JP2008036823A - 積層フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】実用上十分な可視光領域の反射性能を備え、安定して製膜することができ、紫外線による劣化、特に黄変が抑制され、熱による変形が少なく、平面性に非常に優れた液晶ディスプレイや内照式電飾看板用の反射板基材として好適に用いることのできる、積層フィルムを提供する。
【解決手段】ボイド体積率が30〜80%の反射層Aと、これと接するボイド体積率0〜25%の支持層Bとからなる積層フィルムであって、該積層フィルムは反射率が90%以上であるとともに、山谷差が5〜50μmのナーリングを備えることを特徴とする積層フィルム。
【選択図】なし
Description
側面もしくは背面から当てるライトとして一般的には冷陰極管が用いられている。この冷陰極管から紫外線が発生するため、液晶ディスプレイの使用時間が長くなると、反射板として用いられているフィルムが紫外線によって劣化し、反射率が低下し、すなわち画面の輝度が低下する。
本発明の積層フィルムは、反射層Aと、この反射層Aと接してこれを支持する支持層Bとからなる。
反射層Aはボイド体積率が30〜80%の層であり、この層は熱可塑性樹脂の組成物から構成される。ボイド体積率は、例えば、熱可塑性樹脂の組成物に含有される非相溶樹脂または無機粒子と熱可塑性樹脂との界面が延伸の際に親和性が低下してボイドが生じることによって生成される。
熱可塑性樹脂としては、好ましくはポリエステルを用いる。
ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートといった公知のポリエステルを用いることができる。高い耐熱性を得る観点から、ナフタレンジカルボン酸成分を3〜20モル%、さらに好ましくは4〜18モル%、特に好ましくは8〜15モル%共重合成分として含有する共重合ポリエチレンテレフタレートが好ましい。ナフタレンジカルボン酸成分が3モル%未満であると製膜性が確保できないことがあり好ましくなく、20モル%を超えると耐熱性や製膜性が劣る可能性があり好ましくない。
熱可塑性樹脂の組成物としてポリエステルおよびポリエステルと非相溶な樹脂を組み合わせて用いる場合、非相溶樹脂としては、例えばポリオレフィン、ポリスチレン、具体的には、例えばポリ−3−メチルブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニル−t−ブタン、1,4−トランス−ポリ−2,3−ジメチルブタジエン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、ポリフルオロスチレン、セルロースアセテートセルロースプロピオネート、ポリクロロトリフルオロエチレンを用いることができ、特に好ましくはポリプロピレン、ポリメチルペンテンを用いる。これらポリプロピレン、ポリメチルペンテンは樹脂自体が高透明であるため、光の吸収を抑えて反射率を向上させることができ最適である。
熱可塑性樹脂の組成物としてポリエステルおよび無機粒子を組み合わせて用いる場合、無機粒子としては、平均粒径0.3〜5.0μm、好ましくは0.4〜4.0μm、さらに好ましくは0.5〜3.0μmの無機粒子を用いる。平均粒径が0.3μm未満であると凝集が生じ易く好ましくなく、他方5.0μmを超えるとフィルムの破断に繋がりかねないことから好ましくない。無機粒子は、反射層Aのポリエステル組成物100重量%あたり、例えば31〜60重量%、好ましくは35〜55重量%、さらに好ましくは37〜50重量%用いる。31重量%未満であると反射率が低下したり、紫外線に因る劣化が激しくなったすることから好ましくない。他方、60重量%を超えるとフィルムが破れやすくなることから好ましくない。
(ア)ポリエステル合成時のエステル交換反応もしくはエステル化反応終了前に添加、もしくは重縮合反応開始前に添加する方法。
(イ)ポリエステルに添加し、溶融混練する方法。
(ウ)上記(ア)または(イ)の方法において不活性粒子を多量添加したマスターペレットを製造し、これらと添加剤を含有しないポリエステルとを混練して所定量の添加物を含有させる方法。
(エ)上記(ウ)のマスターペレットをそのまま使用する方法。
特に、上記(ウ)または(エ)の方法をとることが好ましい。
支持層Bには熱可塑性樹脂を用いることができる。反射層Aにポリエステルの組成物を用いる場合、反射層Aとの密着性を高くする観点から、支持層Bにもポリエステルを用いることが好ましい。支持層Bのポリエステルは反射層Aに用いたものと同じポリエステルであってもよく、異なるポリエステルであってもよい。この支持層Bのポリエステル組成物は、無機粒子を含有することが好ましく、好ましくは0.1〜25重量%、さらに好ましくは1〜20重量%、特に好ましくは2〜15重量%含有する。含有量が0.1重量%未満であると十分な滑り性を得ることができず好ましくなく、25重量%を超えると反射層Aを支える支持層Bとしての強度を保つことができず、フィルムの破断に繋がりかねないので好ましくない。
本発明の積層フィルムのナーリングは、積層フィルムの製造工程もしくは加工工程において付与することができる。このナーリングを設けると、積層フィルムをロールとして巻き取り保管する際や、断裁した積層フィルムを重ねて積載保管しておく際に、積層フィルムの平面性悪化を抑制し、良好な平面性を維持することができる。特にフィルム中に多くのボイド(空隙)を含んだ積層フィルムや、延伸性向上目的で共重合ポリエステルを用いた積層フィルムなど、変形しやすい積層フィルムの変形を抑制する効果が大きい。
本発明の積層フィルムには蛍光増白剤を配合してもよい。蛍光増白剤を配合する場合、反射層Aのポリエステル組成物または支持層Bのポリエステルに対する濃度として、例えば0.005〜0.2重量%、好ましくは0.01〜0.1重量%の範囲で配合するといよい。0.005重量%未満であると350nm付近の波長域の反射率が十分でないので添加する意味が乏しく好ましくなく、0.2重量%を越えると蛍光増白剤の持つ特有の色が現れてしまうため好ましくない。
蛍光増白剤としては、例えばOB−1(イーストマン社製)、Uvitex−MD(チバガイギー社製)、JP−Conc(日本化学工業所製)を用いることができる。
本発明の白色反射フィルムには、その片面または両面に他の機能を付与するために、他の層をさらに積層した積層体としてもよい。ここでいう他の層としては、例えば透明なポリエステル樹脂層、金属薄膜やハードコート層、インク受容層を例示することができる。
以下、本発明の積層フィルムを製造する方法の一例として、反射層A/支持層Bの構成をとるポリエステルからなる積層フィルムの製造方法を説明する。なお、延伸は、逐次2軸延伸法でも、同時2軸延伸法でもよいが、ここでは逐次2軸延伸法による製造方法を説明する。
(1)フィルム厚み
フィルムサンプルをエレクトリックマイクロメーター(アンリツ製 K−402B)にて、10点厚みを測定し、平均値をフィルムの厚みとした。
サンプルを三角形に切り出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂にて包埋した。そして、包埋されたサンプルをミクロトーム(ULTRACUT−S)で縦方向に平行な断面を薄膜切片にした後、光学顕微鏡を用いて観察撮影し、写真から各層の厚み比を測定し、フィルム全体の厚みから計算して、各層の厚みを求めた。
分光光度計(島津製作所製UV−3101PC)に積分球を取り付け、BaSO4白板を100%としたときの反射率を400〜700nmにわたって測定し、得られたチャートより2nm間隔で反射率を読み取った。フィルムの構成が反射層A/支持層Bの2層の場合、反射層A側から測定を行った。
縦方向2.5〜3.4倍、横方向3.5〜3.7倍に延伸して製膜し、安定に製膜できるか観察した。下記基準で評価した。
○:1時間以上安定に製膜できる
×:1時間以内に切断が発生し、安定な製膜ができない
85℃に設定されたオーブン中でフィルムを無緊張状態で30分間保持し、加熱処理前後の標点間距離を測定し、下記式により熱収縮率(85℃熱収縮率)を算出した。
熱収縮率(%)=((L0−L)/L0)×100
L0:熱処理前の標点間距離
L :熱処理後の標点間距離
示差走査熱量測定装置(TA Instruments 2100 DSC)を用い、昇温速度20m/分で測定を行った。
キセノンランプ照射(SUNTEST CPS+)にてパネル温度60℃、照射時間300時間にて前後の色変化をみた。フィルムの構成が反射層A/支持層Bの2層の場合、反射層A側から照射して測定を行った。
初期のフィルム色相(L1*、a1*、b1*)と照射後のフィルム色相(L2*、a2*、b2*)とを色差計(日本電飾製SZS−Σ90 COLOR MEASURING SYSTEM)にて測定し、下記式で表される色相変化dE*にて、下記の基準で評価した。
dE*={(L1*−L2*)2+(a1*−a2*)2+(b1*−b2*)2}1/2
○: dE*≦10
△:10<dE*≦15
×:15<dE*
フィルムを30cm□に切り出し、平板上に置く。フィルムロール等から採取したサンプルにおいては巻癖カールを除去する。フィルムの平板からのの浮き上がり量(mm)を測定した。
反射層Aのみを単離後、アントンパール社製振動式デジタル密度計DMA4500にて密度を求めた後、反射層Aのフィルムを溶融して密度を求め、下記式にて算出した。
ボイド体積率(%)=100−100×(溶融前の密度)/(溶融後の密度)
キーエンス社製プロファイルマイクロメーターVF−7500を用いてフィルムに付与した山谷差を測定し、5個の凹凸の平均値を用いた。
テレフタル酸ジメチル132重量部、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル23重量部(ポリエステルの酸成分に対して12モル%)、エチレングリコール96重量部、ジエチレングリコール3.0重量部、酢酸マンガン0.05重量部、酢酸リチウム0.012重量部を精留塔、留出コンデンサを備えたフラスコに仕込み、撹拌しながら150〜235℃に加熱しメタノールを留出させエステル交換反応を行った。メタノールが留出した後、リン酸トリメチル0.03重量部、二酸化ゲルマニウム0.04重量部を添加し、反応物を反応器に移した。ついで撹拌しながら反応器内を徐々に0.5mmHgまで減圧するとともに290℃まで昇温し重縮合反応を行った。このポリエステル樹脂を反射層A、支持層Bに用い、表1に示す不活性粒子を添加した。それぞれ285℃に加熱された2台の押出機に供給し、反射層Aポリマー、支持層Bポリマーを反射層Aと支持層BがA/Bとなるような2層フィードブロック装置を使用して合流させ、その積層状態を保持したままダイスよりシート状に成形した。さらにこのシートを表面温度25℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フィルムを記載された温度にて加熱し長手方向(縦方向)に延伸し、25℃のロール群で冷却した。続いて、縦延伸したフィルムの両端をクリップで保持しながらテンターに導き120℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向(横方向)に延伸した。その後テンター内で表2の温度で熱固定を行い、表2に示す条件にて縦方向の弛緩、横方向の幅入れを行い、室温まで冷やして、160℃に加熱したナーリング付与ロールにてフィルム端部から20mmの位置に表2に示すナーリングを付与し、張力250N/m、接圧250N/mにて直径6インチの管にロール状態として200m/分の速度にて巻取り、1000mのフィルムロールを得た。ナーリング山谷差はナーリング付与ロールの接圧により調整した。得られたフィルムロールから採取したフィルムの評価結果は表2の通りであった。
表1に示す添加量、無機粒子、ポリエステルの酸成分量に変更し、表2に示す製膜条件にて、反射層A/支持層Bからなる積層フィルムを作製し、評価を行った。
条件を表1および2に記載のように変更する以外は実施例1と同様にして反射層A/支持層Bの積層フィルムもしくは単一の層のフィルムを作製して評価を行った。一部の比較例においては製膜時におけるフィルムの破断のため、サンプル採取できなかった。
Claims (2)
- ボイド体積率が30〜80%の反射層Aと、これと接するボイド体積率0〜25%の支持層Bとからなる積層フィルムであって、該積層フィルムは反射率が90%以上であるとともに、山谷差が5〜50μmのナーリングを備えることを特徴とする積層フィルム。
- 請求項1記載の積層フィルムのロール。
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