JP6679930B2 - 積層フィルム - Google Patents

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Description

本発明は粒子を含む塗布層を設けた積層フィルム、およびこの積層フィルムを用いたバックライトユニットに関するものである。
液晶ディスプレイには液晶セルを照らすバックライトが用いられている。従来、液晶ディスプレイの種類に応じて、比較的小さな液晶モニターではエッジライト方式のバックライト、それに対して比較的大きな液晶テレビでは直下型のバックライトが採用されていた。これらのバックライト用反射フィルムとしては、気泡により形成された多孔質の白色フィルムが一般的に用いられている(特許文献1)。
また、冷陰極管から放射される紫外線によるフィルムの黄変色を防ぐために紫外線吸収層を積層した白色フィルムも提案されている(特許文献2、3)。
さらに、特にプリズム形状を付加した導光板とともに好適に用いられるものとして、軟質ビーズを含む層を基材シート層に積層した反射フィルムも開発されている(特許文献4、5)。
液晶テレビの薄型化により、液晶テレビでもエッジライト方式のバックライトが採用され、それと同時にエッジライト方式のバックライトに関する開発が精力的に実施されている。さらに低消費電力化および水銀フリー化のため、発光ダイオード(以下、LEDと略する)が光源として採用されている。
液晶テレビでは、ノートパソコンやディスクトップモニターと異なり、高い輝度が求められ、LEDを多数配置する必要がある。そのため、熱伝導係数の高いアルミニウムを使用した筐体を作成し、放熱対策を行う必要があった。しかし、アルミニウムを採用した場合、機械強度が低下しやすい。そのため、たとえば絞り成型により筐体に凹凸を形成する必要があった。
さらに、エッジライトタイプのバックライトには、光学部材として導光板が必須である。導光板に関しては、従来のノートパソコンやディスクトップモニターでは、25インチ型程度までのサイズで十分であったが、液晶テレビは30〜100インチ型が必要である。そのため、主にアクリル板にドット印刷を施した、凸状部を有する導光板、レーザー加工やUV転写法による凹状部を有する導光板等が開発されている。
そこで、導光板へのスクラッチや密着を防止するために、かかる反射板は導光板と接する面に軟質ビーズの平均粒径や埋没率を調整してビーズの脱落を抑制し密着により生じる白点欠点の発生を抑制した反射フィルムや、フィルムのクッション率を制御することで輝度ムラおよび白点欠点の発生を抑制する反射フィルム、異なる硬さの2種類のビーズを含む層を基材シート状に積層した反射フィルムが開発されている(特許文献6、7、8)。
一方、光を拡散させる拡散シートや光の進む方向を制御するプリズムシートなどの光学シートを導光板と液晶パネルとの間に配置させることにより、導光板からの光出光の効率を向上させるとともに、輝度ムラの改善がなされている。これら光学シートも導光板に接するために、導光板と接する面にビーズコートを施し導光板へのスクラッチや密着を防止する技術が開発されている(特許文献9、10)。
特開平8−262208号公報 特開2001−166295号公報 特開2002−90515号公報 特開2003−92018号公報 特表2008−512719号公報 特開2009−244509号公報 国際公開第2011/105294号 特開2012−242489号公報 特開2008−262147号公報 特開2007−86730号公報
近年、省コスト化のために熱伝導率の低い鋼鈑や樹脂を用いた筐体を使用するため筐体内の温度が上がり、導光板が収縮や膨張を繰り返すために導光板が反り、部分的に反射板や光学シートと強くこすれ合う状況が生じている。
そのために、反射板および光学シートには以下の課題点が挙げられる。
(1)導光板と反射板および光学シートが不均一に密着し輝度ムラを生じさせる問題。
(2)導光板と反射板および光学シートが密着し、導光板の熱膨張、収縮によって反射板および光学シートに皺が生じ、輝度ムラを生じさせる問題
(3)導光板表面に傷をつける、および/または反射板表面や光学シートのビーズが削りとられ、輝度ムラを生じさせる問題
本発明は、液晶テレビ内の温度がこれまでより高温になり、これまで以上に導光板のそりによる反射板や光学シートへの加重やこすれが生じたとしても、密着による輝度ムラ、導光板および反射板や光学シートの損傷を防ぐことができる積層フィルムを提供せんとするものである。
かかる課題を解決するために、本発明の積層フィルムは以下の構成を有する。
(1)フィルムの少なくとも一方の表面に樹脂(A)からなる数平均粒径が12μm以上の粒子(a)を含む、厚みが0.5μm未満の塗布層が設けられており、粒子(a)の表面に数平均粒径0.1μm以上0.9μm以下の樹脂(A)と異なる樹脂(B)からなる粒子(b)が付着していることを特徴とする積層フィルム。
(2)白色フィルムの少なくとも一方の表面に樹脂(A)からなる数平均粒径が12μm以上の粒子(a)を含む、厚みが0.5μm未満の塗布層が設けられており、粒子(a)の表面に数平均粒径0.1μm以上0.9μm以下の樹脂(A)と異なる樹脂(B)からなる粒子(b)が付着していることを特徴とする(1)に記載の積層フィルム。
(3)前記フィルムが透明であり、前記フィルムの全光線透過率が60%以上であることを特徴とする(1)に記載の積層フィルム。
(4)1つの粒子(a)の表面に粒子(b)が平均10個以上付着していることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の積層フィルム。
(5)粒子(a)がポリエステル樹脂からなる(1)〜(4)のいずれかに記載の積層フィルム。
(6)粒子(b)の数平均粒径が100nm以上800nm以下である(1)〜(5)のいずれかに記載の積層フィルム。
(7)エッジ型バックライトユニット用の反射板である(1)、(2)または(4)〜(6)のいずれかに記載の積層フィルム。
(8)(1)〜(7)のいずれかに記載の積層フィルムを用いたエッジ型バックライトユニット。
本発明の積層フィルムによれば、反射板、光学シートに係る、前記(1)導光板と反射板および光学シートが不均一に密着し輝度ムラを生じさせる問題、(2)導光板と反射板および光学シートが密着し、導光板の熱膨張、収縮によって反射板および光学シートに皺が生じ、輝度ムラを生じさせる問題、(3)導光板表面に傷をつける、および/または反射板表面や光学シートのビーズが削りとられ、輝度ムラを生じさせる問題を防ぐことができる。
積層フィルム表面の粒子の走査型電子顕微鏡(SEM)写真である。
本発明の積層フィルムは、フィルムの少なくとも一方の表面に樹脂(A)からなる数平均粒径が4μm以上の粒子(a)を含む塗布層が設けられており、粒子(a)の表面に数平均粒径0.1μm以上1μm以下の粒子(b)が付着していることを特徴とする積層フィルムである。
(1.1)積層フィルムの塗布層
本発明の塗布層に含有せしめる粒子は粒子(b)が付着された粒子(a)からなる。粒径が小さい粒子(b)を粒子(a)の表面に付着させることによって、導光板の熱膨張、収縮によって、反射板または光学シートに皺が生じ輝度ムラを生じさせることがなくなる。また導光板と反射板または光学シートがこすれることによって導光板表面に傷がつくこと、および/または反射板または光学シート表面のビーズが削りとられ、その結果、輝度ムラを生じるということがなくなる。これら効果を有する機構の詳細は不明であるが、導光板と反射板または光学シートが圧着し、せん断力がかかったときに、小粒径の粒子(b)が粒子(a)の表面に設けられることにより、摩擦応力が低下し、粒子(a)が導光板に張り付くことがなく、導光板と反射板または光学シート間に大きな摩擦力が生じないためであると考えられる。
粒子(b)を粒子(a)の表面に付着させる方法としては、例えば、株式会社テクノシステム発行の「分散・凝集の解明と応用技術」に記載のヘテロ凝集法を利用する方法が好ましく例示できる。具体的には、pHによりζ電位が変化するSiOに例示される無機粒子および/または有機粒子を塗液に含有せしめるにあたり塗液のpHを調整し無機粒子および/または有機粒子のζ電位の符号が異なるようにpHを調整し、大粒径の粒子の回りに小粒系の粒子を付着させる方法が挙げられる。この場合、粒子の粒径や表面状態により極めて限られたpH範囲である場合が多く、また有機粒子と無機粒子の組み合わせによってはヘテロ凝集する条件がない場合もある。好ましい無機物としてはSiO、TiO、γ−AlやZnOなどの金属酸化物が挙げられる。有機粒子と有機粒子の組み合わせの場合は、いずれのζ電位も同一符号となることが多く、ヘテロ凝集するためには化学工業協会編「最近の化学工学 特殊粉体技術」に記載のように粒子と粒子の表面電位の差を大きくすることによってヘテロ凝集体を得ることができる。特に粒子(a)と粒子(b)のζ電位の差は20mV以上が好ましく、より好ましくは30mV以上であり、さらに好ましくは40mV以上である。それぞれの粒子のζ電位は粒子(a)が−30mV以上−20mV以下であり粒子(b)のζ電位が−120mV以上60mV以下の組み合わせが好ましい。粒子のζ電位を上記範囲にする方法としては、粒子を構成する樹脂の末端COOH基、フェノール性OH基や末端NH基の量を調整することにより達成できる場合がある。具体的には粒子の表面にこれら末端基があることによって負のζ電位を大きくすることができる場合がある。また、アニオン性の界面活性剤を用いてもよい。また小さくする方法としては吸着により有機イオンや錯イオンを吸着させる、カチオン性界面活性剤を吸着させる、塩を形成する等によりζ電位差を小さくすることができる場合がある。
粒子(a)1つあたりの表面に付着する粒子(b)の数は平均10個以上が好ましい。より好ましくは50個以上であり、もっとも好ましくは100個以上である。10個以上有することによって導光板と粒子(a)の接触面積が低下し傷つきを低下させることができる。上限は500個以下と推定される。表面の粒子被覆率が多くなりすぎると粒子(b)のみの巨大粒子と同じとなり、結局導光板と張り付いてしまい傷や脱落を生じるため好ましくない。粒子(a)1つあたりの表面に付着する粒子(b)の数を10個以上とするためには、例えば粒子(a)と粒子(b)のζ電位の差を20mV以上とすることによって調整しうる。また、500個以下とするためには粒子(b)の配合量を調節することによって調整することができる。本発明でいう付着した粒子の個数は表面をSEMで観察したときの1つの粒子(a)の表面に付着している粒子(b)の個数をいう。
(1.2)粒子(a)
粒子(a)は樹脂(A)からなる。樹脂(A)の種類は特に限定されないが、ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂、アクリルスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、メラミン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、またはポリ弗化エチレン系樹脂、およびこれらの架橋物等を挙げることが出来る。
本発明では特に、樹脂の弾性をコントロールしやすく、バインダーと親和性が良い観点からアクリル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂であることが好ましい。
特に好ましくは熱可塑性のポリエステル系樹脂である。好ましいポリエステルとしては、樹脂の弾性をコントロールしやすいことからポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステルやポリエステルエラストマーが好ましい。ポリエステルエラストマーの具体例としては、種々の商品名、例えば、デュポン社製の「ハイトレル(HYTREL)」(登録商標)、チコナ(Ticona)社製の「リテフレックス(RITEFLEX)」(登録商標)およびDSM社製の「アーニテル(ARNITEL)」(登録商標)などがあり、多くの会社から販売されている。
粒子(a)を構成する樹脂(A)はその曲げ弾性率が500MPa以上3000MPa以下であることが好ましい。より好ましくは1000MPa以上2700MPa以下である。本発明での曲げ弾性率とは、ASTM−D790−98に準じて測定された値をいう。このときの測定には、樹脂(A)を90℃で3時間以上熱風乾燥し、乾燥後のペレットを射出成形機(日精樹脂工業製 NEX−1000)を用いて、シリンダー温度240℃、金型温度50℃の成形条件で成形して得られる、127×12.7×6.4mmの曲げ試験片を測定サンプルとして使用するものとする。曲げ弾性率が上記範囲より小さいと、白色フィルム上に塗布し反射板として液晶ディスプレイに組み込んだときに白点が生じる場合がある。曲げ弾性率が上記範囲より大きいと、導光板と反射板がこすれ合ったときに導光板に傷が生じる場合がある。熱可塑性樹脂の曲げ弾性率を上記範囲内に調整するためには、例えば、芳香族ポリエステルに長鎖のポリアルキレングリコールを共重合させることが挙げられる。また、デュポン社製の「ハイトレル(HYTREL)」(登録商標)ではハイトレル7247やハイトレル8238が上記範囲内の曲げ弾性率を有するのでこれを用いることができる。
粒子(a)を製造する方法としては、加熱溶融させた後に、ノズルからスプレー噴霧して球状粒子を得る方法(特公平2−12975号公報)、加熱溶媒に溶解させた後に冷却して析出させ球状粒子を得る方法(特開昭51−79158号公報)、加熱溶融させた樹脂を非相溶の加熱したポリシロキサン中に強制分散させることにより球状粒子を得る方法(特開2001−213970号公報)、高分子溶液を相分離させ、エマルションを形成させ、貧溶媒を添加することで微粒子を得る方法(国際公開第2009/142231号)などが、適用可能な方法として挙げられる。粒径を制御しやすく、粒子径分布指数を小さくすることが容易であり、溶融による熱劣化に起因する粒子の黄変が生じにくい観点から、高分子溶液を相分離させ、エマルションを形成させ、貧溶媒を添加することで微粒子を得る手法が好ましく用いられる。
粒子(a)の数平均粒径は4μm以上であり、6μm以上が好ましく、8μm以上がより好ましい。上限は60μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、15μm以下であることがさらに好ましい。4μm未満であると、反射フィルム上に塗布し液晶ディスプレイに組み込んだときに白点が生じる場合があり、また60μmより大きいと粒子が脱落する場合がある。上記範囲に粒径を調整する方法としては、公知の方法を用いることができる。具体的には特開2001−213970号公報や国際公開第2009/142231号に記載の方法が挙げられる。
本発明の樹脂(A)からなる粒子(a)はその粒子径分布指数が1〜3であることが好ましい。より好ましくは1〜2であり、最も好ましくは1〜1.5である。粒子径分布指数が上記範囲にあることによって、導光板に反射板が押し付けられる状況下において、一部の粒径が大きな粒子のみが導光板に密着および粒子が変形することによって、白点が生じやすくなることを防ぐことが出来る。また、粒子径分布指数が上記範囲より大きい場合(つまり、粗大粒子を含む場合)、塗布工程において例えば後記するメイヤーバーの粒子詰まりが起こり、塗布スジが発生する場合等があり、塗布外観の観点から好ましくない場合がある。粒子径分布指数を上記範囲にする方法としては、高分子を相分離させエマルションを形成させる方法において、エマルション形成および微粒子化工程を実施する温度が100℃以上にすることが好ましい。上限としては溶解し、相分離する温度であって、所望の微粒子が得られるならば特に制限はないが、通常100℃〜300℃の範囲であり、好ましくは、100℃〜280℃であり、より好ましくは、120℃〜260℃であり、さらに好ましくは、120℃〜240℃であり、特に好ましくは、120℃〜220℃であり、最も好ましくは、120℃〜200℃の範囲である。
なお、本発明でいう粒子径分布指数とは粒子(a)の体積平均粒径(Dv)を数平均粒径(Dn)で割った値をいう。
(1.3)粒子(b)
粒子(b)は粒子(a)を構成する樹脂(A)とは異なる樹脂(B)からなることが好ましい。樹脂(B)が樹脂(A)と同一であると粒子(a)の表面に粒子(b)が付着できない場合があり好ましくない。樹脂(B)の種類は樹脂(A)と異なる組み合わせであれば特に限定されないが、ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂、アクリルスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、メラミン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、またはポリ弗化エチレン系樹脂、およびこれらの架橋物等を挙げることが出来る。
本発明では塗布液のpHによってζ電位の変化が粒子(a)と異なる樹脂を選定することが好ましい。樹脂(A)がポリエステル樹脂の場合は樹脂(B)としてポリスチレン樹脂やナイロン樹脂などを好ましく選定することができる。
粒子(b)は無機粒子であっても良い。無機粒子であることによって、塗布液のpH調整により粒子(a)の表面に粒子(b)を付着できる場合が多く好ましく用いられる。無機粒子の種類は限定されないが、金属酸化物がζ電位のpHによりコントロールを行いやすいため好ましく用いられる。無機粒子の具体例としてはシリカ粒子、酸化アルミニウム、二酸化チタンなどが好ましく挙げられる。
粒子(b)の数平均粒径は0.1μm以上1μm以下であり、100nm以上800nm以下が好ましく、200nm以上500nm以下が最も好ましい。1μmを越えると、粒子(a)の表面に付着しない場合があり好ましくない。また100nm未満であると粒子(a)表面に存在する塗布膜の厚みより小さくなる場合があり粒子(a)の表面に突起を形成できなくなる場合があるため好ましくない。上記範囲の数平均粒径である有機粒子の具体例としては、種々の商品、例えば総研化学社製の真球状ポリスチレンラテックス粒子「DYNOSPHERES」、日本触媒社製架橋ポリメタクリル酸メチル粒子「エポスター(登録商標)MX」、積水化成品社製アクリル系のサブミクロン微粒子「テクポリマー(登録商標)」などあり、多くの会社から販売されており、これらを用いることができる。また、無機粒子の具体例としては、触媒化成工業社製シリカ粒子「スフェリカスラリー」や日本触媒社製シリカ粒子「シーホスター(登録商標)」などを挙げることができ、これらを用いることができる。
(1.4)バインダー樹脂
バインダー樹脂は水溶性樹脂からなり水系の塗布液を用いて塗布することが環境への影響が少ないことから好ましい。ここでいう水溶性樹脂とは、スルホン酸基、カルボン酸基、水酸基およびそれらの塩から選ばれた少なくとも1種の官能基を含有する樹脂を示す。水溶性樹脂は、好ましくはスルホン酸基、スルホン酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基等の官能基を有するモノマーが共重合された樹脂であり、さらに好ましくはカルボン酸基および/またはカルボン酸基塩を有するモノマーが共重合された樹脂である。水溶性であることによって、基材フィルムおよび粒子(a)との親和性がよく、有機粒子(a)の脱落が少ない塗布層を形成することができる。また、バインダー樹脂が水溶性樹脂であることにより、バインダー樹脂および粒子を水に溶解又は分散させた塗液状態にして使用することができる。もちろん、バインダー樹脂と粒子を予め別々に水に溶解または分散させたものを任意に混合して使用してもよい。また、水を用いた塗液を用いることによって、インラインコーティング法において塗布が可能となるため省コストの観点からも好ましい。バインダー樹脂に上記の官能基を有するモノマーを共重合する方法は公知の方法をとることができる。水溶性樹脂はポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種から形成されることが好ましく、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂であることがより好ましい。バインダー樹脂は、基材フィルムとの密着性がよく、また透明であることが好ましく、上記樹脂はこれらの特性を満たすことができる。これら水溶性樹脂としては、DIC(株)製の製品名「ウォーターゾール」(登録商標)や高松油脂(株)の「ペスレジン」等が入手可能である。
また塗布層を形成するバインダー樹脂には、発明の効果を阻害しない範囲内で各種の添加剤を添加することが出来る。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、架橋剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、カップリング剤などを用いることができる。
例えば、塗布層中に架橋剤を添加することにより、基材フィルムへの密着性をさらに向上させることができるのと同時に有機粒子の脱落をもさらに少なくすることができる。架橋剤としては、例えば、イソシアネート架橋剤、シリコーン架橋剤、ポリオレフィン架橋剤などが挙げられる。また、塗布層中の架橋剤の含有量は、5重量%以下であることが好ましく、0.1〜4重量%であることがより好ましく、さらには0.5〜3重量%の範囲内であることが最も好ましい。架橋剤の含有量がかかる好ましい範囲内にあれば、その効果が十分得られ、また、塗布層を設けた後にフィルムがカールすることも防止可能である。
また、帯電防止剤を添加することにより、フィルムへゴミなどの異物が付着するのを防止することができる。帯電防止剤としては、例えば界面活性剤、イオン系導電性ポリマー、電子伝導性ポリマー、導電性金属酸化物、金属類などが挙げられるが、これに限られることはない。また界面活性剤、イオン系導電性ポリマーとしては、具体的には下記の様なものが挙げられる。
界面活性剤としては、スルホン酸塩化化合物、N−アシルアミノ酸またはその塩、アルキルエーテルカルボン酸塩などの陰イオン界面活性剤、脂肪族アミン塩、脂肪族4級アンモニウム塩などの陽イオン界面活性剤、カルボキシベタイン、イミダゾリニウムベタイン、アミノカルボン酸塩などの両性界面活性剤などが挙げられる。中でもスルホン酸塩化化合物は好ましく適用され、具体的にはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ステアリルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム、オクチルナフタレンスルホン酸リチウム、オキシルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレンスルホン酸カリウム、ブチルスルホン酸ナトリウム、ペンチルスルホン酸ナトリウム、ヘキシルスルホン酸ナトリウム、ヘプチルスルホン酸ナトリウム、オクチルスルホン酸ナトリウム、ノニルスルホン酸ナトリウム、デシルスルホン酸ナトリウム、ウンデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、トリデシルスルホン酸ナトリウム、テトラデシルスルホン酸ナトリウム、テトラデシルスルホン酸ナトリウム、ペンタデシルスルホン酸ナトリウム、ヘキサデシルスルホン酸ナトリウム、ヘプタデシルスルホン酸ナトリウム、オクタデシルスルホン酸ナトリウム、デシルスルホン酸カリウム、ドデシルスルホン酸カリウム、オクタデシルスルホン酸カリウムなどが適用可能である。
イオン系導電性ポリマーとしては、ポリスチレンスルホン酸およびそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩などのポリスチレンスルホン酸塩類、アルキルリン酸エステル塩やアルキルエーテルリン酸エステル塩に代表されるリン酸塩系低分子化合物をモノマーとして共重合したリン酸高分子化合物、イオン性官能基を有するポリアクリル酸エステルなどが挙げられる。
塗布層の塗布厚み(d;粒子(a)を含まない部分の基材フィルム表面から塗布層表面までの距離)は1μm未満であることが好ましい。より好ましくは500nm未満であり、さらに好ましくは400nm未満である。塗布厚みを上記の範囲内とすることによって、バインダー樹脂の使用量を少なく出来るばかりでなく、インラインコーティング法での塗布が可能となり大幅にコストを削減することができる。また、塗布厚みが1μm以上の場合、塗布ムラ等の塗布外観が著しく低下する場合があり好ましくない。塗布厚みの下限は50nmであることが好ましい。塗布厚みが50nm未満であると有機粒子が脱落する場合がある。塗布層の塗布厚みの測定方法としては、粒子を含んだ断面を切削し、SEMまたは透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察しその塗布層の塗布厚みを求めることができる。塗布層の塗布厚みを上記範囲にする方法としては、例えば、塗液のバインダー樹脂濃度と塗液の塗り厚みを調整することによって達成する方法などを挙げることができる。
塗布層表面の表面粗さ(SRz;三次元十点平均粗さ)は5μm以上60μm以下であることが好ましい。より好ましくは10μm以上30μm以下である。5μm未満であると、白色フィルム上に塗布した積層フィルムを液晶ディスプレイに反射板として組み込んだときに白点が生じる場合があり、また60μmより大きいと粒子が脱落する場合がある。上記範囲に含まれるように表面粗さを調整する方法としては、例えば、有機粒子の粒径および塗液のバインダー樹脂濃度と塗液の塗り厚みを調整する方法などが挙げられる。
粒子(a)および粒子(b)はバインダー樹脂によって被覆されていることが好ましい。粒子がバインダー樹脂によって被覆されることで、脱落しにくくすることができる。粒子の濡れ性を公知の方法で改良することによって粒子をバインダー樹脂によって被覆させることができる。また、被覆状態については、粒子断面のSEMもしくはTEMにより確認することができる。このときルテニウム染色などを用いることによってより明確に確認することができる。
本発明の積層フィルムは、塗布層表面における有機粒子の粒子密度が5個/mm以上100000個/mm以下である事が好ましい。より好ましくは400個/mm以上100000個/mm以下であり、更に好ましくは1000個/mm以上100000個/mm以下である。粒子密度が上記数値範囲内である積層フィルムを、液晶ディスプレイの反射板もしくは光拡散フィルムとして用いると、適度な光拡散性を得ることが出来る。塗布層表面の粒子密度を上記の数値範囲内にする方法としては、塗液中の粒子量、塗布膜厚み、製膜中に塗布する場合は塗布後の延伸工程における延伸倍率を調整することによって達成できる。
本発明の積層フィルムの第二の態様は、白色フィルムの少なくとも一方の表面に樹脂(A)からなる数平均粒径が4μm以上の粒子(a)を含む塗布層が設けられており、粒子(a)の表面に数平均粒径0.1μm以上1μm以下の粒子(b)が付着していることを特徴とする積層フィルムであり、第三の態様は、前記フィルムが透明であり、前記フィルムの全光線透過率が60%以上であることを特徴とする積層フィルムである。
本発明の積層フィルムに係るフィルムは、白色フィルムまたは透明フィルムである。
(2.1)白色フィルムの構成
本発明の第二の態様に係る積層フィルムを構成する白色フィルムは、液晶ディスプレイ用バックライトや照明用途の反射板として使用する場合には可視光線反射率が高ければ高いほうが良い。反射率は80%以上が好ましい。より好ましくは90%以上であり、さらに好ましくは95%以上である。このため、内部に気泡および/または非相溶の粒子を含有するフィルムが好ましく使用される。これらの白色フィルムとしては限定されるものではないが、多孔質の未延伸あるいは二軸延伸されたポリオレフィンフィルムや、多孔質の未延伸あるいは二軸延伸されたポリエステルフィルムなどの白色フィルムが好ましく用いられる。特に成形性や生産性の点から白色ポリエステルフィルムが好ましく用いられる。白色ポリオレフィンフィルムおよび白色ポリエステルフィルムとしては特開平4−239540号公報、特開平8−262208号公報、特開2002−90515号公報、特開2002−138150号公報や特開2004−330727号公報に開示されている白色フィルムが挙げられる。
白色フィルムを構成する可塑性樹脂としては例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレンや環状ポリオレフィンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、アクリル樹脂などを挙げることができる。成形性や生産性の観点からポリエステルが好ましく使用される。
また、非相溶の粒子としては、例えば酸化チタン、硫酸バリウム、二酸化珪素や炭酸カルシウムなどからなる無機粒子、アクリル粒子、ナイロン粒子、ポリスチレン粒子やシリコーン粒子などの有機粒子が挙げられる。また白色フィルムを構成する熱可塑性樹脂とは非相溶の樹脂を用い押出機の中で非相溶の樹脂を分散させて使用することもできる。非相溶の樹脂としては、白色フィルムを構成する熱可塑性樹脂がポリエステルの場合、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンや環状ポリオレフィンなどのオレフィン樹脂やポリスチレン樹脂などが挙げられる。
白色フィルムは単層フィルムであっても積層フィルムであっても良い。
白色フィルムの厚みは、使用する用途は要求する特性により適宜選択すればよく特に限定されるものではない。液晶TV用においてはフィルムの剛性の観点から250μm以上600μm以下が好ましく用いられる。また、液晶モニター用途においては188μm以上300μm以下が好ましく用いられる。
本願の積層フィルムの粒子(a)および粒子(b)を含む塗布層を設ける面は、上記白色フィルムの導光板に接する方の面であることが好ましい。
(2.2)透明フィルムの構成
本発明の積層フィルムを構成する透明フィルムは全光線透過率60%以上のフィルムをいう。液晶ディスプレイ用バックライトにおいて拡散シートとして使用する場合には全光線透過率が70%以上が好ましく、より好ましくは90%以上である。このため、内部に非相溶の粒子を含有する内部拡散フィルムや基材フィルム表面にビーズを含む拡散層を設けた拡散フィルムが好ましく使用される。表面に拡散層を設けた拡散フィルムとしては特開2007−86730号公報に開示されている拡散フィルムが挙げられる。
透明フィルムを構成する可塑性樹脂としては例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレンや環状ポリオレフィンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、アクリル樹脂などを挙げることができる。成形性や生産性の観点からポリエステルが好ましく使用される。
透明フィルムの厚みは、使用する用途は要求する特性により適宜選択すればよく特に限定されるものではない。液晶TV用においてはフィルムの剛性の観点から50μm以上150μm以下が好ましく用いられる。また、液晶モニター用途においては30μm以上100μm以下が好ましく用いられる。
本願の積層フィルムの粒子(a)および粒子(b)を含む塗布層を設ける面は、上記透明フィルムの導光板に接する方の面であることが好ましい。透明フィルムが拡散フィルムの場合は拡散層を設けられた面と異なる面であることが好ましく、透明フィルムがプリズムシートの場合はプリズム面と異なる面であることが好ましい。
(3)製造方法
本発明の第二の態様である、白色フィルムの少なくとも一方の表面に塗布層を形成する場合、例えば、ポリエステル樹脂と非相溶性成分を含む混合物を、必要に応じて十分真空乾燥を行い、押出機(主押出機)を有する製膜装置の加熱された押出機に供給する。非相溶性成分の添加は、事前に均一に溶融混練して配合させて作製されたマスターチップを用いても、もしくは直接混練押出機に供給するなどしてもよい。事前に均一にポリエステル樹脂と非相溶成分を含む混合物を溶融混練したマスターチップを用いるほうが、非相溶成分の分散が促進されるので好ましい。
また、溶融押出に際してはメッシュ40μm以下のフィルターにて濾過した後に、Tダイ口金内に導入し押出成形により溶融シートを得ることが好ましい。この溶融シートを表面温度10℃以上60℃以下に冷却されたドラム上で静電気により密着冷却固化し、未延伸フィルムを作製する。
この未延伸フィルムを後述するインラインコーティング法に従い、延伸および熱処理を行うことで表面に塗布層を有する積層フィルムを得ることができる。
また、本発明の第三の態様である透明フィルムの少なくとも一方の表面に塗布層を形成する場合、例えば、ポリエステル樹脂を必要に応じて十分真空乾燥を行い、押出機(主押出機)を有する製膜装置の加熱された押出機に供給する。
また、溶融押出に際してはメッシュ40μm以下のフィルターにて濾過した後に、Tダイ口金内に導入し押出成形により溶融シートを得ることが好ましい。この溶融シートを表面温度10℃以上60℃以下に冷却されたドラム上で静電気により密着冷却固化し、未延伸フィルムを作製する。
この未延伸フィルムを後述するインラインコーティング法に従い、延伸および熱処理を行うことで表面に塗布層を有する積層フィルムを得ることができる。
得られた積層フィルムの一方の表面に光拡散層を設ける場合は、多数の有機ポリマー微粒子をバインダーで分散固定して形成することが好ましい。前記有機ポリマー微粒子としては、架橋タイプのアクリル樹脂及びメタクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の有機ポリマーから作られた粒子が好ましく、特に架橋タイプのアクリル樹脂又はメタクリル樹脂(PMMA樹脂)が好ましい。前記有機ポリマー微粒子の質量平均粒径は1〜100μmが好ましく、1〜25μmがより好ましい。前記光拡散層のバインダーとしては、有機ポリマーバインダーが好ましく、該有機ポリマーバインダーとしては、例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの少なくともいずれかをモノマーの一成分として含む、単独重合体又は共重合体が挙げられ、(メタ)アクリル樹脂が特に好ましい。有機ポリマーバインダーと有機ポリマー微粒子とを適当な溶剤中に添加混合して調製した塗布液を、上記積層フィルム上に塗布し、乾燥することによって形成することが好ましい。
前記有機ポリマー微粒子の含有量は、前記バインダー100質量部に対し100〜500質量部が好ましく、200〜400質量部がより好ましい。
溶媒は塗布後に乾燥しやすい観点から、沸点150℃以下の有機溶媒が好ましく、シクロヘキサノン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートが特に好ましい。上記列挙した有機溶媒に混合してアルコールなどの他の有機溶媒を混合しても良く、汎用性の観点から、メチルエチルケトンが好ましく用いられる。
前記積層フィルムへの塗布は、スピンコーター、ロールコーター、バーコーター、カーテンコーター等の公知の塗布手段を用いて行うことができる。乾燥工程での温度は、90〜130℃が好ましく、100〜120℃が好ましい。時間は10秒間〜5分間が好ましく、1〜2分間がより好ましい。
本願の第一、第二および第三の態様においては、積層フィルムには、樹脂(A)からなる数平均粒径が4μm以上の粒子(a)を含む塗布層が設けられており、粒子(a)の表面には数平均粒径0.1μm以上1μm以下の粒子(b)が付着している。塗布層を形成する方法としては、二軸延伸後の基材フィルムに塗液を塗布する方法(オフラインコーティング法)のほか、塗液の塗布後にフィルムを延伸して熱処理する方法(インラインコーティング法)がある。塗布層と基材フィルムとの密着性および省コストの観点からは、インラインコーティング法が好ましい。インラインコーティング法としては、未延伸フィルム表面に塗液を塗布した後に二軸方向に延伸する方法、または、一軸延伸フィルム表面に塗液を塗布した後に先の一軸延伸方向と交差する方向(例えば一軸延伸方向と直交する方向)にさらに延伸する方法などが挙げられるが、後者が好ましい。
後者の、一軸延伸フィルム表面に塗布剤を塗布した後に先の一軸延伸方向と交差する方向にさらに延伸する方法は、具体的には次のように行うのが好ましい。まず、押出装置に熱可塑性樹脂原料を供給し、熱可塑性樹脂の融点以上の温度で溶融押出を行ってスリット状のダイから回転冷却ドラム上に溶融シートとして押し出し、回転冷却ドラム表面上でガラス転移温度以下の温度になるように急冷固化し、非晶状態の未延伸シートを得る。この場合、シートの平面性を向上させるため、シートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、静電印加密着法が好ましく採用される。
次いで、上記の未延伸シートを長手方向に延伸する。延伸温度は通常(基材フィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度−5℃)〜(基材フィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度+25℃)の範囲、延伸倍率は通常3〜6倍の範囲である。延伸は一段階または二段階以上で行うことができる。次いで、フィルムの少なくとも一方の表面に塗液を塗布する。塗液の塗布方法としては、例えば、メイヤーバーコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクターコーターまたはこれら以外の塗布装置を使用することができる。塗布層は、フィルムの片面だけに形成してもよいし、両面に形成してもよい。片面にのみ形成した場合、その反対面には必要に応じて上記の塗布層と異なる塗布層を形成して他の特性を付与することもできる。なお、塗液のフィルムへの塗布性や接着性を改良するため、塗布前にフィルムに化学処理や放電処理を施してもよい。
塗布したフィルムはテンターの予熱ゾーンにおいて90〜150℃の温度範囲に予熱し適度な乾燥を行った後に、幅方向(長手方向と直交する方向)に延伸する。延伸温度は通常(基材フィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度−5℃)〜(基材フィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度+40℃)の範囲であり、延伸倍率は、通常3〜6倍、好ましくは3.2〜4.5倍の範囲である。なお、上記の予熱に先立ち一旦ガラス転移点以下にフィルムを冷却してもよい。
次いで、20%以内の伸長、収縮または定長下で1秒〜5分間の熱処理を行う。この際、特に長手方向および/または幅方向の熱収縮率を好適な範囲とするため、熱処理工程内または熱処理後に長手方向および/または幅方向に通常10%以内、好ましくは5%以内の弛緩処理をしてもよい。熱処理温度は、延伸条件によって異なるが、通常180〜250℃、好ましくは190〜230℃の範囲である。熱処理温度が250℃を超える場合には、フィルムの配向が低下する傾向があり、また、塗布層の一部が熱分解を生ずる場合もある。一方、熱処理温度が180℃未満の場合には、フィルムの熱収縮率が大きくなり過ぎる場合がある。
塗布液の調整方法は水にバインダー樹脂、粒子の順に溶解又は分散させる方法や、バインダー樹脂と粒子を予め別々に水に溶解および分散させたものを任意に混合する方法を挙げることができる。塗布液は、バインダー樹脂、粒子及び水を含み、塗布液に対する水の含有量が50重量%以上に調整することが塗布スジを軽減するために好ましい。
(4)測定・評価方法
(4.1)表面粗さ(SRz)の測定方法
JIS−B−0601(2001)に準じて測定を実施した。測定器としては、小坂研究所製、表面粗さ計(型番:SE3500)を用いた。測定条件は下記の通りである。
・送り速度:0.1mm/s
・Xピッチ:1.00μm
・Yピッチ:5.0μm
・Z測定倍率:20000
・低域カット:0.25mm。
(4.2)塗布層の厚み(d)の測定方法および有機粒子の塗膜内被覆状態の評価方法
積層フィルムを断面方向にミクロトームにて70〜100nmの厚みの切片を切り出し、四酸化ルテニウムで染色した。染色した切片を透過型電子顕微鏡”TEM2010”(日本電子(株)製)を用いて500〜10,000倍に拡大観察して撮影した断面写真より、有機粒子の無い部分の塗布層の厚みを計測して求めた。無作為に選んだ10ヶ所で計測を行い、その平均値を塗布層の厚みとした。
また、得られた断面写真により有機粒子の塗膜内被覆状態を確認し、以下のように判定した。
粒子表面積の全部を塗膜が被覆している場合:A
粒子表面積の塗膜による被覆が8割以上10割未満の場合:B
粒子表面積の塗膜による被覆が4割以上8割未満の場合:C
粒子表面積の塗膜による被覆が4割未満の場合:D。
(4.3)塗布層における粒子の数平均粒径R、粒子径分布指数の測定方法
走査型電子顕微鏡(日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて、積層フィルムの表面に設けられた塗布層の粒子を観察し、粒径を測定した。なお、粒子が真円でない場合には、長径をその粒径として測定した。また、数平均粒径R(Dn)および体積平均粒径(Dv)は、無作為に選んだ100個の粒子について測定した上記粒径の値から求めた。
粒子径分布指数(PDI)は、下記数式(1)に従い、算出した。
PDI=Dv/Dn ・・・(1)
尚、Dn:数平均粒径、Dv:体積平均粒径、PDI:粒子径分布指数とする。
(4.4)粒子(a)に付着している粒子(b)の個数
走査型電子顕微鏡(日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて、積層フィルムの表面に設けられた塗布層の粒子を観察し、粒子(a)に付着している粒子(b)の個数を数えた。粒子(a)20個につき付着している粒子(b)の個数を数え、粒子(a)の1個あたりの平均付着数を粒子(a)に付着した粒子(b)の個数とした。
(4.5)ディスプレイ白点の評価方法
AUO社製LEDディスプレイ(T240HW01)のバックライトユニットに積層フィルムを組み込み画面が水平になるように設置し点灯する。所定の重さの重りで画面中央を押さえたときの状態について、以下の基準で評価を行った。このとき白色フィルムを基材とした積層フィルムの場合は反射板として、透明フィルムを基材とした積層フィルムの場合は導光板と光学シートの間に組み込み測定した。
重りなしで白点が発生する場合:F
0.5kgの重りで白点が発生する場合:E
1.0kgの重りで白点が発生する場合:D
1.5kgの重りで白点が発生する場合:C
2.0kgの重りで白点が発生する場合:B
2.0kgの重りで白点が発生しない場合:A
なお、用いたバックライトは、サイドライト型バックライトであり、導光板および光源(LED)を有し、光源が導光板のエッジ部に位置するものである。この白点評価方法においては、白点が発生しない場合と白点が発生する場合とを明確に区別できる。
(4.6)有機粒子の粒子密度の測定方法
積層フィルムの表面を走査型電子顕微鏡(日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて観察し、250μm×400μmの10視野において粒子の個数を数えその数Nを有機粒子の粒子密度(個/mm)とした。なお、そのとき粒子(a)に付着している粒子(b)は個数はカウントしない。
(4.7)導光板削れおよび反射フィルム上の粒子脱落の評価
40インチ液晶テレビ(Samsung社製、PAVV UN40B7000WF)を分解して得られた導光板上に積層フィルムの凸部が接触されるように積層させた後、200gf/cm2(0.0196MPa)、100gf/cm2(0.0098MPa)及び50gf/cm2(0.0049MPa)の荷重下で反射シート試料を1m/minの線速度で引き上げ、前記導光板の表面上に発生したスクラッチの程度を肉眼で確認して下記のように評価した。同サンプルについて各々の荷重にて3回実施し、目視判定した。
A級:いずれの荷重下においても傷が見られない。
B級:200gf/cm2の荷重下では傷が見られるが、100gf/cm2の荷重下、50gf/cm2の荷重下においては傷が見られない。
C級:200gf/cm2、100gf/cm2の荷重下では傷が見られるが、50gf/cm2の荷重下においては、傷は見られない。
D級:50gf/cm2の荷重下において傷が見られる。
また、反射フィルムにおいても有機粒子の脱落を確認した。
A級:いずれの荷重下においても粒子脱落が見られない。
B級:200gf/cm2の荷重下では粒子脱落が見られるが、100gf/cm2の荷重下、50gf/cm2の荷重下においては粒子脱落が見られない。
C級:200gf/cm2、100gf/cm2の荷重下では粒子脱落が見られるが、50gf/cm2の荷重下においては粒子脱落が見られない。
D級:50gf/cm2の荷重下において粒子脱落が見られる。
(4.8)積層フィルムの反射率
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の光反射率を求めた。なお、光反射率は積層フィルムの塗布面側から計測して求めた値を当該白色フィルムの反射率とした。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。5サンプル測定し、その平均を反射率とした。
(4.9)積層フィルムの全光線透過率
JIS K7361−1997に従い、ヘイズメーター(NDH7000、日本電色工業株式会社製)を使用して測定した。そのとき、塗布面を光源側に設置し測定した。5サンプル測定し、その平均を全光線透過率とした。
以下、実施例等によって発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
[原料]
(1)基材フィルムとしての白色フィルム、透明フィルム用樹脂
・PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂
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のポリエチレンテレフタレートペレット(PET)樹脂を得た。得られたPET樹脂のガラス転移温度は80℃であった。
・環状オレフィン共重合体樹脂
非相溶性成分として、ガラス転移温度が178℃、MVR(260℃/2.16kg)が4.5ml/10minである環状オレフィン樹脂「TOPAS」(登録商標、ポリプラスチックス社製)を用いた。
(2)塗布層を形成するための塗液
・ポリエステル系バインダー樹脂(材料A)
ペスレジン A−215E(高松油脂(株)製、30重量%溶液)を精製水で希釈し、25重量%溶液を調製した。
・界面活性剤(材料B)
「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。
・架橋剤(材料C)
「エポクロス」WS−500(日本触媒社製)
・有機粒子(材料D−1)
総研化学社製の粒径0.05μmの真球ポリスチレン粒子の固形分濃度1%の水分散体「DYNOSPHERES」を用いた。
・有機粒子(材料D−2)
総研化学社製の粒径0.3μmの真球ポリスチレン粒子の固形分濃度1%の水分散体「DYNOSPHERES」を用いた。
・有機粒子(材料D−3)
総研化学社製の粒径0.6μmの真球ポリスチレン粒子の固形分濃度1%の水分散体「DYNOSPHERES」を用いた。
・有機粒子(材料D−4)
総研化学社製の粒径0.9μmの真球ポリスチレン粒子の固形分濃度1%の水分散体「DYNOSPHERES」を用いた。
・有機粒子(材料D−5)
総研化学社製の粒径1.2μmの真球ポリスチレン粒子の固形分濃度1%の水分散体「DYNOSPHERES」を用いた。
・有機粒子(材料D−6)
総研化学社製の粒径0.2μmの真球ポリスチレン粒子の固形分濃度1%の水分散体「DYNOSPHERES」を用いた。
・無機粒子(材料E)
数平均粒径0.3μmのシリカ粒子を蒸留水に混合した10重量%溶液の水分散体を用いた。
・有機粒子(材料F−1)
1000mlの耐圧ガラスオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製、ハイパーグラスターTEM−V1000N)の中に、ポリエーテルエステル(“ハイトレル”(登録商標)8238、デュポン株式会社製、重量平均分子量27,000、曲げ弾性率1100MPa)33.25g、N−メチル−2−ピロリドン299.25g、ポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製、PVA-1500、重量平均分子量29,000:メタノールでの洗浄により、酢酸ナトリウム含量を0.05質量%に低減したもの)17.5gを加え、窒素置換を行った後、180℃に加熱し、ポリマーが溶解するまで4時間攪拌を行った。その後、貧溶媒として350gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、2.92g/分のスピードで滴下した。全量の水を入れ終わった後、攪拌したまま降温させ、得られた懸濁液をろ過し、イオン交換水700gを加えてリスラリー洗浄し、濾別したものを、80℃で10時間真空乾燥させ、白色固体28.3gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、数平均粒径12.0μm、体積平均粒径14.7μm、粒子径分布指数1.23のポリエーテルエステル微粒子であった。このポリエーテルエステルの融点は、224℃であり、このポリエーテルエステルの降温結晶化温度は、161℃であった。得られた粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成しこれを材料F−1とした。
・有機粒子(材料F−2)
ポリエーテルエステルの量を調整した以外は有機粒子(材料F)と同様の条件で、数平均粒子径3.0μmのポリエーテルエステル微粒子を得た。得られた粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成した。
・有機粒子(材料F−3)
ポリエーテルエステルの量を調整した以外は有機粒子(材料F)と同様の条件で、数平均粒子径5.0μmのポリエーテルエステル微粒子を得た。得られた粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成した。
・有機粒子(材料F−4)
ポリエーテルエステルの量を調整した以外は有機粒子(材料F)と同様の条件で、数平均粒子径20.0μmのポリエーテルエステル微粒子を得た。得られた粒子を精製水に混合し、40質量%の水分散液を作成した。
〔実施例1〕
(1)塗液の調製
下記材料を、1)から5)の順番にて塗液の原料を調合し、万能攪拌機にて10分間攪拌して塗液を調製した。調整した塗布液を0.1規定の塩酸を用い、pH6.5に調整した。
1)精製水:33.3重量部
2)材料A:17.1重量部
3)材料B: 0.6重量部
4)材料C: 4.0重量部
5)材料D−2:30.0重量部
6)材料F:15.0重量部
(2)製膜
PET80重量部と環状オレフィン共重合体樹脂20重量部との混合物を180℃の温度で3時間真空乾燥した後に押出機Aに供給し、280℃の温度で溶融押出した。また、PET100重量部を180℃の温度で3時間真空乾燥した後に押出機Bに供給し280℃の温度で溶融押出した。それぞれの押出機A、Bからの樹脂を厚み方向にB/A/Bの順に積層するように合流させた後、Tダイ口金に導入した。
次いで、Tダイ口金内より、シート状に押出して溶融積層シートを形成し、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積層フィルムを得た。このとき、ドラムに接しているフィルム面を裏面、空気に接している面を「おもて」面とした。続いて、該未延伸積層フィルムを80℃の温度に加熱したロール(予熱ロール)群で予熱した後、長手方向にロールの周速差を利用して、3.5倍延伸を行い、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸フィルムを得た。
さらに続いて一軸延伸フィルムの「おもて」面に空気中でコロナ放電処理を施し、その処理面に上記塗布層形成塗液をメイヤーバーを用いたバーコート方式にて塗布した。
上記の塗布層形成塗液が塗布された一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内の100℃の予熱ゾーンに導き乾燥後、引き続き連続的に100℃の加熱ゾーンで長手方向に垂直な方向(横方向)に3.5倍延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで190℃の熱処理を施し、さらに190℃で6%横方向に弛緩処理を行った後、次いで均一に徐冷後に巻き取って、厚み188μmのフィルム上に、厚み200nmの塗布層が設けられた白色の積層フィルムを得た。B層の膜厚は10μmであった。塗液組成、得られた積層フィルムの物性の評価結果を表1、表2に示す。
図1は、本実施例において得られた積層フィルムの塗布層に含まれる有機粒子をSEMで観察した結果を示している。有機粒子(材料F)の表面に有機粒子(材料D)が付着した状態にある。
〔実施例2〜11〕実施例4を参考例と読み替える。
塗布層形成塗液の組成を表1に示した条件とし、塗布層の厚みを表2に示した条件とした以外は、実施例1と同様の条件にて製膜を行い、厚さ188μmの積層の白色フィルムを得た。フィルムの各種特性を表2に示す。いずれも塗布外観よく、また粒子の脱落も少なかった。
〔実施例12〕
PETを180℃の温度で3時間真空乾燥した後に押出機Aに供給し、280℃の温度で溶融押出した。押出機Aから溶融した樹脂をTダイ口金に導入した。
次いで、Tダイ口金内より、シート状に押出して溶融PETシートを形成し、該溶融PET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PETフィルムを得た。このとき、ドラムに接しているフィルム面を裏面、空気に接している面を「おもて」面とした。続いて、該未延伸PETフィルムを80℃の温度に加熱したロール(予熱ロール)群で予熱した後、長手方向にロールの周速差を利用して、3.5倍延伸を行い、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸フィルムを得た。
さらに続いて一軸延伸フィルムの「おもて」面に空気中でコロナ放電処理を施し、その処理面に表1に示す塗布層形成塗液を、メイヤーバーを用いたバーコート方式にて塗布した。
上記の塗布層形成塗液が塗布された一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内の100℃の予熱ゾーンに導き乾燥後、引き続き連続的に100℃の加熱ゾーンで長手方向に垂直な方向(横方向)に3.5倍延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで190℃の熱処理を施し、さらに190℃で6%横方向に弛緩処理を行った後、次いで均一に徐冷後に巻き取って、厚み188μmのフィルム上に、厚み200nmの塗布層が設けられた積層フィルムを得た。塗液組成、得られた積層フィルムの物性の評価結果を表1、表2に示す。
〔比較例1〕
塗布層形成塗液の組成を表1に示した条件とし、塗布層の厚みを表2に示した条件とし、pHを調整せず、pH7.9のままとした以外は、実施例1と同様の条件にて製膜を行い、厚さ188μmの積層白色フィルムを得た。粒子(a)に粒子(b)が付着しておらず、スクラッチテストにおいてフィルム上に粒子脱落が生じた。フィルムの各種特性を表2に示す。比較例1のフィルムからは粒子が脱落した。
〔比較例2〜4〕
塗布層形成塗液の組成を表1に示した条件とし、塗布層の厚みを表2に示した条件とした以外は、実施例1と同様の条件にて製膜を行い、厚さ188μmの積層白色フィルムを得た。フィルムの各種特性を表2に示す。比較例1のフィルムからは粒子が脱落した。
本発明のフィルムは、光反射板、光学シートとして好適に用いることができる。特に、バックライト用の光反射板として好適に用いることができる。中でも、サイドライト型のバックライト用の光反射板として好適に用いることができる。ここで、サイドライト型のバックライトとは、光源と導光板と反射板を少なくとも有するものであるが、筐体などを含んでいてもよい。なお、光源の種類は特に問われないが、光源としてCCFLやLEDを用いた場合に、特に大きな効果が得られる。
11:粒子12の表面上に付着する粒子
12:粒子
13:バインダー樹脂

Claims (8)

  1. フィルムの少なくとも一方の表面に樹脂(A)からなる数平均粒径が12μm以上の粒子(a)を含む、厚みが0.5μm未満の塗布層が設けられており、粒子(a)の表面に数平均粒径0.1μm以上0.9μm以下の樹脂(A)と異なる樹脂(B)からなる粒子(b)が付着していることを特徴とする積層フィルム。
  2. 白色フィルムの少なくとも一方の表面に樹脂(A)からなる数平均粒径が12μm以上の粒子(a)を含む、厚みが0.5μm未満の塗布層が設けられており、粒子(a)の表面に数平均粒径0.1μm以上0.9μm以下の樹脂(A)と異なる樹脂(B)からなる粒子(b)が付着していることを特徴とする請求項1に記載の積層フィルム。
  3. 前記フィルムが透明であり、前記フィルムの全光線透過率が60%以上であることを特徴とする請求項1に記載の積層フィルム。
  4. 1つの粒子(a)の表面に粒子(b)が平均10個以上付着していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の積層フィルム。
  5. 粒子(a)がポリエステル樹脂からなる請求項1〜4のいずれかに記載の積層フィルム。
  6. 粒子(b)の数平均粒径が100nm以上800nm以下である請求項1〜5のいずれかに記載の積層フィルム。
  7. エッジ型バックライトユニット用の反射板である請求項1、2または4〜6のいずれかに記載の積層フィルム。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載の積層フィルムを用いたエッジ型バックライトユニット。
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