JP2006215175A - 反射性偏光フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 正の応力光学係数を有する熱可塑性樹脂からなる厚み0.05〜0.5μmの第1の層と熱可塑性樹脂からなる厚み0.05〜0.5μmの第2の層とを交互に合計501層以上含んでなる1軸多層積層延伸フィルム、およびこのうえに設けられた易接着層からなり、易接着層はガラス転移点20〜90℃のコポリエステル55〜85重量%およびケン化度80〜90mol%のポリビニルアルコール15〜45重量%からなることを特徴とする反射性偏光フィルム。
【選択図】 なし
Description
[1軸延伸多層積層フィルム]
本発明において、第1の層を構成する樹脂は、正の応力複屈折(応力光学係数と同義である)を有する熱可塑性樹脂であることが必要である。正の応力複屈折を有する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンナフタレート(PEN)およびその異性体(例えば、2,6-、1,4-、1,5-、2,7-、および2,3-PEN)、ポリアルキレンテレフタレート(例えば、ポリエチレンテレフタレート ポリブチレンテレフタレート、およびポリ-1,4-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、ポリイミド(例えば、ポリアクリル酸イミド)、ポリエーテルイミド、ポリアルキレンポリマー(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン、およびポリ(4-メチル)ペンテン)、フッ素化ポリマー(例えば、ペルフルオロアルコキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレン−プロピレンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、およびポリクロロトリフルオロエチレン)、塩素化ポリマー(例えば、ポリ塩化ビニリデンおよびポリ塩化ビニル)、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリエーテルアミド、アイオノマー樹脂、エラストマー(例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、およびネオプレン)、ならびにポリウレタンなどがある。
本発明のもっとも好適な例において、第1の層を構成する樹脂は、主たる繰返し単位がエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート成分からなるポリエステルである。好ましくは、後述の第2の層を構成するポリエステルよりも融点を高度に維持できることから、ホモポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートまたは繰返し単位の95モル%以上がエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート成分からなる共重合ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートである。エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート成分のモル数が繰返し単位の95モル%未満だと、融点が低下し、後述の第2の層を構成するポリエステルとの融点差が得られがたく、結果として、多層延伸フィルムに十分な屈折率差を付与しがたい。これらの中でも、融点を高度に維持できることから、ホモポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートが好ましい。エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート成分以外の共重合成分としては、イソフタル酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸のような他の芳香族カルボン酸;アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸の如き脂環族ジカルボン酸等の酸成分や、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の如き脂肪族ジオール;シクロヘキサンジメタノールの如き脂環族ジオール等、グリコール成分を好ましく挙げることができる。
厚み変動率(%)=(Tmax−Tmin)/(TAve)
ここで、上記式中のTmaxは最大厚み、Tminは最小厚み、およびTAveは庭訓厚みである。
本発明における1軸延伸多層積層フィルムは、融点が260〜270℃のエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート成分を主たる繰返し単位とするポリエステル(第1の層用)と、該第1の層を構成するポリエステルよりも、延伸処理後の融点が少なくとも10℃以上低い、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート成分を主たる繰返し単位とするポリエステル(第2の層用)とを、溶融状態で交互に少なくとも501層以上重ね合わせた状態で、押出し、多層未延伸フィルム(シート状物とする工程)とする。このとき、積層された501層以上の積層物は、その層厚が段階的または、連続的に1.5倍〜5.0倍の範囲で変化するように積層される。
易接着層は、ガラス転移点20〜90℃のコポリエステル55〜85重量%およびケン化度80〜90mol%のポリビニルアルコール15〜45重量%からなる。コポリエステルが55重量%未満では1軸延伸多層積層フィルムとの接着性が不足し、85重量%を超えると吸収性偏光フィルムとの接着性が低下する。ポリビニルアルコールが、15重量%未満ではインク受像層との接着性が不足し、45重量%を超えると耐ブロッキング性が低下する。
(1)コポリエステルの融点
コポリエステル試料を10mgサンプリングし、DSC(TAインスツルメンツ社製、商品名:DSC2920)を用い、20℃/min.の昇温速度で、融点を測定した。
サンプル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する。そして、包埋されたサンプルをミクロトーム(ULTRACUT−S、製造元:ライヘルト社)で製膜方向と厚み方向に沿って切断し、厚さ50nmの薄膜切片にした。得られた薄膜切片を、透過型電子顕微鏡(製造元:日本電子(株)、商品名:JEM2010)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た。表1中に示した層厚の定義を下記の示す。
層厚比:第一の層のうち0.05〜0.5にある範囲の層の平均厚み
分光光度計(島津製作所製、MPC−3100)を用い、光源側に偏光フィルタを装着し、各波長でのアルミ蒸着したミラーとの相対鏡面反射率を波長400nmから800nmの範囲で測定した。このとき、偏光フィルタの透過軸をフィルムの延伸方向と合わせるように配置した場合の測定値をP偏光とし、偏光フィルタの透過軸をフィルムの延伸方向と直交するように配置した場合の測定値をS偏光とした。それぞれの偏光成分について、400−800nmの範囲での反射率の平均値を平均反射率とし、測定された反射率の中で最大のものを、最大反射率とし、最小のものを最小反射率とした。表1中の最大反射率差は下記の式で表される。
最大反射率差(%)=最大反射率(%)−最小反射率(%)
日本電色工業社製のヘーズ測定器(NDH―20)を使用してフィルムのヘーズ値を測定した。尚、フィルムのヘーズを下記の基準で評価した。
◎: ヘーズ値≦0.5% ……フィルムのヘーズ極めて良好
○:0.5%<ヘーズ値≦1.0% ……フィルムのヘーズ良好
×:1.0%<ヘーズ値 ……フィルムのヘーズ不良
JIS B0601に準じ、(株)小坂研究所製の高精度表面粗さ計 SE―3FATを使用して、針の半径2μm、荷重30mgで拡大倍率20万倍、カットオフ0.08mmの条件下にチャートを描かせ、表面粗さ曲線からその中心線方向に測定長さLの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率の方向とY軸として、粗さ曲線をY=f(x)で表わした時、次の式で与えられた値をnm単位で表わした。また、この測定は、基準長を1.25mmとして4個測定し、平均値で表わした。
ASTM D1894―63に準じ、東洋テスター社製のスリッパリー測定器を使用し、塗膜形成面とポリエチレンテレフタレートフィルム(塗膜非形成面)との静摩擦係数(μs)を測定した。但し、スレッド板はガラス板とし、荷重は1kgとした。尚、フィルムの滑り性を下記の基準で評価した。
◎: 摩擦係数(μs)≦0.5 ……滑り性極めて良好
○:0.5<摩擦係数(μs)≦0.8 ……滑り性良好
×:0.8<摩擦係数(μs) ……滑り性不良
2枚のフィルムを、塗膜形成面と非形成面が接するように重ね合せ、これに、60℃、80%RHの雰囲気下で17時間にわたって0.6kg/cm2の圧力をかけ、その後、剥離して、その剥離力により耐ブロッキング性を下記の基準で評価した。
◎: 剥離力<98mN/5cm ……耐ブロッキング性極めて良好
○:98mN/5cm≦剥離力<147mN/5cm ……耐ブロッキング性良好
△:147mN/5cm≦剥離力<196mN/5cm ……耐ブロッキング性やや良好
×:196mN/5cm≦剥離力 ……耐ブロッキング性不良
W.A.Zisman:“Contact Augle, Wettability and Adhesion”,Am.Chem.Soc.,(1964)に従い、測定した臨界表面張力γcをもって、表面エネルギーとした。
前記ブロッキング性の評価において、処理条件を60℃×70%RH×17時間としたほかは同様の方法で剥離強度(g/50mm)を測定した。測定結果より下記の通り評価した。
剥離強度≦10g/50mm …耐湿性良好
10g/50mm<剥離強度≦30g/50mm …耐湿性やや良好
30g/50mm≦剥離強度 …耐湿性不良
塗布剤を水で希釈して0.2重量%の水分散体とし、石英製セルを用いて、日立製作所製 ダブルビーム分光光度計(228A型機)にて光線透過率を測定した。測定結果より下記の通り評価した。
光線透過率≧50% ……水分散性良好
50%>光線透過率≧30% ……水分散性やや良好
30%>光線透過率 ……水分散性不良
湿度90%、温度80℃、1時間と、温度−20℃、1時間のヒートサイクルテストを200サイクル繰り返したときの、外観評価を次のとおり評価した。
○:外観に変化無し
×:サンプルに白化現象または、フィルム同士の剥がれが見られる。
サンプルフィルムを湿度95%、温度65℃環境中に1000時間放置し、平面状に放置した際のサンプルフィルム処理前後の偏光度変化から、下記に従って評価した。
○: 処理後の偏光度が処理前の95%以上
×: 処理後の偏光度が処理前の95%未満
固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.62のポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート(PEN)に真球状シリカ粒子(平均粒径:0.3μm、長径と短径の比:1.02、粒径の平均偏差:0.1)を0.15wt%添加したものを第1の層用ポリエステルとし、第2の層用ポリエステルとして固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.62のテレフタル酸10mol%共重合ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート(TA10PEN)を準備した。そして、第1の層用ポリエステルおよび第2の層用ポリエステルを、それぞれ170℃で5時間乾燥後、押出し機に供給し、300℃まで加熱して溶融状態とし、第1の層用ポリエステルを301層、第2の層用ポリエステルを300層に分岐させた後、第1の層と第2の層が交互に積層され、かつ層厚が最大/最小で3倍まで、連続的に変化するような多層フィードブロック装置を使用して、その積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして第1の層と第2の層の各層の厚みが1.0:2.0になるように調整し、第1の層と第2の層が交互に積層された総数601層の未延伸多層積層フィルムを作成した。
水性液を塗布しない以外は、実施例1と同様にして得た1軸延伸多層積層フィルムの特性を表2に示す。
水性液の組成を表3に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして得た1軸延伸多層積層フィルムの特性を表2に示す。
P:ケン化度86〜89mol%のポリビニルアルコール
Q:ケン化度74〜78mol%のポリビニルアルコール
R:ケン化度92〜95mol%のポリビニルアルコール
M:平均粒径 40nmの架橋アクリル粒子
N:平均粒径 80nmのコロイダルシリカ粒子
Claims (6)
- 正の応力光学係数を有する熱可塑性樹脂からなる厚み0.05〜0.5μmの第1の層と熱可塑性樹脂からなる厚み0.05〜0.5μmの第2の層とを交互に合計501層以上含んでなる1軸多層積層延伸フィルム、およびこのうえに設けられた易接着層からなり、易接着層はガラス転移点20〜90℃のコポリエステル55〜85重量%およびケン化度80〜90mol%のポリビニルアルコール15〜45重量%からなることを特徴とする反射性偏光フィルム。
- ポリエステル樹脂が、スルホン酸塩基を有するジカルボン酸成分を全カルボン酸成分あたり1〜16モル%含有する共重合ポリエステル樹脂である、請求項1記載の反射性偏光フィルム。
- 易接着層の表面エネルギーが50〜65dyne/cmである、請求項1記載の反射性偏光フィルム。
- 1軸多層積層延伸フィルムが、1軸延伸フィルムの延伸方向とフィルム面内方向を基準とする平面に対して平行な偏光成分について、波長400〜800nmの平均反射率が90%以上でかつ各波長における最大反射率と最小反射率の差が10%以内であり、同平面に対して垂直な偏光成分について、波長400〜800nmの平均反射率が15%以下でかつ各波長における最大反射率と最小反射率の差が10%以内である、請求項1記載の反射性偏光フィルム。
- 1軸多層積層延伸フィルムが、融点が260〜270℃のポリエステルからなる厚み0.05〜0.5μmの第1の層と融点が210〜255℃のポリエステルからなる厚み0.05〜0.5μmの第2の層とを交互に合計501層以上含んでなり第2の層のポリエステルの融点は第1の層のポリエステルの融点より15〜60℃低く、第1の層および第2の層のそれぞれの最大厚みと最小厚みの比率が1.5〜5.0である、請求項1記載の反射性偏光フィルム。
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