JP2015194640A - 光学フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】光線反射性に優れた光学フィルムを提供する。【解決手段】本発明に係る光学フィルムは、熱可塑性樹脂を含む複数の第1の熱可塑性樹脂層と、熱可塑性樹脂を含む複数の第2の熱可塑性樹脂層とを備え、前記第1,第2の熱可塑性樹脂層が、厚み方向に交互に積層された多層構造を有し、前記第1,第2の熱可塑性樹脂層の厚み方向の積層数の合計が40層以上であり、前記第1,第2の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下であり、前記第1,第2の熱可塑性樹脂層の全体での厚みの標準偏差が15nm以上、50nm以下であり、前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値が0.03以上である。【選択図】図1
Description
本発明は、熱可塑性樹脂を含む層が複数積層されている光学フィルムに関する。
特定波長域の光、特に可視域の光を反射する反射性材料が、特に画像表示装置、照明器具、記録装置、ミラー及び加飾資材等に用いられている。上記反射性材料は、表示画像視認性、照度、光沢、色調及び耐候性などの品質を付与する目的で用いられている。上記反射性材料として、高い光反射性を有し、かつ厚みが薄くかつ平坦であるフィルムが用いられることがある。このようなフィルムは、表面積の広さや柔軟性及び加工性等の特徴を生かして、他の部材へ積層したり、他の部材を被覆したりして、複合化することにより用いられている。
また、光反射性を有するフィルムとして、樹脂材料を用いた基材フィルムの表面上に、金属を主成分とする無機材料を用いて薄膜を形成した複合フィルムが用いられることがある。このようなフィルムでは、樹脂単体では十分に得られない反射性を発現させることができる。しかし、上記複合フィルムでは、基材を構成する樹脂材料の特徴が損なわれることがある。また、例えば、電磁波遮断性の低下、リサイクル性の低下、造膜性の低下、変形加工性の低下、部材重量の増加、大面積化、環境負荷の増加、及びコストの増加等の観点で、品質や工業化において様々な問題がある。
一方で、主に樹脂材料を用いて形成されており、かつ複数の層が厚み方向に積層された多層構造を有する多層フィルムが知られている。フィルムを構成する樹脂材料を選択することにより、光反射性をある程度発現させることができる。また、多層フィルムが、一定の柔軟性及び可撓性を有する樹脂材料のみで形成されている場合に、フィルムの成形性や、押出、射出、プレス及び延伸等による他の部材との複合加工性が高くなり、軽量化、大面積化、環境負荷の低減、コストの低減等の観点で、品質や工業化において利点がある。
このような樹脂材料により形成された多層フィルムを、光学部材として利用した例が、下記の特許文献1〜4に開示されている。ここでは、金属と同様の光沢や特定の色調を強調して発現させている。しかしながら、これらの例では、可視光反射率が低くなったり、反射光の色むらが発生して色調が悪くなったりする。従って、光学機能が十分に得られない。これは、多層フィルムにおける多層構造に主に起因する。更に、これらの例では、光学機能を優先して得るために、力学特性等の他の特徴が省みられていないことがあり、例えば構成される樹脂が剛直であることから、フィルムを他の部材と複合化する際の変形追従性の低下や積層間の接着性の低下などが生じ、加工性が損なわれることがある。
多層フィルムにおける多層構造に関しては、積層される層の一層厚みの平均値と分布とを制御し、所望の光線反射率を得る試みが行われている。例えば下記の特許文献5,6では、交互に層が重ねられた積層構造の1層当たりの厚みが、ある平均値とある相対標準偏差とを有するフィルム状材料が提案されている。しかし、この積層構造では、相対標準偏差で1層の厚みばらつきを規定しているので、特定波長域の反射率は向上するが、可視光波長域全体の反射率を高めるには至らない。さらに、光の波長によって反射むらなどが生じたりして、反射性が低下する。
また、多層フィルムにおける多層構造を、必要とする機能に応じて独特の仕様に設計する試みが行われている。例えば下記の特許文献7,8では、積層構造が一定の単位構造を有し、かつ連続した構造を有し、一定の規則性を有する積層構造を形成したフィルム状材料が提案されている。しかし、これらの積層構造では、可視光反射率は十分でなく、また所望の反射率に機能設計することが容易でなく、更には光波長によって反射率に差が生じ、色彩の斑が生じることがあり、可視域全体の光の反射率を高めるには不十分である。生産性の面においても、上記のような一定の単位構造及び連続した構造を有する積層構造の成形には、専用の特殊な共押出成形設備を用いる必要があり、設備費が高く、メンテナンスが容易でないなどの問題がある。
以上のように、樹脂材料を用いた多層フィルムは、金属膜積層フィルム等と比較して概ね反射率は低くなり、また反射率の精度にも問題がある。このため、従来の樹脂材料を用いた多層フィルムは、金属系反射材の代替として、充分な機能を有さない。
本発明の目的は、光線反射性に優れた光学フィルムを提供することである。
本発明の広い局面によれば、熱可塑性樹脂を含む複数の第1の熱可塑性樹脂層と、熱可塑性樹脂を含む複数の第2の熱可塑性樹脂層とを備え、前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層とが、厚み方向に交互に積層された多層構造を有し、前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との厚み方向の積層数の合計が40層以上であり、前記第1の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下であり、前記第2の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下であり、前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚みの標準偏差が15nm以上、50nm以下であり、前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値が0.03以上である、光学フィルムが提供される。
本発明に係る光学フィルムのある特定の局面では、前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚みの平均が80nm以上、200nm以下である。
本発明に係る光学フィルムのある特定の局面では、前記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる前記熱可塑性樹脂及び前記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる前記熱可塑性樹脂のうちの少なくとも一方が、ポリビニルアセタール樹脂である。
本発明に係る光学フィルムのある特定の局面では、入射光の反射率が、入射波長350〜800nmにおいて60%以上である。
本発明に係る光学フィルムは、熱可塑性樹脂を含む複数の第1の熱可塑性樹脂層と、熱可塑性樹脂を含む複数の第2の熱可塑性樹脂層とを備えており、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層とが、厚み方向に交互に積層された多層構造を有し、更に上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との厚み方向の積層数の合計が40層以上であり、上記第1の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下であり、上記第2の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下であり、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚みの標準偏差が15nm以上、50nm以下であり、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値が0.03以上であるので、光線反射性を高めることができる。
以下、本発明の詳細を説明する。
本発明に係る光学フィルムは、熱可塑性樹脂を含む複数の第1の熱可塑性樹脂層と、熱可塑性樹脂を含む複数の第2の熱可塑性樹脂層とを備える。本発明に係る光学フィルムは、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層とが、厚み方向に交互に積層された多層構造を有する。上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との厚み方向の積層数の合計は40層以上である。上記第1の熱可塑性樹脂層の1層の厚み(それぞれの層の各厚み、1層当たりの各厚み)は30nm以上、300nm以下である。上記第2の熱可塑性樹脂層の1層の厚み(それぞれの層の各厚み、1層当たりの各厚み)は30nm以上、300nm以下である。上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚み(複数の層の複数の厚み)の標準偏差は、15nm以上、50nm以下である。上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値は0.03以上である。
本発明では、上述した構成が備えられているので、光線反射性を高めることができる。特に、入射波長350〜800nmにおける入射光の反射率を高めることができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。
図1(a)及び(b)は、本発明の一実施形態に係る光学フィルム1を模式的に示す断面図である。図1(b)は、図1(a)に示す破線で囲まれた領域を拡大して示す図である。
図1(a)及び(b)に示す光学フィルム1は、多層光学フィルムである。光学フィルム1は、複数の熱可塑性樹脂層11を有する。光学フィルム1は、複数の第1の熱可塑性樹脂層11Aと、複数の第2の熱可塑性樹脂層11Bとを有する。第1の熱可塑性樹脂層11Aと、第2の熱可塑性樹脂層11Bとは交互に、光学フィルム1の厚み方向に積層されている。光学フィルム1は、多層構造を有する。
第1の熱可塑性樹脂層11Aと第2の熱可塑性樹脂層11Bとの厚み方向の積層数の合計は40層以上である。第1の熱可塑性樹脂層11Aの1層の厚みは、30nm以上、300nm以下である。第2の熱可塑性樹脂層11Bの1層の厚みは、30nm以上、300nm以下である。第1の熱可塑性樹脂層11Aと第2の熱可塑性樹脂層11Bとの全体での厚みの標準偏差は15nm以上、50nm以下である。第1の熱可塑性樹脂層11Aと第2の熱可塑性樹脂層11Bとの固有屈折率の差の絶対値は0.03以上である。
光学フィルム1では、複数の第1の熱可塑性樹脂層11Aと、複数の第2の熱可塑性樹脂層11Bとは、厚み方向に交互に積層されている。光学フィルム1は、第1の熱可塑性樹脂層11Aが第2の熱可塑性樹脂層11Bに挟み込まれた部分を有する。光学フィルム1は、第2の熱可塑性樹脂層11Bが第1の熱可塑性樹脂層11Aに挟み込まれた部分を有する。このように、第1の熱可塑性樹脂層11Aと第2の熱可塑性樹脂層11Bとが、厚み方向に交互に積層された多層構造を有することによって、光学フィルムの光線反射性を高めることができ、特に可視光反射性を高めることができる。
本発明に係る光学フィルムでは、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との厚み方向の積層数の合計が40層以上である。光反射性を効果的に高める観点からは、上記積層数の合計は、好ましくは100層以上、より好ましくは150層以上、更に好ましくは160層以上、特に好ましくは500層以上である。光学フィルムを構成する第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層の積層数の合計を制御することで、光反射に寄与する上記第1の熱可塑性樹脂層及び上記第2の熱可塑性樹脂層の互いの層間の界面数が多くなり、反射性能が向上する。上記積層数の合計は、特に限定されないが、例えば実用面から10000層以下である。
本発明に係る光学フィルムでは、上記第1の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下であり、上記第2の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下である。従って、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との全体での最小厚みは30nm以上である。上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との全体での最大厚みは300nm以下である。上記第1の熱可塑性樹脂層及び上記第2の熱可塑性樹脂層の全体で、1層の厚みを30〜300nmとすることで、光学フィルム内に形成される多層構造により、特定波長の光、特に可視域の光を強く反射することが可能である光学フィルムが得られる。可視域の光をより強く反射させる観点からは、上記第1の熱可塑性樹脂層の1層の厚み及び上記第2の熱可塑性樹脂層の1層の厚みはそれぞれ、好ましくは40nm以上、より好ましくは50nm以上、好ましくは280nm以下、より好ましくは250nm以下である。
本発明に係る光学フィルムでは、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚みの標準偏差が15nm以上、50nm以下である。光反射性を効果的に高める観点からは、上記標準偏差は、好ましくは40nm以下、より好ましくは35nm以下である。第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層の厚みのばらつきを制御し、厚み分布に一定の規則性を設け、更に本発明における多層構造を採用することで、特定波長の光、特に可視域の光を強く反射することが可能である光学フィルムが得られる。
光反射性を効果的に高める観点からは、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚みの平均は、好ましくは80nm以上、より好ましくは90nm以上、好ましくは200nm以下、より好ましくは190nm以下である。上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚みの平均を上記下限以上及び上記上限以下とし、更に本発明における多層構造を採用することで、特定波長の光、特に可視域の光をより一層強く反射することが可能である光学フィルムが得られる。
上記第1の熱可塑性樹脂層及び上記第2の熱可塑性樹脂層の全てが連続して交互に積層されている必要はなく、上記第1の熱可塑性樹脂層及び上記第2の熱可塑性樹脂層が交互に積層された多層構造を部分的に有していれば、光学フィルムの光線反射性を高めることができる。例えば、上記第1の熱可塑性樹脂層及び上記第2の熱可塑性樹脂層が交互に連続して20層積層した積層体を2つ用意し、2つの該積層体との間に、第3の層が積層された場合でも、本発明の効果を得ることができる。また、一部に、第1の熱可塑性樹脂層が連続している部分が存在していてもよく、第2の熱可塑性樹脂層が連続している部分が存在していてもよい。上記第3の層の1層の厚みは特に限定されず、30nm未満であってもよく、30nm以上であってもよく、300nmを超えていてもよく、300nm以下であってもよい。
光反射性を効果的に高める観点からは、上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂及び上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂のうちの少なくとも一方が、ポリビニルアセタール樹脂であることが好ましい。
上記光学フィルムの厚みは、特に限定されないが、実用的には、好ましくは0.005mm以上、より好ましくは0.02mm以上、好ましくは3mm以下、より好ましくは0.8mm以下である。光学フィルムの厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、光反射性がより一層良好になり、機械的強度が高くなり、経時変化に対する耐久性が高くなる。
上記光学フィルムでは、入射光の平均反射率が、入射波長350〜800nmにおいて60%以上であることが好ましく、更には70%以上であることがより好ましい。入射光の平均反射率が上記下限以上であることで、該光学フィルムを用いて作製される被覆フィルムや加飾材料などが高い可視光反射性を有するようになり、光沢性などの光反射性能に優れた光学フィルムを得ることができる。
以下、上記第1の熱可塑性樹脂層及び上記第2の熱可塑性樹脂層の詳細について説明する。
(熱可塑性樹脂層)
上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂及び上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂に関しては、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値が0.03以上となるように、適宜選択される。上記熱可塑性樹脂は特に限定されない。上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂及び上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂はそれぞれ、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂及び上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂に関しては、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値が0.03以上となるように、適宜選択される。上記熱可塑性樹脂は特に限定されない。上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂及び上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂はそれぞれ、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の熱可塑性樹脂層及び上記第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率は、例えば、以下の方法によって測定できる。
第1の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物を二軸スクリュー式押出機に供給して溶融混錬し、Tダイに導入して拡幅したのち開口部から吐出させ、直ちに冷却固化し、熱可塑性樹脂シートを得る。上記シートの幅方向中央部分より幅10mm、長さ30mmの採寸で切出したシート片を得る。このシート片について、アッベ屈折計(ERMA社製「ER−7MW」)を用いて、JIS K7142に準拠し、23℃で、D線(波長589.3nm)により、屈折率nDを測定する。得られた屈折率nDを固有屈折率とする。同様の方法により第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率を測定できる。
上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層とは、固有屈折率の差の絶対値が0.03以上であれば特に限定されず、第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率が第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率よりも高くてもよく、第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率が第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率よりも高くてもよい。多層構造が同じであるときに、光線反射性がより高くなることから、上記第1の熱可塑性樹脂層と上記第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.08以上である。
上記第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率が上記第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率よりも0.03以上高い場合には、上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂がポリビニルアセタール樹脂であるとき、上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂は、ポリビニルアセタール樹脂よりも低い固有屈折率を有する熱可塑性樹脂であることが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂より低い固有屈折率を有する熱可塑性樹脂としては、例えば、フッ素樹脂等が挙げられる。上記フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
上記第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率が上記第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率よりも0.03以上高い場合には、上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂がポリビニルアセタール樹脂であるとき、上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂は、ポリビニルアセタール樹脂よりも高い固有屈折率を有する熱可塑性樹脂であることが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂より高い固有屈折率を有する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アセチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、及び環状オレフィン樹脂等が挙げられる。なかでも、比較的固有屈折率が高いことから、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリエステル樹脂が好ましい。
(ポリビニルアセタール樹脂)
上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂及び上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂のうちの少なくとも一方が、ポリビニルアセタール樹脂であることが好ましい。上記ポリビニルアセタール樹脂は、他の熱可塑性樹脂との接着性に優れることから、共押出によるフィルム成形に適している。また、上記ポリビニルアセタール樹脂は、ガラス及び金属等の材料に対して高い接着性を有し、更には優れた透明性や低複屈折発現性などの優れた光学的性質を有する。このため、上記ポリビニルアセタール樹脂は、本発明に係る光学フィルムを構成する樹脂材料として好適である。
上記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂及び上記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる上記熱可塑性樹脂のうちの少なくとも一方が、ポリビニルアセタール樹脂であることが好ましい。上記ポリビニルアセタール樹脂は、他の熱可塑性樹脂との接着性に優れることから、共押出によるフィルム成形に適している。また、上記ポリビニルアセタール樹脂は、ガラス及び金属等の材料に対して高い接着性を有し、更には優れた透明性や低複屈折発現性などの優れた光学的性質を有する。このため、上記ポリビニルアセタール樹脂は、本発明に係る光学フィルムを構成する樹脂材料として好適である。
上記ポリビニルアセタール樹脂は、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)をアルデヒドによりアセタール化して得られる。上記PVAは、通常、ポリ酢酸ビニル樹脂を鹸化することにより得られる。鹸化度が80〜99.8モル%であるPVAが一般的に用いられる。上記ポリビニルアセタール樹脂の平均分子量及び分子量分布は、特に限定されない。
成形性(製膜性)や物性等を考慮すると、PVAの平均重合度は好ましくは200以上、より好ましくは500以上、更に好ましくは1700以上、好ましくは3000以下、より好ましくは2500以下、更に好ましくは2300以下である。PVAの平均重合度が上記下限以上及び上記上限以下であると、ポリビニルアセタール樹脂を用いた光学フィルムの強度が高くなり、衝撃エネルギー吸収性が高くなる。
PVAの重合度は平均重合度を示す。該平均重合度は、JIS K6726「ポリビニルアルコール試験方法」に準拠した方法により求められる。
上記アルデヒドとして、一般には、炭素数が1〜10のアルデヒドが好適に用いられる。上記炭素数が1〜10のアルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、n−バレルアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド、n−オクチルアルデヒド、n−ノニルアルデヒド、n−デシルアルデヒド及びベンズアルデヒド等が挙げられる。なかでも、n−ブチルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド又はn−バレルアルデヒドが好ましく、n−ブチルアルデヒドがより好ましい。上記アルデヒドは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ポリビニルアセタール樹脂は、2種類以上のポリビニルアセタール樹脂が混合された混合ポリビニルアセタール樹脂であってもよく、アセタール化時に2種類以上のアルデヒドが併用された共ポリビニルアセタール樹脂であってもよい。
上記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率(水酸基量)は、好ましくは15モル%以上、より好ましくは18モル%以上、好ましくは40モル%以下、より好ましくは35モル%以下である。上記水酸基の含有率が上記下限以上であると、光学フィルムの接着性が高くなる。また、上記水酸基の含有率が上記上限以下であると、光学フィルムの柔軟性が高くなり、光学フィルムの取扱い性が高くなる。また、上記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率を高くすることによって、熱可塑性樹脂層の固有屈折率を高くすることができる。
上記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率は、水酸基が結合しているエチレン基量を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率(モル%)で示した値である。上記水酸基が結合しているエチレン基量は、例えば、JIS K6726「ポリビニルアルコール試験方法」に準拠して、原料となるポリビニルアルコールの水酸基が結合しているエチレン基量を測定することにより求めることができる。
上記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度(アセチル基量)は、好ましくは0.1モル%以上、より好ましくは0.5モル%以上、好ましくは30モル%以下、より好ましくは25モル%以下、更に好ましくは20モル%以下、特に好ましくは10モル%以下である。上記アセチル化度が上記下限以上であると、上記ポリビニルアセタール樹脂と上記可塑剤との相溶性が高くなる。上記アセチル化度が上記上限以下であると、光学フィルムの耐湿性が高くなる。また、上記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度(アセチル基量)を高くすることによって、熱可塑性樹脂層の固有屈折率を低くすることができる。
上記アセチル化度は、主鎖の全エチレン基量から、アセタール基が結合しているエチレン基と、水酸基が結合しているエチレン基量とを差し引いた値を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率(モル%)で示した値である。上記アセタール基が結合しているエチレン基量は、例えば、JIS K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠して測定できる。
上記ポリビニルアセタール樹脂ノアセタール化度は、特に限定されないが、好ましくは40モル%以上、より好ましくは60モル%以上、好ましくは85モル%以下、より好ましくは75モル%以下である。上記アセタール化度が上記下限以上及び上記上限以下であると、ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤との相溶性が高くなり、ポリビニルアセタール樹脂を製造するために必要な反応時間が短くなる。また、上記ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度を高くすることによって、熱可塑性樹脂層の固有屈折率を高くすることができる。
上記アセタール化度は、アセタール基が結合しているエチレン基量を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率(モル%)で示した値である。
上記アセタール化度は、JIS K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠した方法により、アセチル基量とビニルアルコール量(水酸基の含有率)とを測定し、得られた測定結果からモル分率を算出し、ついで、100モル%からアセチル基量とビニルアルコール量とを差し引くことにより算出され得る。
ポリビニルアセタール樹脂のなかでも、PVAをn−ブチルアルデヒドによりブチラール化(アセタール化)して得られるポリビニルブチラール(PVB)樹脂が特に好適に用いられる。
(可塑剤)
ポリビニルアセタール樹脂を含む熱可塑性樹脂層は、可塑剤を含むことが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂に可塑剤を添加することで、光学フィルムの成形性、柔軟性及び強靭性が向上する。更に、第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率が第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率より高い場合には、ポリビニルアセタール樹脂に可塑剤を添加することで、第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率を低下させることができ、第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率差をより大きくして、より高い可視光反射性を有する光学フィルムを得ることができる。上記可塑剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
ポリビニルアセタール樹脂を含む熱可塑性樹脂層は、可塑剤を含むことが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂に可塑剤を添加することで、光学フィルムの成形性、柔軟性及び強靭性が向上する。更に、第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率が第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率より高い場合には、ポリビニルアセタール樹脂に可塑剤を添加することで、第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率を低下させることができ、第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率差をより大きくして、より高い可視光反射性を有する光学フィルムを得ることができる。上記可塑剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記可塑剤としては、特に限定されないが、例えば、一塩基性有機酸エステル及び多塩基性有機酸エステルなどの有機酸エステル可塑剤、並びに有機リン酸エステル可塑剤及び有機亜リン酸エステル可塑剤などの有機リン酸エステル可塑剤等が挙げられる。なかでも、有機酸エステル可塑剤が好ましい。上記可塑剤は液状可塑剤であることが好ましい。
上記一塩基性有機酸エステルとしては、グリコールと一塩基性有機酸との反応によって得られたグリコールエステル等が挙げられる。上記グリコールとしては、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びトリプロピレングリコール等が挙げられる。上記一塩基性有機酸としては、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、2−エチル酪酸、ヘプチル酸、n−オクチル酸、2−エチルヘキシル酸、n−ノニル酸及びデシル酸等が挙げられる。
上記多塩基性有機酸エステルとしては、多塩基性有機酸と、炭素数4〜8の直鎖又は分岐構造を有するアルコールとのエステル化合物等が挙げられる。上記多塩基性有機酸としては、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸等が挙げられる。上記一塩基性有機酸エステルとしては、特に限定されず、例えば、グリコールと一塩基性有機酸との反応によって得られたグリコールエステル、並びにトリエチレングリコール又はトリプロピレングリコールと一塩基性有機酸とのエステル等が挙げられる。上記グリコールとしては、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びトリプロピレングリコール等が挙げられる。上記一塩基性有機酸としては、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、2−エチル酪酸、ヘプチル酸、n−オクチル酸、2−エチルヘキシル酸、n−ノニル酸及びデシル酸等が挙げられる。
上記多塩基性有機酸エステルとしては、多塩基性有機酸と、炭素数4〜8の直鎖又は分岐構造を有するアルコールとのエステル化合物等が挙げられる。上記多塩基性有機酸としては、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸等が挙げられる。
上記有機エステル可塑剤としては、トリエチレングリコールジ−2−エチルプロパノエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチレート、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールジ−n−オクタノエート、トリエチレングリコールジ−n−ヘプタノエート、テトラエチレングリコールジ−n−ヘプタノエート、ジブチルセバケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルカルビトールアジペート、エチレングリコールジ−2−エチルブチレート、1,3−プロピレングリコールジ−2−エチルブチレート、1,4−ブチレングリコールジ−2−エチルブチレート、ジエチレングリコールジ−2−エチルブチレート、ジエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート、ジプロピレングリコールジ−2−エチルブチレート、トリエチレングリコールジ−2−エチルペンタノエート、テトラエチレングリコールジ−2−エチルブチレート、ジエチレングリコールジカプリレート、アジピン酸ジヘキシル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ヘキシルシクロヘキシル、アジピン酸ヘプチルとアジピン酸ノニルとの混合物、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ヘプチルノニル、セバシン酸ジブチル、油変性セバシン酸アルキド、及びリン酸エステルとアジピン酸エステルとの混合物等が挙げられる。これら以外の有機エステル可塑剤を用いてもよい。上述のアジピン酸エステル以外の他のアジピン酸エステルを用いてもよい。
上記有機リン酸可塑剤としては、トリブトキシエチルホスフェート、イソデシルフェニルホスフェート及びトリイソプロピルホスフェート等が挙げられる。
上記可塑剤は、下記式(1)で表されるジエステル可塑剤であることが好ましい。
上記式(1)中、R1及びR2はそれぞれ、炭素数2〜10の有機基を表し、R3は、エチレン基、イソプロピレン基又はn−プロピレン基を表し、pは3〜10の整数を表す。上記式(1)中のR1及びR2はそれぞれ、炭素数5〜10の有機基であることが好ましく、炭素数6〜10の有機基であることがより好ましい。
上記式(1)中、R1及びR2はそれぞれ、炭素数5〜10の有機基を表し、R3は、エチレン基、イソプロピレン基又はn−プロピレン基を表し、pは3〜10の整数を表す。上記式(1)中のR1及びR2はそれぞれ、炭素数6〜10の有機基であることが好ましい。
上記可塑剤は、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチレート(3GH)又はトリエチレングリコールジ−2−エチルプロパノエートであることが好ましく、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート又はトリエチレングリコールジ−2−エチルブチレートであることがより好ましく、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエートであることが更に好ましい。
ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含む層において、上記ポリビニルアセタール樹脂に対する可塑剤の添加量は、PVAの平均重合度、ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度及びアセチル化度等によって適宜調整することができ、特に限定されない。上記ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対して、上記可塑剤の含有量は好ましくは20重量部以上、より好ましくは30重量部以上、好ましくは100重量部以下、より好ましくは60重量部以下である。上記可塑剤の含有量が上記下限以上であると、ポリビニルアセタール樹脂が十分に可塑化され、成形性(製膜性)が高くなり、かつ可塑剤のブリードアウトが生じ難くなり、光学フィルムの透明性及び接着性がより一層良好になる。
(他の成分)
上記光学フィルムにおいて、上記第1の熱可塑性樹脂層、上記第2の熱可塑性樹脂層及び上記第3の層に、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、例えば、酸化防止剤(老化防止剤)、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、接着力調整剤、耐湿剤、滑剤、着色剤、熱線反射剤、熱線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤等の各種添加剤を用いてもよい。これらの添加剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光学フィルムにおいて、上記第1の熱可塑性樹脂層、上記第2の熱可塑性樹脂層及び上記第3の層に、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、例えば、酸化防止剤(老化防止剤)、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、接着力調整剤、耐湿剤、滑剤、着色剤、熱線反射剤、熱線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤等の各種添加剤を用いてもよい。これらの添加剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(光学フィルムの製造方法)
本発明における光学フィルムの製造方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、原料樹脂を押出機に供給して溶融混練し、押出機の先端に取り付けられた金型からフィルム状に押出した後、静電印荷キャスト法、タッチロール法、又はエアーナイフキャスト法により、冷却ロール上で冷却固化し、長尺状の膜に成膜する溶融押出法、並びに上記熱可塑性樹脂を有機溶媒に溶解した溶液を、ドラム、若しくは無端ベルト等の上に流延した後、有機溶媒を蒸発させて、長尺状の膜に成膜する溶液流延法等の成形法を用いることができる。製造が容易であり、製造コストが低い点で、溶融押出法が好ましい。
本発明における光学フィルムの製造方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、原料樹脂を押出機に供給して溶融混練し、押出機の先端に取り付けられた金型からフィルム状に押出した後、静電印荷キャスト法、タッチロール法、又はエアーナイフキャスト法により、冷却ロール上で冷却固化し、長尺状の膜に成膜する溶融押出法、並びに上記熱可塑性樹脂を有機溶媒に溶解した溶液を、ドラム、若しくは無端ベルト等の上に流延した後、有機溶媒を蒸発させて、長尺状の膜に成膜する溶液流延法等の成形法を用いることができる。製造が容易であり、製造コストが低い点で、溶融押出法が好ましい。
上記光学フィルムの製造方法としては、熱可塑性樹脂が厚み方向に多数積層される光学フィルムの製造方法であって、熱可塑性樹脂を、溶融押出法により溶融混練、及び積層拡張してフィルム状に成形し、多層溶融樹脂積層体を得る工程(1)と、上記溶融樹脂積層体をダイ開口部から吐出して、冷却ロールにより冷却して、光学フィルムを得る工程(2)とを有する、光学フィルムの製造方法が挙げられる。
上記工程(1)は、熱可塑性樹脂を溶融押出法により溶融混練した後、積層してから拡張する、又は拡張してから積層するなどによりフィルム状に成形し、溶融樹脂積層体を得る工程である。
上記溶融押出法としては、平面状の膜を成形するために、ダイリップ開口部を細長い形状とする必要があるので、Tダイ成形法が好ましい。上記Tダイ成形法において、上記Tダイには、樹脂流入部及びマニホールドが設けられる。マニホールドは、樹脂流入部よりも幅方向に長く、樹脂流入部に接続した構造を有する。上記、樹脂流入部から供給された樹脂は、マニホールド内で幅方向に拡大するように流れた後、ダイ開口部のリップランドへと輸送される。
上記溶融押出法としては、また、複数の熱可塑性樹脂組成物を膜状に成形して積層し、樹脂積層体を形成する溶融押出方法として、共押出法が挙げられる。上記共押出法は、複数の熱可塑性樹脂組成物を個別の成形機より溶融状態で押出した後、金型に導入し、金型内外で溶融状態のまま積層する方法である。上記共押出は、押出された熱可塑性樹脂組成物を積層するタイミングや成形精度によって、フィードブロック方式、マルチマニホールド方式、マルチスロットダイ方式、及びスタティックミキサー方式など数種類の方式に大別される。本発明では、比較的多数の層を高精度で積層する必要があることから、上記フィードブロック法が好ましい。
上記フィードブロック方式は、樹脂流入部で2種類以上の熱可塑性樹脂組成物を積層状態として、フラットダイのマニホールドに供給し、マニホールド内で積層状態を維持しながら幅方向を拡大させて、ダイリップ開口部から積層状態で吐出する方式である。上記フィードブロック方式は、積層される熱可塑性樹脂組成物ごとにマニホールドを設ける必要が無いので、他の方式に比べてフラットダイの構造を簡単にすることが可能であり、従って操業性及びメンテナンス性に優れる。
上記フィードブロックの構造は、主に複数の上流側流路と、合流部と、下流側流路とを有する。上流側流路から流入する複数の樹脂を、上記フィードブロック内の合流部において、樹脂流れを複数の流路に導入して分割し、かつ分割された樹脂流れが交互に積層されるように、樹脂流路を交互に配置して厚み方向に積層状態に合流させ、合流した溶融樹脂積層体を、下流側流路から下流側の流路アダプタやフラットダイ等に流出させて積層樹脂膜又はフィルムを成形する。
上記フィードブロック方式により得られた上記溶融樹脂積層体を、厚み方向に更に積層することで、溶融樹脂積層体よりも更に層数の増加した多層樹脂積層体を得る。上記多層樹脂積層体を得る方法としては、溶融樹脂積層体を厚み方向に積層する手法であれば特に限定されないが、例えば多層用ブロックを用いる方法が挙げられる。上記多層用ブロックとしては、上記フィードブロック内で合流し得られた溶融樹脂積層体を、その表面と垂直方向であり、かつ、製造時の樹脂積層体の流れ方向と平行方向に分割し、分割された樹脂積層体を厚み方向に再び積層し、これを繰り返すことにより多層溶融樹脂積層体を得ることが可能な流路ブロックを用いることができる。
厚み方向に一定の1層の厚みを有し、一定の積層数を有する多層構造を有する光学フィルムを成形するためには、上記フィードブロック内合流部の樹脂流路を、40層以上備えることが好ましい。上記フィードブロックを構成する樹脂流路幅の比を、目的とする一層厚み分布に応じて設定することが好ましい。また、上記第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂を、溶融粘度やその剪断速度依存性に基づいて適宣選択したり、上記熱可塑性樹脂に可塑剤や粘度調整剤を添加したり、上記工程(1)の上記第1の熱可塑性樹脂及び第2の熱可塑性樹脂の樹脂押出量を調整したりすることにより、成形が行われる。
上記共押出成形を実施する際には、熱可塑性樹脂組成物に含まれる樹脂の種類や組成等、目的とする層厚み及び膜幅並びに成形環境や操業性等を考慮して、適宜に、設備仕様、手法及び条件が選択される。
上記工程(1)において、熱可塑性樹脂組成物を溶融混練する温度は、上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、該非晶性樹脂のガラス転移温度をTg(℃)としたときに、好ましくは(Tg+50)℃以上、好ましくは(Tg+200)℃以下である。上記温度で溶融混練することにより、膜押出成形時の樹脂流動性に優れ、厚みや長さなどの寸法精度に優れたフィルムを得ることが可能である。
上記Tgは示差走査熱量計(TA Instruments社製「DSC2920 Modulated DSC」)を用い、下記の温度プログラム条件において求められる最終昇温時のガラス転移温度である。
温度プログラム条件:
室温から50℃までを10℃/分で昇温して50℃で5分間保持する。50℃から200℃までを10℃/分で昇温して200℃で5分間保持する。200℃から−50℃までを10℃/分で降温して−50℃で5分間保持する。−50℃から200℃までを10℃/分で昇温して200℃で5分間保持する。
室温から50℃までを10℃/分で昇温して50℃で5分間保持する。50℃から200℃までを10℃/分で昇温して200℃で5分間保持する。200℃から−50℃までを10℃/分で降温して−50℃で5分間保持する。−50℃から200℃までを10℃/分で昇温して200℃で5分間保持する。
以上に説明した工程(1)により、多層溶融樹脂積層体を得ることができる。
上記工程(2)は、上記溶融樹脂積層体をダイ開口部から吐出し、冷却ロールにより冷却して光学フィルムを得る工程である。上記溶融樹脂積層体を上記冷却ロールにより冷却する方法としては、特に限定されないが、静電印荷キャスト法、タッチロール法及びエアーナイフキャスト法が挙げられる。上記工程(2)では、上記樹脂積層体が冷却ロール上で冷却固化され、長尺状の多層フィルムに成形される。
上記工程(2)では、樹脂積層体を急冷することにより、光学フィルムが成形され、実質的に分子が無配向の光学フィルムが得られる。上記冷却ロールの表面温度は、上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合に、該非晶性樹脂のガラス転移温度をTg(℃)としたときに、好ましくは(Tg−150)℃以上、好ましくは(Tg)℃以下である。
以上に説明した工程(2)により、上記光学フィルムを得ることができる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。本発明はこれら実施例のみに限定されない。
(実施例1)
ポリビニルブチラール樹脂(平均重合度1700、アセチル化度0.7mol%、ブチラール化度69mol%)100重量部と、可塑剤であるトリエチレングリコール−ジ−2‐エチルヘキサノエート40重量部と、接着力調整剤である酢酸マグネシウム/2−エチル酪酸マグネシウムの重量比1:1の混合物を、得られる第1の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物全量に対してマグネシウム量が50ppmになるように、二軸スクリュー式押出成形機Iに供給して、溶融混練し、第1の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物(固有屈折率=1.4805)を得た。
ポリビニルブチラール樹脂(平均重合度1700、アセチル化度0.7mol%、ブチラール化度69mol%)100重量部と、可塑剤であるトリエチレングリコール−ジ−2‐エチルヘキサノエート40重量部と、接着力調整剤である酢酸マグネシウム/2−エチル酪酸マグネシウムの重量比1:1の混合物を、得られる第1の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物全量に対してマグネシウム量が50ppmになるように、二軸スクリュー式押出成形機Iに供給して、溶融混練し、第1の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物(固有屈折率=1.4805)を得た。
同時にポリスチレン樹脂(東洋スチレン社製「トーヨースチロール、HRM26」、固有屈折率=1.5910)を、二軸スクリュー式押出成形機Iに併設した二軸スクリュー押出成形機II(シリンダー径D=30mm、L/D=45)に供給して溶融混練し、第2の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物を得た。
上記第1の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物及び上記第2の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物を、それぞれフィードパイプを介して40層のフィードブロック(以下適宜「FB」と称す)に輸送し、FB内でこれらを合流させて樹脂積層体を得た。合流した第1の熱可塑性樹脂層は20層、第2の熱可塑性樹脂層は20層となるように、かつ厚み方向に交互に合計40層積層した樹脂積層体を作製した。更に、上記FBの下流部に、2分割して積層可能な多層用ブロックを合計5セット取付け、上記40層積層した樹脂積層体を、厚み方向に32個積層することにより積層数の合計を1280層として、Tダイに導入して拡幅し、ダイリップ開口部から吐出させて溶融樹脂積層体を得た。Tダイは、ストレート型マニホールドを備え、かつ、ダイリップ開口部が長方形であり、その長手幅が1500mmで、かつ長手方向に対する垂直方向の幅が2.5mmであった。上記溶融樹脂積層体を、Tダイのダイリップ開口部から、クロムメッキを施し20℃に温度調整された冷却ロール上に、引取速度10m/分で溶融押出し、冷却固化させてシート状に連続成膜し、スリット工程で膜端部を、膜中心から左右対称に設置したシェア刃でスリットして除去し、巻取張力70N/m幅で塩化ビニル樹脂製コアにロール状に巻取り、幅方向の平均厚みが145μmである光学フィルムを作製した。
(実施例2)
ポリスチレン樹脂を、ポリカーボネート樹脂(帝人化成社製「パンライト1225L」、固有屈折率=1.5951)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。なお、上記光学フィルムは、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整し、幅方向の平均厚みが163μmである光学フィルムを作製した。
ポリスチレン樹脂を、ポリカーボネート樹脂(帝人化成社製「パンライト1225L」、固有屈折率=1.5951)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。なお、上記光学フィルムは、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整し、幅方向の平均厚みが163μmである光学フィルムを作製した。
(実施例3)
多層用ブロックを合計2セット取付け、上記40層積層した樹脂積層体を、厚み方向に4個積層することにより積層数の合計を160層としたこと以外は実施例2と同様にして、光学フィルムを得た。なお、上記光学フィルムは、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整し、幅方向の平均厚みが35μmである光学フィルムを作製した。
多層用ブロックを合計2セット取付け、上記40層積層した樹脂積層体を、厚み方向に4個積層することにより積層数の合計を160層としたこと以外は実施例2と同様にして、光学フィルムを得た。なお、上記光学フィルムは、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整し、幅方向の平均厚みが35μmである光学フィルムを作製した。
(実施例4)
ポリビニルブチラール樹脂を、ポリメチルメタクリレート樹脂(クラレ社製「パラペットHR−L」、固有屈折率=1.4953)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。なお、上記光学フィルムは、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整し、幅方向の平均厚みが151μmである光学フィルムを作製した。
ポリビニルブチラール樹脂を、ポリメチルメタクリレート樹脂(クラレ社製「パラペットHR−L」、固有屈折率=1.4953)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。なお、上記光学フィルムは、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整し、幅方向の平均厚みが151μmである光学フィルムを作製した。
(実施例5)
ポリスチレン樹脂を、ポリカーボネート樹脂(帝人化成社製「パンライト1225L」、固有屈折率=1.5951)に変更したこと以外は実施例4と同様にして、光学フィルムを得た。なお、上記光学フィルムは、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整し、幅方向の平均厚みが182μmである光学フィルムを作製した。
ポリスチレン樹脂を、ポリカーボネート樹脂(帝人化成社製「パンライト1225L」、固有屈折率=1.5951)に変更したこと以外は実施例4と同様にして、光学フィルムを得た。なお、上記光学フィルムは、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整し、幅方向の平均厚みが182μmである光学フィルムを作製した。
(実施例6)
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は実施例4と同様にして、光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは114μmであった。
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は実施例4と同様にして、光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは114μmであった。
(比較例1)
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは322μmであった。
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは322μmであった。
(比較例2)
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は、実施例1と同様にして光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは77μmであった。
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は、実施例1と同様にして光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは77μmであった。
(比較例3)
合流した第1の熱可塑性樹脂層が11層、第2の熱可塑性樹脂層が11層となるように、22層のFB内で樹脂を合流して樹脂積層体を得て、かつ厚み方向に交互に積層した構造とし、更に多層用ブロックを取付けないことにより、積層数の合計を22層としたこと以外は実施例1と同様にして、幅方向の平均厚みが29μmである光学フィルムを得た。
合流した第1の熱可塑性樹脂層が11層、第2の熱可塑性樹脂層が11層となるように、22層のFB内で樹脂を合流して樹脂積層体を得て、かつ厚み方向に交互に積層した構造とし、更に多層用ブロックを取付けないことにより、積層数の合計を22層としたこと以外は実施例1と同様にして、幅方向の平均厚みが29μmである光学フィルムを得た。
(比較例4)
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は、実施例1と同様にして光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは169μmであった。
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は、実施例1と同様にして光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは169μmであった。
(比較例5)
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは132μmであった。
第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層における厚みが、表1に記載の値となるよう樹脂押出量を調整したこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。なお、幅方向の平均厚みは132μmであった。
(比較例6)
ポリメチルメタクリレート樹脂を、ポリスチレン樹脂(東洋スチレン社製「トーヨースチロール、HRM26」、固有屈折率=1.5910)に変更したこと以外は実施例5と同様にして、光学フィルムを得た。
ポリメチルメタクリレート樹脂を、ポリスチレン樹脂(東洋スチレン社製「トーヨースチロール、HRM26」、固有屈折率=1.5910)に変更したこと以外は実施例5と同様にして、光学フィルムを得た。
(評価)
(1)固有屈折率
第1の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物を二軸スクリュー式押出機に供給して溶融混錬し、Tダイに導入して拡幅したのち開口部から吐出させ、直ちに冷却固化しシート状の熱可塑性樹脂シートを得た。上記シートの幅方向中央部分より幅10mm、長さ30mmの採寸で切出したシート片を得た。得られたシート片について、アッベ屈折計(ERMA社製「ER−7MW」)を用いて、JIS K7142に準拠し、23℃で、D線(波長589.3nm)により屈折率nDを測定した。屈折率nDを、第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率とした。また、同様の方法により、第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率を測定した。
(1)固有屈折率
第1の熱可塑性樹脂層を形成するための組成物を二軸スクリュー式押出機に供給して溶融混錬し、Tダイに導入して拡幅したのち開口部から吐出させ、直ちに冷却固化しシート状の熱可塑性樹脂シートを得た。上記シートの幅方向中央部分より幅10mm、長さ30mmの採寸で切出したシート片を得た。得られたシート片について、アッベ屈折計(ERMA社製「ER−7MW」)を用いて、JIS K7142に準拠し、23℃で、D線(波長589.3nm)により屈折率nDを測定した。屈折率nDを、第1の熱可塑性樹脂層の固有屈折率とした。また、同様の方法により、第2の熱可塑性樹脂層の固有屈折率を測定した。
(2)光学フィルムの積層数、第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層の全体における厚み(平均値、最大厚み、最小厚み及び標準偏差)
上記光学フィルムの幅方向中央部分を、ミクロトームにより長手方向平行に切断し、膜断面を得た。該膜断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)(日立製作所社製「S−4800」)又はデジタルマイクロスコープ(キーエンス社製「VHX−200」)を用いて観察して画像撮影し、断面の幅方向中心部の拡大画像を得た。該画像から、膜断面に存在する全ての層の数を計数し、積層数を評価した。同様に、上記SEM又は上記デジタルマイクロスコープ付属の計測機能を用いて、該画像から全ての層の厚みを各々測定した。第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層の全体における厚み(平均値、最大厚み、最小厚み、標準偏差)を算出した。なお、断面観察及び画像撮影は、実施例1〜6及び比較例1、2、4〜6ではSEMを用い、比較例3ではマイクロスコープを用いた。
上記光学フィルムの幅方向中央部分を、ミクロトームにより長手方向平行に切断し、膜断面を得た。該膜断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)(日立製作所社製「S−4800」)又はデジタルマイクロスコープ(キーエンス社製「VHX−200」)を用いて観察して画像撮影し、断面の幅方向中心部の拡大画像を得た。該画像から、膜断面に存在する全ての層の数を計数し、積層数を評価した。同様に、上記SEM又は上記デジタルマイクロスコープ付属の計測機能を用いて、該画像から全ての層の厚みを各々測定した。第1の熱可塑性樹脂層及び第2の熱可塑性樹脂層の全体における厚み(平均値、最大厚み、最小厚み、標準偏差)を算出した。なお、断面観察及び画像撮影は、実施例1〜6及び比較例1、2、4〜6ではSEMを用い、比較例3ではマイクロスコープを用いた。
(3)可視光反射率
光学フィルムの表面を、♯400のサンドペーパーで研磨した後、黒色塗料を塗布し測定片を得た。続いて(日立ハイテクノロジー社製「U−4100」)を用いて、上記測定片の非研磨面より、波長350〜800nmの光を入射角5°で入射し、波長1nmピッチで反射率を測定した。得られた反射率データより算出した、波長350〜800nmにおける測定データの平均値を、可視光反射率として求めた。
光学フィルムの表面を、♯400のサンドペーパーで研磨した後、黒色塗料を塗布し測定片を得た。続いて(日立ハイテクノロジー社製「U−4100」)を用いて、上記測定片の非研磨面より、波長350〜800nmの光を入射角5°で入射し、波長1nmピッチで反射率を測定した。得られた反射率データより算出した、波長350〜800nmにおける測定データの平均値を、可視光反射率として求めた。
実施例及び比較例の詳細及び評価結果を下記の表1に示す。下記の表1において、「PVB」は、ポリビニルブチラール樹脂を示し、「PS」はポリスチレン樹脂を示し、「PC」はポリカーボネート樹脂を示し、「PMMA」はポリメチルメタクリレート樹脂を示す。
上記表1に示すように、実施例1〜6の光学フィルムでは、入射光の反射率が、入射波長350〜800nmにおいて60%以上(更には70%以上)であり、可視光反射性に優れていた。比較例1の光学フィルムでは、最大厚みが大きい層を有することから、可視光反射性に劣っていた。比較例2の光学フィルムは、最小厚みが小さい層を有することから、更に厚みの標準偏差が小さいことから、可視光反射性に劣っていた。比較例3の光学フィルムでは、積層数の合計が少なく、かつ最大厚み及び最小厚みが大きい層を有することから、可視光反射性に劣っていた。比較例4の光学フィルムはで、厚みの標準偏差が大きく、かつ最小厚みが大きい層を有することから、可視光反射性に劣っていた。比較例5の光学フィルムでは、厚みの標準偏差が大きいことから、可視光反射性に劣っていた。比較例6の光学フィルムでは、第1の熱可塑性樹脂層と第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値が0.03未満であることから、可視光反射性に劣っていた。
1…光学フィルム
11…熱可塑性樹脂層
11A…第1の熱可塑性樹脂層
11B…第2の熱可塑性樹脂層
11…熱可塑性樹脂層
11A…第1の熱可塑性樹脂層
11B…第2の熱可塑性樹脂層
Claims (4)
- 熱可塑性樹脂を含む複数の第1の熱可塑性樹脂層と、熱可塑性樹脂を含む複数の第2の熱可塑性樹脂層とを備え、
前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層とが、厚み方向に交互に積層された多層構造を有し、
前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との厚み方向の積層数の合計が40層以上であり、
前記第1の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下であり、
前記第2の熱可塑性樹脂層のそれぞれの1層の厚み30nm以上、300nm以下であり、
前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚みの標準偏差が15nm以上、50nm以下であり、
前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との固有屈折率の差の絶対値が0.03以上である、光学フィルム。 - 前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層との全体での厚みの平均が80nm以上、200nm以下である、請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記第1の熱可塑性樹脂層に含まれる前記熱可塑性樹脂及び前記第2の熱可塑性樹脂層に含まれる前記熱可塑性樹脂のうちの少なくとも一方が、ポリビニルアセタール樹脂である、請求項1又は2に記載の光学フィルム。
- 入射光の反射率が、入射波長350〜800nmにおいて60%以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014073093A JP2015194640A (ja) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | 光学フィルム |
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ID=54433711
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JP (1) | JP2015194640A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021182055A1 (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | 住友化学株式会社 | 積層光学フィルム |
-
2014
- 2014-03-31 JP JP2014073093A patent/JP2015194640A/ja active Pending
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WO2021182055A1 (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | 住友化学株式会社 | 積層光学フィルム |
JP2021144210A (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-24 | 住友化学株式会社 | 積層光学フィルム |
CN115243894A (zh) * | 2020-03-10 | 2022-10-25 | 住友化学株式会社 | 层叠光学膜 |
CN115243894B (zh) * | 2020-03-10 | 2024-05-28 | 住友化学株式会社 | 层叠光学膜 |
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