JP2002228806A - 光拡散性光学フィルムとその製造法、およびヘイズの制御法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、光拡散板用として好適な光拡散効果
に優れるフィルム、具体的には全光線透過率が高く、か
つヘイズ[（拡散光線透過率／全光線透過率）×１００]
を制御できる光拡散板用フィルムの提供を目的とする。 【解決手段】非相溶性である異種高分子をフィルム状に
成形する場合に発生する不溶粒子によってフィルムが不
透明になる現象を利用し、２５℃において非相溶性の２
成分以上の高分子樹脂を用い、該樹脂を溶媒中で混合し
た後、フィルムもしくはシート状に成形することを特徴
し、樹脂の添加量を変更することで容易にヘイズを制御
することを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶画面のバックラ
イト拡散板や看板、照明具、表示灯の保護カバーほかに
用いられる光拡散板に好適な成形材料である光拡散性の
光学フィルムおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】照明具の保護カバー等の光拡散板は通常
は、成形品で構成され、その背面後方に配置された光源
より発した光を分散された光散乱体により、散乱光を生
ぜしめ、板全体が一様に明るく、光源の像を見えなくさ
せるものである。このような機能を有する光散乱板には
明るく、均一で高い光拡散性が求められるが、このよう
な拡散板をつくるのに必要な成形材料としては全光線透
過率の高く且つヘイズ［（拡散光線透過率／全光線透過
率）×１００］が高いものが要求される。

【０００３】従来、透明性、耐衝撃性、耐熱性に優れる
ポリカーボネート樹脂を基材に、ガラス繊維、硫酸バリ
ウム、酸化チタン、タルク等の無機質充填剤を光散乱体
として分散させたものが提案されている。しかし、これ
ら充填剤を分散しても全光線透過率が低下して、背面後
方に光源を配置しても暗い光拡散板となり、性能が不十
分なものしか得られないうえ、無機質充填剤を樹脂内に
均一に分散させることが難しい。これらを解決する手段
の一つとしてポリカーボネート樹脂にスチレン−シクロ
ヘキシルマレイミド架橋粒子、あるいは酸化チタン含有
スチレン−シクロヘキシルマレイミド微粒子を配合した
樹脂組成物を配合した樹脂組成物が提案されている（特
開平４−１６１４４８号公報、特開平４−１６１４４９
号公報）。また、ポリオルガノシロキサンのブロックを
含む芳香族ポリカーボネート樹脂又は該樹脂とポリオル
ガノシロキサンのブロックを含まない芳香族ポリカーボ
ネート樹脂との混合物に、ビーズ状架橋アクリル樹脂を
配合させる方法が提案されている（特開平１０−４６０
２２号公報）。しかし、これらの方法はいずれも樹脂に
対して微粒子を分散させる方法であり、均一性に問題が
あった。また希望のヘイズへ制御することは困難であっ
た。

【０００４】また配合後に、高温での加熱溶融が必要で
あり、押出し成形によってペレット化を行ったのみで、
フィルム状への成形は成されていなかった。また、シン
ジオタクチツクペンタツド分率が０．６以上の結晶性ポ
リプロピレンと、プロピレンと両末端にビニル基を有す
るα−ωジエンとの共重合体８０〜２０重量％とを加熱
混合してなるシンジオタクチツクポリプロピレン樹脂組
成物を用いた艶消しポリプロピレンシートの例もある
（特開平０７−２０７０３８）。しかし、この場合にも
フィルムの混合は加熱混合方式であり、高温で混合する
ための設備等が必要で、容易に実施可能な方法とは言え
なかった。

【０００５】従来の光拡散性フィルムの製造例として、
既に製膜された透明フィルムを、後ほどサンドブラスト
処理などの物理的もしくはアルカリ処理等の化学的な表
面処理を行ってフィルム表面を粗くする方法での製造が
挙げられる。しかしこの場合にも、均一性を保つことや
ヘイズを制御することが非常に困難であった。かつ、後
工程を経るために歩留まりが悪く、かつ収率やコストの
面で不利であった。そのため、出来るだけ簡便で、なお
かつ数少ない工程で光拡散能を持つフィルムを製膜する
方法が求められていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で光拡散板に好適な光拡散効果に優れる成形材料
で、具体的には全光線透過率が高く、かつヘイズを希望
の値に制御する事が容易な光拡散板用フィルムおよびそ
の製造方法を提供する事を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、後処理工
程をすることなく、直接的に拡散効果をもつフィルムを
得ることのでき、かつそのヘイズを容易に制御する事の
できる光拡散板用フィルム及びその製造方法について鋭
意検討し、非相溶性である異種高分子をフィルム状に成
形する場合にフィルムが不透明になる現象を利用するこ
とで本発明に至ったのである。

【０００８】すなわち、本発明に係わる光拡散性光学フ
ィルムの要旨とするところは、２５℃で非相溶性である
２成分以上の高分子樹脂組成物から成る、ヘイズ値が２
〜８０％の高分子フィルムであって、フィルム中に含ま
れる各樹脂成分のうち、主たる樹脂成分を１００重量部
としたときに、主たる樹脂成分以外の樹脂成分の割合が
それぞれ０．０５重量部以上２０重量部以下である事を
特徴とする。

【０００９】さらに、本発明に係わる光拡散性光学フィ
ルムの製造法の要旨とするところは、２５℃において非
相溶性の２成分以上の高分子樹脂を用い、主たる樹脂成
分以外の樹脂成分の割合が、主たる樹脂成分を１００重
量部としたときに、それぞれ０．０５重量部以上２０重
量部以下であって、該樹脂を溶媒中で混合した後、フィ
ルムもしくはシート状に成形することを特徴とする、ヘ
イズ値が２〜８０％である光学フィルムの製造法にあ
る。

【００１０】さらに、本発明に係わる光学フィルムのヘ
イズの制御法の要旨とするところは、２５℃において非
相溶性の２成分以上の高分子樹脂を用い、樹脂成分の含
有率を変えることにより成形体であるフィルムのヘイズ
を制御する、光学フィルムのヘイズを制御することにあ
る。

【００１１】本発明の方法によれば、一相系の樹脂に他
の樹脂を加えることで非相溶系にし、系内に発生する微
小粒子による光の拡散を利用して拡散効率を高める事が
できる。また溶剤内で混合するため微小粒子のフィルム
内への分散が均一で、かつ無機質充填剤に比べて、全光
線透過率が高いフィルムを得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の光拡散性光学フィ
ルムとその製造法の実施の形態について詳しく説明す
る。

【００１３】本発明の光拡散性光学フィルムに用いるこ
とのできる高分子樹脂としては、全光線透過率が高い樹
脂であり、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹
脂、ポリアリレート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリ
ルニトリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオ
キサイド系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリエステル
系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリシクロオレフィン
系樹脂等々を用い、互いに非相溶性である２種類以上の
樹脂を任意に組み合わせて用いることができるが、これ
らに限定されるものではない。

【００１４】本発明における「２５℃において非相溶」
という言葉について説明する。相溶性とは異種高分子間
の相互溶解性であり、温度と混合比率に依存する。本発
明における「２５℃において非相溶」とは、高分子樹脂
に対し、他の樹脂をある割合で溶液中に添加して攪拌し
た後、フィルム状に成形して、加熱等を行って揮発成分
を完全に除去したフィルムにおいて、２５℃の状態で透
明である場合、もしくはガラス転移点が一つである場合
には、２５℃、その混合割合において相溶性、それ以外
の場合には非相溶性であると定義する。

【００１５】本発明における、主たる樹脂成分とは、添
加する高分子樹脂のうち、重量で最大のものを指す。そ
れに対して加える他の樹脂成分は、主たる樹脂成分１０
０重量部に対して、０．０５重量部より少なければフィ
ルムの拡散効率にほとんど影響がなく、拡散板用途には
適度な拡散効率を与えないし、また２０重量部より多く
加えた場合にはフィルムが二相に分かれて均一性がなく
なり、また脆くなるなどフィルムの機械的特性などにも
影響を与えるため好ましくない。よって本発明では主た
る樹脂１００重量部に対して０．０５〜２０重量部の範
囲で他の樹脂を添加するのが好ましい。

【００１６】フィルムの製膜方法としては、非相溶系に
おいて発生する不溶の微小粒子を、溶液法を用いること
で均一に分散させることができるために、溶液内で均一
に混合できる溶液法が好ましく、その成形方法において
は、厚みの制御がしやすく、且つ面内の均一性の高い溶
液塗布法または溶液流延法が発明の実施に当たって好ま
しい製膜方法である。そしてこれら溶液法を用いて得ら
れるフィルムには、好ましくは、０．０５重量％以上２
０重量％以下の溶媒が残留する。従って、溶液法を用い
て製膜したフィルムを上記の好ましい残留溶媒量で特徴
づけることが可能である。

【００１７】

【実施例】以下に実施例に基づいて本発明の内容を具体
的に説明するが、本発明はこれによって限定されるもの
ではない。

【００１８】なお、以下の実施例で高分子フィルムのヘ
イズの値は［（拡散光線透過率／全光線透過率）×１０
０］で表され、拡散板として本発明の高分子フィルムを
用いる場合、光の拡散能力を示す指標となるが、その測
定は、ＪＩＳ Ｋ−７１０５に記載されているように、
積分球式ヘイズメーター（例えば、日本電色工業 ３０
０Ａ）を用いて測定した。サンプルは、高分子フィルム
の幅方向における任意の位置から切り出した５ｃｍ角の
大きさのものを用いた。

【００１９】また、全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１０
５−１９８１の５．５記載の方法により５５０ｎｍの光
を用いて測定した。

【００２０】（実施例１）溶媒としてジクロロメタンを
用い、樹脂として、ポリカーボネート（帝人化成社製、
品番パンライトＣ−１４００）およびポリサルホン（テ
イジンアモコエンジニアリングプラスチック株式会社
製、品番Ｐ−３５００）を用いた。２．０ｇのポリサル
ホンを４００ｇのジクロロメタン中に投入し、１時間攪
拌して完全に溶解させた。そののち９８．０ｇのポリカ
ーボネートを投入し、さらに１時間攪拌させると白色不
透明なドープが得られた。

【００２１】このドープを用いて、吸湿に注意しながら
６０℃のオーブン中で５分乾燥し、その後、１００℃の
オーブン中で１５分乾燥させることで、残留溶媒が約２
％のフィルムを得た。このフィルムを測定したところ、
ヘイズが１０．１％であり、全光線透過率が９１．０％
であり、２相に分離することなく均一なヘイズのフィル
ムが得られた。

【００２２】（実施例２）実施例１と同様の溶媒および
樹脂を用い、８．０ｇのポリサルホンを４００ｇのジク
ロロメタン中に投入し、１時間攪拌して完全に溶解させ
た。そののち９２．０ｇのポリカーボネートを投入し、
さらに１時間攪拌させると白色不透明なドープが得られ
た。

【００２３】このドープを用いて、吸湿に注意しながら
６０℃のオーブン中で５分乾燥し、その後、１００℃の
オーブン中で１５分乾燥させることで、残留溶媒が約２
％のフィルムを得た。このフィルムを測定したところ、
ヘイズが５５．３％であり、全光線透過率が９０．９％
であり、２相に分離することなく均一なヘイズのフィル
ムが得られた。このように樹脂の投入量によってヘイズ
を制御できた。

【００２４】（実施例３）溶媒としてジクロロメタンを
用い、樹脂として、ポリカーボネート（帝人化成社製、
品番パンライトＣ−１４００）およびメタクリル樹脂
（住友化学株式会社製、スミぺックス−Ｂ）を用いた。
２．０ｇのメタクリル樹脂を４００ｇのジクロロメタン
中に投入し、１時間攪拌して完全に溶解させた。そのの
ち９８．０ｇのポリカーボネートを投入し、さらに１時
間攪拌させると白色不透明なドープが得られた。

【００２５】このドープを用いて、吸湿に注意しながら
６０℃のオーブン中で５分乾燥し、その後、１００℃の
オーブン中で１５分乾燥させることで、残留溶媒が約
１．５％のフィルムを得た。このフィルムを測定したと
ころ、ヘイズが１５．０％であり、全光線透過率が９
０．５％であり、２相に分離することなく均一なヘイズ
のフィルムが得られた。

【００２６】（比較例１）溶媒としてジクロロメタンを
用い、樹脂として、ポリカーボネート（帝人化成社製、
品番パンライトＣ−１４００）を用いた。１００．０ｇ
のポリカーボネートを４００ｇのジクロロメタン中に投
入し、１時間攪拌して完全に溶解させることで無色透明
なドープを得た。このドープを用いて、吸湿に注意しな
がら６０℃のオーブン中で５分乾燥し、その後、１００
℃のオーブン中で１５分乾燥させることで、残留溶媒が
約２％のフィルムを得た。このフィルムを測定したとこ
ろ、ヘイズが０．３％であり、全光線透過率が９１．９
％であり、十分なヘイズを得るには至らなかった。

【００２７】（比較例２）溶媒としてジクロロメタンを
用い、樹脂として、ポリカーボネート（帝人化成社製、
品番パンライトＣ−１４００）およびポリアリレート
（株式会社ユニチカ製、品番Ｕ―１００）を用いた。１
０.０ｇのポリアリレートを４００ｇのジクロロメタン
中に投入し、１時間攪拌して完全に溶解させた。その
後、９０．０ｇのポリカーボネートを投入し、更に1時
間攪拌して無色透明なドープを得た。このドープを用い
て、吸湿に注意しながら６０℃のオーブン中で５分乾燥
し、その後、１００℃のオーブン中で１５分乾燥させる
ことで、残留溶媒が約２％のフィルムを得た。このフィ
ルムを測定したところ、ヘイズが０．３％であり、全光
線透過率が９２．９％であり、十分なヘイズを得るには
至らなかった。

【００２８】（比較例３）実施例１と同様の樹脂と溶媒
を用いて、０．０３ｇのポリサルホンを４００ｇのジク
ロロメタン中に投入し、１時間攪拌して完全に溶解させ
た。そののち９９．７ｇのポリカーボネートを投入し、
さらに１時間攪拌させるとほぼ透明なドープが得られ
た。

【００２９】このドープを用いて、吸湿に注意しながら
６０℃のオーブン中で５分乾燥し、その後、１００℃の
オーブン中で１５分乾燥させることで、残留溶媒が約２
％のフィルムを得た。このフィルムを測定したところ、
ヘイズが１．２％であり、全光線透過率が９１．５％で
あり、拡散板用途に必要なヘイズを満足する事が出来な
かった。

【００３０】（比較例４）実施例１と同様の樹脂と溶媒
を用いて、３３．０ｇのポリサルホンを４００ｇのジク
ロロメタン中に投入し、１時間攪拌して完全に溶解させ
た。そののち６７．０ｇのポリカーボネートを投入し、
さらに１時間攪拌させると白色不透明なドープが得られ
た。

【００３１】このドープを用いて、吸湿に注意しながら
６０℃のオーブン中で５分乾燥し、その後、１００℃の
オーブン中で１５分乾燥させることで、残留溶媒が約２
％のフィルムを得た。このフィルムのヘイズを測定した
ところ、８８．２％であったが、全光線透過率が５０．
２％と低い値になった。また２相に分離したためにとこ
ろどころに不均一な部分を有するフィルムとなった。ま
たこのフィルムは脆く、光拡散板として使用に耐えるも
のではなかった。

【００３２】

【発明の効果】本発明にかかる光拡散板用フィルムによ
れば、全光線透過率が高く且つヘイズを希望の値に制御
したフィルムを得る事ができ、明るく、均一な光拡散板
として優れた性能を発揮できる。また光拡散板用フィル
ムの製造法においては、主たる樹脂に対するそれ以外の
樹脂の添加量を変えることで成形されるフィルムのヘイ
ズを希望の値に制御することが容易で、また、後工程を
加えることなくコストの面でも有利なフィルムを得るこ
とができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 105:28 Ｂ２９Ｋ 105:28 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２５℃で非相溶性である２成分以上の高
   分子樹脂組成物から成る、ヘイズ値が２〜８０％の高分
   子フィルムであって、フィルム中に含まれる各樹脂成分
   のうち、主たる樹脂成分を１００重量部としたときに、
   主たる樹脂成分以外の樹脂成分の割合がそれぞれ０．０
   ５重量部以上２０重量部以下である事を特徴とする光拡
   散性光学フィルム。
2. 【請求項２】２５℃において非相溶性の２成分以上の高
   分子樹脂を用い、主たる樹脂成分以外の樹脂成分の割合
   が、主たる樹脂成分を１００重量部としたときに、それ
   ぞれ０．０５重量部以上２０重量部以下であって、該樹
   脂を溶媒中で混合した後、フィルムもしくはシート状に
   成形することを特徴とする、ヘイズ値が２〜８０％であ
   る光拡散性光学フィルムの製造法。
3. 【請求項３】２５℃において非相溶性の２成分以上の高
   分子樹脂を用い、樹脂成分の含有率を変えることにより
   成形体であるフィルムのヘイズを制御する、光学フィル
   ムのヘイズの制御法。