(57)【要約】【課題】  電飾看板や照明器具、ディスプレイなどのバックライトや照明ボックスに好適な、高い反射率と良好な形状保持性を兼ね備えた熱可塑性樹脂発泡体を提供することを目的とする。【解決手段】  金属酸化物を含有した熱可塑性樹脂シートを加圧不活性ガス雰囲気中に保持して不活性ガスを含有させる工程と、不活性ガスを含有させた熱可塑性樹脂シートを常圧下で熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱して発泡させる工程とからなる製造方法により熱可塑性樹脂発泡体を製造する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物を含有した熱可塑性樹脂のシートであって、内部に平均気泡径１０μｍ以下の微細な孔を有することを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体。
【請求項２】
前記金属酸化物の含有量が前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．１〜１５質量部であることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
【請求項３】
前記金属酸化物が酸化亜鉛であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂がポリエステルであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
【請求項５】
金属酸化物を含有した熱可塑性樹脂のシートを加圧不活性ガス雰囲気中に保持して不活性ガスを含有させる工程と、不活性ガスを含有させた熱可塑性樹脂シートを常圧下で加熱して発泡させる工程とからなる製造方法により製造された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂発泡体、さらに詳しくは、内部に平均気泡径１０μｍ以下の微細な孔を有する熱可塑性樹脂発泡体に関する。本発明により得られる熱可塑性樹脂発泡体は、高い光反射率を有するため、電飾看板や照明器具、ディスプレイなどのバックライトや照明ボックスに好適に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、電飾看板や照明器具、ディスプレイなどのバックライトに使用される光反射板として、光を反射する合成樹脂製のフィルムまたはシートを立体的な形状に加工した光反射板が提案されている（例えば特許文献１参照）。【０００３】
光を反射する合成樹脂製のフィルムまたはシートとしては、内部に微細な気泡または気孔を多数有する熱可塑性樹脂発泡体のフィルムまたはシート（例えば特許文献２参照）や、フィラーを含有する熱可塑性樹脂のフィルムであって、フィラーを核として多数のボイドが形成されているフィルム（例えば特許文献３参照）が知られている。【０００４】
前者の微細な気泡または気孔を多数有する熱可塑性樹脂発泡体は、溶融状態または固体状態の熱可塑性樹脂に、加圧下で不活性ガスを接触させた後、除圧し、常圧下でその樹脂の軟化温度以上に加熱して発泡させることにより得ることができる。得られた熱可塑性樹脂発泡体のフィルムまたはシートは、平均気泡径が５０μｍ以下と微細であるため、高い反射率を有するとともに、厚さを２００μｍ以上とすることが可能であるため、優れた形状保持性を有しており、熱可塑性樹脂発泡体のフィルムまたはシート単独で立体的な形状に加工が可能である。なお、熱可塑性樹脂発泡体のフィルムまたはシートの光反射率は、一般に単位体積あたりの気泡数が多いほど高い値を示す傾向がある。よって、同じ発泡倍率であれば気泡径を小さくすればするほど単位体積当りの気泡数を多くすることになるので高い反射率を達成でき、フィルムまたはシートの薄型化も可能となるため、より微細な気泡または気孔を多数有する熱可塑性樹脂発泡体が求められている。【０００５】
一方、後者のフィラーを含有する熱可塑性樹脂のフィルムは、炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどのフィラーを含有する未延伸フィルムを成形し、この未延伸フィルムを延伸することにより、フィラーを核として多数のボイドを形成させて得ることができる。しかしながら、延伸処理を施すため、得られたフィルムの厚さが２００μｍ未満と薄くなり、フィルム単独では形状保持性を有さないとともに、フィルム背面へ漏洩する光も多くなる。よって、フィルムの背面に十分な強度と遮光性を有する板を配置して用いられる。【０００６】
ところで、発泡剤と酸化亜鉛を含有した熱可塑性樹脂発泡体が知られている（例えば特許文献４参照）。この場合、上記文献では、酸化亜鉛は発泡剤の分解を促進する発泡助剤として用いられているにすぎず、それによって高発泡倍率の発泡体が得られる旨が記載されているにすぎない。【０００７】
また、酸化亜鉛を含有した塗料を反射シートの表面に塗布することにより、反射シートの輝度が向上することが知られている（例えば特許文献５参照）。この場合、上記文献では、酸化亜鉛は白色顔料として添加されているにすぎない。【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１２２８６３号公報
【特許文献２】ＷＯ９７／０１１１７号公報
【特許文献３】特開平４−２９６８１９号公報
【特許文献４】特開平２−２４２８３２号公報
【特許文献５】実登第３０５５５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、省電力化が求められており、より高い反射率を有する樹脂のフィルムまたはシートが要求されている。さらに、特に電飾看板やディスプレイの分野では、省スペース化のニーズが高まっており、光を反射する樹脂のフィルムまたはシートの薄型化が要求されている。【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、高い反射率と形状保持性を兼ね備えた、熱可塑性樹脂発泡体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前述した課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性樹脂に金属酸化物の粒子を添加して発泡させることにより、内部に孔径１０μｍ以下の微細な孔を有する熱可塑性樹脂発泡体が得られることを見出した。【００１２】
すなわち、本発明は、下記（１）〜（５）の熱可塑性樹脂発泡体を提供するものである。
（１）金属酸化物を含有した熱可塑性樹脂のシートであって、内部に平均気泡径１０μｍ以下の微細な孔を有することを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体。
（２）前記金属酸化物の含有量が前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．１〜１５質量部であることを特徴とする（１）に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
（３）前記金属酸化物が酸化亜鉛であることを特徴とする（１）または（２）に記載の熱可塑性樹脂発泡体。
（４）前記熱可塑性樹脂がポリエステルであることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の熱可塑性樹脂発泡体。
（５）金属酸化物を含有した熱可塑性樹脂シートを加圧不活性ガス雰囲気中に保持して不活性ガスを含有させる工程と、不活性ガスを含有させた熱可塑性樹脂シートを常圧下で加熱して発泡させる工程とからなる製造方法により製造された（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の熱可塑性樹脂発泡体。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の熱可塑性樹脂発泡体は、平均気泡径が１０μｍ以下と微細であるため、光の反射率が高く、シートの薄型化も可能であり、光反射板として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例において作製した光反射板を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明において用いられる金属酸化物は特に限定されないが、平均粒径が１０〜３０００ｎｍの粒子であることが好ましい。より好ましくは平均粒径１０〜２０００ｎｍ、最も好ましくは１０〜１０００ｎｍである。平均粒径が１０〜３０００ｎｍの範囲であれば、得られる発泡体の気泡径がより微細となる。【００１６】
本発明において用いられる金属酸化物の種類は特に限定されないが、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化鉄、酸化錫、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化モリブデン、酸化ニッケルなどが挙げられる。これらのうちでも酸化亜鉛、酸化チタンが好ましく、中でも酸化亜鉛が特に好ましい。【００１７】
熱可塑性樹脂１００質量部に対する金属酸化物の添加量は特に限定されないが、０．１〜１５質量部であることが好ましい。より好ましくは０．５〜１０質量部、最も好ましくは０．５〜７質量部である。金属酸化物の添加量が０．１質量部より少ないと、得られる発泡体の気泡径が大きくなる傾向があり、分散も不均一となる傾向にある。一方、金属酸化物の添加量が１５質量部を超えると、コストの面で不利なだけでなく、得られる発泡体が脆くなる傾向にある。【００１８】
本発明において用いられる熱可塑性樹脂は特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビフェニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコールなどの汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、超高分子量ポリエチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、液晶ポリマー、フッ素樹脂などのエンジニアリングプラスチック、またはこれらの共重合体もしくは混合物などが挙げられる。これらのうちでも、耐熱性、耐衝撃性などが良好であることから、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、シクロポリオレフィンが好ましく、中でもポリエステルが特に好ましい。【００１９】
本発明においては、特性に影響を及ぼさない範囲で、発泡前の熱可塑性樹脂に、結晶化核剤、結晶化促進剤、気泡化核剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、顔料、染料、相溶化剤、滑剤、強化剤、難燃剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、増粘剤、減粘剤などの各種添加剤を配合してもよい。また、得られた熱可塑性樹脂発泡体に上記添加剤を含有する樹脂を積層してもよいし、上記添加剤を含有する塗料をコーティングしてもよい。【００２０】
本発明の熱可塑性樹脂発泡体を製造する方法は特に限定されないが、量産性を考慮すると、例えば以下のような方法を用いることが好ましい。すなわち、金属酸化物を含有した熱可塑性樹脂のシートとセパレータとを重ねて巻くことによりロール形成し、このロールを加圧不活性ガス雰囲気中に保持して該熱可塑性樹脂シートに不活性ガスを含有させ、さらに不活性ガスを含有させた該熱可塑性樹脂シートを常圧下で、熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱して発泡させる、という方法が用いられる。【００２１】
不活性ガスとしては、ヘリウム、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどが挙げられる。熱可塑性樹脂が飽和状態になるまでの不活性ガス浸透時間および不活性ガス浸透量は、発泡させる熱可塑性樹脂の種類、不活性ガスの種類、浸透圧力およびシートの厚さによって異なる。【００２２】
なお、この方法では、金属酸化物を含有した熱可塑性樹脂シートとセパレータとからなるロールを、加圧不活性ガス雰囲気中に保持して該熱可塑性樹脂シートに不活性ガスを含有させる前に、有機溶剤に含有させてもよい。【００２３】
有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、ギ酸エチル、アセトン、酢酸、ジオキサン、ｍ−クレゾール、アニリン、アクリロニトリル、フタル酸ジメチル、ニトロエタン、ニトロメタン、ベンジルアルコールなどが挙げられる。これらのうち、取り扱い性および経済性の観点からアセトンがより好ましい。
【実施例】
【００２４】
以下に、本発明を実施例によって説明する。なお、得られた熱可塑性樹脂発泡体の各種特性の測定および評価は以下の通りとした。【００２５】
（金属酸化物の平均粒径）
熱可塑性樹脂発泡体シートの断面ＳＥＭ写真を撮影し、その断面ＳＥＭ写真の金属酸化物粒子部分をマーキングし、ハイビジョン画像解析装置を用いて上記粒子部分の画像処理を行い、測定視野内の計１００個の粒子を真円に換算したときの平均径を算出し、金属酸化物粒子の平均粒径とした。【００２６】
（発泡倍率）
発泡体シートの比重（ρｆ）を水中置換法により測定し、発泡前の樹脂の比重（ρｓ）との比ρｓ／ρｆとして算出した。ただし、ρｓは１．３４として計算した。【００２７】
（平均気泡径）
ＡＳＴＭ  Ｄ３５７６−７７に準じて求めた。すなわち、シートの断面のＳＥＭ写真を撮影し、ＳＥＭ写真上に水平方向と垂直方向に直線を引き、直線が横切る気泡の弦の長さｔを平均した。写真の倍率をＭとして、下記式に代入して平均気泡径ｄを求めた。
ｄ＝ｔ／（０．６１６×Ｍ）【００２８】
（反射率）
分光光度計（ＵＶ−３１０１ＰＣ：島津製作所製）を用いて、５５０ｎｍの波長における反射率を測定した。なお、表１において、硫酸バリウムの微粉末を固めた白板の拡散反射率を１００％として、各々の熱可塑性樹脂発泡体の拡散反射率を相対値で示している。【００２９】
（形状保持性）
得られた熱可塑性樹脂発泡体１を用い、真空成形機により、図１に示すような開口部の直径１００ｍｍ、深さ７０ｍｍの半球状の光反射板を熱成形加工した。得られた光反射板を手で持って力を加えて変形の有無を観察し、形状保持性を評価した。【００３０】
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（グレード：ＳＡ−１２０６、ユニチカ製）に、平均粒径５００ｎｍの酸化亜鉛を２質量部添加して混練した後、０．３０ｍｍ厚×３００ｍｍ幅×６０ｍ長さのシートに成形した。このポリエチレンテレフタレートのシートと、１６０μｍ厚さ×２９０ｍｍ幅×６０ｍ長さ、目付量５５ｇ／ｍ２のオレフィン系不織布のセパレータ（グレード：ＦＴ３００、日本バイリーン製）を重ねて、ポリエチレンテレフタレートの表面同士が接触する部分がないように巻いてロール状にした。【００３１】
その後、上記ロールを圧力容器に入れ、炭酸ガスで６ＭＰａに加圧し、ポリエチレンテレフタレートシートに炭酸ガスを浸透させた。ポリエチレンテレフタレートシートへの炭酸ガスの浸透時間は７２時間とした。【００３２】
次に、圧力容器からロールを取り出し、セパレータを取り除きながらポリエチレンテレフタレートシートだけを２４０℃に設定した熱風循環式発泡炉に発泡時間が１分となるように連続的に供給して発泡させた。【００３３】
得られた発泡体は均一に発泡しており、平均気泡径が２．６μｍと非常に微細であった。発泡体の厚さは５００μｍと薄いにも関わらず、発泡体シートの反射率は９８％と非常に高い値を示した。【００３４】
（実施例２）
ポリエチレンテレフタレート（グレード：ＳＡ−１２０６、ユニチカ製）に、平均粒径２００ｎｍの酸化亜鉛を２質量部添加して混練した後、０．３３ｍｍ厚×３００ｍｍ幅×６０ｍ長さのシートに成形したこと以外は、実施例１と同条件とした。得られた発泡体は均一に発泡しており、平均気泡径が４．１μｍと非常に微細であった。発泡体の厚さは５００μｍと薄いにも関わらず、発泡体シートの反射率は９９％と非常に高い値を示した。【００３５】
（実施例３）
酸化亜鉛の添加量を３質量部としたこと以外は、実施例２と同条件とした。得られた発泡体は均一に発泡しており、平均気泡径が３．４μｍと非常に微細であった。発泡体の厚さは５００μｍと薄いにも関わらず、発泡体シートの反射率は９８％と非常に高い値を示した。【００３６】
（実施例４）
酸化亜鉛の添加量を５質量部としたこと以外は、実施例２と同条件とした。得られた発泡体は均一に発泡しており、平均気泡径が３．９μｍと非常に微細であった。発泡体の厚さは５００μｍと薄いにも関わらず、発泡体シートの反射率は９９％と非常に高い値を示した。【００３７】
（実施例５）
ポリエチレンテレフタレート（グレード：ＳＡ−１２０６、ユニチカ製）に、平均粒径２００ｎｍの酸化亜鉛を５質量部添加して混練した後、０．２０ｍｍ厚×３００ｍｍ幅×６０ｍ長さのシートに成形したこと以外は、実施例１と同条件とした。得られた発泡体は均一に発泡しており、平均気泡径が４．０μｍと非常に微細であった。発泡体の厚さは３００μｍと薄いにも関わらず、発泡体シートの反射率は９９％と非常に高い値を示した。【００３８】
（実施例６）
ポリエチレンテレフタレート（グレード：ＳＡ−１２０６、ユニチカ製）に、平均粒径５００ｎｍの酸化チタンを２質量部添加して混練した後、０．３３ｍｍ厚×３００ｍｍ幅×６０ｍ長さのシートに成形したこと以外は、実施例１と同条件とした。得られた発泡体は均一に発泡しており、平均気泡径が４．０μｍと非常に微細であった。発泡体の厚さは５００μｍと薄いにも関わらず、発泡体シートの反射率は９９％と非常に高い値を示した。【００３９】
（比較例１）
酸化亜鉛無添加のポリエチレンテレフタレート（グレード：Ｃ−０３１２、ユニチカ製）を用い、０．３３ｍｍ厚×３００ｍｍ幅×６０ｍ長さのシートに成形したこと以外は、実施例１と同条件とした。得られた発泡体は良好な形状保持性を有するものの、平均気泡径が１１μｍであるため、反射率が９７％であった。【００４０】
【表１】
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【図１】
2006030640.tif 000003
【国際調査報告】
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2006030640.tif 000005
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