JP2016166355A - 白色ポリエステルフィルム - Google Patents
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(1)ポリエステル樹脂、二酸化チタンおよび炭酸カルシウムを含有する白色層(A層)を有する白色ポリエステルフィルムであって、A層中にポリエステル樹脂をA層に対し50重量%以上80重量%未満、二酸化チタンをA層に対し1重量%以上49重量%未満、炭酸カルシウムをA層に対し1重量%以上49重量%未満含有し、A層中の炭酸カルシウムと二酸化チタンの合計がA層に対し20重量%以上50重量%未満である、白色ポリエステルフィルム
(2)比重が0.5〜1.0の白色ポリエステルフィルムであり、以下の(式1)を満たす、白色層(A層)とA層の少なくとも一方に積層された表層(B層)を有する(1)に記載の白色ポリエステルフィルム
1.2<{B層の比重}/{A層の比重}<2.0 (式1)
(3)A層を構成するポリエステル樹脂のカルボン酸末端基量が10〜30eq/tである(1)あるいは(2)に記載の白色ポリエステルフィルム
(4)A層を構成するポリエステル樹脂が、全カルボン酸成分のうち、5〜20モル%がイソフタル酸残基である(1)〜(3)のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
(5)A層を構成するポリエステル樹脂が、ジカルボン酸とジオールが重合したポリエステルが主成分であり、全ジオール成分のうち、5〜60モル%が1,4−シクロヘキサンジメタノール残基である(1)〜(4)のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
(6)ポリエステル樹脂、二酸化チタンおよび炭酸カルシウムを含有する白色層(A層)を有する白色ポリエステルフィルムであって、実質的に硫酸塩および硫化物を含有しない(1)〜(5)のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
(7)フィルムの厚みが150μm以下であり、全光線透過率が3.0%未満である(1)〜(6)のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
(8)液晶反射板に用いられることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
(9)LED照明ユニットに使用される(1)〜(7)のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
(10)LEDバックライトユニットに使用される(1)〜(7)のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
(11)直下型LEDバックライトユニットに使用される(1)〜(7)のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
本発明の白色ポリエステルフィルムは、ポリエステル樹脂、二酸化チタンおよび炭酸カルシウムを含有する白色層(A層)を有する白色ポリエステルフィルムであって、A層中にポリエステル樹脂をA層に対し50重量%以上80重量%未満含有している必要がある。より好ましくは、55重量%以上65重量%未満である。50重量%未満であると、フィルムの機械強度、耐熱性、製膜性が劣る場合があり好ましくない。また、80重量%以上であると、十分な量の二酸化チタンと炭酸カルシウムを含有させることができず、好ましくない。
本発明の白色ポリエステルフィルムに炭酸カルシウムを用いる場合、天然品、合成品のいずれであってもよく、またその結晶形態としてはカルサイト、アラゴナイト、バテライトなどいずれであってもよいが、フィルムの白色性、隠蔽性の点から天然品が好ましく、結晶形態としてはカルサイトが好ましい。また、他の金属化合物、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素等が含まれていてもよい。
1.2<{表層(B層)の比重}/{白色層(A層)の比重}<2.0 (式1)
フィルムの剛性度は比重と相関して向上するが、(式1)を満たす表層(B層)を白色層(A層)の少なくとも一方に積層することにより、比重が低くとも高剛性度を得ることができる場合がある。{表層の比重}/{白色層の比重}が2.0以上となると、比重差が大きいことにより界面での剥離やフィルム折れが生じやすく好ましくない。また、{表層の比重}/{白色層の比重}が1.2以下であると、気泡が十分に形成されていないため反射性能が低かったり、フィルム全体の比重が低くなっているため剛性度が低く、取扱性が悪化したりする場合がある。A層とB層の比重が(式1)を満たすようにする方法としては、特に限定されないが、B層中に炭酸カルシウムをB層の重量に対し1重量%以上10重量%未満含有する方法があげられる。より好ましくは3重量%以上8重量%未満である。B層中の炭酸カルシウムが1重量%未満であれば、B層の比重が(B層の比重)/(A層の比重)≧2.0となる場合があり好ましくない。また、B層中の炭酸カルシウムが10重量%以上であると、(B層の比重)/(A層の比重)≦1.2となる場合があり好ましくない。白色層(A層)と表層(B層)は共押出し法により製膜ライン中で一挙に積層された後に、2軸方向に延伸されることが好ましい。さらに、必要に応じて、再縦延伸および/または再横延伸を行ってもよい。
フィルムから1辺が5cmである正方形サンプルを5枚切りだし、それぞれJIS K7112−1980に基づいて電子比重計SD−120L(ミラージュ貿易(株)製)を用いて測定した。得られた計5点の測定値の相加平均を求め、当該フィルムの比重とした。表層および白色層のみの比重を測定する場合は、それぞれを剥離するか不要な層を紙やすりなどで削り取り、各層ごとで測定を行った。
Mauliceの方法によって測定した。(文献 M.J.Maulice,F.Huizinga.Anal.Chim.Acta,22363(1960))。表層および反射層のみのカルボン酸末端基量を測定する場合は、それぞれを剥離し、各層ごとで測定を行った。
日本電色工業(株)製濁度計「NDH5000」を用いて、全光線透過率の測定はJIS「プラスチック透明材料の全光線透過率の試験方法」(K7361−1、1997年版)に従って測定した。
◎:2.0%より小さい
○:2.5%より小さい
△:3.0%より小さい
×:3.0%以上
△以上を合格とした。
日立ハイテクノロジーズ製分光光度計(U―3310)に60mmφ積分球を取り付け、酸化アルミニウムの標準白色板(日立ハイテクノロジーズ製、部品No.210−0740)を100%としたときの反射率を400〜700nmにわたって測定する。得られたチャートより5nm間隔で反射率を読み取り、算術平均値を計算し、反射率とする。
◎:101%より大きい
○:99%より大きい
△:96%より大きい
×:96%以下
△以上を合格とした。
フィルム製膜時にフィルム破れなく製膜できるかどうかを評価した。
○:フィルム破れなく製膜できる。
△:フィルム破れは多少、発生するがフィルムの採取は可能。
×:フィルム破れによりフィルム採取が不可能。
△以上を合格とした。
結晶融解熱および融点Tmについては、以下の方法で測定を行った。JIS K7122(1999)に準じて、セイコーインスツルメント(株)製EXSTAR DSC6220を用いて測定を行った。なお、データ解析にはディスクセッション”SSC/5200”を用いた。また、測定は窒素雰囲気下で行うものとする。まず、サンプルパンにサンプルとなる樹脂を5mg秤量して詰め、該サンプルパンを20℃から300℃まで10℃/分の昇温速度で加熱し、300℃の状態で5分間保持した。このとき得られた示差走査熱量測定チャート(吸発熱曲線)のDSC曲線から得られる吸熱ピークのうち面積が最大となるピークの面積を結晶融解熱、ピーク温度を融点Tm、結晶化ピークが見える前の変曲点をガラス転移温度Tgとした。
オルトクロロフェノール100mlにP層を溶解させ(溶液濃度C=1.2g/ml)、その溶液の25℃での粘度をオストワルド粘度計を用いて測定した。また、同様に溶媒の粘度を測定した。得られた溶液粘度、溶媒粘度を用いて、下記式(3)により、[η]を算出し、得られた値でもって固有粘度(IV)とした。
(ここで、ηsp=(溶液粘度/溶媒粘度)―1、Kはハギンス定数(0.343とする)である。)
(8)粒径(数平均粒径)
日立製作所製S−2100A形走査型電子顕微鏡を用いて倍率10000倍にて、樹脂(フィルム)に添加する前の各粒子を観察し、100個ずつ任意に粒径の測定をし、平均粒径を求めた(粒子が球状でない場合には、最も形状の近い楕円に近似し、その楕円の(長径+短径)/2にて求める)。
取扱性をフィルムを折り曲げた時の破壊状態で判断した。サンプルを塗膜屈曲試験機MODELHD−5110(株式会社上島製作所製)を用いて、JIS K5600−5−1タイプ1に従い8mmと16mm心棒に折り曲げ角度180°で巻き付けた時のフィルムの破壊状態を確認した。
日亜化学工業(株)製LEDチップ「NSSW157T」の中央部分のL値、a値、b値を測定し、湿熱処理前のL値、a値、b値とする。その後、該LEDチップと白色ポリエステルフィルムを10mm角にカットしたサンプルを100g秤量し、相対湿度が95%になるように計算した量の水を含ませたろ紙と共に総容量1000mlのガラス容器に入れて密閉し、80℃で24時間湿熱処理した。処理後、室温まで放冷し、容器から取り出したLEDチップ中央部分のL値、a値、b値を測定し、湿熱処理後のL値、a値、b値とした。これらによって求めた値から下記(2)〜(4)式よりΔL、Δa、Δb値を求めた。
Δa値=(湿熱処理前のa値)−(湿熱処理後のa値)・・・・・(3)
Δb値=(湿熱処理前のb値)−(湿熱処理後のb値)・・・・・(4)
○:ΔL値が1.0未満
×:ΔL値が1.0以上
(11)L、a、b値測定方法
微小面分光色差計VSS400(日本電色工業(株)製)を用い、光源D65および測定径0.5mmφの設定にてJIS Z−8722(2000)に準じた光学条件にて測定し、JISK−7105(1981)に準じた色差L値、a値、b値を求めた。
(1)ポリエステル樹脂(a)
[エステル化反応工程]
エステル化反応容器にビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部(ポリエチレンテレフタレート100重量部相当)を仕込み、255℃にて溶解した。溶解した後、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部を反応容器に供給し、255℃にてエステル化反応を進行させて水を流出させた。流出させた水の量から、反応率が95%に達した段階でエステル化反応を終了させた。
[重合工程]
エステル化反応物105重量部(ポリエチレンテレフタレート100重量部)を重合反応容器に移送し、235℃に保ちながら、酢酸マグネシウム0.09重量部、三酸化アンチモン0.03重量部をエチレングリコール1.6重量部にスラリー化した混合物、リン酸0.02重量部をエチレングリコール1.6重量部に溶解した溶液をエステル化反応物に添加した。その後、重合反応容器内を235℃から280℃まで90分かけて昇温しながら、容器内を常圧から150Paまで徐々に減圧し、反応を進行させた。固有粘度(IV)が0.55dl/gに達した時点で反応を終了させ、ポリエステル樹脂(a)を得た。カルボン酸末端基量は33当量/トンであった。
[固相重合工程]ポリエステル樹脂(a)を160℃で6時間、真空下に置いて、乾燥および結晶化を行った。その後、これを220℃で8時間、真空下に置いて、固相重合せしめ、ポリエステル樹脂(b)を得た。得られたポリエステル樹脂(b)のIVは0.80dl/g、カルボン酸末端基量は10.5当量/トンであった。
エステル化反応工程において、テレフタル酸71重量部とイソフタル酸15重量部とエチレングリコール37重量部を反応容器に供給した以外は、ポリエステル樹脂(a)と同様にして重合を行い、イソフタル酸残基を17.5モル%含有する共重合ポリエステル樹脂(c)を得た。IVは0.55dl/g、カルボン酸末端基量は33当量/トンであった。
ポリエステル樹脂(a)を40重量部と炭酸カルシウム粒子(数平均粒径0.5μm)60重量部を二軸押出機にて混練し、炭酸カルシウムマスターペレット(d)を得た。
共重合ポリエステル樹脂(c)を40重量部と炭酸カルシウム粒子(数平均粒径0.5μm)60重量部を二軸押出機にて混練し、炭酸カルシウムマスターペレット(e)を得た。
ポリエステル樹脂(a)を40重量部と二酸化チタン粒子(数平均粒径0.5μm)60重量部を二軸押出機にて混練し、二酸化チタンマスターペレット(f)を得た。
共重合ポリエステル樹脂(c)を40重量部と二酸化チタン粒子(数平均粒径0.5μm)60重量部を二軸押出機にて混練し、二酸化チタンマスターペレット(g)を得た。
ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(PCHT)樹脂を40重量部と二酸化チタン粒子(数平均粒径0.5μm)60重量部を二軸押出機にて混練し、二酸化チタンマスターペレット(h)を得た。
ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(PCHT)樹脂を40重量部と炭酸カルシウム粒子(数平均粒径0.5μm)60重量部を二軸押出機にて混練し、炭酸カルシウム粒子マスターペレット(i)を得た。
共重合ポリエステル樹脂(c)を40重量部と硫酸バリウム粒子(数平均粒径0.5μm)60重量部を二軸押出機にて混練し、硫酸バリウムマスターペレット(j)を得た。
表1および2に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に白色層(A層)の原料を280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ口金に導入した。
かくして得られた白色ポリエステルフィルムの特性は、表3のとおりであって、反射板として使用するのに好適なフィルムであった。
表1および2に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に反射層(A層)の原料を、副押出機に表層(B層)の原料を供給し、それぞれ280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ複合口金に導入した。
かくして得られた白色ポリエステルフィルムの特性は、表3のとおりであって、反射板として使用するのに好適なフィルムであった。
表1および2に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に白色層(A層)の原料を、副押出機に表層(B層)の原料を供給し、それぞれ280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ複合口金に導入した。
次いで、該Tダイ複合口金内で、表層(B層)が白色層(A層)の両表層に積層(B層/A層/B層)されるよう合流せしめた後、シート状に共押出して溶融積層シートとし、該溶融積層シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸フィルムを得た。以降は実施例1と同様にしてB層/A層/B層3層の二軸延伸フィルムを得た。かくして得られた二軸延伸フィルムの特性は、表3のとおりであって、反射板として使用するのには適さないフィルムであった。
表1および2に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に白色層(A層)の原料を、副押出機に表層(B層)の原料を供給し、それぞれ280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ複合口金に導入した。A層には二酸化チタンを粉末のまま添加した。
次いで、該Tダイ複合口金内で、表層(B層)が白色層(A層)の両表層に積層(B層/A層/B層)されるよう合流せしめた後、シート状に共押出して溶融積層シートとし、該溶融積層シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸フィルムを得た。以降は実施例1と同様の製膜を試みたが、延伸時のフィルム破れにより二軸延伸フィルムを採取することができなかった。
表1および2に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に白色層(A層)の原料を、副押出機に表層(B層)の原料を供給し、それぞれ280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ複合口金に導入した。
次いで、該Tダイ複合口金内で、表層(B層)が白色層(A層)の両表層に積層(B層/A層/B層)されるよう合流せしめた後、シート状に共押出して溶融積層シートとし、該溶融積層シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸フィルムを得た。
かくして得られた未延伸フィルムの特性は、表3のとおりであって、反射板として使用するのには適さないフィルムであった。
表1および2に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に白色層(A層)の原料を、副押出機に表層(B層)の原料を供給し、それぞれ280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ複合口金に導入した。
次いで、該Tダイ複合口金内で、表層(B層)が白色層(A層)の両表層に積層(B層/A層/B層)されるよう合流せしめた後、シート状に共押出して溶融積層シートとし、該溶融積層シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸フィルムを得た。以降は実施例1と同様の製膜を試みたが、延伸時のフィルム破れにより二軸延伸フィルムを採取することができなかった。
表1および2に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に白色層(A層)の原料を、副押出機に表層(B層)の原料を供給し、それぞれ280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ複合口金に導入した。
次いで、該Tダイ複合口金内で、表層(B層)が白色層(A層)の両表層に積層(B層/A層/B層)されるよう合流せしめた後、シート状に共押出して溶融積層シートとし、該溶融積層シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸フィルムを得た。以降は実施例1と同様にしてB層/A層/B層3層の二軸延伸フィルムを得た。かくして得られた二軸延伸フィルムの特性は、表3のとおりであって、反射性、隠蔽性、取扱性および製膜性は良好であったが、硫酸バリウムの不純物が原因でLEDチップが変色した。
Claims (13)
- ポリエステル樹脂、二酸化チタンおよび炭酸カルシウムを含有する白色層(A層)を有する白色ポリエステルフィルムであって、A層中にポリエステル樹脂をA層に対し50重量%以上80重量%未満、二酸化チタンをA層に対し1重量%以上49重量%未満、炭酸カルシウムをA層に対し1重量%以上49重量%未満含有し、A層中の炭酸カルシウムと二酸化チタンの合計がA層に対し20重量%以上〜50重量%未満である、白色ポリエステルフィルム。
- 白色ポリエステルフィルムの比重が0.5〜1.0であり、前記A層が以下の(式1)を満たし、A層の少なくとも一方に積層された表層(B層)を有する請求項1に記載の白色ポリエステルフィルム。
1.2<{B層の比重}/{A層の比重}<2.0 (式1) - A層を構成するポリエステル樹脂のカルボン酸末端基量が10〜30eq/tである請求項1あるいは請求項2に記載の白色ポリエステルフィルム。
- A層を構成するポリエステル樹脂が、全カルボン酸成分のうち、3〜20モル%がイソフタル酸残基である請求項1〜3のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
- A層を構成するポリエステル樹脂が、ジカルボン酸とジオールが重合したポリエステルが主成分であり、全ジオール成分のうち、5〜60モル%が1,4−シクロヘキサンジメタノール残基である請求項1〜4のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
- ポリエステル樹脂、二酸化チタンおよび炭酸カルシウムを含有する白色層(A層)を有する白色ポリエステルフィルムであって、実質的に硫酸塩および硫化物を含有しない請求項1〜5のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
- フィルムの厚みが150μm以下であり、全光線透過率が3.0%未満である請求項1〜6のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
- 液晶反射板に用いられることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
- LED照明ユニットに使用される請求項1〜7のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
- LEDバックライトユニットに使用される請求項1〜7のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
- 直下型LEDバックライトユニットに使用される請求項1〜7のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
- ポリエステル樹脂、二酸化チタンおよび炭酸カルシウムを含有する白色層(A層)を有する白色ポリエステルの製造方法であって、炭酸カルシウムのマスターペレットを、ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレートを用いて作成する請求項1〜11のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルムの製造方法。
- ポリエステル樹脂、二酸化チタンおよび炭酸カルシウムを含有する白色層(A層)を有する白色ポリエステルの製造方法であって、二酸化チタンのマスターペレットを、ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレートを用いて作成する請求項1〜11のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルムの製造方法。
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JP6707908B2 (ja) | 2020-06-10 |
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