JP5054888B2 - 脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム及び反射板 - Google Patents

Description

本発明は、脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム及びこの反射フィルムを備えて成る反射板に関し、特に、液晶表示装置、照明器具、照明看板等の反射板等に使用される反射フィルムに関するものである。

近年、液晶表示装置用の反射板、投影用スクリーンや面状光源の部材、照明器具用反射板および照明看板用反射板等の分野で、反射フィルムが使用されている。例えば、液晶ディスプレイの反射板では装置の大画面化及び表示性能の高度化の要求から、少しでも多くの光を液晶に供給してバックライトユニットの性能を向上させるために、高い反射性能の反射フィルムが求められている。

また、ノートブック型のコンピューターなどの表示装置としては、薄型化が可能で、しかも画像が見易い、バックライトユニット及び液晶表示素子を備えた液晶表示装置が用いられている。このようなバックライトユニットには、透光性を有する導光板の一側端部に蛍光管のような線状光源を併設するエッジライト方式が多く用いられる。このようなエッジライト方式では、導光板の一方の面を光拡散物質で部分的に被覆し、その面の全面をさらに反射材で被覆して面光源を構成するものが多い。このような反射材には、高い反射性能が要求される。

反射フィルムとしては、特開平４−２３９５４０号公報に芳香族ポリエステル系樹脂を用いて成るフィルムが開示されているが、その分子鎖中に含まれる芳香環が紫外線を吸収するため、紫外線に晒されると反射フィルムが劣化、黄変して反射率が低下するという欠点があった。また、特開平１１−１７４２１３号公報には、ポリプロピレン樹脂に無機充填剤を添加して成る反射フィルムが開示されているが、ポリプロピレン系樹脂等のプラスチックは、自然環境下で長期にわたって安定であるので、廃棄に際し埋め立て処分に付されると、土壌中で長期間残存し、埋め立て処理用地の短命化を促進する。また、無機充填剤を６０質量％以上添加したポリプロピレンから成るフィルムは、十分な強度を確保することができないので、延伸時にフィルムが破断しやすく、生産性の低下につながりやすいという欠点もあった。

ところで、近年、液晶ディスプレイはパソコン用ディスプレイの他、自動車用カーナビゲーションシステムや車載用小型テレビ等にも使用されるようになり、高温度、高湿度に耐えるものが必要になってきた。そのため、脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムには、耐久性が要求される。

特開平４−２３９５４０号公報 特開平１１−１７４２１３号公報

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、優れた光反射性を有し、使用により経時的に黄変したり、光反射性が低下することがなく、かつ耐久性を有する反射フィルムを提供することにある。

本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムは、脂肪族ポリエステル系樹脂、微粉状充填剤、および、脂肪族カルボジイミド化合物からなる加水分解防止剤を含有する樹脂組成物から形成される反射フィルムであることを特徴とする。

ここで、前記加水分解防止剤は末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物であることができる。

また、前記加水分解防止剤の含有量は、前記脂肪族ポリエステル系樹脂１００質量部に対して０．１〜３．０質量部の範囲内であることができる。

また、前記微粉状充填剤は、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタンおよび酸化亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも一つであることができる。
ここで、前記酸化チタンは、バナジウムの含有量が５ｐｐｍ以下であることが好ましい。

前記微粉状充填剤の含有量は、前記樹脂組成物中、１０質量％以上、６０質量％以下であることができる。

本発明において、前記脂肪族ポリエステル系樹脂は乳酸系樹脂であることが好ましい。

本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムは、フィルム内部の空隙率が５０％以下となるように空隙を有することができる。

また、波長４５０ｎｍの光に対するフィルム表面の反射率が９５％以上であることができる。

本発明においては、脂肪族ポリエステル系樹脂および前記微粉状充填剤を含有する樹脂組成物を溶融製膜してなるフィルムを、少なくとも１軸方向に１．１倍以上延伸することができる。

本発明の反射板は、上記いずれかの脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムを備えていることを特徴とする。

また、
前記反射板は液晶表示装置、照明器具または照明看板に用いられることができる。

本発明によれば、高い光反射性を有し、経時的に光反射性が低下せず、かつ、耐久性を有する反射フィルムを得ることができる。また、本発明の反射フィルムを金属板もしくは樹脂板に被覆することにより、光反射性等の特性に関しバランスのとれた優れた、液晶表示装置、照明器具、照明看板等に使用される反射板を得ることができる。

発明を実施するための形態

以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムには耐久性を付与する目的で加水分解防止剤が添加されている。すなわち、本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムは、脂肪族ポリエステル系樹脂、微粉状充填剤および加水分解防止剤を主成分として含有する樹脂組成物から形成される。ただし、この加水分解防止剤は、脂肪族カルボジイミド化合物からなる。

なお、本発明においてシートとは、ＪＩＳにおける定義上、薄く、一般にその
厚さが長さと幅のわりに小さく平らな製品をいう。ところで、フィルムとは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいう（日本工業規格ＪＩＳ Ｋ ６９００）。したがって、シートの中でも厚さの特に薄いものがフィルムであるといえるが、シートとフィルムの境界は定かでなく、明確には区別しにくので、本願においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。

本発明においてカルボジイミド化合物とは、分子中に１個以上のカルボジイミド基を有する化合物であり、ポリカルボジイミド化合物もこの定義に含まれる。一般的にカルボジイミド化合物には、脂肪族カルボジイミド化合物と芳香族カルボジイミド化合物があるが、本発明においては脂肪族カルボジイミド化合物が用いられる。芳香族カルボジイミド化合物は、分子鎖中に芳香環を有するので、紫外線を吸収し、熱に弱い。したがって、例えば反射フィルムが紫外線に晒されたり、７０℃以上の温度下に放置されたりすると、反射フィルムが劣化し、黄変して、反射フィルムの反射率が低下する。これに対し、脂肪族カルボジイミド化合物には、このような欠点はない。また、脂肪族カルボジイミド化合物は芳香族カルボジイミド化合物よりも反応性が高いので、効果的な耐加水分解防止性を反射フィルムに付与することができる。

カルボジイミド化合物としては、例えば、下記一般式に示す基本構造を有するものが好ましいものとして挙げられる。

―(Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ−)_ｎ―

式中、ｎは１以上の整数を示し、Ｒは有機系結合単位を示す。例えば、Ｒは脂肪族、脂環族のいずれかであることができる。また、ｎは、通常、１〜５０の間で適当な整数が選択される。ｎが２以上の場合に、２以上のＲは同一でも異なっていてもよい。

具体的には、例えば、ポリ（トリルカルボジイミド）、ポリ（ヘキサメチレンカルボジイミド）等、および、これらの単量体が、カルボジイミド化合物として挙げられる。これらのカルボジイミド化合物は、単独で使用しても、あるいは、２種以上組み合わせて使用してもよい。また、例えば、脂肪族カルボジイミド化合物として、日清紡績株式会社製の商品名「カルボジライトＨＭＶ−８ＣＡ」等を商業的に入手することができる。

カルボジイミド化合物は、重合反応を冷却等により、途中で停止させ適当な重合度に制御することができ、この場合には、末端はイソシアネートとなる。重合度を制御することにより、ベース樹脂等への相溶性を向上させたり、保存安定性を高めることができる。本発明に用いられるカルボジイミド化合物は、末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物（以下「カルボジイミド変性イソシアネート」と称すこともある）であってもよい。このようなカルボジイミド変性イソシアネートとしては、例えば、日清紡績株式会社製の商品名「カルボジライトＬＡ−１」等を商業的に入手することができる。

本発明においては、フィルムを構成する脂肪族ポリエステル系樹脂１００質量部に対してカルボジイミド化合物を０．１〜３．０質量部添加することが好ましい。カルボジイミド化合物の添加量が０．１質量部以上であれば、得られるフィルムに耐加水分解性の改良効果が十分に発現される。また、カルボジイミド化合物の添加量が３．０質量部以下であれば、得られるフィルムの着色の度合いが少なく、高い光反射性が得られ、さらにまた経時的な黄色変化が生じることが少なく高い光反射性を維持することができる。

また、例えば、夏場の炎天下に駐車中の車内では、自動車用カーナビゲーションシステム、車載用小型テレビ等は高温にさらされることになり、液晶表示装置が長時間使用されると光源ランプ周辺は高温にさらされることになる。したがって、カーナビゲーションシステム、液晶表示装置等の液晶ディスプレイに使用される反射フィルムには１１０℃程度の耐熱性が要求される。例えば、反射フィルムが１２０℃の温度条件下で５分間放置されたときのフィルムの熱収縮率は１０％以下であることが好ましく、５％以下であることが更に好ましい。フィルムの熱収縮率が１０％より大きいと、高温で使用したときに経時的にフィルムに収縮が生ずることがあり、また、反射フィルムが鋼板等に積層されている場合には、フィルムのみが変形してしまうことがある。大きな収縮が生じたフィルムは、反射を促す表面が小さくなったり、フィルム内部の空隙が小さくなるので、反射率が低下する。

熱収縮を防ぐためにはフィルムの結晶化を完全に進行させることが望ましい。２軸延伸を行うことのみで脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムの結晶化を完全に進行させることは困難なので、本発明においては、フィルムを延伸した後、熱固定処理を行うことが好ましい。フィルムの結晶化を促進させることによって、フィルムに耐熱性を付与すると共に、耐加水分解性も向上させることができる。

また、液晶ディスプレイ等の大型化のニーズに応えるため、反射シートにも大型化が要求されることがある。たとえば、大画面の液晶テレビ等の反射シートとして組み込まれる場合には、光源に晒された状態で長時間使用することになるので、長時間使用しても寸法変化が生じないような反射フィルムが求められる。さらにまた、中型または小型のエッジライトタイプのディスプレイに組み込まれる場合でも端部の規制がある場合には、寸法変化の小さい反射フィルムが求められる。例えば、８０℃で１８０分間保持された後の熱収縮率が、縦方向で０％より大きく、０．７％未満であり、横方向で−０．１％以上、０．５％以下であることが好ましい。なお、横方向の収縮率は０．００１％以上、０．３％以下であることが更に好ましい。ここで縦方向とは、フィルムの流れ方向（フィルムの引取り方向）と同一の方向をいい、横方向とはフィルムの流れ方向に直角な方向をいうものとする。

脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムの熱収縮率が上記範囲内であれば、大型の液晶テレビ等の裏に使用されても、経時的に変形を生じることがなく、フィルムの平面性を保つことができる。例えば、反射フィルムの製造において、フィルムを延伸した後、引き続き、テンター出口で弛緩処理を行い、所定量の弛緩を付与することにより、脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムに、８０℃で１８０分間保持した後の熱収縮率が上記範囲内となるようにすることができる。

本発明の反射フィルムを構成するベース樹脂は、屈折率（ｎ）が１．５２未満であることが好ましく、本発明においては、屈折率（ｎ）が１．５２未満の脂肪族ポリエステル系樹脂を用いることが好ましい。

本発明のようにフィルム内に微粉状充填剤を含有する反射フィルムは、ベース樹脂と微粉状充填剤との界面における屈折散乱を利用して光反射性を発現する。この屈折散乱効果は、ベース樹脂と微粉状充填剤との屈折率の差が大きくなるに従って大きくなる。この屈折率差は０．１５以上であることが好ましく、０．２０以上であることが更に好ましい。したがって、ベース樹脂としては、微粉状充填剤との屈折率差が大きくなるように屈折率の小さい樹脂を用いることが好ましく、屈折率が１．５２未満の樹脂を用いれば屈折率差０．１５以上を確保し易くなる。すなわち、芳香環を含み、屈折率が約１．５５以上である芳香族ポリエステルよりも、屈折率が１．５２未満である脂肪族ポリエステルを用いることが好ましく、脂肪族ポリエステルの中でも屈折率の小さい乳酸系重合体（屈折率が１．４６未満）を用いることが好ましい。乳酸系重合体を用いれば、屈折率差０．１５を容易に達成することができるので、組み合わせ可能な微粉状充填剤の種類が豊富になる。

脂肪族ポリエステル系樹脂は、分子鎖中に芳香環を含まないので紫外線吸収を起こさない。したがって、紫外線に晒されて、あるいは、液晶表示装置等の光源から発せられる紫外線によっても、反射フィルムが劣化したり、黄変することがないので、フィルムの反射率が低下することがない。

脂肪族ポリエステル系樹脂としては、化学合成されたもの、微生物により発酵合成されたもの、及び、これらの混合物を用いることができる。化学合成された脂肪族ポリエステル系樹脂としては、ラクトンを開環重合して得られるポリε−カプロラクタム等、二塩基酸とジオールとを重合して得られるポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリテトラメチレンサクシネート、シクロヘキサンジカルボン酸／シクロヘキサンジメタノール縮合重合体等、ヒドロキシカルボン酸を重合して得られるポリ乳酸、ポリグリコール等や、上記した脂肪族ポリエステルのエステル結合の一部を、例えばエステル結合の５０％以下をアミド結合、エーテル結合、ウレタン結合等に置き換えた脂肪族ポリエステル等が挙げられる。また、微生物により発酵合成された脂肪族ポリエステル系樹脂としては、ポリヒドロキシブチレート、ヒドロキシブチレートとヒドロキシバリレートとの共重合体等が挙げられる。

本発明において、乳酸系重合体とは、Ｄ−乳酸またはＬ−乳酸の単独重合体またはそれらの共重合体をいい、具体的には、構造単位がＤ−乳酸であるポリ（Ｄ−乳酸）、構造単位がＬ−乳酸であるポリ（Ｌ−乳酸）、更にはＬ−乳酸とＤ−乳酸の共重合体であるポリ（ＤＬ−乳酸）があり、またこれらの混合体も含まれる。

乳酸系重合体は、縮合重合法、開環重合法等の公知の方法で製造することが出来る。例えば、縮合重合法では、Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸、または、これらの混合物を直接脱水縮合重合して任意の組成を有する乳酸系重合体を得ることができる。また、開環重合法では、乳酸の環状二量体であるラクチドを、必要に応じて重合調整剤等を用いながら、所定の触媒の存在下で開環重合することにより任意の組成を有する乳酸系重合体を得ることができる。上記ラクチドには、Ｌ−乳酸の二量体であるＬ−ラクチド、Ｄ−乳酸の二量体であるＤ−ラクチド、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸の二量体であるＤＬ−ラクチドがあり、これらを必要に応じて混合して重合することにより、任意の組成、結晶性を有する乳酸系重合体を得ることができる。

本発明に用いられる乳酸系重合体は、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との構成比が、Ｄ−乳酸：Ｌ−乳酸＝１００：０〜８５：１５であるか、またはＤ−乳酸：Ｌ−乳酸＝０：１００〜１５：８５であることが好ましく、さらに好ましくは、Ｄ−乳酸：Ｌ−乳酸＝９９．５：０．５〜９５：５、または、Ｄ−乳酸：Ｌ−乳酸＝０．５：９９．５〜５：９５である。

Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との構成比が１００：０もしくは０：１００である乳酸系重合体は非常に高い結晶性を示し、融点が高く、耐熱性および機械物性に優れる傾向がある。すなわち、フィルムを延伸したり熱処理したりする際に、樹脂が結晶化して耐熱性及び機械物性が向上するので好ましい。

一方、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とで構成された乳酸系重合体は、柔軟性が付与され、フィルムの成形安定性及び延伸安定性が向上するので好ましい。したがって、得られる反射フィルムの耐熱性と、成形安定性及び延伸安定性とのバランスを勘案すると、本発明に用いられる乳酸系重合体は、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との構成比が、Ｄ−乳酸：Ｌ−乳酸＝９９．５：０．５〜９５：５、又は、Ｄ−乳酸：Ｌ−乳酸＝０．５：９９．５〜５：９５であることが、より好ましい。

本発明においては、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合比が異なる乳酸系重合体をブレンドしてもよい。この場合には、複数の乳酸系重合体のＤ−乳酸とＬ−乳酸との共重合比を平均した値が上記範囲内に入るようにすればよい。Ｄ−乳酸とＬ−乳酸のホモポリマーと、共重合体とをブレンドすることにより、ブリードのし難さと耐熱性の発現とのバランスをとることができる。

本発明に用いられる乳酸系重合体は高分子量であることが好ましく、例えば、重量平均分子量が１万以上であることが好ましく、６万以上、４０万以下であることが更に好ましく、１０万以上、３０万以下であることが特に好ましい。乳酸系重合体の重量平均分子量が１万未満であると、得られたフィルムは機械的性質に劣る場合がある。

本発明の反射フィルムを形成する樹脂組成物には、微粉状充填剤が含まれる。本発明に用いられる微粉状充填剤としては、有機質微粉体、無機質微粉体等が挙げられる。

有機質微粉体としては、木粉、パルプ粉等のセルロース系粉末や、ポリマービーズ、ポリマー中空粒子等からなる群から選ばれる少なくとも１種が用いられることが好ましい。

無機質微粉体としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、アルミナ、水酸化アルミニウム、ヒドロキシアパタイト、シリカ、マイカ、タルク、カオリン、クレー、ガラス粉、アスベスト粉、ゼオライト、珪酸白土等からなる群から選ばれる少なくとも１種が用いられることが好ましい。

得られるフィルムの光反射性を勘案すれば、フィルムを構成するベース樹脂との屈折率差が大きいものを用いることが好ましく、すなわち、屈折率の大きい無機質微粉体等を用いることが好ましい。具体的には、屈折率が１．６以上である炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、または酸化亜鉛を用いることが更に好ましく、屈折率が２．５以上である酸化チタンを用いることが特に好ましい。なお、得られるフィルムの長期耐久性を勘案すると、酸やアルカリに対して安定な硫酸バリウムを配合することが好ましい。

酸化チタンは屈折率が高く、ベース樹脂との屈折率差を大きくすることができるため、酸化チタン以外の充填剤を使用した場合よりも少ない配合量でフィルムに高い反射性能と、低い光透過性を付与することができる。また、酸化チタンを用いれば、フィルムの厚みが薄くても高い反射性能および低い光透過性を有するフィルムを得ることができる。

本発明に用いられる酸化チタンとしては、例えば、アナターゼ型及びルチル型のような結晶構造を持つ酸化チタンが挙げられる。フィルムを構成するベース樹脂との屈折率差を大きくするという観点からは、屈折率が２．７以上の酸化チタンであることが好ましく、例えば、ルチル型の結晶構造を持つ酸化チタンを用いることが好ましい。屈折率差が大きいほど、ベース樹脂と酸化チタンとの境界面で光の屈折散乱作用が大きくなり、フィルムに光反射性を容易に付与することができる。

フィルムに高い光反射性を付与するためには、可視光に対する光吸収能が小さい酸化チタンを用いることが必要である。酸化チタンの光吸収能を小さくするには、酸化チタンに含有されている着色元素の量が少ないことが好ましい。例えば、バナジウムの含有量が５ｐｐｍ以下の酸化チタンを用いれば、高い光反射性を有する反射フィルムを得ることができる。なお、光吸収能を小さくするという観点からは、酸化チタンに含まれる、鉄、ニオブ、銅、マンガン等の着色元素も少ないことが好ましい。

塩素法プロセスで製造される酸化チタンは純度が高く、この製造方法によれば、バナジウムの含有量が５ｐｐｍ以下の酸化チタンを得ることができる。塩素法プロセスでは、酸化チタンを主成分とするルチル鉱を１，０００℃程度の高温炉で塩素ガスと反応させて、まず、四塩化チタンを生成させる。次いで、この四塩化チタンを酸素で燃焼させることにより、高純度の酸化チタンを得ることができる。なお、酸化チタンの工業的な製造方法としては硫酸法プロセスもあるが、この方法によって得られる酸化チタンには、バナジウム、鉄、銅、マンガン、ニオブ等の着色元素が多く含まれるので、可視光に対する光吸収能が大きくなる。

本発明に用いられる酸化チタンは、その表面が不活性無機酸化物で被覆処理されていることが好ましい。酸化チタンの表面を不活性無機酸化物で被覆処理することにより、酸化チタンの光触媒活性を抑制することができ、フィルムの耐光性を高めることができる。不活性無機酸化物としては、シリカ、アルミナ、およびジルコニアからなる群から選ばれる少なくとも１種類を用いることが好ましい。これらの不活性無機酸化物を用いれば、酸化チタンを用いた場合に発揮する高い光反射性を損なうことなくフィルムの耐光性を高めることができる。また、２種類以上の不活性無機酸化物を併用することが更に好ましく、中でもシリカを必須とする組み合わせが特に好ましい。

あるいはまた、酸化チタンの樹脂への分散性を向上させるために、酸化チタンの表面をシロキサン化合物、シランカップリング剤等からなる群から選ばれる少なくとも１種類の無機化合物や、ポリオール、ポリエチレングリコール、アミン系化合物、脂肪酸、脂肪酸エステル等からなる群から選ばれる少なくとも１種類の有機化合物で表面処理してもよい。

本発明に用いられる酸化チタンは、粒径が０．１μｍ以上、１μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以上、０．５μｍ以下であることが更に好ましい。酸化チタンの粒径が０．１μｍ以上であれば、脂肪族ポリエステル系樹脂への分散性が良好であり、均質なフィルムを得ることができる。また、酸化チタンの粒径が１μｍ以下であれば、脂肪族ポリエステル系樹脂と酸化チタンとの界面が緻密に形成されるので、反射フィルムに高い光反射性を付与することができる。

酸化チタン以外の微粉状充填剤を用いる場合には、この微粉状充填剤についても、樹脂への分散性を向上させるために、シリコン系化合物、多価アルコール系化合物、アミン系化合物、脂肪酸、脂肪酸エステル等で表面処理を施すことができ、また、その表面が不活性無機酸化物で被覆処理されていることが好ましい。

このような微粉状充填剤は、平均粒径が０．０５μｍ以上、１５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは平均粒径が０．１μｍ以上、１０μｍ以下である。微粉状充填剤の平均粒径が０．０５μｍ以上であれば、フィルムの粗表面化に伴い光散乱反射が生じるので、得られるフィルムの反射指向性が小さくなる。また微粉状充填剤の平均粒径が１５μｍ以下であれば、脂肪族ポリエステル系樹脂と微粉状充填剤との界面が緻密に形成されるので、反射フィルムに高い光反射性を付与することができる。

本発明においては、微粉状充填剤として、無機質微粉体と有機質微粉体とを組み合わせて使用してもよい。また、微粉状充填剤同士を併用することができ、例えば、酸化チタンと他の微粉状充填剤、バナジウム顔料が５ｐｐｍ以下の酸化チタンと他の微粉状充填剤とを併用してもよい。

酸化チタン等の微粉状充填剤は、脂肪族ポリエステル系樹脂に分散配合されることが好ましい。また、この微粉状充填剤の含有量は、フィルムの光反射性の発現、機械的性質、生産性等を考慮すると、反射フィルムを形成するための樹脂組成物中、１０質量％以上、６０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上、５５質量％未満であることが更に好ましく、２０質量％以上、５０質量％以下であることが特に好ましい。微粉状充填剤の含有量が、樹脂組成物中、１０質量％以上であれば、樹脂と微粉状充填剤との境界面の面積を充分に確保することができるので、反射フィルムに高い光反射性を付与することができる。また、微粉状充填剤の含有量が６０質量％以下であれば、フィルムに必要な機械的性質を確保することができる。

本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムは、反射率の点を考慮すると、フィルム内部に空隙を有することが好ましい。本発明においては、フィルム内部に効果的に分散状態で微粉状充填剤を含むことによって、より高い反射率を実現することができる。フィルムの空隙率（空隙がフィルム中に占める割合）は５０％以下であることが好ましく、５％以上、５０％以下の範囲内であることが更に好ましい。特に、反射率向上の点からは、空隙率は２０％以上であることが好ましく、最も好ましくは３０％以上である。空隙率が５０％を超えると、フィルムの機械的強度が低下してフィルム製造中にフィルムが破断したり、使用時に耐熱性等の耐久性が不足することがある。例えば微粉状充填剤等を添加して延伸することにより、フィルム内部に空隙を形成することができる。

酸化チタンを用いれば、フィルム内部に存在する空隙率が低くても高い光反射性を達成することができる。これは、酸化チタンの屈折率が高く、隠蔽力が高いことに起因すると推察される。また、充填剤の使用量を少なくすることができるならば、延伸により形成される空隙の数も少なくなる。したがって、酸化チタンを用いれば、フィルム内部に存在する空隙の数を少なくすることができるので、高い反射性能を維持しつつフィルムの機械的性質を向上させることができる。あるいは、充填剤の使用量が多い場合でも、延伸量を小さくして空隙の数を少なくすれば、充填剤の使用量を少なくした場合と同様に、機械的性質を向上させることができる。このようにフィルム内部に存在する空隙の数を少なくすることは、フィルムの寸法安定性の向上の点においても有利である。薄肉でも高い反射性能が確保されれば、例えば、ノート型パソコンや携帯電話等の小型、薄型の液晶ディスプレイ用の反射フィルム等として使用することができる。

酸化チタン以外の微粉状充填剤を用いる場合には、空隙率が２０％以上となるようにすることが好ましく、酸化チタンを用いる場合には空隙率が１５％以下でも十分に高い光反射率を達成することができる。バナジウムの含有量が５ｐｐｍ以下である酸化チタンを用いれば、フィルム内部に存在する空隙率が低くても高い光反射性を達成することができるので、例えば、フィルム内部に空隙が存在していなくても高い光反射性を達成することができる。なお、バナジウム含有量が５ｐｐｍ以下の酸化チタンが用いられ、かつ、空隙が存在する反射フィルムは、特に高い反射率を実現することができる。

本発明において、脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムは、波長が４２０ｎｍ〜７００ｎｍの光の波長域において、表面の平均反射率が９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることが更に好ましい。この平均反射率が９０％以上であれば、反射フィルムは良好な反射特性を示し、この反射フィルムを組み込んだ液晶ディスプレイ等はその画面が充分な明るさを実現することができる。

また、脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムは、波長が４５０ｎｍの光に対する表面の反射率が９５％以上であることが好ましく、９８％以上であることが更に好ましい。この反射率が９５％以上であれば、反射フィルムは良好な反射特性を示し、この反射フィルムを組み込んだ液晶ディスプレイ等は充分な明るさの画面を実現することができる。
本発明においては、紫外線に晒された後、あるいは、７０℃以上の雰囲気下で放置された後でも，波長が４５０ｎｍの光に対する表面の反射率が９４％以上であることが好ましく、９７％以上であることが更に好ましい。

フィルムが黄色みを帯びていると４５０ｎｍの光を吸収するため、波長４５０ｎｍの光に対する反射率の低下が顕著に現れる。加水分解防止剤として脂肪族カルボジイミド化合物を用いると、紫外線に晒された後、あるいは、７０℃以上の雰囲気下で放置された後でもフィルムが劣化せずに、黄色度の変化の度合いが小さいので、波長４５０ｎｍの反射率の低下が小さくなる。

反射フィルムは紫外線に晒された後でも優れた反射率を保持することが好ましい。上述したように、本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムは、ベース樹脂として分子鎖中に芳香環を含まない脂肪族ポリエステル系樹脂を用いるので、また、加水分解防止剤として芳香環を含まない脂肪族カルボジイミド化合物を用いるので、紫外線によって反射フィルムが劣化せず、優れた反射性を保持することができる。

本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲内で、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤、滑剤、分散剤、紫外線吸収剤、白色顔料、蛍光増白剤、および、その他の添加剤を添加することができる。

本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムは、埋め立て処分された場合には微生物等による分解が可能で、廃棄に伴う種々の問題が生じない。脂肪族ポリエステル系樹脂は、土壌中で、エステル結合部が加水分解されて分子量が１，０００程度に低下し、引き続き土壌中の微生物等により生分解される。

一方、芳香族ポリエステル系樹脂は分子内の結合安定性が高く、エステル結合部の加水分解が起こりにくい。したがって、芳香族ポリエステル系樹脂は、土壌中に埋められても分子量の低下は起らず、微生物等による生分解も起こらない。その結果、長期にわたって土壌中に残存して、廃棄物埋め立て処理用地の短命化を促進したり、自然の景観や野生動植物の生活環境を損なう等の問題が生じる。

以下に、本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムの製造方法について一例を挙げて説明するが、下記製造法に何等限定されるものではない。

まず、脂肪族ポリエステル系樹脂に微粉状充填剤および加水分解防止剤を配合し、更に、その他の添加剤等を必要に応じて配合して樹脂組成物を作製する。具体的には、脂肪族ポリエステル系樹脂に微粉状充填剤を加え、さらに加水分解防止剤等を必要に応じて加えて、リボンブレンダー、タンブラー、ヘンシェルミキサー等で混合した後、バンバリーミキサー、１軸または２軸押出機等を用いて、樹脂の融点以上の温度（例えばポリ乳酸の場合には１７０℃〜２３０℃）で混練することにより樹脂組成物を得ることができる。または、脂肪族ポリエステル系樹脂、微粉状充填剤、加水分解防止剤等を別々のフィーダー等により所定量添加することにより樹脂組成物を得ることができる。あるいは、予め、微粉状充填剤、加水分解防止剤等を脂肪族ポリエステル系樹脂に高濃度に配合した、いわゆるマスターバッチを作っておき、このマスターバッチと脂肪族ポリエステル系樹脂とを混合して所望の濃度の樹脂組成物とすることもできる。

次に、このようにして得られた樹脂組成物を溶融し、フィルム状に形成する。例えば、樹脂組成物を乾燥した後、押出機に供給し、樹脂の融点以上の温度に加熱して溶融する。あるいは、樹脂組成物を乾燥させずに押出機に供給しても良いが、乾燥させない場合には溶融押出する際に真空ベントを用いることが好ましい。押出温度等の条件は、分解によって分子量が低下すること等を考慮して設定されることが必要であるが、例えば、押出し温度はポリ乳酸の場合であれば１７０℃〜２３０℃の範囲が好ましい。その後、溶融した樹脂組成物をＴダイのスリット状の吐出口から押し出し、冷却ロールに密着固化させてキャストシートを形成する。

本発明の反射フィルムは、脂肪族ポリエステル系樹脂および微粉状充填剤等を配合してなる樹脂組成物を用いて溶融製膜された後、少なくとも１軸方向に１．１倍以上延伸されることが好ましい。延伸することにより、フィルム内部に微粉状充填剤を核とした空隙が形成されるので、フィルムの光反射性を更に向上させることができる。これは、樹脂と空隙との界面、および空隙と微粉状充填剤との界面が新たに形成され、界面で生じる屈折散乱の効果が増大するためと考えられる。

本発明の反射フィルムは、面積倍率として５倍以上に延伸されていることが好ましく、７倍以上に延伸されていることが更に好ましい。面積倍率が５倍以上になるようにキャストシートを延伸すれば、フィルム内部に５％以上の空隙率を実現することができ、７倍以上に延伸することにより２０％以上の空隙率を実現することができ、７．５倍以上に延伸することにより、３０％以上の空隙率も実現することができる。

キャストシートを延伸する際の延伸温度は、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）程度から（Ｔｇ＋５０℃）の範囲内の温度であることが好ましく、例えばポリ乳酸の場合には５０℃以上、９０℃以下であることが好ましい。延伸温度がこの範囲であれば、延伸時にフィルムが破断することなく安定して行うことができ、また、延伸配向が高くなり、その結果、空隙率が大きくなるので、高い反射率を有するフィルムが得られやすい。

本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂フィルムは、例えば、延伸倍率等を適宜選択して延伸することによって、フィルム内部に空隙が形成されるが、これは、延伸時に脂肪族ポリエステル系樹脂と酸化チタン等の微粉状充填剤との延伸挙動が異なるからである。つまり脂肪族ポリエステル系樹脂に適した延伸温度で延伸を行えば、マトリックスとなる脂肪族ポリエステル系樹脂は延伸されるが、微粉状充填剤はそのままの状態でとどまろうとするため、脂肪族ポリエステル系樹脂と微粉状充填剤との界面が剥離して、空隙が形成される。

本発明の反射フィルムは、さらに、２軸方向に延伸されていることが好ましい。２軸延伸することにより、空隙率は更に高くなり、フィルムの光反射性を更に高めることができるからである。
また、フィルムを１軸延伸したのみでは、形成される空隙は一方向に伸びた繊維状形態にしかならないが、２軸延伸することによって、その空隙は縦横両方向に伸ばされた円盤状形態になる。すなわち、２軸延伸することによって、樹脂と微粉状充填剤との界面の剥離面積が増大し、フィルムの白化が進行し、その結果、フィルムの光反射性を高めることができる。さらにまた、２軸延伸するとフィルムの収縮方向に異方性がなくなるので、反射フィルムの耐熱性を向上させることができ、また、フィルムの機械的強度を増加させることもできる。

２軸延伸の延伸順序は特に制限されることはなく、例えば、同時２軸延伸でも逐次延伸でも構わない。延伸設備を用いて、溶融製膜した後、ロール延伸によってＭＤ（フィルムの引取り方向）に延伸した後、テンター延伸によってＴＤ（ＭＤに直角な方向）に延伸しても良いし、チューブラー延伸等によって２軸延伸を行ってもよい。

本発明においては、脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムに耐熱性および寸法安定性を付与するために、延伸後に熱固定を行うことが好ましい。フィルムを熱固定するための処理温度は９０〜１６０℃であることが好ましく、１１０〜１４０℃であることが更に好ましい。熱固定に要する処理時間は、好ましくは１秒〜５分である。また、延伸設備等については特に限定はないが、延伸後に熱固定処理を行うことができるテンター延伸を行うことが好ましい。

本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムの厚みは、特に限定されないが、通常は３０μｍ〜５００μｍであり、実用面における取り扱い性を考慮すると５０μｍ〜５００μｍ程度の範囲内であることが好ましい。特に、小型、薄型の反射板用途の反射フィルムとしては、厚みが３０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。かかる厚みの反射フィルムを用いれば、例えばノート型パソコンや携帯電話等の小型、薄型の液晶ディスプレイ等にも使用することができる。

また、本発明の反射フィルムは、単層構成でもよいが、２層以上積層した多層構成としてもよい。

本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムを用いて液晶ディスプレイ等に用いられる反射板を形成することができる。例えば、脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムを金属板もしくは樹脂板に被覆して反射板を形成することができる。この反射板は、液晶表示装置、照明器具、照明看板等に用いられる反射板として有用である。以下に、このような反射板の製造方法について一例を挙げて説明する。

反射フィルムを金属板もしくは樹脂板に被覆する方法としては、接着剤を使用する方法、接着剤を使用せずに熱融着する方法、接着性シートを介して接着する方法、押出しコーティングする方法等があり、特に限定されるものではない。例えば、金属板もしくは樹脂板の反射フィルムを貼り合わせる側の面に、ポリエステル系、ポリウレタン系、エポキシ系等の接着剤を塗布し、反射フィルムを貼り合わせることができる。この方法においては、リバースロールコーター、キスロールコーター等の一般的に使用されるコーティング設備を使用し、反射フィルムを貼り合わせる金属板等の表面に乾燥後の接着剤膜厚が２〜４μｍ程度となるように接着剤を塗布する。次いで、赤外線ヒーター及び熱風加熱炉により塗布面の乾燥及び加熱を行い、板の表面を所定の温度に保持しつつ、直ちにロールラミネーターを用いて、反射フィルムを被覆、冷却することにより、反射板を得ることできる。この場合、金属板等の表面を２１０℃以下に保持すると、反射板の光反射性を高く維持することができる。

以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。なお、実施例に示す測定値および評価は以下に示すようにして行った。ここで、フィルムの引取り（流れ）方向をＭＤ、その直交方向をＴＤと表示する。

（測定および評価方法）
（１）平均反射率（％）
平均反射率（波長４２０〜７００ｎｍ）：
分光光度計（「Ｕ―４０００」、（株）日立製作所製）に積分球を取付け、波長４２０ｎｍ〜７００ｎｍにわたって２０ｎｍ間隔で測定する。得られた測定値の平均値を計算し、この値を波長４２０〜７００ｎｍの平均反射率とした。なお、測定前に、アルミナ白板の反射率が１００％となるように光度計を設定した。

（２）反射率（％）
分光光度計（「Ｕ―４０００」、（株）日立製作所製）に積分球を取付け、波長４５０ｎｍの光に対する反射率を測定した。なお、測定前に、アルミナ白板の反射率が１００％となるように光度計を設定した。
また、サンシャインウェザーメーター試験器（水の間欠噴霧なし）内でフィルムに紫外線を１，０００時間照射した後の反射フィルム（紫外線照射後の反射フィルム）についても上記と同様にして反射率を測定した。紫外線照射後の反射率の低下分（ΔＲ）を下記式に基づいて求めた。

ΔＲ＝紫外線照射前の反射率−紫外線照射後の反射率

（３）耐加水分解性
温度６０℃、相対湿度９５％ＲＨに保持した恒温恒湿槽内で、フィルムを３００時間又は１，０００時間放置した後、フィルムを構成する脂肪族ポリエステル系樹脂の重量平均分子量を測定した。測定値を下記式に代入し、分子量保持率（％）を求め、下記評価基準に基づいて耐加水分解性の評価を行った。ただし、記号「○」および「△」は実用レベル以上である。

分子量保持率（％）＝
（放置後重量平均分子量／放置前重量平均分子量）×１００

評価基準：
○ 分子量保持率が９０％以上の場合
△ 分子量保持率が６０％以上、９０％未満の場合
× 分子量保持率が６０％未満の場合

（４）黄変防止性
サンシャインウェザーメーター試験器（水の間欠噴霧なし）内で、フィルムに紫外線を１，０００時間照射する。その後、フィルムの表面を肉眼で観察し、視覚判断によりフィルム表面の色目が白色であるものを「白」、黄味がかかっているものを「黄」と表示した。

（５）耐熱性試験
フィルムを温度８０℃の熱風循環オーブンの中に入れて、５００ｈ保持した後、上記（２）の方法に従って反射率（％）を求めた。反射率の測定値を下記式に代入し、反射率保持率（％）を求め、下記評価基準に基づいて耐熱性の評価を行った。ただし、記号「〇」が実用レベル以上である。

反射率保持率（％）＝（放置後反射率／放置前反射率）×１００

評価基準：
〇 反射率保持率が９９％以上である場合
× 反射率保持率が９９％未満である場合

（６）空隙率（％）
延伸前のフィルムの密度（「未延伸フィルム密度」と表記する）と、延伸後のフィルムの密度（「延伸フィルム密度」と表記する）を測定し、下記式に代入してフィルムの空隙率を求めた。

空隙率（％）＝
｛(未延伸フィルム密度−延伸フィルム密度)／未延伸フィルム密度｝×１００

（７）酸化チタン中のバナジウム含有量（ｐｐｍ）
酸化チタンを、マイクロウェーブ試料分解装置内でフッ化水素酸により分解し、得られた溶液について、ＩＣＰ発光分光分析装置を用いて定量分析を行った。

［実施例１］
（樹脂組成物の作製）
重量平均分子量２０万の乳酸系重合体（ＮＷ４０３２Ｄ：カーギルダウポリマー社製、Ｄ体含有量１．５％）のペレットと、平均粒径が０．２５μｍの酸化チタン（タイペークＰＦ−７１１；バナジウム含有量５ｐｐｍ以下、石原産業社製）とを、５０質量％／５０質量％の割合で混合して混合物を形成した。この混合物１００質量部に対して、加水分解防止剤としてカルボジイミド変性イソシアネート（カルボジライトＬＡ−１、日清紡績（株）製）を３質量部添加して混合した後、二軸押出機を用いてペレット化して、いわゆるマスターバッチを作製した。このマスターバッチと乳酸系重合体とを４０質量％／６０質量％の割合で混合し、樹脂組成物を作製した。その後、樹脂組成物を２２０℃に加熱された押出機に供給した。

（フィルムの作製）
押出機から、溶融状態の樹脂組成物を、Ｔダイを用いてシート状に押出し、冷却固化してフィルムを形成した。得られたフィルムを、温度６５℃で、ＭＤに２．５倍、ＴＤに２．８倍の二軸に延伸した後、１４０℃で熱処理し、厚さ２５０μｍの反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、空隙率、平均反射率、紫外線照射前と後の反射率、黄変防止性、耐加水分解性、耐熱性の測定および評価を行った。その結果を表１に示す。なお、反射フィルムの空隙率は１４％であった。

［実施例２］
実施例１において、加水分解防止剤の種類と配合量を、カルボジライトＬＡ−１の３質量部から、脂肪族カルボジライト（カルボジライトＨＭＶ−８ＣＡ）の１．５質量部に変更した以外は実施例１と同様にして、マスターバッチを作製し、次いで、樹脂組成物を作製して、厚さ２５０μｍの反射フィルムを得た。得られた反射フィルムについて、実施例１と同様の測定および評価を行った。その結果を表１に示す。なお、反射フィルムの空隙率は１４％であった。

［比較例１］
実施例１において、加水分解防止剤を配合しなかった以外は実施例１と同様にして、厚さ２５０μｍの反射フィルムを作製した。得られた反射フィルムについて、実施例１と同様の測定および評価を行った。その結果を表１に示す。

［比較例２］
実施例１において、加水分解防止剤の種類を、カルボジライトＬＡ−１から芳香族ポリカルボジイミドであるラインケミー社製のスタバクゾールＰに変更した以外は実施例１と同様にして、厚さ２５０μｍの反射フィルムを作製した。得られた反射フィルムについて、実施例１と同様の測定および評価を行った。その結果を表１に示す。

［比較例３］
実施例１において、加水分解防止剤の種類を、カルボジライトＬＡ−１から芳香族モノカルボジイミドであるラインケミー社製のスタバクゾールＩに変更した以外は実施例１と同様にして、厚さ２５０μｍの反射フィルムを作製した。得られた反射フィルムについて、実施例１と同様の測定および評価を行った。その結果を表１に示す。

［実施例３］
実施例１で得られた反射フィルムに亜鉛メッキ鋼板（厚み０．４５ｍｍ）を被覆して反射板を作製した。すなわち、まず、反射フィルムを貼り合わせる亜鉛メッキ鋼板表面に、市販されているポリエステル系接着剤を、乾燥後の接着剤膜厚が２〜４μｍ程度になるように塗布した。次いで、赤外線ヒーターおよび熱風加熱炉により塗布面の乾燥および加熱を行い、鋼板の表面温度を１８０℃に保持しつつ、直ちにロールラミネーターを用いて、反射フィルムを被覆、冷却して、反射板を得た。得られた反射板は、加工性に優れており、高い反射率を有するものであった。

表１から明らかなように、実施例１および２の本発明の反射フィルムは、平均反射率が９８％以上、波長４５０ｎｍのフィルム表面の反射率が９５％以上という高い光反射性を有し、かつ、紫外線照射試験後においても優れた反射性を有し、反射率の低下がΔＲ＝１．３以下であることが分かった。また、紫外線照射によっても色目は白の評価であって、黄変防止性にも優れており、良好な耐熱性を有し、耐加水分解性においても実用レベル以上であることが分かった。中でも、加水分解防止剤としてカルボジイミド化合物の末端がイソシアネートである変性カルボジイミドイソシアネートを用いた実施例１は、耐加水分解性に非常に優れており、総合評価において、特に優れた結果が得られるものであった。

一方、加水分解防止剤を配合しない比較例１は、耐加水分解性に劣っており、また、加水分解防止剤として芳香環を有する芳香族カルボジイミド化合物を用いた比較例２および３では、紫外線照射によって黄変し、耐熱性にも劣っていることが分かった。

すなわち、本発明によれば、優れた光反射性を有し、使用により経時的に黄変したり、光反射性が低下することがなく、かつ、耐熱性と耐加水分解性に優れた反射フィルムが得られる。また、本発明の反射フィルムは脂肪族ポリエステル系樹脂をベース樹脂としているので、生分解性を有する。

液晶表示装置、照明器具、照明看板等に使用される反射フィルム及び反射板に利用されるが、これらの類する分野の反射フィルムとしても利用することができる。また、高い反射性が要求される反射フィルムや薄型が要求される反射フィルムとしても利用することができる。

Claims (10)

1. 乳酸系重合体、微粉状充填剤、および、脂肪族カルボジイミド化合物からなる加水分解防止剤を含有する樹脂組成物から形成される反射フィルムであって、前記微粉状充填剤が、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタンおよび酸化亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、かつ、前記乳酸系重合体が前記反射フィルムを構成するベース樹脂であることを特徴とする脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム。
2. 前記加水分解防止剤が末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物であることを特徴とする請求項１記載の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム。
3. 前記加水分解防止剤の含有量が、前記脂肪族ポリエステル系樹脂１００質量部に対して０．１〜３．０質量部の範囲内であることを特徴とする請求項１または２記載の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム。
4. 前記酸化チタンは、バナジウムの含有量が５ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム。
5. 前記微粉状充填剤の含有量が、前記樹脂組成物中、１０質量％以上、６０質量％以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム。
6. フィルム内部の空隙率が５０％以下となるように空隙を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム。
7. 波長４５０ｎｍの光に対するフィルムの反射率が９５％以上であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム。
8. 脂肪族ポリエステル系樹脂および前記微粉状充填剤を含有する樹脂組成物を溶融製膜してなるフィルムを、少なくとも１軸方向に１．１倍以上延伸することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルム。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の脂肪族ポリエステル系樹脂反射フィルムを備えていることを特徴とする反射板。
10. 前記反射板が液晶表示装置、照明器具または照明看板に用いられることを特徴とする請求項９記載の反射板。