JP3834350B2

JP3834350B2 - 光反射材料

Info

Publication number: JP3834350B2
Application number: JP08593096A
Authority: JP
Inventors: 修二甲田; 靖典杉山
Original assignee: Kimoto Co Ltd
Current assignee: Kimoto Co Ltd
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2016-03-14
Also published as: JPH09251805A; US5991080A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ等各種表示装置のバックライト、電飾看板、照明器具等のリフレクター及び反射板用材料に関するものである。
【０００２】
特に、導光板と導光板の少なくとも一つの側端面に光源を配置してなる、いわゆるエッジライト方式の面状光源装置において、光源の周囲を覆うように設置され、光源からの光を効率良く導光板に入射させるリフレクターや、導光板の光を効率よく液晶パネルに反射させる光反射材料として有用な高反射率光反射材料に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来より、光反射材料として、特開昭６２−２８６０１９号記載のアルミニウム板、実開平４−２２７５５号記載の金属反射板、特開昭６３−２００２号記載の白色塗装したアルミニウム板、特開平６−６７１７４号記載の白色塗装したフィルム、あるいは特開平３−２５６０９０号に記載されているような発泡白色フィルムが用いられている。
【０００４】
特に、エッジライト方式バックライトのリフレクターとしては、効率良く光源の光を導光板に入射させ、面状光源として高い輝度を得るために、反射率の高い銀蒸着フィルムが、現在多く用いられている。
【０００５】
エッジライト方式バックライトの光源としては、熱陰極管、冷陰極管等の管状ランプが一般的であり、リフレクターとして銀蒸着フィルムを用いた場合、導体である銀が光源に近接するために、光源が発振したり、点灯不良を起こすという問題があった。
【０００６】
さらに、銀蒸着フィルムにはコスト的に高いという問題もあった。
【０００７】
一方、発泡白色フィルムをリフレクターに使用する場合、光源の点灯不良は防げるが、光源の周囲に巻き付けて使用する際の作業性の点から、フィルムには柔軟性、可撓性が必要で、このためフィルムの厚みは特開平３−２５６０９０号に記載されているように発泡白色ポリエステルフィルムでは７５μｍ程度が限界であった。このような厚みの薄い発泡白色フィルムをリフレクターに用いた場合、隠蔽性が悪く光源の光を外部に漏らしてしまうため、面状光源としての輝度が低くなってしまうという問題があった。
【０００８】
また、白色塗装したアルミニウム板やフィルムの場合、白色顔料として二酸化チタンを用いれば隠蔽性は得られるが、二酸化チタンの吸収のため反射率がある程度以上あがらないという問題がある。
【０００９】
さらに、白色顔料として硫酸バリウムを使用する場合、隠蔽性が低いため、反射率を高くするためには硫酸バリウム層の厚みを厚くするか、樹脂に対する硫酸バリウムの添加量を高くする必要があった。硫酸バリウム層の厚みを厚くすると、リフレクターとして使用する場合、ランプ周囲に巻き付けるのが困難となるため作業性が低下する。硫酸バリウムの添加量を増やし、特に臨界顔料濃度以上添加すると、塗膜が凝集破壊しやすくなる等の問題があった。
【００１０】
これらの問題点を解決する技術として特願平６−３２９５１３号を本発明者は先に提案した。これは支持体の少なくとも片面に硫酸バリウムと二酸化チタンを含有する白色樹脂層を設けた光反射材料であり、このような構成とすることにより、可撓性を有しかつ高い反射率が得られるというものである。
【００１１】
このような光反射材料は、従来の光反射材料の欠点を全て除去するという優れたものであるが、最近ではさらに高い反射率を有するものが望まれるようになってきている。
【００１２】
一方、このような光反射材料はリフレクターなどとして使用される前に、型抜きの工程を経るのであるが、この際に特願平６−３２９５１３号の光反射材料においては、反射面側に金属の削りかすのようなものが付着して歩留まりを低下させるという問題があった。この点について検討したところ、抜き加工をする際の金属の台の表面を光反射材料の白色樹脂層中に含有する酸化チタンが削り取ってしまうことに起因するのではないかとの結論に至った。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の欠点を解決することを目的とする。即ち、光源が発振したり、点灯不良を起こすという問題がなく、高い反射率を有し、必要により光源に巻き付け可能な柔軟性、可撓性を付与しうる光反射材料を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも反射樹脂層と白色樹脂層を有する光反射材料において、前記反射樹脂層と前記白色樹脂層の組成が異なるものであり、かつ前記反射樹脂層を硫酸バリウムとバインダー樹脂から形成させることにより上記問題点を解決することができるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の光反射材料は、反射樹脂層と白色樹脂層を有するものであり、反射樹脂層を硫酸バリウムとバインダー樹脂から形成し、この反射樹脂層を光反射面側として使用するものである。
【００１６】
具体的には、（１）透明プラスチック又は白色プラスチックフィルムのような支持体３上に白色樹脂層２および反射樹脂層１を順次設けたもの（図１）、（２）（１）の支持体３の反対面に白色樹脂層２及び／または反射樹脂層１を設けたもの（図２〜図４）、（３）離型処理された支持体上に白色樹脂層２および反射樹脂層１を順次積層した後支持体を剥離したもの（図５）、（４）支持体３の片面に白色樹脂層２を設け、支持体の反対面に反射樹脂層１を設けたもの（図６）等があげられ、何れにしても最外層に反射樹脂層１を有するものである。
【００１７】
このように、反射樹脂層１を最外層にもってくることによって高い反射率が得られるものである。即ち、本発明の反射樹脂層１は硫酸バリウムとバインダー樹脂から構成しているため、二酸化チタン等を含有する層を最外層にもってきたもののように顔料の４５０ｎｍ以下の光の吸収による短波長領域の反射率の低下という不都合がないことに起因して高い反射率が得られるものである。
【００１８】
また、光反射面を硫酸バリウムとバインダー樹脂からなる層で形成してあるため、抜き加工をする際の金属の台の表面を削り取ることがなく光反射面に金属の削りかすが付着することがないものである。
【００１９】
以下、本発明の光反射材料を構成する各層について詳述する。
【００２０】
本発明の反射樹脂層１は、硫酸バリウムとバインダー樹脂から構成される。このバインダー樹脂としては、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ゴム系等の合成樹脂があげられる。特に高い柔軟性を反射樹脂層１に与えるためには、ＪＩＳ−Ｚ２２４６におけるショア硬度が２０以下となるようなバインダー樹脂を選択することが好ましい。
【００２１】
反射樹脂層１に含有させる硫酸バリウムは、光反射剤として用いるものである。硫酸バリウムとバインダー樹脂の比率は、塗膜が凝集破壊しやすくなるのを防止するため、塗膜物性の点から臨界顔料濃度以下にすることが好ましい。
【００２２】
次に、白色樹脂層２であるが、この層は反射樹脂層１を透過してきた光を隠蔽することにより、反射率の向上に寄与するための層である。
【００２３】
この白色樹脂層２は、基本的には白色顔料とバインダー樹脂から構成される。ただし、白色顔料を含有させずとも、バインダー樹脂自体に空孔を含有させることによって白色樹脂層２を形成することも可能である。この白色樹脂層２は、上述した反射樹脂層１とは異なる組成により構成するものである。これは、硫酸バリウムとバインダー樹脂のみで構成すると隠蔽性に劣ることになり、可撓性を維持しつつ反射率を向上させることが困難となるからである。
【００２４】
白色樹脂層２に使用されるバインダー樹脂としては、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ゴム系等の合成樹脂があげられる。特に高い柔軟性を白色樹脂層２に与えるためには、ＪＩＳ−Ｚ２２４６におけるショア硬度が２０以下となるようなバインダー樹脂を選択することが好ましい。
【００２５】
白色樹脂層２に含有させる白色顔料としては種々の公知の顔料が使用可能であるが、二酸化チタン単独あるいは二酸化チタンと硫酸バリウムを混合して使用することが好ましく、二酸化チタンと硫酸バリウムを混合して使用することが最も好ましいものである。
【００２６】
白色顔料とバインダー樹脂の比率は、塗膜が凝集破壊しやすくなるのを防止すべく、塗膜物性の点から臨界顔料濃度以下とすることが好ましい。
【００２７】
反射樹脂層１及び白色樹脂層２には、上述したものの他、分散剤、レベリング剤、老化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、蛍光増白剤等の各種添加剤を添加することも可能である。
【００２８】
また、反射樹脂層１と白色樹脂層２の厚みとしては、反射樹脂層は５０μｍ以上が好ましく、白色樹脂層は５μｍ以上が好ましい。反射樹脂層を５０μｍ以下にすると、白色樹脂層に含有している顔料などの影響により、４５０ｎｍ以下の波長を効率よく反射できなくなる。また、白色樹脂層を５μｍ以下にすると、反射率自体が低くなりすぎるため光反射材料としての機能を果たしにくくなる。
【００２９】
一方、厚みの上限は特に規定する必要がないが、管径の小さいランプに巻き付けて使用する場合には、反射樹脂層１と白色樹脂層２の合計として２１０μｍ以下にすることが好ましい。２１０μｍより厚いと、柔軟性を付与できる樹脂を使用したとしても、管径の小さいランプの周囲に巻き付けるのが困難となるからである。
【００３０】
本発明に使用される支持体３としては、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル等のプラスチックフィルム、又はアルミニウム板が好ましい。また、プラスチックフィルムとして白色プラスチックフィルムを使用することもでき、これを使用することにより白色樹脂層２とすることもできる（図５）。
【００３１】
さらに、白色樹脂層２に対して離型性を有する支持体を使用することもできる。これによれば、白色樹脂層２と反射樹脂層１を積層後に支持体を剥離除去でき、柔軟性、可撓性をより向上させることができる（図５）。このような支持体を使用すれば、使用前における運搬や加工工程において保護層としての役割を果たさせることも可能である。
【００３２】
上述した反射樹脂層１及び白色樹脂層２を支持体上に設置する方法としては、バーコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法等の塗布法、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等による全面印刷法、押し出し法のような成形法等の製造方法が使用できる。
【００３３】
本発明の光反射材料４は、最外層（光反射面）に反射樹脂層１がくるよう構成するものであるが、光反射材料としての性能を損なわない範囲で反射樹脂層１の表面に保護層を設けることもできる。
【００３４】
【実施例】
［塗料Ａの調製］
硫酸バリウム（商品名Ｂ−５４：堺化学工業社）をショア硬度５〜７のウレタン系ポリエステルポリオール樹脂（商品名バーノックＤ６−４３９：大日本インキ化学工業社）に顔料：樹脂＝６：１（重量比）で分散し塗料Ａを調製した。
【００３５】
［塗料Ｂの調製］
二酸化チタン（商品名ＦＲ−２２：古河機械金属社）をショア硬度５〜７のウレタン系ポリエステルポリオール樹脂（商品名バーノックＤ６−４３９：大日本インキ化学工業社）に顔料：樹脂＝６：１（重量比）で分散し塗料Ｂを調製した。
【００３６】
［塗料Ｃの調製］
塗料Ａ：塗料Ｂ＝７：３の重量比で混合し塗料Ｃを調製した。
【００３７】
［実施例１］
７５μｍ厚の発泡白色ポリエステルフィルム（商品名ルミラーＥ６０：東レ社）の片面に乾燥塗膜が７０μｍになるように塗料Ａを塗工し、反射樹脂層を形成した。
【００３８】
更に残る支持体の反対面に乾燥塗膜が３０μｍになるように塗料Ｂを塗布して白色樹脂層を形成し、本発明の光反射材料を作製した。
【００３９】
［実施例２］
７５μｍ厚の離型処理ポリエステルフィルム（商品名ダイアホイルＭＲＸ：ダイアホイルヘキスト社）の離型処理面に乾燥塗膜が５３μｍになるように塗料Ｃを塗工し、白色樹脂層を形成した。
【００４０】
更に、得られた白色樹脂層上に乾燥塗膜が１２２μｍになるように塗料Ａを積層塗工して反射樹脂層を形成し、本発明の光反射材料を作製した。
【００４１】
［比較例１］
７５μｍ厚の発泡白色ポリエステルフィルム（商品名ルミラーＥ６０：東レ社）の両面に乾燥膜厚が片面５０μｍになるように塗料Ｃを塗布し、光反射材料を作製した。
【００４２】
実施例１、２及び比較例１で得られた光反射材料の相対拡散反射率及び柔軟性を評価した。相対拡散反射率は、ＵＶ−３１０１分光光度計（島津製作所社）を用いて測定した。また、柔軟性については、実際に光反射材料をランプに巻いて作業性を確認した。評価結果を表１に示す。
【００４３】
但し、実施例２は支持体を剥離して評価した。
【００４４】
【表１】

【００４５】
さらに、反射面の金属削れによる汚れを評価するために打ち抜き加工を行ったところ、実施例１、２には金属汚れが確認できなかったが、比較例１は金属汚れが若干あった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、光反射材料の最外層に硫酸バリウムを使用した反射樹脂層を設けているので、白色樹脂層に使用されている顔料の影響がなく、４５０ｎｍ以下の波長を効率よく反射でき、反射樹脂層が打ち抜き加工時などに金属部分と接触しても、金属を削って反射樹脂層面が金属で汚れてしまうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光反射材料の一実施例を表す断面図。
【図２】本発明の光反射材料の他の実施例を表す断面図。
【図３】本発明の光反射材料の他の実施例を表す断面図。
【図４】本発明の光反射材料の他の実施例を表す断面図。
【図５】本発明の光反射材料の他の実施例を表す断面図。
【図６】本発明の光反射材料の他の実施例を表す断面図。
【符号の説明】
１・・・反射樹脂層
２・・・白色樹脂層
３・・・支持体
４・・・光反射材料

Claims

支持体上に、白色樹脂層及び反射樹脂層を有し、前記白色樹脂層は前記支持体と前記反射樹脂層との間に位置しており、前記反射樹脂層と前記白色樹脂層との組成が異なるものであり、かつ前記反射樹脂層が顔料とバインダー樹脂から形成されてなり、前記顔料の全部が硫酸バリウムであることを特徴とする光反射材料。
前記白色樹脂層が、白色顔料とバインダー樹脂から形成されてなり、前記白色顔料として二酸化チタンと硫酸バリウムを混合使用してなることを特徴とする請求項１記載の光反射材料。