JP2013136232A - 光反射板用ポリエステルフィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】
本発明は、光反射板としての使用に好適な白色積層ポリエステルフィルムに関する。
【解決手段】
ポリエステルで構成された実質的に空洞を含有しないA層と空洞を含有するB層との少なくとも2層を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)〜(4)の要件をすべて満たすことを特徴とする白色ポリエステルフィルムにより達成される。
(1)B層はポリエステルに非相溶樹脂および無機粒子を含有するフィルムでかつ気泡を有すること。
(2)B層中のポリエステルに非相溶樹脂の含有量が5質量%以上12質量%未満であること。
(3)B層中の無機粒子の含有量が15質量%以上30質量%未満であること。
(4)フィルム全体の厚みT(μm)、曲げ剛性度S(mN・m)が以下の式を満たすこと。
1 ≦ S/T×1000 ≦ 25
【選択図】なし
本発明は、光反射板としての使用に好適な白色積層ポリエステルフィルムに関する。
【解決手段】
ポリエステルで構成された実質的に空洞を含有しないA層と空洞を含有するB層との少なくとも2層を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)〜(4)の要件をすべて満たすことを特徴とする白色ポリエステルフィルムにより達成される。
(1)B層はポリエステルに非相溶樹脂および無機粒子を含有するフィルムでかつ気泡を有すること。
(2)B層中のポリエステルに非相溶樹脂の含有量が5質量%以上12質量%未満であること。
(3)B層中の無機粒子の含有量が15質量%以上30質量%未満であること。
(4)フィルム全体の厚みT(μm)、曲げ剛性度S(mN・m)が以下の式を満たすこと。
1 ≦ S/T×1000 ≦ 25
【選択図】なし
Description
本発明は、光反射板としての使用に好適な白色積層ポリエステルフィルムに関する。さらに詳しくは、本発明はフィルム内部に空洞を含有し、反射特性、隠蔽性に優れ、かつ輝度ムラを低減させたポリエステルフィルムに関するもので、画像表示用のバックライト装置およびランプリフレクターの反射シート、照明用器具の反射シート、照明看板用反射シート、太陽電池用背面反射シート等に好適に使用され、特に画像表示用のバックライト装置の反射板に好適に使用することができる白色積層ポリエステルフィルムに関するものである。
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シート、照明看板の背面反射シート、太陽電池の背面反射シートなどの用途に、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、特に、液晶ディスプレイを利用した用途の拡大はめざましく、従来のノートパソコン、モニター、携帯端末に加えて、液晶テレビ用等にも広く採用されてきており、画面の高輝度化、高精細化、大画面化が求められてきている。画面の高輝度化に応じて、反射シートはより高輝度、高隠蔽性が要求されてきており、ポリエステルフィルム中の無機粒子を増量したり、空洞を増やす等、反射界面を増やすことが必要とされていた。
一方、液晶ディスプレイの光源として、消費電力量が小さく高出力化が可能なLED光源を使用する方式が用いられ、従来のバックライト装置の背面に光源を配置させる方式に加え、光源を側面に配置させた薄型化に有利な方式が採用されている。これに応じて、LEDバックライトの筐体には、筐体の強度向上や電気配線と基盤格納のために高さ10mm以下の凹凸状の加工や、LED光源に近い筐体端部に放熱用の溝加工が設けられていることがある。
大画面化に対応するにあたり、従来の空洞を増やし高輝度化を実現させた反射シートでは、空洞が多いが故に剛性が低く、加工や組み立て時に反射シートに折れしわが発生するといった問題、剛性確保のために厚膜化の必要が生じ高コスト化するという問題があった。
さらに、LED光源を側面に配置した方式においては、反射シートは、上述のような凹凸のある筐体の上に設置され、さらに反射シートの上には導光板が重なられるため、導光板の重みにより、筐体の凹凸部に反射シートが押しつけられる。そのため、従来の反射シートでは表面に凹凸部によるひっかき跡ができ、輝度ムラを発生する懸念があった。また、反射シートが筐体の凹みに沿って撓み、輝度ムラが発生するという問題があった。
本発明は上記問題を解決し、筐体の凹凸によるひっかき跡、反射シートの撓みによる輝度ムラを低減した反射シート用白色積層ポリエステルフィルムを提供することを目的する。特に、LED光源を側面に配置させた20インチ以上のモニター用バックライト装置において、好適に用いられる反射シート用白色積層ポリエステルフィルムを提供することを目的する。
上記課題を解決する本発明の白色積層ポリエステルフィルムは、ポリエステルで構成された実質的に空洞を含有しないA層と空洞を含有するB層との少なくとも2層を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)〜(4)の要件をすべて満たすことを特徴とする白色ポリエステルフィルムにより達成される。
(1)B層はポリエステルに非相溶樹脂および無機粒子を含有するフィルムでかつ気泡を有すること。
(2)B層中のポリエステルに非相溶樹脂の含有量が5質量%以上12質量%未満であること。
(3)B層中の無機粒子の含有量が15質量%以上30質量%未満であること。
(4)フィルム全体の厚みT(μm)、曲げ剛性度S(mN・m)が以下の式を満たすこと。
1 ≦ S/T×1000 ≦ 25
また本発明は本発明の白色ポリエステルフィルムを用いた光反射板である。
1 ≦ S/T×1000 ≦ 25
また本発明は本発明の白色ポリエステルフィルムを用いた光反射板である。
本発明によれば、反射特性、隠蔽性、剛性、耐ひっかき跡性に優れた白色積層ポリエステルフィルムを得ることができる。従って、LED光源を側面に配置させた薄型大画面用のバックライト装置において、高い輝度を維持しつつ、かつ輝度ムラの発生を低減でき、特に、LED光源を側面に配置させた20インチ以上のモニター用バックライト装置において、好適な反射シートとして使用することができる。また、剛性が高く、かつ耐ひっかき跡性に優れているため、加工、組み立て時に生じる折れ、ひっかき跡を低減でき、薄型大画面用LEDバックライト装置に限らず液晶ディスプレイ全般の反射シートとしても、好適に使用することができる。
本発明者らは、前記課題の解決、すなわちLED光源を側面に配置させた薄型大画面用のLEDバックライト装置において、高い輝度を維持しつつ、かつ輝度ムラが発生しない反射シート用白色積層ポリエステルフィルムについて鋭意検討した結果、特定の構成を有するポリエステルフィルムが、かかる課題を一挙に解決する事ができることを見出し究明したものである。
本発明の白色積層ポリエステルフィルムに用いられ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。
これらのポリエステル樹脂中には、本発明の効果を阻害しない範囲内で各種添加物、たとえば蛍光増白剤、架橋剤、耐熱安定剤、耐酸化安定剤、紫外線吸収剤、有機の滑剤、無機の微粒子、充填剤、耐光剤、帯電防止剤、核剤、染料、分散剤、カップリンブ剤などが添加されていてもよい。
本発明において、B層にはポリエステルに非相溶な樹脂および無機粒子を共に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、結晶性ポリオレフィンや非晶性シクロオレフィン系コポリマーである。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。したがって高い反射率を得るためには、この空洞を増やせばよい。しかし、空洞の増加は、空洞同士の結合により反射界面を減少させることがある上に、反射シートの強度低下につながり、反射シートに局所的な力がかかった際に空洞が破壊しやすくなる。そのため、薄型大画面用のLEDバックライト筐体に反射シートが組み込まれた際に、筐体の凹凸部により反射シートにひっかき跡ができ、輝度ムラを発生させることがある。また、加工時、組み込み時に混入した異物により、ひっかき跡ができ歩留まりを低下させることがあり好ましくない。さらに、空洞の増加は、反射シートの見かけ密度を低下させ、剛性度が低下するため、耐折れしわ性を悪化させる。従って、加工、組み立て時に生じる折れ、筐体の凹凸部による反射シートの撓みが生じ、輝度ムラとなることがあるため好ましくない。一方、無機粒子は光を散乱させるため、その添加は反射率を向上させる。しかし、無機粒子の過剰な添加は、無機粒子の光吸収により反射率を低下させ、また無機粒子の凝集により反射率の向上効果を低減させたりするため好ましくない。また、製膜安定性といった観点からも好ましく無い。さらに、本発明のように非相溶樹脂と併用した場合には、非相溶ポリマーを核とした空洞の均一な生成を阻害し、耐ひっかき跡性を悪化させるため好ましくない。
したがって、剛性度、耐ひっかき跡性に優れ、輝度ムラを低減し、かつ高い輝度をも維持した反射シートを得るためには、本発明の白色積層ポリエステルフィルムは、見かけ比重が0.7g/cm3以上1.1g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは、0.75g/cm3以上1.1g/cm3以下である。見かけ比重が0.7g/cm3未満であると、輝度は高くなるが、剛性度、耐ひっかき跡性が低下し、筐体の凹凸部による反射フィルムの輝度ムラが発生するため好ましくない。また、見かけ比重が1.1g/cm3を超えると、剛性度、耐ひっかき跡性に優れ、輝度ムラの発生は低減できるが、十分な輝度を得ることができず好ましくない。
本発明において、B層中に含有させる非相溶樹脂は、ポリエステル樹脂からなるマトリックス中に数平均粒径が0.4μm以上3.0μm以下で分散していることが、適切な反射界面数、フィルム強度を得る上で好ましく、さらに好ましくは0.5μm以上1.5μm以下の範囲である。ここでいう数平均粒径とは、フィルムの断面を切り出し、その断面を日立製作所製走査型電子顕微鏡(FE-SEM)S-2100A形を用いて観測される粒子100個の面積を求め、真円に換算した際の直径の平均値である。
本発明において、B層中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。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12質量%未満であり、さらに好ましくは、7質量%以上11質量%以下である。また、B層中に含有させる無機粒子の好ましい含有量は15質量%以上30質量%未満であり、さらに好ましくは、17質量%以上25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、見かけ比重は低下する。また、無機粒子の含有量が増えると、非相溶樹脂により生成した空洞同士を結合させることがある。見かけ比重は延伸条件にも左右されるためこの限りではないが、B層中に含有させる非相溶樹および無機粒子の含有量を上記範囲とすることが、見かけ比重が0.7g/cm3以上1.1g/cm3以下とする上で好ましい。
本発明において、剛性度、ひっかき跡性に優れ、輝度ムラを低減した反射シートを得るためには、B層の非相溶樹脂、無機粒子の含有量上記範囲にするだけでは十分ではなく、A層の厚みTA(μm)、フィルム全体の厚みT(μm)の時、TA/Tが0.05以上0.15以下であることが好ましい。さらに好ましくはTA/Tが0.06以上0.10以下である。TA/Tが0.05未満であると、耐ひっかき跡性の向上効果が十分に発揮されなかったり、A層が剥離するといった問題を生じる場合があり好ましくない。一方、TA/Tが0.15を超える場合、A層における光エネルギーのロスが無視できなく、反射層であるB層に光が十分に届かなくなる。またB層に届いた光も空洞界面で多重反射したのち効率的にフィルム外部に出射出来ないため、光路長が長くなり、ロスとなる。そのため、高い輝度を得ることができず好ましくない。
表層に積層したA層は、表面の光沢度調整や白色度調整、耐光性付与などといった機能性の付与や、製膜の安定化といった役割の他に、B層の空洞を潰れにくくし、ひっかき跡が発生しにくくするための保護層の役割も担っているからである。
本発明において、A層は実質的に気泡を含有しない。実質的に気泡を含有しないとは、空隙率が10%未満である層状態をいい、従って、A層とB層の厚みは、断面を電子顕微鏡観察したときに表面から実質的に気泡が含有されていない深さまでの厚みとして求まる。
本発明において、A層には無機粒子を含有させることが必要である。無機粒子を添加することにより、フィルム表面の硬度が向上し、さらに表面のスベリも良くなるために耐ひっかき跡性に優れたフィルムを得ることができる。また、表面のスベリの良化はハンドリング性という観点からも好ましい。
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、耐ひっかき跡性という点からモース硬度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耐ひっかき跡性以外の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。
本発明のA層に含有させる無機粒子の数平均粒径(直径)は、0.1μm以上、5.0μm以下が好ましく、さらに好ましくは0.1μm以上、3.0μm以下である。0.1μm未満であると粒子の凝集が生じ粗大化しやすく、耐ひっかき跡性が低下するため好ましくない。また、5.0μmを越える場合は、粒子が脱落しやすくなるため耐ひっかき跡性が低下したり、脱落した粒子が異物とし導光板を傷つけてしまうことがあるため好ましくない。
本発明において、白色積層ポリエステルフィルムの全厚みは70μm以上400μm以下であり、好ましくは90μm以上380μm以下である。白色積層ポリエステルフィルムの全厚みが70μm未満であると反射率が不足したり、また剛性度が低下したりするため好ましくない。また、上限は特に制限する必要はないが、400μmを超えるとこれ以上厚くしても反射率の上昇が望めず、コストも高くなり好ましくない。
本発明の白色積層ポリエステルフィルムは、A層/B層の2層構成であってもよく、A層/B層/A層の3層構成、あるいは4層以上の構成であってもよいが、製膜上の容易さを考慮すると3層構成が好ましい。
本発明の白色積層ポリエステルフィルムにおいて、フィルム全体の厚みT(μm)、曲げ剛性度S(mN・m)の時、S/T×1000が1以上25以下であることが必要である。S/T×1000が1以上とすることは、加工、組み立て時に生じる折れ、筐体の凹凸部による反射シートの撓みによる輝度ムラを抑制するため好ましい。また、フィルムの搬送、巻き取り性といった観点からは、フィルムには柔軟性があることが好ましく、S/T×1000が25以下であることが好ましい。
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。二酸化珪素の無機粒子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B層のポリマーが両表層にくるようA層/B層/A層なる3層構成を得た。
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150〜230℃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。
このようにして得られる本発明の白色ポリエステルフィルムは、液晶バックライトの輝度向上を図ることができ、長時間使用しても反射率の低下が少ないので、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都合に使用することができる。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。
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潰すことなく切断し、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走査型電子顕微鏡(FE-SEM)S-2100A形を用いて、3000倍の倍率で撮像し、撮像から積層厚みを採寸し各層厚みと厚み比を算出した。
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潰すことなく切断し、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走査型電子顕微鏡(FE-SEM)S-2100A形を用いて、3000倍の倍率で撮像し、撮像から積層厚みを採寸し各層厚みと厚み比を算出した。
(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(三豊製作所製No.2109−10)に、直径10mmの測定子(No.7002)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。また、このフィルムを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。下記の式で計算される値を見かけ密度とする。
見かけ密度=w/d×100 (g/cm3)。
フィルムを100×100mm角に切取り、ダイアルゲージ(三豊製作所製No.2109−10)に、直径10mmの測定子(No.7002)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。また、このフィルムを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。下記の式で計算される値を見かけ密度とする。
見かけ密度=w/d×100 (g/cm3)。
(3)剛性度
剛性度は、JIS P−8125−2000による曲げ角度15°におけるものであり、テーパー式剛性度試験器TELEDYNE MODEL150−D(NORTH Tonowanda、New York USA製)を使用した。
剛性度は、JIS P−8125−2000による曲げ角度15°におけるものであり、テーパー式剛性度試験器TELEDYNE MODEL150−D(NORTH Tonowanda、New York USA製)を使用した。
(4)相対反射率
日立ハイテクノロジーズ製分光光度計(U―3310)に積分球を取り付け、標準白色板(酸化アルミニウム)を100%とした時の反射率を波長560nmにおける相対反射率を測定した。
◎:103%以上
○:102%以上103%未満
△:101%以上102%未満
×:101%未満
上記の◎および○を合格とした。
日立ハイテクノロジーズ製分光光度計(U―3310)に積分球を取り付け、標準白色板(酸化アルミニウム)を100%とした時の反射率を波長560nmにおける相対反射率を測定した。
◎:103%以上
○:102%以上103%未満
△:101%以上102%未満
×:101%未満
上記の◎および○を合格とした。
(5)相対輝度(直下型方式輝度)
図1に示したように181BLM07(NEC(株)製)のバックライト内に張り合わせてあるフィルムを所定のフィルムサンプルに変更し、点灯させた。その状態で1時間待機して光源を安定化させた後、液晶画面部をCCDカメラ(SONY製DXC−390)にて撮影し画像解析装置アイシステム製アイスケールで画像を取り込んだ。その後、撮影した画像の輝度レベルを3万ステップに制御し自動検出させ、輝度に変換した。
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。
◎:103%以上
○:102%以上103%未満
△:101%以上102%未満
×:101%未満
上記の◎および○を合格とした。
図1に示したように181BLM07(NEC(株)製)のバックライト内に張り合わせてあるフィルムを所定のフィルムサンプルに変更し、点灯させた。その状態で1時間待機して光源を安定化させた後、液晶画面部をCCDカメラ(SONY製DXC−390)にて撮影し画像解析装置アイシステム製アイスケールで画像を取り込んだ。その後、撮影した画像の輝度レベルを3万ステップに制御し自動検出させ、輝度に変換した。
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。
◎:103%以上
○:102%以上103%未満
△:101%以上102%未満
×:101%未満
上記の◎および○を合格とした。
(6)輝度ムラ
LGエレクトロニクス・ジャパン株式会社製21.5型液晶ディスプレイE2240Vのバックライト内に張り合わせてある反射フィルムを所定のフィルムサンプルに変更し、点灯させた。その状態で1時間待機して光源を安定化させた後、500lxの照明環境下または暗所環境下において目視で輝度ムラとして認識できるものを観察し、下記の通りの評価結果とした。なお、ここでいう輝度ムラとは、反射シートの撓み、およびひっかき跡によるものである。
◎:優良 (500lxの照明環境下、暗所環境下ともに、輝度ムラが見えない。)
○:良好 (500lxの照明環境下においては、輝度ムラが見えるが、暗所環境下においては、輝度ムラが見えない。)
△:劣る (500lxの照明環境下、暗所環境下ともに、輝度ムラが見える。)
×:非常に劣る (500lxの照明環境下、暗所環境下ともに、非常に強い輝度ムラが見える。)
上記の◎および○を合格とした。
LGエレクトロニクス・ジャパン株式会社製21.5型液晶ディスプレイE2240Vのバックライト内に張り合わせてある反射フィルムを所定のフィルムサンプルに変更し、点灯させた。その状態で1時間待機して光源を安定化させた後、500lxの照明環境下または暗所環境下において目視で輝度ムラとして認識できるものを観察し、下記の通りの評価結果とした。なお、ここでいう輝度ムラとは、反射シートの撓み、およびひっかき跡によるものである。
◎:優良 (500lxの照明環境下、暗所環境下ともに、輝度ムラが見えない。)
○:良好 (500lxの照明環境下においては、輝度ムラが見えるが、暗所環境下においては、輝度ムラが見えない。)
△:劣る (500lxの照明環境下、暗所環境下ともに、輝度ムラが見える。)
×:非常に劣る (500lxの照明環境下、暗所環境下ともに、非常に強い輝度ムラが見える。)
上記の◎および○を合格とした。
(7)耐ひっかき跡性
4Bの硬度の鉛筆(三菱uni)を芯が円柱状になるように木部だけ削り、芯部を5〜6mm露出させた。新東科学(株)製HEIDONを用いて、芯部のみが露出した鉛筆を45度の角度でフィルム表面に当て、速度30mm/min、荷重100gで10mmの距離を引っ掻いた。測定は3回行い、鉛筆によるひっかき跡の深さをキャノン販売株式会社製のZygo New View 200(3次元表面構造解析顕微鏡)を使用して測定し、下記基準で評価した。
ひっかき跡の深さについて、3回の測定の平均値を求め、評価した。
◎:優良 鉛筆によるひっかき跡はない
○:良好 深さ1μm未満のひっかき跡ができる
△:やや劣る 深さ1μm以上3μm未満のひっかき跡ができる
×:劣る 深さ3μm以上のひっかき跡ができる
上記の◎および○を合格とした。
4Bの硬度の鉛筆(三菱uni)を芯が円柱状になるように木部だけ削り、芯部を5〜6mm露出させた。新東科学(株)製HEIDONを用いて、芯部のみが露出した鉛筆を45度の角度でフィルム表面に当て、速度30mm/min、荷重100gで10mmの距離を引っ掻いた。測定は3回行い、鉛筆によるひっかき跡の深さをキャノン販売株式会社製のZygo New View 200(3次元表面構造解析顕微鏡)を使用して測定し、下記基準で評価した。
ひっかき跡の深さについて、3回の測定の平均値を求め、評価した。
◎:優良 鉛筆によるひっかき跡はない
○:良好 深さ1μm未満のひっかき跡ができる
△:やや劣る 深さ1μm以上3μm未満のひっかき跡ができる
×:劣る 深さ3μm以上のひっかき跡ができる
上記の◎および○を合格とした。
(8)製膜安定性
安定に製膜できるか、下記基準で評価した。
○:24時間以上安定に製膜できる。
△:12時間以上24時間未満安定に製膜できる。
×:12時間以内に破断が発生し、安定な製膜ができない。
安定に製膜できるか、下記基準で評価した。
○:24時間以上安定に製膜できる。
△:12時間以上24時間未満安定に製膜できる。
×: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%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72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)4質量部、ポリ(5−メチル)ノルボルネン5質量部、硫酸バリウム15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。
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%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72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)4質量部、ポリ(5−メチル)ノルボルネン5質量部、硫酸バリウム15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63質量部、数平均粒径3.5μmの二酸化珪素粒子ポリエチレンテレフタレートマスター17質量部(マスターチップ総量に対して二酸化珪素6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)を20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3.6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200℃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の通りである。
[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。いずれの実施例も相対輝度、輝度ムラ、耐ひっかき跡性は良好であった。
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。いずれの実施例も相対輝度、輝度ムラ、耐ひっかき跡性は良好であった。
ただし、実施例1はB層の無機粒子の含有量が好ましい範囲よりも少なかったので比重が低く、耐ひっかき跡性や輝度ムラがやや劣ったものの、実用上使用できる範囲内であった。
実施例2はB層の環状オレフィンの含有量が好ましい範囲よりも多かったので比重が低く、耐ひっかき跡性や輝度ムラがやや劣ったものの、実用上使用できる範囲内であった。
実施例5はA層の厚みが好ましい範囲よりも厚かったので相対輝度がやや劣るものの実用上使用できる範囲内であった。
[比較例1]
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188μmのフィルムを得た。製膜安定性があり、相対反射率は、103.8%、相対輝度でも高い輝度が得られたものの、A層の厚みが薄く耐ひっかき跡性が不十分であり、また比重が低いために、輝度ムラが不十分であった。
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188μmのフィルムを得た。製膜安定性があり、相対反射率は、103.8%、相対輝度でも高い輝度が得られたものの、A層の厚みが薄く耐ひっかき跡性が不十分であり、また比重が低いために、輝度ムラが不十分であった。
[比較例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188μmのフィルムを得た。相対反射率は103.1%であり、相対輝度でも良好な値が得られたものの、B層の無機粒子の含有量が好ましい範囲よりも多いため、製膜中にフィルムが破れ、製膜安定性が不十分であった。
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188μmのフィルムを得た。相対反射率は103.1%であり、相対輝度でも良好な値が得られたものの、B層の無機粒子の含有量が好ましい範囲よりも多いため、製膜中にフィルムが破れ、製膜安定性が不十分であった。
[比較例3]
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188μmのフィルムを得た。A層の厚みが厚く、相対輝度が不十分であった。
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188μmのフィルムを得た。A層の厚みが厚く、相対輝度が不十分であった。
[比較例4]
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225μmのフィルムを得た。ただし、A/B層の2層積層とするためフィードブロックにて積層し、Tダイよりシート状に押出して溶融シートとした。相対反射率は103.0%であり、相対輝度でも良好な値が得られたものの、製膜安定性が不足していた。
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225μmのフィルムを得た。ただし、A/B層の2層積層とするためフィードブロックにて積層し、Tダイよりシート状に押出して溶融シートとした。相対反射率は103.0%であり、相対輝度でも良好な値が得られたものの、製膜安定性が不足していた。
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15mol%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)、
二酸化珪素:数平均粒径3.5μmの二酸化珪素
二酸化チタン:数平均粒径0.25μmのルチル型酸化チタン
硫酸バリウム:数平均粒径1.4μmの硫酸バリウム
である。
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15mol%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)、
二酸化珪素:数平均粒径3.5μmの二酸化珪素
二酸化チタン:数平均粒径0.25μmのルチル型酸化チタン
硫酸バリウム:数平均粒径1.4μmの硫酸バリウム
である。
本発明の白色ポリエステルフィルムは、光反射板として好適に用いることが出来る。
1:光反射用白色ポリエステルフィルム
2:冷陰極管
3:乳白板
4:拡散板
5:プリズムシート
6:偏光プリズムシート
7:CCDカメラ
8:画像解析装置(アイスケール)
2:冷陰極管
3:乳白板
4:拡散板
5:プリズムシート
6:偏光プリズムシート
7:CCDカメラ
8:画像解析装置(アイスケール)
Claims (5)
- ポリエステルで構成された実質的に空洞を含有しないA層と空洞を含有するB層との少なくとも2層を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)〜(4)の要件をすべて満たすことを特徴とする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樹脂および無機粒子を含有するフィルムでかつ気泡を有すること。
(2)B層中のポリエステルに非相溶樹脂の含有量が5質量%以上12質量%未満であること。
(3)B層中の無機粒子の含有量が15質量%以上25質量%以下であること。
(4)フィルム全体の厚みT(μm)、曲げ剛性度S(mN・m)が以下の式を満たすこと。
1 ≦ S/T×1000 ≦ 25 - A層の厚みTA(μm)、B層の厚みTB(μm)、フィルム全体の厚みT(μm)が以下の式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の白色ポリエステルフィルム。
0.05 ≦ TA/T ≦ 0.15
TA<TB - 見かけ密度が0.7g/cm3以上、1.1g/cm3以下である請求項1または2に記載の白色ポリエステルフィルム。
- 前記B層の無機粒子が硫酸バリウムまたは二酸化チタンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム
- 請求項1〜4のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルムを用いた光反射フィルム。
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-
2012
- 2012-11-02 JP JP2012242331A patent/JP2013136232A/ja active Pending
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