝对值、或者着眼于这两者。
对于SP值,选择使SP值之差的绝对值为0.3~3.0(cal/cm3)0.5、更优选为0.5~1.5(cal/cm3)0.5的热塑性树脂的组合即可。
需要说明的是,在混合3种以上热塑性树脂的情况下,为2种热塑性树脂间的溶解度参数(SP值)之差的绝对值的最大值。
这样,通过将所混合的树脂的SP值之差的绝对值调整至上述范围,可以将所混合的2种树脂的分散性调整至适当程度,从而使所形成的树脂层(A)的面角度的标准偏差达到上述值。所混合的树脂的SP值之差的绝对值在0.5(cal/cm3)0.5以上时,在树脂层(A)中会形成不相容的热塑性树脂(II)的分散相,树脂层(A)表面的面角度得到调整,从而显示出高扩散性,因此优选。
另一方面,所混合的树脂的SP值之差的绝对值在3.0(cal/cm3)0.5以下时,树脂层(A)中的不相容的热塑性树脂(II)的分散相会稳定地形成,树脂层(B)的成膜性也稳定,故优选。
通过这样的将2种以上热塑性树脂混合的方法,与通过具有由有机类或无机类的球状微粒形成的凹凸结构的涂层来形成树脂层(A)的情况相比,其特征在于,具有能够抑制工序数增加、成本增加的优点。
就表观粘度(η)而言,优选在挤出加工温度下的熔融粘度(剪切速度:100(1/sec)下的值)之差的绝对值为1000(Pa·s)以下。
另外,优选所选择的2种热塑性树脂之间的SP值之差越小,表观粘度之差越小。通过将表观粘度(η)调整至一定值以下,能够使不相容树脂的分散粒径微细化,并能够使所形成的树脂层(A)的面角度标准偏差(σ、δ(n))为8.0以上,另外,还能够使所形成的树脂层(A)的面平均粗糙度(Sa)为0.9以下。
(利用了不相容树脂的SP值之差的技术)
以下,针对能够通过将溶解度参数(SP值)之差的绝对值在一定范围内的2种以上热塑性树脂混合来形成具有所期望的面角度标准偏差(σ、δ(n))的树脂层(A)、同时形成具有所期望的面平均粗糙度(Sa)的凹凸结构的方法进行详细说明。
更具体而言,优选作为其中一种树脂的热塑性树脂(I)的SP值为5.0~15.0(cal/cm3)0.5,其中,更优选为7.0(cal/cm3)0.5以上或12.0(cal/cm3)0.5以下。
另外,优选作为其中另一种树脂的热塑性树脂(II)的SP值为5.3~14.7(cal/cm3)0.5,其中,更优选为7.3(cal/cm3)0.5以上或11.7(cal/cm3)0.5以下。
基于这样的技术思想,可以通过下述方式来形成树脂层(A):选出SP值在上述范围的热塑性树脂(I)作为候补树脂1,进一步,选出SP值在上述范围的与热塑性树脂(I)不相容的热塑性树脂(II)作为候补树脂2,从由这些候补树脂1及2组合而形成的树脂层中选择三维表面粗糙度中的面角度的标准偏差(σ、δ(n))为8.0以上的层、或三维表面粗糙度中的面平均粗糙度(Sa)为0.5以上的层。
需要说明的是,SP值可以通过将构成热塑性树脂(I)或不相容的热塑性树脂(II)的原子及原子团的蒸发能(Δei)和摩尔体积(Δvi)代入下述Fedors式中而求出。
SP值(cal/cm3)0.5=(ΣΔei/ΣΔvi)0.5
其中,Δei及Δvi中使用了Fedors提出的常数(参照表1)。表1是由Fedors提出的原子及原子团的蒸发能和摩尔体积的摘录。
[表1]
需要说明的是,在树脂层(A)中,热塑性树脂(I)和与该热塑性树脂(I)不相容的热塑性树脂(II)分别可以为一种树脂,也可以为2种以上的树脂。例如,可以含有1种热塑性树脂(I-1)、和2种与该热塑性树脂(I-1)不相容的热塑性树脂(II-1)(II-2)。
另外,还可以是除了含有热塑性树脂(I-1)和与该热塑性树脂(I-1)不相容的热塑性树脂(II-1)以外,进一步含有热塑性树脂(I-2)和与该热塑性树脂(I-2)不相容的热塑性树脂(II-2)这样的2种以上的组合。
在由热塑性树脂(I-1)和与该热塑性树脂(I-1)不相容的热塑性树脂(II-1)形成的海-岛结构中存在多个岛相或多个海相的情况下,求出这些海相与岛相的最大SP值之间的差的绝对值即可。
例如,在热塑性树脂(I-1)、热塑性树脂(I-2)、热塑性树脂(II-1)的SP值为(I-1)<(II-1)<(II-2)的情况下,求出差值最大的热塑性树脂(II-2)与热塑性树脂(I-1)之间的SP值之差的绝对值即可。
另外,从使树脂层(A)表面的面角度标准偏差(σ、δ(n))达到所期望的值的效果的观点、或使树脂层(A)表面的面平均粗糙度(Sa)为0.5μm以上的效果的观点出发,热塑性树脂(I)和与该热塑性树脂(I)不相容的热塑性树脂(II)的混合树脂的树脂量,换言之,使SP值之差的绝对值达到0.3~3.0(cal/cm3)0.5的组合的混合树脂的树脂量,优选占构成树脂层(A)的全部树脂的70质量%以上、其中更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上。
另外,从使分散相稳定地形成、使树脂层(A)的表面粗糙化的效果方面考虑,热塑性树脂(I)和与该热塑性树脂(I)不相容的热塑性树脂(II)的含有比例(质量比例)为60:40~90:10或40:60~10:90,其中更优选为70:30~80:20或30:70~20:80。
但是,在热塑性树脂(I)及热塑性树脂(II)中的任一种增多时,其不同仅在于哪一种成为母相或分散相,在对树脂层(A)表面的粗糙化效果这点上是相同的。
也就是说,可以使热塑性树脂(I)及热塑性树脂(II)中的任一种为基础树脂。而在赋予耐热性的层面上考虑,优选树脂层(A)的基础树脂是玻璃化转变温度为85~150℃的非晶性树脂。
(利用了不相容树脂的熔融粘度差的技术)
接着,针对能够通过在将2种以上热塑性树脂混合的方法中使挤出加工温度下的表观粘度(剪切速度:100(1/sec))之差的绝对值为一定范围内来形成具有所期望的面角度标准偏差(σ、δ(n))的凹凸结构、同时形成具有所期望的面平均粗糙度(Sa)的凹凸结构的方法进行详细说明。
一般来说,在热塑性树脂(I)和与该热塑性树脂(I)不相容的热塑性树脂(II)的混合体系中,树脂间的表观粘度之差的绝对值越小,则分散粒径越得以微分散化,因此可推测树脂间的表观粘度之差会影响到表面形状,与面角度及其偏差的增大相关。
由此可以认为,表观粘度之差的绝对值连同上述的SP值之差的绝对值一起,对混合体系的面角度及其偏差的增大做出贡献。
因此,更优选根据所使用的树脂间的SP值之差来调节表观粘度。具体而言,优选在树脂间的SP值之差越大时则越使表观粘度之差的绝对值增大,在所使用的树脂间的SP值之差越小时则越使表观粘度之差的绝对值减小。
例如,正如在后述实施例中确认到的那样,在如COP(SP值:7.4)与PP(SP值:8.0)的组合(SP值之差:0.6)那样,SP值之差的绝对值为0.6以上且低于1.4的情况下,在所形成的海-岛结构中,在挤出加工温度(230℃)下海相与岛相的表观粘度(η)(剪切速度:100(1/sec)下的值)之差的绝对值优选为1200(Pa·s)以下、更优选为1000(Pa·s)以下。
需要说明的是,在由热塑性树脂(热塑性树脂(I-1)和与该热塑性树脂(I-1)不相容的热塑性树脂(II-1))形成的海-岛结构中存在多个岛相或多个海相的情况下,优选多个海相与岛相的各自的差值的绝对值在上述范围。
(其它特性的赋予)
通过使用玻璃化转变温度(JIS K-7121、Tg)为85~150℃的非晶性树脂作为构成树脂层(A)的树脂中的一种、优选作为基础树脂中的一种、例如作为热塑性树脂(I)或(II),还可以对本反射材料赋予耐热性。
需要说明的是,所述树脂层(A)的基础树脂,是指相对于树脂层(A)整体的质量占50质量%以上、更优选占70质量%以上、特别优选占90质量%以上的树脂。
这里的所述非晶性树脂,表示的是未观测到伴随着结晶化的放热峰、或者即使观测到伴随着结晶化的放热峰其结晶熔解热也仅为10J/g以下的结晶度极低的树脂。
就非晶性树脂而言,其具有下述性质:即使环境温度发生变化,在玻璃化转变温度以下也显示出稳定的特性,且直到玻璃化转变温度附近的温度为止,收缩率小、尺寸稳定性优异。而由于具有这样的性质,其可以对反射材料赋予高的耐热性。
因此,如果树脂层(A)的基础树脂、例如热塑性树脂(I)的玻璃化转变温度(Tg)为85~150℃,则在制成液晶显示器等的构成部件使用的情况下,其耐热性充分,因此优选。
基于这样的观点,更优选树脂层(A)的基础树脂的玻璃化转变温度(Tg)为90℃以上且150℃以下,其中进一步优选为100℃以上且150℃以下。
作为这种非晶性树脂,可以举出例如:环烯烃类树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸类树脂、非晶性聚酯树脂、聚醚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺等。
其中,在考虑到拉伸性、玻璃化转变温度的范围、透明性的情况下,优选环烯烃类树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂,其中特别优选环烯烃类树脂。
这里,树脂层(A)的环烯烃类树脂可以为环烯烃均聚物、环烯烃共聚物中的任意树脂。
所谓环烯烃类树脂,是主链由碳-碳键形成、且主链的至少一部分具有环状烃结构的高分子化合物。该环状烃结构可以通过使用以降冰片烯、四环十二碳烯为代表的在环状烃结构中具有至少一个烯烃性双键的化合物(环烯烃)作为单体而被导入。
环烯烃类树脂可被划分为环烯烃的加成聚合物(共聚物)或其加氢产物、环烯烃与α-烯烃的加成共聚物或其加氢产物、环烯烃的开环聚合物(共聚物)或其加氢产物,其中的任一种均可用于本反射材料。
作为环烯烃类树脂的具体例,可列举:环戊烯、环己烯、环辛烯;环戊二烯、1,3-环己二烯等单环环烯烃;双环[2.2.1]庚-2-烯(惯用名:降冰片烯)、5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,5-二甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-丁基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙叉基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-己基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-辛基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-十八烷基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲叉基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-丙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯等双环环烯烃;
三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(惯用名:双环戊二烯)、三环[4.3.0.12,5]癸-3-烯;三环[4.4.0.12,5]十一碳-3,7-二烯或三环[4.4.0.12,5]十一碳-3,8-二烯或者作为它们的部分加氢产物(或环戊二烯与环己烯的加成物)的三环[4.4.0.12,5]十一碳-3-烯;5-环戊基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-环己基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-环己烯基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-苯基双环[2.2.1]庚-2-烯这样的三环环烯烃;
四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯(也简称为四环十二碳烯)、8-甲基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲叉基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙叉基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙烯基四环[4,4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-丙烯基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯这样的四环环烯烃;
8-环戊基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-环己基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-环己烯基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-苯基环戊基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯;四环[7.4.13,6.01,9.02,7]十四碳-4,9,11,13-四烯(也称为1,4-桥亚甲基-1,4,4a,9a-四氢化芴)、四环[8.4.14,7.01,10.03,8]十五碳-5,10,12,14-四烯(也称为1,4-桥亚甲基-1,4,4a,5,10,10a-六氢化蒽);五环[6.6.1.13,6.02,7.09,14]-4-十六碳烯、五环[6.5.1.13,6.02,7.09,13]-4-十五碳烯、五环[7.4.0.02,7.13,6.110,13]-4-十五碳烯;七环[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]-5-二十碳烯、七环[8.7.0.12,9.03,8.14,7.012,17.113,16]-14-二十碳烯;环戊二烯的四聚物等多环环烯烃等。
这些环烯烃可以分别单独使用或组合2种以上使用。
作为能够与环烯烃共聚的α-烯烃的具体例,可列举乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等碳原子数2~20、优选碳原子数2~8的乙烯或α-烯烃等。
这些α-烯烃可以分别单独使用或组合2种以上使用。
环烯烃或环烯烃与α-烯烃的聚合方法及所得到的聚合物的加氢方法没有特别限制,可以按照公知的方法进行。
在上述环烯烃类树脂中,从耐热性的观点考虑,优选玻璃化转变温度(Tg)为70~170℃、特别是80℃以上且160℃以下,其中特别是85℃以上且150℃以下的环烯烃树脂。
此时,可以将2种以上环烯烃树脂组合混合,并将混合树脂的玻璃化转变温度(Tg)调整为上述范围。
作为环烯烃类树脂,可以使用市售产品。可以举出例如:日本瑞翁株式会社制造的“ZEONOR(注册商标)”(化学名;环状烯烃的开环聚合物的加氢产物)、三井化学株式会社制造的“APEL(注册商标)”(乙烯与四环十二碳烯的加成共聚物)及Polyplastics公司制造的“TOPAS(注册商标)”(乙烯与降冰片烯的加成共聚物)等。其中,特别优选使用日本瑞翁株式会社制造的“ZEONOR(注册商标)”(化学名;环状烯烃的开环聚合物的加氢产物)和/或Polyplastics公司制造的“TOPAS(注册商标)”(乙烯与降冰片烯的加成共聚物),因为使用上述物质可以获得具有高反射性能的反射材料。
需要说明的是,使用烯烃与降冰片烯的共聚物作为环烯烃的情况下,降冰片烯的含量优选为60~90wt%,特别优选为65wt%以上且80wt%以下。
上述非晶性树脂(包含2种成分以上的非晶性树脂时,是它们的总量)相对于树脂层(A)整体的质量优选为50质量%以上,更优选为70质量%以上,特别优选为90质量%以上(100%除外)。
如上所述,使用玻璃化转变温度为85~150℃的非晶性树脂作为树脂层(A)的基础树脂、例如热塑性树脂(I)的情况下,如果从进一步提高耐折曲性的观点考虑,优选含有烯烃类树脂、热塑性弹性体等作为该热塑性树脂(I)以外的树脂、例如作为热塑性树脂(II)。
通过在例如环烯烃类树脂中配合环烯烃类树脂以外的烯烃类树脂和/或热塑性弹性体来形成树脂层(A),可以同时确保单独的环烯烃类树脂所无法获得的耐折曲性、以及单独的烯烃类树脂所无法获得的耐热性。
此时,优选环烯烃类树脂以外的烯烃类树脂和/或热塑性弹性体的熔体流动速率(称为“MFR”)为0.1g/10min以上或20g/10min以下(JIS K-7210、230℃、载荷21.18N),特别是,进一步优选为0.5g/10min以上或10g/10min以下。
另外,环烯烃类树脂的MFR也优选调整为上述范围。这样一来,对两者的MFR进行调整时,不存在因环烯烃类树脂以外的烯烃类树脂和/或热塑性弹性体在环烯烃类树脂中发生取向而导致作为反射材料的机械特性极端劣化的隐患,因此特别优选。
作为环烯烃类树脂以外的烯烃类树脂,可列举例如聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物等聚丙烯类树脂、以及聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等聚乙烯类树脂等,可以使用上述树脂中的一种或者将其中的两种以上组合使用。其中,优选聚乙烯树脂(PE)及聚丙烯树脂(PP),其中,特别优选聚丙烯树脂(PP),因为与聚乙烯树脂(PE)相比,聚丙烯树脂(PP)的熔点高、耐热性优异,并且弹性模量等机械特性高。
另外,从挤出成型性的观点考虑,聚丙烯树脂(PP)中,优选MFR(230℃、21.18N)为0.1g/10min~20g/10min、特别是0.2g/10min以上或10g/10min以下、尤其是0.5g/10min以上或5g/10min以下的聚丙烯树脂。
另一方面,作为热塑性弹性体,可以举出:烯烃类弹性体、苯乙烯类弹性体、聚氨酯类弹性体、聚酯类弹性体等,可以使用其中的一种或者将其中的两种以上组合使用。其中,由于苯乙烯类弹性体与烯烃类树脂、特别是与聚丙烯树脂相容,因此,从提高树脂层(A)与树脂层(B)之间的粘接性的观点来看是优选的。
作为苯乙烯类弹性体,可以举出例如:苯乙烯与丁二烯或异戊二烯等共轭二烯形成的共聚物、和/或其加氢产物等。苯乙烯类弹性体是以苯乙烯为硬链段、以共轭二烯为软链段的嵌段共聚物,由于不需要加硫工序,因此优选。另外,进行了加氢而得到的加氢产物的热稳定性高,更加优选。
作为苯乙烯类弹性体的优选例,可以举出例如:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物。
其中,特别优选通过加氢而消除了共轭二烯成分的双键的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(也称为加氢后的苯乙烯类弹性体)。
(微粉状填充剂)
树脂层(A)中也可以含有微粉状填充剂。关于微粉状填充剂的种类、粒径及表面处理方法,与在下述树脂层(B)中说明的内容相同,优选例也相同。
(树脂层(A)的形态)
树脂层(A)可以是由片状体形成的层,另外也可以是通过将熔融树脂组合物挤出或涂布等(不形成片材)进行薄膜形成而得到的层。由片状体形成的情况下,该片状体可以是未拉伸膜,也可以是单向或双向拉伸膜,但优选至少在单向进行了1.1倍以上的拉伸而得到的拉伸膜、特别是双向拉伸膜。
(其它成分)
树脂层(A)还可以含有抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂、润滑剂及光扩散材料以外的其它添加剂。
另外,相容剂及分散剂等,如果是少量的话也可以配合。
<树脂层(B)>
树脂层(B)是内部具有空隙的层,可以对本反射材料赋予高反射性,优选为能够提高本反射材料的耐折曲性的层。
(树脂层(B)的空隙率)
从确保反射性的观点出发,树脂层(B)的空隙率、即空隙在该层中所占的体积比例优选为10~90%。
通过设置上述范围的空隙,反射材料的白化充分进行,由此可实现高的反射性,另外,不会导致反射材料的机械强度降低而发生断裂。
基于这样的观点,在上述范围中,树脂层(B)的空隙率特别优选为20%以上或80%以下,其中优选为25%以上或75%以下,尤其优选为30%以上或70%以下。
作为在树脂层(B)中形成空隙的方法,可以列举例如:化学发泡法、物理发泡法、超临界发泡法、拉伸法、抽出法等。上述方法中,对于本反射材料而言,从成膜性、连续生产性及稳定生产性等方面考虑,优选拉伸法。
作为拉伸方法的具体例,可以举出例如:辊拉伸法、压延法、拉幅机拉伸法等。对于本发明而言,上述方法中,由于辊拉伸法及拉幅机拉伸法的拉伸条件的选择范围宽,因此优选使用将这些方法单独或组合并在至少一个方向进行拉伸的方法。
作为该拉伸,可以举出例如:通过辊拉伸法等在纵向(MD)进行拉伸的单向拉伸法;对纵向进行单向拉伸后,接着采用拉幅机拉伸法等在横向(TD)进行拉伸的依次双向拉伸法;或者使用拉幅机拉伸法在纵向及横向同时进行拉伸的同时双向拉伸法。需要说明的是,从提高反射性的观点考虑,优选进行双向拉伸。
(基础树脂)
作为成为树脂层(B)的主成分的树脂(基础树脂),可以举出例如:烯烃类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚偏氯乙烯类树脂、氟树脂、聚醚类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、二烯类树脂等。可以使用这些中的一种或者将两种以上组合。其中,从提高反射性的观点考虑,优选烯烃类树脂。
作为烯烃类树脂,可以举出例如:选自聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物等聚丙烯树脂;聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等聚乙烯树脂;乙烯-环状烯烃共聚物等环烯烃类树脂(包括上述的环烯烃类树脂)中的至少一种聚烯烃树脂。
这些当中,从机械性质、柔软性等方面考虑,优选聚丙烯树脂(PP)、聚乙烯树脂(PE),其中,从与PE相比熔点高、耐热性优异,并且弹性模量等机械特性高的观点考虑,特别优选聚丙烯树脂(PP)。
从挤出成形性的观点考虑,在聚丙烯树脂(PP)中,优选MFR(230℃21.18N)为0.1~20g/10min、特别是0.2g/10min以上或10g/10min以下,其中尤其优选0.5g/10min以上或5g/10min以下的聚丙烯树脂(PP)。
需要说明的是,相对于树脂层(B)整体的质量,树脂层(B)中含有的基础树脂优选为30质量%以上。基于这样的观点,更优选为40质量%以上、特别优选为50质量%以上(包括100%)。
(微粉状填充剂)
为了获得优异的反射性,树脂层(B)优选含有微粉状填充剂。通过含有微粉状填充剂,除了由基础树脂与微粉状填充剂之间的折射率差引起的折射散射以外,还可以由下述折射散射而获得反射性,所述折射散射包括:由基础树脂与形成在微粉状填充剂周围的空穴之间的折射率差引起的折射散射、以及由形成在微粉状填充剂周围的空穴与微粉状填充剂之间的折射率差引起的折射散射等。
作为微粉状填充剂,可以举出无机微粉体、有机微粉体等。
作为无机微粉体,可以举出:碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、硫酸镁、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化锌、氧化铝、氢氧化铝、羟基磷灰石、二氧化硅、云母、滑石、高岭土、粘土、玻璃粉、石棉粉、沸石、硅酸白土等。上述无机微粉体可以使用任何一种、或者混合2种以上使用。其中,如果考虑与构成片材的树脂之间的折射率差,则优选折射率大者,特别优选使用折射率为1.6以上的碳酸钙、硫酸钡、氧化钛或氧化锌。
另外,与其它无机填充剂相比,氧化钛的折射率明显较高,可以显著增大与基础树脂之间的折射率差,因此,与使用其它填充剂的情况相比,可以以少的配合量获得优异的反射性。此外,通过使用氧化钛,即使减薄反射材料的厚度,也可以得到高的反射性。
因此,更优选使用至少含有氧化钛的填充剂,在该情况下,优选使氧化钛的量为无机填充剂的总质量的30%以上,或者,在组合使用有机填充剂和无机填充剂的情况下,优选使氧化钛的量为它们的总质量的30%以上。
另外,为了提高无机微粉体在树脂中的分散性,可以使用利用硅类化合物、多元醇类化合物、胺类化合物、脂肪酸、脂肪酸酯等对微粉状填充剂的表面实施了表面处理的无机微粉体。
另一方面,作为有机微粉体,可以举出聚合物珠、聚合物中空粒子等,上述有机微粉体可以使用任何一种、或者混合2种以上使用。另外,还可以将无机微粉体和有机微粉体组合使用。
微粉状填充剂的粒径优选为0.05μm以上且15μm以下,更优选粒径为0.1μm以上或10μm以下。填充剂的粒径如果为0.05μm以上,则在基础树脂中的分散性不会下降,因此,可以得到均质的片材。另外,如果粒径为15μm以下,则可致密地形成基础树脂与微粉状填充剂的界面,从而可得到高反射性的反射材料。
另外,作为微粉状填充剂的含量,如果考虑到反射材料的反射性、机械强度、生产性等,则相对于树脂层(B)整体的质量,优选为10~80质量%,进一步优选为20质量%以上或70质量%以下。
微粉状填充剂的含量为10质量%以上时,可以充分确保基础树脂与微粉状填充剂的界面的面积,从而可以对反射材料赋予高反射性。如果微粉状填充剂的含量为80质量%以下,则可以确保反射材料具有必要的机械强度。
在树脂层(B)中,作为基础树脂与微粉状填充剂的含有比例(质量比例),从光反射性、机械强度及生产性等观点考虑,优选基础树脂:微粉状填充剂=80:20~30:70、特别优选为80:20~60:40。
(其它成分)
树脂层(B)中还可以含有上述以外的其它树脂。另外,还可以含有抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂、相容剂、润滑剂及其它添加剂。
(树脂层(B)的形态)
树脂层(B)可以是由片状体形成的层,另外也可以是通过将熔融树脂组合物挤出或涂布等(不形成片材)进行薄膜形成而得到的层。由片状体形成的情况下,该片状体可以是未拉伸膜,也可以是单向或双向拉伸膜,但优选至少在单向进行了1.1倍以上的拉伸而得到的拉伸膜、特别是双向拉伸膜。
<叠层结构>
本反射材料具备树脂层(A)作为最外层即可。例如,可列举设置了树脂层(A)和树脂层(B)的叠层结构。通过形成这样的结构,可以对树脂层(A)和树脂层(B)的各层分别赋予不同的特性。例如,可以在对树脂层(B)赋予反射性的同时使其保持耐折曲性等加工性,并且可以对树脂层(A)赋予抗静电性及高光扩散性。
如上所述,本反射材料可以通过树脂层(A)及(B)的相互作用而发挥出协同效果,从而可发挥出极其优异的反射性。
另外,通过选择树脂层(A)的树脂,具有可赋予耐热性、发挥出更高的反射性,同时还能够赋予耐热性及加工性等的优点。
在这样的叠层结构中,树脂层(A)位于光照射的一侧(反射使用面侧)的最外层。通过形成这样的结构,可以对反射材料赋予高的反射性。
作为其它的叠层结构,例如可举出在树脂层(B)的两面设置有树脂层(A)的3层的叠层结构。此外,还可以具有除树脂层(A)及树脂层(B)以外的其它层,其它层可以介于树脂层(A)及树脂层(B)的各层间。例如,可以在树脂层(A)、树脂层(B)之间具有粘接层。
<厚度>
本反射材料的厚度没有特别限定,例如优选为30μm~1500μm,特别是,在考虑到实用方面的操作性时,优选为50μm以上或1000μm以下左右。
作为例如液晶显示器用途的反射材料,优选厚度为50μm~700μm,作为例如照明器具、照明看板用途的反射材料,优选厚度为100μm~1000μm。
即使树脂层(A)较薄,也可以提高反射材料整体的耐热性,但另一方面,如果树脂层(A)过厚,则会导致耐折曲性下降。
基于这样的观点,树脂层(A)与树脂层(B)的各层总厚度比(例如树脂层(B)具有两层的情况下,为两层的总厚度的比率)优选为1:3~1:15、特别优选为1:3~1:10。
<平均反射率>
对于本反射材料而言,可以使其至少一面的相对于波长420nm~700nm的光的平均反射率为97%以上。只要是具有这样的反射性,就可以显示出作为反射材料的良好的反射特性,组装有该反射材料的液晶显示器等的画面可以实现充分的明亮度。
<空隙率>
对于本反射材料而言,为了提高反射性,优选具备具有空隙的树脂层(B)。对于树脂层(B)的空隙率、即通过拉伸而形成空隙的情况下的空隙率,可以以构成树脂层(B)的膜为对象按照下式求出。
空隙率(%)={(拉伸前的膜的密度-拉伸后的膜的密度)/拉伸前的膜的密度}×100
<制造方法>
作为本反射材料的制造方法,没有特别限制,可以采用公知的方法。以下,列举一例对于具有叠层结构的反射材料的制造方法进行说明。但本发明并不受下述制造方法的任何限定。
首先,在环烯烃类树脂等非晶性树脂中根据需要配合烯烃类树脂和/或热塑性弹性体、其它添加剂而制作树脂组合物A。
具体如下:在环烯烃类树脂中根据需要加入烯烃类树脂和/或热塑性弹性体、其它抗氧剂等,利用螺带式混合机、转鼓混合机、亨舍尔混合机等进行混合后,使用班伯里混合机、单螺杆或双螺杆挤出机等,在构成树脂组合物A(粉状、液状添加剂除外)的全部树脂的熔点以上的温度下,具体而言,在环烯烃类树脂、烯烃类树脂/或热塑性弹性体的全部树脂的熔点以上的温度(例如,220℃~280℃)下进行混炼,由此可以得到树脂组合物A。
或者,可以通过利用各自的加料器等添加给定量的环烯烃类树脂、烯烃类树脂和/或热塑性弹性体等,从而得到树脂组合物A。
另外,还可以预先以高浓度配合烯烃类树脂和/或热塑性弹性体和其它抗氧剂等来制作所谓的母炼胶,并将该母炼胶与环烯烃类树脂、烯烃类树脂和/或热塑性弹性体混合来制成具有期望浓度的树脂组合物A。
另一方面,在烯烃类树脂等中根据需要配合微粉状填充剂、其它添加剂等来制作树脂组合物B。具体而言,在作为主成分的烯烃类树脂中根据需要加入微粉状填充剂等,利用螺带式混合机、转鼓混合机、亨舍尔混合机等进行混合后,使用班伯里混合机、单螺杆或双螺杆挤出机等,在微粉状填充剂、(其它粉状、液状添加剂以外的)作为主成分的烯烃类树脂的熔点以上的温度(例如,190℃~270℃)下进行混炼,由此可以得到树脂组合物B。
或者,可以通过利用各自的加料器等添加给定量的烯烃类树脂、微粉状填充剂等,从而得到树脂组合物B。
另外,还可以预先在烯烃类树脂中以高浓度配合微粉状填充剂、其它添加剂等来制作所谓的母炼胶,并将该母炼胶与烯烃类树脂混合来制成具有期望浓度的树脂组合物B。
接着,使由此获得的树脂组合物A及B干燥,然后分别供给到其它的挤出机中,分别加热到给定的温度以上而使其熔融。
挤出温度等条件需要考虑由于分解而使分子量下降等来设定,例如,树脂组合物A的挤出温度优选为220℃~280℃、树脂组合物B的挤出温度优选为190℃~270℃。
然后,使熔融后的树脂组合物A及树脂组合物B汇合至2种3层用T型模头,由T型模头的狭缝状的挤出口挤出成叠层状,并利用冷却辊使其密合固化,从而形成流延片。
所得流延片优选至少在单向进行拉伸。
通过进行拉伸,树脂层(B)内部的烯烃类树脂与微粉状填充剂的界面发生剥离而形成空隙,片的白化得以进行,从而可以提高膜的光反射性。
此外,流延片特别优选在双向进行拉伸。仅进行单向拉伸而形成的空隙仅成为在一个方向伸长的纤维状形态,而通过进行双向拉伸,其空隙在纵横两个方向伸长,从而形成圆盘状形态。
即,通过进行双向拉伸,树脂层(B)内部的烯烃类树脂与微粉状填充剂的界面的剥离面积增大,片的白化进一步进行,其结果,可以进一步提高膜的光反射性。
另外,如果进行双向拉伸,则膜收缩方向的各向异性减小,因此可以提高膜的耐热性,并且还可以增加膜的机械强度。
对流延片进行拉伸时的拉伸温度优选为树脂层(A)的非晶性树脂的玻璃化转变温度(Tg)以上且(Tg+50℃)以下范围内的温度。
拉伸温度在玻璃化转变温度(Tg)以上时,在拉伸时不会发生膜的断裂,可以稳定地进行拉伸。另外,拉伸温度为(Tg+50)℃以下的温度时,拉伸取向变高,其结果,空隙率增大,因此,容易获得高反射性的膜。
双向拉伸的拉伸顺序没有特别限制,例如,可以为同时双向拉伸,也可以为依次拉伸。可以在使用拉伸设备进行熔融制膜之后,通过辊拉伸在膜的接取方向(MD)进行拉伸,然后利用拉幅机拉伸在MD的正交方向(TD)进行拉伸;也可以通过管式拉伸等进行双向拉伸。
双向拉伸时的拉伸倍率优选以面积倍率计进行6倍以上的拉伸。通过进行面积倍率为6倍以上的拉伸,有时可以实现由树脂层(A)及树脂层(B)构成的反射膜整体的空隙率为40%以上。
拉伸后,为了对反射膜赋予尺寸稳定性(空隙的形态稳定性),优选进行热定形。用于对膜进行热定形的处理温度优选为110℃~170℃。热定形所需要的处理时间优选为1秒钟~3分钟。另外,对于拉伸设备等没有特别限定,但优选进行能够在拉伸后进行热定形处理的拉幅机拉伸。
<用途>
本反射材料可以直接作为反射材料使用,另外,也可以将本反射材料与金属板或树脂板叠层而制成叠层结构使用,例如,作为液晶显示器等液晶显示装置、照明器具、照明看板等中使用的反射板是有用的。
此时,作为与本反射材料叠层的金属板,可以举出例如:铝板、不锈钢板、镀锌钢板等。
作为将本反射材料叠层在金属板或树脂板上的方法,可以举出例如:使用粘接剂的方法、不使用粘接剂而采用热熔粘的方法、通过粘接性片材进行粘接的方法、挤出并进行涂覆的方法等。但是,并不限定于这些方法。
更具体而言,可以在金属板或树脂板(总称为“金属板等”)的贴合反射材料一侧的面上涂布聚酯类、聚氨酯类、环氧类等的粘接剂,然后贴合反射材料。
在上述方法中,使用逆辊涂布机、辊舔涂布机等通常使用的涂敷设备,在贴合反射材料的金属板等的表面涂布粘接剂,并使干燥后的粘接剂膜厚为2μm~4μm左右。
接着,利用红外线加热器及热风加热炉进行涂布面的干燥及加热,将金属板等的表面保持在给定温度,并且立即使用辊层压机来包覆反射材料并进行冷却,由此可以得到反射板。
作为本反射材料的用途,作为液晶显示器等液晶显示装置、照明器具、照明看板等中使用的反射部件是有用的。
一般而言,液晶显示器由液晶面板、偏光反射片、扩散片、导光板、反射片、光源、光源反射器等构成。
本反射材料可以作为发挥将来自光源的光高效地入射至液晶面板、导光板上的作用的反射材料使用,也可以作为具有将来自配置在边缘部的光源的照射光进行聚光并使其入射至导光板上的作用的光源反射器使用。
<用语的说明>
一般而言,所述“膜”是指,与长度及宽度相比,厚度极小,且最大厚度可任意限定的薄且平的制品,其通常以卷的形式供给(日本工业标准JIS K6900);一般而言,所述“片”是指,在JIS定义上,薄、且相对于长度和宽度而言,其厚度通常较小的平坦的制品。但是,片与膜之间并无明显界限,在本发明中,没有必要在文字上将两者区分开,因此在本发明中,称作“膜”时也包括“片”,称作“片”时也包括“膜”。
另外,在本说明书中,表述为“主成分”时,在没有特殊限定的情况下,包含下述含义:在不妨碍该主成分的功能的范围内允许含有其它成分。此时,该主成分的含有比例没有特别限定,是指主成分(2种以上成分为主成分时,是它们的总量)在组合物中占50质量%以上、优选占70质量%以上、特别优选占90质量%以上(包括100%)。
在本发明中,表述为“X~Y”(X、Y为任意数字)时,在没有特别限定的情况下,代表“X以上且Y以下”的含义,还包含“优选大于X”及“优选小于Y”的含义。
另外,在本发明中,表述为“X以上”(X为任意数字)时,在没有特别限定的情况下,包含“优选大于X”的含义;表述为“Y以下”(Y为任意数字)时,在没有特别限定的情况下,包含“优选小于Y”的含义。
实施例
以下,结合实施例对本发明进行更为详细的说明。但本发明并不限定于这些实施例,可以在不脱离本发明的技术思想的范围内进行各种应用。
<测定及评价方法>
以下,针对在实施例1-1~1-3及比较例1-1~1-2中得到的样品的各种物性值的测定方法及评价方法进行说明。以下,将膜的接取(传动)方向表示为MD、将与其正交的方向表示为TD。
(表观粘度)
利用下述装置及条件对反射材料(样品)的表观粘度进行了测定。
测定装置:高化式流变仪(CFT-500C/岛津制作所)
测定条件:喷嘴φ1×L10mm
温度:230(℃)
剪切速度:100(1/sec)
(反射光扩散性)
利用下述装置及条件对反射材料(样品)的反射光强度进行了测定,并代入下式而计算出正反射成分与漫反射成分的强度比。
反射成分强度比α=Σ(-5度~5度的反射光强度)/Σ(25度~35度的反射光强度)
反射成分强度比β=Σ(55度~65度的反射光强度)/Σ(25度~35度的反射光强度)
装置:自动变角光度计“GP-1R型”(村上色彩技术研究所公司制)
光源:卤素灯
光束光圈直径:10.5mm
受光光圈直径:4.5mm
光入射方向:膜的TD
光入射角:-30度
反射光的受光测定范围:-30度~90度
测定间隔:1度
由上述反射成分强度比α及β、参照下述评价标准对光扩散性进行了评价。其中,记号“○”及“△”为实用水平以上。
=评价标准=
“○”:反射成分强度比α及β均为0.5以上
“△”:反射成分强度比α或β中的任一个为0.5以上
“×”:反射成分强度比α及β均低于0.5
(面角度的标准偏差)
利用下述装置、条件对反射材料(样品)的表面(树脂层A)进行观察,并针对所得高度轮廓进行解析,计算出面角度(δ(n)),以统计值的形式使用了其标准偏差(σ、δ(n))。
装置:电子束三维粗糙度解析装置“ERA-4000”(Elionix公司制)
蒸镀条件:10mA×100sec、Pt-Pd蒸镀
加速电压:10kV
观察倍率:250倍
解析面积:360(μm)×480(μm)
<实施例1-1>
(树脂层(A)的树脂组合物A的制作)
将非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONORRCY15”、环状烯烃的开环聚合物的加氢产物、密度(ISO1183):1.01g/cm3、MFR(230℃、21.18N、JISK7210:1.2g/10min、玻璃化转变温度Tg(JISK7121):127℃、SP值:7.4)的颗粒、非晶性环烯烃类树脂B(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR 1060R”、环状烯烃的开环聚合物的加氢产物、密度(ISO1183):1.01g/cm3、MFR(230℃、21.18N、JIS K 7210):12g/10min、玻璃化转变温度Tg(JISK7121):100℃、SP值:7.4)的颗粒、以及聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”、密度(JISK7112):0.9g/cm3、MFR(230℃、21.18N、JISK-7210):0.5g/10min、SP值:8.0)的颗粒以50:25:25的质量比例混合,然后使用加热到230℃的双螺杆挤出机进行颗粒化,制作了树脂组合物A。
(树脂层(B)的树脂组合物B的制作)
将聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP FY6HA”、密度(JISK7112):0.9g/cm3、MFR(230℃、21.18N、JISK-7210):2.4g/10min)的颗粒、和氧化钛(KRONOS公司制、商品名“KRONOS2230”、密度4.2g/cm3、金红石型氧化钛、Al,Si表面处理、TiO2含量96.0%、制造法:氯法)以50:50的质量比例混合,然后使用于270℃加热后的双螺杆挤出机进行颗粒化,制作了树脂组合物B。
(反射材料的制作)
将上述树脂组合物A、B分别供给到被加热至230℃、200℃的挤出机A及B中,在各挤出机中,在230℃及200℃进行了熔融混炼,然后使它们汇合至2种3层用T型模头,以形成树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)的三层结构的方式挤出成片状,进行冷却固化,形成了叠层片。
将所得叠层片于温度135℃沿MD进行辊拉伸至2.5倍,然后进一步于150℃沿TD进行2.5倍的拉幅机拉伸,由此进行了双向拉伸,得到了厚225μm(树脂层(A):185μm、树脂层(B):20μm叠层比A:B=4.6:1)的反射材料(样品)。
对所得反射材料进行了光扩散性的评价。
<实施例1-2>
在实施例1-1的树脂组合物A的制作中,使非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR RCY15”)的颗粒、非晶性环烯烃类树脂B(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR 1060R”)的颗粒、及聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”)的颗粒的质量比例为70:10:20,除此之外,按照与实施例1-1相同的方法得到了厚225μm的反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了与实施例1-1相同的评价。
<实施例1-3>
在实施例1-1的树脂组合物A的制作中,使非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR RCY15”)的颗粒、聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”)的颗粒、及非晶性环烯烃类树脂C(Topas Advanced Polymers GmbH制、商品名“TOPAS 8007F”、密度(ISO1183):1.01g/cm3、MVR(260℃、2.16kg、ISO1133):32ml/10min、玻璃化转变温度Tg(DSC、ISO11375-1、2、3):78℃、SP值8.8)的颗粒以60:20:20的质量比例混合,除此之外,按照与实施例1-1相同的方法得到了厚225μm的反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了与实施例1-1相同的评价。
<比较例1-1>
在实施例1-1的树脂组合物A的制作中,使非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR RCY15”)的颗粒、和聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”)的颗粒以60:40的质量比例混合,除此之外,按照与实施例1-1相同的方法得到了厚225μm的反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了与实施例1-1相同的评价。
<比较例1-2>
在实施例1-1的树脂组合物A的制作中,使非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR RCY15”)的颗粒、和聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”)的颗粒以70:30的质量比例混合,除此之外,按照与实施例1-1相同的方法得到了厚225μm的反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了与实施例1-1相同的评价。
表2示出了实施例1-1~1-3及比较例1-1~1-2的配合表。需要说明的是,对于海相的COP相,通过将2品种共混来调整表观粘度,并确认了表观粘度的不同对面角度造成的影响。
表3针对实施例1-1~1-3及比较例1-1~1-2,示出了在2种以上热塑性树脂的混合体系中SP值及其差的绝对值。
表4针对实施例1-1~1-3及比较例1-1~1-2,示出了在2种以上热塑性树脂的混合体系中表观粘度及其差的绝对值。
表5针对实施例1-1~1-3及比较例1-1~1-2,示出了面角度和反射光扩散性的评价结果。
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
由表2~表5可以明确下述结论。
(1)树脂层(A)的面角度的标准偏差(σ、δ(n))越大,越显示出光扩散性,其中,通过使面角度的标准偏差(σ、δ(n))的值为8.0以上,可以显示出充分的光扩散性。
(2)海相(在实施例中为COP相)与岛相的SP值之差越大,越能够增大面角度的标准偏差(σ、δ(n)),其中,通过使海相与岛相的最大SP值之差为1.4以上,可以使树脂层(A)的面角度的标准偏差(σ、δ(n))达到8.0以上。
(3)海相与岛相的表观粘度之差的绝对值越小,越能够增大面角度的标准偏差(σ、δ(n))。例如,海相-岛相的最大SP值之差的绝对值为0.8时,通过使海-岛结构的海相(在实施例中为COP相)与岛相的表观粘度之差的绝对值:|η(Pa·s)|为1000(Pa·s)以下,可以使树脂层(A)的面角度的标准偏差(σ、δ(n))达到8.0以上。
(4)对实施例1-2进行研究的结果表明,岛相的配合量越少,越能够增大面角度的标准偏差(σ、δ(n)),从而增大光扩散性。
<测定及评价方法>
以下,针对在实施例2-1~2-3、比较例2-1以及参考例2-1~2-2中得到的样品的各种物性值的测定方法及评价方法进行说明。以下,将膜的接取(传动)方向表示为MD、将与其正交的方向表示为TD。
(三维表面粗糙度)
利用下述装置、条件对反射材料(样品)的表面(树脂层A)进行观察,并针对所得图像进行解析,算出了面平均粗糙度(以下记作“Sa”)、及最大高度(以下记作“Sz”)。需要说明的是,进行计算时,依据JIS B0601:2001标准。
装置:电子束三维粗糙度解析装置“ERA-4000”(Elionix公司制)
蒸镀条件:10mA×100sec、Pt-Pd蒸镀
加速电压:10kV
观察倍率:250倍
解析面积:360(μm)×480(μm)
(弯曲刚度)
基于JIS P-8125、利用下述条件测定了弯曲刚度(g·cm)。
测定装置:摩擦牢度测试装置(大荣科学精器制作所)
弯曲角度:15度
(表观粘度)
利用下述装置以及条件对反射材料(样品)的表观粘度进行了测定。
测定装置:高化式流变仪(CFT-500C/岛津制作所)
测定条件:喷嘴φ1×L10mm
温度:230(℃)
剪切速度:100(1/sec)
(导光板密合不均)
将下述显示器中默认的反射材料依次替换为实施例中制作的反射材料,按照如下所示的方法进行了导光板密合不均的测定。
将显示器置于水平测定台,在显示器的四角放置共计4个重量为500g的砝码,在施加恒定载荷的状态下,使光源点亮。利用亮度不均仪(CA2000、KONIKA MINOLTA公司制),由显示器亮度的点数据算出标准偏差以及亮度的(最大值)/(平均值)的值,并将其作为亮度不均的指标。
《使用的显示器》
机种名:LCD-8000V(CENTURY)
光源:LED(长边×1列配置)
尺寸:8英寸
<实施例2-1>
(树脂层(A)的树脂组合物A的制作)
将非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONORRCY15”、环状烯烃的开环聚合物的加氢产物、密度(ISO1183):1.01g/cm3、MFR(230℃、21.18N、JISK7210:1.2g/10min、玻璃化转变温度Tg(JISK7121):127℃、SP值:7.4)的颗粒、非晶性环烯烃类树脂B(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR 1060R”、环状烯烃的开环聚合物的加氢产物、密度(ISO1183):1.01g/cm3、MFR(230℃、21.18N、JISK7210):12g/10min、玻璃化转变温度Tg(JISK7121):100℃、SP值:7.4)的颗粒、以及聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”、密度(JISK7112):0.9g/cm3、MFR(230℃、21.18N、JISK-7210):0.5g/10min、SP值:8.0)的颗粒以50:25:25的质量比例混合,然后使用加热到230℃的双螺杆挤出机进行颗粒化,制作了树脂组合物A。
(树脂层(B)的树脂组合物B的制作)
将聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP FY6HA”、密度(JISK7112):0.9g/cm3、MFR(230℃、21.18N、JISK-7210):2.4g/10min)的颗粒、和氧化钛(KRONOS公司制、商品名“KRONOS2230”、密度4.2g/cm3、金红石型氧化钛、Al,Si表面处理、TiO2含量96.0%、制造法:氯法)以50:50的质量比例混合,然后使用于270℃加热后的双螺杆挤出机进行颗粒化,制作了树脂组合物B。
(反射材料的制作)
将上述树脂组合物A、B分别供给到被加热至230℃、200℃的挤出机A及B中,在各挤出机中,在230℃及200℃进行了熔融混炼,然后使它们汇合至2种3层用T型模头,以形成树脂层(A)/树脂层(B)/树脂层(A)的三层结构的方式挤出成片状,进行冷却固化,形成了叠层片。
将所得叠层片于温度135℃沿MD进行辊拉伸至2.5倍,然后进一步于140℃沿TD进行2.5倍的拉幅机拉伸,由此进行了双向拉伸,得到了厚225μm(树脂层(A):185μm、树脂层(B):20μm叠层比A:B=4.6:1)的反射材料(样品)。
对于所得反射材料进行了三维表面粗糙度(面平均粗糙度:Sa、最大高度:Sz)、导光板密合亮度不均的评价。
<实施例2-2>
在实施例2-1的树脂组合物A的制作中,使非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR RCY15”)的颗粒、聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”)的颗粒、非晶性环烯烃类树脂C(Topas Advanced Polymers GmbH制、商品名“TOPAS 8007F”、密度(ISO1183):1.01g/cm3、MVR(260℃、2.16kg、ISO1133):32ml/10min、玻璃化转变温度Tg(DSC、ISO11375-1、2、3):78℃、SP值8.8)的颗粒的质量比例为70:15:15,除此之外,按照与实施例2-1相同的方法得到了厚225μm的反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了与实施例2-1相同的评价。
<实施例2-3>
在实施例2-1的树脂组合物A的制作中,将非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR RCY15”)的颗粒、非晶性环烯烃类树脂C(“TOPAS 8007F”)的颗粒、及聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”)的颗粒以60:20:20的质量比例混合,除此之外,按照与实施例2-1相同的方法得到了厚225μm的反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了与实施例2-1相同的评价,并对弯曲刚度进行了评价。。
<比较例2-1>
在实施例2-1的树脂组合物A的制作中,将非晶性环烯烃类树脂A(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR RCY15”)的颗粒、和聚丙烯树脂(日本聚丙烯株式会社制、商品名“NOVATEC PP EA9”)的颗粒以60:40的质量比例混合,除此之外,按照与实施例2-1相同的方法得到了厚225μm的反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了与实施例2-1相同的评价。
<参考例2-1>
在实施例2-3的反射材料的制作中,使片材的厚度为300μm(树脂层(A):185μm、树脂层(B):20μm叠层比A:B=4.6:1),除此之外,按照与实施例2-3相同的方法得到了反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了与实施例2-3相同的评价。
<参考例2-2>
在实施例2-1的树脂组合物A的制作中,将非晶性环烯烃类树脂C(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR RCY50”、SP值:7.4)的颗粒、和非晶性环烯烃类树脂B(日本瑞翁株式会社制、商品名“ZEONOR 1060R”、SP值:7.4)的颗粒以67:33的质量比例混合,除此之外,按照与实施例2-1相同的方法得到了厚225μm的反射材料(样品)。对于所得反射材料进行了三维表面粗糙度的评价。
表6示出了实施例2-1~2-3及比较例2-1的配合。需要说明的是,对于海相成分的COP,通过将2品种共混来调整表观粘度,并确认了表观粘度的不同对三维表面粗糙度造成的影响。
表7针对实施例2-1~2-3及比较例2-1,示出了在2种以上热塑性树脂的混合体系中SP值及其差的绝对值。
表8针对实施例2-1~2-3及比较例2-1,示出了在2种以上热塑性树脂的混合体系中表观粘度及其差的绝对值。
表9针对实施例2-1~2-3、比较例2-1以及参考例2-1~2-2,示出了表面粗糙度和导光板密合亮度不均的评价结果。作为导光板密合亮度不均的可否的判断,将亮度的(最大值)/(平均值)的值在超过2.0的范围时视为可。需要说明的是,对于亮度的标准偏差,越小则表示越不存在亮度不均。
另外,参考例2-2并不是2种以上热塑性树脂的混合体系,是SP值之差的绝对值为0的例子。
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
由表6~表9可以明确下述结论。
(1)面平均粗糙度越高,越能够抑制导光板密合亮度不均,通过使树脂层(A)的面平均粗糙度(Sa)的值为0.90以上,可以充分抑制导光板密合亮度不均。
(2)海相(在实施例2-1~2-3中为COP相)与岛相的SP值之差越大,越能够增大面平均粗糙度(Sa),其中,通过使海相与岛相的最大SP值之差为1.4以上,可以使树脂层(A)的面平均粗糙度(Sa)为0.90以上。
(3)海相与岛相的表观粘度之差的绝对值越小,越能够增大面平均粗糙度(Sa)。例如,海相-岛相的最大SP值之差的绝对值为0.8时,通过使海-岛结构的海相(在实施例2-1~2-3中为COP相)与岛相的表观粘度之差的绝对值:|η(Pa·s)|为1000(Pa·s)以下,可以使树脂层(A)的面平均粗糙度(Sa)为0.90以上。
(4)通过将实施例2-3与参考例2-1进行比较可知,即使采用同一材质,弯曲刚度(片材本身的刚性)越高,则越能够有效地抑制导光板密合亮度不均。
(5)其理由可以认为是:片材本身的刚性越高,反射材料越不易追随导光板的变形而发生变形,从而能够抑制密合。
Claims (17)
1.一种反射材料,其具有树脂层(A)和树脂层(B),
所述树脂层(A)作为具备反射使用面的最外层,且具备由高度轮廓算出的面角度的标准偏差(σ、δ(n))为8.0以上的漫反射面,
所述树脂层(B)在内部具有空隙,且含有微粉状填充剂,
其中,所述微粉状填充剂中的至少30质量%以上为氧化钛。
2.根据权利要求1所述的反射材料,其中,所述微粉状填充剂具有无机微粉体和有机微粉体。
3.根据权利要求1或2所述的反射材料,其中,所述微粉状填充剂具有2种以上的无机微粉体。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的反射材料,其中,所述微粉状填充剂是利用硅类化合物、多元醇类化合物、胺类化合物、脂肪酸、脂肪酸酯中的至少一种对表面实施了表面处理而成的微粉状填充剂。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的反射材料,其中,所述树脂层(A)是由片状体形成的层、或者是将熔融树脂组合物挤出或涂布以进行薄膜形成而得到的层。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的反射材料,其中,所述树脂层(B)含有烯烃类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚偏氯乙烯类树脂、氟树脂、聚醚类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、二烯类树脂中的任意树脂作为基础树脂。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的反射材料,其中,所述树脂层(B)含有选自烯烃类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚偏氯乙烯类树脂、氟树脂、聚醚类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、二烯类树脂中的2种以上树脂。
8.根据权利要求1~5中任一项所述的反射材料,其中,所述树脂层(B)至少含有烯烃类树脂。
9.根据权利要求8所述的反射材料,其中,作为所述烯烃类树脂,含有选自聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、及环烯烃类树脂中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的反射材料,其中,作为所述烯烃类树脂,含有玻璃化转变温度Tg为70~170℃的环烯烃类树脂。
11.根据权利要求8或10所述的反射材料,其中,作为所述烯烃类树脂,含有环烯烃类树脂,该环烯烃类树脂是烯烃与降冰片烯的共聚物,且降冰片烯的含量为60~90wt%。
12.根据权利要求8、10及11中任一项所述的反射材料,其中,作为所述烯烃类树脂,含有熔体流动速率MFR为0.1g/10min以上且20g/10min以下的环烯烃类树脂,所述熔体流动速率MFR是基于JIS K7210标准在230℃、21.18N下测定的。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的反射材料,其中,所述树脂层(B)的空隙率为20%以上且70%以下。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的反射材料,其中,所述树脂层(A)与树脂层(B)的各层总厚度比为(A):(B)=1:3~1:15。
15.一种液晶显示器,其使用了权利要求1~14中任一项所述的反射材料。
16.一种照明器具,其使用了权利要求1~14中任一项所述的反射材料。
17.一种照明看板,其使用了权利要求1~14中任一项所述的反射材料。
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