TWI622812B - Reflective film, liquid crystal display device therewith, lighting device, decorative article - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種對光進行反射而具有如金屬般之光澤,且具有優異之表面平滑性與單向反射特性之反射膜。一種反射膜,其特徵在於:其係含有至少2種熱塑性樹脂,包含至少1層具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構之層的反射膜,且上述分散相(II)之行進方向之平均尺寸(L1)、及寬度方向之平均尺寸(L2)為0.45μm以上、100μm以下,上述分散相(II)之厚度方向之平均尺寸(L3)為0.01μm以上、0.45μm以下,形成該連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成該分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率差為0.05以上,該膜於測定波長400nm~700nm下之平均反射率為80%以上。
Description
本發明係關於一種對光進行反射而具有如金屬般之光澤,且具有優異之表面平滑性與單向反射特性之反射膜。
先前,作為對反射面賦予如金屬般之光澤之方法,使用對金屬進行高度研磨而形成反射面的方法。該方法由於生產性較低、且於所使用之金屬中存在加工上之問題,因此於近年來於塑膠上較薄地被覆有金屬之金屬被覆塑膠被用作顯示裝置或照明等之反射膜。通常情況下,金屬層的被覆中使用電鍍、真空蒸鍍、蒸鍍、化學吸附等方法。然而,於此種金屬被覆中,隨著時間經過而造成金屬腐蝕,因此必須於金屬被覆層上進一步設置保護層,進而於生產性或費用的方面變得不利。
又,作為其他方法,存在使用具有複數個層的多層光學膜之方法。該等金屬光澤之反射膜使用積層界面之反射特性而賦予反射特性,藉由周密地控制各層之厚度而表現出較高之反射特性。
作為使用具有複數個層的多層光學膜之方法,報告有至少包含第1及第2之不同種聚合物之反射聚合物體(專利文獻1~3)。該等專利文獻中報告有如下之反射聚合物體,該反射聚合物體充分包含折射率相互差0.03以上之第1及第2聚合物材之交互層,各層之過半量為0.09μm以下、或具有0.45μm以上之光學厚度。
[專利文獻1]日本專利特開平03-041401號公報
[專利文獻2]日本專利特開平04-295804號公報
[專利文獻3]日本專利特開平05-193040號公報
上述專利文獻1~3中所揭示之多層光學膜必須均勻之多層積層化或各層厚度之周密控制,因此存在製造步驟複雜化,生產性顯著降低之擔憂方面。
本發明之目的在於提供一種具有較高之反射率與單向反射特性,具有如金屬般之光澤,且具有較高之生產性的反射膜。
本發明者等人研究明白作為使較高之反射率與單向反射特性充分提高之因素,重要的是控制分散相之形態,從而完成本發明。
本發明提出一種反射膜,其特徵在於:其係含有至少2種熱塑性樹脂,包含至少1層具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構之層的反射膜,且上述分散相(II)之行進方向之平均尺寸(L1)、及寬度方向之平均尺寸(L2)為0.45μm以上、100μm以下,上述分散相(II)之厚度方向之平均尺寸(L3)為0.01μm以上、0.45μm以下,形成該連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成該分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率差為0.05以上,該膜於測定波長400nm~700nm下之平均反射率為80%以上。
本發明又提出一種反射膜,其特徵在於:其係含有至少2種熱塑性樹脂,包含至少1層具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構之層的反射膜,且形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之任一者以聚酯系樹脂為主成分,另一者以氟系樹脂
為主成分,該氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度為130℃以上250℃以下。
本發明所提出之上述反射膜均無須先前知具有複數個層之多層光學膜所要求的均勻之多層積層化或各層厚度之周密控制,因此具有較高之生產性,且藉由達成本發明所規定之形態控制或熔解吸熱峰值溫度之控制,可表現出模擬之多層效果,可提供具有較高之反射特性與單向反射特性,且具有如金屬般之光澤的反射膜。
以下,對作為本發明之實施形態之一例的反射膜(稱為「本反射膜」)進行說明。
再者,於本發明中,於表現為「主成分」之情形時,若無特別地記載,則包含如下之含義:容許於不妨礙該主成分之功能的範圍內含有其他成分;且包含如下之含義:未特別確定該主成分之含有比率,但主成分占組合物中之50質量%以上、較佳為70質量%以上、特佳為90質量%以上(包含100%)。又,於2種以上樹脂構成主成分之情形時,各樹脂於組合物中之比率為10質量%以上,較佳為20質量%以上,特佳為30質量%以上。
又,於本說明書中表現為「X~Y」(X、Y為任意數字)之情形時,若無特別說明,則除了「X以上Y以下」之含義以外,亦包含「較佳為大於X」或「較佳為小於Y」之含義。
另外,於表現為「X以上」(X為任意數字)或「Y以下」(Y為任意數字)之情形時,亦包含「較佳為大於X」或「較佳為未達Y」之含義。
本反射膜係含有至少2種熱塑性樹脂,包含至少1層具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構之層的反射膜。
一般情況下,於將不同之樹脂彼此混合之情形時,其相狀態可大致分為(1)完全相溶(單相)、(2)海島結構(多相)、(3)共連續結構(多相)、(4)層狀結構(多相)此4種。此處,(2)海島結構係指於複數種成分的一種連續之相中,另一種分散為粒子狀(島狀)之結構。又,(3)共連續結構係指一面形成複數種成分分別連續之相一面相互混合之結構。另外,(4)層狀結構係指各個成分形成連續相,但相互之成分不混合而獨立的結構。
本反射膜中之海島結構係指上述(2),連續相為海部,分散相為島部。通常情況下,作為分散相之島部不連續,且表示微小之大致球狀結構。本反射膜中之島部不連續,上述膜於行進方向及寬度方向上延伸,因此島部顯示扁平之橢圓狀結構、或圓盤狀結構。此種結構之有無可藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察本反射膜之MD剖面、或TD剖面而確認。
(本反射膜中所使用之熱塑性樹脂)
作為形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)、與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B),於本發明中若不偏離所規定之範圍,則並無特別限定。其中,形成該連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成該分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率差較佳為0.05以上。
藉由使平均折射率差為0.05以上,可容易產生連續相與分散相之界面的光之反射,因此可賦予較高之反射特性。
由於該理由,形成該連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成該分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率差更佳為0.10以上,進而較佳為0.15以上。
自此種觀點考慮,較佳為形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與
形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之任一者以聚酯系樹脂為主成分,另一者以氟系樹脂為主成分。
又,本反射膜較佳為配向於至少一個方向上,更佳為配向於膜之行進方向(以下有時表記為MD)與寬度方向(以下有時表記為TD)之二軸方向上。
藉由延伸操作等而對膜賦予配向,藉此使形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之折射率變化,藉此可使上述(A)與上述(B)之折射率差進一步增大。又,可將上述分散相(II)之行進方向、寬度方向、及厚度方向之平均尺寸調節為本發明所規定的範圍內,可對本發明之膜賦予更高之反射特性。
作為使本反射膜配向於至少一個方向上而使折射率差進一步變大之方法,例如可列舉:以形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率之差的絕對值大於0.05之方式選擇上述熱塑性樹脂(A)與上述熱塑性樹脂(B),且藉由延伸而使形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)、及/或形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)配向,利用熱塑性樹脂(A)與熱塑性樹脂(B)之雙折射率之不同而調整為較佳之範圍的方法。此時之延伸法例如可列舉自由寬度單軸延伸、固定寬度單軸延伸、拉伸延伸法、輥間延伸法、輥壓延法等延伸法。
又,作為其他方法,可列舉:於形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)、及/或形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)中添加相溶之其他熱塑性樹脂或折射率調整劑等,調整為較佳之範圍的方法等。
形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)之固有雙折射率與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之固有雙折射率可均為正,亦可均為負。或者亦可任一者為正,另一者為負。
所謂固有雙折射率係指高分子鏈完全單軸配向之狀態亦即高分
子鏈於單軸方向上完全延伸之狀態的雙折射率,所謂雙折射率係自相對於延伸方向而平行之方向的折射率減去相對於延伸方向而垂直之方向的折射率之值。因此,若固有雙折射率為正,則表示單軸延伸之情形時相對於延伸方向而平行之方向之折射率大於相對於延伸方向而垂直之方向之折射率的狀態。
一般情況下,於固有雙折射率為正之情形時,相對於延伸方向而平行之方向的折射率亦較平均折射率增大。另一方面,於固有雙折射率為負之情形時,相對於延伸方向而平行之方向的折射率亦較平均折射率減少。
實際上,難以使高分子鏈完全地單軸配向,因此難以算出固有雙折射率。然而,固有雙折射率為正或為負可藉由確認以適當倍率進行單軸延伸時之雙折射率之值為正或為負而判別。亦即,若雙折射率為正,則可判斷固有雙折射率亦為正。
又,較佳為上述(A)與上述(B)之平均折射率之大小關係、與上述(A)與上述(B)之雙折射率之大小關係相等。亦即,假設上述(A)與上述(B)之平均折射率之大小關係為(A)>(B)之情形時,上述(A)與上述(B)之雙折射率之大小關係較佳為(A)>(B)。於該大小關係一致之情形時,若上述(A)與上述(B)之平均折射率之差為0.05以上,則藉由延伸等對本反射膜賦予配向時,連續相(I)與分散相(II)之配向方向之平均折射率差存在進一步增大之傾向,因此平均折射率之差即便於延伸後亦應成為0.05以上。於該大小關係並不一致之情形時,假設於藉由延伸等而對本反射膜賦予配向時,難以產生連續相(I)與分散相(II)之配向方向之平均折射率差。
然而,至少配向於單軸方向上之本反射膜若屬於本發明所規定之範圍,則上述(A)與上述(B)之平均折射率與雙折射率之大小關係之一致並不限定於此。
形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)可為一種熱塑性樹脂,亦可為兩種以上之熱塑性樹脂之混合樹脂。
其中,較佳為形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之至少一者係結晶性熱塑性樹脂。若為結晶性熱塑性樹脂,則高分子鏈容易配向,容易使相對於配向方向之連續相(I)與分散相(II)之折射率差增大,容易使反射特性提高,因此較佳。又,於熱處理時,結晶性熱塑性樹脂容易配向結晶化,自尺寸穩定性之觀點考慮亦較佳。
再者,結晶性熱塑性樹脂一般係指存在結晶熔解峰值溫度(熔點)之熱塑性樹脂,更具體而言係於以JIS K7121為基準而進行之示差掃描熱量測定(DSC)中觀測到熔點之熱塑性樹脂,且包含所謂之半結晶性狀態者。相反,將於DSC中未觀測到熔點之熱塑性樹脂稱為「非晶性」。
作為此種結晶性熱塑性樹脂,並不特別地限定其種類。例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯、聚丁二酸乙二酯、聚丁二酸丁二酯、聚乳酸、聚-ε-己內醯胺等聚酯系樹脂,高密度聚乙烯或低密度聚乙烯、直鏈狀聚乙烯等聚乙烯系樹脂,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、乙烯-α烯烴共聚物等乙烯系共聚物,聚丙烯系樹脂、聚丁烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚甲醛系樹脂、聚甲基戊烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚四氟乙烯、或聚偏二氟乙烯、乙烯-四氟乙烯系樹脂等氟系樹脂,纖維素系樹脂、聚醚醚酮或聚醚酮、聚苯硫醚、聚對苯二甲醯對苯二胺等工程
塑膠、超級工程塑膠等,該等可單獨使用或將2種以上組合使用。該等之中較佳為以聚酯系樹脂為主成分,其中更佳為選擇結晶性之芳香族聚酯系樹脂。
較佳為形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之至少任一者以聚酯系樹脂為主成分。
(聚酯系樹脂)
上述聚酯系樹脂較佳為結晶性熱塑性樹脂。結晶性聚酯系樹脂若進行延伸,則高分子鏈容易配向,容易使相對於配向方向之連續相(I)與分散相(II)之折射率差增大,容易使反射特性提高,因此較佳。又,於熱處理時,容易配向結晶化,自尺寸穩定性之觀點考慮亦較佳。
一般情況下,聚酯系樹脂之固有雙折射率較多為正,其中芳香族聚酯系樹脂具有較高之雙折射率,因此容易使相對於配向方向之連續相(I)與分散相(II)之折射率差增大,容易使反射特性提高,因此較佳。
又,較佳為形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之任一者含有聚酯系樹脂作為主成分,另一者含有氟系樹脂作為主成分。
一般情況下聚酯系樹脂特別是芳香族聚酯系樹脂之平均折射率較高,氟系樹脂之平均折射率較低,因此容易使連續相(I)與分散相(II)之折射率差增大,容易使反射特性提高,因此較佳。
作為聚酯系樹脂,並不特別限定其種類。例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯、聚丁二酸乙二酯、聚丁二酸丁二酯、聚乳酸、聚-ε-己內醯胺等聚酯系樹脂等。
該等之中較佳為結晶性芳香族聚酯系樹脂,自具有較高之平均折射率與較高之雙折射率之觀點考慮,特佳為聚萘二甲酸乙二酯系樹
脂。又,自調整玻璃轉移溫度(Tg)或折射率之觀點考慮,亦可組合使用上述樹脂。
又,聚對苯二甲酸乙二酯(PET)與聚萘二甲酸乙二酯(PEN)之混合樹脂亦係較佳之一例。PEN與PET相溶,因此可藉由於PEN中混入PET而調整Tg或折射率。
於使用聚萘二甲酸乙二酯系樹脂之情形時,自耐衝擊性或成膜性之觀點考慮,該樹脂之重量平均分子量較佳為3萬以上,更佳為4萬以上。
自成膜性之觀點考慮,上述聚酯系樹脂之固有黏度更佳為0.5dl/g以上。
上述聚酯系樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為70℃~120℃之範圍,更佳為80℃~120℃之範圍。若玻璃轉移溫度為70℃以上,則可保持膜之剛度,若為120℃以下,則延伸變容易,因此較佳。
進而,上述聚酯系樹脂之熔點(Tm)較佳為240℃~270℃之範圍,更佳為250℃~270℃之範圍。若熔點為240℃以上,則可賦予充分之耐熱性,若為270℃以下,則於熔融擠出時抑制聚萘二甲酸乙二酯系樹脂以外之共存的熱塑性樹脂之熱分解,因此較佳。
於使用聚萘二甲酸乙二酯系樹脂作為上述聚酯系樹脂之情形時,較佳為使用YI值為-10~10之範圍內、特別是-3~3之範圍內者。
於聚萘二甲酸乙二酯系樹脂分別包含混合物之情形時,較佳為各樹脂之YI值均為-10~10之範圍內。若YI值為-10~10之範圍內,則可藉由組入於例如液晶顯示器等中而使影像之清晰亮麗性更進一步良好,且可更進一步提高亮度提高率。
作為聚萘二甲酸乙二酯系樹脂,亦可使用市售品。
例如可列舉Teonex TN8065S(聚萘二甲酸乙二酯之均聚物,帝人化成股份有限公司製造,固有黏度為0.71dl/g)、Teonex TN8065SC(聚
萘二甲酸乙二酯之均聚物,帝人化成股份有限公司製造,固有黏度為0.55dl/g)、Teonex TN8756C(聚萘二甲酸乙二酯與聚對苯二甲酸乙二酯之共聚物,帝人化成股份有限公司製造,固有黏度為0.65dl/g)等作為較佳例。
(氟系樹脂)
另一方面,上述氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度較佳為130℃以上250℃以下。
於氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度未達130℃之情形時,於與聚酯系樹脂混練、擠出時產生表面粗糙,反射膜之耐熱性降低,因此欠佳。反射膜於其性質上而言較多配置於光源周邊,因此要求耐熱性。因此,上述氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度較佳為130℃以上,其中較佳為150℃以上,特佳為180℃以上。
又,於氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度超過300℃之情形時,於與聚酯系樹脂之混練、擠出時,變得容易促進聚酯系樹脂之分解,難以成形,因此欠佳。進而,於氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度大於250℃且未達300℃之情形時,變得容易產生表面粗糙,或分散相(II)之形態容易變粗雜,因此欠佳。由於該理由,氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度較佳為245℃以下,更佳為240℃以下,特佳為235℃以下。
又,自具有較低之平均折射率之方面、具有接近聚酯系樹脂之玻璃轉移溫度(50℃~100℃附近)之方面、及具有優異之延伸性之方面等考慮,上述氟系樹脂較佳為乙烯-四氟乙烯系樹脂。
例如,於使用上述乙烯-四氟乙烯系樹脂之情形時,就賦予延伸性之理由而言,該樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為50℃~100℃之範圍,其中更佳為60℃以上或80℃以下之範圍。
又,就賦予耐熱性之理由而言,該氟系樹脂之熔點(Tm)較佳為130℃~250℃之範圍,其中更佳為180℃以上或240℃以下之範圍。
作為乙烯-四氟乙烯系樹脂,亦可使用市售品。
例如可列舉Fluon ETFE、Fluon LM-ETFE、Fluon LM-ETFE AH系列(旭硝子公司製造)、NEOFLON ETFE EP系列(大金工業公司製造)等作為較佳例。
(本反射膜之組成)
構成本反射膜的形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之混合質量比較佳為(A)/(B)=90質量%/10質量%~50質量%/50質量%,其中為80質量%/20質量%~55質量%/45質量%,其中特佳為75質量%/25質量%~60質量%/40質量%。藉由設為此種混合質量比,分散相不過於變少,並無連續相與分散相之界面的散射變小而造成反射特性降低等之虞,因此較佳。
再者,若本反射膜含有上述熱塑性樹脂(A)與上述熱塑性樹脂(B)之至少各1種,則亦可進而含有其他熱塑性樹脂,例如亦可包含2種以上之相當於上述熱塑性樹脂(B)之熱塑性樹脂。
(其他成分)
於本反射膜中,亦可以使上述分散相(II)之分散性提高為目的而視需要添加相溶劑(C)等添加劑。
作為相溶劑(C),可根據連續相及分散相之種類而自慣用之相溶劑中選擇。例如可列舉包含選自聚碳酸酯樹脂、酯系樹脂、具有環氧基之樹脂、具有噁唑啉環之樹脂、具有吖內酯基之樹脂的至少1種樹脂與選自苯乙烯系樹脂、聚苯醚、聚醯胺之至少1種樹脂的嵌段共聚物或接枝共聚物。其中,於提高分散性之方面而言,特佳為具有環氧基或噁唑啉基之樹脂等,特佳為環氧改性者。
添加相溶劑(C)之情形時的調配比率係相對於上述熱塑性樹脂(A)及上述熱塑性樹脂(B)之合計100質量份為0.1~20質量份,較佳為0.2~15質量份,特佳為0.2~10質量份,進而較佳為1~10質量份。
作為上述相溶劑(C)以外之添加劑,可於不阻礙本發明之特性的範圍內添加抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、水解抑制劑、衝擊改良劑等各種添加劑。
(分散相(II)之分散徑)
本反射膜較佳為上述分散相(II)之行進方向之平均尺寸(L1)、及寬度方向之平均尺寸(L2)為0.45μm以上、100μm以下,上述分散相(II)之厚度方向之平均尺寸(L3)為0.01μm以上、0.45μm以下。分散徑可藉由後述之方法而測定。
本反射膜之分散相(II)成為扁平之橢圓狀、或圓盤狀。若上述分散相(II)之行進方向之平均尺寸(L1)、及寬度方向之平均尺寸(L2)為0.45μm以上,則較光之波長程度充分大,因此入射至膜面內之光可於連續相(I)與分散相(II)之界面充分反射,可賦予較高之反射特性。
自該觀點考慮,上述L1、及L2之下限值更佳為0.80μm以上,進而較佳為1.20μm以上。
另一方面,自分散性提高之理由考慮,上述L1、及L2之上限值較佳為80μm以下,更佳為50μm以下,進而較佳為20μm以下。
又,上述分散相(II)之厚度方向之平均尺寸(L3)較佳為0.01μm以上、0.45μm以下。藉由使上述(L3)為0.01μm以上,於本反射膜之厚度方向之剖面中,藉由上述分散相(II)所形成之非常薄的剖面成為數層重疊之狀態。亦即,藉由具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構的至少2種熱塑性樹脂之含有物,可形成模擬之超多層結構。自該觀點考慮,(L3)之下限值更佳為0.02μm以上,進而較佳為0.03μm以上。
若上述(L3)為0.45μm以下,則分散相之厚度充分薄,因此可抑制膜表面之表面粗糙度,具有如金屬般之光澤,賦予較高之反射率與單向反射特性。自該觀點考慮,(L3)之上限值更佳為0.35μm以下,進而較佳為0.25μm以下。
作為使上述分散相(II)之行進方向之平均尺寸(L1)、及寬度方向之平均尺寸(L2)為0.45μm以上、100μm以下,上述分散相(II)之厚度方向之平均尺寸(L3)為0.01μm以上、0.45μm以下的方法,可列舉:使用單軸擠出機、或雙軸擠出機等將形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)充分混煉至不相溶之程度的方法;藉由單軸延伸而使形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)充分伸長的方法;藉由同時雙軸延伸而使形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)充分伸長的方法;藉由逐次雙軸延伸而使形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)充分伸長的方法;於T型模頭壓鑄法中成膜時,藉由使拉取速度(流延輥之速度)變快而使形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)充分伸長的方法;於澆鑄法中使拉取速度變快,使形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)伸長後,進而於寬度方向上單軸延伸,使形成分散相(II)之熱塑性樹脂(B)伸長的方法;藉由膨脹法進行成膜時,藉由使拉取速度變速而使形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)充分伸長的方法;藉由壓延或壓製而使形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)充分伸長的方法等。
(平均透過率)
本反射膜之測定波長為400nm~700nm之平均透過率較佳為未達20%。藉由使上述平均透過率未達20%,可確保膜之反射特性。由於該理由,更佳為未達18%,特佳為未達16%。
為了使上述平均透過率未達20%,可藉由控制形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)之平均折射率與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率之差的絕對值、或上述分散相(II)之分散徑而達成。
(平均反射率)
本反射膜之測定波長為400nm~700nm之平均反射率較佳為80%以上。藉由使上述平均反射率為80%以上,可確保膜之反射特性。由
於該理由,更佳為82%以上,特佳為84%以上。
為了使上述平均反射率為80%以上,可藉由控制形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)之平均折射率與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率之差的絕對值、或上述分散相(II)之分散徑而達成。
(成膜方法)
作為製造本反射膜之方法,若首先將含有至少2種熱塑性樹脂(A)(B)之混合樹脂組合物熔融而成膜為片狀即可。此時,作為成膜之方法,並無特別限定,可例示T型模頭壓鑄法、壓延法、膨脹法等。自成膜穩定性或產生效率化之觀點考慮,該等之中較佳為T型模頭壓鑄法。
於採用T型模頭壓鑄法之情形時,例如使至少2種熱塑性樹脂乾燥,供給至擠出機,加熱至樹脂之熔點以上之溫度而進行熔融。繼而,將熔融之組合物自T型模頭之狹縫狀之噴出口擠出,使其密接固化於冷卻輥而形成澆鑄片材即可。
片材之擠出溫度亦因各樹脂之流動特性而定,於使用聚萘二甲酸乙二酯系樹脂之情形時,較佳為大概270℃~340℃,更佳為在280℃~320℃之範圍。若擠出溫度為270℃以上,則熔融樹脂流動而可充分地片材成形,另一方面,若為340℃以下,則不易由於樹脂之熱分解等而使片材之特性降低。
本反射膜較佳為至少於單軸方向上延伸。延伸方向可為MD與TD之任一者,亦可為雙軸。其中,為了更有效地表現出本反射膜所具有之特性,較佳為於MD、TD兩個方向上延伸,使膜配向。
作為使膜於MD、TD兩個方向上配向的方法,除了上述延伸之方法以外,例如可例示:於T型模頭壓鑄法中成膜時,藉由使拉取速度(流延輥之速度)變快而於MD上施加拉伸力後,於TD上延伸的方法;於藉由膨脹法而成膜時,藉由使拉取速度變快而於MD上施加拉伸力
後,於TD上延伸的方法等。
其中,於考慮成膜穩定性或生產效率化之情形時,較佳為選擇將如上所述地藉由T型模頭壓鑄法而成膜之片材,於MD、TD上進行雙軸延伸的方法。
藉由如上所述地進行雙軸延伸,可於連續相(I)中使分散相(II)排列於大致固定之方向上而使其固定,因此連續相(I)與分散相(II)之折射率差於延伸方向上變大,且分散相(II)於延伸方向上伸長,分散相之分散徑包含於本發明之較佳之範圍內。因此,分散相(II)變得具有模擬之超多層結構,可製成具有如金屬般之光澤的反射膜。
延伸方法可採用拉伸延伸法、輥間延伸法、輥壓延法、其他方法之任一者。
延伸溫度較佳為樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)程度至(Tg+ 50℃)之範圍內之溫度。若延伸溫度為該範圍,則於延伸時可不破斷地穩定地進行延伸。
延伸倍率並無特別限定。例如於MD及/或TD中為2~9倍,較佳為於MD及/或TD中為3~9倍,特佳為於MD及/或TD中為4~7倍。若延伸倍率於MD及/或TD中為2倍以上,則分散相(II)伸長,變得容易調整為本發明所規定之範圍內而較佳。又,賦予配向,形成連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成分散相之熱塑性樹脂(B)之折射率差增大,獲得反射率提高之效果,因此較佳。另一方面,若為9倍以下,則可抑制膜之破斷,因此較佳。
延伸之片材為了賦予耐熱性及尺寸穩定性,較佳為進行熱處理。例如於使用聚萘二甲酸乙二酯系樹脂之情形時,熱處理溫度較佳為設為180~230℃,更佳為設為180~200℃。熱處理所需之處理時間較佳為1秒~5分鐘。
(厚度)
本反射膜之厚度並無特別限定。例如於組入於液晶顯示器等中之情形時,較佳為50μm~250μm,特佳為50μm~200μm。一般情況下,反射膜於使厚度增大之情形時,散射次數增加,因此反射特性提高。
(拉伸強度)
本反射膜之拉伸強度較佳為150MPa以上。若為150MPa以上,則可確保膜之剛度。
又,本反射膜之拉伸伸長率較佳為30%以上。若為30%以上,則可抑制膜之破裂。
(收縮率)
利用後述之方法的本反射膜之收縮率較佳為5%以下。若為5%以下,則耐熱性、及尺寸穩定性優異,於實用上不會產生異常。作為使收縮率為上述範圍之方法,可列舉如上所述於延伸時進行熱處理之方法。
(單向反射特性)
作為本反射膜之反射特性,較佳為顯示單向反射性。
作為反射特性之評價方法,存在變角光度測定,例如相對於膜之面而言,將法線方向設為0°,將入射角設為-X°,使光入射至樣品時,樣品顯示漫反射性之情形時,其反射光於各種之角度中具有擴寬而反射。另一方面,於樣品顯示單向反射性之情形時,反射光之分佈顯示以反射角X°為峰值之反射光分佈。此時,單向反射性越高,則峰值表現越尖銳。此時,將所反射之光的峰值之最大強度標準化為100%,橫軸受光角、設為縱軸受光相對峰值強度時之受光相對峰值強度成為1%、10%之受光角寬度成為單向反射特性之指標。
該受光相對峰值強度為10%之受光角寬度較佳為5°以下。若為5°以下,則相對於入射角可獲得指向性較強的反射光,顯示優異之單向反射特性。又,受光相對峰值強度為1%之受光角寬度較佳為40°以
下。若為40°以下,則可相對於入射角而防止所入射之光的損耗,可獲得指向性較強之反射光,顯示優異之單向反射特性。
(表面粗糙度)
至於本反射膜之表面粗糙度,作為至少一個表面之算術平均粗糙度Ra,較佳為0.1μm以下,更佳為0.09μm以下。
作為將算術平均粗糙度Ra設為上述範圍之方法,例如於分散相(II)中使用作為氟系樹脂之乙烯-四氟乙烯系樹脂之情形時,可藉由選擇其熔點在規定範圍者而調整。藉由使該樹脂之熔點為130℃以上250℃以下,伸長變形變容易,因此可防止表面粗糙。
又,於成膜時,將熔融之組合物自T型模頭之狹縫狀噴出口擠出,使其密接固化於冷卻輥上時,藉由平滑性優異之膜而夾入熔融之樹脂組合物之兩個面,或者藉由平滑性優異之膜而貼合熔融之樹脂組合物之單面,或者抵壓平滑性優異之金屬膜或金屬帶等,藉此亦可防止表面粗糙。
(層構成)
於本反射膜中,亦可於不超出本發明之主旨之範圍內視需要適宜導入其他層以進行力學特性或其他之改良等。例如,可與顯示漫反射性之反射膜等重疊。又,於設為積層構成時,關於各層之樹脂組成或厚度比,可相同亦可不同。
本反射膜之形態並無特別限定,包含板狀、片狀、膜狀及其他形態。
一般情況下,所謂「膜」係指與長度及寬度相比而言,厚度極其小,最大厚度可任意地限定之較薄之平的製品,通常情況下,以輥之形式而供給者(日本工業標準JISK6900);一般情況下,所謂「片材」係指於JIS之定義上而言,較薄,一般情況下其厚度相對於長度
與寬度而言較小,較平的製品。其中,片材與膜之邊界並不確定,於本發明中無需語言上區別兩者,因此於本發明中,於稱為「膜」之情形時亦包含「片材」,於稱為「片材」之情形時亦包含「膜」。
本發明所提出之反射膜具有較高之反射特性與單向反射特性,且具有如金屬般之光澤,因此可範圍廣泛地用於液晶顯示裝置、照明裝置、裝飾用物品等用途中。
以下表示實施例,對本發明進行更具體說明。其中,本發明並不限定於該等,可於不偏離本發明之技術思想之範圍內進行各種應用。
首先,對實施例、比較例中所獲得之樣品之各種物性值之測定方法及評價方法進行說明。
(1)熱塑性樹脂(A)與熱塑性樹脂(B)之平均折射率差
使用Atago製造之阿貝折射計,以鈉D射線(589nm)為光源,藉由JIS K7124而測定實施例、及比較例中所使用之各個原料之平均折射率後,算出平均折射率差。
(2)厚度
對於所獲得之反射膜,藉由1/1000mm之測微計對面內不特定地測定5處,將其平均值作為厚度。
(3)透過率、反射率之評價方法
透過率係於分光光度計(日立製作所股份有限公司製造:U-4000)上安裝積分球,使用氧化鋁白板(日立計測器服務公司製造,210-0740)作為標準白色板而進行測定。於測定波長範圍為300nm至800nm中進行,算出測定波長為400nm至700nm之透過率之平均值。又,關於反射率,亦藉由上述裝置,進行氧化鋁白板(日立計測器服務公司製造,210-0740)之反射率成為100%之基準線校正之後,進行
測定,算出測定波長為400nm至700nm之反射率之平均值。
(4)分散相(II)之行進方向之平均尺寸(L1)
藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察所獲得之膜之MD剖面,藉由所獲得之相片而算出分散相(II)之分散徑之平均值,藉由下述基準進行判斷。
○:平均尺寸(L1)為0.45μm以上、100μm以下。
×:平均尺寸(L1)未達0.45μm、或大於100μm。
(5)分散相(II)之寬度方向之平均尺寸(L2)
藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察所獲得之膜之TD剖面,藉由所獲得之相片而算出分散相(II)之分散徑之平均值,藉由下述基準進行判斷。
○:平均尺寸(L2)為0.45μm以上、100μm以下。
×:平均尺寸(L2)未達0.45μm、或大於100μm。
(6)分散相(II)之厚度方向之平均尺寸(L3)
藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察所獲得之膜之MD剖面、TD剖面,藉由所獲得之相片而算出分散相(II)之分散徑之平均值,藉由下述基準進行判斷。
○:平均尺寸(L3)為0.01μm以上、0.45μm以下。
×:平均尺寸(L3)未達0.01μm、或大於0.45μm。
(7)變角光度測定
使用測角光度計GR200(村上色彩研究所製造,自動變角光度測定機),相對於膜之面而將法線方向設為0°,將入射角設為-45°,使光入射至樣品,於-60°至90°之範圍接受被膜反射之光。此時,將所獲得之峰值之最大強度標準化為100%,製成橫軸受光角、縱軸受光相對峰值強度之圖表。根據所獲得之圖表算出受光相對峰值強度成為1%、10%之受光角寬度。該受光角寬度窄者顯示單向反射性較強。根
據所獲得之結果,藉由下述基準進行判斷。
○;受光相對峰值強度為10%之受光角寬度為5°以下。
×;受光相對峰值強度為10%之受光角寬度大於5°。
○;受光相對峰值強度為1%之受光角寬度為40°以下。
×;受光相對峰值強度為1%之受光角寬度大於40°。
(8)算術平均粗糙度Ra
以JIS B0601-2001為基準。
首先,以9mm寬×6mm長度而切出反射膜。將所切出之反射膜,於觀察用固定器上貼附於碳雙面帶(日新EM股份有限公司製造)上。其後,為了防止觀察時試樣表面之帶電(充電),於試樣之周圍6處塗導電糊,以10mA於表面蒸鍍100秒Pt-Pd。藉由ESA-2000(Elionix公司製造,非接觸式三維粗度計),以測定倍率為250倍(測定範圍:480μm×360μm)而觀察上述樣品,算出算術平均粗糙度Ra。
(9)拉伸斷裂強伸度
關於所獲得之反射膜,以JIS K7161(1994年)為基準而製作樣品,於MD、TD兩個方向測定拉伸斷裂強度(MPa)及拉伸斷裂伸長率(%)。
○;拉伸斷裂強度為150MPa以上
×;拉伸斷裂強度未達150MPa
○;拉伸斷裂伸長率為30%以上
×;拉伸斷裂伸長率未達30%
(10)熱縮率
關於所獲得之反射膜,沿測定方向拉100mm之間隔的標線,吊於預先預熱至130℃之烘箱中。於30分鐘後取出樣品,放置冷卻至室溫後,藉由金屬規格測定樣品之標線間之長度,將加熱前後之變化作為收縮率。測定方向於MD、TD兩個方向上測定。
○;熱縮率為5%以下
×;熱縮率超過5%。
以表1及表2中所示之質量混合比調配聚萘二甲酸乙二酯樹脂(平均折射率:1.646、Tg:118℃、Tm:261℃、固有黏度為0.71dl/g、重量平均分子量為5萬、固有雙折射率:正、以下表記為A-1)與乙烯-四氟乙烯系樹脂(旭硝子公司製造,Fluon LM-720AP;平均折射率:1.3795、Tg:67℃、Tm:227℃、固有雙折射率:正、以下表記為B-1),充分混合後,一面藉由定質量給料器進行供給,一面藉由Φ25mm雙軸擠出機以290℃進行擠出混練,藉由輥溫度為110℃之流延輥進行冷卻固化而製作厚度為950μm之澆鑄片材。
將所獲得之澆鑄片材,藉由包含預熱輥、延伸輥、冷卻輥之縱向延伸機,於預熱溫度為120℃、延伸溫度為130℃、冷卻溫度為70℃下,藉由延伸輥之間的輥速度差而於MD上進行3倍延伸。
其後,將所獲得之縱向延伸膜於包含預熱區域、延伸區域、熱處理區域之拉幅機中,藉由預熱130℃、延伸130℃、熱處理180℃而於TD上進行4倍延伸。預熱區域、延伸區域、熱處理區域之通過時間分別為32秒。將所獲得之膜的評價結果表示於表1及表2中。
將實施例2中所使用之B-1變更為乙烯-四氟乙烯系樹脂(旭硝子公司製造,Fluon LM-730AP;平均折射率:1.3812、Tg:59℃、Tm:228℃、固有雙折射率:正、以下表記為B-2),除此以外藉由與實施例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表1及表2中。
將實施例2中所使用之B-1變更為乙烯-四氟乙烯系樹脂(旭硝子公司製造,Fluon LM-740AP;平均折射率:1.3819、Tg:62℃、Tm:
228℃、固有雙折射率:正、以下表記為B-3),除此以外藉由與實施例2同樣的方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表1及表2中。
將實施例2中所使用之B-1變更為四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯系樹脂(3M公司製造,THV221GZ;平均折射率:1.363、Tm:113℃、固有雙折射率:正、以下表記為B-4),除此以外藉由與實施例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表1及表2中。
根據上述結果可知:實施例之反射膜係具有較高之反射特性與較高之單向反射特性,且具有優異之表面平滑性,具有如金屬般之光澤的適宜的反射膜。
相對於此,比較例之片材之厚度方向之平均尺寸(L3)為規定值以上,因此反射特性、單向反射特性、表面平滑性均不充分。
根據上述實施例、比較例之結果、以及迄今為止發明者所進行之試驗結果等,可知於包含至少1層具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構之層的反射膜中,若上述分散相(II)之行進方向之平均尺寸(L1)、及寬度方向之平均尺寸(L2)為0.45μm~100μm,上述分散相(II)之厚度方向之平均尺寸(L3)為0.01μm~0.45μm,形成該連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成該分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率差為0.05以上,該膜於測定波長400nm~700nm下之平均反射率為80%以上,則可表現出模擬之多層效果,具有較高之反射特性與單向反射特性,可賦予如金屬般之光澤。
將實施例2中所使用之B-1變更為乙烯-四氟乙烯系樹脂(旭硝子公司製造,Fluon ETFE C88AXP;平均折射率:1.3894、Tg:81℃、Tm:256℃、固有雙折射率:正、以下表記為B-5),除此以外藉由與實施例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表2中。
將實施例2之TD之延伸倍率自4倍變更為5倍,除此以外藉由與實施例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
將實施例2之TD之延伸倍率自4倍變更為6倍,除此以外藉由與實
施例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
將實施例2之TD之延伸倍率自4倍變更為7倍,除此以外藉由與實施例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
將比較例1之TD之延伸倍率自4倍變更為5倍,除此以外藉由與比較例1同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
將比較例1之TD之延伸倍率自4倍變更為6倍,除此以外藉由與比較例1同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
將比較例1之TD之延伸倍率自4倍變更為7倍,除此以外藉由與比較例1同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
將比較例2之TD之延伸倍率自4倍變更為5倍,除此以外藉由與比較例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
將比較例2之TD之延伸倍率自4倍變更為6倍,除此以外藉由與比較例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
將比較例2之TD之延伸倍率自4倍變更為7倍,除此以外藉由與比較例2同樣之方法而獲得反射膜。將所獲得之膜之評價結果表示於表3中。
根據上述結果明確可知:本發明之反射膜的氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度在所期望之範圍,因此成為分散相非常薄之板狀結構重疊為數層之狀態,因此為具有較高之反射特性與較高之單向反射特性,具有優異之表面平滑性,具有如金屬般之光澤之適宜的反射膜。
相對於此,比較例1、比較例3~5之片材的氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度低於所期望之範圍,因此於與聚酯系樹脂之混練、擠出時產生表面粗糙,結果反射特性、單向反射特性均不充分。
又,比較例2、比較例6~8之片材的氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度較所期望高,藉由較大之橢圓體而形成分散相,所入射之光散射,因此反射特性顯示出良好之值,但單向反射特性、表面平滑性均不充分。
根據上述實施例、比較例之結果、以及迄今為止發明者所進行之試驗結果等,可知於包含至少1層具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構之層的反射膜中,形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之任一者以聚酯系樹脂為主成分,另一者以氟系樹脂為主成分,若該氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度為130~250℃,則可表現模擬之多層效果,具有較高之反射特性與單向反射特性,可賦予如金屬般之光澤。
Claims (13)
- 一種反射膜,其特徵在於:其係含有至少2種熱塑性樹脂,包含至少1層具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構之層的反射膜,且上述分散相(II)之行進方向之平均尺寸(L1)、及寬度方向之平均尺寸(L2)為0.45μm以上、100μm以下,上述分散相(II)之厚度方向之平均尺寸(L3)為0.01μm以上、0.45μm以下,形成該連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成該分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之平均折射率差為0.05以上,該反射膜於測定波長400nm~700nm下之平均反射率為80%以上。
- 如請求項1之反射膜,其中形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之至少任一者以聚酯系樹脂為主成分。
- 如請求項1之反射膜,其中形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之任一者以聚酯系樹脂為主成分,另一者以氟系樹脂為主成分。
- 一種反射膜,其特徵在於:其係含有至少2種熱塑性樹脂,包含至少1層具有連續相(I)與分散相(II)之海島結構之層的反射膜,且形成上述連續相(I)之熱塑性樹脂(A)與形成上述分散相(II)之熱塑性樹脂(B)之任一者以聚酯系樹脂為主成分,另一者以氟系樹脂為主成分,該氟系樹脂之熔解吸熱峰值溫度為130℃以上250℃以下。
- 如請求項2至4中任一項之反射膜,其中上述聚酯系樹脂係聚萘二甲酸乙二酯系樹脂。
- 如請求項3或4之反射膜,其中上述氟系樹脂係乙烯-四氟乙烯系樹脂。
- 如請求項4之反射膜,其中測定波長400nm~700nm下之平均反射率為80%以上。
- 如請求項1至4中任一項之反射膜,其至少於單軸方向上延伸而成。
- 如請求項1至4中任一項之反射膜,其於上述反射膜之行進方向、及/或上述反射膜之寬度方向上延伸2~9倍而成。
- 如請求項1至4中任一項之反射膜,其中至少一個表面的算術平均粗糙度Ra為0.1μm以下。
- 一種液晶顯示裝置,其包含如請求項1至10中任一項之反射膜而成。
- 一種照明裝置,其包含如請求項1至10中任一項之反射膜而成。
- 一種裝飾用物品,其包含如請求項1至10中任一項之反射膜而成。
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