TWI422481B - 白色薄膜之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種白色薄膜之製造方法。更詳而言,關於一種適合用作為面光源用反射構件(反射板、及反射器)之白色薄膜,且可使反射特性及製膜性兩者並存之白色薄膜之製造方法。
近年來,利用液晶之顯示器是大量被用作為電腦、電視、可攜式電話等之顯示裝置。此等液晶顯示器,由於其本身並非為發光體,因此設置被稱為「背光(backlight)」之面光源以從背面側照射光。此外,背光不僅單純地用於照射光,而且為因應均勻地照射整個畫面之要求而採取被稱為「側光型(side light-type)或直下型(direct-type)」之面光源結構。在用作為被期望薄型‧小型化的筆記型電腦等薄型液晶顯示器用途方面,則適用側光型背光。側光型背光是一種由側面對畫面照射光的型式之背光。
「側光型背光」是以冷陰極線管作為照明光源而使光從導光板之端部入射,並以導光板使光均勻地傳播‧擴散而均勻地照射整個液晶顯示器。在此照明方法中,為有效率地利用光,則在冷陰極線管周圍設置反射器。並且,為將經由導光板所擴散之光有效率地反射於液晶畫面側,則在導光板下方設置反射板。藉此可減少來自冷陰極線管的光之損失,使得液晶畫面更為明亮。
在另一方面,在例如液晶電視之大畫面應用方面,則採用「直下型光方式」。該方式是在液晶畫面下部並列設置冷陰極線管者,且在反射板上平行排列冷陰極線管。反射板是使用平面狀、或經將冷陰極線管之部分成型為半圓凹狀者。
對使用於此等液晶畫面用之面光源的反射器或反射板(在下文中,則總稱為「面光源反射構件(surface light source reflecting member)」),則要求必須為薄膜同時要求高的反射功能。使用於面光源反射構件之薄膜是已揭述一種使微細氣泡包含在薄膜內部,以利用在氣固界面的光反射之薄膜等,利用包含在薄膜中的微細氣泡與基質樹脂之折射率差之薄膜(發明專利文獻1)。
在薄膜內部形成微細氣泡之方法,已揭述一種製造方法係包括:在加壓下使惰性氣體包含在聚酯樹脂片之步驟、及在常壓下加熱該含有惰性氣體之聚酯樹脂片而使其發泡之步驟(發明專利文獻2)。
此外,已揭示一種用於製造在內部具有非相溶性之樹脂粒子、且加以延伸以使氣泡形成於樹脂粒子周圍之白色薄膜之方法(發明專利文獻3)。
在另一方面,已揭示一種為單層且同時含有非相溶性之樹脂粒子及具有耐光性成分之薄膜之製造方法(發明專利文獻4至6)。
另外,已揭示一種在含有氣泡之白色薄膜之製造方法中,在延伸時使用紅外線加熱器來加熱之方法(發明專利文獻7)。
[先前技術文獻]
(發明專利文獻)
(發明專利文獻1)日本發明專利特開第2002-40214號公報
(發明專利文獻2)日本發明專利特開第2006-249158號公報
(發明專利文獻3)日本發明專利特開第2009-98660號公報
(發明專利文獻4)日本發明專利特開平第8-48792號公報
(發明專利文獻5)發明專利第4306294號公報
(發明專利文獻6)日本發明專利特表第2009-516049號公報
(發明專利文獻7)日本發明專利特開第2006-241471號公報
然而,發明專利文獻2至7之技術卻有如下所述問題。
發明專利文獻2之技術是薄膜之薄膜化困難、不適合使用於面光源反射構件的薄膜之生產方法。
發明專利文獻3之技術是為提高反射率、提高耐光性及穩定的生產性,則必須將以高濃度添加用於形成氣泡之非相溶性成分之內層、與含有具有耐光性功能的氧化鈦之氣泡為少的外層加以積層。由於該外層之氧化鈦會吸收光之一部分,因此會阻礙反射率之提高。此外,為了積層,則需要大規模設備,因此,在成本方面為不佳。
發明專利文獻4至6之技術是當為形成氣泡而加以延伸時,則在薄膜表面也產生氣泡導致非相溶性樹脂粒子脫落而污染生產線。此外,雖然為提高反射率而增多氣泡之措施是有效,但是由於比重降低,容易破裂而無法穩定地進行製膜。
發明專利文獻7之技術是紅外線加熱器之輸出能量小,只有輔助使用輥來加熱薄膜之程度而已,且會在薄膜表面形成氣泡,以致非相溶性樹脂粒子會脫落而污染生產線。
本發明提供一種可解決此等技術問題、且並無生產線污染、薄膜破裂少、可進行穩定地生產之白色薄膜之製造方法。
本發明係一種白色薄膜之製造方法,用於製造在內部含有氣泡、比重為0.55以上且1.30以下之白色薄膜,其係包括:
將具有含有主要樹脂成分、與對該樹脂成分為非相溶性成分的層之薄膜,一邊將其至少一表面以每單面為8.5 W/cm以上且40 W/cm以下之熱量加熱,一邊利用輥之周速差而在薄膜長度方向(film length-wise direction)延伸3.0倍以上且4.5倍以下後,再在薄膜寬度方向(film width-wise direction)延伸3倍以上且5倍以下。
若根據本發明之白色薄膜之製造方法,則無生產線之污染、薄膜破裂少、可穩定地生產白色薄膜。
根據本發明所生產之白色薄膜是在內部含有氣泡、比重為0.55以上且1.30以下之白色薄膜。
白色薄膜是必須在在內部含有氣泡。白色薄膜較佳為在內部含有氣泡的單層之薄膜、或在內部含有氣泡之層至少構成一側的最外層之薄膜。由於在薄膜之最外層存在著含有氣泡之層,可獲得具有高反射特性之白色薄膜。如此之積層白色薄膜之實例是可積層含有氣泡之層與未含有氣泡之層、或也可積層氣泡量不同的兩種以上之層。
在本發明中,在薄膜內部所含有氣泡是可為獨立氣泡或數個連續氣泡者。此外,氣泡形狀是並無特殊限制,為朝薄膜厚度方向形成許多界面,則氣泡之截面形狀較佳為圓狀或呈對薄膜面方向伸長的橢圓狀。
此外,氣泡之形成方法較佳為採取將含有用於構成在內部具有氣泡之層的主要樹脂成分(a)、與對該樹脂成分(a)為非相溶性成分(b)之混合物加以熔融擠出後,至少朝一方向延伸,以使氣泡形成於內部之方法。在此所謂「主要樹脂成分(a)」是意謂相對於在內部具有氣泡之層整體,質量比率為超過50%之成分。此方法可形成微細且扁平的氣泡、可在良好的生產性下生產高反射性能之白色薄膜。
該方法是利用在延伸中會在主要樹脂成分(a)與非相溶性成分(b)之界面發生剝離而形成扁平狀氣泡之方法。因此,為增大氣泡佔有體積、增大薄膜厚度平均界面數以提高反射性能,則雙軸向延伸是優於單軸向延伸。
在薄膜內部有無氣泡是可以下列方法加以確認。亦即,使用薄片切片機切出薄膜TD方向(薄膜寬度方向)與平行方向之截面。對截面蒸鍍鉑-鈀後,以掃描型電子顯微鏡(在下文中,則稱為「SEM」)且以適當的倍率(500至10000倍)觀察截面。由觀察所獲得之畫像即可確認氣泡。
白色薄膜之厚度較佳為30μm以上且500μm以下。厚度的下限更佳為50μm以上。厚度的上限更佳為300μm以下。若厚度為小於30μm時,則有可能導致無法獲得足夠的反射性的情況。若厚度為大於500μm時,對於用在要求薄膜化的液晶顯示器而言,則為太厚。另外,若白色薄膜為積層物的情況,則厚度是意謂積層物整體之厚度。
白色薄膜之比重為0.55以上且1.30以下,更佳為0.55以上且0.99以下,進一步更佳為0.55以上且0.90以下。在此所謂「比重」是意謂白色薄膜整體之比重。若比重為低於0.55時,則薄膜之強度降低、使得薄膜容易斷裂而導致生產性差,因此為不佳。此外,在液晶顯示器之組配作業中容易發生折皺,因此為不佳。若比重為超過1.30時,由於含有氣泡所獲得之反射性將變得不足夠,因此為不佳。
控制白色薄膜之比重為0.55以上且1.30以下之方法是包括:1)增加非相溶性成分(b)之含量;2)使用樹脂粒子作為非相溶性成分(b);3)減小非相溶性成分(b)之體積平均粒徑Dv;及4)將延伸倍率加以高倍率化等。
在白色薄膜表面的凹陷之存在密度較佳為1個/100μm2
以下。根據本發明之發明人等之檢討,生產線會受到污染之原因是由於粒子(非相溶性成分)從凹陷脫落且該粒子會附著於生產設備的緣故。因此,控制薄膜表面的凹陷之存在密度為1個/100μm2
以下,則可防止生產線之污染。存在密度的下限為0個/100μm2
以上。此外,為獲得本功效,則較佳為控制在薄膜兩表面的凹陷之存在密度各為1個/100μm2
以下。在本發明中,所謂的「凹陷(crater)」是意謂薄膜表面之可在倍率為2500倍之SEM照片所觀察到的長徑為1μm以上之凹狀窪孔。
控制凹陷之存在密度為1個/100μm2
以下之方法是可採用如後所述使用高輸出功率之紅外線加熱器等,一邊對薄膜表面供應一定熱量(一邊加熱),一邊將薄膜加以延伸之方法。
主要樹脂成分(a)是構成含有氣泡之層的基質樹脂成分。主要樹脂成分(a)較佳為聚酯樹脂(a1)。所謂的「聚酯樹脂」是二醇成分與二羧酸成分經聚縮合所獲得之高分子。「二羧酸成分」之代表性實例是包括:對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、己二酸、癸二酸等。另外,「二醇成分」之代表性實例是包括:乙二醇、三亞甲基二醇、四亞甲基二醇、環己烷二甲醇等。「聚酯樹脂」之具體實例是可使用聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等。
不用說,此等聚酯是可為均聚酯或共聚合聚酯。「共聚合成分」是可使用例如二甘醇、新戊二醇、聚伸烷基二醇等之「二醇成分」;己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、5-磺基間苯二甲酸鈉等之「二羧酸成分」。
使用如上所述樹脂作為聚酯樹脂(a1),則可在一邊維持高無著色性、一邊製成為薄膜時賦予高機械強度。從價廉且耐熱性為優異的觀點,則更佳為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
只要與構成基質樹脂成分之主要樹脂成分(a)為非相溶性者時,則非相溶性成分(b)是並無特殊限制,可使用對基質樹脂為非相溶性之熱塑性樹脂(b1)與無機粒子(b2)中任一者。此等成分是可單獨使用或兩種以上倂用。熱塑性樹脂(b1)與無機粒子(b2)倂用作為非相溶性成分(b)是更佳的模式之一。
此外,白色薄膜較佳為具有含有聚酯樹脂(a1)、及與聚酯樹脂(a1)為非相溶性成分(b)之層,且白色薄膜之至少一側的最外層則為此層。經構成為如上所述,則可有效率地獲得含有氣泡者,因此可製成為具有高反射特性之白色薄膜。白色薄膜更佳為僅由含有聚酯樹脂(a1)及非相溶性成分(b)之層所構成。另外,在白色薄膜之表層設置未含有氣泡之層時,則有可能由於紫外線造成高分子劣化而導致泛黃的情況,因此為不佳。
在非相溶性成分(b)是使用熱塑性樹脂(b1)的情況,則其樹脂是可使用結晶性、非晶性中任一者。其具體實例是包括:可使用例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、環戊二烯等之直鏈狀、分枝鏈狀或環狀之聚烯烴系樹脂;聚(甲基)丙烯酸酯等之丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯;氟系樹脂等。此等非相溶性樹脂是可為均聚物或共聚物,也可更進一步倂用兩種以上之非相溶性樹脂。在此等之中,由於透明性優異且具有優越的耐熱性,較佳為使用聚烯烴。具體而言,較佳為結晶性樹脂是使用聚丙烯或聚甲基戊烯等,而非晶性樹脂則使用環烯烴共聚物等。
在主要樹脂成分(a)是使用聚酯樹脂(a1)、而與聚酯樹脂(a1)為非相溶性成分是使用熱塑性樹脂(b1)的情況,其結晶性樹脂之具體實例,從透明性、耐熱性的觀點來考慮,則更佳為使用聚甲基戊烯。聚甲基戊烯較佳為在分子骨架中含有80莫耳%以上、更佳為85莫耳%以上、特佳為90莫耳%以上之源自4-甲基戊烯-1之衍生單元者。此外,其他衍生單元是可例示乙烯單元、丙烯單元、丁烯-1單元、3-甲基丁烯-1、或除了4-甲基戊烯-1以外之碳數為6至12之烴等。聚甲基戊烯是可為均聚物或共聚物。此外,可使用組成、或熔融黏度等為不同的數種聚甲基戊烯,或與其他烯烴系樹脂或其他樹脂倂用。
此外,在熱塑性樹脂(b1)是使用非晶性樹脂的情況,則特別適合使用環狀烯烴共聚物樹脂。所謂的「環狀烯烴共聚物」是由選自由環烯、雙環烯、三環烯及四環烯所組成的族群中之至少一種環狀烯烴、與乙烯、丙烯等直鏈烯烴所構成之共聚物。
在環狀烯烴共聚物樹脂中之「環狀烯烴」的代表性實例是包括: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、三環[4,3,0,12.5
]-3-癸烯、2-甲基-三環[4,3,0,12.5
]-3-癸烯、5-甲基-三環[4,3,0,12.5
]-3-癸烯、三環[4,4,0,12.5
]-3-癸烯、10-甲基-三環[4,4,0,12.5
]-3-癸烯等。
此外,在環狀烯烴共聚物樹脂中之「直鏈烯烴」的代表性實例是包括:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯等。
熱塑性樹脂(b1)在如上所述者之中,特佳為屬於非晶性樹脂之環狀烯烴共聚物樹脂。環狀烯烴共聚物樹脂由於與如後所述之包含在基質的脂環式二醇或脂環式二羧酸之相互作用而更進一步微分散,其結果則可更進一步地提高反射特性。
熱塑性樹脂(b1)較佳為其玻璃轉移溫度Tg為170℃以上,更佳為180℃以上。經控制為170℃以上,則在捏合時可更微細地分散於基質樹脂中、在延伸步驟中形成氣泡、且可更進一步抑制在熱處理步驟中之氣泡消失。上限較佳為250℃。若超過250℃時,則製膜時之擠出溫度將需要升高,因此有可能導致加工性變差的情況。
特別是在熱塑性樹脂(b1)是使用環狀烯烴共聚物樹脂的情況,若其玻璃轉移溫度Tg為低於170℃,在為賦予尺寸穩定性而實施薄膜之熱處理時,則有可能導致作為成核劑的環狀烯烴共聚物樹脂變形的情況。其結果,則有可能導致以其為核所形成之氣泡會減少或消失,使得反射特性降低的情況。此外,若欲維持反射特性而使熱處理溫度低溫化時,則有可能會導致薄膜之尺寸穩定性降低的情況。
在熱塑性樹脂(b1)是使用環狀烯烴共聚物樹脂的情況,若欲控制玻璃轉移溫度Tg為在170℃以上且250℃以下之範圍時,則例如可採取增多環狀烯烴共聚物中之環狀烯烴成分的含量、而減少乙烯等之直鏈烯烴成分的含量之方法。具體而言,較佳為環狀烯烴共聚物中之環狀烯烴成分為60莫耳%以上、而乙烯等之直鏈烯烴成分的含量則為少於40莫耳%。更佳為環狀烯烴成分為70莫耳%以上、而乙烯等之直鏈烯烴成分的含量則為少於30莫耳%,進一步更佳為環狀烯烴成分為80莫耳%以上、而乙烯等之直鏈烯烴成分的含量則為少於20莫耳%。特佳為環狀烯烴成分為90莫耳%以上、而乙烯等之直鏈烯烴成分的含量則為少於10莫耳%。經設定為如此範圍,則可將環狀烯烴共聚物之玻璃轉移溫度Tg提高至170℃。
此外,在熱塑性樹脂(b1)是使用環狀烯烴共聚物樹脂的情況,直鏈烯烴成分是並無特殊限制,但是從反應性的觀點來考慮,則較佳為乙烯成分。
再者,環狀烯烴成分也並無特殊限制,但是從生產性、透明性、高Tg化的觀點來考慮,則較佳為雙環[2,2,1]庚-2-烯(降冰片烯)或其衍生物。
因此,白色薄膜較佳為具有含有聚酯樹脂(a1)及非相溶性成分(b)之層,且非相溶性成分(b)是玻璃轉移溫度為170℃以上且250℃以下之熱塑性樹脂(b1)。進一步更佳為熱塑性樹脂(b1)是非晶性樹脂。特佳為熱塑性樹脂(b1)是非晶性之環狀烯烴共聚物樹脂。
相對於含有氣泡之層整體,熱塑性樹脂(b1)之含量較佳為3質量%以上且25質量%以下。含量的下限更佳為5質量%以上。含量的上限更佳為10質量%以下。若熱塑性樹脂(b1)之含量為少於3質量%時,則在薄膜內部無法形成足夠的氣泡,有可能造成白色性或光反射特性變差的情況。若熱塑性樹脂(b1)之含量為超過25質量%時,則薄膜之強度降低、在延伸時則有可能發生容易斷裂的情況。經控制含量為在3質量%以上且25質量%以下之範圍,則可顯現足夠的白色性‧反射性‧輕量性。
在使用「無機粒子(b2)」作為非相溶性成分(b)的情況,其實例是包括:玻璃、二氧化矽、硫酸鋇、氧化鈦、硫酸鎂、碳酸鎂、碳酸鈣、滑石等。
在主要樹脂成分(a)是使用聚酯樹脂(a1)的情況,特別是從氣泡形成、白色度、光學濃度等綜合性功效的觀點來考慮,則在此等無機粒子之中,較佳為使用選自由氧化鈦、碳酸鈣及硫酸鋇所組成的族群中之至少一種以上的無機粒子(b2),特佳為氧化鈦。
相對於含有氣泡之層整體,無機粒子(b2)之含量較佳為5質量%以上且60質量%以下。含量的下限更佳為10質量%以上。含量的上限更佳為20質量%以下。若無機粒子(b2)之含量為少於5質量%時,則在薄膜內部無法形成足夠的氣泡,有可能造成白色性或光反射特性變差的情況。若無機粒子(b2)之含量為超過60質量%時,則薄膜之強度降低,在延伸時有可能發生容易斷裂的情況。經控制含量為在5質量%以上且60質量%以下之範圍,則可顯現足夠的白色性、反射性及輕量性。
熱塑性樹脂(b1)與無機粒子(b2)倂用作為非相溶性成分(b)是較佳的模式之一。特佳為白色薄膜是具有含有聚酯樹脂(a1)及非相溶性成分(b)之層,且使用玻璃轉移溫度為170℃以上250℃以下之熱塑性樹脂(b1),以及選自由氧化鈦、碳酸鈣及硫酸鋇所組成的族群中之至少一種以上的無機粒子(b2)作為非相溶性成分(b)。並且,較佳為相對於含有氣泡之層整體,則熱塑性樹脂(b1)之含量為質量3%以上且25質量%以下,且相對於含有氣泡之層整體,則無機粒子(b2)之含量為5質量%以上60質量%以下。
含有氣泡之層的基質樹脂成分,也可混合經在聚酯樹脂(a1)導入共聚合成分所獲得之共聚合聚酯樹脂(c)。共聚合成分之量是並無特殊限制,但是從透明性、成型性等的觀點、及在下文篇段所述非晶化的觀點來考慮,則二羧酸成分及二醇成分較佳為相對於各成分皆為1莫耳%以上且70莫耳%以下、更佳為10莫耳%以上且40莫耳%以下。
此外,共聚合樹脂(c)較佳為使用經共聚合而成為非晶性之聚酯。其實例是包括:二醇成分之主成分為脂環式二醇之共聚合聚酯樹脂、或酸成分為脂環式二羧酸之共聚合聚酯樹脂等。特別是從透明性、成型性的觀點或如後所述非相溶性樹脂之微分散化功效的觀點來考慮,則可使用將二醇成分與脂環式二醇之一種的環己烷二甲醇進行共聚合所獲得之非晶性聚酯。此時,從非晶化的觀點來考慮,則較佳為設定共聚合聚酯樹脂(c)之二醇成分的環己烷二甲醇成分為30莫耳%以上。
經在含有氣泡之層的基質樹脂中導入共聚合聚酯樹脂(c),在使用作為熱塑性樹脂(b1)的環狀烯烴共聚物樹脂作為非相溶性成分(b)的情況,由於共聚合聚酯樹脂(c)之環式脂肪族烴部分、與環狀烯烴共聚物樹脂之環狀烯烴部分的相互作用,環狀烯烴共聚物樹脂則可以微分散於基質樹脂中,其結果,即可達成高反射性、高白色性、輕量性。此外,由於添加共聚合聚酯樹脂(c),因此可提高延伸性或製膜性。
相對於100質量%之構成含有氣泡之層的基質之全部樹脂,共聚合聚酯(c)之含量較佳為1質量%以上且少於50質量%。含量的下限更佳為1.5質量%以上。含量的上限更佳為40質量%以下、特佳為35質量%以下。若共聚合聚酯(c)之含量為少於1質量%時,則有可能導致將熱塑性樹脂(b1)微分散化於基質中將會變得困難的情況。若共聚合聚酯(c)之含量為50質量%以上時,則耐熱性降低,以致有可能導致為賦予尺寸穩定性而實施薄膜之熱處理時,基質樹脂會軟化,其結果,則有可能造成氣泡減少或消失、反射特性降低的情況。此外,若欲維持反射特性而將熱處理溫度加以低溫化時,則有可能導致薄膜之尺寸穩定性降低的情況。經控制共聚合聚酯(c)之含量為在1質量%以上且少於50質量%之範圍,則可一邊充分地發揮如上所述非相溶性成分之分散功效,一邊維持薄膜製膜性或機械特性。其結果,則可使得高反射率與尺寸穩定性兩者並存。
為使熱塑性樹脂(b1)更微分散於含有氣泡之層的基質樹脂中,較佳為在基質樹脂中,除了如前所述聚酯樹脂(a1)及共聚合聚酯樹脂(c)以外,更進一步含有分散劑(d)。若含有分散劑(d)時,則可使得熱塑性樹脂(b1)之分散徑變得更小。其結果,則可將因延伸所形成的扁平氣泡更微細化,因此,就結果而言,則可提高薄膜之白色性、反射性及輕量性。
分散劑(d)之種類是並無特殊限制,可使用具有羧基或環氧基等極性基、或具有與聚酯反應性之官能基的烯烴系之聚合物或共聚物、二甘醇、聚伸烷基二醇、界面活性劑及熱接著性樹脂等。不用說,此等是可單獨使用一種或其兩種以上倂用。其中,特佳為含有聚酯成分與聚伸烷基二醇成分之聚酯-聚伸烷基二醇共聚物(d1)。
在此情況下,聚酯成分較佳為由碳數為2以上且6以下之脂肪族二醇成分、與由對苯二甲酸及/或間苯二甲酸成分所構成之聚酯成分。此外,聚伸烷基二醇成分較佳為聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等之成分。
特佳的組合是包括:聚酯成分是使用聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯,而聚伸烷基二醇成分是使用聚乙二醇或聚四亞甲基二醇之組合。其中,特佳為聚酯成分是使用聚對苯二甲酸丁二醇酯,而聚伸烷基二醇成分是使用聚四亞甲基二醇之組合;或聚酯成分是使用聚對苯二甲酸乙二醇酯,而聚伸烷基二醇成分是使用聚乙二醇之組合。
相對於100質量%構成基質之全部樹脂,分散劑(d)之含量較佳為0.1質量%以上且30質量%以下。含量的下限更佳為1質量%以上,特佳為1.5質量%以上。含量的上限更佳為25質量%以下,特佳為20質量%以下。若含量為少於0.1重量%時,則有可能導致微細化氣泡之功效變小的情況。若含量為多於30重量%時,則耐熱性降低,有可能導致為賦予尺寸穩定性而實施薄膜之熱處理時,則基質軟化,其結果,使得氣泡減少或消失、以致反射特性降低的情況。此外,若欲維持反射特性而將熱處理溫度加以低溫化時,則有可能導致薄膜之尺寸穩定性降低的情況。此外,有可能造成生產穩定性降低或成本上升等問題。經控制分散劑(d)之含量為在0.1質量%以上且30質量%以下之範圍,則可在充分地發揮熱塑性樹脂(b1)之分散功效下,維持薄膜製膜性或機械特性,結果可使得高反射率與尺寸穩定性兩者並存。
此外,因應需要可對白色薄膜摻合不致於損及本發明功效之適量的添加劑,例如耐熱穩定劑、抗氧化穩定劑、紫外線吸收劑、紫外線穩定劑、有機系之潤滑劑、有機系微粒子、填充劑、成核劑、染料、分散劑、偶合劑等。
白色薄膜之全光線透射率較佳為1.5%以下、更佳為1.2%以下、進一步更佳為1.0%以下。另外,在此所謂「全光線透射率」是意謂根據JIS-K7361-1(1997年版)之準則所測定之值。經控制全光線透射率為1.5%以下,則可抑制朝背面之漏光。其結果,可製得白色性、反射特性優異的白色薄膜。特別是在用作為液晶顯示裝置用的情況,則可獲得高輝度提高功效。
白色薄膜之相對反射率較佳為100%以上、更佳為100.5%以上、進一步更佳為101%以上。上限是並無特殊限制者,但是在實務應用上則為120%以下。經控制相對反射率為100%以上,則可製成白色性、反射特性優異的白色薄膜。特別是在用作為液晶顯示裝置用的情況,則可獲得高輝度提高功效。
為將白色薄膜之全光線透射率或相對反射率調整為在如上所述之範圍,則可藉由1)控制薄膜內部之樹脂粒子的分散徑、密度為在如前所述之範圍;2)增加薄膜之厚度等措施來獲得。
在下文中,則就本發明之白色薄膜之製造方法加以說明,但是除了延伸方法以外,則並不受限於此等。
因應需要可將含有聚酯樹脂(a1)與非相溶性成分(b)之混合物充分地真空乾燥後,供應至配備有擠壓機(主擠壓機)之製膜裝置之經加熱的擠壓機。非相溶性成分(b)之添加是可使用經預先均勻地熔融捏合而加以摻合所獲得之母料切粒,或也可直接供應至捏合擠壓機等。由於可促進非相溶性成分(b)的分散,較佳為使用預先將含有聚酯樹脂(a1)與非相溶性成分(b)之混合物均勻地熔融捏合所獲得之母料切粒。
此外,在進行熔融擠出時,較佳為經網眼40μm以下之濾網加以過濾後,導入於T-模具內而以擠出成型獲得熔融薄片。然後,將該熔融薄片在表面溫度經冷卻成10℃以上且60℃以下之轉筒上,以靜電加以密著冷卻固化,以製造未延伸薄膜。
將該未延伸薄膜導入於經加熱成40℃以上且120℃以下之溫度的輥群,並在不同周速的兩組輥間朝薄膜之進行方向(薄膜長度方向)加以延伸。亦即,利用輥之周速差來延伸。在該延伸中,以每單面8.5 W/cm以上且40 W/cm以下之熱量Q加熱薄膜之至少一表面。熱量Q的下限較佳為10 W/cm以上。熱量Q的上限較佳為25 W/cm以下。所謂的「熱量Q」是意謂照射於薄膜寬度方向每1 cm薄膜之表面的熱量。
若熱量Q為小於8.5 W/cm時,則薄膜表面之溫度無法充分地上升、而在表面形成凹陷、造成產生粉末等所引起之製程污染。若熱量Q為超過40 W/cm時,則在進行縱向延伸時之薄膜軟化,以致無法穩定地進行製膜。
加熱用熱源是可使用紅外線加熱器或熱風。從能源效率的觀點來考慮,則較佳為紅外線加熱器。
紅外線加熱器之種類是並無特殊限制,可使用近紅外線加熱器或純碳加熱器(carbon heater)等。從加熱性能與耐用期限之均衡的觀點來考慮,則更佳為純碳加熱器。紅外線加熱器較佳為在背面附有金反射膜。此外,也可使用集光裝置。如此之加熱器是賀利氏有限公司(Heraeus Ltd.)製造之Twin Tube透明石英玻璃製之純碳加熱器。
紅外線加熱器是設置成使得加熱器之長度方向與薄膜寬度方向成平行。紅外線加熱器之長度較佳為比薄膜之寬度為長,使其可在薄膜寬度方向均勻地加熱薄膜面。紅外線加熱器可為1支,也可朝薄膜長度方向並排數支。若製膜速度為緩慢時,則可為1支,若製膜速度為快速時,則較佳為並排數支。上限是並無特殊限制,但是由於輥間之間隙,在實務應用上是以4支為上限。
此外,紅外線加熱器是設置於薄膜之單側或兩側。至少設置於具有氣泡之層的一側。
紅外線加熱器向薄膜側之輸出功率(熱量)S較佳為薄膜之每單面為35 W/cm以上且150 W/cm以下。另外,在薄膜之單面設置數個紅外線加熱器的情況,則為紅外線加熱器每1支之向薄膜側之輸出功率乘以薄膜每單面之加熱器支數所獲得之值。紅外線加熱器之輸出功率並非為全部向薄膜側,而也包含未到達薄膜面的損失分。向薄膜側之輸出功率係經對紅外線加熱器之額定輸出功率(W/cm)乘以紅外線加熱器固有之照射效率即可計算得。在此所謂「紅外線加熱器向薄膜側之輸出功率」係經以下式計算得之值。
‧
S=S’×E×N
S:紅外線加熱器向薄膜側之輸出功率(W/cm);
S’:紅外線加熱器每1支之額定輸出功率(W/cm);
E:紅外線加熱器之照射效率;
N:薄膜每單面之加熱器支數。
向薄膜側之輸出功率的下限更佳為40 W/cm以上、特佳為50 W/cm以上。向薄膜側之輸出功率的上限更佳為100 W/cm以下、特佳為80 W/cm以下。在縱向延伸時,若紅外線加熱器向薄膜側之輸出功率為超過150 W/cm時,則在縱向延伸時有可能導致薄膜軟化的情況。其結果,則有可能造成無法穩定地進行製膜的情況。在縱向延伸時,若紅外線加熱器向薄膜側之輸出功率為少於35 W/cm時,則有可能薄膜表面之溫度無法充分地上升的情況。其結果,則有可能在表面形成凹陷而發生由粉末等所引起之製程污染的情況。
從紅外線加熱器至薄膜表面之距離較佳為5 mm以上且100 mm以下。距離的下限更佳為10 mm以上。距離的上限更佳為50 mm以下、特佳為20 mm以下。若從紅外線加熱器至薄膜表面之距離為超過100 mm時,對於如上所述紅外線加熱器之輸出功率範圍而言,則有可能導致因紅外線到達薄膜之前即衰減,而無法充分地提高薄膜表面溫度的情況。若紅外線加熱器與薄膜之距離為小於5 mm時,則對於該紅外線加熱器之輸出功率範圍而言,則有可能導致薄膜厚度方向整體會軟化的情況。其結果,則有可能造成無法穩定地進行製膜的情況。另外,所謂的「從紅外線加熱器至薄膜表面之距離」是意謂從紅外線加熱器之加熱管中心軸至薄膜表面的距離。
薄膜通過照射區之時間較佳為0.2秒鐘以上且短於2秒鐘。通過時間的下限更佳為0.4秒鐘以上。通過時間的上限更佳為1秒鐘以下。所謂的「照射區」是意謂每1支加熱器以加熱管為中心而朝薄膜長度方向為40 mm(從加熱管之位置向上游側為20 mm、向下游側為20 mm)之區域。若在紅外線加熱器為並排2支以上的情況,則為除了各加熱器所佔有照射區的重複部分以外之合計距離。若通過時間為短於0.2秒鐘時,則有可能導致薄膜之升溫不充分的情況。若通過時間為2秒鐘以上時,則有可能導致薄膜內部之溫度變為高溫而使得氣泡無法增大的情況。其結果,則有可能造成反射率變小的情況。
在延伸中,經加熱薄膜表面,則在薄膜表面部之延伸張力變小而使得氣泡之形成受到阻礙。與此同時,在薄膜內部,熱傳導率因開始形成的氣泡而變低,使得比薄膜表面部為較不易加熱。其結果,在薄膜內部,因延伸引起之延伸張力則充分發生而促進氣泡之形成。亦即,可形成薄膜表面部是氣泡少、而薄膜內部是氣泡多之白色薄膜。
假設主要樹脂成分(a)之玻璃轉移溫度為Tg(℃)時,則延伸前之薄膜溫度較佳為(Tg-20℃)以上且Tg以下。「延伸前之薄膜溫度」是意謂通過經加熱的輥群,且以熱量Q加熱表面前之薄膜溫度。延伸前之薄膜溫度是在製膜時之縱向延伸倍率設定為1.0倍,且將以未經熱量Q之表面加熱的狀態所通過延伸區之薄膜溫度,以放射溫度計加以測定即可獲得。延伸前之薄膜溫度的下限更佳為(Tg-15℃)以上。延伸前之薄膜溫度的上限更佳為(Tg-5℃)以下。特別是在主要樹脂成分(a)為PET的情況,延伸前之薄膜溫度較佳為60℃以上且80℃以下。經設定為(Tg-20℃)以上且Tg以下,則可使得薄膜內部之氣泡形成變大,因此可提高反射性能。若為低於(Tg-20℃)時,則薄膜之伸度變小,有可能導致薄膜破裂的情況。若高於Tg時,則薄膜所產生之延伸張力不足夠,在主要樹脂成分(a)與非相溶性成分(b)之界面的剝離不易發生,因此,不易形成空隙。其結果,則有可能造成作為反射板的反射性能不足夠的情況。經控制延伸前之薄膜溫度之方法則有將經加熱的輥群之輥溫度,因應薄膜之速度及輥之材質或薄膜之材質的熱傳導係數來加以調整之方法。
一邊以如前所述方法加熱,一邊朝薄膜長度方向加以延伸3.0倍以上且4.5倍以下,其後則以溫度為20℃以上且50℃以下之輥群進行冷卻。薄膜長度方向之延伸倍率較佳為3.4倍以上且4.5倍以下。若延伸倍率為少於3.0倍時,則氣泡無法形成足夠的大小,因此無法獲得足夠的反射率。若延伸倍率為超過4.5倍時,則在其後續之橫向延伸(transverse stretching)(朝薄膜寬度方向之延伸)中,則將導致容易破裂而使得生產性變差,因此為不佳。
接著,一邊以鋏具夾持著薄膜之兩端,一邊導入於拉幅機中,並在經加熱成90℃以上且150℃以下之溫度的雰圍氣中,朝與薄膜長度方向成直角的方向(薄膜寬度方向)加以延伸3倍以上且5倍以下。若延伸倍率為小於3倍時,則氣泡尺寸小,以致無法獲得足夠的反射率。若延伸倍率為超過5倍時,則容易破裂而使得生產性變差,因此為不佳。經設定薄膜長度方向之延伸倍率及薄膜寬度方向之延伸倍率的乘積為大,則可更進一步地提高反射性能。
為使所獲得之經雙軸向延伸薄膜之配向結晶化完成而賦予平面性與尺寸穩定性,接著,即在拉幅機內在150℃以上且240℃以下之溫度下進行1秒鐘以上且30秒鐘以下之熱處理,然後均勻地緩慢冷卻後,冷卻至室溫。其後,因應需要為更進一步提高與其他素材之密著性而可施加電暈放電處理等,然後加以捲取。在熱處理步驟中,因應需要也可朝薄膜寬度方向或薄膜長度方向施加3%以上且12%以下之鬆弛處理。視背光而定,在背光內部之雰圍氣溫度有可能上升至約100℃的情況,白色薄膜是需要具有一定的熱尺寸穩定性。一般而言,熱處理溫度愈高,則熱尺寸穩定性愈高,因此,較佳為在190℃以上之高溫進行熱處理。
到達薄膜面之熱量Q是以如下所述方式測定。將從薄膜至熱源之距離調整成與製膜條件符合。在薄膜之兩表面安裝熱電偶,並以兩面的溫度之平均作為薄膜溫度。在靜止薄膜之狀態以熱源加熱薄膜,並測定其升溫速度α(℃/秒鐘)。以下式計算熱量Q。在第1圖是展示正在進行測定的狀態之示意圖。
‧
Q=α×D×M×C
Q:向薄膜面到達之熱量(每單面薄膜)(W/cm);
α:升溫速度α(℃/秒鐘);
D:薄膜表面的受熱部分之薄膜長度方向長度(cm);
M:薄膜面每1 cm2
之薄膜重量(g/cm2
);
C:薄膜之比熱(J/(g‧℃))。
在使用紅外線加熱器的情況,「長度D(cm)」是照射區之長度。所謂的「照射區」是每1支加熱器以加熱管為中心而朝薄膜長度方向為40 mm(從加熱管之位置向上游側為20 mm、向下游側為20 mm)之區域。若在紅外線加熱器為並排2支以上的情況,則為除了各加熱器所佔有照射區的重複部分以外之合計長度。
比熱C(J/(g‧℃))是根據JIS K7123(1987年版)之準則來測定。在PET薄膜的情況,則為C=1.25(J/(g‧℃))。
此外,在使用紅外線加熱器的情況,向薄膜面到達之熱量Q也可以下式計算得。但是,在設置數支紅外線加熱器的情況,則從各紅外線加熱器至薄膜面之距離是可適用於所有的情況。
‧
Q=S×(0.4-0.055×ln(L))
S=S’×E×N
Q:向薄膜面到達之熱量(每單面薄膜)(W/cm);
S:紅外線加熱器向薄膜側之輸出功率(每單面薄膜)(W/cm);
L:從紅外線加熱器至薄膜表面的距離(mm);
S’:紅外線加熱器每1支之額定輸出功率(W/cm);
E:照射效率;
N:薄膜每單面之加熱器支數。
在薄膜表面蒸鍍鉑-鈀後,以場發射掃描式電子顯微鏡(field emission scanning electron microscope)放大2500倍以獲得放大畫像。由放大畫像將在10μm見方內的長徑為1μm以上之凹狀凹陷之個數加以計數。就不同的10個視野進行相同操作,並以其平均值作為凹陷之存在密度。就薄膜之兩面進行如上所述測定,然後採用較高者之值。場發射掃描式電子顯微鏡是使用日本電子股份有限公司(JEOL Ltd.)製造之JSM-6700F。
C. 相對反射率
以將Φ
60積分球及10°傾斜定位具安裝於分光光度計之狀態測定560 nm之光反射率。另外,光反射率是對於白色薄膜之兩面進行測定,而以較高者之數值作為白色薄膜之反射率。分光光度計是使用日立製作所股份有限公司(Hitachi,Ltd.)製造之U-3410,Φ
60積分球是使用日立製作所股份有限公司製造之130-0632(內面為硫酸鋇製),標準白色板是日立計測器服務股份有限公司(Hitachi Instruments Service Co.,Ltd.)製造之210-0740(氧化鋁)。相對反射率是以下列等級進行判定。若判定結果為S、A或B時,則為合格。若為S或A時,則為較佳。
‧ 相對反射率為101%以上且低於120%的情況:S;
‧ 相對反射率為100%以上且低於101%的情況:A;
‧ 相對反射率為99%以上且低於100%的情況:B;
‧ 相對反射率為低於99%的情況:C。
將白色薄膜切成5 cm×5 cm之大小,然後根據JIS K7112(1980年版)之準則使用電子比重計進行測定。此外,就各白色薄膜準備5片分別測定,並以其平均值作為白色薄膜之比重。電子比重計是使用Mirage Co.,Ltd.製造之SD-120L。比重是以下列等級進行判定。若判定結果為S、A或B時,則為合格。
‧ 比重為0.55以上且0.9以下的情況:S;
‧ 比重為大於0.9且1.0以下的情況:A;
‧ 比重為大於1.0且1.3以下的情況:B;
‧ 比重為大於1.3的情況:C。
由製膜時的薄膜破裂之頻率,以下列等級進行製膜性評估。對於大量生產則需要S、A或B之製膜性。若為S或A時,則有進一步降低成本之功效。
‧ 薄膜破裂在一個星期有1次以下的情況:S;
‧ 薄膜破裂在一個星期有2次以上且5次以下的情況:A;
‧ 薄膜破裂在一個星期有6次或7次的情況:B;
‧ 薄膜破裂在一個星期有8次以上的情況:C。
在製膜中之縱向延伸的冷卻輥群中,以究竟有多少薄膜通過後,在其任一輥之表面的薄膜所通過之面整體或端部觀察到污染來評估製膜生產線污染。在觀察到污染附著的情況,則需要清掃,且在清掃中無法進行生產,因此從生產性的觀點來考慮,若為S或A時則為合格,更佳為S。
‧ 通過5寓公尺後也觀察不到污染:S;
‧ 通過1萬公尺後雖然觀察不到污染,但是通過5萬公尺後則觀察到污染:A;
‧ 通過2000公尺後雖然觀察不到污染,但是通過1萬公尺後則觀察到污染:B;
‧ 通過2000公尺後觀察到污染:C。
在可以單獨獲得非相溶性成分(b)的情況,則將經將5毫克之非相溶性成分(b)加以熔解及驟冷所獲得之試樣,使用示差掃描熱量測定計從25℃以20℃/分鐘之升溫速度加以升溫,並將JIS K7121(1987年版)準則之中間點玻璃轉移溫度視為玻璃轉移溫度來測定。示差掃描熱量測定計是使用博精儀器公司(Perkin Elmer,Inc.)製造之DSC-2型。
此外,在無法以單獨獲得非相溶性成分(b)的情況,則經由白色薄膜單離非相溶性成分(b)後,使用示差掃描熱量測定計測定玻璃轉移溫度。例如,在由聚酯樹脂(a1)、作為非相溶性之熱塑性樹脂(b1)的環狀烯烴共聚物、及無機粒子(b2)所構成之白色薄膜的情況,則將白色薄膜溶解於體積分率為1:1之甲醇與氯仿混合溶液的未溶解物加以過濾取出。將該未溶解物再溶解於氯仿後取出未溶解物,並溶解於由體積分率為1:1之六氟異丙醇與氯仿之混合溶液。將其溶液以離心分離器加以離心分離後,採取浮游物即可獲得環狀烯烴共聚物。將5毫克如上所述所獲得之環狀烯烴共聚物加以熔解及驟冷所獲得之試樣,使用示差掃描熱量測定計從25℃以20℃/分鐘之升溫速度加以升溫,並將JIS K7121(1987年版)準則之中間點玻璃轉移溫度視為玻璃轉移溫度即可測定。示差掃描熱量測定計是使用例如博精儀器公司製造之DSC-2型。
設定製膜條件中之縱向延伸倍率為1.0倍,且停止使用紅外線加熱器之加熱。使用放射溫度計量測5次的通過縱向延伸之延伸區的薄膜溫度,而以其平均值作為延伸前之薄膜溫度。此時,預先實施對象的薄膜之放射率補正。放射溫度計是使用Keyence公司(Keyence Corporation)製造之IT2-80R。
在下文中,則配合實施例等更具體地說明本發明,但是本發明並不受限於此等者。
酸成分是使用對苯二甲酸、二醇成分是使用乙二醇、且將三氧化銻(聚合觸媒)添加成相對於所獲得之聚酯丸粒以銻原子換算計為300 ppm,進行聚縮合反應以獲得極限黏度為0.63 dl/g、羧基末端基量為40當量/噸之聚對苯二甲酸乙二醇酯丸粒(PET)。經使用示差熱分析計測定結晶熔解熱量(crystal melting heat)結果,則為1 cal/g以上,此為結晶性之聚酯樹脂。測定該樹脂之熔點Tm結果為250℃。
使用玻璃轉移溫度為178℃、MVR(260℃/2.16 kg)為4.5 ml/10 min之環狀烯烴樹脂「TOPAS」(Polyplastics公司製造)。另外,經使用示差熱分析計測定結晶熔解熱量結果,則為少於1 cal/g,此為非晶性樹脂。
使用玻璃轉移溫度為158℃、MVR(260℃/2.16 kg)為4.5 ml/10 min之環狀烯烴樹脂「TOPAS」(Polyplastics公司製造)。另外,經使用示差熱分析計測定結晶熔解熱量結果,則為少於1 cal/g,此為非晶性樹脂。
使用玻璃轉移溫度為25℃、熔點為235℃、MFR(260℃/5 kg)為8 g/10 min之烯烴樹脂PMP(聚甲基戊烯)「TPX」(三井化學股份有限公司(Mitsui Chemicals,Inc.)製造)。
使用CHDM(環己烷二甲醇)共聚合PET。該樹脂是在共聚合二醇成分將30 mol%之環己烷二甲醇加以共聚合所獲得之PET。經使用示差熱分析計測定結晶熔解熱量結果,則為少於1 cal/g,此為非晶性樹脂。
使用CHDM(環己烷二甲醇)共聚合PET。該樹脂是在共聚合二醇成分將60 mol%之環己烷二甲醇加以共聚合所獲得之PET。經使用示差熱分析計測定結晶熔解熱量結果,則為少於1 cal/g,此為非晶性樹脂。
使用間苯二甲酸共聚合PET。該樹脂是在共聚合二羧酸成分將17.5 mol%之間苯二甲酸加以共聚合所獲得之PET。經使用示差熱分析計測定結晶熔解熱量結果,則為少於1 cal/g,此為非晶性樹脂。
使用PBT-PAG(聚伸烷基二醇)共聚物。該樹脂是PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)與PAG(主要為聚四亞甲基二醇)之嵌段共聚物。經使用示差熱分析計測定結晶熔解熱量結果,則為1 cal/g以上,此為結晶性樹脂。
將如表1所示原料之混合物在180℃之溫度真空乾燥3小時後供應至擠壓機。在280℃之溫度下加以熔融擠出後,以30μm截止濾網加以過濾,然後導入於T-模具。
其次,從T-模具內擠出成薄片狀作為熔融單層薄片。將熔融單層薄片在表面溫度保持在25℃之轉筒上,以施加靜電法使其貼緊冷卻固化,以獲得未延伸單層薄膜。此時,假設接於轉筒的薄膜面為背面,而接於空氣的面為正面。其次,將未延伸單層薄膜以加熱成85℃溫度之輥群預熱後,一邊以如表4所示紅外線加熱器之條件從薄膜之兩面照射,一邊利用輥之周速差而朝薄膜長度方向進行3.6倍之延伸,然後以溫度為25℃之輥群加以冷卻,以獲得單軸向延伸薄膜。紅外線加熱器是使用賀利氏有限公司製造之純碳加熱器「CZB8000/1000G」且以單側為2支而佈置於兩側。加熱器是長度為1 m、每1支之額定輸出功率為80 W/cm之加熱器。並且,將供應至加熱器之電力調整成符合如表4所示紅外線加熱器之條件。另外,如表中所示之有關加熱條件之數值等是每單面之數值。
一邊以鋏具夾持著所獲得單軸向延伸薄膜之兩端,一邊導入於拉幅機內溫度為95℃之預熱區,其次,連續地在105℃溫度之加熱區朝與薄膜長度方向成正交的方向(薄膜寬度方向)加以延伸3.6倍。並且,接著在拉幅機內之熱處理區在190℃下施加20秒鐘之熱處理,更進一步在180℃溫度下朝6%寬度方向施加鬆弛處理後,再在140℃溫度下朝1%寬度方向施加鬆弛處理。其次,均勻地緩慢冷卻後加以捲取。經如上所述可獲得厚度為188μm之單層白色薄膜。經觀察該白色薄膜之截面結果,在內部含有許多微細的氣泡。此外,薄膜表面之凹陷個數少,又無輥污染且製膜性也優異。薄膜之各種特性如表7所示。
除了分別設定為如表4所示紅外線加熱器之條件以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之單層白色薄膜。經觀察該白色薄膜之截面結果,在內部含有許多微細的氣泡。此外,薄膜表面之凹陷個數少,又無輥污染且製膜性也優異。薄膜之各種特性如表7所示。
除了分別設定為如表1、2所示原料組成等以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之單層白色薄膜。經觀察該白色薄膜之截面結果,在內部含有許多微細的氣泡。此外,薄膜表面之凹陷個數少,輥污染少且製膜性也優異。薄膜之各種特性如表7、8所示。
將如表2所示原料之混合物在180℃之溫度真空乾燥3小時後供應至擠壓機(A)。此外,將聚酯樹脂(a1-1)另外在180℃之溫度下乾燥3小時後供應至擠壓機(B)。將供應至擠壓機(A)之原料及供應至擠壓機(B)之原料分別在280℃之溫度加以熔融、供應至進料分流套管(feed block)。在進料分流套管則朝厚度方向將由供應至擠壓機(A)之原料所構成之層(A層)、與由供應至擠壓機(B)之原料所構成之層(B層)積層成A層/B層之二層積層後導入於T-模具。
其次,從T-模具內擠出成薄片狀,作為由A層/B層所構成之熔融二層積層未延伸薄片。將熔融積層薄片在保持於表面溫度25℃之轉筒上,以施加靜電法使其貼緊冷卻固化,以獲得未延伸積層薄膜。此時,B層表面是接於轉筒而A層表面是接於空氣。亦即,B層表面是成為背面,而A層表面則成為正面。
接著,以加熱成85℃溫度之輥群預熱未延伸積層薄膜後,一邊以如表5所示紅外線加熱器之條件僅由A層表面側(正面)照射,一邊利用輥之周速差而朝薄膜長度方向進行3.6倍之延伸,並以溫度為25℃之輥群加以冷卻,以獲得單軸向延伸薄膜。
一邊以鋏具夾持著所獲得單軸向延伸薄膜之兩端,一邊導入於拉幅機內溫度為95℃之預熱區,接著,連續地在105℃溫度之加熱區朝與薄膜長度方向成正交的方向(薄膜寬度方向)加以延伸3.6倍。並且,接著在拉幅機內之熱處理區在190℃下施加20秒鐘之熱處理,更進一步在180℃溫度下朝6%寬度方向施加鬆弛處理後,再在140℃溫度下朝1%寬度方向施加鬆弛處理。其次,均勻地緩慢冷卻後加以捲取。經如上所述可獲得厚度為188μm之積層白色薄膜。經觀察該白色薄膜之截面結果,在A層內部含有許多微細的氣泡。此外,正面、背面皆為在薄膜表面之凹陷個數少,又無輥污染且製膜性也優異。薄膜之各種特性如表8所示。
除了分別設定為如表5所示延伸倍率等以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之單層白色薄膜。經觀察該白色薄膜之截面結果,在內部含有許多微細的氣泡。此外,薄膜表面之凹陷個數少,輥污染少且製膜性也優異。薄膜之各種特性如表8所示。
除了分別設定為如表5所示預熱輥溫度、紅外線加熱器條件以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之單層白色薄膜。經觀察該白色薄膜之截面結果,在內部含有許多微細的氣泡。此外,薄膜表面之凹陷個數少,輥污染少且製膜性也優異。薄膜之各種特性如表8所示。
除了分別設定為如表6所示紅外線加熱器之條件等以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之單層白色薄膜。製膜性是比實施例1為差者。經觀察該白色薄膜之截面結果,在內部含有微細的氣泡。由於熱量Q為少於8.5 W/cm,薄膜表面之溫度無法充分地上升,以致薄膜表面之凹陷個數增多。因此,輥污染也多,結果導致需要頻繁的清掃。薄膜之各種特性如表9所示。
除了設定為如表6所示紅外線加熱器之條件等以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜。由於熱量Q超過40 W/cm,在進行長度方向(縱向)延伸時,薄膜會軟化、薄膜發生熱垂現象,結果導致無法製膜。
除了設定為如表6所示紅外線加熱器之條件以外,其餘則以與實施例16相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之積層白色薄膜。製膜性是屢次發生破裂而比實施例16為差者。經觀察該白色薄膜之截面結果,在如表3所示由混合原料構成之層的內部含有微細的氣泡。由於熱量Q為少於8.5 W/cm,薄膜表面之溫度無法充分地上升,以致薄膜表面之凹陷個數增多。因此,輥污染也多,結果導致需要頻繁的清掃。薄膜之各種特性如表9所示。
除了設定為如表3所示原料組成等以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之單層透明薄膜。在縱向延伸時,邊緣部會發生熱垂,使得縱向延伸後之薄膜寬度會變動,因此獲得厚度不均勻性為大的薄膜。由於未含有非相溶性成分,因此並無輥污染。然而,由於薄膜內部並無氣泡而反射率小,因此其係不適合用作為反射薄膜之薄膜。薄膜之各種特性如表9所示。
除了分別設定為如表3所示原料組成等以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之單層白色薄膜。比較例7是經觀察白色薄膜之截面結果,空隙連結形成大空隙。製膜性是不穩定且屢次發生破裂。
比較例12是經觀察白色薄膜之截面結果,在內部含有微細的氣泡。由於熱量Q為少於8.5 W/cm,薄膜表面之溫度無法充分地上升,以致薄膜表面之凹陷個數增多。因此,輥污染也多,結果導致需要頻繁的清掃。
薄膜之各種特性如表9所示。
除了分別設定為如表6所示延伸倍率等以外,其餘則以與實施例1相同的方式進行製膜,以獲得厚度為188μm之單層白色薄膜。經觀察該白色薄膜之截面結果,在內部含有許多微細的氣泡。
比較例9是薄膜長度方向之延伸倍率為大於4.5倍,比較例11是薄膜寬度方向之延伸倍率為大於5倍,因此薄膜表面之凹陷個數增多。因此,輥污染也多,結果導致需要頻繁的清掃。
比較例10是薄膜寬度方向之延伸倍率為小於3倍,比較例13是薄膜寬度方向之延伸倍率為小於2.9倍,因此,薄膜表面之凹陷個數少、輥之污染少。但是,反射率卻小,因此其係不適合用作為反射薄膜之薄膜。此外,比較例13是在橫向延伸時容易發生破裂。
薄膜之各種特性如表9所示。
在表4至6中之項目「熱量Q(W/cm)」係薄膜每單面之到達薄膜面的熱量。
在表4至6中之項目「紅外線加熱器/輸出功率(W/cm)」係薄膜每單面之紅外線加熱器向薄膜側之輸出功率。
在表4至6中之項目「紅外線加熱器/距離(mm)」係從紅外線加熱器至薄膜面之距離。
在表4至6中之項目「紅外線加熱器/時間(秒鐘)」係薄膜通過照射區所需要之時間。
根據本發明之白色薄膜之製造方法,則可提供一種製膜性、白色性、反射性為優異之白色薄膜。此外,藉由使用本發明之白色薄膜,則可提供一種輝度特性優異之面光源。
1...薄膜
2...熱電偶
3...熱源(紅外線加熱器)
D...薄膜表面的受熱部分之薄膜長度方向長度(照射區之薄膜長度方向長度)
L...從熱源(紅外線加熱器)至薄膜表面之距離
第1圖是展示從薄膜寬度方向所觀察之熱量Q測定方法示意圖。
Claims (9)
- 一種白色薄膜之製造方法,用於製造在內部具有氣泡、比重為0.55以上且1.30以下之白色薄膜,其係將具有含有主要樹脂成分、與對該樹脂成分為非相溶性成分的層之薄膜,一邊將其至少一表面以每單面為8.5W/cm以上且40W/cm以下之熱量加熱,一邊利用輥之周速差而在薄膜長度方向延伸3.0倍以上且4.5倍以下後,再在薄膜寬度方向延伸3倍以上且5倍以下。
- 如申請專利範圍第1項之白色薄膜之製造方法,其中該薄膜長度方向之延伸倍率為3.4倍以上且4.5倍以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之白色薄膜之製造方法,其中該主要樹脂成分之玻璃轉移溫度為Tg(℃)時,施加預熱使得在薄膜長度方向延伸前之薄膜溫度為在Tg-20(℃)以上且Tg(℃)以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之白色薄膜之製造方法,其中在該薄膜之至少一表面側設置紅外線加熱器,且設定由該薄膜表面至該紅外線加熱器之距離為5mm以上且100mm以下、設定該薄膜每單面之該紅外線加熱器朝薄膜側之輸出功率為35W/cm以上且150W/cm以下,而將該薄膜之表面以每單面為8.5W/cm以上且40W/cm以下之熱量進行加熱。
- 如申請專利範圍第1項之白色薄膜之製造方法,其中該 白色薄膜係具有含有聚酯樹脂、與對該聚酯樹脂為非相溶性成分之層,且該白色薄膜之至少一側的最外層則為該層,該非相溶性成分是玻璃轉移溫度為170℃以上且250℃以下之熱塑性樹脂、及/或選自由氧化鈦、碳酸鈣及硫酸鋇所組成的族群中之至少一種以上的無機粒子。
- 如申請專利範圍第5項之白色薄膜之製造方法,其中該非相溶性成分是玻璃轉移溫度為170℃以上且250℃以下之熱塑性樹脂、及選自由氧化鈦、碳酸鈣及硫酸鋇所組成的族群中之至少一種以上的無機粒子。
- 如申請專利範圍第5或6項之白色薄膜之製造方法,其中相對於含有該聚酯樹脂與該非相溶性成分之層,該無機粒子之含量為5質量%以上且60質量%以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之白色薄膜之製造方法,其中在該白色薄膜表面的凹陷之存在密度為1個/100μm2 以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之白色薄膜之製造方法,其中該白色薄膜之相對反射率為100%以上且120%以下。
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