(57)【要約】【課題】液晶ディスプレイのバックライト用反射板として最適な加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材を提供する。【解決手段】算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下のアルミニウム板表面に化成皮膜を設け、該化成皮膜上にポリエステル系樹脂を基材樹脂とし該基材樹脂１００質量部に対して平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料を５０〜８０質量部含有する皮膜厚み５〜２０μｍの下塗り樹脂皮膜を設け、該下塗り樹脂皮膜上に基材樹脂１００質量部に対し平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料を８０〜１４０質量部含有し、皮膜厚み３０〜１２０μｍ且つ光沢度２０〜８０％である上塗り樹脂皮膜を設ける積層構造からなる加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム板表面に化成皮膜、下塗り樹脂皮膜、上塗り樹脂皮膜の順に積層した構造からなる樹脂被覆アルミニウム材において、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下のアルミニウム板表面に化成皮膜を設け、該化成皮膜上にポリエステル系樹脂を基材樹脂とし該基材樹脂１００質量部に対して平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料を５０〜８０質量部含有する皮膜厚みが５〜２０μｍの下塗り樹脂皮膜を設け、該下塗り樹脂皮膜上に基材樹脂１００質量部に対し平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料を８０〜１４０質量部含有する皮膜厚みが３０〜１２０μｍ且つ光沢度が２０〜８０％である上塗り樹脂皮膜を設けた構造からなることを特徴とする加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材。
【請求項２】
前記上塗り樹脂皮膜の基材樹脂がアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材。
【請求項３】
前記白色顔料が酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、の中から選ばれた少なくとも１種又は２種以上の白色顔料であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材。
【請求項４】
紫外線吸収剤を含む下塗り樹脂皮膜又は／及び上塗り樹脂皮膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射性樹脂被覆アルミニウム材に関し、特に液晶ディスプレイのバックライト用反射板として加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた反射性樹脂被覆アルミニウム材に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は薄型軽量であることから、近年大型液晶テレビ、ノートパソコン、モニター等に広く利用されてきている。
液晶表示装置は液晶の裏側に冷陰極管や熱陰極管等の光源を置き、この光源からの光を拡散させて均一なコントラストを得るためとその反射効率を高めるために光源の裏側に液晶ディスプレイ用反射板を設けたバックライトユニット構造を採用している。
従来、これらの液晶ディスプレイ用反射板としては、（１）白色のフィルムを接着剤等を用いてアルミニウム板に貼り付けたフィルム被覆アルミニウム板（例えば、特許文献１参照）、（２）白色の塗装を施した白色塗装アルミニウム板（例えば、特許文献２参照）、等が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１７７８０５号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記（１）のフィルム被覆アルミニウム板の場合、光源からの光または熱によるフィルムの劣化のために黄変および白色度の低下が起こることで、その反射性が低下するという耐久性不良問題が発生している。なお、前記反射性とは正反射光を含まない拡散反射性ではなく、正反射光を含む全反射性のことである。
更に、成形加工時に曲げ部等でのシワの発生、フィルムの剥れが生じる成形加工性の問題およびフィルムのコストが高いという問題がある。
【０００５】
前記（２）の白色塗装アルミニウム板の場合、比較的低コストであるが反射性が十分でなかった。そこで、酸化チタン顔料の含有量および白色塗装皮膜の厚みを規定することによって反射性を向上させた白色塗装アルミニウム板が提案された（例えば、特許文献２参照）。
この白色塗装アルミニウム板では、基材樹脂重量の１．５〜３．０倍の顔料を含有し且つ皮膜厚みが５０〜１００μｍと厚い下塗り樹脂皮膜と、基材樹脂重量の１〜２．５倍の顔料を含有し且つ皮膜厚みが１０〜３０μｍと下塗り樹脂皮膜よりは薄い上塗り樹脂皮膜とで構成されている。しかしながら、このような下塗り樹脂皮膜に多量の顔料を含有する白色塗装アルミニウム板では、その樹脂皮膜が硬く且つ脆いために成形加工性が十分でなく用途が制限されていた。
更に近年、液晶画面の高輝度化に伴い、光源出力が増大傾向にあり、特許文献２の発明で用いられている耐候性のあまり優れないポリエステル樹脂に多量の酸化チタン顔料を添加し且つ皮膜厚みも厚い下塗り樹脂皮膜では、酸化チタンの触媒効果或いは樹脂皮膜の厚みによる影響により、耐熱黄変性および耐紫外線黄変性が低下するという問題も生じていた。
【０００６】
前記問題に鑑み、本発明者らは特定の表面粗さのアルミニウム板表面に化成皮膜を設け、その上に基材樹脂より少量の白色顔料を含有するポリエステル系樹脂を皮膜厚みの薄い下塗り樹脂皮膜として設け、その上に基材樹脂と同程度の白色顔料を含む皮膜厚みの厚い上塗り樹脂皮膜を設けることにより、下塗り樹脂皮膜が反射板の成形加工性を高め、上塗り樹脂皮膜がその反射性を高め且つ耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性をも向上し得ることを見出し、さらに研究を重ねて本発明を完成させるに至ったものである。
本発明は、加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、アルミニウム板表面に化成皮膜、下塗り樹脂皮膜、上塗り樹脂皮膜の順に積層した構造からなる樹脂被覆アルミニウム材において、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下のアルミニウム板表面に化成皮膜を設け、該化成皮膜上にポリエステル系樹脂を基材樹脂とし該基材樹脂１００質量部に対して平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料を５０〜８０質量部含有する皮膜厚み５〜２０μｍの下塗り樹脂皮膜を設け、該下塗り樹脂皮膜上に基材樹脂１００質量部に対し平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料を８０〜１４０質量部含有し、皮膜厚み３０〜１２０μｍ且つ光沢度２０〜８０％である上塗り樹脂皮膜を設けた構造からなることを特徴とする加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記上塗り樹脂皮膜の基材樹脂がアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記白色顔料が酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、の中から選ばれた少なくとも１種又は２種以上の白色顔料であることを特徴とする請求項１又は２記載の加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、紫外線吸収剤を含む下塗り樹脂皮膜又は／及び上塗り樹脂皮膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れた液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る樹脂被覆アルミニウム材は、液晶ディスプレイのバックライト用反射板として十分な反射性を有し、かつ加工性、耐熱黄変性及び耐紫外線黄変性に優れたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る樹脂被覆アルミニウム材は、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下のアルミニウム板表面に化成皮膜を設け、さらにこの化成皮膜上にポリエステル系基材樹脂１００質量部に対して平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料５０〜８０質量部含有する皮膜厚みが５〜２０μｍの下塗り樹脂皮膜を設け、その下塗り樹脂皮膜上に基材樹脂１００質量部に対し平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料を８０〜１４０質量部含有する皮膜厚みが３０〜１２０μｍで、光沢度が２０〜８０％である上塗り樹脂皮膜を設けた構造からなる液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材である。
【００１３】
本発明において、アルミニウム板の表面粗さを制御することが重要で、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下のアルミニウム板を用いるのは、算術平均粗さＲａが０．５μｍを超えると、顔料が高濃度になるにつれ樹脂の粘性が高くなるためにアルミニウム板表面の凹部を樹脂が均一に被覆せず成形加工時の密着性低下の原因となるためである。更に、皮膜厚みの均一性を保つことは光の全反射性を向上させるが、算術平均粗さＲａが０．５μｍを超えると、アルミニウム板表面の凸凹の影響により皮膜厚みが不均一になリ易く、部分的に反射率が異なる明るさムラ（輝度ムラ）が発生し、液晶反射板として不適当となる。
なお、本発明に使用する金属板は、特にアルミニウム板に限定する必要はなく、異種材料でも良いが、液晶反射板用としては熱伝導性、軽量性の点よりアルミニウム板が好ましい。
【００１４】
前記アルミニウム板表面に設けられる化成皮膜は、特に材質、製法などに制限はないが、アルミニウムとの密着性が良好な反応型化成皮膜が用いられる。具体的にはリン酸クロメート、クロム酸クロメート、リン酸ジルコニウム、リン酸チタニウムなどの処理液で形成される皮膜である。特にリン酸クロメート化成処理皮膜がコスト、汎用性の点で好ましく、その厚みはクロム付着量換算で５〜５０ｍｇ／ｍ２がよい。
【００１５】
前記化成皮膜の上に設ける下塗り樹脂皮膜は、ポリエステル系樹脂からなる基材樹脂１００質量部に対して平均粒径が０．１〜１．０μｍの白色顔料を５０〜８０質量部含有している。
下塗り樹脂皮膜の基材樹脂としては、良好な成形加工性が必要であることからポリエステル系樹脂が望ましい。
白色顔料の平均粒径が０．１μｍ未満では、可視光が透過することが多くなり反射性が低下する。平均粒径が１．０μｍを超えると可視光は反射されやすくなるが白色顔料の粒子数が少なくなるために、その反射効率が低下してしまい反射性が低下する。
白色顔料の含有量が基材樹脂１００質量部に対して５０質量部未満では粒子数が少なくなり反射性が低下し、含有量が基材樹脂１００質量部に対して８０質量部を超えると下塗り樹脂皮膜の柔軟性が低下し、下塗り樹脂皮膜が割れ易くなり成形加工性が低下してしまう。
前記下塗り樹脂皮膜の厚みを５〜２０μｍとしたのは、２０μｍを超えると耐熱黄変性、耐紫外線黄変性が低下する。また、５μｍ未満では成形加工性が低下してしまうためである。
【００１６】
次に前記下塗り樹脂皮膜の上に設けられる上塗り樹脂皮膜は、その厚みが３０〜１２０μｍで、基材樹脂１００質量部に対して平均粒径０．１〜１．０μｍの白色顔料を８０〜１４０質量部含有している。
白色顔料の平均粒径を０．１〜１．０μｍとしたのは、平均粒径が０．１μｍ未満では、可視光が透過しやすくなり反射性が低下する。平均粒径が１．０μｍを超えると可視光を反射しやすくなるが粒子数が少なくなるために、その反射効率が低下し反射性が低下してしまう。
白色顔料の含有量が基材樹脂１００質量部に対して８０質量部未満では白色顔料の粒子数が少なくなり反射性が低下し、含有量が基材樹脂１００質量部に対して１４０質量部を超えると樹脂皮膜が硬くて脆くなり、成形加工時に樹脂皮膜が割れ易くなり成形加工性が低下する。
前記上塗り樹脂皮膜の厚みを３０〜１２０μｍとするのは、１２０μｍを超えると成形加工性が低下し、３０μｍ未満では反射性が低下するためである。
【００１７】
前記上塗り樹脂皮膜の光沢度を２０〜８０％としたのは、８０％を超えると全反射性は高いが樹脂皮膜表面が平滑になりすぎて乱反射光が極端に少なくなり、反射性が部分的に異なりムラが生じる。このような反射板を液晶バックライト用反射板として用いた場合、ランプ真上位置とその周辺位置での明るさムラ（輝度ムラ）を起こしてしまう。従って、この輝度ムラを低減させるために上塗り樹脂皮膜中に微粒子を配合することにより上塗り樹脂皮膜の表面を粗面化し乱反射を起こしやすくして光沢度を低下させる。
しかしながら、前記微粒子を過剰に配合し、光沢度を２０％未満にしてしまうと微粒子による光の吸収の影響が大きくなり反射性が低下してしまう。
前記微粒子を上塗り樹脂皮膜に配合する光沢度調整方法には、シリカ等の無機微粒子を添加する方法、またはアクリルビーズ等の有機微粒子を添加する方法等何れでも良い。
【００１８】
上塗り樹脂皮膜の基材樹脂は、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、フッ素系のいずれの樹脂を使用しても良く、制限するものではないがアクリル系樹脂を用いるとより耐熱黄変性、耐紫外線黄変性を向上させることができる。
【００１９】
白色顔料としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウムのいずれの白色顔料を使用しても良く、制限するものではないが酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウムを用いると反射性がさらに向上する。
【００２０】
更に、下塗り樹脂皮膜又は／及び上塗り樹脂皮膜に紫外線吸収剤を含有させると耐紫外線黄変性をさらに向上させることができ、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サルチレート系、アクリロニトリル系などの紫外線吸収剤が用いられる。
その含有量は多く含まれると樹脂皮膜の密着性が損なわれ、且つ高価であることから５質量部を超えない範囲での含有が望ましい。
【００２１】
本発明に使用する下塗り樹脂皮膜又は／及び上塗り樹脂皮膜には、塗装性及びプレコート材としての一般性能を確保するために塗料に使用される溶剤、レベリング剤、顔料分散剤、ワキ防止剤、潤滑付与剤等を適宜使用しても良い。
以下に本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
表１に示す算術平均粗さＲａのアルミニウム合金板（材質：ＪＩＳ  Ａ１１００、板厚：０．５ｍｍ）を市販のアルミニウム用脱脂剤で脱脂処理を行い、水洗後、市販のリン酸クロメート処理液にて化成処理を行い、その面上に表１に示す条件で下塗り樹脂皮膜を塗装し、最高到達板温度１８０℃にて焼付し、さらにこの下塗り樹脂皮膜の上に表１に示す条件で上塗り樹脂皮膜を塗装し、最高到達板温度２００℃にて焼付して図１に示す液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材の供試材を作製した。
図１において、上塗り樹脂皮膜１、下塗り樹脂皮膜２、化成皮膜３、アルミニウム合金板４である。
作製した液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材を用いて下記に示す各種試験方法にて性能試験を行なった。その結果を表２に記す。
【００２３】
光沢度は、ＪＩＳ  Ｋ５４００の６０度鏡面光沢度に従い、樹脂皮膜の光沢度を、入射角と受光角とがそれぞれ６０度のときの反射率を測定し、鏡面光沢度の基準面の光沢度を１００としたときの百分率で表した。
【００２４】
全反射率は、スガ試験機社製多光源分光測色計ＭＳＣ−ＩＳ−２ＤＨ（積分球使用、拡散光照明８°方向受光）を用い、波長５５０ｎｍの光における全反射率（正反射成分を含む）をＢａＳＯ４製白板を１００とした時の百分率で表した。液晶反射板用として用いるには、全反射率９０％以上が望ましく、９０％以上を使用可能レベルとした。
【００２５】
輝度ムラについては、作製した液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材をアクリル拡散板／冷陰極ランプ／反射板の層構成からなる反射装置に実装し、ランプ点灯時、アクリル拡散板側から目視でランプ位置の視認程度を観察し、◎：ランプ位置が全くわからない、○：ランプ位置がほとんどわからず良好、△：ランプ位置がかすかにわかるが使用可能、×：ランプ位置がはっきりわかり使用不可、として評価した。
【００２６】
成形加工性に関しては、１８０度３Ｔ曲げを行い、樹脂皮膜の割れを目視で観察し、◎：塗膜の割れなし、○：非常に軽微な塗膜の割れあるが良好、△：小さな塗膜の割れあるが使用可能、×：大きな塗膜割れあり使用不可、の基準で評価した。
更に、割れ観察後、曲げ部にセロハンテープを密着させ、テープを急激に剥離した際の樹脂皮膜の剥れ具合を観察し、○：剥離なし、×：剥離ありの基準で評価した。
【００２７】
耐熱黄変性は、８０℃×１０００時間放置後の反射板表面の黄変程度を目視観察して、◎：変化なし、○：僅かに黄変するが使用可能、×：顕著に黄変して使用不可の
基準で評価した。
【００２８】
耐紫外線黄変性は、ＵＶランプを２００時間照射した後の黄変の程度を目視にて、◎：変化なし、○：僅かに黄変するが使用可能、×：顕著に黄変して使用不可の基準で評価した。
【００２９】
【表１】
2005081659.tif 000003
【００３０】
【表２】
2005081659.tif 000004
【実施例２】
【００３１】
樹脂被覆アルミニウム板表面の光沢度の影響について、実施例１に記載した方法により表３に示す供試材を作製し、同様に各特性を評価した。その結果を表４に記す。
なお、光沢度の制御は低くする場合はつや消し剤を上塗り樹脂皮膜に適量添加して制御し、高くする場合にはつや消し剤を減らし且つ皮膜厚みを厚くして表面の平滑性を高めることで行った。
【００３２】
【表３】
2005081659.tif 000005
【００３３】
【表４】
2005081659.tif 000006
【００３４】
表１〜表４に示す結果から明らかなように、本発明例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１９は、全反射率が９０％以上と高く、輝度ムラもよく抑制されていて、成型加工性にも優れ、耐熱及び耐紫外線黄変性が良好であることが判る。
対して、比較例Ｎｏ．２０〜Ｎｏ．３２は、全反射率、加工性、耐熱黄変性、耐紫外線黄変性のいずれかが劣り、液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材に用いることができない。
【００３５】
比較例Ｎｏ．２０はアルミニウム板の算術平均粗さＲａが大きいため加工性が劣る。Ｎｏ．２１は下塗り樹脂皮膜の厚みが薄すぎて成形加工性が劣っている。Ｎｏ．２２は下塗り樹脂皮膜の厚みが厚いため耐熱黄変性および耐紫外線黄変性が劣る。Ｎｏ．２３は上塗り樹脂皮膜の厚みが薄いため全反射率が劣る。Ｎｏ．２４は上塗り樹脂皮膜の厚みが厚すぎるために成形加工性を低下させている。Ｎｏ．２５は、下塗り樹脂皮膜と上塗り樹脂皮膜に含まれる白色顔料の平均粒径が小さいため全反射率が劣っている。Ｎｏ．２６は、下塗り樹脂皮膜と上塗り樹脂皮膜に含まれる白色顔料の平均粒径が大きいため全反射率が劣っている。Ｎｏ．２７は、下塗り樹脂皮膜に含まれる白色顔料の含有量が少ないため全反射率が劣っている。Ｎｏ．２８は、下塗り樹脂皮膜に含まれる白色顔料の含有量が多すぎて成形加工性を低下させている。Ｎｏ．２９は、上塗り樹脂皮膜に含まれる白色顔料の含有量が少なすぎて全反射率が劣っている。Ｎｏ．３０は、上塗り樹脂皮膜に含まれる白色顔料の含有量が多く、その成型加工性を低下している。Ｎｏ．３１は、上塗り樹脂皮膜の光沢度が２０％未満であるため全反射率が劣り、Ｎｏ．３２では、上塗り樹脂皮膜の光沢度が８０％を超えるため輝度ムラが発生し液晶反射板として利用不可能である。
従来例のＮｏ．５０は、下塗り樹脂皮膜の厚みが厚く、且つ白色顔料の含有量も多く、更に上塗り樹脂皮膜の厚みが薄く且つ白色顔料の含有量が多く、光沢度も２０％未満であるため、全反射率、成形加工性に劣っている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例で作製した本発明の液晶反射板用反射性樹脂被覆アルミニウム材を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  上塗り樹脂皮膜
２  下塗り樹脂皮膜
３  化成皮膜
４  アルミニウム合金板
【図１】
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