WO2016035536A1 - 液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム、およびそれを用いた液晶ディスプレイ用バックライト - Google Patents

液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム、およびそれを用いた液晶ディスプレイ用バックライト Download PDF

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WO2016035536A1
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polyester film
liquid crystal
film
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舩冨剛志
長谷川正大
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東レ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors

Definitions

  • the present invention relates to a white polyester film suitable for use as a light reflector, a light reflector using the same, and a backlight for a liquid crystal display.
  • polyester film contains many inorganic particles such as barium sulfate, and uses light reflection at the interface between the polyester resin and the particles and the hollow interface of the fine cavities generated using the particles as nuclei.
  • Patent Document 1 a method of utilizing light reflection at the cavity interface of fine cavities generated by mixing an incompatible resin with polyester and using an incompatible resin as a nucleus
  • Patent Document 2 Inorganic contained in the polyester film, such as a method utilizing light reflection at the interface of the cavity formed inside by impregnating the polyester film with an inert gas in a pressure vessel (see Patent Document 3)
  • Patent Document 3 A method using a difference in refractive index between particles and polyester resin and a difference in refractive index between fine voids and polyester resin is widely used.
  • liquid crystal displays have been diversified, and the screen size of liquid crystal displays has a wide range of applications from portable mobile applications to personal computers and large screen TV applications.
  • the reflective sheet a thinner reflective film is used for smaller screens, and reflective sheets having various thicknesses ranging from 80 ⁇ m to 500 ⁇ m are used according to the screen size.
  • the case of the backlight manufacturing process prevents the reflective film placed on the back surface from being displaced due to vibrations when carrying it in a car or on foot.
  • the void-containing polyester film used for the reflective sheet contains voids inside, and therefore has a problem that it is less rigid and more likely to bend and wrinkle than a normal polyester film that does not contain voids. there were.
  • the void-containing polyester film is used in the same manner as the reflection sheet, there are problems such as deterioration in handling property and generation of wrinkles due to a decrease in rigidity.
  • Patent Document 4 As a means for increasing the rigidity of the void-containing polyester film in receiving paper applications, a method of increasing the specific gravity of the film (see Patent Document 4) or a method of increasing the thickness of the support layer laminated on both sides of the void-containing layer (patent) Documents 4 and 5) and a method for increasing the overall thickness of the film (see Patent Document 6) are known.
  • JP 2003-160682 A Japanese Patent Publication No. 8-16175 JP 2001-166295 A JP 2002-105232 A JP 2001-121665 A JP 2012-179816 A
  • the thickness range for receiving paper is generally 25 to 75 ⁇ m
  • the thickness range of the void-containing polyester film for reflective sheet applications is as thick as 80 ⁇ m to 500 ⁇ m, and the specific gravity of the void-containing polyester film cannot be increased.
  • the method of securing rigidity by increasing the thickness of the support layer also leads to an increase in specific gravity, and the ratio of the reflection layer to the total thickness decreases, so the problem that the reflectivity decreases as the support layer increases. there were.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, and provides a void-containing polyester film that reduces creases during handling of the reflective film and creases during peeling of the tape and maintains high reflection characteristics, regardless of the increase in specific gravity and thickness.
  • the purpose is to provide.
  • the white polyester film of the present invention that solves the above problems has the following configuration.
  • a white polyester film comprising an A / B / A layer composed of polyester, wherein the B layer contains voids, and the white polyester film satisfies the following requirements (1) to (3): White polyester film.
  • the layer B contains a resin incompatible with polyester, and the average aspect ratio (average maximum horizontal chord length ( ⁇ m) / average maximum vertical chord length ( ⁇ m)) of the incompatible resin is 3 or more and 6 or less. There is.
  • the glass transition temperature Tg (° C.) of the incompatible resin determined by differential scanning calorimetry (DSC) and the minute endothermic peak temperature Tmeta (° C.) of the white polyester film satisfy the following formula.
  • the porosity of the B layer is 10% or more and less than 25%.
  • the glass transition temperature Tg of the incompatible resin is 150 ° C. or higher and 170 ° C. or lower.
  • the white polyester film for liquid crystal display according to (I), (III) The white polyester film for a liquid crystal display according to (I) or (II), wherein the content of the incompatible resin is 5% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the mass of the B layer.
  • IV The liquid crystal display according to any one of (I) to (III), wherein the B layer contains inorganic particles, and the content thereof is 5% by mass or more and 30% by mass or less based on the mass of the B layer.
  • White polyester film is any one of (I) to (III), wherein the B layer contains inorganic particles, and the content thereof is 5% by mass or more and 30% by mass or less based on the mass of the B layer.
  • the B layer has polyethylene terephthalate as a basic component, contains at least one type of copolymer polyester, and the copolymer polyester is 1.0% by mass or more and 20.0% by mass or less based on the mass of the B layer.
  • VII The white polyester film for a liquid crystal display according to any one of (I) to (VI), wherein the total thickness is from 50 ⁇ m to 350 ⁇ m.
  • a backlight for a liquid crystal display wherein the white polyester film for a liquid crystal display according to (I) is used as a light reflecting material.
  • IX The backlight for a liquid crystal display according to (VIII), wherein the light source of the backlight is an LED system.
  • the white polyester film for a light reflecting plate reduces the crease when handling the reflective film and the crease when peeling the tape, and maintains high reflection performance regardless of the increase in specific gravity and thickness.
  • a void-containing white polyester film can be obtained.
  • the white polyester film of the present invention is a white polyester film composed of an A / B / A layer composed of polyester, wherein the B layer contains cavities, and the white polyester film comprises the following (1) to (2 ) White polyester film for liquid crystal displays that meets the requirements of (1)
  • the layer B contains a resin incompatible with polyester, and the average aspect ratio (average maximum horizontal chord length ( ⁇ m) / average maximum vertical chord length ( ⁇ m)) of the incompatible resin is 3 or more and 6 or less.
  • the glass transition temperature Tg (° C.) of the incompatible resin determined by differential scanning calorimetry (DSC) and the minute endothermic peak temperature Tmeta (° C.) of the white polyester film satisfy the following formula.
  • the present invention is required to have a film configuration of A layer / B layer / A layer.
  • the B layer needs to be a layer containing fine bubbles.
  • the A layer is necessary for increasing the reflectance improvement effect, ensuring film-forming stability, and achieving excellent handling properties.
  • the A layer is a surface layer.
  • the A layer preferably contains inorganic particles in the polyester and has a role of scattering light.
  • the light scattering property of the A layer can be adjusted mainly by controlling the surface roughness.
  • a method of adding particles having different refractive indexes to a polyester resin can be mentioned.
  • the kind of inorganic fine particles to be contained in the A layer is not particularly limited, but preferably has a Mohs hardness of 3.0 or more, for example, calcium carbonate, titanium dioxide, zinc oxide, silicon dioxide, zinc sulfide. , Barium sulfate, alumina, talc and the like.
  • These inorganic particles can be used alone or in combination depending on the necessity of imparting surface functions such as glossiness adjustment, whiteness adjustment, and light resistance.
  • the resin constituting the A layer and the B layer is polyester.
  • polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are preferable.
  • the B layer is whitened by containing fine bubbles inside the film.
  • the layer B is a layer that satisfies (1), and preferably satisfies the following (2) to (4).
  • the average aspect ratio (average maximum horizontal chord length ( ⁇ m) / average maximum vertical chord length ( ⁇ m)) of the incompatible resin of the B layer is 3 or more and 6 or less.
  • the content of the resin incompatible with the polyester in the B layer is 5% by mass or more and less than 30% by mass with respect to the mass of the B layer.
  • B layer contains a resin incompatible with the polyester.
  • a resin incompatible with polyester hereinafter sometimes abbreviated as incompatible resin
  • it may be a homopolymer or a copolymer, such as polyethylene, polypropylene, polybutene, polymethylpentene, etc.
  • a polyolefin resin, a cyclic polyolefin resin, a polystyrene resin, a polyacrylate resin, a polycarbonate resin, a polyacrylonitrile resin, a polyphenylene sulfide resin, a fluorine resin, or the like is preferably used. Two or more of these may be used in combination.
  • a resin having a large critical surface tension difference from polyester and being easily deformable by heat treatment after stretching is preferred, and specifically, a polyolefin-based resin is preferred.
  • polyolefin resin examples include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, and polymethylpentene, cyclic polyolefin resins, and copolymers thereof.
  • polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, and polymethylpentene
  • cyclic polyolefin resins examples include copolymers thereof.
  • a cavity having the incompatible resin as a core is formed at the time of stretching, and light reflection occurs at the cavity interface.
  • preferable content of the incompatible resin contained in B layer is 5 mass% or more and 30 mass% or less. Since the number of cavities increases by increasing the content of the incompatible resin, the density decreases. With the content, an apparent density of the layer B becomes possible to 0.7 g / cm 3 or more 1.1 g / cm 3 or less. Moreover, when content of incompatible resin exceeds 30 mass%, an apparent density falls and it becomes easy to generate
  • the porosity of the B layer is preferably 10% or more and less than 25%. When the porosity of the B layer is less than 10%, no crease is generated, but the reflection performance decreases. On the other hand, if it is 25% or more, the reflection performance is improved, but the density is lowered, so that creases are likely to occur.
  • the average aspect ratio (average maximum horizontal chord length ( ⁇ m) / average maximum vertical chord length ( ⁇ m)) of the incompatible resin contained in the B layer needs to be 3 or more and 6 or less. It has been found that the wrinkle resistance of the film is improved by the average aspect ratio. The reason for this is not clear, but the adhesion at the interface between the incompatible resin, which is the core of the bubble, and PET is improved. As a result, when an external force is applied to bend the film, the incompatible resin and the PET peel off. It is suppressed, and it is estimated that a wrinkle becomes difficult to enter as a film. If the average aspect ratio is less than 3, the adhesion at the interface between the incompatible resin and the PET is insufficient, and wrinkles are likely to occur. On the other hand, if the average aspect ratio exceeds 6, the wrinkle is improved, but voids are generated. Is suppressed, the reflection performance is reduced.
  • the average maximum vertical chord length of the incompatible resin is preferably less than 1 ⁇ m.
  • the thickness is less than 1 ⁇ m, a large number of interfaces between the bubbles and the resin can be formed in the film thickness direction, which is suitable for realizing reflectivity and concealability. Further, when incorporated in a liquid crystal display device, the luminance characteristics can be improved.
  • the glass transition temperature Tg of the incompatible resin contained in the B layer is preferably 150 ° C. or higher and 170 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature Tg is less than 150 ° C.
  • the incompatible resin that is a nucleating agent is deformed, and as a result, it is formed with the core. In some cases, bubbles disappear and luminance characteristics are deteriorated.
  • the heat treatment temperature is lowered in order to maintain the luminance characteristics, the dimensional stability of the film may be lowered in that case, which is not preferable.
  • the temperature exceeds 170 ° C., when the film is subjected to heat treatment, the incompatible resin is not deformed, and as a result, crease resistance is likely to occur.
  • the glass transition temperature (Tg) is the midpoint glass transition temperature (Tmg) described in JIS K7121-1987, and using a differential thermal analyzer (for example, DS Instruments QSC manufactured by TA Instruments) in a nitrogen atmosphere. The resin is heated from 25 ° C. to 300 ° C.
  • Tmeta is a value corresponding to the amount of heat applied to the film in the heat treatment step, and the higher the value, the higher the temperature and the longer the heat treatment.
  • the heat treatment step increases the crystallinity of the polyester molecules in the film and imparts thermal stability and the like by applying heat to the biaxially oriented film.
  • Tmeta-Tg is 15 or more and 30 or less at the glass transition temperature Tg (° C.) of the incompatible resin determined by differential scanning calorimetry (DSC) and the minute endothermic peak temperature Tmeta (° C.) of the white polyester film. It is preferable. If Tmeta-Tg is less than 15, the incompatible resin cannot be sufficiently flattened, the adhesion at the interface between the incompatible resin and PET is insufficient, and wrinkles are likely to occur. On the other hand, if it exceeds 30, the incompatible resin can be flattened, but the void disappears and the reflection performance decreases.
  • Tmeta is preferably 165 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • the temperature is lower than 165 ° C., the incompatible resin cannot be sufficiently flattened, the adhesion at the interface between the incompatible resin and PET is insufficient, and wrinkles are likely to occur.
  • the temperature exceeds 200 ° C., the incompatible resin can be flattened, but the void disappears and the reflection performance decreases.
  • a method for setting Tmeta in the above range is not particularly limited, but it is preferable to perform the treatment at a temperature of 170 ° C. or higher and 205 ° C. or lower for 5 seconds or longer.
  • the residence time of the resin in the heating tube when the incompatible resin of the B layer is melt extruded is preferably within 5 minutes. When it exceeds 5 minutes, the incompatible resin is likely to be coarsened due to the resin staying in the heating tube. Therefore, even if the configuration of the white film and Tmeta are controlled, the incompatible resin cannot be sufficiently flattened, and the adhesiveness at the interface between the incompatible resin and PET is insufficient, so that wrinkles are likely to occur.
  • the content of the inorganic particles preferably contained in the B layer is 5% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the B layer mass.
  • the apparent density can be set to 0.7 g / cm 3 or more and 1.1 g / cm 3 or less.
  • the content of the inorganic particles is less than 10% by mass, the apparent density is lowered, and the crease during handling of the reflective film is likely to occur.
  • it exceeds 30% by mass the apparent density increases and no creases occur, but film formation may be difficult.
  • the inorganic particles to be contained in the layer B include calcium carbonate, titanium dioxide, zinc oxide, zirconium oxide, zinc sulfide, basic lead carbonate (lead white), and barium sulfate.
  • the inorganic particles it is preferable to use particles having a number average particle size of 0.1 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less in order to realize excellent reflectivity and concealability.
  • a copolyester for the B layer Even a composition containing an inorganic substance at a high concentration in the B layer can be stably formed, and has a role as a dispersant for the incompatible resin in the B layer.
  • the copolymer polyester has a main dicarboxylic acid component of terephthalic acid, a main glycol component of ethylene glycol, and a copolymer component of aromatic carboxylic acid or aliphatic carboxylic acid such as isophthalic acid or naphthalene dicarboxylic acid, and tetra
  • the content of the copolyester preferably contained in the B layer is 1% by mass or more and 20% by mass or less based on the mass of the B layer. If it is less than 1% by mass, film formation may be difficult, and if it exceeds 20% by mass, thermal dimensional stability may be lacking.
  • the ratio of the copolymer component in the copolymer polyester is preferably 1 to 30 mol%, more preferably 3 to 25 mol%, based on the total dicarboxylic acid component or total diol component. If it is less than 1 mol%, the dispersibility of the incompatible resin is lowered, the reflection performance is lowered, and the stretching stress is increased when inorganic particles are contained, so that film formation may not be possible. On the other hand, if it exceeds 30 mol%, thermal dimensional stability may be lacking or film formation may be difficult. In the present invention, the apparent density of the film needs to be 0.7 g / cm 3 or more and 1.1 g / cm 3 or less.
  • the A layer is formed using a core rod having a diameter of 6 mm. When folded inside, it is preferable that no creases occur in the A layer.
  • the average aspect ratio (average maximum horizontal chord length ( ⁇ m) / average maximum vertical chord length ( ⁇ m)) of the incompatible resin contained in the B layer is This can be achieved by setting it to 3 or more and 6 or less.
  • Cyclic olefin as incompatible resin, polyethylene glycol, polybutylene terephthalate and polytetramethylene glycol copolymer as low specific gravity agent are mixed with polyethylene terephthalate, and thoroughly mixed and dried to a temperature of 270-300 ° C.
  • Extruder B heated to Polyethylene terephthalate containing barium sulfate as inorganic particles is supplied to Extruder A by a conventional method, and A layer / B layer / A layer is formed so that the polymer of Extruder A layer comes to both surface layers in the T-die 3 layer die.
  • a three-layer construction sheet is obtained.
  • the melted sheet is closely cooled and solidified by electrostatic force on a drum cooled to a drum surface temperature of 10 to 60 ° C., and the unstretched film is led to a group of rolls heated to 80 to 120 ° C. in the longitudinal direction.
  • the film is stretched 2.0 to 5.0 times in length and cooled with a roll group of 20 to 50 ° C. Subsequently, the film is stretched in the direction perpendicular to the longitudinal direction in an atmosphere heated to 90 to 140 ° C. while being guided to a tenter while holding both ends of the film that has been stretched with clips.
  • the stretching ratio is 2.5 to 4.5 times in the longitudinal and lateral directions, and the area ratio (longitudinal stretching ratio ⁇ lateral stretching ratio) is preferably 9 to 16 times.
  • the white polyester film for reflecting a liquid crystal display according to the present invention thus obtained has a high reflectance because fine bubbles are formed inside the film, and is used as a reflector for liquid crystal displays of side light type and direct light type. In this case, high brightness can be obtained.
  • the physical property value evaluation method and the effect evaluation method of the present invention are as follows.
  • the film was cut in the thickness direction using a microtome to obtain a section sample.
  • the cross section of the slice sample was imaged at a magnification of 3,000 using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) S-800 manufactured by Hitachi, Ltd., and the thickness of each layer was calculated by measuring the laminated thickness.
  • FE-SEM field emission scanning electron microscope
  • the precipitate was collected and a dried sample was obtained. After confirming that the sample is an incompatible resin component from 1 H-NMR spectrum, the sample was dissolved and quenched with a differential scanning calorimeter (TA Instruments DSC Q100), and then the temperature was increased again from room temperature to 20 ° C./min. The temperature was raised at a temperature rate, and the midpoint glass transition temperature (Tmg) of JIS K7121-1987 was adopted as the glass transition temperature.
  • Tmg midpoint glass transition temperature
  • (A3) The maximum vertical chord length was determined in all observed images of the incompatible resin present in the observed images in the longitudinal direction and the width direction obtained in (A2).
  • (A4) As for (A3), the maximum vertical chord length in the longitudinal direction and the width direction was determined for the incompatible resin at other positions in the B layer in the image.
  • (A5) The cutting procedure of the film was randomly changed, and the same procedure as (A1) to (A4) was performed 10 times in total.
  • (A6) The arithmetic average value of the maximum vertical chord lengths of all incompatible resins in the longitudinal direction and the width direction obtained by the above procedure is obtained, and the arithmetic average value is the average maximum of the incompatible resin in the B layer.
  • the vertical chord length ( ⁇ m) was used.
  • the average maximum horizontal chord length ( ⁇ m) of the incompatible resin was calculated by the same method.
  • the maximum vertical chord length is parallel to the film thickness direction
  • the length of the line segment connecting two points of the incompatible resin is the maximum
  • the maximum horizontal chord length is the maximum It is perpendicular to the vertical chord length and parallel to the film longitudinal direction and the width direction
  • the length of the line segment connecting the two points of the incompatible resin is the maximum.
  • the average aspect ratio was calculated by the following formula.
  • Average aspect ratio average maximum horizontal chord length ( ⁇ m) / average maximum vertical chord length ( ⁇ m) (6) Porosity of layer B
  • the porosity of layer B is determined by cutting the white film in the width direction (TD) without crushing it in the thickness direction using a microtome, creating a section sample, Using a scanning electron microscope (FE-SEM) model S-2100A manufactured by Hitachi, Ltd., images were taken at a magnification of 3,000 times, and voids (bubbles) were observed to observe the area of the portion observed as bubbles. The area divided by the area of the layer multiplied by 100 was defined as the porosity.
  • FE-SEM scanning electron microscope
  • a void (bubble) portion is a portion where a polyester film component such as resin or particle is not present in the section, and was determined by contrast of the SEM image.
  • (7) Bending test The bending test specified in JIS K5600-5-1 is performed in the longitudinal direction of the test piece, in which a test piece having a sample size of 100 mm x 50 mm is folded using a 6 mm diameter core rod with the A layer inside. This was done, and the bent portion was visually judged.
  • a white film is sampled into a rectangle with a width of 20 mm and a length of 100 mm, and the double-sided tape (Nitto Denko) with a width of 20 mm and a length of 100 mm so that the film and the mirror-finished stainless steel plate (SUS304) are aligned.
  • SUS304 mirror-finished stainless steel plate
  • the layers are bonded so as to be A layer / B layer / double-sided tape / SUS304, and in the case of three layers, the layers are bonded so as to be A layer / B layer / A layer / double-sided tape / SUS304.
  • the edge of the white film is peeled off and lifted, and peeled at 135 ° from the stainless steel (peeling speed 50 mm / sec) in the longitudinal direction to completely peel off.
  • the crease of the film surface after peeling was visually judged from the A layer side.
  • a and B are acceptable.
  • the film can be stably formed for 24 hours or more.
  • the film can be stably formed for 12 hours or more and less than 24 hours.
  • Example 1 Using polyethylene glycol having a molecular weight of 4000, the color tone of polyethylene terephthalate after polymerization (measured by JIS K7105-1981, stimulus value direct reading method) is L value 62.8, b value 0.5, haze 0.2%, limiting viscosity Polyethylene terephthalate of 0.63 dl / g is used, 57.8 parts by mass of polyethylene terephthalate, and 4.5 parts by mass of (PBT / PTMG) copolymer of polybutylene terephthalate and polytetramethylene glycol (trade name: Toray DuPont) Hytrel, manufactured by Co., Ltd.), 7.7 parts by mass of copolymerized polyethylene terephthalate (33 mol% CHDM copolymerized PET) obtained by copolymerizing 33 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol with ethylene glycol, poly (5-methyl) having a Tg of 170 ° C
  • polyethylene terephthalate chips 72 parts by mass of polyethylene terephthalate chips, 20 parts by mass of barium sulfate polyethylene terephthalate master having a number average particle size of 1.4 ⁇ m (containing 60% by mass of barium sulfate with respect to the total amount of master chips), and isophthalic acid to polyethylene terephthalate 8 parts by mass of 18 mol% copolymerized (PET / I) was vacuum-dried at 180 ° C. for 3 hours, and then supplied to Extruder A heated to 280 ° C. (A layer).
  • PET / I 18 mol% copolymerized
  • Example 2 to 20 A white polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the raw material composition of the A layer and B layer, the thickness of the A layer, and the total film thickness were changed as described in Tables 1 and 2. In all examples, the bending test, crease, and brightness were good.
  • Example 5 A film having a thickness of 150 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminated structure and the raw material composition were changed as described in Table 3. Since the content of the incompatible resin and the inorganic particles in the B layer was less than 5% by mass, the luminance was insufficient.
  • Comparative Example 6 A film having a thickness of 150 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminated structure and the raw material composition were changed as described in Table 3. Since the content of the incompatible resin and inorganic particles in layer B exceeded 30% by mass, the bending test and crease were not sufficient.
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PET / I Polyethylene terephthalate copolymerized with 18 mol% isophthalic acid
  • PET / CHDM polyethylene-1,4-cyclohexylenedimethylene terephthalate (polyethylene terephthalate copolymer in which 33 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol is copolymerized with ethylene glycol)
  • PBT / PTMG Polyester ether elastomabutylene / poly (alkylene ether) phthalate (copolymer having 30 mol% of alkylene glycol with respect to butylene terephthalate) (trade name: Hytrel manufactured by Toray DuPont) It is.
  • the present invention relates to a white polyester film suitable for use as a light reflecting plate, a light reflecting plate using the same, and a backlight for a liquid crystal display.
  • an object is to provide a void-containing polyester film that reduces creases during handling of the reflective film and creases during peeling of the tape and maintains high reflection characteristics regardless of the increase in specific gravity and thickness. .

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Abstract

【課題】　取り扱い時の折れしわやテープ剥離時の折れしわを低減させかつ高い反射特性を維持した空洞含有ポリエステルフィルムを提供する。 【解決手段】　ポリエステルで構成されたＡ／Ｂ／Ａ層からなり、Ｂ層が空洞を含有する白色ポリエステルフィルムであって、下記の（１）（２）を満たす液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。 （１）Ｂ層はポリエステルに非相溶な樹脂を含有し、その非相溶樹脂の平均アスペクト比（平均最大水平弦長（μｍ）／平均最大垂直弦長（μｍ））が３以上６以下であること。 （２）示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる非相溶樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）と、白色ポリエステルフィルムの微小吸熱ピーク温度Ｔｍｅｔａ（℃）が下記式を満たすこと。 １５　≦　Ｔｍｅｔａ　－　Ｔｇ　≦　３０ （３）Ｂ層の空隙率が１０％以上２５％未満であること。

Description

液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム、およびそれを用いた液晶ディスプレイ用バックライト
　本発明は、光反射板としての使用に好適な白色ポリエステルフィルムおよび、それを用いた光反射板および液晶ディスプレイ用バックライトに関する。
液晶ディスプレイ等に用いられる平面型画像表示方式における、面光源装置の反射板および反射フィルム、照明看板の背面反射フィルム、太陽電池の背面反射フィルムなどの用途に、内部に空洞を含有した白色ポリエステルフィルムが、均一で高い輝度、寸法安定性、安価である等の特性から広く用いられている。高い輝度を発現する方法として、ポリエステルフィルム中に例えば硫酸バリウムなどの無機粒子を多数含有し、ポリエステル樹脂と粒子の界面および、粒子を核として生成する微細な空洞の空洞界面での光反射を利用する方法（特許文献１参照）、ポリエステルと非相溶な樹脂を混合することにより、非相溶な樹脂を核として生成する微細な空洞の空洞界面での光反射を利用する方法（特許文献２参照）、圧力容器中で不活性ガスをポリエステルフィルムに含浸させることで、内部に生成した空洞の界面での光反射を利用する方法（特許文献３参照）等、ポリエステルフィルム中に含有された無機粒子とポリエステル樹脂の屈折率差および微細な空洞とポリエステル樹脂の屈折率差を利用した方法が広く用いられている。
　近年、液晶ディスプレイの多様化が進み、携帯型モバイル用途からパソコン、大画面ＴＶ用途まで、液晶ディスプレイの画面サイズの展開の幅は広い。反射シートにおいては、小画面ほど薄い反射フィルムが用いられ、画面サイズに適応して８０μｍ～５００μｍまで様々な厚みの反射シートが利用されている。
特に携帯型モバイル用途やパソコン等の２０インチ未満の小型用途では、車や徒歩などでの持ち運び時の振動により背面に配置された反射フィルムがズレないように、バックライトの製造工程で、筐体の金属製シャーシに貼り付けた両面テープへの反射フィルム貼り付け工程がある。薄い反射フィルムほど剛性が低く、反射フィルムの取り扱い時に折れしわが発生しやすいという問題があった。また、貼り付け位置がずれた場合は、反射フィルムを両面テープから一旦剥がすが、その際に折れしわが発生し、その結果不良品を発生してしまうという課題があった。
　通常、反射シートに用いられる空洞含有ポリエステルフィルムでは、内部に空洞を含有しているため、空洞を含有していない通常のポリエステルフィルムに比べて、剛性が低く、折れしわが発生しやすいという問題があった。反射シートと同じく空洞含有ポリエステルフィルムが用いられている受容紙用途においては、剛性の低下により、ハンドリング性の悪化、折れしわの発生といった問題があった。受容紙用途における空洞含有ポリエステルフィルムの高剛性化手段としては、フィルムの比重を大きくする方法（特許文献４参照）や、空洞含有層の両側に積層された支持層の厚みを厚くする方法（特許文献４および５参照）、フィルムの全体の厚みを厚くする方法（特許文献６参照）が知られている。
特開２００３－１６０６８２号公報 特公平８－１６１７５号公報 特開２００１－１６６２９５号公報 特開２００２－１０５２３２号公報 特開２００１－１２１６６５号公報 特開２０１２－１７９８１６号公報
　しかしながら、受容紙用途での厚み範囲は一般に２５～７５μｍであるのに対し、反射シート用途での空洞含有ポリエステルフィルムの厚み範囲は８０μｍ～５００μｍと厚く、空洞含有ポリエステルフィルムの比重を高くすることは、高コスト化につながる問題や、空洞界面の減少による反射率の低下が懸念される。一方、支持層を厚くすることにより剛性を確保する方法も、高比重化につながる上、反射層が全体厚みに占める割合が小さくなるため、支持層を厚くするほど反射率が低下するという問題があった。
　本発明は上記問題を解決し、高比重化、厚膜化によらず、反射フィルムの取り扱い時の折れしわやテープ剥離時の折れしわを低減させかつ高い反射特性を維持した空洞含有ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明の白色ポリエステルフィルムは、以下の構成を有する。
（I）
ポリエステルで構成されたＡ／Ｂ／Ａ層からなり、Ｂ層が空洞を含有する白色ポリエステルフィルムであって、該白色ポリエステルフィルムが、下記の（１）～（３）の要件を満たす液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
（１）Ｂ層はポリエステルに非相溶な樹脂を含有し、該非相溶樹脂の平均アスペクト比（平均最大水平弦長（μｍ）／平均最大垂直弦長（μｍ））が３以上６以下であること。
（２）示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる前記非相溶樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）と、白色ポリエステルフィルムの微小吸熱ピーク温度Ｔｍｅｔａ（℃）が下記式を満たすこと。
１５　≦　Ｔｍｅｔａ　－　Ｔｇ　≦　３０
（３）Ｂ層の空隙率が１０％以上２５％未満であること。
(II)
前記非相溶樹脂のガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上１７０℃以下であることを特徴とする(I)に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
(III)
前記非相溶樹脂の含有量がＢ層質量に対して５質量％以上３０質量％以下であることを特徴とする(I)または(II)に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
(IV)
前記Ｂ層が無機粒子を含有し、その含有量がＢ層質量に対して５質量％以上３０質量％以下であることを特徴とする(I)～(III)のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
(V)
前記Ｂ層がポリエチレンテレフタレートを基本構成とし、少なくとも１種類以上の共重合ポリエステルを含有し、共重合ポリエステルがＢ層質量に対して１．０質量％以上２０．０質量％以下であることを特徴とする(I)～(IV)のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
(VI)
前記Ｂ層中の無機粒子が二酸化チタンまたは硫酸バリウムであることを特徴とする(III)～(V)のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
(VII)
全厚みが５０μｍ以上３５０μｍ以下であることを特徴とする(I)～(VI)のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
(VIII)
(I)に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルムを光反射材として用いることを特徴とする液晶ディスプレイ用バックライト。
(IX)
バックライトの光源がＬＥＤ方式であることを特徴とする(VIII)に記載の液晶ディスプレイ用バックライト。
 
　本発明によれば、光反射板用白色ポリエステルフィルムにおいて高比重化、厚膜化によらず、反射フィルムの取り扱い時の折れしわやテープ剥離時の折れしわを低減させ、かつ高い反射性能を維持した空洞含有白色ポリエステルフィルムを得ることができる。
本発明の白色ポリエステルフィルムを組み込んだサイドライト方式の液晶画面を示す概略断面図である。
本発明の白色ポリエステルフィルムは、ポリエステルで構成されたＡ／Ｂ／Ａ層からなり、Ｂ層が空洞を含有する白色ポリエステルフィルムであって、該白色ポリエステルフィルムが、下記の（１）～（２）の要件を満たす液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
（１）Ｂ層はポリエステルに非相溶な樹脂を含有し、その非相溶樹脂の平均アスペクト比（平均最大水平弦長（μｍ）／平均最大垂直弦長（μｍ））が３以上６以下であること。
（２）示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる前記非相溶樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）と、白色ポリエステルフィルムの微小吸熱ピーク温度Ｔｍｅｔａ（℃）が下記式を満たすこと。
１５　≦　Ｔｍｅｔａ　－　Ｔｇ　≦　３０
本発明は、Ａ層／Ｂ層／Ａ層のフィルム構成であることが必要である。高反射率を達成するためには該Ｂ層は微細気泡を含有した層となることが必要である。また、該Ａ層は反射率の向上効果を高くすること、製膜安定性を確保することが出来、また、優れた取り扱い性を達成するために必要である。
　本発明においてＡ層は表層となる層である。背面への光漏洩を防ぐ役割、製膜を安定化させる支持層の役割を持たせるため、Ａ層はポリエステルに無機粒子を含有させることが好ましく、光を散乱させる役割がある。Ａ層の光散乱性は主に表面粗さを制御することにより調整することができ、他の方法としては、例えば、ポリエステル樹脂に屈折率の異なる粒子を添加する方法が挙げられる。ここで、Ａ層に含有させる無機微粒子の種類としては、特に限定されるものではないがモース硬度３．０以上であることが好ましく、例えば炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化珪素、硫化亜鉛、硫酸バリウム、アルミナ、タルクなどが挙げられる。これらの無機粒子は、光沢度調整や白色度調整、耐光性付与などといった表面機能の付与の必要性に応じて、単独で、あるいは組み合わせて使用することができる。
　本発明においてＡ層およびＢ層を構成する樹脂はポリエステルである。特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましい。
　また、このポリエステルの中には、公知の各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添加されていても良い。
Ｂ層はフィルム内部に微細な気泡を含有することによって白色化されている。Ｂ層は（１）を満足する層であり、次の（２）～（４）を満足することが望ましい。（１）Ｂ層の非相溶樹脂の平均アスペクト比（平均最大水平弦長（μｍ）／平均最大垂直弦長（μｍ））が３以上６以下であること。
（２）ポリエステルに非相溶な樹脂および無機粒子を含有し、かつ気泡を有する層である。（３）ポリエステルに非相溶な樹脂のＢ層における含有量がＢ層の質量に対して５質量％以上３０質量％未満である。（４）Ｂ層に含まれる無機粒子の含有量がＢ層の質量に対して５質量％以上３０質量％以下である。微細な気泡の形成は、フィルム母材、たとえばポリエステル中に、ポリエステルとは非相溶なポリマーを細かく分散させ、それを延伸（たとえば二軸延伸）することにより達成できる。
本発明において、Ｂ層にはポリエステルに非相溶な樹脂を含有することが必要である。ポリエステルに非相溶な樹脂（以下、非相溶樹脂と略すことがある）としては、単独重合体であっても共重合体であってもよく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、フッ素樹脂などが好適に用いられる。これらは２種以上を併用してもよい。特にポリエステルとの臨界表面張力差が大きく、延伸後の熱処理によって変形しやすい樹脂が好ましく、具体的には、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、および、これらの共重合体を挙げることができる。これらの中でも特に環状オレフィン共重合体であるエチレンとビシクロアルケンの共重合体が好ましい。
　非相溶樹脂を含有することにより、延伸時に非相溶樹脂を核とした空洞が生まれ、この空洞界面により光反射が起きる。
　本発明において、Ｂ層中に含有させる非相溶樹脂の好ましい含有量は５質量％以上３０質量％以下である。非相溶樹脂の含有量を増やすことで空洞数が増えるため、密度は低下する。上記含有量とすることで、Ｂ層の見かけ密度が０．７ｇ／ｃｍ３以上１．１ｇ／ｃｍ３以下とすることが可能となる。また、非相溶樹脂の含有量が３０質量％を超えると、見かけ密度が低下し反射フィルムの取り扱い時の折れしわが発生しやすくなる。一方、５質量％未満であると、見かけ密度が上昇し折れしわは発生しなくなるが、反射性能が低下する。
本発明において、Ｂ層の空隙率が１０％以上２５％未満であることが好ましい。
Ｂ層の空隙率が１０％未満であると、折れしわは発生しなくなるが反射性能が低下する。一方２５％以上であると、反射性能は向上するが、密度が低下するため、折れしわが発生し易くなる。
　本発明において、Ｂ層中に含有させる非相溶樹脂の平均アスペクト比（平均最大水平弦長（μｍ）／平均最大垂直弦長（μｍ））が３以上６以下であることが必要である。上記平均アスペクト比であることにより、フィルムの耐折れシワ性が向上することを見出した。この理由は明確でないが、気泡の核である非相溶樹脂とＰＥＴの界面での密着性が向上し、この結果、フィルムを折れ曲げる外力が働いたときに非相溶樹脂とＰＥＴの剥離が抑制され、フィルムとして折れシワが入りにくくなることが推測される。平均アスペクト比が３未満であると、非相溶樹脂とＰＥＴの界面での密着性が足りず折れシワが発生し易く、一方、６を超えると、折れしわ性は向上するものの、ボイドの発生が抑制されるため、反射性能が低下する。
　本発明において非相溶樹脂の平均最大垂直弦長は１μｍ未満が好ましい。１μｍ未満であると、フィルム厚み方向に気泡と樹脂との界面を多数形成することができ、反射性、隠蔽性を実現する上で好適である。また、液晶表示装置に組み込んだ場合、輝度特性として優れたものとすることができる。　
ここで、上記範囲の平均アスペクト比とするためには、後述する白色フィルムの構成およびＴｍｅｔａを制御することが挙げられる。
Ｂ層に含有させる非相溶樹脂のガラス転移温度Ｔｇは１５０℃以上１７０℃以下であることが好ましい。かかる範囲にすることにより、混練時においてマトリックス樹脂中により微細に分散し、延伸工程においてより確実に気泡を形成させる。その後の熱処理工程における気泡の消失による輝度の低下を抑制し、非相溶樹脂を扁平化させることで、非相溶樹脂とＰＥＴの界面での密着性を向上させることにより、耐折れしわ性を向上させることができる。ガラス転移温度Ｔｇが１５０℃未満であると、寸法安定性を付与するためにフィルムに熱処理を施した時、核剤である非相溶樹脂が変形し、その結果、それを核として形成された気泡が消失して、輝度特性が低下する場合がある。また、輝度特性を維持しようとして、熱処理温度を低温化すると、その場合にフィルムの寸法安定性が低下する場合があるため好ましくない。一方、１７０℃を超えると、フィルムに熱処理を施したとき、非相溶樹脂が変形せず、その結果耐折れしわ性が発生しやすい。
また、ガラス転移温度（Ｔｇ）についてはＪＩＳ Ｋ７１２１－１９８７に記載の中間点ガラス転移温度（Ｔｍｇ）であり、示差熱分析計（例えば、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ Ｑ１００）を用いて、窒素雰囲気下において、樹脂を２５℃から３００℃まで２０℃／分の昇温速度で加熱し、その状態で１０分間保持する。次いで２５℃以下となるよう急冷し、再度室温から２０℃／分の昇温速度で３００℃まで昇温を行い吸発熱曲線（ＤＳＣ曲線）を求める。
Ｔｍｅｔａは熱処理工程においてフィルムに付与した熱量に応じた値であり、高いほど熱処理が高温・長時間実施された事を示している。二軸配向フィルムの製造プロセスにおいて熱処理工程は、二軸配向されたフィルムに熱を与えることにより、フィルム中のポリエステル分子の結晶化度を高め、熱安定性等を付与する。この工程において非相溶樹脂を扁平化することで、非相溶樹脂とＰＥＴの界面での密着性をあげることができる。
そのため、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる非相溶樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）と、白色ポリエステルフィルムの微小吸熱ピーク温度Ｔｍｅｔａ（℃）において、Ｔｍｅｔａ－Ｔｇが１５以上３０以下であることが好ましい。Ｔｍｅｔａ－Ｔｇが１５未満であると、非相溶樹脂が十分に扁平化出来ず、非相溶樹脂とＰＥＴの界面での密着性が足りず折れシワが発生し易い。一方、３０を超えると、非相溶樹脂を扁平化させることが出来るが、ボイドが消失し反射性能が低下する。
Ｔｍｅｔａは１６５℃以上２００℃以下であることが好ましい。１６５℃未満であると、非相溶樹脂が十分に扁平化出来ず、非相溶樹脂とＰＥＴの界面での密着性が足りず折れシワが発生し易い。一方、２００℃を超えると、非相溶樹脂を扁平化させることが出来るが、ボイドが消失し反射性能が低下する。
Ｔｍｅｔａを上記範囲にするための方法は特には限定されないが、１７０℃以上２０５℃以下の温度にて５秒以上処理する事が好ましい。
　本発明において、Ｂ層の非相溶樹脂を溶融押し出しする際の加熱管内での樹脂の滞留時間は５分以内が好ましい。５分を超える場合、加熱管内での樹脂の滞留により非相溶樹脂が粗大化しやすくなる。そのため、白色フィルムの構成および
Ｔｍｅｔａを制御しても、非相溶樹脂が十分に扁平化出来ず、非相溶樹脂とＰＥＴの界面での密着性が足りず折れシワが発生し易い。
本発明において、Ｂ層中に好ましく含有させる無機粒子の好ましい含有量はＢ層質量に対して５質量％以上３０質量％以下である。この範囲とすることで見かけ密度を０．７ｇ／ｃｍ３以上１．１ｇ／ｃｍ３以下とすることが可能となる。また、無機粒子の含有量が１０質量％未満であると、見かけ密度が低下し反射フィルムの取り扱い時の折れしわが発生しやすくなる。一方、３０質量％を超えると、見かけ密度が上昇し折れシワは発生しなくなるが、製膜が困難になることがある。
Ｂ層に含有させる無機粒子は、例えば炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛、塩基性炭酸鉛（鉛白）、硫酸バリウムなどが挙げられるが、これらの中で、４００～７００ｎｍの可視光域において吸収の少ない炭酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタンなどが反射特性や隠蔽性、製造コスト等の観点で好ましい。本発明において、フィルムの巻取り性、長時間の製膜安定性、反射特性向上の観点から、硫酸バリウム、二酸化チタンが最も好ましい。無機粒子の粒径としては、数平均粒径で０．１μｍ以上３．０μｍ以下のものを使用することが優れた反射性、隠蔽性を実現する上で好適である。
本発明において、Ｂ層に共重合ポリエステルを用いることが好ましい。Ｂ層に高濃度に無機物を含有する組成物であっても安定して製膜することが出来、また、Ｂ層中の非相溶樹脂の分散剤として役割を有する。
　共重合ポリエステルは、主たるジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、主たるグリコール成分がエチレングリコールであって、共重合成分が、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族カルボン酸または脂肪族カルボン酸、およびテトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の脂肪族ジオール、よりなる群から選ばれる少なくとも１種であるものを含有するポリエステルである。
　Ｂ層中に好ましく含有させる共重合ポリエステルの含有量はＢ層質量を基準として１質量％以上２０質量％以下である。１質量％未満であると製膜が困難になることがあり、２０質量％を超えると熱寸法安定性に欠けることがある。
　共重合ポリエステル中の共重合成分の割合は全ジカルボン酸成分または全ジオール成分あたり、好ましくは１～３０ｍｏｌ％、さらに好ましくは３～２５ｍｏｌ％である。１ｍｏｌ％未満であると、非相溶樹脂の分散性が低下し反射性能が落ち、また無機粒子を含有させた場合の延伸応力が高くなり製膜できないことがある。一方、３０ｍｏｌ％を超えると熱寸法安定性に欠けたり、製膜が困難になることがある。
本発明において、フィルムの見かけ密度は０．７ｇ／ｃｍ３以上１．１ｇ／ｃｍ３以下であることが必要である。０．７ｇ／ｃｍ３以上とすることで、剛性が高くなり、加工、組み立て時に生じる折れしわを抑制できる。また、１．１ｇ／ｃｍ３を超えると、高比重化につながる上、コストが上昇し、また反射率が低下するという問題がある。
反射フィルムの取り扱い時の折れしわやテープ剥離時の折れしわを発生させないために本発明においては、ＪＩＳ　Ｋ５６００－５－１に規定されている屈曲試験において直径６ｍｍの芯棒を用いてＡ層を内側にして折り返した場合に、Ａ層に折れしわが生じないことが好ましい。上記屈曲試験において、Ａ層に折れしわが生じないためにはＢ層中に含有させる非相溶樹脂の平均アスペクト比（平均最大水平弦長（μｍ）／平均最大垂直弦長（μｍ））が３以上６以下とすることで達成できる。
　次に、本発明の白色ポリエステルフィルムの製造方法について説明するが、この例に限定されるものではない。非相溶樹脂として環状オレフィンを、低比重化剤としてポリエチレングリコール、ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレングリコール共重合物を、ポリエチレンテレフタレートに混合し、それを充分混合・乾燥させて２７０～３００℃の温度に加熱された押出機Ｂに供給する。無機粒子として硫酸バリウムを含んだポリエチレンテレフタレートを常法により押出機Ａに供給して、Ｔダイ３層口金内で押出機Ａ層のポリマーが両表層にくるようＡ層／Ｂ層／Ａ層なる３層構成シートを得る。
　この溶融されたシートを、ドラム表面温度１０～６０℃に冷却されたドラム上で静電気力にて密着冷却固化し、該未延伸フィルムを８０～１２０℃に加熱したロール群に導き、長手方向に２．０～５．０倍縦延伸し、２０～５０℃のロール群で冷却する。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９０～１４０℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向に横延伸する。延伸倍率は、縦、横それぞれ２．５～４．５倍に延伸するが、その面積倍率（縦延伸倍率×横延伸倍率）は９～１６倍であることが好ましい。面積倍率が９倍未満であると得られるフィルムの白さが不良となり、逆に１６倍を越えると延伸時に破れを生じやすくなり製膜性が不良となる傾向がある。こうして二軸延伸されたフィルムの平面性、寸法安定性を付与するために、テンター内で１７０～２０５℃の熱固定を行い、均一に徐冷後、室温まで冷却して巻き取り本発明の白色ポリエステルフィルムを得る。
　かくして得られた本発明の液晶ディスプレイ反射用白色ポリエステルフィルムは、フィルム内部に微細な気泡が形成され高反射率が達成されており、サイドライトタイプ及び直下型ライトタイプの液晶ディスプレイの反射板として使用された場合に高い輝度を得ることができる。
　〔物性の測定ならびに効果の評価方法〕
　本発明の物性値の評価方法ならびに効果の評価方法は次の通りである。
　（１）フィルム厚み・層厚み
　フィルムの厚みは、ＪＩＳ　Ｃ２１５１－２００６に準じて測定した。
　フィルムをミクロトームを用いて厚み方向に切断し、切片サンプルを得た。
該切片サンプルの断面を日立製作所製電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）Ｓ－８００を用いて、３，０００倍の倍率で撮像し、撮像から積層厚みを採寸し各層厚みを算出した。
　（２）見かけ密度
　フィルムを１００×１００ｍｍ角に切取り、ダイアルゲージを取り付けたものにて１０点の厚みを測定し、厚みの平均値ｄ（μｍ）を計算する。その後、直示天秤にて秤量し、重さｗ（ｇ）を１０－４ｇの単位まで読み取る。この時、見かけ密度を次式により求めた。
　　　見かけ密度（ｇ／ｃｍ３）＝ｗ／ｄ×１００　。
（３）微小吸熱ピーク温度（Ｔｍｅｔａ）
フィルムを示差走査熱量計（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ Ｑ１００）により、２０℃／分の昇温速度にて３０℃～２８０℃の範囲で測定を実施した。この測定により得られた示差走査熱量測定チャートにおけるポリエステル結晶融解ピーク前の微小吸熱ピーク温度をＴｍｅｔａ（℃）とした。なおＴｍｅｔａはポリエステルフィルムに対する熱処理温度の履歴として出現する。
（４）ガラス転移温度（Ｔｇ）
フィルムをＨＦＩＰ （ヘキサフルオロイソプロパノール）に溶解させて遠心分離を行った。沈殿物を回収し、乾燥したサンプルを得た。サンプルを1Ｈ―ＮＭＲスペクトルより非相溶樹脂成分であることを確認した後、示差走査熱量計（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ Ｑ１００）により、溶解、急冷した後、再度室温から２０℃／分の昇温速度で昇温し、ＪＩＳ　Ｋ７１２１－１９８７の中間点ガラス転移温度（Ｔｍｇ）をガラス転移温度として採用した。
　（５）非相溶樹脂の平均最大垂直弦長、平均最大平行弦長、平均アスペクト比
（Ａ１）ミクロトームを用いて、フィルムを厚み方向に潰すことなく、フィルム面に対して垂直かつフィルム長手方向平行に切断し測定資料を作成し、また、同様にフィルム面に対して垂直かつフィルム幅方向に平行に切断し測定試料を作製した。
（Ａ２）次いで、電子顕微鏡を用いて長手方向および幅方向のサンプルの切断面を観察し、５０００倍に拡大観察した画像を得る。なお、観察場所はＢ層内において無作為に定めるものとするが、画像の上下方向がフィルムの厚み方向と、画像の左右方向がフィルム面方向とそれぞれ平行になるようにするものとした。
（Ａ３）（Ａ２）で得られた長手方向および幅方向の観察画像内に存在する非相溶樹脂の全ての観察像において最大垂直弦長を求めた。
（Ａ４）画像中のＢ層内の他の位置に在る非相溶樹脂についても（Ａ３）と同様に長手方向および幅方向の最大垂直弦長を求めた。
（Ａ５）フィルムの切断場所を無作為に変更して、（Ａ１）から（Ａ４）と同様の手順を計１０回行った。
（Ａ６）以上の手順で得られた長手方向および幅方向の全非相溶樹脂の最大垂直弦長の相加平均値を求め、当該相加平均値をＢ層における非相溶樹脂の平均最大垂直弦長（μｍ）とした。また、同様の方法で、非相溶樹脂の平均最大水平弦長（μｍ）を算出した。なお、本発明において最大垂直弦長とは、フィルム厚み方向と平行であり、非相溶樹脂の２点間を結ぶ線分の長さが最大のものであり、最大水平弦長とは、最大垂直弦長と垂直かつフィルム長手方向および幅方向に平行であり、非相溶樹脂の２点間を結ぶ線分の長さが最大のものである。
また、下記式により平均アスペクト比を算出した。
平均アスペクト比＝平均最大水平弦長（μｍ）／平均最大垂直弦長（μｍ）
（６）Ｂ層の空隙率
Ｂ層の空隙率は白色フィルムをミクロトームを用いて厚み方向に潰すことなく、幅方向（ＴＤ）に切断し、切片サンプルを作成し、該切片サンプルの断面を（株）日立製作所製走査型電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）Ｓ－２１００Ａ形を用いて、３，０００倍の倍率で撮像し、空隙（気泡）を観察し気泡と観察される部分の面積を観察されている層の面積で割って１００をかけたものを空隙率とした。空隙（気泡）部分は、切片に、樹脂、粒子などのポリエステルフィルムの構成物がない部分であり、ＳＥＭ画像のコントラストで判定した。
（７）屈曲試験
　サンプルサイズ１００ｍｍ×５０ｍｍの試験片を直径６ｍｍの芯棒を用いてＡ層を内側にして折り返すＪＩＳ　Ｋ５６００－５－１に規定されている屈曲試験を、試験片の長手方向で行い、折り曲げた部分を目視により級判定した。
Ａ：Ａ層に折れしわがなく、折り曲げに耐えている
Ｆ：Ａ層に折れしわが生じたもの。
　（８）テープ剥離試験（折れしわ）
　白色フィルムを幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍの長方形にサンプリングし、該フィルムと鏡面加工ステンレス板（ＳＵＳ３０４）とを幅と長さの方向が一致するように幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍの両面テープ（日東電工両面テープＮｏ．５００）で貼り合わせる。２層の場合はＡ層／Ｂ層／両面テープ／ＳＵＳ３０４となるように、３層の場合はＡ層／Ｂ層／Ａ層／両面テープ／ＳＵＳ３０４となるように貼り合わせる。次に該白色フィルムの端部を剥離し持ち上げ、ステンレスとの１３５°剥離（剥離速度５０ｍｍ／秒）を長手方向に行い全部剥離する。剥離後のフィルム表面の折れしわをＡ層側より目視により級判定した。Ａ、Ｂが合格である。
Ａ：しわの発生が０個／１０ｍｍ２
Ｂ：しわの発生が１～３個／１０ｍｍ２
Ｆ：しわの発生が４個以上／１０ｍｍ２　　。
　（９）相対輝度（サイドライト方式輝度）
図１に示したようにサムソン（株）製液晶モニタ（７５０Ｂ）の４灯型バックライトの反射フィルムを各実施例、比較例にて作製した反射フィルムに変更し測定した。輝度測定は、家庭用電源１００Ｖを使用し、ＯＮ／ＯＦＦスイッチを切り替えることで電圧を印加。冷陰極管の明るさが均一・一定になるのに１時間待機した。その後に、輝度計（ｔｏｐｃｏｎ製ＢＭ－７ｆａｓｔ）にて、測定距離５００ｍｍで輝度を測定した。測定回数は３回とし、その平均値を計算する。輝度評価として、東レ株式会社製＃２５０Ｅ６ＳＬを基準サンプル（１００％）とし、
下記の通りの評価結果とした。
Ａ：１０３％以上
Ｂ：１０２％以上１０３％未満
Ｃ：１０１％以上１０２％未満
Ｆ：１０１％未満。
　（１０）製膜安定性
　安定に製膜できるか否かの程度を次の基準により級判定した。
　Ａ：２４時間以上安定に製膜できる。
　Ｂ：１２時間以上２４時間未満安定に製膜できる。
　Ｆ：１２時間以内に破断が発生し、安定な製膜ができない。
　本発明を実施例に基づいて説明する。
　［実施例１］
　分子量４０００のポリエチレングリコールを使用し、重合後のポリエチレンテレフタレートの色調（ＪＩＳ　Ｋ７１０５－１９８１、刺激値直読方法で測定）がＬ値６２．８、ｂ値０．５、ヘイズ０．２％、極限粘度０.６３ｄｌ／ｇであるポリエチレンテレフタレートを使用し、ポリエチレンテレフタレート５７．８質量部、ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレングリコールの（ＰＢＴ／ＰＴＭＧ）共重合物を４．５質量部（商品名：東レデュポン社製ハイトレル）、エチレングリコールに対し１，４－シクロヘキサンジメタノールが３３ｍｏｌ％共重合された共重合ポリエチレンテレフタレート（３３ｍｏｌ％ＣＨＤＭ共重合ＰＥＴ）７．７質量部、Ｔｇ１７０℃のポリ（５－メチル）ノルボルネン１０質量部、数平均粒径１．４μｍの硫酸バリウム粒子２０重量部を調整混合し、１８０℃で３時間乾燥させた後、２７０～３００℃に加熱された押出機Ｂに供給（Ｂ層）した。
　一方、ポリエチレンテレフタレートのチップ７２質量部に、数平均粒径１．４μｍの硫酸バリウム粒子ポリエチレンテレフタレートマスター２０質量部（マスターチップ総量に対して硫酸バリウム６０質量％含有）と、ポリエチレンテレフタレートにイソフタル酸を１８ｍｏｌ％共重合したもの（ＰＥＴ／Ｉ）８質量部とを１８０℃で３時間真空乾燥した後、２８０℃に加熱された押出機Ａに供給し（Ａ層）、これらポリマーをＡ層／Ｂ層／Ａ層（４μｍ／１４２μｍ／４μｍ）となるように積層装置を通して積層し、Ｔダイよりシート状に成形した。さらにこのフィルムを表面温度２５℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フィルムを８５～９８℃に加熱したロール群に導き、長手方向に３．４倍縦延伸し、２１℃のロール群で冷却した。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に３．６倍横延伸した。その後テンター内で２０５℃の熱固定を行い、均一に徐冷後、室温まで冷却し二軸延伸された積層フィルムを得た。光反射用基材としての物性は表１に示した。
　［実施例２～２０］
　Ａ層、Ｂ層の原料組成、Ａ層の厚み、フィルム全厚みを表１～２に記載したとおりに変更した以外は、実施例１と同様の方法で白色ポリエステルフィルムを得た。いずれの実施例も屈曲試験、折れしわ、輝度は良好であった。
　［比較例１、２］
　積層構成および原料組成を表３に記載したとおりに変更した以外は、実施例１と同様の方法で厚み１５０μｍのフィルムを得た。屈曲試験、折れしわ性は良好であったが、Ｔｍｅｔａ－Ｔｇが３０を超えていたため、輝度が不十分であった。
［比較例３、４、７、８］
　積層構成および原料組成を表３に記載したとおりに変更した以外は、実施例１と同様の方法で厚み１５０μｍのフィルムを得た。Ｔｍｅｔａ－Ｔｇが１０未満であったため、屈曲試験、折れしわが不十分であった。
［比較例５］
　積層構成および原料組成を表３に記載したとおりに変更した以外は、実施例１と同様の方法で厚み１５０μｍのフィルムを得た。Ｂ層の非相溶樹脂、無機粒子の含有量が５質量％未満であったため、輝度が不十分であった。
［比較例６］
　積層構成および原料組成を表３に記載したとおりに変更した以外は、実施例１と同様の方法で厚み１５０μｍのフィルムを得た。Ｂ層の非相溶樹脂、無機粒子の含有量が３０質量％を超えたため、屈曲試験、折れしわが不十分であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　ここで、表１～表３中の略号は次の内容を表す。すなわち、
　ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート、
ＰＥＴ／Ｉ：ポリエチレンテレフタレートにイソフタル酸を１８ｍｏｌ％共重合したもの、
ＰＥＴ／ＣＨＤＭ：ポリエチレン－１，４－シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（エチレングリコールに対し１，４－シクロヘキサンジメタノールが３３ｍｏｌ％共重合されたポリエチレンテレフタレート共重合体）、
ＰＢＴ／ＰＴＭＧ：ポリエステルエーテルエラストマブチレン／ポリ（アルキレンエーテル）フタレート（ブチレンテレフタレートに対し、アルキレングリコールが３０ｍｏｌ％の共重合体）（商品名：東レデュポン社製ハイトレル）
である。
　本発明は、光反射板としての使用に好適な白色ポリエステルフィルム、それを用いた光反射板および液晶ディスプレイ用バックライトに関する。特に、高比重化、厚膜化によらず、反射フィルムの取り扱い時の折れしわやテープ剥離時の折れしわを低減させかつ高い反射特性を維持した空洞含有ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
１：光反射用白色ポリエステルフィルム
２：導光板
３：プリズムシート
４：冷陰極管
５：ＣＣＤカメラ
６：画像解析装置（アイスケール）
 

Claims (9)

  1. ポリエステルで構成されたＡ／Ｂ／Ａ層からなり、Ｂ層が空洞を含有する白色ポリエステルフィルムであって、該白色ポリエステルフィルムが、下記の（１）～（３）の要件を満たす液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
    （１）Ｂ層はポリエステルに非相溶な樹脂を含有し、該非相溶樹脂の平均アスペクト比（平均最大水平弦長（μｍ）／平均最大垂直弦長（μｍ））が３以上６以下であること。
    （２）示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる前記非相溶樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）と、白色ポリエステルフィルムの微小吸熱ピーク温度Ｔｍｅｔａ（℃）が下記式を満たすこと。
    １５　≦　Ｔｍｅｔａ　－　Ｔｇ　≦　３０
    （３）Ｂ層の空隙率が１０％以上２５％未満であること。
  2. 前記非相溶樹脂のガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上１７０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
  3. 前記非相溶樹脂の含有量がＢ層質量に対して５質量％以上３０質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
  4. 前記Ｂ層が無機粒子を含有し、その含有量がＢ層質量に対して５質量％以上３０質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
  5. 前記Ｂ層がポリエチレンテレフタレートを基本構成とし、少なくとも１種類以上の共重合ポリエステルを含有し、共重合ポリエステルがＢ層質量に対して１．０質量％以上２０．０質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
  6. 前記Ｂ層中の無機粒子が二酸化チタンまたは硫酸バリウムであることを特徴とする請求項４に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
  7. 全厚みが５０μｍ以上３５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルム。
  8. 請求項１に記載の液晶ディスプレイ用白色ポリエステルフィルムを光反射材として用いることを特徴とする液晶ディスプレイ用バックライト。
  9. バックライトの光源がＬＥＤ方式であることを特徴とする請求項８に記載の液晶ディスプレイ用バックライト。
     
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