JP2006284688A - 面光源反射板用白色フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、バックライト耐久試験後、有機溶媒で処理した部分の反射率が低下する問題が生じることのない、つまり長期間使用しても反射率の低下が少ない面光源反射板用白色フィルムを提供せんとするものである。
【解決手段】
本発明の面光源反射板用白色フィルムは、内部に気泡を含有する白色ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、光安定剤成分が共重合されてなるアクリル系樹脂とキシレン系ポリイソシアネート化合物から構成される塗布層を有することを特徴とするものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、長期間使用しても反射率の低下が少ない面光源反射板用白色フィルムに関するものであって、さらに詳しくは液晶画面用のエッジライトおよび直下型ライトの面光源の反射板、およびリフレクターに用いられる部材に関するものである。

液晶ディスプレイでは液晶セルを照らすバックライトが用いられており、液晶モニターではエッジライト方式のバックライト、液晶テレビでは直下型のバックライトが採用されている。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）。さらに、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）。
特開平８−２６２２０８号公報 特開２００１−１６６２９５ 特開２００２−９０５１５

液晶バックライトの製造工程にて、反射フィルムに塵埃、指紋などの汚れが付着している場合がある。その際に、有機溶媒で汚れを拭き取りながら製造しているが、バックライト耐久試験後、有機溶媒で処理した部分が経時的に反射率が低下する問題がおきる。

本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、バックライト耐久試験後、有機溶媒で処理した部分の反射率が低下する問題が生じることのない、つまり長期間使用しても反射率の低下が少ない面光源反射板用白色フィルムを提供せんとするものである。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の面光源反射板用白色フィルムは、内部に気泡を含有する白色ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、光安定剤成分が共重合されてなるアクリル系樹脂とキシレン系ポリイソシアネート化合物から構成される塗布層を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、有機溶媒で処理した部分の反射フィルムの耐光性を維持しつつ、反射率の低下が少ない面光源反射板用白色フィルムを提供することができ、すなわち、長期のバックライト耐久試験後も反射率が低下することなく、優れた輝度を維持することができるので、液晶画面用のエッジライトおよび直下型ライトの面光源の反射板、およびリフレクターとして好適な素材を提供することができる。

本発明は、前記課題、つまり、バックライト耐久試験後、有機溶媒で処理した部分の反射率が低下する問題が生じることのない、つまり長期間使用しても反射率の低下が少ない面光源反射板用白色フィルムについて、鋭意検討し、白色ポリエステルフィルムの片面に積層する塗布層として、光安定剤成分が共重合されてなるアクリル系樹脂とキシレン系ポリイソシアネート化合物で構成される塗布層を用いてみたところ、硬化時間を短縮させることができ、かつ、耐溶媒性に優れた機能を付与することができ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。

本発明のバックライト用反射フィルムとして用いられる高分子フィルムは、可視光線反射率が高ければ高い方が良く、このためには内部に気泡を含有する白色フィルムが好ましい。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PPフィルム、多孔質の未延伸、あるいは延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが例として好ましく挙げられる。これらの製造方法等については特開平８−２６２２０８の〔００３４〕~〔００５７〕、特開２００２−９０５１５の〔０００７〕〜〔００１８〕、特開２００２−１３８１５０の〔０００８〕〜〔００３４〕等に詳細に開示されている。中でも特開２００２−９０５１５の中に開示されている多孔質白色二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが前述の理由で本発明の白色フィルムとして特に好ましい。
光安定剤成分が共重合されたアクリル系樹脂の光安定剤の例としては、特開２００２−９０５１５の〔００１９〕〜〔００３０〕に詳細に開示されており、中でもアクリルモノマーと紫外線吸収剤の共重合物を有効成分として含む“ハルスハイブリッド”（Ｒ）（日本触媒（株）製）などを使用することができる。なお、本発明でいうアクリル系樹脂は、アクリル系樹脂およびメタクリル樹脂から選ばれた少なくとも１種を意味するものである。

内部に気泡を含有する白色ポリエステルフィルムの少なくとも片面に積層される光安定剤成分が共重合されてなるアクリル系樹脂とキシレン系ポリイソシアネート化合物から構成される塗布層に含まれるキシレン系ポリイソシアネート化合物としては、イソシアネートの官能基の数については特に限定されるものではないが、本発明においては、３官能のキシレン系ポリイソシアネートが特に好ましい。市販品としては“タケネート”（Ｒ）Ｄ１１０Ｎ（三井武田ケミカル（株））などを使用することができる。

脂肪族ポリイソシアネートについては、一般にヘキサメチレン系イソシアネートおよびイソホロン系イソシアネートが知られているが、特に限定されるものではない。市販品としては、ヘキサメチレン系としては“デスモジュール” （Ｒ）Ｎ３２００（住化バイエルウレタン（株）製）、“コロネート” （Ｒ）ＨＬ（日本ポリウレタン（株）製）、“タケネート”Ｄ１２０Ｎ（三井武田ケミカル（株）製）、イソホロン系としては“タケネート”Ｄ１４０Ｎ（三井武田ケミカル（株）製）などを使用することができる。

また、これらのポリイソシアネート化合物の化学結合形態としては、塗布層に含まれる樹脂（光安定剤成分が共重合されたアクリル系樹脂）との熱硬化反応による共有結合が好ましく、さらには架橋構造を形成する結合形態が本発明として特に好ましい。架橋構造を形成するために、多官能の化合物同士の反応が知られているが、官能基の種類としてはイソシアネート基と水酸基との付加反応によるウレタン結合の形成が本発明には好ましい。

キシレン系ポリイソシアネート化合物は、一般に熱硬化反応が速く、硬化性が高いが、
（１）塗工中の粘度上昇が大きく、生産性が悪いこと、
（２）ベンゼン環の二重結合が光により反応し、その結果塗膜が黄変しやすい
という問題がある。本発明では、これらの問題を解決し、かつ塗膜の硬化性を向上させるため、キシレン系ポリイソシアネート化合物と比較的反応が遅いが、黄変しにくい脂肪族ポリイソシアネート化合物との混合比の最適化を行った。

その結果、本発明では、キシレン系ポリイソシアネート化合物のＮＣＯ基と塗布層に含まれる樹脂（光安定剤成分が共重合されたアクリル系樹脂）中のＯＨ基の割合であるＮＣＯ基／ＯＨ基の値が２．０以下であることが好ましく、１．０以下がさらに好ましく、０．２〜１．０が特に好ましい。脂肪族ポリイソシアネート化合物の添加量は特に限定されないが、キシレン系ポリイソシアネート化合物と脂肪族ポリイソシアネート化合物を混合したＮＣＯ基と塗布層に含まれる樹脂（光安定剤成分が共重合されたアクリル系樹脂）中のＯＨ基の割合であるＮＣＯ基／ＯＨ基の値が、好ましくは５．０以下、より好ましくは０．３〜５．０、特に好ましくは０．５〜３．０であるのが、硬化時間の短縮と耐溶媒性を付与するという機能の上からよい。

本発明では、光安定剤を含有する塗布層中に、本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できる。添加剤としては、例えば、有機および／または無機の微粒子、蛍光増白剤、架橋剤、耐熱安定剤、耐酸化安定剤、有機の滑剤、帯電防止剤、核剤、カップリング剤などを用いることができる。

特に、塗布層中に有機微粒子および無機微粒子から選ばれた少なくとも１種を添加することは、ブロッキング防止や塗布面の光沢度制御に好適である。このような無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン（アナターゼ型、ルチル型）、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ゼオライト、カオリン、タルクなどを用いることができ、有機微粒子としては、架橋スチレン、架橋アクリルからなる架橋微粒子などを用いることができる。有機微粒子や無機微粒子の粒子径は０．０５〜１５μｍが好ましく、０．１〜１０μｍであることがより好ましい。また、その含有量は、０．５〜５０質量％が好ましく、より好ましくは１〜４０質量％、さらには２〜３０質量％が最も好ましい。

上記の光安定剤成分が共重合されてなるアクリル系樹脂とキシレン系ポリイソシアネート化合物から構成される塗布層は、白色フィルムに直接設けても良いが、接着性が不足する場合には、基材フィルムの表面をコロナ放電処理したり、下引き処理した上で塗布層を設けることが好ましい。下引き処理は、白色フィルム製造工程内で設ける方法（インラインコーティング法）でもよく、また、白色フィルムを製造後、別途塗布して設ける方法（オフラインコーティング法）でもよい。下引き処理に適用する材料は特に限定するものではなく、適宜選択すればよいが、好適なものとしては共重合ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、および各種カップリング剤などが適用できる。

光安定剤を含有する塗布層を設ける際、塗液は任意の方法で塗布することができる。例えばグラビアコート、ロールコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディッピングなどの方法を用いることができる。また、塗布層の形成のための塗液は、基材の白色フィルム製造時に塗布（インラインコーティング）してもよいし、結晶配向完了後の白色フィルム上に塗布（オフラインコーティング）してもよい。

このようにして得られる本発明の面光源反射板用白色フィルムは、液晶バックライトの製造工程にて、塗布層を有機溶媒で処理しても、長期のバックライト耐久試験後も反射率が低下することなく、優れた輝度を維持することができる。

各実施例、比較例で作成したサンプルの測定方法および評価方法を以下に示す。

（１）長期耐久性評価方法
下記（１）（２）の測定方法に従い、サンプルの耐久試験前の反射率と耐久試験前のｂ値を測定する。次にサンプルの塗布層に、メチルエチルケトンを含浸させた“ハイゼガーゼ” （Ｒ）（旭化成（株）製の不織布）を約３００ｇの荷重で押しつけならが５往復した。メチルエチルケトンを乾燥させた後、２０インチ液晶テレビのバックライトユニットの背面シャーシーにこのサンプルを両面粘着テープで貼り（サンプルの塗布層面側をバックライトユニットの蛍光灯に向けて貼る）反射板を形成、バックライトユニットとして液晶テレビに組み込み、３ヶ月間連続で電源をいれ、連続使用後、液晶テレビよりバックライトユニットをはずした。下記（１）（２）の測定方法に従い、サンプルの耐久試験後の反射率と耐久試験後のｂ値を測定した。

（２）反射率の測定法
日立製作所（株）製分光光度計Ｕ―３４１０を用いて、タングステンランプ、ｄ２ランプ（紫外領域）を用いて、入射角１０°で測定を行い、サンプルの波長４００ｎｍでの反射率を読みとる。

（３）色調変化（黄変）測定方法
スガ試験器（株）製ＳＭカラーコンピューターを使用し、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠し、測定を行った。反射法にて、試料台５Φを使用し、Ｃ光２°光源で測定し、サンプルのｂ値を測定した。ｂ値の変化（Δｂ）を、
Δｂ＝（耐久試験後のｂ値）−（耐久試験前のｂ値）
で算出した。

（実施例１）
１８８μｍの多孔質の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートからなる白色フィルム（東レ株式会社製 “ルミラー” （Ｒ）Ｅ６０Ｌ）の片面に“ハルスハイブリッド” （Ｒ）ＵＶ―Ｇ１３（濃度４０％の溶液、日本触媒（株）製）：４１．４ｇ、“タケネート”Ｄ１１０Ｎ（硬化剤、濃度７５％の溶液、三井武田ケミカル（株）製）： ２．０ｇ（ＮＣＯ基／ＯＨ基＝１．２）、トルエン（質量比＝１／１）：５４．１ｇ、無機微粒子としてシリカ粉末（富士シリシア（株）製“サイホロービック” （Ｒ）１００）を、１．６ｇ（含有量として固形分比で８質量％）、攪拌しながら添加してなる塗液を用いて、乾燥後の厚みが３μｍになるように塗布層を設け、面光源反射板用白色フィルムを得た
（実施例２）
硬化剤の種類と量を“タケネート”Ｄ１１０Ｎ（三井武田ケミカル（株）製）： ０．３ｇ、（ＮＣＯ基／ＯＨ基＝０．３）、“デスモジュール” （Ｒ）Ｎ３２００（住化バイエルウレタン（株）製、濃度１００％）： ０．５６ｇ（ＮＣＯ基／ＯＨ基＝０．９）とした以外は、実施例１と同じ条件で作成し、面光源反射板用白色フィルムを得た。

（比較例１）
硬化剤の種類を“デスモジュール”Ｎ３２００（住化バイエルウレタン（株）製）：１．１ｇ（ＮＣＯ基／ＯＨ基＝１．８）とした以外は、実施例１と同じ条件で作成し、面光源反射板用白色フィルムを得た。

実施例１では波長４００ｎｍでの反射率の低下が見られず、フィルムの黄変色が見られなかった。さらに、実施例２では塗布層に脂肪族ポリイソシアネート化合物を含有しているので、実施例１と比較してフィルムの黄変がさらに抑えられていた。比較例１では同波長での反射率の著しい低下が見られ、フィルムは黄色味を帯びていた。

液晶表示装置バックライト用反射フィルムとして使用できる。

Claims (6)

1. 内部に気泡を含有する白色ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、光安定剤成分が共重合されてなるアクリル系樹脂とキシレン系ポリイソシアネート化合物から構成される塗布層を有する面光源反射板用白色フィルム。
2. 前記塗布層に脂肪族系ポリイソシアネート化合物を含有する請求項１に記載の面光源反射板用白色フィルム。
3. 前記キシレン系ポリイソシアネート化合物中のＮＣＯ基と、光安定剤成分が共重合されてなる前記アクリル系樹脂中のＯＨ基の割合であるＮＣＯ基／ＯＨ基が２．０以下である請求項１または２に記載の面光源反射板用白色フィルム。
4. 前記塗布層が、有機微粒子および無機微粒子から選ばれた少なくとも１種を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の面光源反射部板用白色フィルム。
5. 前記光安定剤が、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系光安定剤およびベンゾフェノン系光安定剤から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜４のいずれかに記載の面光源反射板用白色フィルム。
6. 前記気泡が、ポリエステル樹脂を主成分とし、かつポリエステル樹脂とは非相溶性の樹脂および／または有機もしくは無機の粒子を含有する樹脂混合物を溶融押出しし、少なくとも１方向に延伸することによって得られうるものである請求項１〜５のいずれかに記載の面光源反射板用白色フィルム。