KR20080080088A - 광반사 시트 - Google Patents

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KR20080080088A
KR20080080088A KR1020087010938A KR20087010938A KR20080080088A KR 20080080088 A KR20080080088 A KR 20080080088A KR 1020087010938 A KR1020087010938 A KR 1020087010938A KR 20087010938 A KR20087010938 A KR 20087010938A KR 20080080088 A KR20080080088 A KR 20080080088A
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요시히로 나루세
슈이치 노나카
타카시 오치
타이 사사모토
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도레이 가부시끼가이샤
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Abstract

박형이면서 광의 반사 특성이 우수하고, 또한 디스플레이의 경량화에 공헌할 수 있는 리사이클 가능한 광반사 시트를 제공한다.
수평균 지름이 1∼1000㎚인 단섬유를 함유하는 시트로 이루어지고, 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율이 95% 이상인 광반사 시트.
Figure P1020087010938
광반사 시트

Description

광반사 시트{LIGHT-REFLECTING SHEET}
본 발명은 극세섬유를 포함하는 광반사 시트에 관한 것이다. 특히 본 발명은 박형의 시트이면서 광의 반사 특성이 뛰어나, 액정 디스플레이용의 반사판 기재의 주요 구성부재로서 바람직한 광반사 시트에 관한 것이다.
최근, PC, 텔레비젼, 휴대전화 등의 표시장치로서 액정을 이용한 디스플레이가 수많이 사용되고 있다. 이들 액정 디스플레이는 액정 자체가 발광체가 아니기 때문에 이면측으로부터 백라이트라고 불리는 면 광원을 설치해서 광을 조사함으로써 표시가 가능하게 되어 있다.
일반적으로 액정 디스플레이에서는 백라이트에 반사판을 설치하고, 광원으로부터의 조사광을 화면 배면에 놓치지 않도록, 가능한 한 광의 손실을 적게 함으로써 화면의 휘도를 향상시키는 것이 행해지고 있다. 이 반사판용 기재의 주요 구성부재로서, 종래로부터 필름 내부에 미세 구멍을 갖는 백색 필름 등이 사용되고 있다(특허문헌 1).
이러한 백색 필름은 지름 수㎛의 유기입자나 무기입자를 함유하고 있고, 필름의 연신시에 입자와 폴리머의 박리를 발생시켜서 보이드를 만들고, 폴리머와 보이드(공기층)의 계면에서 광을 반사시키는 것이다. 그 때문에 필름의 뒤로 투과하 는 광을 가능한 한 적게 하기 위해서는 광을 반사시키는 계면의 수를 많게 할 필요가 있다. 즉, 필름의 두께 방향에 존재하는 보이드의 수를 많게 하는 것이 필수적이기 때문에, 필름의 두께를 어느 정도 확보하지 않으면 안되어 얇은 광반사 시트를 제작할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
또한, 은 등의 금속을 증착한 박형의 반사 필름도 알려져 있지만, 금속에 의한 시트의 중량 증가에 의해 액정 디스플레이에 장착했을 때에 경량화가 어렵고, 금속과 필름이 혼재하기 때문에 시트의 리사이클화에 과제가 있었다(특허문헌 2). 특히, 노트북용이나 휴대전화용 액정 디스플레이에 있어서 중량증가는 치명적여서, 경량화가 강하게 요구되고 있었다.
이 때문에, 경량화나 리사이클 용이성이 우수한 시트로서, 금속보다 경량인 합성섬유로 이루어지는 반사 시트가 제안되어 있었다(특허문헌 3). 이것은, 합성 폴리올레핀 펄프를 초지해서 시트화하고, 이것을 반사 시트에 적용하는 것이다. 특허문헌 3에서는, 확실히 파장 550㎚에서의 반사율이 100%이상으로 높은 반사율이 얻어지고 있다. 그러나, 이 문헌에 구체적으로 기재되어 있는 반사 시트는, 두께가 360㎛로 두껍고, 휴대전화용은 물론이고 PC용으로도 사용하기 어려운 것이었다. 이것은, 특허문헌 3에서 개시되어 있는 기술이 합성 폴리올레핀 펄프의 초지인 것에 문제가 있다고 생각된다. 즉, 합성 폴리올레핀 펄프는 플래시 방사에 의해 얻어지는 것이며, 그 제법상, 섬유의 평균 지름은 2∼30㎛정도로 미크론 단위의 경계를 벗어나지 못하고, 또 섬유지름의 불균형도 큰 것이다. 또한, 가령 이 합성 폴리올레핀 펄프를 초지하여 보다 두께가 작은 초지 시트로 했을 경우, 초지 시트의 단위 면적당의 섬유개수가 적고, 광을 반사시키기 위한 계면수가 부족하기 때문에 충분한 반사율이 얻어지지 않아, 반사율을 향상시키기 위해서 결국 특허문헌 3에 기재된 바와 같이 초지 단위중량을 크게 하여 시트 두께를 증대시키는 것을 피할 수 없다고 생각된다. 이 때문에, 특허문헌 3에 기재된 기술에서는, 얇은 광반사 시트가 요구되는 PC용이나 휴대전화용의 액정 디스플레이에 적용하는 것은 곤란했다.
이상과 같이, 박형이며 또한 광의 반사 특성이 뛰어나고, 또 경량이며 용이하게 리사이클이 가능한 광반사 시트가 요구되고 있었던 것이다.
그런데, 극세섬유로 이루어지는 시트에 대해서는 나노 레벨의 극세섬유를 초지한 습식 부직포나(특허문헌 4), 일렉트로 스피닝에 의해 나노 레벨의 극세섬유로 이루어지는 시트가 알려져 있다(특허문헌 5). 이들은 나노 레벨의 극세섬유 사이에서 구성되는 미다공을 이용한 필터 등에의 적용에 관한 것이며, 그를 위한 설계나 기술사상에 대해서는 언급되어 있지만, 섬유의 표면 반사를 이용한 광반사 시트에의 적용에 관한 기술사상은 전혀 시사되어 있지 않았다. 즉, 상기 극세섬유로 이루어지는 시트를 광반사 시트에 응용하는 발상 자체가 없었던 것이다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 2003-160682호 공보
특허문헌 2 : 일본 특허공개 평5-162227호 공보
특허문헌 3 : 일본 특허공개 2005-316149호 공보
특허문헌 4 : 일본 특허공개 2005-264420호 공보
특허문헌 5 : 일본 특허공개 2005-218909호 공보
본 발명의 목적은 보다 박형이고 또한 광의 반사 특성이 뛰어나며, 또한 경량이며 리사이클 용이성이 우수한 광반사 시트를 제공하는 것에 있다. 상세하게는, 특히 액정 디스플레이용 반사판 기재로서 바람직한 광반사 시트를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 주로 다음 중 어느 하나의 구성으로 이루어진다.
(1) 수평균 지름이 1∼1000㎚인 섬유를 포함하는 시트를 구비하고, 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율이 95%이상인 광반사 시트.
(2) 수평균 지름이 1∼500㎚인 섬유를 포함하는 시트를 구비하고, 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율이 95%이상인 광반사 시트.
(3) 380∼780㎚의 파장 영역에 있어서의 평균 반사율이 95%이상인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 광반사 시트.
(4) 상기 섬유를 포함하는 시트의 수평균 구멍 지름이 0.001∼1㎛인 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 광반사 시트.
(5) 두께가 1∼300㎛인 상기 (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 광반사 시트.
(6) 90℃에 있어서의 열치수 변화율이 -10∼+10%인 상기 (1)∼(5) 중 어느 하나엔 기재된 광반사 시트.
(7) 또한 지지체를 구비하고 있는 상기 (1)∼(6) 중 어느 하나엔 기재된 광반사 시트.
(8) 광반사 시트의 반사면의 색조 b*값이 -2.0∼+2.0의 범위 내인 상기 (1)∼(7) 중 어느 하나엔 기재된 광반사 시트.
(9) 백라이트에 상기(1)∼(8) 중 어느 하나에 기재된 광반사 시트를 구비하고 있는 액정 디스플레이.
발명의 효과
본 발명에 따른 광반사 시트는 시트 중에 포함되는 섬유의 수평균 지름이 종래에 비교해서 매우 작기 때문에 광을 반사하는 계면을 종래의 시트보다 압도적으로 증가시킬 수 있다. 이에 따라 박형이며 또한 고반사율의 광반사 시트를 얻을 수 있다. 또한 본 발명의 광반사 시트는 금속을 포함할 필요가 없기 때문에 액정 디스플레이의 경량화나 시트의 리사이클화에도 공헌할 수 있다. 이러한 본 발명의 광반사 시트는, 특히 액정 디스플레이용의 반사판 기재의 주요 구성부재로서 바람직하다.
도 1은 실시예 1의 광반사 시트의 SEM에 의한 관찰 결과를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예 1의 광반사 시트의 가시광 영역에 있어서의 반사율을 도시한 도면이다.
도 3은 실시예 18의 광반사 시트의 SEM에 의한 관찰 결과를 도시한 도면이다.
도 4는 실시예 23의 광반사 시트의 SEM에 의한 관찰 결과를 도시한 도면이 다.
도 5는 실시예 30의 광반사 시트의 SEM에 의한 관찰 결과를 도시한 도면이다.
이하에, 본 발명에 따른 광반사 시트에 대해서 바람직한 실시형태와 함께 상세하게 설명한다.
본 발명의 광반사 시트란 섬유를 포함하는 시트(이하, 섬유 시트라고 부르는 일이 있다)를 일부에 갖는 것이며, 섬유를 포함하는 시트 단독, 또는 섬유를 포함하는 시트와 기타 지지체 등의 부재가 일체화되어 있는 것으로 구성된다. 그리고, 본 발명의 광반사 시트는 여러 가지 파장의 광을 효율적으로 반사할 수 있고, 특히 가시광 영역에 있어서의 광을 효율적으로 반사할 수 있는 것이며, 액정 디스플레이용 등의 반사판 기재의 주요 구성부재로서 적합하게 사용할 수 있다.
섬유를 포함하는 시트란, 섬유를 적어도 일부에 함유하는 면상물이며, 섬유를 함유하는 형태에 특별히 제한은 없다. 단, 시트 중에서 섬유가 단섬유 레벨까지 분산된 형태이면 섬유끼리의 중첩이 극소화되어, 계면이 되는 섬유 표면을 유효하게 이용할 수 있고, 효율적으로 광을 반사할 수 있기 때문에 바람직하다. 구체적으로는, 단섬유의 대부분이 응집되어 있지 않은 형태이면 좋고, 단섬유끼리가 완전하게 뿔뿔이 흩어진 상태인 것이라도, 또는 부분적으로 결합되어 있지만 대부분이 뿔뿔이 흩어진 상태 등의 형태를 보이는 것이라도 좋지만, 완전하게 뿔뿔이 흩어진 상태인 것이 보다 바람직하다.
분산의 형태를 형성함에 있어서는, 예를 들면 다음과 같이 섬유를 2차원 혹은 3차원으로 분산시키는 것이 바람직하다. 즉, 섬유를 2차원으로 분산시키기 위해서는 섬유의 분산액을 초지하거나, 섬유의 분산액을 건조하거나, 스팬 본드나 멜트 블로우, 일렉트로 스피닝 등과 같이 방사로부터 직접 시트화하거나 하는 방법을 들 수 있다. 섬유를 3차원으로 분산시키는 방법의 예로서는, 섬유의 분산액을 건조, 바람직하게는 동결건조에 의해 3차원으로 성형하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 방법으로 섬유를 2차원 혹은 3차원으로 분산시킨 것을 프레스해서 눌러 으깸으로써 박형화하는 것도 바람직하다. 특히, 섬유를 액체 중에 균일하게 분산시킨 액체 분산체를 동결건조하여 섬유를 3차원적으로 성형한 것은, 초지나 일렉트로 스피닝에 비교해서 고단위중량의 시트를 얻기 쉽고, 이것을 프레스함으로써 섬유의 충전 밀도가 높은 박형의 시트를 용이하게 얻을 수 있기 때문에 특히 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 섬유로서는 목재 펄프 등으로 제조되는 셀룰로오스나, 마, 울, 실크 등의 천연섬유, 레이온 등의 재생섬유, 아세테이트 등의 반합성섬유, 나일론이나 폴리에스테르, 아크릴, 비닐론, 폴리우레탄 등으로 대표되는 합성섬유 등을 들 수 있다. 이 중에서도 가공이나 열치수 안정성의 제어 등이 용이하다고 하는 관점에서 합성섬유가 바람직하고, 열가소성 폴리머로 이루어지는 합성섬유가 보다 바람직하다.
본 발명에서 말하는 열가소성 폴리머로서는, (i) 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET라고 부르는 일이 있다), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(이하, PTT라고 부르는 일이 있다), 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하, PBT라고 부르는 일이 있다), 폴리유산(이하, PLA라고 부르는 일이 있다) 등의 폴리에스테르나, (ii) 나일론6(이하, N6라고 부르는 일이 있다), 나일론66 등의 폴리아미드, 또한 (iii) 폴리스티렌(이하, PS라고 부르는 일이 있다), 폴리프로필렌(이하, PP이라고 부르는 일이 있다) 등의 폴리올레핀, 또한 (iv) 폴리페닐렌술피드(이하, PPS라고 부르는 일이 있다) 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 결정성이며 고융점의 내열성이 높은 폴리머로 일어지는 섬유는, 상기 섬유로 이루어지는 광반사 시트를 액정 디스플레이의 반사판용 기재로서 사용했을 때에, 광원으로부터 받는 열에 대하여 치수 변화나 섬유의 열화가 일어나기 어렵다고 하는 이점이 있다. 또한 열가소성 폴리머이면 프레스해서 박형의 반사 시트를 얻을 때에 섬유 사이를 열접착하는 것이 가능해지기 때문에 시트의 강력을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 용융방사법을 이용해서 섬유를 제조할 수 있기 때문에 생산성을 매우 높게 할 수 있다. 즉, 폴리머의 융점은 165℃이상이면 섬유의 내열성이 양호해서 바람직하다. 예를 들면 융점은, PLA가 170℃, PET가 255℃, N6이 220℃이다.
또한 폴리머에는 입자, 난연제, 대전방지제, 형광증백제, 자외선흡수제 등의 첨가물을 함유시키고 있어도 된다. 또한, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서 다른 성분이 공중합되어 있어도 된다. 또한, 광반사 시트의 반사율이나 휘도를 보다 높게 하기 위해서는 섬유는 백색인 것이 바람직하고, 열이나 산소 등에 노출되어도 착색되기 어려운 폴리머를 사용하거나, 혹은 섬유에 형광증백제를 함유시키 거나 하는 것도 유용하다.
섬유 표면으로의 반사 효율을 향상시키기 위해서 굴절율이 높은 폴리머를 사용하는 것도 바람직하다. 일반적으로 분자쇄 중에 방향환이나 헤테로 원자·중원자를 많이 함유하면 굴절율이 높은 폴리머가 되는 경향이 있고, 굴절율이 높은 폴리머로서는 PVA(굴절율 1.55), PET(굴절율 1.575), PS(굴절율 1.59), PPS(굴절율 1.75∼1.84)가 알려져 있다. 본 발명에서는 이하, 이러한 폴리머를 고굴절율 폴리머라고 부르는 일이 있다. 또한 폴리머를 섬유화해서 분자배향을 향상시킴으로써 고굴절율화하는 것도 가능하며, 예를 들면 PET에서는 섬유 축방향의 굴절율을 1.7이상으로 할 수도 있다. 한편, 분자쇄 중에 방향환이나 헤테로 원자·중원자를 함유하지 않는 폴리머에서는 저굴절율이 되는 경향이 있고, 예를 들면 폴리에틸렌(이하, PE라고 부르는 일이 있다)이나 PP에서는 1.5정도이다.
본 발명에 있어서 섬유 시트를 구성하는 섬유는 단섬유의 수평균 지름이 1∼1000㎚인 것이 중요하다. 단섬유의 비표면적은 단섬유 지름에 반비례하기 때문에 단섬유의 수평균 지름을 이러한 범위 내로 함으로써 종래의 수평균 지름이 2∼30㎛인 섬유로 이루어지는 반사 시트에 비교하여, 동일한 단위중량의 시트이면 광을 반사하는 계면이 수십∼수백배로 현저하게 증가하고, 가시광 영역에서의 반사 효율이 비약적으로 향상되는 것이다. 또한 단섬유의 수평균 지름이 종래의 시트에 비교해서 매우 작다고 하는 것은, 섬유 자체도 각별히 유연하다. 이 때문에, 상기 섬유를 포함하는 시트를 프레스했다고 해도 섬유 자체가 찌부러진다고 하는 것 보다도, 섬유가 용이하게 굴곡되거나 이동하거나 함으로써 섬유 시트의 공극을 효율적으로 메 울 수 있고, 결과적으로 광의 반사에 중요한 계면을 거의 찌부러 뜨리는 일없이 섬유 시트를 박형화하는 것이 용이하게 된다고 생각된다. 또한, 본 발명에 있어서 섬유 시트는 단위중량이 같으면 단섬유의 수평균 지름이 보다 작은 쪽이 단위면적당의 섬유의 개수, 즉 광을 반사하는 계면이 증가하고, 결과적으로 박형의 섬유 시트로서도 고반사율이며 고휘도로 할 수 있다. 이 관점에서 단섬유의 수평균 지름으로서는 1∼500㎚인 것이 바람직하고, 1∼200㎚인 것이 보다 바람직하며, 1∼150㎚인 것이 더욱 바람직하고, 1∼100㎚인 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 단섬유의 수평균 지름은 이하와 같이 해서 구할 수 있다. 즉, 섬유 시트의 표면을 주사형 전자현미경(SEM)에서 적어도 150개이상의 단섬유가 1시야 중에 관찰할 수 있는 배율로 관찰하고, 촬영한 사진의 1시야에 있어서 무작위로 추출한 150개의 단섬유의 섬유 길이방향에 대하여 수직인 방향의 섬유 폭을 단섬유의 지름으로 해서 수평균을 계산한다.
본 발명의 광반사 시트에 있어서는 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율이 95%이상인 것이 중요하다. 이에 따라 광의 은폐성이 우수한 시트가 되기 때문에, 광반사 시트로서 예를 들면 액정 디스플레이 등으로 사용했을 경우, 화면의 충분한 휘도를 얻을 수 있다. 광의 반사율의 구체예에 대해서는 후술의 실시예 중에 상세하게 설명하지만, 시판의 분광광도계를 이용하여 상기 파장에 있어서의 반사율을 측정함으로써 구할 수 있다.
560㎚ 부근의 파장의 색은 황색으로부터 녹색에 해당하지만, 파장 560㎚에서 반사율을 평가하는 것은 다음의 이유에 의한다. 휘도는 가시광 영역에서의 각 파장 에 있어서의 휘도의 값을 평균화한 것이지만, 그 값은 파장이 560㎚ 부근의 영역에서 최대가 되기 때문에 이 파장에서 반사율을 평가해 두면 휘도와의 상관을 취하기 쉬운 것을 들 수 있다. 또한 광반사 시트에 형광증백제 등이 함유되어 있을 경우, 가시광선의 저파장 영역에서 흡수나 발광이 일어날 경우가 있고, 그 영향을 받지 않는 상기 파장에서 평가함으로써 광반사 시트 자체의 실력을 파악하는 것이 가능해지기 때문이다.
여기에서, 광의 반사율은 시트 중에서 광을 반사하는 계면의 수가 증대할수록 향상된다. 본 발명의 광반사 시트에 있어서는 광을 반사하는 계면은 대부분이 섬유의 표면이 된다. 따라서, 광반사 시트의 단위면적당의 섬유의 개수가 많을수록 광의 반사율은 높아진다. 따라서 섬유의 단섬유 지름이 작고, 단위중량이 높을수록, 시트 중의 섬유의 개수가 증가하기 때문에 보다 큰 반사율을 나타내게 된다.
상기 파장에 있어서의 광의 반사율은 바람직하게는 98%이상, 보다 바람직하게는 100%이상이다. 광의 반사율의 상한은 특별히 없지만, 현재의 요구 레벨로부터 하면 150%까지이다. 또한 본 발명의 광반사 시트에 있어서는 380∼780㎚의 파장 영역에 있어서의 평균 반사율이 95%이상인 것이 바람직하다. 상기 파장 영역에 있어서의 광의 반사율이 저하되면, 본 발명의 시트를 액정 디스플레이로 했을 경우에, 저파장 영역에서는 화면이 황색을 띠고, 고파장 영역에서는 화면이 푸른 기를 띠지만, 평균 반사율을 95%이상으로 함으로써 이들이 방지됨과 아울러 충분하게 밝은 화면이 얻어진다. 여기에서, 평균 반사율의 측정의 구체예에 대해서는 후술의 실시예 중에 상세하게 설명하지만, 시판의 분광광도계를 이용하여 가시광 영역의 파장, 즉 상기 파장 영역에 있어서의 각각의 반사율을 측정하고, 그 평균치를 산출함으로써 구할 수 있다.
상기 파장 영역에 있어서 평균 반사율은 98%이상인 것이 보다 바람직하고, 100%이상인 것이 더욱 바람직하다. 광의 반사율의 상한은 특별히 없지만, 현재의 요구 레벨로부터 하면 150%까지이다.
본 발명의 광반사 시트는 휘도가 3500cd/㎡이상인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 휘도란 면광원으로서의 휘도이며, 본 발명의 광반사 시트를 백라이트에 장착했을 때의 휘도를 의미하고, 휘도의 값이 높을수록 디스플레이의 밝기가 증대하여 선명한 화질을 얻을 수 있다. 휘도의 측정 방법의 구체예에 관해서는 후술의 실시예 중에 상세한 설명하지만, 노트북의 액정 디스플레이 등에 사용되고 있는 백라이트의 배면측에서 광반사 시트를 장착하고 그 때의 휘도를 측정함으로써 구할 수 있다.
휘도로서는 3800cd/㎡이상이 보다 바람직하고, 4200cd/㎡이상이 더욱 바람직하다. 휘도의 상한은 특별히 없고, 현재의 요구 레벨로부터 하면 20000cd/㎡까지이지만, 디스플레이로서의 실사용상은 5000cd/㎡정도까지에서 화면의 밝기로서는 충분한 휘도가 얻어진다.
본 발명의 광반사 시트를 구성하는 섬유 시트는 수평균 구멍 지름이 1㎛이하인 것이 바람직하다. 본 발명의 광반사 시트에 사용되는 극세섬유는 통상의 섬유에 비교해서 섬유지름이 매우 작기 때문에, 극세섬유 사이에서 구성되는 미세구멍의 사이즈를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 시트의 후방으로 빠지는 투과광이나, 시트 의 측방으로 누설되는 광이 감소하고, 그 결과로서 반사율이나 휘도를 높게 할 수 있다. 섬유 사이에서 구성되는 미세구멍의 수평균 구멍 지름의 측정의 구체예 에 관해서는 후술의 실시예 중에 상세하게 설명하지만, 다음과 같이 해서 구할 수 있다. 즉, 시트를 SEM으로 관찰하고, 관찰한 사진의 1시야에 있어서 화상 해석에 의해 2진화하고, 화상 중에서 표면 부근의 섬유로 둘러싸여진 구멍의 면적을 측정하고, 그 값으로부터 원환산 지름을 구함으로써 수평균 구멍 지름으로 한다.
수평균 구멍 지름은 0.7㎛이하인 것이 바람직하고, 0.5㎛이하인 것이 더욱 바람직하다. 수평균 구멍 지름의 하한은 특별히 없지만, 현재의 요구 레벨로부터 하면 0.001㎛ 정도이며, 가시광 영역의 하한의 파장이 380㎚(0.38㎛)정도이기 때문에 실용상 시트의 후방으로 빠지는 투과광이나, 시트의 측방으로 누설되는 광을 감소시키기 위해서는 수평균 구멍 지름의 하한으로서는 0.1㎛ 정도인 것이 바람직하다.
본 발명의 광반사 시트를 액정 디스플레이용의 반사판 기재에 사용할 경우, 디스플레이의 종류에 따라서는 두께가 보다 얇은 것이 요구될 경우가 있다. 예를 들면 TV용의 액정 디스플레이에 있어서는, 이것에 사용하는 반사판의 두께가 1㎜이하이면 특별히 문제는 없지만, PC용이나 휴대전화용의 액정 디스플레이에 사용할 경우, 디스플레이 자신이 보다 박형이며 컴팩트화되어 있기 때문에, 그것을 구성하는 반사판 기재나 광반사 시트에도 박형화가 요구되고 있다. 예를 들면 PC용에서는 두께가 300㎛이하인 것이 요구되고, 휴대전화용에서는 두께가 100㎛이하인 것이 요구된다. 본 발명의 광반사 시트에 있어서는, 종래에 비교해서 단섬유의 수평균 지 름이 매우 작기 때문에 상기의 요구를 만족하는 얇은 광반사 시트를 용이하게 설계하는 것이 가능해진다. 상기 관점으로부터, 본 발명의 광반사 시트의 두께는 바람직하게는 300㎛이하, 보다 바람직하게는 100㎛이하, 더욱 바람직하게는 60㎛이하이다. 두께의 하한은 특별하게 한정은 없지만, 현재의 요구 레벨로부터 하면 1㎛이상이면 충분하다.
본 발명에 있어서, 섬유 시트의 단위중량은 50∼600g/㎡인 것이 바람직하다. 단위면적당의 섬유의 개수가 많으면 많을수록, 즉 단위중량이 높을수록 광을 반사하는 계면이 증대하기 때문에 반사율은 높아지는 경향이 있지만, 단위중량을 600g/㎡이하로 함으로써 광반사 시트 전체의 두께를 억제할 수 있다. 또한 단위중량을 50g/㎡이상으로 함으로써 시트의 후방으로 빠지는 투과광이나, 시트의 측방으로 새는 광을 억제하여 반사율이나 휘도를 향상시킬 수 있다. 단위중량으로서는 50∼200g/㎡인 것이 보다 바람직하고, 50∼120g/㎡인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 섬유 시트의 외관 밀도는, 0.01g/㎤ 이상인 것이 바람직하다. 섬유 시트의 외관 밀도는 광의 반사율에 큰 영향을 끼치지 않지만, 예를 들면 동일한 단위중량의 섬유 시트라도 외관 밀도가 높은 것일수록 섬유 시트의 두께를 작게 할 수 있다. 그 뿐만 아니라, 섬유 시트의 역학적인 강력도 향상시킬 수 있기 때문에, 광반사 시트를 액정 디스플레이에 장착할 때에 깨지기 어려워지고, 그 결과 작업성이 향상된다. 외관 밀도는 0.1g/㎤ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.5g/㎤이상인 것이 더욱 바람직하다. 외관 밀도의 상한으로서는 특별하게 한정은 되지 않지만, 경량화의 관점으로부터 1.5g/㎤이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 광반사 시트를 액정 디스플레이용의 반사판 기재로서 사용할 경우에는, 광원에 의한 열을 장시간에 걸쳐 받기 때문에 광반사 시트 자체가 큰 열수축 혹은 열신장을 나타내면, 광반사 시트에 주름이 발생해 반사 특성이 열화되거나, 기재로부터 박리될 가능성이 있다. 이 관점에서, 본 발명의 광반사 시트는 90℃에 있어서의 열치수 변화율이 -10∼+10%인 것이 바람직하다. 열치수 변화율의 측정 방법에 대해서는 후술의 실시예 중에 상세하게 설명하지만, 본 발명의 시트를 항온 오븐이나 열풍 건조기 등에서 소정 온도 및 소정 시간 정치한 후에, 열처리 전후에서의 치수 변화로부터 구할 수 있다. 열치수 변화율은 백라이트에 본 발명의 광반사 시트를 장착하였을 때의 실사용을 고려하면 90℃에서 30분간 유지했을 때의 치수 변화율을 평가하면 되고, 상기 온도에 있어서, 보다 바람직하게는 -5∼+5%인 것이 바람직하고, -1∼+1%인 것이 더욱 바람직하다. 또한 용도에 따라서는 고온에서의 치수 변화율이 더욱 작은 것이 요구되기 때문에 150℃에 있어서의 열치수 변화율이 -5∼+5%인 것이 바람직하고, 190℃에 있어서의 열치수 변화율이 -5∼+5%인 것이 바람직하다.
본 발명의 광반사 시트는, 상기한 바와 같이 섬유를 포함하는 시트 단독이라도 되지만, 섬유를 포함하는 시트와 지지체로 이루어지는 것이 바람직하다. 섬유 시트와 지지체를 일체화시킴으로써 광반사 시트로서의 강력을 향상시켜 반사판 기재 조립시 등의 취급성을 향상시킬 수 있다. 이 관점으로부터 지지체의 인장 강도(파단 강도)는 50㎫이상, 인장 탄성율(영율)은 1GPa이상인 것이 바람직하다. 또한, 인장 강도와 인장 탄성율의 측정에 대해서는, 시판의 정속 인장 시험기로 측정가능 하며, 예를 들면 지지체가 필름인 경우에는 폭 10㎜, 길이 50㎜의 샘플을 사용하고, 잡기 간격 50㎜, 인장 속도 200㎜/분으로 해서, JIS K7161(1994)에 준해서 측정할 수 있다.
또한 지지체를 설치할 경우, 섬유 시트 자체의 열치수 안정성이 불충분하여도, 열치수 안정성이 좋은 지지체와 일체화시킴으로써 광반사 시트로서는 충분한 열치수 안정성을 확보할 수 있다. 이 관점에서 열치수 변화율이 90℃에서 -1∼+1%인 지지체를 설치하는 것이 바람직하다.
지지체의 형태는, 부직포나 필름 등 목적에 따라서 적당하게 선정하면 좋지만, 열 프레스에 의해 접착하는 것 등을 생각하면, 지지체도 열가소성 폴리머로 이루어지는 것이 바람직하고, 시트의 평활성을 생각하면 지지체로서는 필름인 것이 바람직하다. 지지체로서 사용하는 필름은 열치수 안정성이 우수한 필름이면 문제 없지만, 반사율 향상의 관점에서 반사 특성이 우수한 백색 필름이나 금속증착 필름등이라도 된다.
또한, 본 발명에서 사용하는 섬유 시트와 지지체를 구성하는 기질은 동질인 것이라도 이질적인 것이라도 개의치 않지만, 리사이클성을 고려하면 동질인 것이 좋다. 구체적으로는 섬유로 이루어지는 시트가 나일론인 경우에는 지지체도 나일론계, 폴리에스테르인 경우에는 폴리에스테르계의 것을 선정한다. 동질인 것으로 할 경우에는 약제 등에 대한 화학적 친화성이 같기 때문에, 예를 들면 본 발명의 광반사 시트에 형광증백제나 자외선 흡수제를 기능 가공했을 경우에 보다 균일하게 약제를 첨착시킬 수도 있다. 또한 기질이 동일할 경우에는, 분자간력에 의해 섬유 시 트와 지지체의 접착성이 높아지고, 시트의 강력이 보다 향상될 뿐만 아니라, 시트 내에서의 섬유의 탈락 등을 방지할 수도 있다.
본 발명의 광반사 시트에 있어서, 반사면은 광의 내부 흡수를 극소화하기 위해서 백색도가 높은 쪽이 바람직하다. 특히, 황색보다 푸른기가 많은 빛깔의 쪽이 바람직하기 때문에, 본 발명의 광반사 시트의 반사면은, b*값이 +2.0이하인 것이 바람직하다. 한편, 푸른기가 지나치게 강해도 바람직하지 못하므로, b*값은 -2.0이상인 것이 바람직하다. 즉, b*값은 -2.0∼+2.0의 범위 내인 것이 바람직하다. b*값은 보다 바람직하게는 -1.5∼+1.5, 더욱 바람직하게는 -1.0∼+1.0이다.
또한 광의 내부 흡수를 억제하고, 반사율이나 휘도를 향상시키는 관점에서 반사면의 L*값은 바람직하게는 80∼100, 보다 바람직하게는 90∼100, 더욱 바람직하게는 95∼100이다. 또한 같은 이유에서, 반사면의 a*값은 바람직하게는 -2.0∼+1.5, 보다 바람직하게는 -1.0∼+1.0, 더욱 바람직하게는 -0.5∼+0.5이다. 상기 L*, a*, b*의 측정법의 구체예에 관해서는 후술의 실시예 중에 상세하게 설명하지만, 시판의 분광 측색계에 의해 시트의 색조를 측정함으로써 구할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 섬유를 포함하는 시트가 반사면이 되므로 섬유 자체를 희게 하는 것, 혹은 보다 가늘게 하는 것이 바람직하다. 섬유를 희게 하기 위해서는 열이나 산소, 혹은 산이나 알칼리 등에 의해 변색되기 어려운 폴리머를 섬유화 하는 것이 바람직하다. 이 관점에서는 말단에 아민을 갖는 나일론계보다 폴리에스테르계나 내약품성이 높은 폴리프로필렌 등이 바람직하다. 또한 방사과정 등에서의 열에 의한 변색을 억제하기 위해서, 섬유를 구성하는 폴리머 중에 라디칼 캐처(catcher)나 촉매 실활제 등이 첨가되어 있는 것도 바람직하다. 그 중에서도 금속 이온에 배위능력을 갖는 촉매 실활제가 유효하고, 특히 분자구조 중에 인원자를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한 형광증백제를 첨가하여 백색도를 향상시키는 것도 바람직하다. 형광증백제는 시트 중의 어느 부분에 첨가되어 있어도 되고, 예를 들면 섬유 내부에 첨가되어 있어도 되고, 광반사 시트의 표층에만 존재하고 있어도 개의치 않는다. 형광증백제의 종류로서는 시판하는 것을 적당하게 사용하면 되고, 예를 들면 "유비텍"(등록상표)(치바 가이기사 제), OB-1(이스트만사 제), TBO(스미토모세이카(주) 제), "케이콜"(등록상표)(니혼소다츠(주) 제), "카야라이트(등록상표)(니혼카야쿠(주) 제), "류코푸아 EGM"(등록상표)(클라리언트 재팬사 제) 등을 사용할 수 있다. 섬유 중의 형광증백제의 첨가량으로서는 0.005∼1중량%인 것이 바람직하고, 0.007∼0.7중량%인 것이 보다 바람직하며, 0.01∼0.5중량%인 것이 더욱 바람직하다.
또한 자외선에 의한 광반사 시트의 열화를 막기 위해서 형광증백제와 함께 자외선 흡수제를 첨가하는 것도 바람직하고, 이쪽에 관해서도 형광증백제와 마찬가지로 시트 중의 어느 부분에 첨가되어 있어도 된다.
다음에 본 발명의 광반사 시트의 제조 방법에 대하여 설명한다.
우선, 본 발명에 사용하는 섬유를 준비하지만, 섬유의 제조 방법은 특별하게 한정되지 않는다. 용해방사법에 의해 나노 레벨의 극세섬유를 얻기 위한 제조 방법의 일례로서, 예를 들면 일본 특허공개 2004-162244호 공보에 기재되어 있는 공지 의 방법을 채용할 수 있다. 또한 일본 특허공개 2005-273067호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 섬유를 일렉트로 스피닝에 의해 얻을 수도 있다.
계속해서, 상기의 방법으로 얻은 섬유를 포함하는 섬유 시트를 얻기 위해서, 초지나, 섬유 분산액을 건조, 혹은 일렉트로 스피닝에 의해 섬유가 2차원으로 분산된 것, 또는 섬유 분산액을 건조, 바람직하게는 동결건조하여 섬유가 3차원으로 분산된 스폰지상의 것을 제작한다. 또, 섬유분산액이란 분산매 중에 단섬유가 분산되어진 상태의 것을 말하고, 다음에 극세섬유 분산액의 조정 방법에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이 해서 얻어진 극세섬유를 길로틴 커터나 슬라이스 머신에 의해 원하는 섬유길이로 자른다. 분산액 중에서의 섬유의 분산성을 향상시키기 위해서는 섬유는 적당한 길이로 하는 것이 바람직하다. 즉, 섬유길이는 지나치게 길어도 분산성이 악화되고, 섬유길이가 지나치게 짧아도 시트 중에서의 섬유의 얽힘의 정도가 작아져, 그 결과로서 얻어지는 시트의 강력이 작아진다. 따라서, 섬유길이로서는 0.2∼30㎜로 자르는 것이 바람직하다. 섬유길이는 보다 바람직하게는 0.5∼10㎜, 더욱 바람직하게는 0.8∼5㎜이다.
다음에, 얻어진 컷 섬유를 분산매 중에 분산시킨다. 분산매로서는 물뿐만 아니라 섬유와의 친화성도 고려해서 (i) 헥산이나 톨루엔 등의 탄화수소계, (ii) 클로로포름이나 트리클로로에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소계, (iii) 에탄올이나 이소 프로필알코올 등의 알코올계, (iv) 에틸에테르나 테트라히드로푸란 등의 에테르계, (v) 아세톤이나 메틸에틸케톤 등의 케톤계, (vi) 아세트산 메틸이나 아세트산 에틸 등의 에스테르계, (vii) 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜 등의 다가알코올계, (viii) 트리에틸아민이나 N,N-디메틸포름아미드 등의 아민 및 아미드계 용매 등의 일반적인 유기용매를 바람직하게 사용할 수 있지만, 안전성이나 환경 등을 고려하면 물을 사용하는 것이 바람직하다.
컷 섬유를 분산매 중에 분산시키는 방법으로서는, 믹서나 호모지나이저 등의 교반기를 사용하면 좋다. 나노섬유와 같이 컷 섬유 중의 단섬유끼리가 강고하게 응집된 형태의 경우에는, 교반에 의한 분산의 사전처리 공정으로서 분산매 중에서 고해하는 것이 바람직하다. 나이아가라 비터(Niagara beater), 리파이너, 커터, 실험실용 분쇄기, 바이오 믹서, 가정용 믹서, 롤밀, 유발, 혹은 PFI 고해기 등으로 전단력을 주고, 섬유 1개 1개까지 분산시켜 분산매 중에 투여하는 것이 바람직하다.
또한 섬유분산액 중에서의 섬유의 분산성을 균일하게 하거나, 시트로 했을 때의 역학적 강도를 향상하거나 하기 위해서 분산액 중의 섬유농도는 분산액 전체 중량에 대하여 0.0001∼10중량%로 하는 것이 바람직하다. 특히 시트의 역학적 강도는 분산액 중의 섬유의 존재 상태, 즉 섬유간 거리에 크게 의존하기 때문에, 분산액 중의 섬유농도를 상기 범위로 제어하는 것이 바람직하다. 분산액 중의 섬유농도는 보다 바람직하게는 0.001∼5중량%이며, 더욱 바람직하게는 0.01∼3중량%이다.
또한 섬유의 재응집을 억제하기 위해서 필요에 따라서 분산제를 사용해도 된다. 분산제의 종류로서는 예를 들면 수계에서 사용할 경우, (i) 폴리카르복실산염 등의 음이온계, (ii) 제4급 암모늄염 등의 양이온계, (iii) 폴리옥시에틸렌에테르나 폴리옥시에틸렌에스테르 등의 비이온계의 것으로부터 선택하는 것이 바람직하다. 분산제의 분자량으로서는 1000∼50000인 것이 바람직하고, 5000∼15000인 것이 더욱 바람직하다. 분산제의 농도는 분산액 전체에 대하여 0.00001∼20중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.0001∼5중량%, 또한 가장 바람직하게는 0.01∼1중량%이며, 이에 따라 충분한 분산 효과가 얻어진다.
계속해서, 상기한 바와 같이 해서 얻어진 섬유분산액을 초지해서 섬유 시트를 얻는다. 구체적으로는, 예를 들면 일본 특허공개 2005-264420호 공보에 기재된 방법을 채용할 수 있다. 여기에서, 본 발명에 있어서 사용하는 섬유는 섬유지름이 매우 작은 나노 레벨의 극세섬유이기 때문에, 초지할 때에 물 제거성이 나쁘고, 단순하게 초지한 것만으로는 시트의 단위중량을 높이기 어려울 경우가 있다. 한편, 광의 반사율이나 휘도를 향상시키기 위해서는 광을 반사하는 계면의 증가가 필수적여서, 그것을 달성하기 위하여는 어느 정도 시트의 단위중량이 필요하다. 이 때문에, 일단 초지해서 얻은 시트에, 섬유분산체를 더욱 적층해서 고단위중량화하는 것이 바람직하다. 그 적층방법으로서는 예를 들면 일단 초지해서 얻은 시트에, 또한 별도의 라인에서 초지한 시트를 차례차례로 전사해 가는 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 또, 초지시의 물 제거성을 향상시켜서 시트의 고단위중량화를 달성하기 위해서는, 극세섬유와 섬유지름이 1㎛를 넘는 다른 섬유를 혼합 초지하는 것도 가능하다.
또한 일본 특허공개 2005-218909호 공보에 기재된 바와 같이, 일렉트로 스피 닝에 의해 나노 레벨의 극세섬유로 이루어지는 섬유 시트를 얻을 수도 있다. 여기에서, 일렉트로 스피닝의 일반적인 메리트는 1공정으로 두께가 얇고 균일한 시트를 제작하는 것이며, 예를 들면 에어 필터 용도에서는, 1g/㎡이하의 단위중량의 시트로 하는 것이 보통이다. 무엇보다, 일렉트로 스피닝한 섬유의 포집 장치의 라인 스피드를 느리게 하면 고단위중량의 시트를 1단계로 얻는 것도 원리적으로는 불가능하지는 않지만, 단위시간당의 토출량이 극단적으로 작고 생산성이 극단적으로 낮은 것, 또 포집된 섬유 시트가 두꺼워지면 질수록 전계 특성이 변화되기 때문에 방사선이 흐트러져 균일한 시트를 얻기 어려운 것으로부터, 본 발명에서 요구되는 고단위중량 시트를 제작하기 위해서는 불리한 제법이다. 이와 같이, 일렉트로 스피닝은 본 발명에서 사용하는 섬유 시트를 제작하기 위한 기술사상과는 완전히 반대의 기술사상이며, 지금까지 여러 가지의 검토가 이루어져 온 것이다. 즉, 일렉트로 스피닝법에서는, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 고단위중량 시트는 지금까지 대상 밖이며, 검토되어 오지 않았던 것이 현상이다. 이 때문에, 본 발명의 광반사 시트의 제작에 일렉트로 스피닝을 사용할 경우에는, 일렉트로 스피닝에 의해 얻어진 섬유 시트를 복수매 겹쳐서 적층함으로써 고단위중량화하는 것이 바람직하다. 단, 단지 적층하는 것만으로는 각각의 시트가 박리해 버리기 때문에, 일렉트로 스피닝에 의해 얻어진 시트를 복수매 겹쳐서 프레스 등에 의해 일체 성형하는 것이 바람직하다. 또한 상술한 바와 같이, 일렉트로 스피닝으로 얻어진 시트는 열치수 안정성이 떨어질 경우가 있기 때문에 지지체와 적층이나 접합에 의해 일체화하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 섬유분산액을 건조하여, 섬유가 2차원 혹은 3차원으로 분산되어서 미세한 세공이나 공극을 갖는 섬유 시트를 얻을 수도 있다. 그 경우에는 이하 의 방법을 채용할 수 있다.
상기에서 얻어진 섬유분산액 중의 섬유를 분산 상태에서 고정화해서 섬유 시트화하기 위해서 섬유분산액을 적당한 용기나 거푸집에 넣는다. 용기나 거푸집의 형상을 임의로 변경함으로써 원하는 형상으로 성형할 수 있다. 그 후에 용기나 거푸집에 넣은 섬유분산액으로부터 분산매를 건조해서 제거한다. 분산매를 건조해서 제거하는 메리트로서는 이하의 점을 들 수 있다. 예를 들면 초지와 같은 섬유분산액을 여과하는 방식으로 섬유 시트를 얻는 방법에서는, 극세섬유의 여수도가 나쁘기 때문에, 일반적으로 단위중량이 높은 섬유 시트를 얻는 것은 곤란하지만, 건조에 의해 용매를 제거하는 방법에서는 거푸집에 넣는 섬유분산액의 양이나 섬유분산액 중의 섬유농도를 제어하면 용이하게 고단위중량의 섬유 시트를 얻을 수 있다.
건조 방법으로서는 자연건조, 열풍건조, 진공건조, 동결건조 등을 들 수 있다. 섬유를 2차원 혹은 3차원으로 분산시키기 위해서 건조 방법은 적당하게 선택하면 좋지만, 섬유가 3차원에 양호한 상태에서 분산되어서 고정화된 섬유 시트를 얻기 위해서는 동결건조하는 것이 바람직하다. 동결건조의 공정에서는 우선 분산액을 액체 질소나 초저온 냉동고(freezer) 등에서 순식간에 동결시킨다. 이에 따라 분산액이 동결한 상태를 만들어 낼 수 있는, 즉 섬유의 분산 상태를 3차원으로 고정화할 수 있다. 그 후에 진공하에서 분산매를 승화(昇華)시킨다. 이러한 방법에 의해, 섬유의 분산 상태가 고정화된 채로 분산매만이 제거되어, 섬유가 3차원으로 분산된 상태에서 고정화된 섬유 시트를 얻을 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 섬유 시트는 미세한 세공이나 공극을 다수 갖고 있기 때문에 밀도가 작은 것이지만, 프레스함으로써 섬유 시트 자체가 용이하게 압축되어 극세섬유가 공극을 메우기 위해서 고밀도화하기 쉽고, 프레스하기 전의 섬유 시트의 단위중량을 크게 설계해 두면, 고단위중량이며 또한 박형의 섬유 시트를 얻기 쉽다고 하는 이점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서 사용하는 섬유 시트는 초지나 일렉트로 스피닝, 건조 혹은 동결건조에 의해 얻는 것이 가능하지만, 특히 일렉트로 스피닝법에 의해 섬유 시트를 형성할 경우, 용매가 급격하게 증발하면서 섬유가 형성되기 때문에 섬유가 비결정성 혹은 섬유의 결정화도가 매우 낮아져, 섬유 시트 강도가 부족되거나, 또는 섬유 시트의 열치수 변화율이 과도하게 커지는 등의 바람직하지 못한 성질이 발현될 경우가 있다. 그래서, 섬유 시트를 지지체에 적층 혹은 접합하거나 해서 일체화함으로써 일렉트로 스피닝에 의한 섬유 시트의 문제를 해결하는 것도 바람직하다. 일렉트로 스피닝에 의한 섬유 시트와 지지체를 적층 혹은 접합하는 방법에 대해서는 특별하게 한정은 없지만, 적층할 경우에는 지지체 상에 직접 일렉트로 스피닝을 행해 시트화할 수 있고, 접합할 경우에는 일렉트로 스피닝에 의해 미리 얻어진 시트를 별도의 공정에서 지지체와 접착제로 접합할 수 있다. 단, 단순한 적층에서는 박리되기 쉬울 경우가 있고, 접합에서는 접착제의 종류에 따라 광원의 열에 의해 접착제가 휘발되어 액정표시판 내를 오염시킬 경우가 있다. 이 때문에, 섬유 시트와 지지체의 일체화에는, 열 프레스 등에 의한 열접착을 적용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 섬유 시트 중에 상기한 바와 같은 극세섬유 이외의 열융착성 의 섬유나 입자 등을 혼재시키면 좋다. 또, 일렉트로 스피닝에 의한 섬유 시트에 한하지 않고, 초지나 섬유분산액을 건조해서 얻은 섬유 시트에서도 상기 일체화 방법을 채용해도 물론 좋다.
또한 박형의 섬유 시트로 하기 위해서는 얻어진 섬유 시트를 또한 프레스 함으로써 보다 얇은 섬유 시트를 얻을 수도 있다. 프레스하는 장치로서는 특별하게 한정되지 않지만, 섬유 시트를 면방향 혹은 두께 방향으로 균일하게 평활화하기 위해서는 철틀이나 유압프레스 등의 평판 프레스, 캘린더나 엠보스 등의 롤러형 등의 각종 프레스 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
프레스시의 온도에 대해서도 적당하게 선택가능하며, 실온에서 프레스하는 것도 가능하다. 그러나, 얇고, 또한 강력이 뛰어난 시트를 얻기 위해서는 섬유를 형성하는 폴리머의 종류에도 의하지만, [폴리머의 유리전이점(Tg)+50]℃이상에서, [폴리머의 열분해 온도-20]℃이하의 온도 범위에서 프레스하는 것이 바람직하다.
프레스 압력에 대해서도, 목적으로 하는 시트의 단위중량이나 두께, 밀도에 따라 적당하게 조정하면 좋지만, 예를 들면 캘린더나 엠보스 등의 롤러형의 프레스 장치의 경우에는, 선압은 200㎏중/㎝(19.6N/㎝)이하인 것이 바람직하고, 100㎏중/㎝(9.81N/㎝)이하인 것이 보다 바람직하며, 60㎏중/㎝(5.89N/㎝)이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 하한으로서는 특별하게 한정은 되지 않지만, 0.1㎏중/㎝(9.81×10-3N/㎝)이상인 것이 바람직하다. 또한 철틀이나 유압프레스 등의 평판형의 프레스 장치의 경우에는, 면압은 400㎏중/㎠(39.2㎫)이하인 것이 바람직하고, 200㎏중/ ㎠(19.6㎫) 이하인 것이 보다 바람직하며, 100㎏중/㎠(9.81㎫)이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 하한으로서는 특별하게 한정은 되지 않지만, 1㎏중/㎠(9.81×10-2㎫)이상인 것이 바람직하다. 이에 따라 박형의 시트를 용이하게 얻을 수 있다.
이상과 같이 해서 얻어지는 본 발명의 광반사 시트는, 종래의 백색 필름이나 통상 섬유로 이루어지는 반사 시트 등에 비교하여 박형의 시트이면서 반사 특성이 뛰어나는 것이다. 또한 극세섬유를 주체로 구성되기 때문에 필름 등에 비교해서 굽힘 회복성이 뛰어나, 디스플레이에 장착하기 위한 가공성이 높은 것이다. 따라서, 액정 디스플레이 등에 사용되는 광의 반사판 용도에 바람직하다. 예를 들면 본 발명의 광반사 시트를, 면광원인 백라이트에 반사판으로서 장착, 도광판, 확산 필름, 집광 필름 등의 각종 필름, 컬러필터 등에 조합시키고, PC, 텔레비젼, 휴대전화, 카 네비게이션 등의 표시장치인 액정 디스플레이로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 광반사 시트는 가시광 영역의 광의 반사율이 뛰어나기 때문에 액정 디스플레이의 반사판용 기재 뿐만 아니라, 다른 고반사율이 요구되는 용도, 예를 들면 조명, 복사기, 투영 시스템 디스플레이, 팩시밀리 장치, 전자흑판, 확산광 백색표준, 인화지나 수상지, 사진전구 및 발광다이오드(LED), 태양전지의 백시트 등의 반사판으로서 뛰어난 특성을 발휘할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 제조예 및 실시예 중의 측정은 이하의 방법을 사용했다.
(1) SEM에 의한 광반사 시트의 표면관찰
샘플에 백금을 증착하고, 초고분해능 전해방사형 주사형 전자현미경으로 관찰했다.
SEM 장치 : (주)히타치 세이사쿠쇼 제 UHR-FE-SEM
(2) 섬유의 수평균 지름
상기 SEM에서 적어도 150개이상의 단섬유를 1시야 중에 관찰할 수 있는 배율로 관찰하고, 그 관찰 화상으로부터 미타니쇼지(주) 제 화상처리 소프트(WINROOF)를 이용하여 섬유길이 방향에 대하여 수직인 방향의 섬유폭을 섬유의 지름으로 산출했다. 이 때, 동일 시야 내에서 무작위로 150개의 섬유를 추출하고, 그들의 지름을 해석하여 단순한 평균치를 구했다. 또한, 섬유 시트를 형성하기 전의 섬유다발로부터 단섬유의 수평균 지름을 구하는 경우에는 투과형 전자현미경(TEM)을 이용해도 좋다.
(3)단위중량
단위중량은 JIS L 1096 8.4.2(1999)의 방법에 준해서 측정했다. 즉, 광반사 시트로부터 20㎝×20㎝의 시험편을 3장 채취하고, 그들 시험편의 절건질량을 측정해서 1㎡당의 질량을 환산하여 단순한 평균치를 구했다.
(4) 두께
두께는 광반사 시트로부터 3장의 시험편을 채취하고, 1장당 5개소의 두께를 마이크로미터((주)미츠토요 제, 상품명 디지매틱 마이크로미터)에 의해 측정하고, 이것을 3장의 시험편으로 행하여 단순한 평균치를 구했다.
(5) 외관 밀도
외관 밀도는 (3)항의 단위중량의 값과 (4)항의 두께의 값으로부터 계산에 의해 구했다.
(6) 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율 및 380∼780㎚의 파장 영역에 있어서의 광의 평균 반사율
5㎝×5㎝의 샘플을 준비하고, 분광광도계 U-3410((주)히타치 세이사쿠쇼 제)에 φ60 적분구 130-063((주)히타치 세이사쿠쇼 제) 및 10°경사 스페이서를 설치한 상태에서 380∼780㎚의 반사율을 측정했다. 이것을 3개의 샘플로 행하고, 560㎚의 값을 단순 평균하여 반사율을 구했다. 또한 상기 파장영역의 계측값에서 10㎚피치의 데이터를 합계하고, 데이터수로 나누어서 평균 반사율을 구했다. 또한, 표준 백색판은 장치에 첨부한 것((주)히타치 세이사쿠쇼 제)을 사용했다.
(7) 휘도
백라이트에 광반사 시트를 장착하여 측정했다. 구체적으로 사용한 백라이트는, 평가용으로 준비한 노트북에 사용되는 직관 1등형 에지식 백라이트(14.1인치)이며, 원래 갖추어져 있었던 광반사 시트 대신에 측정 대상이 되는 광반사 시트를 장착하였다. 측정은 백라이트면을 2×2의 4구획으로 나누고, 점등 1시간 후의 정면휘도를 측정함으로써 구했다. 휘도의 측정 장치는 탑콘사 제의 BM-7을 사용하고, 측정각은 1°, 휘도계와 백라이트의 거리는 80㎝에서 행하였다. 백라이트면 내의 4개소에 있어서의 휘도의 단순평균을 구했다.
(8) 수평균 구멍 지름
광반사 시트의 섬유 사이에서 구성되는 미세구멍의 수평균 구멍 지름은 이하와 같이 해서 구했다. 우선, 상기 (1)항에서 촬영한 SEM 사진 상에 1변이 50㎜로 되는 정방형의 프레임을 임의의 장소에 그린다. 또한, 범위 내의 섬유화상을 미타니쇼지(주) 제 화상처리 소프트(WINROOF)에 도입하고, 화상을 2진화하기 위해서 도입한 화상 상에 8개이상(본 실시예에서는 10개)의 휘도분포 측정용 라인을 균등 간격으로 얹고, 그 위의 각 섬유의 휘도분포를 측정한다. 표면휘도가 높은 쪽에서 10개의 섬유를 선택하고, 그 휘도를 평균하여 평균 고휘도(Lh)라고 한다. 평균 고휘도(Lh)의 50%의 휘도를 임계값(Lu)으로 하고, 휘도 Lu이하의 섬유를 화상처리(Threshold 기능)로 소거한다(이 처리에서 표면부분 부근의 구멍을 선택하게 된다). 선택된 섬유로 둘러싸여진 면적(Ai)(㎚2)을 화상처리로 전수 측정한다(수작업, 컴퓨터 자동방식 어느 쪽이나 가능). Ai를 구멍수(n)로 나누고, 그 값으로부터 원환산 지름을 구함으로써 수평균 구멍 지름을 구한다.
(9) 열치수 변화율
광반사 시트로부터 세로 10㎝, 가로 10㎝의 시험편을 2장 채취한다. 정온항온 건조기 내츄럴 오븐 NDO-600SD(토쿄이카기카이(주) 제)를 온도 90℃로 셋트하고, 이들 시험편을 건조기 내에 30분간 방치했다. 방치 전후에서의 면적으로부터 면방향에서의 수축률을 측정하고, 단순한 평균치를 구하여 열치수 변화율로 했다.
(10) 색조(L*, a*, b*)
광반사 시트로부터 세로 5㎝, 가로 5㎝의 시험편을 2장 채취한다. 이들 시험 편을 분광 측색계 CM-3700d(코니카 미놀타 홀딩스(주) 제)에 셋트하고, 측정계 LAV(φ25.4㎜), SCI 방식(정반사광 도입)으로 측정하고, 단순한 평균치를 구했다.
[분산액의 제조예 1]
용융 점도 57Pa·s(240℃, 전단 속도 2432sec-1), 융점 220℃의 N6(20중량%)와 중량평균 분자량 12만, 용융 점도 30Pa·s(240℃, 전단 속도 2432sec-1), 융점170℃의 폴리L 락트산(광학순도 99.5%이상)(80중량%)를, 2축 압출혼련기를 이용하여 220℃에서 용융 혼련하여 폴리머 알로이 칩을 얻었다. 이 떼, N6의 아민 말단은 아세트산으로 봉쇄된 것을 사용했다. 또한 폴리머의 혼련, 방사 과정에서의 황변을 억제하기 위해서 촉매 실활제로서 아사히덴카고교(주)사 제의 "아데카스터브"(등록상표) AX-71을 전 폴리머 중량에 대하여 500ppm 부가하여 혼련을 행하였다.
이 폴리머 알로이 칩을 방사온도 230℃, 구금면 온도 215℃로 해서 용융방사 했다. 토출된 사조는 냉각한 후 급유 가이드로 급유하고, 방사속도 3000m/분으로 인취하여 권취하였다. 그리고, 이것을 제 1 핫 롤러의 온도를 90℃, 제 2 핫 롤러의 온도를 130℃로 해서 연신 열처리했다. 이 때, 핫 롤러간의 연신 배율을 1.5배로 하고, 62dtex, 36필라멘트의 폴리머 알로이 섬유를 얻었다.
얻어진 폴리머 알로이 섬유를 98℃의 1% 수산화나트륨 수용액에서 1시간 침지함으로써 폴리머 알로이 섬유 중의 폴리L 락트산 성분의 99%이상을 가수분해 제거하고, 아세트산으로 중화한 후, 수세, 건조하여 N6 나노섬유의 섬유다발을 얻었다. 이 섬유다발을 SEM 사진으로부터 해석한 결과, N6 나노섬유의 수평균 지름은 60㎚로 종래에 없는 가늘기이며, 단섬유 지름 100㎚보다 크지만 섬유 구성비율은 0중량%이었다.
얻어진 N6 나노섬유의 섬유다발을 2㎜ 길이로 절단하여 N6 나노섬유의 컷 섬유를 얻었다. 타피 스탠다드 나이아가라 시험 비터(TAPPI STANDARD NIAGARA TEST BEATER)(쿠마가이 리키 고교(주) 제)에 물 23L와 먼저 얻어진 컷 섬유 30g을 투입하여 5분간 예비 고해하고, 그 후 여분의 물을 제거하여 섬유를 회수했다. 이 섬유의 중량은 250g이며, 함수율은 88중량%이었다. 함수상태의 섬유 250g을 그대로 자동식 PFI 밀(쿠마가이 리키 고교(주) 제)에 투입하고, 회전수 1500rpm, 클리어런스 0.2㎜에서 6분간 고해했다. 오스터 블렌더(오스터사 제)에 고해한 섬유 42g, 분산제로서 음이온계 분산제인 "샤롤"(등록상표) AN-103P(다이이치고교세이야쿠(주) 제 : 분자량 10000) 0.5g, 및 물 500g을 투입하고, 회전수 13900rpm으로 30분간 교반하여 N6 나노섬유의 함유율이 1.0중량%인 N6 나노섬유 분산액 1을 얻었다.
[분산액의 제조예 2]
분산액의 제조예 1에 있어서, N6을 용융 점도 212Pa·s(262℃, 전단 속도 121.6sec-1), 융점 220℃의 N6(45중량%)로 한 이외는 같은 방법으로 폴리머 알로이 섬유를 얻었다.
얻어진 폴리머 알로이 섬유를 분산액의 제조예 1과 같은 방법으로 폴리머 알로이 섬유 중의 폴리L 락트산 성분의 99%이상을 가수분해 제거, 아세트산으로 중화한 후, 수세, 건조하여 N6 나노섬유의 섬유다발을 얻었다. 이 섬유다발을 SEM사진 으로부터 해석한 결과, N6 나노섬유의 수평균 지름은 120㎚로 종래에 없는 가늘기이며, 단섬유 지름에서 500㎚보다 크지만 섬유 구성비율은 0중량%, 단섬유 지름에서 200㎚보다 크지만 섬유 구성비율은 1중량%이었다.
얻어진 N6 나노섬유의 섬유다발을 2㎜ 길이로 절단하고 N6 나노섬유의 컷 섬유를 얻었다. 이것을 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 예비 고해를 실시하고, 함수율 88중량%의 N6 나노섬유를 얻은 후, 또한 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 고해하고, 분산제로서 음이온계 분산제인 "샤롤"(등록상표) AN-103P(다이이치고교세이야쿠(주) 제 : 분자량10000)을 사용해 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 교반하여 N6 나노섬유의 함유율이 0.5중량%인 N6 나노섬유 분산액 2를 얻었다.
[분산액의 제조예 3]
N6 나노섬유의 함유율을 0.1중량%로 한 이외는 분산액의 제조예 1과 같은 방법으로 N6 나노섬유 분산액 3을 얻었다.
[분산액의 제조예 4]
N6 나노섬유의 컷 길이를 5㎜로 한 이외는 분산액의 제조예 1과 같은 방법으로 N6 나노섬유의 함유율이 1.0중량%인 N6 나노섬유 분산액 4를 얻었다.
[분산액의 제조예 5]
용융 점도 120Pa·s(262℃, 121.6sec-1), 융점 225℃의 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트)와, 2에틸헥실아크릴레이트를 22% 공중합한 폴리스티렌(PS)을 사용하고, PBT의 함유율을 20중량%로 하고, 혼련 온도를 240℃로 해서 2축 압출혼련기로 용융 혼련해서 폴리머 알로이 칩을 얻었다. 이것을 방사온도 260℃, 구금면 온도 245℃, 방사속도 1200m/분으로 하고, 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 용융방사를 행하였다. 이 때의 단구멍당의 토출량은 1.0g/분으로 했다. 얻어진 미연신사를 연신 온도 100℃, 연신 배율을 2.49배로 하고, 열 셋트 온도 115℃로 해서 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 연신 열처리했다. 얻어진 연신사는 161dtex, 36필라멘트이었다.
얻어진 폴리머 알로이 섬유를 트리클렌(trichlene)에 침지시킴으로써 해 성분인 공중합 PS의 99%이상을 용출하고, 이것을 건조하여 PBT 나노섬유의 섬유다발을 얻었다. 이 섬유다발을 SEM 사진으로부터 해석한 결과, PBT 나노섬유의 수평균 지름은 85㎚로 종래에 없는 가늘기이며, 단섬유 지름에서 200㎚보다 크지만 섬유 구성비율은 0중량%, 단섬유 지름에서 100㎚보다 크지만 섬유 비율은 1중량%이었다.
얻어진 PBT 나노섬유의 섬유다발을 2㎜ 길이로 절단하여 PBT 나노섬유의 컷 섬유를 얻었다. 이것을 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 예비 고해를 실시하여 함수율 80중량%의 PBT 나노섬유를 얻은 후, 또한 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 고해했다. 이 고해한 섬유를 25g, 분산제로서 비이온계 분산제인 "노이겐"(등록상표) EA-87(다이이치고교세이야쿠(주) 제 : 분자량10000)을 0.5g, 및 물 500g을 오스터 블렌더(오스터사 제)에 투입하고, 회전수 13900rpm으로 30분간 교반하여 PBT 나노섬유의 함유율이 1.0중량%인 PBT 나노섬유 분산액 5를 얻었다.
[분산액의 제조예 6]
분산액의 제조예 1에 있어서, N6을 용융 점도 350Pa·s(220℃, 121.6sec-1), 융점 162℃의 PP(폴리프로필렌)(23중량%)로 한 이외는 같은 방법으로 용융 혼련하여 폴리머 알로이 칩을 얻었다. 이 폴리머 알로이 칩을 사용하여 방사온도 230℃, 구금면 온도 215℃, 단구멍 토출량 1.5g/분, 방사속도 900m/분으로 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 용융 방사를 행하였다. 얻어진 미연신사를, 연신 온도 90℃, 연신 배율 2.7배, 열 셋트 온도 130℃로 해서 분산액의 제조예 1과 같은 방법으로 연신 열처리해서 폴리머 알로이 섬유를 얻었다.
얻어진 폴리머 알로이 섬유를 98℃의 1% 수산화나트륨 수용액에서 1시간 침지함으로써 폴리머 알로이 섬유 중의 폴리L 락트산 성분의 99%이상을 가수분해 제거하고, 아세트산으로 중화한 후, 수세, 건조하여 PP 나노섬유의 섬유다발을 얻었다. 이 섬유다발을 SEM 사진으로부터 해석한 결과, N6 나노섬유의 수평균 지름은 240㎚이며, 단섬유 지름에서 500㎚보다 크지만 섬유비율은 0중량%이었다.
얻어진 PP 나노섬유의 섬유다발을 2㎜ 길이로 절단하고 PP 나노섬유의 컷 섬유를 얻었다. 이것을 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 예비 고해를 실시하여 함수율 75중량%의 PP 나노섬유를 얻은 후, 또한 분산액의 제조예 1과 마찬가지로 고해했다. 이 고해한 섬유를 20g, 분산제로서 비이온계 분산제인 "노이겐"(등록상표) EA-87(다이이치고교세이야쿠(주) : 분자량10000)을 0.5g, 및 물 500g을 오스터 블렌더(오스터사 제)에 투입하고, 회전수 13900rpm으로 30분간 교반하여 PP 나노섬유의 함유율이 1.0중량%인 PP 나노섬유 분산액 6을 얻었다.
[분산액의 제조예 7]
용융 점도 57Pa·s(240℃, 전단 속도 2432sec-1), 융점 220℃의 N6(20중량%)와 중량평균 분자량 12만, 용융 점도 30Pa·s(240℃, 전단 속도 2432sec-1), 융점170℃의 폴리L 락트산(광학순도 99.5%이상)(80중량%)을, 2축 압출혼련기를 이용하여 220℃에서 용융 혼련하여 폴리머 알로이 칩을 얻었다.
이 폴리머 알로이 칩을 방사온도 230℃, 구금면 온도 215℃로 해서 용융 방사했다. 이 때, 단구멍당의 토출량은 0.94g/분으로 했다. 토출된 사조는 냉각한 후 급유 가이드로 급유하고, 권취했다. 그리고, 이것을 제 1 핫 롤러의 온도를 90℃, 제 2 핫 롤러의 온도를 130℃로 해서 연신 열처리했다. 이 때, 핫 롤러간의 연신 배율을 1.5배로 하고, 62dtex, 36필라멘트의 폴리머 알로이 섬유를 얻었다. 얻어진 폴리머 알로이 섬유를 98℃의 1% 수산화나트륨 수용액에서 1시간 침지함으로써 폴리머 알로이 섬유 중의 폴리L 락트산 성분의 99%이상을 가수분해 제거하고, 아세트산으로 중화한 후, 수세, 건조하여 N6 나노섬유의 섬유다발을 얻었다. 이 섬유다발을 SEM 사진으로부터 해석한 결과, N6 나노섬유의 수평균 지름은 60㎚로 종래에 없는 가늘기이며, 단섬유 지름 100㎚보다 크지만 섬유 구성비율은 0중량%이었다.
얻어진 N6 나노섬유의 섬유다발을 2㎜ 길이로 절단하여 N6 나노섬유의 컷 섬유를 얻었다. 타피 스탠다드 나이아가라 시험 비터(쿠마가이 리키 고교(주) 제)에 물 23L와 먼저 얻어진 컷 섬유 30g을 투입하여 5분간 예비 고해하고, 그 후 여분의 물을 제거하여 섬유를 회수했다. 이 섬유의 중량은 250g이며, 그 함수율은 88중량% 이었다. 함수상태의 섬유 250g을 그대로 자동식 PFI 밀(쿠마가이 리키 고교(주) 제)에 투입하고, 회전수 1500rpm, 클리어런스 0.2㎜로 6분간 고해했다. 오스터 블렌더(오스터사 제)에 고해한 섬유 42g, 분산제로서 음이온계 분산제인 "샤롤"(등록상표) AN-103P(다이이치고교세이야쿠(주) 제 : 분자량10000) 0.5g, 및 물 500g을 투입하고, 회전수 13900rpm으로 30분간 교반하여 N6 나노섬유의 함유율이 1.0중량%인 N6 나노섬유 분산액 1을 얻었다.
[분산액의 제조예 8]
N6 나노섬유의 컷 길이를 5㎜로 한 이외는 분산액의 제조예 5와 같은 방법으로 N6 나노섬유의 함유율이 1.0중량%인 N6 나노섬유 분산액 8을 얻었다.
<실시예 1>
분산액의 제조예 1에서 얻어진 나노섬유 분산액 1을 사용하고, 세로 약 25㎝×가로 19㎝×깊이 5㎝의 스테인레스제 배트(vat)에 이 분산액을 250g 넣고, 또한 액체질소로 분산액을 동결한 후, -80℃의 초저온 냉동고 속에 30분간 정치했다. 그 후에 동결된 샘플을 진공동결건조기 TF10-85ATNNN((주) 타카라 세이사쿠쇼 제)으로 10Pa이하의 진공도에서 동결건조하여 광반사 시트를 얻었다.
시트 중의 단섬유를 SEM으로 관찰한 결과, 수평균 지름은 60㎚이었다. 또한, 얻어진 광반사 시트의 SEM 사진을 도 1에 나타낸다.
얻어진 시트의 반사율을 측정한 결과, 도 2에 나타내는 바와 같은 결과가 얻어지고, 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율은 96%, 380∼780㎚에 있어서의 평균 반사율은 96%이며, 뛰어난 반사 특성을 나타냈다.
또한 시트의 수평균 구멍 지름은 0.32㎛, 두께는 5.2㎜, 단위중량은 101g/㎡, 외관 밀도는 0.019g/㎤, 90℃에 있어서의 열치수 변화율은 9.8%이었다.
또한, 시트의 반사면의 색조를 측정한 결과, L*값이 97, a*값이 -0.2, b*값이 1.7이며, 백색도가 우수한 시트이었다.
또한 상기 시트에서는 지나치게 두껍기 때문에 휘도를 측정할 수 없었으므로, 얻어진 시트를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 10㎏중/㎠(0.981㎫), 실온에서 1분간 프레스해서 두께 1㎜의 시트로 해서 휘도를 평가했다. 그 결과, 휘도는 4332cd/㎡이며, 충분한 특성이 얻어졌다.
<실시예 2>
실시예 1에서 얻어진 성형체(프레스 전의 것)를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 100㎏중/㎠(9.81㎫), 실온에서 1분간 프레스해서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이며 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 3>
실시예 2에 있어서 압력을 150㎏중/㎠(14.7㎫)로 한 이외는 실시예 2와 마찬가지로 프레스해서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 4>
실시예 2에 있어서, 프레스 온도를 170℃로 한 이외는 실시예 2와 같은 방법으로 시트를 얻었다. 얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 5>
분산액의 제조예 2에서 얻어진 나노섬유 분산액 2를 사용하고, 세로 약 25㎝×가로 19㎝×깊이 5㎝의 스테인레스제 배트에 이 분산액을 750g 넣고, 또한 액체질소로 분산액을 동결한 후, -80℃의 초저온 냉동고 속에 30분간 정치했다. 그 후에 동결된 샘플을 진공동결건조기 TF10-85ATNNN((주)타카라 세이사쿠쇼 제)로 10Pa이하의 진공도에서 동결건조해서 성형체를 얻었다. 계속해서, 얻어진 성형체를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 150㎏/㎠(14.7㎫), 120℃에서 1분간 프레스해서 광반사 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다. 또한, 본 실시예에 있어서, 실시예 1∼4보다 섬유지름이 큰데도 반사율이 약간 높게 된 것은, 섬유 시트의 단위중량이 커져서 광의 반사 계면이 증가했기 때문이라고 생각된다.
<실시예 6>
분산액의 제조예 5에서 얻어진 나노섬유 분산액 5를 사용하고, 세로 약 25㎝ ×가로 19㎝×깊이 5㎝의 스테인레스제 배트에 이 분산액을 500g 넣고, 또한 액체질소로 분산액을 동결한 후, -80℃의 초저온 냉동고 속에 30분간 정치했다. 그 후에 동결된 샘플을 진공동결건조기 TF10-85ATNNN((주)타카라 세이사쿠쇼 제)로 10Pa이하의 진공도에서 동결건조해서 성형체를 얻었다. 계속해서, 얻어진 성형체를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 150㎏/㎠(14.7㎫), 180℃에서 1분간 프레스해서 광반사 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다. 또한, 본 실시예에서는, 실시예 5보다 반사율이 높은 것은 섬유지름이 작고, 섬유 시트의 단위중량이 높기 때문에 광의 반사 계면이 증가했기 때문이라고 생각된다.
<실시예 7>
분산액의 제조예 6에서 얻어진 나노섬유 분산액 6을 사용하고, 세로 약 25㎝×가로 19㎝×깊이 5㎝의 스테인레스제 배트에 이 분산액을 625g 넣고, 또한 액체질소로 분산액을 동결한 후, -80℃의 초저온 냉동고 속에 30분간 정치했다. 그 후에 동결된 샘플을 진공동결건조기 TF10-85ATNNN((주)타카라 세이사쿠쇼 제)로 10Pa이하의 진공도에서 동결건조해서 성형체를 얻었다. 계속해서, 얻어진 성형체를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 150㎏/㎠(14.7㎫), 130℃에서 1분간 프레스해서 광반사 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 8>
분산액의 제조예 3에서 얻어진 나노섬유 분산액 3을 사용하고, 세로 약 25㎝×가로 19㎝×깊이 5㎝의 스테인레스제 배트에 이 분산액을 500g 넣고, 이것을 80℃의 열풍건조기에서 증발 건조고화하여 성형체를 얻었다. 계속해서, 얻어진 성형체를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 150㎏/㎠(14.7㎫), 170℃에서 1분간 프레스해서 광반사 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 9>
분산액의 제조예 4에서 얻어진 분산액 4를 50g 사용하고, 물을 추가해서 20L 로 한 후에 이것을 이해기(離解機)에 넣어 5분간 분산했다. 상기 이해기 중의 분산액을 실험용 초지기인 각형 시트 머신(쿠마가이 리키 고교(주) 제)의 용기에 넣어, 사전에 초지용 금속망(200메쉬)에 얹은 25㎝×25㎝의 「스크린사(紗)(PET제, 섬유지름 70㎛, 구멍 지름 가로세로 80㎛)」상에 이 조정 용액을 초지하고, 롤러로 탈수, 트럼식 건조기에서 건조한 후, 스크린사를 지지체로 한 시트를 얻었다.
별도, 상기와 마찬가지로 분산액 4를 50g 사용하고, 물을 추가해서 20L로 한 후에 이것을 이해기에 넣어 5분간 분산한 후에 초지용 금속망 위에 직접 초지했다. 금속망 위에 형성된 나노섬유층을 전에 얻어진 시트에 전사하고, 이 전사의 조작을 5회 반복해서 단위중량을 높이고 광반사 시트를 얻었다.
시트 중의 단섬유를 SEM으로 관찰한 결과, 수평균 지름은 60㎚이었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 10>
실시예 9에서 얻어진 시트를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 150㎏/㎠(14.7㎫), 170℃에서 1분간 프레스해서 시트를 얻었다.
얻어진 시트(프레스 후)의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며, 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 11>
2㎜로 자른 단섬유 수평균 지름 2㎛의 N6 극세섬유 1.25g과 분산액의 제조예 1에서 얻어진 분산액 1250g을 사용하고, 또한 물을 추가해서 20L로 한 후에 이것을 이해기에 넣어 5분간 분산했다. 상기 이해기 중의 분산액을 실험용 초지기인 각형 시트 머신(쿠마가이 리키 고교(주) 제)의 용기에 넣어, 초지용 금속망에 직접 초지하고, 이것을 여과지에 전사한 후, 롤러로 탈수, 드럼식 건조기에서 건조한 후, 여과지로부터 시트를 박리하고, 혼초지를 얻었다. 얻어진 혼초지를 또한 실시예 10과 마찬가지로 프레스해서 광반사 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 12>
실시예 2에서 얻어진 광반사 시트에 두께 100㎛의 투명 PET 필름(도레이(주) 제 "루미러"(등록상표)#100QT10)를 포개고, 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 150㎏/㎠(14.7㎫), 170℃에서 3분간 프레스하고, 접착제나 바인더 섬유 등을 사용하지 않고 열 프레스에 의해 섬유 시트와 투명 필름을 일체화해서 광반사 시트를 얻었다. 또한, 투명 필름의 인장 강도(파단 강도)는 210㎫, 인장 탄성율(영율)은 4GPa이며, 90℃에 있어서의 열치수 변화율은 0.1%이었다.
얻어진 섬유 시트 중의 단섬유의 수평균 지름이나 광반사 시트의 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 뛰어나며, 또한 투명 필름을 지지체로 하고 있기 때문에 열치수 안정성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 13>
실시예 1에서 얻어진 성형체(프레스 전의 것)를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 200㎏/㎠(19.6㎫), 170℃에서 1분간 프레스해서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<비교예 1, 2>
분산액의 제조예 1에서 얻어진 나노섬유 분산액 1을 사용하고, 일본 특허공개 2005-264420호 공보의 실시예 1과 같은 방법으로 초지하여, 단위중량이 13g/㎡ 의 시트(비교예 1) 및 단위중량이 22g/㎡의 시트(비교예 2)를 얻었다. 얻어진 각각의 시트의 반사율 및 휘도를 측정한 결과, 표 2에 나타낸 바와 같이 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율이 비교예 1에서 80%, 비교예 2에서 87%, 휘도가 비교예 1에서 2880cd/㎡, 비교예 2에서 3100cd/㎡로, 광의 반사 특성이 떨어지는 것이었다.
<비교예 3>
폴리올레핀 합성 펄프인 미츠이카가쿠(주) 제의 SWP(품번:E620)를 17.5g 사용하고, 또한 다이이치고교세이야쿠(주) 제의 비이온계 분산제인 노이겐 EA-87과 물을 추가해서 20L로 한 후에, 이것을 이해기에 넣어 5분간 분산했다. 상기 이해기 속의 분산액을 실험용 초지기인 각형 시트 머신(쿠마가이 리키 고교(주) 제)의 용기에 넣어, 초지용 금속망(200 메쉬) 상에 이 조정 용액을 초지하고, 롤러로 탈수, 드럼식 건조기에서 건조한 후, 폴리올레핀 합성 펄프 초지로 이루어지는 광반사 시트를 얻었다.
시트 중의 섬유를 SEM으로 관찰한 결과, 가장 가는 곳에서 2㎛정도, 가장 굵은 곳에서 30㎛정도의 섬유가 혼재하고 있어, 섬유지름의 편차가 큰 것이었다.
얻어진 시트의 물성은 표 2에 나타낸 바와 같으며, 파장 560㎚에 있어서의 반사율은 97%로 반사 특성이 뛰어났지만, 단위중량이 104g/㎡, 두께가 400㎛로 큰 것이며, 박형의 광반사 시트가 요구되는 용도에는 맞지 않은 것이었다.
<비교예 4, 5>
비교예 4에 있어서는 단위중량을 53g/㎡가 되도록, 비교예 5에 있어서는 단위중량을 162g/㎡가 되도록 초지한 이외는 비교예 3과 같은 방법으로 폴리올레핀 합성 펄프 초지로 이루어지는 광반사 시트를 얻었다. 각각의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 비교예 4에 있어서의 시트는 두께가 250㎛이지만 파장 560㎚에 있어서의 반사율이 93%로 반사 특성이 떨어지는 것이었다. 또한 비교예 5에 있어서의 시트는 파장 560㎚에 있어서의 반사율이 98%로 반사 특성이 뛰어났지만, 단위중량이 162g/㎡, 두께가 550㎛로 큰 것이며, 박형의 광반사 시트가 요구되는 용도에는 맞지 않은 것이었다.
<비교예 6>
비교예 5에 있어서, 초지 시트를 또한 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 100㎏/㎠(9.81㎫), 실온에서 20초간 프레스해서 광반사 시트를 얻었다.
물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 프레스함으로써 시트의 두께를 250㎛로 박형화할 수 있었지만, 반사율을 평가한 결과 파장 560㎚에 있어서의 반사율은 94%이며, 반사 특성이 떨어지는 것이었다.
<실시예 14>
실시예 14에 대해서는 분산액의 제조예 8에서 얻어진 나노섬유 분산액 8을 사용하고, 실시예 2와 마찬가지로 동결건조를 행해 성형체를 얻은 후, 실온에서 프레스해서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단위중량, 두께, 밀도, 반사율은 표 3에 나타낸 바와 같았다.
<실시예 15, 16>
분산액의 제조예 7에서 얻어진 나노섬유 분산액 7을 사용하고, 세로 약 25㎝ ×가로 19㎝×깊이 5㎝의 스테인레스제 배트에 이 분산액을 250g 넣고, 또한 액체질소로 분산액을 동결한 후, -80℃의 초저온 냉동고 속에 30분간 정치했다. 그 후에 동결된 샘플을 진공동결건조기 TF10-85ATNNN((주)타카라 세이사쿠쇼 제)로 10Pa이하의 진공도에서 동결건조하고, 섬유가 3차원으로 분산되어서 미세한 세공이나 공극을 가져서 이루어지는 성형체를 얻었다.
계속해서, 얻어진 성형체를 3장 포갠 것(실시예 15) 및 5장 포갠 것(실시예 16)을 준비하고, 각각을 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 100㎏/㎠(9.81㎫), 실온에서 1분간 프레스해서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단위중량, 두께, 밀도, 반사율은 각각 표 3에 나타낸 바와 같았다.
<실시예 17>
분산액의 제조예 7에서 얻어진 나노섬유 분산액 7을 사용하고, 세로 약 25㎝×가로 19㎝×깊이 5㎝의 스테인레스제 배트에 이 분산액을 250g 넣고, 또한 액체질소로 분산액을 동결한 후, -80℃의 초저온 냉동고 속에 30분간 정치했다. 그 후에 동결된 샘플을 진공동결건조기 TF10-85ATNNN((주)타카라 세이사쿠쇼 제)로 10Pa이하의 진공도에서 동결건조하고, 섬유가 3차원으로 분산되어서 미세한 세공이나 공극을 가져서 이루어지는 성형체를 얻었다.
얻어진 성형체를 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 100㎏/㎠(9.81㎫), 170℃에서 1분간 프레스해서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단위중량, 두께, 밀도, 반사율은 표 3에 나타낸 바와 같았다.
<실시예 18>
황산 상대점도가 2.8인 N6 펠릿을 포름산에 용해하여 농도 15wt%의 방사원액을 제작했다.
또한 방사장치는 다음과 같은 것을 사용했다. 즉, 플라스틱제의 주사기에 주사 바늘 테루모논베벨침 21G(테루모 가부시키가이샤 제)를 부착해서 시린지(syringe)로 했다. 상기 주사 바늘을 고전압 전원과 접속하고, 또한 상기 시린지와 대향하여 10㎝ 떨어진 위치에 지름이 10㎝φ이고 폭이 15㎝인 금속제 롤러(접지된 포집부)를 설치했다.
이어서, 상기 방사원액을 시린지에 넣고, 시린지를 트래버스(주기:7분 12초)시키면서, 피더를 이용하여 중력의 작용 방향과 직각으로 방사원액을 밀어냄과 아울러(압출량:18.6μl/분), 상기 롤러를 일정 속도(표면속도:21m/분)로 회전시키면서, 상기 고전압 전원으로부터 노즐에 +20kV의 전압을 인가하고, 밀어낸 방사원액에 전계를 작용시켜서 극세섬유화하고, 상기 롤러 상에 연속한 극세섬유를 집적시켜서 시트를 얻었다. 또한, 이 때의 분위기 온도는 20℃, 상대습도는 50%이었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다. 또, 얻어진 시트의 SEM 관찰 화상을 도 3에 나타낸다.
<실시예 19>
실시예 18에 있어서, 롤러 상에 집적시키는 극세섬유의 양을 늘리고, 시트의 단위중량을 140g/㎡가 되도록 한 이외는 실시예 18과 같은 방법으로 시트를 얻었 다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 2에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 20, 21>
실시예 20에 있어서는 실시예 18에서 얻어진 시트를, 실시예 21에 있어서는 실시예 19에서 얻어진 시트를 각각 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 100㎏/㎠(9.81㎫), 실온에서 1분간 프레스해서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 22>
실시예 20에서 얻어진 광반사 시트에 두께 4.5㎛의 투명 PET 필름(도레이(주) 제: "루미러"(등록상표) 타입 F57)을 포개고, 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 150㎏/㎠(14.7㎫), 100℃에서 3분간 프레스하여 섬유 시트와 투명 필름을 일체화한 광반사 시트를 얻었다. 또한, 투명 필름의 90℃에 있어서의 열치수 변화율은 0.1%이었다.
얻어진 섬유 시트중의 섬유의 단섬유 수평균 지름이나 광반사 시트의 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 뛰어나며, 또한 투명 필름을 지지체로 하고 있기 때문에 가공성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 23>
완전 비누화도 타입의 PVA 분말(쿠라레(주) 제 쿠라레포발 117)을 물에 용해하고, 농도 8wt%의 방사원액을 제작했다.
노즐로의 인가전압을 12kV, 시린지와 금속 롤의 간격을 5㎝로 한 이외는 실시예 18과 같은 방법으로 금속제 롤러 상에 연속한 극세섬유를 집적시켜서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다. 또, 얻어진 시트의 SEM 관찰 화상을 도 4에 나타낸다.
<실시예 24, 25>
실시예 23에 있어서, 롤러 상에 집적시키는 극세섬유의 양을 줄이고, 시트의 단위중량을 실시예 24에서는 17g/㎡, 실시예 25에서는 13g/㎡이 되도록 각각 변경한 이외는 실시예 18과 같은 방법으로 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 26, 27>
실시예 26에 있어서는 실시예 23에서 얻어진 시트를, 실시예 27에 있어서는 실시예 24에서 얻어진 시트를 각각을 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 10㎏/㎠(0.981㎫), 실온에서 20초간 프레스해서 시트를 얻었다. 얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3 에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 28>
실시예 27에서 얻어진 광반사 시트에 실시예 22와 같은 투명 PET 필름을 포개고, 평판 프레스기인 37t 프레스((주)곤노 유아츠키 세이사쿠쇼 제)로, 압력 10㎏/㎠(0.981㎫), 실온에서 20초간 프레스해서 섬유 시트와 투명 필름을 일체화한 광반사 시트를 얻었다.
얻어진 섬유 시트 중의 섬유의 단섬유 수평균 지름이나 광반사 시트의 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 뛰어나고, 또한 투명 필름을 지지체로 하고 있기 때문에 가공성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 29>
방사원액의 농도를 20wt%로 하는 이외는 실시예 23과 같은 방법으로 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다.
<실시예 30>
수평균 분자량이 20만인 폴리에테르계 폴리우레탄을 DMF에 용해하고, 농도 20wt%의 방사원액을 제작했다.
노즐로의 인가전압을 10kV로 한 이외는 실시예 18과 같은 방법으로 금속제 롤러 상에 연속한 극세섬유를 집적시켜서 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 단섬유 수평균 지름이나 반사율 등의 물성에 대해서는 표 3에 나타낸 바와 같으며 박형이고 반사 특성이 우수한 광반사 시트가 얻어졌다. 또, 얻어진 시트의 SEM 관찰 화상을 도 5에 나타낸다.
이상에서 설명한 각 분산액의 제조예를 정리해서 표 1에, 각 실시예 및 비교예를 정리해서 표 2 및 표 3에 각각 나타낸다.
Figure 112008032431375-PCT00001
Figure 112008032431375-PCT00002
Figure 112008032431375-PCT00003
본 발명의 광반사 시트는 가시광 영역의 광의 반사율이 뛰어나기 때문에 액정 디스플레이 반사판용 기재 뿐만 아니라, 다른 고반사율이 요구되는 용도, 예를 들면 조명, 복사기, 투영 시스템 디스플레이, 팩시밀리 장치, 전자흑판, 확산광 백 색표준, 인화지나 수상지, 사진전구 및 발광다이오드(LED), 태양 전지의 백시트 등의 반사판으로서도 바람직하다.

Claims (9)

  1. 수 평균 지름이 1∼1000㎚인 섬유를 포함하는 시트를 구비하고, 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율이 95%이상인 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  2. 수평균 지름이 1∼500㎚인 섬유를 포함하는 시트를 구비하고, 파장 560㎚에 있어서의 광의 반사율이 95%이상인 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 380∼780㎚의 파장 영역에 있어서의 평균 반사율이 95%이상인 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유를 포함하는 시트의 수평균 구멍 지름이 0.001∼1㎛인 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 두께가 1∼300㎛인 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 90℃에 있어서의 열치수 변화율이 -10∼+10%인 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광반사 시트의 반사면의 색조 b*값이 -2.0∼+2.0의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  9. 백라이트에 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 광반사 시트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2371319T5 (es) * 2009-06-18 2016-03-14 Ems-Patent Ag Monolámina de módulo fotovoltaico, procedimiento para su producción así como su utilización en el caso de la producción de módulos fotovoltaicos
CN103467762B (zh) * 2010-02-26 2016-01-20 东丽株式会社 白色膜的制造方法
JP5608543B2 (ja) * 2010-12-22 2014-10-15 株式会社ユポ・コーポレーション 光反射体およびそれを用いた面光源装置
KR101240916B1 (ko) * 2011-02-01 2013-03-11 도레이첨단소재 주식회사 반사시트용 점착필름 및 그를 이용한 반사시트
JP2012242755A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Keiwa Inc 反射シート及びバックライトユニット
JP5865058B2 (ja) * 2011-12-19 2016-02-17 株式会社マーレ フィルターシステムズ フィルター用ろ材およびその製造方法、ならびにフィルター
JP6030350B2 (ja) * 2012-06-21 2016-11-24 株式会社マーレ フィルターシステムズ エアクリーナ用の濾材の製造方法
CN104631110B (zh) * 2013-08-15 2018-03-16 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种防紫外纺织品
CN105066029A (zh) * 2015-08-10 2015-11-18 苏州速腾电子科技有限公司 灯具高反射膜及灯具
JP6675853B2 (ja) * 2015-10-13 2020-04-08 旭化成株式会社 極細メルトブローン不織布を用いた光学系シート
DE102017003362A1 (de) * 2017-04-06 2018-10-11 Carl Freudenberg Kg Element zur Lichtmanipulation
KR102644568B1 (ko) * 2018-12-31 2024-03-06 현대자동차주식회사 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛 및 이의 제조방법.

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03161563A (ja) * 1989-11-17 1991-07-11 I C I Japan Kk 繊維状集合体
DE19919809C2 (de) * 1999-04-30 2003-02-06 Fibermark Gessner Gmbh & Co Staubfilterbeutel, enthaltend Nanofaservlies
US6746517B2 (en) * 2000-09-05 2004-06-08 Donaldson Company, Inc. Filter structure with two or more layers of fine fiber having extended useful service life
JP2003160682A (ja) * 2001-11-27 2003-06-03 Toray Ind Inc 光反射フィルム
JP4117130B2 (ja) * 2001-12-26 2008-07-16 大塚化学ホールディングス株式会社 紫外線発生源用反射板材料
JP2004240292A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Wintech Polymer Ltd ポリブチレンテレフタレート樹脂製光反射体及びその製造方法
JP4383763B2 (ja) * 2003-03-28 2009-12-16 帝人株式会社 細胞培養基材およびその製造方法
JP2005024885A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示装置
WO2005008300A1 (ja) * 2003-07-18 2005-01-27 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 光反射シート、その製造方法及びその成形品
JP4676962B2 (ja) * 2003-10-22 2011-04-27 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー ナノファイバーの多孔質繊維シート
US7704740B2 (en) * 2003-11-05 2010-04-27 Michigan State University Nanofibrillar structure and applications including cell and tissue culture
JP4614669B2 (ja) * 2004-02-03 2011-01-19 日本バイリーン株式会社 濾過材及びフィルタ
JP5082192B2 (ja) * 2004-02-19 2012-11-28 東レ株式会社 ナノファイバー合成紙の製造方法
JP2005330639A (ja) * 2004-04-21 2005-12-02 Toray Ind Inc ナノファイバー構造体の製造方法
JP2005316149A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Mitsui Chemicals Inc 反射シート
US7660040B2 (en) * 2005-05-17 2010-02-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Diffuse reflective article

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