JP2002137350A - 積層白色ポリエステルフィルム - Google Patents
積層白色ポリエステルフィルムInfo
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Abstract
る、内照式電飾看板や液晶ディスプレイの反射板用基材
に用いて最適な白色ポリエステルフィルムを提供する。 【解決手段】 不活性粒子を0.001〜5重量%含有
するポリエステル層(A)と、不活性粒子を5〜40重
量%含有させることにより白色化されているかあるいは
内部に微細な気泡を有するポリエステル層(B)とから
なり、該A層およびB層が交互になるように少なくとも
5層積層されている積層白色ポリエステルフィルムであ
って、折れシワの発生が無く、かつ400〜700nm
の光の波長域における平均反射率が95%以上であるこ
とを特徴とする積層白色ポリエステルフィルム。
Description
テルフィルムに関し、詳しくは、反射率が高く、意匠性
に優れ、受容シートあるいは液晶ディスプレイ反射板基
材に有用な積層白色ポリエステルフィルムに関する。
等の無機系微粒子やポリエステルと非相溶の樹脂を含有
せしめた白色ポリエステルフィルムは、紙代替、すなわ
ちカード、ラベル、シール、宅配伝票、ビデオプリンタ
用受像紙、インクジェット、感熱転写、バーコードプリ
ンタ用受像紙、オフセット印刷、ポスター、地図、無塵
紙、表示板、白板、感熱転写、オフセット印刷、テレフ
ォンカード、ICカードなどの各種印刷記録に適用され
ている。また、商品や店舗の宣伝に、あるいは液の案内
表示板塔に使用する内照式電飾看板や液晶ディスプレイ
用の反射板基材に用いられている。
に、印刷物の鮮明性を高め、より高級感を与える白色ポ
リエステルフィルムが求められている。このような要求
に対し、上述の無機系微粒子の複数種を併用添加したも
の、無機系微粒子と非相溶樹脂を併用添加したものが、
例えば、特開平4−153232号公報、特開平6−3
22153号公報に開示されている。しかしながら、上
述のような白色ポリエステルフィルムを基材として用い
た場合、鮮明性が不足し、高級感に不足するものであっ
た。
等の店名表示や商品の広告に使用される内照式電飾看板
は、宣伝効果をあげるために光源の蛍光灯の本数を多く
して看板表面の明るさを1000ルックス以上とし、あ
るいは、色彩豊富なネオン管を使用する等して看板に描
かれた意匠を引き立てる工夫を行い、宣伝効果を高めて
いる。かかる内照式電飾看板は、照度を上げるため反射
板を設けている。
従来、ディスプレイの背面からライトを当てるバックラ
イト方式が採用されていたが、近年、特開昭63−62
104号公報に示されるようなサイドライト方式が、薄
型で均一に照明できるメリットから広く用いられるよう
になってきた。サイドライト方式とは、ある厚みを持っ
たアクリル板などのエッジより冷陰極管などにより照明
を当てる方式である。この方式によると、液晶ディスプ
レイ内部に設けられた網点印刷により、照明光が均一に
分散され、均一な明るさをもった画面が得られる利点が
ある。また、画面の背面でなく、エッジ部に照明を設置
するため、バックライト方式より薄型に出来る利点もあ
る。なお、液晶ディスプレイ内部には、照明光の画面背
面への逃げを防ぐため、画面の背面に反射板が設置され
ている。この反射板には薄さと、光の高反射性が要求さ
れる。
白色ポリエステルフィルムとして、例えば作業性の容易
さや安価なことから酸化チタンを含有せしめる方法が挙
げられるが、特公平8−16175号公報で開示された
ような単に酸化チタンなどを添加したフィルムでは反射
率向上には限界があり、画面の明るさが十分でないとい
う問題があった。
点を解決し、より高反射率で、より明るい画面の得られ
る、内照式電飾看板や液晶ディスプレイの反射板用基材
に用いて最適な白色ポリエステルフィルムを提供するこ
とを目的とする。
色ポリエステルフィルムを開発すべく鋭意検討した結
果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、不活性粒
子を0.001〜5重量%含有するポリエステル層
(A)と、不活性粒子を5〜40重量%含有させること
により白色化されているかあるいは内部に微細な気泡を
有するポリエステル層(B)とからなり、該A層および
B層が交互になるように少なくとも5層積層されている
積層白色ポリエステルフィルムであって、折れシワの発
生が無く、かつ400〜700nmの光の波長域におけ
る平均反射率が95%以上であることを特徴とする積層
白色ポリエステルフィルムである。
ルムは、以下の態様をとることが好ましい。
る。
1〜2μmである。
%含有させたポリエステルを二軸延伸して形成されてい
る。
重量%含有させたポリエステルを二軸延伸して形成され
ている。
%とポリアルキレングリコールおよび/またはその誘導
体を0.1〜5重量%含有させたポリエステルを二軸延
伸して形成されている。
ルを二軸延伸して形成されている。
層の片面または両面にコーティング層を設ける。
ルフィルムを構成するポリエステルとしては、ジオール
とジカルボン酸とから縮重合によって得られるポリマー
であり、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−ナフタレンジカルボン酸、4,
4’−ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸等が挙げられ、またジオールとしては、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−ヘキサンジオール等
が挙げられる。これらの中、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレン−2,6−ナフタリンジカルボキシレ
ートが好ましい。また、ポリエステルはホモポリエステ
ルであっても、共重合ポリエステルであっても良い。共
重合成分としては、例えばジエチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどの
ジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イ
ソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、5−ナ
トリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸成分が
あげられる。
種添加剤、たとえば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添
加されていても良い。本発明におけるポリエステルフィ
ルムとしては、ポリエチレンテレフタレートが好まし
い。ポリエチレンテレフタレートは耐水性、耐久性、耐
薬品性などに優れているものである。
する。白色化する方法としては、不活性粒子を含有させ
る方法、ポリエステルと非相溶な樹脂を含有させるかあ
るいは発泡剤を含有させてフィルムを二軸延伸し、フィ
ルム内部に微細な気泡を形成させる方法などが挙げられ
る。
いて説明する。
チタン等の白色顔料が好ましく挙げられ、これらを単
独、あるいはその他の不活性粒子と併せて複数種類添加
しても良い。特に、390nm以下の光の波長領域にお
ける反射効率を考えると、酸化チタン、硫酸バリウムが
好ましい。
化チタンを5〜40重量%、さらに20〜35重量%の
範囲添加することが好ましい。添加量が5重量%未満だ
と400〜700nmの光の波長域における平均反射率
が90%を下回り、一方、40重量%を超えると延伸性
の劣ったものとなり、生産効率が著しく悪くなる。
量%以下の範囲で添加してもよく、該粒子としては蛍光
増白剤の効果を妨げないために、光の吸収のない粒子が
好ましい。より好ましくは微細な気泡(以下ボイド)の
形成しやすい粒子である。これら粒子としてたとえば、
炭酸カルシウム、シリカ、タルク、クレー、硫酸バリウ
ムなど、またはシリコーンや熱可塑性樹脂や熱硬化性樹
脂からなる有機粒子等が好ましい。2重量%を超えると
延伸性が劣り生産性の悪いものとなる。
するため、不活性粒子を0.001〜5重量%含有させ
ることが必要である。不活性粒子の種類は、B層に含有
させるその他の不活性粒子と同様であり、その平均粒径
は0.01〜2μmが好ましい。
せる前に、精製プロセスを用いて、粒径調整、粗大粒子
除去を行うことが好ましい。生成プロセスの工業的手段
としては、粉砕手段で例えばジェットミル、ボールミル
等が挙げられ、また分級手段では例えば乾式もしくは湿
式遠心分離機等が挙げられる。なお、これらの手段は2
種以上を組み合わせ、段階的に精製しても良いのはもち
ろんである。
を用いることが出来る。その代表的な方法として、下記
のような方法を挙げることが出来る。 (ア)ポリエステル合成時のエステル交換反応もしくは
エステル化反応終了前に添加、もしくは重縮合反応開始
前に添加する方法。 (イ)ポリエステルに添加し、溶融混練する方法。 (ウ)上記(ア)、(イ)の方法において不活性粒子を
多量添加したマスターペレットを製造し、不活性粒子を
含有しないポリエステルと混練し、所定量の添加物を含
有させる方法。
添加する方法を用いる場合には、酸化チタンや他の滑剤
をグリコールに分散したスラリーとして、反応系に添加
することが好ましい。
を形成させる方法について説明する。
フィルム母材のポリエステル中に、高融点の非相溶ポリ
マーを細かく分散させ、それを延伸することにより達成
される。延伸は、一軸でも良いが好ましくは二軸延伸で
ある。延伸により、非相溶ポリマー粒子周りにボイドが
形成され、より高反射率を得ることが可能となる。非相
溶ポリマーとしては、ポリ−3−メチルブテン−1、ポ
リ−4−メチルペンテン−1、ポリビニル−t−ブタ
ン、1,4−トランス−ポリ−2,3−ジメチルブタジ
エン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、ポリ
メチルスチレン、ポリジメチルスチレン、ポリフルオロ
スチレン、ポリ−2−メチル−4−フルオロスチレン、
ポリビニル−t−ブチルエーテル、セルロールトリアセ
テート、セルロールトリプロピオネート、ポリビニルフ
ルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンなどが挙
げられる。中でも、ポリオレフィン、特にポリメチルペ
ンテンが好ましい。
ムなどの炭酸塩からなる発泡剤を加え、発泡せしめる方
法(特公昭58−50624号公報)や、クエン酸、ク
エン酸トリエチル、クエン酸ナトリウム、クエン酸カル
シウム、トリカルバリル酸、トリカルバリル酸ナトリウ
ム、トリカルバリル酸カルシウム、エタントリカルボン
酸トリエチル、エタントリカルボン酸ナトリウム、メタ
ントリカルボン酸トリエチル、メタントリカルボン酸ナ
トリウム、ブタントリカルボン酸トリエチル、ブタント
リカルボン酸ナトリウム、ブタンテトラカルボン酸など
を加える方法が挙げられる。これらの発泡剤を単独で、
もしくはこれらの発泡剤を複数混合しても良い。また、
必要に応じて発泡助剤を添加してもよく、発泡助剤とし
ては炭素数が10以上の脂肪族モノカルボン酸のCa
塩、Zn塩、Mg塩、Na塩、Al塩、Pb塩およびM
n塩、ならびに炭素数が10以上の脂肪族モノカルボン
酸のエステルよりなる群から選ばれる化合物が好まし
く、これら発泡助剤を2種以上併用しても良い。発泡助
剤の添加量は発泡成形品の物性に影響しない程度であ
り、0.01〜5重量%が好ましい。
たは窒素を用いて発泡させても構わない。超臨界状態の
二酸化炭素および/または窒素の量は、熱可塑性樹脂組
成物100重量部に対して0.1〜30重量部であるこ
とが好ましい。
化炭素または窒素は単独で使用できるが、二酸化炭素と
窒素を混合して使用しても良い。この場合、その混合比
率はモル比で1:9〜9:1の範囲であることが好まし
い。
ては、例えば気体状態の二酸化炭素および/または窒素
を直接あるいは加圧状態で注入する方法、液体状態の二
酸化炭素および/または窒素をブランジャーポンプ等で
注入する方法等が挙げられる。
カーボネートとの均一な混合物を250〜350℃の温
度に加熱、反応させ、CO2が遊離するまでその加熱温
度に保ち、その後に反応混合物を膨張させる方法(特公
昭47−38875号公報)、あるいは水添加や超臨海
流体を溶融ポリマーに添加する物理的発泡手段を用いて
も構わない。
2重量%以下、さらに0.005〜0.2重量%の範
囲、特に0.01〜0.1重量%添加することが好まし
い。蛍光増白剤の種類としては、OB−1(イーストマ
ン社製)、Uvitex−MD(チバガイギー社製)、
JP−Conc(日本化学工業所製)などがあげられ
る。
nm付近の光の波長域の反射率が上記反射率より下まわ
り反射板とした時に照度が十分なものとならないことが
ある。0.2重量%を超えると、蛍光増白剤の持つ特有
の色が現れてしまうため好ましくない。
ング層を設けることが好ましい。コーティング層は、本
発明の積層白色フィルムと貼合せられる部品との接着性
を改善するために設けられるもので、その成分としては
易接着性を奏する樹脂を用いることができる。樹脂とし
ては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の各種樹脂が使
用でき、たとえば、ポリエステル、ポリアミド、ポリエ
ステルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ(メタ)アクリル
酸エステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチ
レン、ポリオレフィンや、これらの共重合体やブレンド
物である。なかでもポリエステル、ポリ(メタ)アクリ
ル酸エステル、ポリウレタンが好ましい。更に架橋剤を
加えて架橋したものでも良い。コーティング塗剤の溶媒
としては、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン
などの有機溶媒および混合物が使用でき、更に水を溶媒
としてもよい。
ルムにコポリエステル、ポリアルキレンオキサイドおよ
び微粒子を主成分とする塗膜を少なくとも最外層に積層
してもよい。
て、上記成分以外にメラミン樹脂等の他の樹脂、帯電防
止剤、着色剤、界面活性剤等を使用することが出来る。
の少なくとも片面に前記成分からなる塗膜を積層しても
よいが、例えば延伸可能なポリエステルフィルムに塗膜
を形成する成分を含む水溶液を塗布した後、乾燥、延伸
し必要に応じて熱処理することにより積層することが出
来る。この水溶液の固形分濃度は、通常30重量%以下
であり、10重量%以下が更に好ましい。
は、未延伸ポリエステルフィルム、一軸延伸ポリエステ
ルフィルムまたは二軸延伸ポリエステルフィルムであ
る。この内フィルムの押出し方向(縦方向)に一軸延伸
した縦延伸ポリエステルフィルムが特に好ましい。
場合は、通常の塗工工程、すなわち二軸延伸熱固定した
ポリエステルフィルムに該フィルムの製造工程と切り離
した工程で行うと埃、ちり等を巻き込み易く好ましくな
い。かかる観点よりクリーンな雰囲気での塗布、すなわ
ちフィルムの製造工程での塗布が好ましい。そして、こ
の塗布によれば、塗膜のポリエステルフィルムへの密着
性が更に向上する。
が適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート
法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナ
イフコート法、含浸法およびカーテンコート法などを単
独または組み合わせて用いることが出来る。塗布量は走
行しているフィルム1m2当たり0.5〜20g、更に
1〜10gが好ましい。水性液は水分散液または乳化液
として用いるのが好ましい。
交互に総数で5層以上、好ましくは11層以上、更に好
ましくは31層以上積層したものである。積層数が5層
未満だと白色層と非白色層の界面での反射効率が少なく
なり、フィルムの反射効率が高める事が出来ず十分な反
射率が得られないうえ、フィルムが折れシワが発生しや
すいなど取り扱いが難しくなる本発明の積層フィルム
は、その片面または両面に、他の機能を付与するため
に、他の層をさらに積層した積層体としてもよい。ここ
でいう、他の層とは透明なポリエステルフィルム、金属
薄膜やハードコート層、インク受容層が揚げられる。
方法の一例を紹介する。
を用いた動じ多層押出し法により、積層未延伸フィルム
を製造する。すなわちA層を形成するポリマーの溶融物
とB層を形成するポリマーの溶融物を、フィードブロッ
クを用いて2層が交互に形成されるように積層し、ダイ
に展開して押出す。この時、フィードブロックで積層さ
れたポリマーは積層された形態を維持している。ダイよ
り押出されたシートは、キャスティングドラムで冷却固
化され、多層未延伸フィルムとなる。
テルフィルムは、テンター法、インフレーション法等の
従来より知られている製膜方法を用いて製造することが
できる。これをロール加熱、赤外線加熱等で加熱し、縦
方向に延伸して縦延伸フィルムを得る。この延伸は2個
以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。延
伸温度はポリエステルのガラス転移点(Tg)より高い
温度、更にはTgより20〜40℃高い温度とするのが
好ましい。延伸倍率は、この用途の要求特性にもよる
が、2.5倍以上4.0倍以下とするのが好ましい。更
に好ましくは、2.8倍以上3.9倍以下とするのが好
ましい。2.5倍以下とするとフィルムの厚み斑が悪く
なり良好なフィルムが得られず、4.0倍以上とすると
製膜中に破断が発生し易くなり問題がある。
定、熱弛緩の処理を順次施して二軸配向フィルムとする
が、これら処理はフィルムを走行させながら行う。横延
伸の処理はポリエステルのガラス転移点(Tg)より2
0℃高い温度から始める。そしてポリエステルの融点
(Tm)より(120〜30)℃低い温度まで昇温しな
がら行う。この延伸開始温度は(Tg+40)℃以下で
あることが好ましい。また延伸最高温度はTmより(1
00〜40)℃低い温度であることが好ましい。
(逐次的)でもよい。通常逐次的に昇温する。例えばス
テンターの横延伸ゾーンをフィルム走行方向に沿って複
数に分け、各ゾーンごとに所定温度の加熱媒体を流すこ
とで昇温する。横延伸開始温度が低すぎるとフィルムの
破れが起こり、好ましくない。また延伸最高温度が(T
m−120)℃より低いとフィルムの熱収が大きくな
り、また幅方向の物性の均一性が低下し、好ましくな
い。一方延伸最高温度が(Tm−30)℃より高いとフ
ィルムが柔らかくなり外乱等によってフィルムの破れが
起こり、好ましくない。
よるが、2.5倍以上4.0倍以下とするのが好まし
い。更に好ましくは、2.8倍以上3.9倍以下とする
のが好ましい。2.5倍以下とするとフィルムの厚み斑
が悪くなり良好なフィルムが得られず、4.0倍以上と
すると製膜中に破断が発生し易くなり問題がある。
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、各特性値は以下の方法で測定した。
エポキシ樹脂にて包埋する。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、相対標準
偏差を求めた。
球を取り付け、BaSO4白板を100%とした時の反
射率を400〜700nmにわたって測定した。得られ
たチャートより5nm間隔で反射率を読み取り、平均値
を計算し、平均反射率とした。
球を取り付け、BaSO4白板を100%とした時の3
60nmの反射率を測定した。
点印刷を施し、反射板2としてフィルムをセットした上
で、片側端面から6Wの蛍光灯により照明した。画面1
上を照度計(ミノルタ T−10)にて照度を測定し、
画面の明るさとする。照度の測定は受光子に20mm幅
の黒画用紙を受光子の大きさに巻いて円筒としたものを
取り付け、画面1と受光子の距離を20mmとして測定
紙、下記基準で判別した。 ○;1000(Lx)以上のもの。 ×;1000(Lx)未満のもの。
うえで、画面の色目画面を視感で判断し、白色光のもの
を「白」、黄味がかっているものを「黄」、赤味がかっ
ているものを「赤」、青味がかっているものを「青」と
した。
けする。 ○;巻取りに問題が無い △;ブツ、シワ等が発生するが、なんとか巻き取れる。 ×;条件調整しても、ブツ、シワ等がひどく、巻き取れ
ない。
柱に巻きつけた後、巻き付けを解きフィルムの状態を下
記基準に従って目視判断する。 ○;折れシワが全く発生していない。 △;部分的に折れシワが発生している。 ×;前面にわたって折れシワが発生している。
エチレンテレフタレートに表1に示す無機粒子および蛍
光増白剤(イーストマン社製OB−1)を表1に示す濃
度だけ添加し、それぞれ280℃に加熱された2台の押
出機に供給し、A層ポリマーを31層、B層ポリマーを
30層に分岐させたあと、A層とB層が交互に積層する
ような多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スよりシート状に成形
した。さらにこのシートを表面温度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(縦方向)に3.1倍で延
伸し、25℃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保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3.5倍で延伸した。その後テンタ−内で
235℃の熱固定を行い、均一に除冷後、室温まで冷や
して巻取り厚み125μmのフィルムを得た。得られた
フィルムの反射板基材としての物性は表2の通りであ
る。
メチルペンテン(三井石油化学製TPX−MX002)
を用いた以外は実施例1と同様に製膜した。
ーリンガーインゲルハイム社製発泡剤ハイドロセロール
HK40Bを1.0重量%添加した以外は、実施例1と
同様な操作を繰り返した。得られた多層積層白色ポリエ
ステルフィルムの物性を表2に示す。
を表1に示す通りに代えた以外は実施例1と同様に製膜
した。得られた多層積層白色ポリエステルフィルムの物
性を表2に示す。
明るい画面の得られる、内照式電飾看板や液晶ディスプ
レイの反射板用基材に用いて最適な白色ポリエステルフ
ィルムを得ることができる。
Claims (9)
- 【請求項1】 不活性粒子を0.001〜5重量%含有
するポリエステル層(A)と、不活性粒子を5〜40重
量%含有させることにより白色化されているかあるいは
内部に微細な気泡を有するポリエステル層(B)とから
なり、該A層およびB層が交互になるように少なくとも
5層積層されている積層白色ポリエステルフィルムであ
って、折れシワの発生が無く、かつ400〜700nm
の光の波長域における平均反射率が95%以上であるこ
とを特徴とする積層白色ポリエステルフィルム。 - 【請求項2】 積層白色ポリエステルフィルムが、蛍光
増白剤を0.2重量%以下含有する請求項1記載の積層
白色ポリエステルフィルム。 - 【請求項3】 A層の不活性粒子の平均粒径が0.01
〜2μmである請求項1記載の積層白色ポリエステルフ
ィルム。 - 【請求項4】 B層がポリオレフィンを2〜30重量%
含有させたポリエステルを二軸延伸した層である請求項
1記載の積層白色ポリエステルフィルム。 - 【請求項5】 ポリオレフィンがポリメチルペンテンで
ある請求項4記載の積層白色ポリエステルフィルム。 - 【請求項6】 ポリエステルがポリアルキレングリコー
ルおよび/またはその誘導体を0.1〜5重量%含有す
る請求項4記載の積層白色ポリエステルフィルム。 - 【請求項7】 B層が発泡剤を含有させたポリエステル
を二軸延伸した層である請求項1記載の積層白色ポリエ
ステルフィルム。 - 【請求項8】 積層白色ポリエステルフィルムの最外層
の片面または両面にコーティング層を有する請求項1記
載の積層白色ポリエステルフィルム。 - 【請求項9】 液晶ディスプレイ反射板基材として用い
る請求項1〜8のいずれかに記載の積層白色ポリエステ
ルフィルム。
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