JP2007322875A - 反射フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】実用上十分な可視光領域の反射性能を備え、紫外線による劣化、特に黄変が抑制され、熱による変形が少なく、かつ安定して製膜することができる車載用液晶表示装置の反射板として好適に用いることのできる、反射フィルムを提供する。
【解決手段】反射層と支持層とからなり、反射層はナフタレンジカルボン酸1〜20モル%およびテレフタル酸99〜80モル%をジカルボン酸成分としエチレングリコールをジオール成分としてなる共重合ポリエステルならびにボイド形成物質からなるとともにボイドを30〜80体積%含有することを特徴とする、車載用液晶表示装置の用いられる反射フィルム。
【選択図】なし
Description
本発明の白色の反射フィルムは反射層とこの層に接する支持層から構成される。
反射層はポリエステルとボイド形成物質の組成物からなりボイドを含有する。このボイドは、ポリエステルとボイド形成物質との界面がフィルムの延伸に伴って剥離することによって形成される空隙である。
ポリエステルとしては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等公知のポリエステルを用いることができる。高い耐熱性を得る観点から、ジカルボン酸成分としてナフタレンジカルボン酸成分を含むポリエステルが好ましい。具体的には、ナフタレンジカルボン酸成分を例えば1〜20モル%、さらに好ましくは3〜18モル%、特に好ましくは5〜15モル%含有する共重合ポリエチレンテレフタレートが好ましい。ナフタレンジカルボン酸成分が1モル%未満であると製膜性が確保できないことがあり好ましくなく、20モル%を超えると耐熱性や製膜性が劣る可能性が出てきて好ましくない。
ゲルマニウム化合物としては、例えば、無定形酸化ゲルマニウム、微細な結晶性酸化ゲルマニウム、酸化ゲルマニウムをアルカリ金属またはアルカリ土類金属もしくはそれらの化合物の存在化にグリコールに溶解した溶液、酸化ゲルマニウムを水に溶解した溶液を用いることができる。
反射層のボイドは、フィルムの延伸時にボイド形成物質とポリエステルとが界面剥離することによって生じる。本発明において反射層は反射層の体積100体積%あたり30〜80体積%のボイドを含有する。
反射層に用いるボイド形成物質としては、例えば無機粒子を用いることができる。無機粒子としては、高い反射性能を得る観点から白色顔料を用いることが好ましい。この白色顔料としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素の粒子、好ましくは硫酸バリウム粒子を用いる。この硫酸バリウム粒子は、板状、球状いずれの形状をとる粒子であってもよい。硫酸バリウム粒子を用いることで特に良好な反射率を得ることができる。
反射層に用いるボイド形成物質としては、非相溶樹脂を用いてもよい。この非相溶樹脂は、ポリエステルに非相溶な樹脂であり、無機粒子を用いた場合と同様に、延伸時にポリエステルとの界面で剥離してボイドを生じる。
支持層にはポリエステルを用いる。このポリエステルには、例えば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等公知のポリエステルを用いることができる。これは反射層と同じポリエステルであってもよい。
配合する場合、支持層のポリエステル組成物100重量%あたり好ましくは1〜30重量%である。1重量%未満であると滑り性が確保できず好ましくなく、30重量%を超えると非常に破れやすいフィルムとなり好ましくない。
本発明の白色フィルムには蛍光増白剤を配合してもよい。蛍光増白剤を配合する場合、反射層のポリエステル組成物または支持層のポリエステルに対する濃度として、例えば0.005〜0.2重量%、好ましくは0.01〜0.1重量%の範囲で配合するといよい。0.005重量%未満であると350nm付近の波長域の反射率が十分でないので添加する意味が乏しく、0.2重量%を越えると、蛍光増白剤の持つ特有の色が現れてしまうため好ましくない。
反射層の厚みは、白色反射フィルムの反射層および支持層の合計厚み100に対して、好ましくは40〜90、さらに好ましくは50〜85である。40未満であると反射率が劣る可能性があり好ましくなく、90を超えると延伸性の観点から好ましくない。
以下、本発明の白色反射フィルムを製造する方法の一例として、反射層/支持層の構成をとるポリエステル積層フィルムの製造方法の一例を説明する。ダイから溶融したポリエステルをフィードブロックを用いた同時多層押出し法により、積層未延伸シートを製造する。すなわち反射層を構成するポリエステルの溶融物と支持層を構成するポリエステルの溶融物とを、フィードブロックを用いて反射層/支持層となるように積層し、ダイに展開して押出しを実施する。この時、フィードブロックで積層されたポリマーは積層された形態を維持している。
このようにして得られる本発明の反射フィルムは、85℃の熱収縮率が、直交する2方向ともに0.5%以下、さらに好ましくは0.4%以下、特に好ましくは0.3%以下とすることができる。
(1)フィルム厚み
フィルムサンプルをエレクトリックマイクロメーター(アンリツ製 K−402B)にて、10点で厚みを測定して、それらの平均値をフィルムの厚みとした。
フィルムサンプルを三角形に切り出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂にて包埋した。そして、包埋されたサンプルをミクロトーム(ULTRACUT−S)で縦方向に平行な断面を50nm厚の薄膜切片にした後、透過型電子顕微鏡を用いて、加速電圧100kvにて観察撮影し、写真から各層の厚みを測定して、各層の平均厚みを求めた。
分光光度計(島津製作所製UV−3101PC)に積分球を取り付け、BaSO4白板を100%としたときのフィルムサンプルの反射率を400〜700nmの波長域にわたって測定し、得られた反射率チャートから2nm間隔で反射率を読み取った。なお、フィルムの構成が一方の面が反射層、他方の面が支持層の場合には、反射層側の反射率の測定を行った。上記の範囲内で平均値を求めた。次の基準で反射率の評価を行った。
○:平均反射率90%以上かつ全測定領域において反射率90%以上
△:平均反射率90%以上であるが反射率90%未満の波長域もある
×:平均反射率90%未満
未延伸フィルムを延伸する際の製膜の状況を観察し、下記基準で評価した。
○:1時間以上安定して製膜できる
×:1時間以内に切断が発生し、安定した製膜ができない
85℃に設定されたオーブン中でフィルムサンプルを無緊張状態で30分間保持し、加熱処理前後の標点間距離を測定し、下記式により熱収縮率を算出した。
熱収縮率(%)=((L0−L)/L0)×100
L0:熱処理前の標点間距離
L :熱処理後の標点間距離
示差走査熱量測定装置(TA Instruments 2100 DSC)を用い、昇温速度20m/分で測定を行った。
フィルムサンプルにキセノンランプ照射(SUNTEST CPS+)にてパネル温度60℃、照射時間300時間の条件で光照射を行い、光照射前後での色変化をみた。なおフィルムの構成が一方の面が反射層、他方の面が支持層の場合、反射層側から光照射を行い測定を行った。
初期のフィルムサンプルの色相(L1 *、a1 *、b1 *)と照射後のフィルムサンプルの色相(L2 *、a2 *、b2 *)とを色差計(日本電飾製SZS−Σ90 COLOR MEASURING SYSTEM)にて測定し、色変化dE*を下記式で計算し、下記基準で評価した。
dE*={(L1 *−L2 *)2+(a1 *−a2 *)2+(b1*−b2 *)2}1/2
○: dE*≦10
△:10<dE*≦15
×:15<dE*
フィルムサンプルをA4版に切り出し、フィルムの4辺を金枠で固定したまま、80℃に加熱したオーブンで30分間処理した後、変形(フィルムのたわみ状態)を目視にて観察し、下記基準で評価した。
○:たわんだ状態が観察されない
△:一部に軽微なたわみが観察される
×:たわんだ部分があり、たわみの凹凸が5mm以上の隆起として観察される
反射フィルムの上に株式会社きもとのアクリル導光板「パネビー」を重ね、105℃の温度下にて反射フィルム5cm□当たり300gの荷重が加わる様、おもりを載せて1時間放置した。その後、荷重解放後アクリル導光板側のみを持った際の状況を目視で観察した。
○;反射フィルムが落ちる場合を貼り付き無し
×:反射フィルムが落ちない場合を貼り付いているもの
反射層のみを単離後、アントンパール社製振動式デジタル密度計DMA4500にて密度を求めた後、フィルムを溶融して再度同様に密度を求め、下記式にて算出した。
ボイド体積率(%)=100−100×(溶融前の密度)/(溶融後の密度)
テレフタル酸ジメチル132重量部、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル23重量部(ポリエステルの全ジカルボン酸成分あたり12モル%)、エチレングリコール96重量部、ジエチレングリコール3.0重量部、酢酸マンガン0.05重量部、酢酸リチウム0.012重量部を精留塔、留出コンデンサを備えたフラスコに仕込み、撹拌しながら150〜235℃に加熱しメタノールを留出させエステル交換反応を行った。メタノールが留出した後、リン酸トリメチル0.03重量部、二酸化ゲルマニウム0.04重量部を添加し、反応物を反応器に移した。ついで撹拌しながら反応器内を徐々に0.5mmHgまで減圧するとともに290℃まで昇温し重縮合反応を行った。得られた共重合ポリエステルのジエチレングリコール成分量は2.5wt%、ゲルマニウム元素量は50ppm、リチウム元素量は5ppmであった。このポリエステルを反射層および支持層のポリエステルに用い、表1に示す非相溶樹脂を添加して、表1に記載の反射層の組成物および支持層の組成物を得た。それぞれ285℃に加熱された2台の押出機に供給し、反射層/支持層となるように2層フィードブロック装置を使用して合流させ、その積層状態を保持したままダイスよりシート状に成形した。さらにこのシートを表面温度25℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フィルムを記載された温度にて加熱し長手方向(縦方向)に延伸し、25℃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保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(横方向)に延伸した。その後テンター内で表2の温度で熱固定を行い、表2に示す条件にて縦方向の弛緩、横方向の幅入れを行い、室温まで冷やして、反射層/支持層の積層二軸延伸フィルムを得た。得られた積層フィルムの反射板基材としての物性を評価したところ表2に記載の通りであった。
反射層の組成物と支持層の組成物を表1に記載のとおりに変更し、表2に記載の製膜条件をとる他は実施例1と同様にして、反射層/支持層の2層積層フィルムを作製し、評価した。
反射層の組成物と支持層の組成物を表1に記載のとおりに変更し、表2に記載の製膜条件をとりフィードブロックに3層フィードブロックを用いる他は実施例1と同様にして、反射層/支持層/反射層の3層積層フィルムを作製し、評価した。
表1および2に示すように条件を変更した他は実施例1と同様にして、反射層/支持層の2層積層フィルムを作製し、フィルムの反射層側に日本触媒製の紫外線吸収剤「UV−G300」を乾燥後の膜厚みが5μmになるようにコーティングを行い評価を行った。
表1および2に示すように条件を変更した他は実施例1と同様にして、反射層/支持層の2層積層フィルム作製し、フィルムの反射層側に日本触媒製の紫外線吸収剤「UV−G714」を乾燥後の膜厚みが4μmになるようにコーティングを行い評価を行った。
表1および2に示すように条件を変更した他は実施例1と同様にして、反射層/支持層の2層積層フィルムを作製し、フィルムの反射層側に一方社油脂工業製の紫外線吸収剤「ULS−1383MA」を乾燥後の膜厚みが5μmになるようにコーティングを行い評価を行った。
表1および2に示すように条件を変更した他は実施例1と同様にして、反射層/支持層となる2層積層フィルムを製膜したが延伸性能が極めて低く、製膜時の切断が多発したため、フィルムサンプルが作製できなかった。
イソフタル酸共重合のポリマーを用い、表1および2に記載の条件でフィードブロックには3層フィードブロックを用いた他は実施例1と同様にして、反射層/支持層/反射層の3層積層フィルムを製膜し、評価した。
表1および2に示すように条件を変更した他は実施例1と同様にして、2層積層フィルムを製膜し、評価を行った。
表1および2に示すように条件を変更した他は実施例1と同様にして、3層積層フィルムを製膜し、評価を行った。
表1および2に示すように条件を変更し、ボイド体積率の高い層を3層フィルムの支持層(芯層)にくるよう設定した他は実施例1と同様にして、3層積層フィルムを得た。表に示す通り耐光性に劣る結果であった。
Claims (4)
- 反射層と支持層とからなり、反射層はナフタレンジカルボン酸1〜20モル%およびテレフタル酸99〜80モル%をジカルボン酸成分としエチレングリコールをジオール成分としてなる共重合ポリエステルならびにボイド形成物質からなるとともにボイドを30〜80体積%含有し、反射層が反射面として用いられることを特徴とする、車載用液晶表示装置に用いられる反射フィルム。
- ボイド形成物質が無機粒子である、請求項1記載の反射フィルム。
- ボイド形成物質が共重合ポリエステルと非相溶な樹脂である、請求項1記載の反射フィルム。
- 反射層の厚みが反射フィルムの厚み100あたり30〜90である、請求項1記載の反射フィルム。
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