JP5633361B2 - 白色フィルムおよびそれを用いた面光源 - Google Patents
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Description
本発明の白色フィルムは、白色度が50%以上である。ここでいう白色度とは、日本電色工業株式会社製の分光式色彩計SE−2000を用いて、反射法にて試料の白色度を測定した値であり、白色度は色の3刺激値を示すXYZ値の値から下記式にて
白色度=4×0.847×Z−3×Y(%)
求める。本発明の白色フィルムは、白色度が50%以上であるので、白色性、反射特性に優れる。本発明の白色フィルムは、特に液晶表示装置用として用いた場合に高い輝度向上効果を得ることができる。
1)フィルム内部の粒子の分散径、密度を制御する、
2)フィルム厚みを厚くする、
などによって得ることができる。
熱可塑性樹脂(B1)として、環状オレフィン共重合体樹脂(b1)を用いる場合、そのガラス転移温度Tgを110℃以上とすることによって、高い反射率と、寸法安定性を両立することが可能となる。
|(γs p2)−(γs p1)|
を示す。
(γs d・γL d)1/2+(γs p・γL p)1/2 +(γs h・γL h)1/2=γL(1+cosθ)/2
ここで、γL d、γL p、γL h、γLは、測定液の分散力、極性力、水素結合力の各成分及び各成分のトータルの表面自由エネルギー(数値は日本接着協会誌vol.15、No.3、p96に記載の水、エチレングリコール、ホルムアミド、ヨウ化メチレンの数値を用いた)を示し、γs d、γs p、γs hは、ポリエステル系樹脂および分子内にスルホン酸基および/またはその塩を有する共重合体のみをそれぞれ塗布した透明ポリエステルフィルムの塗布面の分散力、極性力、水素結合力の各成分を示す。またθは測定面上での測定液の接触角を表す。1つの測定面に対して、3点測定を行いその平均値をθとした。測定液の既知の値及びθを上記の式に代入し、連立方程式により測定面の3成分(γs d、γs p、γs h)を求めた。なお計算は数値計算ソフトである「Mathematica」の「Find Minimum」のコマンドを用いた。ここで求めたγs Pを表面自由エネルギーの極性力成分とし、ポリエステル系樹脂の表面自由エネルギーの極性力成分をγs p1、分子内にスルホン酸基および/またはその塩を有する共重合体の表面自由エネルギーの極性力成分をγs p2として求めた。
A.白色度
日本電色工業株式会社製の分光式色彩計SE−2000を用いて、反射法にて試料の白色度を測定した。白色度は色の3刺激値を示すXYZ値の値から下記式
白色度=4×0.847×Z−3×Y(%)
にて求めることができる。
分光光度計U−3410((株)日立製作所)に、φ60積分球130−0632((株)日立製作所)(内面が硫酸バリウム製)および10°傾斜スペーサーを取りつけた状態で560nmの相対反射率を求めた。なお、相対反射率は白色フィルムの塗布層側から測定した。標準白色板には(株)日立計測器サービス製の部品番号210−0740(酸化アルミニウム)を用いた。相対反射率は以下のように判定した。
相対反射率が
101%以上の場合 ◎
100.5%以上101%より小さい場合 ○
100%以上100.5%より小さい場合 △
100%より小さい場合 ×
とした。
ヘイズメーターNDH−5000(日本電色(株)製)を用いて、フィルム厚み方向の全光線透過率を測定した。なお、全光線透過率は白色フィルムの塗布層側から測定した。全光線透過率は以下のように判定した。
全光線透過率が
0.90%以下の場合 ◎
0.90%より大きく1.05%以下の場合 ○
1.05%より大きく1.20%以下の場合 △
1.20%より大きい場合 ×
とした。
デジタル変角光沢度計UGV−5B(スガ試験機(株)製)を用いて、白色フィルムの塗布層側からJIS Z−8741(1997)に準じて測定した。なお、測定条件は入射角=60゜、受光角=60゜とした。60°光沢度は以下のように判定した。
40%より大きく45%以下の場合 ○
45%より大きく50%以下の場合 △
50%より大きい場合 ×
とした。
表面自由エネルギー及びその各成分(分散力、極性力、水素結合力)が既知の4種の液体(本発明ではPanzerによる方法(日本接着協会誌vol.15、No.3、p96に記載の水、エチレングリコール、ホルムアミド、ヨウ化メチレンの数値を用いた))を用い、20℃、50%RHの条件下で接触角計CA−D型(協和界面科学(株)製)にて、ポリエステル系樹脂および分子内にスルホン酸基および/またはその塩を有する共重合体のみをそれぞれ塗布した透明ポリエステルフィルムの塗布面に対する各液体の接触角を測定した。この値を拡張Fowks式とYoungの式より導入される下記式を用いて各成分を計算した。
(γs d・γL d)1/2+(γs p・γL p)1/2 +(γs h・γL h)1/2=γL(1+cosθ)/2
ここで、γL d、γL p、γL h、γLは測定液の分散力、極性力、水素結合力の各成分及び各成分のトータルの表面自由エネルギー(数値は日本接着協会誌vol.15、No.3、p96に記載の水、エチレングリコール、ホルムアミド、ヨウ化メチレンの数値を用いた)を示し、γs d、γs p、γs hは、ポリエステル系樹脂および分子内にスルホン酸基および/またはその塩を有する共重合体のみをそれぞれ塗布した透明ポリエステルフィルムの塗布面の分散力、極性力、水素結合力の各成分を示す。またθは測定面上での測定液の接触角を表す。1つの測定面に対して、3点測定を行いその平均値をθとした。測定液の既知の値及びθを上記の式に代入し、連立方程式により測定面の3成分(γs d、γs p、γs h)を求めた。なお計算は数値計算ソフトである「Mathematica」の「Find Minimum」のコマンドを用いた。ここで求めたγs Pを表面自由エネルギーの極性力成分とし、ポリエステル系樹脂の表面自由エネルギーの極性力成分をγs p1、分子内にスルホン酸基および/またはその塩を有する共重合体の表面自由エネルギーの極性力成分をγs p2として求めた。γs p1とγs p2の差は以下のように判定した。
10mN/m以上15mN/mより小さい場合 ○
5mN/m以上10mN/mより小さい場合 △
5mN/mより小さい場合 ×
とした。
・ポリエステル樹脂(A)
酸成分としてテレフタル酸を、グリコール成分としてエチレングリコールを用い、三酸化アンチモン(重合触媒)を得られるポリエステルペレットに対してアンチモン原子換算で300ppmとなるように添加し、重縮合反応を行い、極限粘度0.63dl/g、カルボキシル末端基量40当量/トンのポリエチレンテレフタレートペレット(PET)を得た。示差熱分析計を用いて結晶融解熱を測定したところ4.186J/g以上であり、結晶性のポリエステル樹脂である。この樹脂の融点Tmを測定したところ、250℃であった。
ガラス転移温度が178℃、MVR(260℃/2.16kg)が4.5ml/10mimである環状オレフィン樹脂「TOPAS」(ポリプラスチックス社製)を用いた。なお、示差熱分析計を用いて結晶融解熱を測定したところ4.186J/g未満であり、非晶性樹脂であった。
酸化チタン(石原産業(株)製、アナターゼ型酸化チタンA−100、平均粒径0.16μm)を用いた。
CHDM(シクロヘキサンジメタノール)共重合PETを用いた。該共重合グリコール成分にシクロヘキサンジメタノールを30モル%共重合したPETである。示差熱分析計を用いて結晶融解熱を測定したところ4.186J/g未満であり、非晶性樹脂であった。
CHDM(シクロヘキサンジメタノール)共重合PETを用いた。該共重合グリコール成分にシクロヘキサンジメタノールを60モル%共重合したPETである。示差熱分析計を用いて結晶融解熱を測定したところ4.186J/g未満であり、非晶性樹脂であった。
イソフタル酸共重合PETを用いた。ジカルボン酸成分としてイソフタル酸を17.5モル%共重合したPETである。示差熱分析計を用いて結晶融解熱を測定したところ4.186J/g未満であり、非晶性を示した。
PBT-PAG(ポリブチレンテレフタレート−ポリアルキレングリコール)ブロック共重合体(D1)((株)東レ・デュポン製、ハイトレル4047)を用いた。該樹脂はPBTとPAG(主としてポリテトラメチレングリコール)のブロック共重合体である。示差熱分析計を用いて結晶融解熱を測定したところ4.186J/g以上であり、結晶性樹脂であった。
・ポリエステル系樹脂(E1)
下記成分からなるポリエステル系樹脂の水溶性塗液を作製し用いた。
・ポリエステル系樹脂(E2)
下記成分からなるポリエステル系樹脂の水溶性塗液を作製し用いた。
・ポリエステル系樹脂(E3)
下記成分からなるポリエステル系樹脂の水溶性塗液を作製し用いた。
・ポリエステル系樹脂(E4)
下記成分からなるポリエステル系樹脂の水溶性塗液を作製し用いた。
・ポリスチレンスルホン酸リチウム塩(F1)
ポリスチレンスルホン酸リチウム塩 (東ソー有機化学(株)製、「スピノマー」(登録商標)LiSS、16重量%溶液)を用いた。
ポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩 (東ソー有機化学(株)製、「スピノマー」(登録商標)NaSS、16重量%溶液)を用いた。
ポリスチレンスルホン酸アンモニウム塩 (東ソー有機化学(株)製、「スピノマー」(登録商標)AmSS、16重量%溶液)
・界面活性剤(G1)
「ノベック」(登録商標)FC−4430(菱江化学(株)製、5重量%溶液)を用いた。
表1に示した原料の混合物を180℃の温度で3時間真空乾燥した後に押出機に供給し、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。
それぞれ表1に示した塗液の組成とした以外は、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み100nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表1の通りである。フィルムの各種特性を表3に示す。このように本発明の白色フィルムは実施例1には及ばないものの、低光沢性、反射特性に優れるものであった。
それぞれ表1に示した塗液の組成とした以外は、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み100nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表1の通りである。フィルムの各種特性を表3に示す。このように本発明の白色フィルムは実施例1と同様に、低光沢性、反射特性に優れるものであった。
それぞれ表1、表2に示した塗液の組成、配合量とした以外は、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み100nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表1、表2の通りである。フィルムの各種特性を表3、表4に示す。このように本発明の白色フィルムは実施例1には及ばないものの、低光沢性、反射特性に優れるものであった。
それぞれ表1、表2に示した塗液の組成、配合量とした以外は、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み100nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表1の通りである。フィルムの各種特性を表3、表4に示す。このように本発明の白色フィルムは実施例1に比べて同等の反射特性で、さらに低光沢性に優れるものであった。
表1に示した原料組成および塗液組成で、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み10nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表1の通りである。フィルムの各種特性を表3に示す。このように本発明の白色フィルムは実施例1には及ばないものの、低光沢性、反射特性に優れるものであった。
表1に示した原料組成および塗液組成で、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み150nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表2の通りである。フィルムの各種特性を表4に示す。このように本発明の白色フィルムは実施例1には及ばないものの、低光沢性、反射特性に優れるものであった。
それぞれ表2に示した原料の組成とした以外は、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み100nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表2の通りである。フィルムの各種特性を表4に示す。このように本発明の白色フィルムは実施例1に比べて同等の低光沢性で、さらに反射特性に優れるものであった。
それぞれ表5に示した塗液の組成、配合量とした以外は、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み100nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表5の通りである。フィルムの各種特性を表6に示す。しかし、塗布層中のポリエステル系樹脂(E4)とポリスチレンスルホン酸リチウム塩(F1)の表面自由エネルギーの極性力成分の差が小さく、凝集効果が小さいため、低光沢性に劣るものであった。
表5に示した塗液の組成、配合量とした以外は、実施例1と同様に製膜および塗布を行い、厚み188μmのフィルム上に、厚み100nmの塗布層が設けられた白色フィルムを得た。フィルムの組成と塗液の組成は表5の通りである。フィルムの各種特性を表6に示す。しかし、塗布層中のポリスチレンスルホン酸リチウム塩(F1)の配合量が少なく、凝集効果が小さいため、低光沢性に劣るものであった。
表5に示した塗液の組成、配合量とした以外は、実施例1と同様に製膜および塗布を行ったが、塗布層中のポリスチレンスルホン酸リチウム塩(F1)が多いため、基材となる白色フィルムとの密着性が悪く塗布層が白色フィルムから剥離した。フィルムの組成と塗液の組成は表1の通りである。フィルムの各種特性を表6に示す。しかし、塗布層が白色フィルムから剥離したため、低光沢性に劣るものであった。
塗布を実施せず、その他は実施例1と同様に製膜を行い、厚み188μmの白色フィルムを得た。フィルムの組成は表1の通りである。フィルムの各種特性を表6に示す。しかし、塗布層を設けていないため、低光沢性に劣るものであった。
Claims (4)
- フィルムの少なくとも片面に塗布層が設けられており、塗布層としてポリエステル系樹脂が60〜90重量%および分子内にスルホン酸基および/またはその塩を有する共重合体が10〜40重量%からなり、ポリエステル系樹脂の表面自由エネルギーの極性力成分(γs p1)と該分子内にスルホン酸基および/またはその塩を有する共重合体の表面自由エネルギーの極性力成分(γs p2)の差が5mN/m以上であることを特徴とする白色フィルム。
- 塗布層の厚みが10nm以上150nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の白色フィルム。
- 塗布層側から測定した60°光沢度が50%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の白色フィルム。
- 請求項1〜3に記載の白色フィルムを用いた面光源。
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