TW201538329A - 聚酯薄膜 - Google Patents

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Masatoshi Izawa
Yoichi Ishida
Masahiro Hasegawa
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Toray Industries
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Abstract

本發明之課題為藉由使用經濟性、製膜性、白色性、反射性、輕量性、表面形狀優良的此聚酯薄膜而以低價提供輝度特性及與其他構件之相容性優良的面光源。 本發明之解決手段為一種雙軸延伸聚酯薄膜,其具有:層(A),其含有(1)10~90質量%的玻璃轉移溫度(Tg)為50℃以上且小於80℃的聚酯(a)以及10~90質量%的Tg為100℃以上120℃以下的聚酯(b),且聚酯(a)與聚酯(b)的Tg之差值在50℃以下,並且實質上未含有無機及有機粒子;及層(B),其含有聚酯(c)以及至少1種與該聚酯(c)不相溶之成分(d);層(A)係成為至少一側的表面的構成,而該表面的中心線平均粗糙度(Ra)為300nm以上以及十點平均粗糙度(Rz)為3000nm以上。

Description

聚酯薄膜
本發明係關於一種聚酯薄膜,特別係關於一種作為液晶顯示器用反射板使用的薄膜。
大量使用於電視、電腦、平板電腦型終端等各種電子設備的液晶顯示器,為了顯示畫面,而在顯示器後部設置稱為背光的光源。另外,背光必須均勻地照射整個畫面。作為滿足此特性的方式,具有稱為側光型及直下型之面光源的結構。特別是在薄型顯示器中應用側光型,亦即從側面對畫面照光之型態的背光。一般而言,在該側光型中,使用稱之為導光板的片材,其係在具有一定厚度的壓克力板等的透明基材的單面上施予網點印刷或表面粗化加工等各種處理。以側面光源對導光板的邊緣照射光線,藉此使照明光在上方均勻地分散,而得到亮度均勻的畫面。另外,因為僅對於邊緣部設置照明,故可減少光源,而可降低成本化及輕量化,且能夠比直下型更薄。更進一步,為了防止照明光線往畫面背面逸散,在導光板的下方設置反射板,藉此,減少來自光源的光的損失,可使液晶畫面更加明亮。
這種液晶畫面用的面光源,特別對於使用於側光型的反射板,要求其薄膜化及輕量化,同時當然也 要求高反射性能,更特別要求其與導光板的相容性。以往,作為反射板,在薄膜中添加白色顏料,使內部含有微細的氣泡,藉由該界面反射,達成高反射性能,而在表面層中添加無機粒子等的粒子、藉由壓印加工或實施塗布,以賦予凹凸形狀,可防止其與導光板的密合(專利文獻1、2、3、4、5、6、7)。
又,特別是作為用於表面層的材質,亦有人提出選定無機粒子及樹脂粒子等強度高、不易劣化的材質者(專利文獻8、9)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本特開2009-98660號公報
專利文獻2 日本特開2009-173015號公報
專利文獻3 日本特開2002-98808號公報
專利文獻4 日本特開2004-126345號公報
專利文獻5 國際公開2011/105294號
專利文獻6 日本專利第5218931號公報
專利文獻7 日本特開2009-285912號公報
專利文獻8 日本特表2009-513800號公報
專利文獻9 日本特開2009-96999號公報
然而,在以專利文獻1、2、3、4、5、6以及7記載之方法賦予凹凸形狀的反射薄膜中,根據導光 板的材料,會有容易在導光板之施以網點印刷或是表面粗化加工等各種處理的面上受到損傷、或是該損傷或切削碎屑成為畫面不均的原因之情況。另外,因為在搬運時的振動,有時亦會使反射薄膜的塗布層剝離。更進一步,在製膜後獨立實施上述塗布或壓印加工的情況多,必須要多階段且特殊的步驟,導致價格變高,且曝露在高溫的步驟增加,因而使得內部微細的氣泡被破碎或是構成之樹脂劣化,進而使光反射性能降低。
此外,近年來顧客要求亦變得嚴苛,特別在 側光型背光中,要求更不易被刮傷且形成具有高低差之凹凸,在專利文獻8以及9中所提出之既有設計中,越來越難滿足該要求。
於是,本發明之課題在於不以塗布等製膜步 驟以外的其他步驟,而以低價提供上述以往研究探討中無法達成之具有優良反射性及表面形狀的薄膜或是反射構件。
本發明,為了解決上述課題,具有如下述之構成。
(1)一種雙軸延伸聚酯薄膜,其具有:層(A),其含有10~90質量%的玻璃轉移溫度(Tg)為50℃以上且小於80℃的聚酯(a)以及10~90質量%的Tg為100℃以上120℃以下的聚酯(b),且聚酯(a)與聚酯(b)之Tg之差值在50℃以下,並且實質上未含有無機及有機粒子;及層(B),其含有聚酯(c)以及至少一種與該聚酯(c)不相溶之 成分(d);層(A)係成為至少一側的表面的構成,該表面的中心線平均粗糙度(Ra)為300nm以上以及十點平均粗糙度(Rz)為3000nm以上。
(2)如(1)之聚酯薄膜,其中前述聚酯(a)為聚對苯二甲酸乙二酯。
(3)如(1)或(2)之聚酯薄膜,其中前述聚酯(b),係由使用具有環狀骨架之二醇作為二醇成分而成。
(4)如(1)~(3)中任一項之聚酯薄膜,其中前述聚酯(b)係使用2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇作為二醇成分。
(5)一種雙軸延伸聚酯薄膜,其中前述層(A)包含10~90質量%的玻璃轉移溫度(Tg)為50℃以上且小於80℃的聚酯(a)以及10~90質量%的Tg為100℃以上120℃以下的聚酯(b)。
(6)一種液晶顯示器用反射板,其使用如(1)~(5)中任一項之雙軸延伸聚酯薄膜。
根據本發明,可提供一種兼具高反射性與優良表面形狀的聚酯薄膜,特別是在使用該聚酯薄膜作為面光源內的反射板或反射器時,可明亮地照射液晶畫面,而可使液晶影像更為鮮明且易視,再者,在使用側光型光源之背光中,可抑制「與導光板密合及刮傷」這樣的問題。
以下,詳細說明本發明。
[聚酯薄膜的構成]
本發明之聚酯薄膜係具有層(A)與層(B)而形成的薄膜。本發明中,若考慮製膜的容易程度及效果,必須為2層以上的構成,較佳為3層構成。本發明中,必須為層(A)成為至少一側的表面之構成。特佳為以層(A)保護層(B)的形態,亦即,層(A)/層(B)/層(A)的3層構成。另外,成為更多層的情況下,係以芯層部為層(B)而單側或兩側的表層部為層(A)為佳。另外,本發明之聚酯薄膜係以包含層(A)與層(B)為佳。
本發明之聚酯薄膜的層(A)的厚度較佳為2~20μm。層(A)的厚度若小於2μm,則即使在後述範圍內摻合聚酯(a)與聚酯(b),也難以形成中心線平均粗糙度(Ra)為300nm以上以及十點平均粗糙度(Rz)為3000nm以上的表面形狀,此外,因含有大量以不相溶的成分(d)作為核之氣泡的層(B)的影響而容易有明顯的破裂,無法穩定製膜,因而不佳。層(A)的厚度若超過20μm,則在將該聚酯薄膜作為反射板使用的情況中,光難以到達層(B),使得在「以不相溶的成分(d)作為核的氣泡」與「聚酯」之界面反射的成分減少,而具有反射率及輝度等的光學特性降低的情況,因而不佳。
[層(A)]
本發明之聚酯薄膜中,層(A)中必須包含聚酯(a)及聚酯(b)。本發明中,層(A)係以由聚酯(a)及聚酯(b)構成為 更佳。藉由在後述範圍內摻合聚酯(a)與聚酯(b),可得到中心線平均粗糙度(Ra)為300nm以上以及十點平均粗糙度(Rz)為3000nm以上的表面形狀。
本發明之聚酯薄膜中,聚酯(a)的玻璃轉移 溫度(Tg)必須為50℃以上且小於80℃,聚酯(b)的Tg必須為100℃以上120℃以下。如此,將Tg之差值為20℃以上的聚酯熔融揉合以進行擠製,並藉由雙軸延伸,而產生容易延伸的部分與不易延伸的部分。藉此,產生連續且微小的延伸不均,結果在薄膜的表面上形成凹凸形狀。將表面形成有如此之凹凸形狀的聚酯薄膜,作為面光源內之反射板或反射器使用的情況,特別是在使用側光型光源的型態中,可防止與導光板的密合。
構成層(A)之聚酯(a)的Tg若為80℃以上, 則導致聚酯薄膜整體的Tg上升,而無法以一般的延伸條件進行延伸。若聚酯(b)的Tg小於100℃,則難以分成易延伸部分與不易延伸部分,而無法形成預期的表面凹凸。聚酯(b)的Tg若為120℃以上,則與聚酯(a)的Tg差值過大,導致延伸不平均變大而裂開,進而無法進行製膜。相同地,聚酯(a)與聚酯(b)的Tg之差值若超過50℃亦無法進行製膜。因此,本發明中,聚酯(a)與聚酯(b)的Tg之差值必須在50℃以下。
本發明之聚酯薄膜中,層(A)表面的中心線 平均粗糙度(Ra)必須為300nm以上。較佳為400nm以上。上限較佳為小於800nm,再佳為小於750nm。
又,層(A)表面的十點平均粗糙度(Rz)必須 為3000nm以上。較佳為4000nm以上。上限較佳為小於8000nm。Ra以及Rz的數值與薄膜表面的凹凸有所關連。藉由在薄膜表面設置凹凸,在薄膜表面的光反射之中,正反射成分減少,可降低薄膜的光澤度,可使來自照明光源的光線,在無不均勻的情況下,均勻地反射至液晶胞,且成為不易與導光板密合的薄膜。即使Ra在上述範圍內,但若Rz小於3000nm,則薄膜表面的光澤度變高,在組合至液晶顯示器背光時,容易引起輝度不平均。即使Rz在上述範圍內,但若Ra小於300nm,則薄膜表面的突起部分以外變得平滑,而導致高光澤化,再者,變得容易與導光板密合,而產生輝度不平均。藉由使Ra值及Rz值兩者皆在上述範圍內,使得薄膜成為低光澤,在組裝至背光框體等的後續步驟中,其處理性良好,再者,與導光板的相容性亦變得良好。亦即,可大幅抑制輝度不平均。此外,若欲得到Ra在800nm以上的表面,或Rz在8000nm以上的表面,則製膜性可能會變差。
本發明之聚酯薄膜中,層(A)具有凹凸形狀。 該凹凸形狀的最大高度較佳為5~30μm,再佳為5~20μm,最佳為5~15μm。小於5μm的情況,可能導致邊緣發光型背光中的輝度不平均變大。另一方面,大於30μm的情況,會有層(B)中的氣泡破碎而反射性能降低,輝度降低之情形。
凸部的最大高度的測定方法如下所述。(i) 將白色反射薄膜裁切為5×5cm2而得到樣本。(ii)使用KEYENCE公司製雷射顯微鏡VK-9700,將物鏡的倍率設為20倍,以進行樣本觀察,將高度被檢測為1μm以上的部分作為凸部,而成為測定對象。(iii)樣本的凸部側表面的任意的範圍(2cm×2cm)中,以附屬的分析軟體的表面分析功能算出高度,並從其中選擇最大值。(iv)對於隨機採取的5個樣本,實施上述測定,將其數量平均作為「凸部的最大高度」。
又,層(A)實質上未含有無機及有機粒子是 必要的。此處,實質上未含有是指未試圖添加無機粒子或有機粒子。更具體而言,使用微切片機在厚度方向上將層(A)切斷,對於所得之剖面,使用穿透式電子顯微鏡(HU-12型,日立製作所製)觀察該剖面。觀察倍率為250倍,觀察範圍(觀察之層(A)的剖面範圍)為1000[(μm)2]。 該觀察範圍中,相對於觀察範圍(1000[(μm)2])之無機粒子以及有機粒子的面積的比例在0.3%以下的情況,則判定層(A)實質上未包含無機粒子及有機粒子。相對於觀察範圍(1000[(μm)2])之無機粒子以及有機粒子的面積比例較佳為0.1%以下,更佳為0.05%以下,最佳為完全未觀察到無機粒子及有機粒子。
層(A)包含無機及有機粒子的情況,即使以上述方法在薄膜表面設置凹凸結構,亦會裂開,因此可能會無法進行製膜。另外,即使能夠進行製膜,該等的粒子會進入凹部,而導致Ra及Rz的值分別小於300nm、小於3000nm。
[聚酯(a)及聚酯(b)]
構成(A)的聚酯(a)及聚酯(b),可藉由(1)二羧酸成分或其酯形成性衍生物(以下有時統稱為「二羧酸成分」)與二醇成分的聚縮合、(2)一分子內具有羧酸或羧酸衍生物骨架與氫氧基之化合物的聚縮合、以及(1)與(2)的組合而得。
作為構成聚酯(a)的二羧酸成分,可列舉: 丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸等的脂肪族二羧酸類;對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸等的二羧酸等,但並不限於該等化合物,亦可使用例如為多官能酸的苯偏三酸、苯均四酸等。另外,該等化合物可單獨使用,亦可因應需求使用多種。
又,作為構成此聚酯樹脂之二醇成分,可列 舉乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇,等的脂肪族二醇類、1,3-苯二甲醇、1,4-苯二甲醇等的芳香族二醇類等的二醇等作為代表例,但不限於該等化合物。另外,該等化合物可單獨使用,亦可因應需求使用多種。
聚酯(a)係可將上述化合物適當組合並使其 聚縮合而得。
聚酯(a)可為結晶性亦可為非結晶性,為了 形成後述表面形狀,較佳為至少包含一種非結晶性聚酯者。此處所說的非結晶性係指結晶熔解熱小於1cal/g的樹脂。
作為適用於聚酯(a)之聚酯,可列舉:聚對 苯二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為PET)、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等。
藉由使用上述的樹脂作為聚酯(a),可維持 無著色性,且在製成薄膜時賦予高機械強度。更佳的是從低價且耐水性、耐久性、耐藥品性優良的觀點來看,較佳為PET。
作為構成聚酯(b)的二羧酸成分,可列舉: 丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸等的脂肪族二羧酸類;對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸等的二羧酸等,但不限於該等化合物,亦可使用例如為多官能酸的苯偏三酸、苯均四酸等。另外,該等化合物可單獨使用,亦可因應需求使用多種。
又,作為構成此聚酯樹脂的二醇成分,可列 舉直鏈脂肪族二醇、或具有剛直骨架的二醇、亦即環式脂肪族二醇(具有環狀骨架的二醇)。
作為直鏈脂肪族二醇,可列舉:乙二醇、1,2- 丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇等。
作為環式脂肪族二醇(具有環狀骨架的二 醇),可列舉:環丁二醇、環戊二醇、環己二醇、環庚二醇、環辛二醇、環丙烷二甲醇、環丁烷二甲醇、環戊烷二甲醇、環己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇、 異山梨糖醇、3,9-雙(1,1-二甲基-2-羥基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、5-羥甲基-5-乙基-2-(1,1-二甲基-2-羥基乙基)-1,3-二烷等。
本發明中,較佳為使用至少具有1種該等二 醇作為二醇成分的聚酯。另外,聚酯(b)較佳為具有選自上述2種以上的不同二醇成分,特佳為具有3種成分以上,若具有5種成分以上,則難以調整共聚合比例,故不佳。
又,本發明中,聚酯(b)較佳為至少使用1 種成分以上的上述具有環狀骨架的二醇作為二醇成分。 因為使用此具有環狀骨架的二醇成分,可提高聚酯(b)的Tg。特別是,本發明中,聚酯(b)係以使用2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇作為二醇成分而成為佳。
作為聚酯(b),若顯示上述2種以上不同二 醇成分的一例,則較佳為具有乙二醇與1,4-環己烷二甲醇。更佳為具有乙二醇與1,4-環己烷二甲醇且進一步具有選自包含2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇、異山梨糖醇、3,9-雙(1,1-二甲基-2-羥基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷以及5-羥甲基-5-乙基-2-(1,1-二甲基-2-羥基乙基)-1,3-二烷之群組中的1種二醇成分之總計3種成分。其中,特佳為具有乙二醇、1,4-環己烷二甲醇與2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇。
在使用乙二醇、1,4-環己烷二甲醇與2,2,4,4- 四甲基-1,3-環丁二醇作為聚酯(b)的二醇成分的情況中,各別的比例在以二醇成分的總莫耳%為100莫耳% 時,係以乙二醇為0~15莫耳%、1,4-環己烷二甲醇為60~75莫耳%、2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇為25~40莫耳%為佳。
藉由使用上述樹脂作為聚酯(b),可維持無 著色性,且在製成薄膜時賦予高機械強度,此外,更可形成如後述之表面形狀作為層(A)。
聚酯(a)、聚酯(b)的Tg,可以上述二羧酸成 分及二醇成分的組合及該等化合物的共聚合比適當調整。作為聚酯(a),可舉例如:使用對苯二甲酸作為二羧酸成分且使用乙二醇作為二醇成分的PET、或併用對苯二甲酸及間苯二甲酸作為二羧酸成分的聚酯(以下有時簡稱為PETI)。另外,聚酯(b),可舉例如:以對苯二甲酸作為二羧酸成分、且併用1,4-環己烷二甲醇及2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇作為二醇成分的聚酯(例如,“TRITAN”(Eastman Chemical Company公司製))等。
聚酯(a)、聚酯(b),分別可為2種以上的組合,特別是以PET與PETI的組合作為聚酯(a)為特佳。
本發明中,層(A)必須包含10~90質量%的玻璃轉移溫度(Tg)為50℃以上且小於80℃的聚酯(a)以及10~90質量%的Tg為100℃以上120℃以下的聚酯(b)。另外,本發明中,該層(A)較佳為由10~90質量%的玻璃轉移溫度(Tg)50℃以上且小於80℃的聚酯(a)以及10~90質量%的Tg為100℃以上120℃以下的聚酯(b)所構成。
本發明之聚酯薄膜中,聚酯(a)的含量相對於層(A)而言必須為10~90質量%。更佳為20~80質量, 最佳為30~70質量%。聚酯(a)的含量若未達10重量%,則Tg高的聚酯(b)的含量過多,因而可能無法以一般的延伸條件進行延伸。另外,若超過90重量%,則無法得到如後述的表面形狀。
本發明之聚酯薄膜中,聚酯(b)的含量相對 於層(A)而言必須為10~90質量%。更佳為20~80質量,最佳為30~70質量%。聚酯(b)的含量若未達10重量%,則無法得到如後述之表面形狀。另外,若超過90重量%,則Tg高的聚酯(b)的含量過多,因此可能無法以一般的延伸條件進行延伸,而大量發生製膜破裂。
[層(B)]
本發明之聚酯薄膜的層(B)為含有聚酯(c)與至少1種與該聚酯(c)不相溶之成分(d)的層。藉由使用聚酯(c)以及不相溶的成分(d),可透過如後述之方法而能夠輕易地含有以不相溶的成分(d)作為核之氣泡,並且能夠製造輕量且具有高反射特性的聚酯薄膜。因此,從輝度及反射率等的光學特性的觀點來看,本發明之聚酯薄膜的層(B)係以含有聚酯(c)、與聚酯(c)不相溶的成分(d)以及氣泡。
本發明之聚酯薄膜中,亦可積層包含上述構成之具有:控制反射光之光擴散性、賦予薄膜高機械強度、賦予製膜性、賦予抗靜電性、賦予耐光性、或其他附加的功能的層。藉由成為多層構成,可控制多種特性。
[聚酯(c)]
聚酯(c),可藉由(1)二羧酸成分或其酯形成性衍生物(以下有時統稱為「二羧酸成分」)與二醇成分的聚縮合、(2)一分子內具有羧酸或羧酸衍生物骨架與氫氧基之化合物的聚縮合、以及(1)與(2)的組合而得之。
本發明之聚酯薄膜中,雖可使用1種以上 的聚酯樹脂作為聚酯(c),但較佳為包含後述聚酯(c1)與聚酯(c2)。藉由使用聚酯(c1)與聚酯(c2),可穩定地得到具有高光學特性的白色聚酯薄膜。
聚酯(c1),可藉由(1)二羧酸成分或其酯形成 性衍生物(以下有時統稱為「二羧酸成分」)與二醇成分的聚縮合、(2)一分子內具有羧酸或羧酸衍生物骨架及氫氧基之化合物的聚縮合、以及(1)與(2)的組合而得之。
其中,作為構成此聚酯樹脂的二羧酸成分, 可列舉:丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸、二十烷二酸、庚二酸、壬二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸等的脂肪族二羧酸類、對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、4,4’-二苯基二羧酸、4,4’-二苯基醚二羧酸、5-鈉磺酸基間苯二甲酸、蒽二羧酸、菲二羧酸、9,9’-雙(4-羧基苯基)茀酸等芳香族二羧酸等的二羧酸、或其酯衍生物等作為代表例,但不限於該等化合物,亦可使用例如為多官能酸的苯偏三酸、苯均四酸以及其酯衍生物等。另外,該等化合物可單獨使用,因應需求使用多種亦無妨。
又,亦可較佳地使用二羧基化合物,該二羧 基化合物係在上述二羧酸成分的羧基末端加成1-乳酸交酯、d-乳酸交酯、羥基苯甲酸等的含氧酸類及其衍生物、其含氧酸類多個相連而成者等而成。
又,(1)中,作為構成此聚酯樹脂的二醇成 分,可列舉乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇等的脂肪族二醇類、雙酚A、1,3-苯二甲醇、1,4-苯二甲醇,9,9’-雙(4-羥基苯基)茀等的芳香族二醇類等的二醇等作為代表例,但不限於該等化合物。另外,該等化合物可單獨使用,因應需求使用多種亦無妨。
又,(2)中,作為在一分子內具有羧酸或羧 酸衍生物骨架與氫氧基的化合物之一例,可列舉加成1-乳酸交酯、d-乳酸交酯、羥基苯甲酸等的含氧酸類及其衍生物、將其含氧酸類多個相連而成者等而成的二羧基化合物等。
聚酯(c1)能夠藉由將上述的化合物適當組合 而使其聚縮合而得到。作為適用於聚酯(c1)的聚酯,可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為PET)、聚乙烯-2,6-萘二羧酸酯(以下有時簡稱為PEN)、聚對苯二甲酸丙二酯(以下有時簡稱為PPT)、聚對苯二甲酸丁二酯(以下有時簡稱為PBT情況)等。
聚酯(c1)亦可使用與層(A)的聚酯(a)相同的 聚酯。
作為本發明中所使用的聚酯(c1),藉由使用 上述樹脂,可維持無著色性,且在製成薄膜時賦予高機械強度。更佳的情況,從低價且耐水性、耐久性、耐藥品性優良的觀點來看,較佳為PET。另外,該聚酯之中,亦可添加周知的各種添加劑,例如,抗氧化劑、抗靜電劑等。
此處,本發明之聚酯薄膜中,該聚酯(c)具 有聚酯(c2),而該聚酯樹脂成分(c2)較佳為含有碳數4以上8以下的脂環式二醇成分。此處,本發明中的碳數4以上8以下的脂環式,係環烷烴(cycloalkane),其係以一般式CnH2n(其中4≦n≦8)所表示之環式脂肪族烴的總稱。
碳數4以上8以下的脂環式二醇,係指兼具 碳數4以上8以下的環式脂肪族烴部分與二醇部分的兩種結構之物質。亦即,作為碳數4以上8以下的脂環式二醇的具體例,可列舉:環丁二醇、環戊二醇、環己二醇、環庚二醇、環辛二醇、環丙烷二甲醇、環丁烷二甲醇、環戊烷二甲醇、環己烷二甲醇、環庚烷二甲醇、環辛烷二甲醇等。
與碳數4以上8以下的環式脂肪族烴部分鍵 結的二醇成分,雖為與環式脂肪族烴部分的任一碳原子鍵結皆無妨,但例如環式脂肪族烴部分為環己烷的情況,較佳為在1,4位與二醇成分鍵結。
上述的碳數4以上8以下的脂環式二醇之 中,從單體價格及與聚酯樹脂(特別是PET)混合較為容 易的觀點來看,特別適合使用1,4-環己烷二甲醇(CHDM)。
此外,本發明中的二醇成分,並不限定於作 為二醇存在的成分,亦包含作為聚酯之構成成分、例如共聚物而含有、或是作為該等樹脂之混合物而含有的情況。
本發明之聚酯薄膜中,聚酯(c2)的含量相對 於層(B)而言,較佳為1.2~36質量%。更佳為1.9~30質量%,再佳為2.4~26質量,最佳為3.3~20質量%。聚酯(c2)的含量若小於1.2質量%,則不相溶的成分(d)的微分散效果降低,導致反射性能降低,故不佳。另外,若超過36質量%,則聚酯薄膜的耐熱性降低,而具有在曝露於高溫下時尺寸變化變大的情況,故不佳。本發明之白色聚酯薄膜中,藉由使聚酯(c2)的含量為1.2~36質量%,可製成兼具製膜穩定性、反射性及尺寸穩定性的聚酯薄膜。
[不相溶的成分(d)]
本發明之聚酯薄膜在層(B)內部具有氣泡,對於白色性、反射特性來說是必要的,而藉由含有構成層(B)聚酯(c)與不相溶的成分(d)並且進行雙軸延伸,可在不相溶的成分(d)周圍形成氣泡。如此進行所形成的氣泡會發揮光散射作用,藉由使氣泡大量存在於聚酯薄膜整體之中,能夠使聚酯薄膜白色化,並得到高反射率。
本發明中,不相溶的成分(d)可為有機物亦可為無機物,結晶性、非晶形任一者皆適用。作為有機 物的具體例,可列舉:如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、環戊二烯等的直鏈狀、分支狀或是環狀的聚烯烴。該聚烯烴可為均聚物亦可為共聚物,更可併用2種以上。在該等之中,從透明性優良且耐熱性優良的觀點來看,作為結晶性聚烯烴,較佳使用聚丙烯或聚甲基戊烯等,而作為非晶形聚烯烴,較佳使用環烯烴共聚物等。
作為無機物的具體例,亦可使用碳酸鈣,碳 酸鎂、氧化鈦、氧化銻、氧化鎂、碳酸鋇、碳酸鋅、硫酸鋇、硫酸鈣、氧化鋁、氧化矽(二氧化矽)等。在該等之中,從長時間的製膜穩定性、反射特性提升的觀點來看,較佳為碳酸鈣、氧化鈦、硫酸鋇、二氧化矽。該等可單獨使用,亦可併用2種以上。另外,可為多孔質或中空多孔質等的形態,在不阻礙本發明之效果的範圍內,為了提升相對於聚酯的分散性,亦可實施表面處理。
又,本發明之聚酯薄膜中,使用非晶形聚烯 烴作為不相溶的成分(d)的情況,特佳使用環烯烴共聚物。環烯烴共聚物,係選自包含環烯、雙環烯、三環烯、四環烯及五環烯之群組中的至少1種環烯烴,以及包含乙烯、丙烯等直鏈烯烴的共聚物。此處所說的非晶形樹脂,係指結晶熔解熱小於1cal/g的樹脂。
作為環烯烴共聚物中的環狀烯烴的代表例, 具有:雙環[2,2,1]庚-2-烯、6-甲基雙環[2,2,1]庚-2-烯、5,6-二甲基雙環[2,2,1]庚-2-烯、1-甲基雙環[2,2,1]庚-2-烯、6-乙基雙環[2,2,1]庚-2-烯、6-正丁基雙環[2,2,1]庚-2- 烯、6-異丁基雙環[2,2,1]庚-2-烯、7-甲基雙環[2,2,1]庚-2-烯等。
又,作為環烯烴共聚物中的直鏈烯烴之代表 例,具有乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等。
本發明中,不相溶的成分(d)其玻璃轉移溫 度Tg較佳為170℃以上。再佳為180℃以上。這是因為,若在170℃以上,則在揉合時,在聚酯(c)中更微細地分散,而在延伸步驟中形成氣泡,進而可抑制氣泡在熱處理步驟中消失。上限較佳為250℃。若超過250℃,則製膜時的擠製溫度變高,具有加工性不佳的情況。另外,不相溶的成分(d)的玻璃轉移溫度Tg若未達170℃,則在為了賦予尺寸穩定性而對薄膜實施熱處理時,不相溶的成分(d)變形,以其為核而形成的氣泡減少或消失,而具有反射特性降低的情況。另外,若為了維持反射特性而使熱處理溫度低溫化,在此情況下,具有薄膜尺寸穩定性降低的情況。
又,作為不相溶的成分(d),在使用環狀烯 烴共聚物樹脂的情況中,從反應性的觀點來看,直鏈烯烴成分較佳為乙烯成分。
更進一步,從生產性、透明性、高Tg化的 觀點來看,環狀烯烴成分亦較佳為雙環[2,2,1]庚-2-烯(降莰烯)或其衍生物。
又,在使用環狀烯烴共聚物樹脂作為不相溶 的成分(d)的情況下,添加分散劑可有效使其均勻分散。 作為分散劑,例如,相對於聚酯,係以聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚四亞甲二醇、聚丙二醇等的聚烷二醇、乙烯氧化物/丙烯氧化物共聚物,甚至是月桂基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉鹽、丙三醇單硬脂酸酯、四丁基鏻對胺基苯磺酸酯等為代表者。本發明之情況中,特佳為聚烷二醇,其中,更佳為聚乙二醇。另外,聚對苯二甲酸丁二酯與聚四亞甲二醇的共聚物等,因為使不相溶成分(d)的分散性提升,故亦適合使用。就添加量而言,相對於層(B)的總質量,較佳為3質量%以上20質量%以下,特佳為5質量%以上15質量%以下。若分散劑的添加量太少,則添加效果薄弱,若過多,則可能損及薄膜母材本來的特性。此種分散劑,可預先添加於構成層(B)的聚合物中,而可作為主聚合物(主片段)進行調整。
因此,本發明中,聚酯薄膜的層(B)具有聚 酯樹脂(c)及不相溶的成分(d),且不相溶的成分(d)為有機物的情況下,玻璃轉移溫度較佳為170℃以上250℃以下。更進一步,不相溶的成分(d)較佳為非晶形,再佳為(非晶形的)環烯烴共聚物。
本發明中,不相溶的成分(d)的添加量,在 層(B)的總質量為100質量%時,較佳為5~50質量%,更佳為5~30質量%。不相溶成分(d)的含量若小於5質量%,則薄膜內部無法充分產生氣泡,而具有白色性及光反射特性不佳的情況。另一方面,不相溶的成分(d)的含量若超過50質量%,則薄膜的強度降低,除了在延伸時引起斷裂,更在後加工時,具有產生粉末等不良的情況。 藉由使含量在此範圍內,可使其呈現充分的白色性、反射性、輕量性。
[相對反射率]
本發明之聚酯薄膜,其相對反射率較佳為102%以上。更佳為102.5%以上,再佳為103%以上。相對反射率雖無特別上限,而為了提升反射率,作為氣泡成核劑的不相溶成分(d)的添加量雖越高越好,但因為具有製膜性變得不穩定的情況,故較佳為110%以下。此處所說的相對反射率,係在具備以內面為硫酸鋇製的積分球、傾斜10°之間隔的分光光度計,使用氧化鋁作為標準白色板,在波長560nm的範圍內測定入射角10°射入光線時的反射率,並在波長560nm的情況下,將以標準白色板的反射率作為100%時的相對反射率平均而得的反射率。本發明之聚酯薄膜中,因為使相對反射率為100%以上,因此可成為白色性、反射特性優良的雙軸延伸薄膜,特別是作為液晶表示裝置用使用的情況,可得到大幅提升輝度的效果。
[氣泡的形成]
此處,為了將本發明之聚酯薄膜的相對反射率調整於上述範圍內,較佳為使薄膜內部中含有氣泡而白色化。藉此,因為發揮光的散射作用,而可提升反射率。
氣泡的形成,係使不相溶的成分(d)細緻地分散於層(B)中,並藉由使其雙軸延伸而達成。在延伸時,於該不相溶成分(d)周圍形成氣泡,而該氣泡與基材在薄膜厚度方向上的界面數,在薄膜厚度10μm的情況 下,較佳為15以上,更佳為20以上,再佳為25以上。 該界面數若為15以上,則其可發揮光的反射及散射作用,進而白色化,而可得到高反射率。該界面數若小於15,則光的反射及散射作用不充分,導致難以白色化及高反射率化,故不佳。
[製膜方法]
雖說明取得聚酯(a)的方法作為一例,但並不僅限於此例。使用對苯二甲酸作為二羧酸成分,使用乙二醇作為二醇成分,並以在銻原子換算下相對所得之聚酯顆粒成為300ppm的方式添加三氧化銻(聚合觸媒),進行聚縮合反應,可得到聚對苯二甲酸乙二酯顆粒(聚酯(a))。聚酯(a)的Tg,可藉由上述二羧酸成分及二醇成分的組合及該等化合物的共聚合比例適當調整。
接著,雖說明取得聚酯(b)的方法作為一例, 但並不僅限於此例。以對苯二甲酸二甲酯作為酸成分,以CHDM(環己烷二甲醇)及2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇作為二醇成分,並在200ppm的参(2-乙基己酸)丁基錫的存在下進行聚縮合反應,可得到Tg為116℃的共聚合聚酯顆粒(聚酯(b))。聚酯(b)的Tg,可以上述二羧酸成分及二醇成分的組合及該等化合物的共聚合比例適當調整。 具體而言,能夠藉由使用周知的方法(例如,參照日本特表2013-504650號公報、日本特開2012-219129號公報、日本特表2009-513801號公報)進行聚合,或是藉由購入市售商品(例如,“ECOZEN”(SK chemicals公司製)、“TRITAN”(Eastman Chemical Company公司製)、 “ALTESTER”(Mitsubishi Gas Chemical股份有限公司製)),而得到具有預期Tg之聚酯(b)。
接著,雖說明取得聚酯(c1)的方法作為一 例,但並不僅限於此例。使用對苯二甲酸作為二羧酸成分,使用乙二醇作為二醇成分,以在銻原子換算下相對所得之聚酯顆粒成為300ppm的方式添加三氧化銻(聚合觸媒),進行聚縮合反應,可得到聚對苯二甲酸乙二酯顆粒(聚酯(c1))。
接著,雖說明取得聚酯(c2)的方法作為一 例,但並不僅限於此例。使用對苯二甲酸作為二羧酸成分,使用碳數4以上8以下的脂環式二醇作為二醇成分,並在銻原子換算下成為300ppm的方式添加乙酸鎂、三氧化銻、亞磷酸作為觸媒,以進行聚縮合反應,而可得到將碳數4以上8以下的脂環式二醇與對苯二甲酸共聚合的聚酯(c2)。
接著,雖說明取得不相溶的成分(d)的方法 作為一例,但並不僅限於此例。不相溶的成分(d)能夠藉由使用周知的方法(例如,參照日本特開昭61-271308號公報、國際公開第2007/060723號)將上述環烯烴與烯烴聚合,或是藉由購入市售商品(例如“TOPAS”(POLYPLASTICS股份有限公司製))而得到。另外,可使用含有上述無機物的聚酯(a)等的母料顆粒。
接著說明取得分散劑之方法作為一例,但並 不僅限於此例。分散劑為PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)與PAG(主要為聚四亞甲二醇)的嵌段共聚物,熔融指數(MI) 為14(2.160g、240℃)。此外,共聚合比例係對苯二甲酸丁二酯:烷二醇=70mol%:30mol(例如“HYTREL”(TORAY-DuPont股份有限公司製))。
接著,關於本發明之雙軸延伸薄膜的製造方法,雖說明其一例,但本發明並不僅限於此例。
關於層(A),係將包含聚酯(a)與聚酯(b)及因應需求之各種添加劑的混合物充分進行真空乾燥,再將其供給至經加熱的擠製機。聚酯(b)的添加,可使用預先均勻地熔融揉合而製作的主要片段,或直接將其供給至揉合擠製機。
關於層(B),係將包含聚酯(c)與不相溶的成分(d)及因應需求之分散劑的混合物進行充分真空乾燥,再將其供給至經加熱的擠製機。不相溶的成分(d)的添加,可使用預先均勻地熔融揉合而製作的主要片段,或直接將其供給至揉合擠製機。
又,在熔融擠製時,較佳為使用網目40μm以下的過濾器進行過濾之後,將其導入T型模具內,以進行擠製成形,藉此得到熔融片材。
以靜電將該熔融片材密合於表面溫度冷卻至10~60℃的鼓輪上,以使其冷卻固化,而製作未延伸的A/B/A3層薄膜。將該未延伸的3層薄膜導入加熱至70~120℃,較佳為70~100℃的輥群,在長邊方向(亦即,薄膜的行進方向,有時亦稱為「縱向」)延伸2.5~4倍,再以溫度為20~50℃的輥群進行冷卻。
接著,一邊以夾具載持薄膜兩端,一邊將其 導入拉幅機,在溫度加熱至90~150℃的環境下,在與長邊方向垂直的方向(有時亦稱為「寬度方向」或「横向」)上延伸2.5~4倍。
雖分別使長邊方向與寬度方向上的延伸倍率 為2.5~4倍,但其面積倍率(長邊方向的延伸倍率×寬度方向的延伸倍率)必須為9~16倍,更佳為10~12倍。面積倍率若小於9倍,則所得之聚酯薄膜的氣泡或凹凸的形成以及薄膜強度變得不充分,若面積倍率超過16倍,則在延伸時容易產生破裂。
結束所得之雙軸延伸薄膜的結晶配向,為了 賦予尺寸穩定性,接著在拉幅機內以150~240℃的溫度進行1~30秒的熱處理,並在均勻地徐冷後,冷卻至室溫,其後因應需求,為了更提高與其他材料的密合性,而進行電暈放電處理等,藉由將其捲繞而可得到本發明之聚酯薄膜。上述熱處理步驟中,在寬度方向或是長邊方向上實施3~12%的弛緩處理較佳。
另外,一般而言,熱處理溫度越高,高熱尺 寸穩定性亦變得越高,故在製膜步驟中,較佳為以高溫(190℃以上)進行熱處理。本發明之聚酯薄膜,具有作為搭載於液晶顯示器等的面光源(背光)之反射薄膜使用的情況,故期望具有固定的熱尺寸穩定性。內部的環境溫度因為背光而具有上升到100℃左右的情況。
又,雙軸延伸的方法,可為逐次進行或是同 時進行的任一種。另外,亦可在雙軸延伸之後,於長邊方向、寬度方向之任一方向再次延伸。
如此,所得之雙軸延伸薄膜,藉由後述方法 測定的熱收縮率,在80℃處理30分鐘的條件下,較佳為0.5%以下。在80℃下的熱收縮率若超過0.5%,則在作為液晶顯示器用反射板使用的情況下,薄膜大幅收縮,而無法完全覆蓋框體顯示器,結果可能在畫面端部產生暗部,故不佳。
本發明之聚酯薄膜,其比重較佳為小於1.2。 若比重在該範圍內,則可在保持薄膜強度的狀態下,存在大量微細氣泡,可得到高反射率。亦即,作為液晶顯示器反射板使用的情況,畫面的亮度中,顯著地發揮優良的性能。另外,0.3以上且小於1.0係在保持機械特性的同時能夠輕量化,故較佳。
本發明之聚酯薄膜中,至少形成單面表層的 層(A)中不含無機物等的粒子,且具有不需要塗布或壓印加工等後步驟即可設置的凹凸形狀,且薄膜內部形成氣泡,故在作為高反射率、輕量、液晶顯示器用的反射板,特別是邊緣發光型顯示器用的反射板的情況中,與其他構件,特別是與導光板的相容性良好,且可得到高輝度。 以層(A)表面與導光板對向之態樣使用的情況為特佳,在以這種態樣使用的情況下,可抑制輝度不平均,同時可得到特別高的輝度。
在邊緣發光型背光中的導光板的表面上設置 高度5μm以上的凹部或凸部的情況下,可更有效地呈現本發明之聚酯薄膜的效果。再者,在設有10μm以上的凹部或凸部的情況下,可呈現更顯著的效果。導光板表 面的凹部、凸部的高度之上限雖未特別限定,但在100μm以下的情況下,可呈現更顯著的效果,故較佳。更佳為60μm以下。
[物性的測定及效果的評價方法] 測定方法
本發明之物性值的評價方法及效果的評價方法如下所述。
A.表面粗糙度
對於層(A)的表面,根據JIS B0601(2001),使用小坂研究所製,觸針式表面粗糙度計(型號:SE-3FA)測定中心線平均粗糙度(Ra)以及十點平均粗糙度(Rz)。條件如下所示,以測定5次的平均值作為其值。
.觸針尖端半徑:0.5μm
.觸針荷重:5mg
.測定長:0.8mm
.截止值:0.08mm。
B.反射率
在Hitachi High-Technologies製分光光度計(U-3310)中安裝積分球,並在在400~700nm的區段中,測定以標準白色板(氧化鋁)為100%時,聚酯薄膜的層(A)表面中的分光反射率。由所得之圖表,以5nm的間距讀取反射率,並計算其平均值,以作為平均反射率。
C.薄膜的比重
將聚酯薄膜裁切成5cm×5cm的大小,依照JIS K7112(1980),使用電子比重計SD-120L(Mirage Trading 股份有限公司製)進行測定。此外,針對各聚酯薄膜分別準備5片,並分別進行測定,取得其平均值以作為該聚酯薄膜的比重。
D.熱收縮率
將欲測定的方向作為長度(長邊)方向,而將聚酯薄膜裁切為長(長邊)300mm×寬(短邊)20mm並作為試片,在室溫下,於距離試片中央部200mm(=L0)處進行標記。此處,使連結2個標點的直線與長邊平行。接著,在保持於80℃的恆溫槽中,以夾具夾住一短邊,使試片垂直吊置30分鐘。其後,冷卻至相同室溫後,測定試片之標點間的距離(=L)。根據L與L0從下式算出熱收縮率。
熱收縮率(%)={(L0-L)/L0}×100。
E.製膜性
在實施例、比較例中進行製膜時,將薄膜破裂僅發生1次/日以下且無因粒子脫落等所造成之步驟汙染者定為“AA”;將薄膜破裂僅發生1次/日以下,但可以肉眼確認髒污在輥表面蓄積者定為“A”;將薄膜破裂發生2次/日以上3次/日以下者定為“B”;將薄膜破裂發生4次/日以上者定為“C”。大量生產中,必須要“B”以上的製膜性,而“A”以上則更具有降低成本的效果。
F.聚酯的玻璃轉移溫度(Tg)
依照JIS K7122(1987),使用SEICO電子工業股份有限公司製示差掃描熱量測定裝置“ROBOT DSC-RDC220”,並使用Disc Session“SSC/5200”進行資料分析,以下述要領,對於聚酯薄膜樣本實施測定。
使用黏著膠帶等將聚酯薄膜剝離成各層之 後,在樣本盤上以每5mg秤量層(A),並以20℃/分的升溫速度從25℃加熱至300℃,在此狀態下保持5分鐘,接著急冷至25℃以下。接著馬上再以20℃/分的升溫速度從室溫升溫至300℃並進行測定,而得到示差掃描熱量測定圖表。
依照JIS K7121(1987)、JIS K7121(1987)的9.3的(1)所記載之中間點玻璃轉移溫度的求得方法,求得聚酯(b)的玻璃轉移溫度。亦即,所得之示差掃描熱量測定圖表中,玻璃轉移的階段狀的變化部分中,從各基線延長之直線在縱軸方向上等距離的直線與玻璃轉移的階段狀的變化部分的曲線交叉的點,求得玻璃轉移溫度。在觀測到2點以上的該點的情況下,將在50℃以上且小於80℃中觀測到的點作為聚酯(a)的玻璃轉移溫度,將100℃以上120℃以下中觀測到的點作為聚酯(b)的玻璃轉移溫度。
G.與導光板的相容性 (i)刮傷
分解40吋液晶電視(SONY公司製,KDL-40EX700),取出以LED作為光源的邊緣發光型的背光。發光面的大小為89cm×50cm,對角的長度為102.2cm。從該背光中取出導光板,並將該導光板裁切為5×5cm2。在導光板之上,以聚酯薄膜的層(A)表面與導光板相接的方式(對向的方式)重合聚酯薄膜。更在其上載置500g的砝碼,以在本發明之聚酯薄膜表面摩擦的方 式,以距離3cm來回移動5次。之後,在顯微鏡下觀察5×5cm2的導光板中與本發明之聚酯薄膜表面接觸的面,並以如下述進行的評價作為結果。
“AA”:優良(未觀察到傷痕)
“A”:良好(仔細觀察可觀察到傷痕)
“B”:差(觀察到傷痕)
“C”:極差(觀察到明顯傷痕)
並將上述的“AA”以及“A”視為合格。
(ii)輝度不平均
取出新的海信日本股份有限公司製32型液晶TV LHD32K15JP背光內所鋪設的反射薄膜,並將其變更成聚酯薄膜,使其亮燈(此處,係以聚酯薄膜層(A)的表面與導光板相對向的方式組裝)。
在此狀態下待機1小時,使光源穩定後,在500lx的照明環境下或暗處環境下,觀察以目視即可辨識輝度不平均者,並以如下所述之評價作為結果。此外,此處所說的輝度不平均,係根據「反射薄膜與導光板接觸所造成之亮點」而決定者。
“AA”:優良(在500lx的照明環境下、暗處環境下,皆未觀察到輝度不平均)
“A”:良好(在500lx的暗處環境下觀察到輝度不平均,但在照明環境下未觀察到輝度不平均)
“B”:差(在500lx的照明環境下、暗處環境下皆觀察到輝度不平均)
“C”:極差(在500lx的照明環境下、暗處環境下皆觀察到極明顯的輝度不平均)
將上述的”AA”以及”A”視為合格。
[實施例]
以下雖藉由實施例等更具體說明本發明,但本發明並不限定於此。
(原料) .聚酯(a)
使用對苯二甲酸作為酸成分,使用乙二醇作為二醇成分,在銻原子換算下使三氧化銻(聚合觸媒)相對於所得之聚酯顆粒為300ppm的方式進行添加,並使其進行聚縮合反應,而得到極限黏度0.63dl/g、羧基末端基量40當量/噸的聚對苯二甲酸乙二酯顆粒(PET)。
以同樣的方法,添加間苯二甲酸,藉此得到聚對苯二甲酸乙二酯/間苯二甲酸共聚物(PETI)。
以同樣的方法,添加丁二醇,藉此得到聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)。
又,使用市售商品(例如,“VYLON”(東洋紡股份有限公司))。
該等化合物中,PET的Tg為78℃,PETI的Tg為75℃,PBT的Tg為60℃,VYLON的Tg為47℃。
.聚酯(b)
以對苯二甲酸二甲酯作為酸成分,以CHDM(環己烷二甲醇)及2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇作為二醇成分,並在200ppm的参(2-乙基己酸)丁基錫的存在下進行聚縮合反應,得到Tg為116℃的共聚合聚酯。
又,使用市售商品(例如,“ECOZEN”(SK chemicals公司製)、“TRITAN”(Eastman Chemical Company公司製)、“ALTESTER”(Mitsubishi Gas Chemical股份有限公司製))。該等商品之特徵係構成二醇成分的共聚合成分,例如,ECOZEN具有異山梨糖醇成分,TRITAN具有2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇成分,ALTESTER具有3,9-雙(1,1-二甲基-2-羥基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷成分,該等成分係具有環狀骨架的二醇成分,因為體積大,而被認為作為聚酯具有高Tg。(表中分別將ECOZEN簡記為「ECZ」,將TRITAN簡記為「TRT」,將ALTESTER簡記為「AST」)
此外,以下的實施例及比較例中,使用「Tg為108℃的TRITAN」以及「Tg為116℃的TRITAN」任一者作為「TRITAN」。另外,使用「Tg為100℃的ECOZEN」,「Tg為120℃的ECOZEN」以及「Tg為95℃的ECOZEN」任一者作為「ECOZEN」。另外,使用「Tg為100℃的ALTESTER」、「Tg為110℃的ALTESTER」以及「Tg為95℃的ALTESTER」任一者作為「ALTESTER」。
.聚酯(c)
使用對苯二甲酸作為酸成分,使用乙二醇作為二醇成分,並以在銻原子換算下,相對於所得之聚酯顆粒成為300ppm的方式添加三氧化銻(聚合觸媒),以進行聚縮合反應,而得到極限黏度0.63dl/g,羧基末端基量40當量/噸的聚對苯二甲酸乙二酯顆粒(PET)。
又,在併用PET的情況下,使用CHDM(環 己烷二甲醇)共聚合PET。此為以前述方法將相對於二醇成分為60mol%之環己烷二甲醇共聚合而成的PET(表中記為TPA/EG/CHDM)。
此外,在幾個比較例中,亦將該共聚合 PET(TPA/EG/CHDM)作為聚酯(a)或聚酯(b)使用。
.不相溶的成分(d)
使用玻璃轉移溫度為180℃的環烯烴系共聚物“TOPAS”(POLYPLASTICS股份有限公司製)(表中記載為COC)。
氧化鈦及硫酸鋇,係使用DIC股份有限公司等販售的氧化鈦母料顆粒(基材樹脂為聚酯(c)的PET)。
.分散劑
使用PBT-PAG(聚對苯二甲酸丁二酯-聚烷二醇)共聚物(TORAY-DuPont股份有限公司製,商品名:HYTREL)。該樹脂為PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)與PTMG(主要為聚四亞甲二醇)的嵌段共聚物,熔融指數(MI)為14(2.160g,240℃)。此外,共聚合比例為對苯二甲酸丁二酯:烷二醇=70mol%:30mol%(表中記為PBT/PTMG)。
(實施例1~19、21、23~26)
在具有主擠製機與副擠製機的複合製膜裝置中,將表1中顯示為層(B)之原料的混合物於溫度180℃下真空乾燥3小時之後,供給至主擠製機側,在溫度280℃下熔融擠製後,以裁切為30μm的過濾器進行過濾之後, 導入T型模具複合進料口。另一方面,將表1中顯示為層(A)的原料的混合物,在溫度180℃下真空乾燥3小時之後,供給至副擠製機,在溫度280℃下熔融擠製後,以裁切為30μm的過濾器進行過濾之後,導入T型模具複合進料口。接著,在該T型模具複合進料口內,在以主擠製機所擠製的層(B)兩側積層以副擠製機所擠製的層(A)而結合成(A/B/A)之態樣之後,進行共擠製而成為片材狀,製成熔融積層片材,並以靜電法將該熔融積層片材密合於表面溫度保持於20℃的鼓輪上以使其冷卻固化,而得到未延伸積層薄膜。接著,依照慣用的方法,以加熱至85℃的輥群將該未延伸積層薄膜預熱之後,使用90℃的加熱輥,以在長邊方向(縱向)使面積倍率成為表1所記載之態樣的方式進行延伸,並在25℃的溫度的輥群中進行冷卻,以得到單軸延伸薄膜。
以夾具載持所得之單軸延伸薄膜的兩端,將 其引導至拉幅機內溫度為95℃的預熱區,接著,連續地在105℃的溫度的加熱區域,對於與長邊方向垂直的方向(寬度方向),以面積倍率成為表1所記載之態樣的方式延伸。更接著,在拉幅機內的熱處理區,以125℃實施20秒的熱處理,更在溫度180℃下於寬度方向上進行弛緩處理(弛緩率:4%)之後,再於140℃的溫度下,於寬度方向進行弛緩處理(弛緩率:1%)。接著,均勻地徐冷後進行捲繞,而得到聚酯薄膜。其各種特性顯示於表1。如此,本發明之聚酯薄膜,可穩定地製膜,而可呈現反射性、輕量性、表面形狀(輝度不平均減少,與導光板的相容性良好)、熱尺寸穩定性優良的特性。
(實施例20、22)
除了使以副擠製機擠製的層(A)積層(B/A)於以主擠製機擠製的層(B)之外,以與實施例1~19相同的方式製膜,而得到聚酯薄膜。其各種特性顯示於表1。如此,本發明之聚酯薄膜可穩定地進行製膜,而呈現反射性、輕量性、表面形狀(輝度不平均減少、與導光板之相容性良好)、熱尺寸穩定性優良的特性。
(比較例1~16)
在具有主擠製機與副擠製機的複合製膜裝置中,在表2所示之原料的混合物與條件下,以與實施例1相同的方式,嘗試製作聚酯薄膜,但比較例2、7、9、13無法進行製膜。將各種特性顯示於表2。關於比較例2、7、9、13以外的可進行製膜的例子(其中,除了比較例16以外),與實施例的膜相比,其表面形狀較平坦,且Ra及Rz在本發明之範圍外。在討論與導光板的相容性時,雖無刮傷的情形,但凹凸並不充分,且聚酯薄膜與導光板會密合,而發生輝度不平均。此外,比較例16中,雖未發生輝度不平均的情況,但反射率低,導致輝度明顯降低,完全不實用。
[產業上的利用可能性]
本發明之聚酯薄膜能夠藉由使用經濟性、製膜性、白色性、反射性、輕量性、表面形狀優良之該聚酯薄膜,而以低價提供輝度特性及與其他構件之相容性優良的面光源。
本發明之聚酯薄膜可應用於白色性、反射性、隱蔽性、熱尺寸穩定性為必要之用途上,就特佳的用途而言,可列舉為了光反射而組裝至面光源中的板狀材料。具體而言,適合使用於液晶畫面用的邊緣發光的反射板、直下發光型的反射板,以及冷陰極線管及LED照明周圍的反射器。

Claims (5)

  1. 一種雙軸延伸聚酯薄膜,其具有:層(A),其含有10~90質量%的玻璃轉移溫度(Tg)為50℃以上且小於80℃的聚酯(a)以及10~90質量%的Tg為100℃以上120℃以下的聚酯(b),且聚酯(a)與聚酯(b)的Tg之差值在50℃以下,並且實質上未含有無機及有機粒子;及層(B),其含有聚酯(c)以及至少一種與該聚酯(c)不相溶之成分(d);層(A)係成為至少一側的表面的構成,而該表面的中心線平均粗糙度(Ra)為300nm以上以及十點平均粗糙度(Rz)為3000nm以上。
  2. 如請求項1之雙軸延伸聚酯薄膜,其中該聚酯(a)為聚對苯二甲酸乙二酯。
  3. 如請求項1或2之雙軸延伸聚酯薄膜,其中該聚酯(b)係使用具有環狀骨架的二醇作為二醇成分而成。
  4. 如請求項1至3中任一項之雙軸延伸聚酯薄膜,其中該聚酯(b)係使用2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇作為二醇成分。
  5. 一種液晶顯示器用反射板,其使用如請求項1至4中任一項之雙軸延伸聚酯薄膜。
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