JP5461908B2 - 光反射板用白色フィルム - Google Patents
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Description
[白色ポリエステルフィルム]
本発明における白色ポリエステルフィルムは、ポリエステルに白色顔料または微細なボイドを多数含有させて白色を呈するようにしたポリエステルフィルムである。ボイドは、ポリエステルにボイド形成物質を含有させて延伸することで形成される。
ポリエステルは、ジオール成分とジカルボン酸成分とから縮重合によって得られるポリマーである。ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタリンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸を用いることができる。ジオールとしては、例えばエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,6−ヘキサンジオールを用いることができる。
ボイド形成物性物質としては、無機粒子、有機粒子のいずれも用いることができる。無機粒子としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素、酸化チタンの粒子を例示することができる。有機粒子としては、シリコーン、アクリルの粒子を例示することができる。粒子は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、フィルムを顔料によって白色にする場合、白色層の白色顔料として、例えば硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタンを用いることができる。
支持層の不活性粒子としては、無機物質の粒子を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素、酸化チタンの粒子を例示することができる。不活性粒子の平均粒径は、例えば、0.3〜3μmである。
支持層の不活性粒子は、白色層のボイド形成物質として用いることのできる無機粒子と同じ材質であってもよく、平均粒径であってもよい。
白色ポリエステルフィルムとして積層フィルムを用いる場合、積層フィルムの支持層は、平均粒径0.3〜3.0μmの不活性粒子3〜50重量%と、イソフタル酸3〜20モル%およびテレフタル酸80〜97モル%をジカルボン酸成分としエチレングリコールをジオール成分としてなるポリエステル50〜97重量%と、からなる組成物から構成されることが好ましい。
本発明における白色ポリエステルフィルムは、85℃の熱収縮率が直交する2方向ともに0.5%以下、さらに好ましくは0.4%以下、最も好ましくは0.3%以下である。
塗布層は白色ポリエステルフィルムの上に塗設されている。この塗布層は、ベンゾトリアゾール基を有する(メタ)アクリル樹脂15〜80重量%および帯電防止剤15〜80重量%を含有してなる、厚み0.02〜0.2μmの塗布層である。
塗布層は、塗布層の組成物100重量%あたり、ベンゾトリアゾール基を有する(メタ)アクリル樹脂を、15〜80重量%、好ましくは30〜70重量%含有する。このベンゾトリアゾール基を有する(メタ)アクリル樹脂は、紫外線吸収剤として作用する。15重量%未満であると紫外線吸収性能が不十分となり、他方、80重量%を超えても紫外線吸収性能が飽和して意味がなく、また、相対的に帯電防止剤の量を少なくせざるを得ず帯電防止性能が不十分となってフィルム表面に埃が付き易くなる。
本発明の光反射板用白色フィルムは、塗布層にこの範囲で紫外線吸収剤を配合することで、365nmの全光線反射率を80%以下、好ましくは70%以下とすることができる。
塗布層は、塗布層の組成物100重量%あたり、帯電防止剤を、15〜80重量%、好ましくは30〜70重量%含有する。15重量%未満であると帯電防止性能が不十分となり、フィルム表面に埃が付き易くなり、他方、80重量%を超えると、紫外線吸収剤を十分な量を含有させることができず、紫外線吸収性能が不足する。
第4級アンモニウム塩としては、第4級アンモニウムスルホネート、第4級アンモニウムサルフェート、第4級アンモニウムナイトレートを例示することができる。
塗布層は、水性塗液を用いて塗設されることが好ましい。この場合、塗布層を形成するための塗布液には、塗布層の組成と化学的に不活性な界面活性剤を配合されていることが好ましい。界面活性剤を配合する場合、塗布層の組成物100重量%あたり、好ましくは5〜30重量%、さらに好ましくは5〜20重量%配合する。かかる範囲で配合することによって、ポリエステルフィルムへの水性塗布液の濡れを促進し、塗布液の安定性を向上することができる。
以下、本発明の光反射板用白色フィルムを製造する方法を、白色ポリエステルフィルムとして積層白色ポリエステルフィルムを用いる場合を例に説明する。以下、ガラス転移温度をTg、融点をTmということがある。
なお、縦方向と横方向に同時に延伸する同時二軸延伸方法で製造することもできる。
(1)フィルム厚み
フィルム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。
フィルム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50nm厚の薄膜切片にした後、透過型電子顕微鏡を用いて、加速電圧100kvにて観察撮影し、写真から各層の厚みを測定し、平均厚みを求めた。
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。
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%とした時の反射率を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。フィルムが積層フィルムである場合、粒子含有量の多い層の側から測定を行った。
フィルムの塗布層表面の表面固有抵抗を、タケダ理研社製・固有抵抗測定器を使用し、測定温度23℃、測定湿度60%の条件で、1日調湿後、印加電圧100Vで1分後の表面固有抵抗値(Ω/□)を測定した。なお、表中、aE+bは、a×10bを意味する。例えば9E+09は、9×109を意味する。
島津製作所製CP―50型セントリフュグル パーティクル サイズ アナライザー(Centrifugal Particle Size Analyzer)を用いて測定した。得られた遠心沈降曲線を基に算出した各粒径の粒子とその存在量との積算曲線から、50マスパーセントに相当する粒径を読み取り、この値を上記平均粒径とした(「粒度測定技術」日刊工業新聞社発行、1975年、頁242〜247参照)。
サンプルフィルムの非塗膜塗設面に厚さ250μmのポリエステルフィルムを接着剤にて貼り付け、サンプルフィルムの塗膜塗設面の上に紫外線硬化型印刷インキ(東洋インキ製フラッシュドライFDO紅APN)をRIテスター(明製作所製)により印刷した後、中圧水銀灯UVキュア装置(80W/cm、一灯式、日本電池製)でキュアリングを行い、厚み3.0μmのUVインキ層を形成させた。このUVインキ層の上にセロハンテープ(18mm幅、ニチバン製)を15cmの長さに貼り、この上を2kgの手動式荷重ロールで一定の荷重を与えフィルムを固定した後、セロハンテープの一端を90゜方向に剥離した後のUVインキ層を観察した。UVインキの接着性は下記の基準により評価した。
〇: UVインキ層が全く剥離しない (UVインキ接着性良好)
△: 塗膜とUVインキ層間が部分的に凝集破壊状に剥離する
(UVインキ接着性やや良好)
×: 塗膜とUVインキ層間が層状に剥離する(UVインキ接着性不良)
△以上が実用性能を有する。
テレフタル酸ジメチル55重量部、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル8重量部、エチレングリコール37重量部、ジエチレングリコール0.4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。得られた共重合ポリエステルの2,6−ナフタレンジカルボン酸成分量は10モル%、ジエチレングリコール成分量は3モル%、ガラス転移点80℃、融点230℃であった。このポリエステルをA層、B層に用い、平均粒径1.4μmの硫酸バリウムをそれぞれA層に5重量%、B層に40重量%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、A層ポリマー、B層ポリマーをA層とB層がA/B(=30/70、層比率)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よりシート状に成形した。さらにこのシートを表面温度20℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フィルムを95℃にて加熱し長手方向(縦方向)に延伸し、20℃のロール群で冷却した。ロールコーターによりB層表面側に表1に示す塗布液(2重量%)、条件で均一に塗設した。続いて、縦延伸したフィルムの両端をクリップで把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215℃の温度で熱固定を行い、その後、縦方向に0.5%、横方向に2.0%弛緩を行い、室温まで冷やして厚み175μmの二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムは85℃、30分の熱収縮率が長手方向0.1%、幅方向0.1%であった。なお、塗布層の組成は表1および2に記載のとおりであり、得られた白色ポリエステルフィルムの塗布層の評価結果は表1および2に記載のとおりであった。
塗布層を塗設しない以外は実施例1と同様にして実施した。評価結果を表2に示す。
下記式に示す構造のベンゾトリアゾール基を有する化合物を50モル%、メチルメタクリレートを45モル%、および2−ヒドロキシエチルメタクリレートを5モル%からなる共重合体である、一方社油脂工業製水系ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤ULS−1635MHを用いた。
下記式に示す構造を80モル%、メチルアクリレートを10モル%、およびN−メチロールアクリルアミドを10モル%からなる共重合体である。
ジメチルアミノエチルスルホネートメタクリレート80モル%/メチルアクリレート10モル%/N−メチロールアクリルアミド10モル%からなる共重合体である。
ポリオキシエチレン(n=8.5)ラウリルエーテル(三洋化成株式会社製 商品名ナロアクティーN−85)
オキサゾリン(株式会社日本触媒製 商品名エポクロスWS−700)
Claims (5)
- 白色ポリエステルフィルムおよびそのうえに塗設された塗布層からなり、該塗布層はベンゾトリアゾール基を有する(メタ)アクリル樹脂15〜80重量%、ビニル系共重合体からなり、側鎖にカチオン性基を有し、該カチオン性基が第4級アンモニウム塩である化合物である帯電防止剤15〜80重量%を含有してなる、厚み0.02〜0.2μmの塗布層であることを特徴とする、光反射板用白色フィルム。
- 塗布層が界面活性剤を5〜30重量%を含有する、請求項1記載の光反射板用白色フィルム。
- 白色ポリエステルフィルムが、不活性粒子を含有する支持層と、該支持層に接しボイド形成物質を含有する白色層とからなる積層フィルムである、請求項1記載の光反射板用白色フィルム。
- 支持層が、平均粒径0.3〜3.0μmの不活性粒子3〜50重量%と、イソフタル酸3〜20モル%およびテレフタル酸80〜97モル%をジカルボン酸成分としエチレングリコールをジオール成分としてなるポリエステル50〜97重量%と、からなる組成物から構成される、請求項3記載の光反射板用白色フィルム。
- 白色層が、平均粒径0.3〜3.0μmの不活性粒子31〜60重量%と、ナフタレンジカルボン酸3〜100モル%およびテレフタル酸0〜97モル%をジカルボン酸成分としエチレングリコールをジオール成分としてなるポリエステル40〜69重量%と、からなる組成物から構成される、請求項3または4記載の光反射板用白色フィルム。
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