(57)【要約】【課題】  本発明は、光拡散性、耐候性、耐熱性に優れたポリ乳酸系フィルムの製造方法、およびポリ乳酸系光拡散フィルムを提供せんとするものである。【解決手段】  本発明のポリ乳酸系フィルムの製造方法は、ポリ乳酸系樹脂と、ポリオレフィン系樹脂を、各々溶融後、共押出しして積層フィルムとする工程、積層フィルムのポリオレフィン系樹脂層を剥離する工程、をこの順に有することを特徴とするものである。また、本発明のポリ乳酸系光拡散フィルムは、光線透過率が８０〜９５％、ヘイズが１０〜７５％、少なくとも片面の中心線平均粗さＲａが１００〜８００ｎｍである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系樹脂組成物と、ポリオレフィン系樹脂組成物を、各々溶融後、共押出しして積層フィルムとする工程、積層フィルムのポリオレフィン系樹脂層を剥離する工程、をこの順に有することを特徴とする、ポリ乳酸系フィルムの製造方法。
【請求項２】
ポリ乳酸系フィルムが、少なくとも片面の中心線平均粗さＲａが１００〜８００ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載のポリ乳酸系フィルムの製造方法。
【請求項３】
ポリ乳酸系フィルムが、光線透過率８０〜９５％、ヘイズ１０〜５５％、であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリ乳酸系フィルムの製造方法。
【請求項４】
ポリ乳酸系フィルムがポリ乳酸系光拡散フィルムであることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のポリ乳酸系フィルムの製造方法。
【請求項５】
光線透過率が８０〜９５％、ヘイズが１０〜５５％、少なくとも片面の中心線平均粗さＲａが１００〜８００ｎｍであるポリ乳酸系光拡散フィルム。
【請求項６】
フィルムの耐熱温度が６０〜１２０℃である請求項５記載のポリ乳酸系光拡散フィルム。
【請求項７】
フィルム中に粒子を含有し、前記粒子がポリ乳酸系樹脂１００質量部に対して０．０１〜２５質量部含有する、請求項５または６に記載のポリ乳酸系光拡散フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散性、耐熱性の良好なポリ乳酸系フィルムの製造方法およびポリ乳酸系光拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に無延伸フィルムや延伸フィルムは一枚ずつ製膜されるのが常識である。これに対し２枚以上のフィルムを一挙に製膜して、その後剥離するという方法が提案されている。例えば、親和性が低い異種のポリマー（例えば芳香族ポリエステルとポリオレフィン）を同時に製膜して剥離安定性が良好な薄膜芳香族ポリエステル層を有するフィルムを製造する方法（特許文献１）、ポリヒドロキシカルボン酸と芳香族ポリエステルを共押し出しして、両方が使用に耐えうるような特性を有するフィルムを製造する方法（特許文献２）などが提案されている。しかし、これらの文献には、ポリ乳酸とポリオレフィンを共押出して、剥離してポリ乳酸系フィルムを製造する記載は一切見当たらない。
【０００３】
一方、近年、パソコン、テレビ、携帯電話などの表示装置として、液晶を利用したディスプレイが数多く用いられており、薄型・小型化が望まれるノート型パソコン等に使用される薄型液晶ディスプレイ用途には、サイドライト型、つまり画面に対し側面から光を照射するタイプのバックライトが適用されている。一般的に、このサイドライト型バックライトには、光を均一に伝播・拡散する導光板を利用し液晶ディスプレイ全体を均一に照射する導光板方式が採用されており、そこに光拡散性フィルムが設置されている。
従来から使用されている光拡散性フィルムとしては、例えば、熱可塑性樹脂をシート状に成形後、表面に物理的に凹凸を付ける加工を施して得られた光拡散性フィルム（特許文献３）、ポリエステル樹脂等透明基材フィルム上に、微粒子を含有した透明樹脂からなる光拡散層をコーティングして得られた光拡散性フィルム（特許文献４）などが挙げられる。しかし、これらの従来技術で使用しているフィルムは、石油由来の樹脂を原料としており、将来の石油枯渇問題に対応できない問題があり、また、芳香族系のポリカーボネートやポリエステルを使用している場合は耐候性の問題があった。
【特許文献１】特許第２７５７４２３号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０８０４号公報
【特許文献３】特開平４−２７５５０１号公報
【特許文献４】特開平６−５９１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、かかる背景に鑑み、非石油由来の樹脂を原料とし、光拡散性、耐候性、耐熱性に優れたポリ乳酸系フィルムの製造方法、およびポリ乳酸系光拡散フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、ポリ乳酸系樹脂組成物と、ポリオレフィン系樹脂組成物を、各々溶融後、共押出しして積層フィルムとする工程、積層フィルムのポリオレフィン系樹脂層を剥離する工程、をこの順に有することを特徴とする、ポリ乳酸系フィルムの製造方法。また、光線透過率が８０〜９５％、ヘイズが１０〜５５％、少なくとも片面の中心線平均粗さＲａが１００〜８００ｎｍであるポリ乳酸系光拡散フィルム。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、光拡散性、耐候性、耐熱性に優れたポリ乳酸系フィルムを得ることができる。本発明のポリ乳酸系フィルムは、液晶ディスプレイのバックライト用をはじめ、各種工業材料用途、包装材料用途に好ましく用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に用いられるポリ乳酸系樹脂とは、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸を原料として得ることができる構造を主たる構成成分とするポリマーであるが、乳酸以外の他の共重合成分を含んでいてもよい。かかる他の共重合成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオ−ル、デカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノ−ルＡ、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールなどのグリコール化合物、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、マロン酸、グルタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４´−ジフェニルエーテルジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸などのジカルボン酸、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸、カプロラクトン、バレロラクトン、プロピオラクトン、ウンデカラクトン、１，５−オキセパン−２−オンなどのラクトン類などの単量体を挙げることができる。上記他の共重合成分の共重合量は、ポリ乳酸系樹脂の全単量体成分に対し、０〜３０モル％であることが好ましく、０〜１０モル％であることがより好ましい。
【０００８】
本発明において、特に高い耐熱性を有する成形品を得るためには、ポリ乳酸系樹脂として乳酸成分の光学純度が高いものを用いることが好ましい。すなわち、ポリ乳酸系樹脂の総乳酸成分の内、Ｌ−乳酸が８０モル％以上１００モル％以下含まれるかあるいはＤ−乳酸が８０モル％以上１００モル％以下含まれることが好ましく、Ｌ−乳酸が９０モル％以上１００モル％以下含まれるかあるいはＤ−乳酸が９０モル％以上１００モル％以下含まれることがより好ましく、Ｌ−乳酸が９５モル％以上１００モル％以下含まれるかあるいはＤ−乳酸が９５モル％以上１００モル％以下含まれることが特に好ましい。
【０００９】
かかるポリ乳酸系樹脂の製造方法としては、詳細は後述するが、既知の重合方法を用いることができ、すなわち乳酸からの直接重合法、ラクチドを介する開環重合法などを採用することができる。
【００１０】
本発明に用いられるポリ乳酸系樹脂の融点は、特に制限されるものではないが、１２０℃以上であることが好ましく、１５０℃以上であることがより好ましい。かかるポリ乳酸系樹脂の融点は、通常、乳酸成分の光学純度を高くすることにより高くなり、融点１２０℃以上のポリ乳酸樹脂は、Ｌ−乳酸が９０モル％以上１００モル％以下含まれるかあるいはＤ−乳酸が９０モル％以上１００モル％以下含まれることにより得ることができるし、また融点１５０℃以上のポリ乳酸樹脂は、Ｌ−乳酸が９５モル％以上１００モル％以下含まれるかあるいはＤ−乳酸が９５モル％以上１００モル％以下含まれることにより得ることができる。
【００１１】
本発明に用いられるポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は、適度な製膜、延伸適性および実用的な機械特性を満足させるため、５万〜５０万であることが好ましく、より好ましくは１０万〜２５万である。なお、ここでいう重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーでクロロホルム溶媒にて測定を行い、ポリメチルメタクリレート換算により計算した分子量をいう。
【００１２】
本発明に用いられるポリ乳酸系樹脂は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に基づいて１９０℃かつ２．１６ｋｇｆの荷重で測定した流動性が、フィルムの製膜性、機械特性の観点から、１〜１５ｇ／１０ｍｉｎであるものが好ましく、２〜１０ｇ／１０分であることがより好ましく、３〜７ｇ／１０分であることがさらに好ましい。
【００１３】
本発明に用いられるポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸系樹脂組成物の全量１００質量％に対して、前述のポリ乳酸系樹脂を５０質量％以上１００質量％以下含有することが好ましい。また本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルム及び、本発明のポリ乳酸系光拡散フィルムは、前記ポリ乳酸系樹脂組成物の説明の通り、フィルムの全量１００質量％に対して、ポリ乳酸系樹脂を５０質量％以上１００質量％以下含有することが好ましい。
【００１４】
本発明の製造方法に用いられるポリオレフィン系樹脂組成物中のポリオレフィン系樹脂とは、エチレンやプロピレンなどのオレフィン、ビニルアルコール等のオレフィンアルコール等を重合または共重合して得られる樹脂である。具体例としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ１−ブテン樹脂、ポリ１−ペンテン樹脂、ポリ４−メチル−１−ペンテン樹脂などの単独重合体、エチレン／α−オレフィン共重合体、または、これらに１，４−へキサジエン、ジシクロペンタジエン２，５−ノルボルナジエン、５−エチリデンノルボルネン、５−エチル−２，５−ノルボルナジエン、５−（１’−プロペニル）−２−ノルボルネンなどの非共役ジエンモノマーを１種以上共重合させた共重合体などが挙げられる。
【００１５】
本発明の製造方法においては、ポリ乳酸系樹脂組成物との共押出性の観点から、ポリオレフィン系樹脂組成物中のポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合体樹脂が好ましい。
【００１６】
ポリオレフィン系樹脂組成物中のポリオレフィン系樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲で、上述のポリオレフィン系樹脂を単独ないし、少なくとも２種以上併用して用いることもできる。
【００１７】
ポリオレフィン系樹脂の製造方法は、特に限定されものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、ラジカル重合、チーグラー・ナッタ触媒を用いた配位重合、アニオン重合、メタロセン触媒を用いた配位重合などいずれの方法でも用いることができる。
【００１８】
ポリオレフィン系樹脂組成物中のポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン樹脂およびエチレン・プロピレン共重合体樹脂である場合、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に基づいて２３０℃かつ２．１６ｋｇｆの荷重で測定したポリオレフィン系樹脂の流動性が、ポリ乳酸系樹脂との共押出性、剥離後のポリ乳酸系フィルムの光拡散性の観点から、１〜５０ｇ／１０ｍｉｎであるものが好ましく、５〜４０ｇ／１０分であることがより好ましく、８〜３０ｇ／１０分であることがさらに好ましい。ポリオレフィン系樹脂の流動性によって、ポリ乳酸系樹脂と共押出した際に形成する界面の凹凸が変化する。つまり、流動性が高いポリオレフィン系樹脂を使用した場合、剥離後のポリ乳酸系フィルムのＲａは小さくなり、光拡散性は低下する。一方、流動性が低いポリオレフィン系樹脂を使用した場合、剥離後のポリ乳酸系フィルムのＲａは大きくなり、光拡散性は向上するが、共押出の製膜性が悪化する。
【００１９】
本発明の製造方法に用いられるポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂組成物の全量１００質量％に対して、前述のポリオレフィン系樹脂を８０質量％以上１００質量％以下含有することが好ましい。
【００２０】
本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムは、光線透過率が８０〜９５％、ヘイズが１０〜５５％であることが重要である。光線透過率が８０％未満、または、ヘイズが１０％未満である場合、十分な光拡散性が得られない。また、本発明のポリ乳酸系光拡散フィルムを、本発明の製造方法で製造する場合、光線透過率は、現実的に、９５％を超えることはなく、また、ヘイズは、現実的に、５５％を超えることはない。光線透過率は、８５〜９５％であることが好ましく、９０〜９５％であることがより好ましい。ヘイズは、１５〜５０％であることが好ましく、２０〜４５％であることがより好ましく、２０〜４０％であることがさらに好ましい。ヘイズを１０〜５５％の範囲とする方法は、Ｒａを１００〜８００nmの範囲とすることや、フィルム中（ポリ乳酸系樹脂組成物中）に粒子を後述する範囲で添加することで達成できる。
【００２１】
本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムは、少なくとも片面の中心線平均粗さＲａが１００〜８００ｎｍであることが重要である。Ｒａが１００ｎｍ未満である場合、十分な光拡散性が得られない。また、Ｒａが８００ｎｍを超えると、フィルムの機械特性が悪化する。Ｒａは１５０〜７００ｎｍであることが好ましく、３００〜６００ｎｍであることがより好ましい。Ｒａを上記範囲とするためには、共押出するポリ乳酸系樹脂、ポリオレフィン系樹脂の流動性を前述した範囲とすること、また、後述するように、フィルムに含有する粒子を調整すること、さらには、製造方法においてポリ乳酸系樹脂組成物、ポリオレフィン系樹脂組成物を溶融後、共押出しして積層フィルムとする工程、積層フィルムのポリオレフィン系樹脂層を剥離する工程、をこの順に有することが重要である。
【００２２】
本発明のポリ乳酸系光拡散フィルムは、フィルムの耐熱温度が６０〜１２０℃であることが好ましい。フィルムの耐熱温度が６０℃以上であると、光拡散フィルムとして液晶ディスプレイに組み込まれた際の耐熱性が十分である。また、本発明のポリ乳酸系光拡散フィルムの耐熱性は現実的に１２０℃を超えることはない。フィルムの耐熱温度は６５〜１２０℃がより好ましく、７０〜１２０℃がさらに好ましい。なお、耐熱温度の定義については、後述の通りである。
【００２３】
フィルムの耐熱温度を上記６０〜１２０℃の範囲とする方法に特に制限は無いが、例えば、ポリ乳酸系樹脂を結晶化させたり、フィルムを延伸して配向結晶化させたり、ポリ乳酸系光拡散フィルムやポリ乳酸系フィルム（または、原料であるポリ乳酸系樹脂組成物）に他の樹脂を混合させたりする方法を用いることができる。
【００２４】
ポリ乳酸系光拡散フィルムやポリ乳酸系フィルム（または、ポリ乳酸系樹脂組成物）に混合する他の樹脂としては、ポリ乳酸系樹脂との相溶性の観点から、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂、セルロースエステル系樹脂、ポリビニルフェノールなどが用いられる。特に良好な相溶性を示すことから、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂が好ましく用いられる。
【００２５】
ポリ乳酸系樹脂組成物に混合する他の樹脂の混合量は、ポリ乳酸系樹脂組成物中のポリ乳酸系樹脂を１００質量部としたとき、１〜１５０質量部が好ましく、５〜５０質量部がより好ましく、１０〜２５質量部がさらに好ましい（よって、ポリ乳酸系光拡散フィルムやポリ乳酸系フィルムに混合する他の樹脂の混合量も、これらフィルム中のポリ乳酸系樹脂を１００質量部としたとき、１〜１５０質量部が好ましく、５〜５０質量部がより好ましく、１０〜２５質量部がさらに好ましい。）。
【００２６】
本発明におけるポリ（メタ）アクリレート系樹脂とは、アクリレートおよびメタクリレートから選ばれる少なくとも１種の単量体を構成単位とするものであり、２種以上の単量体を共重合して用いても構わない。ポリ（メタ）アクリレートを構成するアクリレートおよびメタクリレートとしては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノブチルアクリレートなどのアクリレート、およびメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートなどのメタクリレートを用いることができるが、より高い高温剛性を付与できることから、ポリメチルメタクリレートを用いることが最も好ましい。
【００２７】
かかるポリ（メタ）アクリレート系樹脂としてポリメチルメタクリレートを用いる場合、ポリ乳酸系樹脂との相溶性の観点から、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に基づいて２３０℃かつ３．８ｋｇｆの荷重で測定したポリメチルメタクリレートの流動性が、１〜５０ｇ／１０ｍｉｎであるものが好ましく、５〜４５ｇ／１０ｍｉｎであるものがさらに好ましく、１０〜４０ｇ／１０ｍｉｎであるものが特に好ましい。
【００２８】
本発明で用いられるポリ（メタ）アクリレート系樹脂は、重量平均分子量が２万〜５０万であることが好ましく、５万〜５０万であることがより好ましく、７〜２０万であることがさらに好ましく、１０万〜２０万であることが特に好ましい。すなわち、重量平均分子量を２万以上とすることでフィルムの強度を保ち、重量平均分子量を５０万以下とすることで製膜性を良好にしている。なお、ここでいう重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーでヘキサフルオロイソプロパノール溶媒にて測定を行い、ポリメチルメタクリレート換算により計算した重量平均分子量をいう。
【００２９】
かかる本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルム中における各樹脂の正確な含有量を特定する方法の一つに、ＮＭＲによる特定方法が挙げられる。例えば、フィルムを構成する樹脂を重クロロホルム溶媒中５５℃で１Ｈ核のＮＭＲ測定を行い、評品のピークとポリ乳酸に由来するピーク（例えばメチン基に由来するピーク）、ポリメチルメタクリレートに由来するピーク（例えばメトキシ基に由来するピーク）の強度比から、ポリ乳酸とポリメチルメタクリレートの配合量を算出できる。１Ｈ核のピークが重複して算出できない場合は、さらに１３Ｃ核の測定を行い算出することができる。
【００３０】
本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムは、光拡散性の観点から、フィルム中に粒子を含有し、前記粒子がポリ乳酸系樹脂１００質量部に対して０．０１〜２５質量部含有することが好ましい。その平均粒子径は０．０１〜１０μｍが好ましい。かかる平均粒子径は、より好ましくは０．０２〜５μｍ、さらに好ましくは０．０３〜２μｍである。前記含有量は、より好ましくは０．０２〜１０質量部、さらに好ましくは０．０３〜１質量部である。前記平均粒子径を０．０１μｍ以上、または前記含有量を０．０１質量部以上とすると粒子添加の効果が発現しやすくなり、一方、前記平均粒子径を１０μｍ以下、または前記含有量が２５質量部以下とすることで、フィルムの機械強度が維持しやすくなる。
【００３１】
なお、粒子の含有量が多いほど、また、粒子の平均粒径が大きいほど、光拡散性は向上するが、製膜性が悪化する。前記光拡散性の向上には、フィルム表面近傍の粒子が起因となっている表面ヘイズと、フィルム内部の粒子が起因となっている内部ヘイズが影響している。
【００３２】
かかる粒子の種類は、目的や用途に応じて適宜選択され、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、無機粒子、有機粒子、架橋高分子粒子、重合系内で生成させる内部粒子などを使用することができる。もちろん、各粒子は、それぞれ単独で使用しても、混合して使用しても構わない。混合して用いる場合は、それぞれの種類の粒子が、上記平均粒子径の範囲内となる場合が好ましく、また、全ての種類の粒子の総含有量が上記範囲内となることが好ましい。
【００３３】
かかる無機粒子としては、特に限定されないが、シリカ等の酸化ケイ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の各種炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の各種硫酸塩、カオリン、タルク等の各種複合酸化物、リン酸リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等の各種リン酸塩、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の各種酸化物、フッ化リチウム等の各種塩等からなる微粒子を使用することができる。
【００３４】
また有機粒子としては、シュウ酸カルシウムや、カルシウム、バリウム、亜鉛、マンガン、マグネシウム等のテレフタル酸塩などからなる微粒子が使用される。また、架橋高分子粒子としては、ジビニルベンゼン、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸のビニル系モノマーの単独または共重合体からなる微粒子を使用することができる。その他、ポリテトラフルオロエチレン、ベンゾグアナミン樹脂、熱硬化エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂などの有機微粒子も好ましく使用される。
【００３５】
また、重合系内で生成させる内部粒子としては、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物などを反応系内に添加し、さらにリン化合物を添加する公知の方法で生成される粒子も使用される。
【００３６】
本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムの全体の厚みは、特に限定されないが、好ましくは２０〜２０００μｍ、より好ましくは５０〜１５００μｍ、特に好ましくは１００〜１０００μｍである。かかるフィルム厚みを２０μｍ以上とすることで、フィルム強度が維持しやすくなり、フィルム厚みを２０００μｍ以下とすることで光拡散性を発現しやすくなる。
【００３７】
また、本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムには、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて添加剤、例えば、難燃剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、着色防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、粘着性付与剤、脂肪酸エステル、ワックス等の有機滑剤またはポリシロキサン等の消泡剤、顔料または染料等の着色剤を適量配合することができる。
【００３８】
また、ブロッキング防止、帯電防止、耐傷付き性改良などの目的で、本発明のポリ乳酸系光拡散フィルムの表面にコーティング機能層を設けることが有効であり、この機能層の形成には、シートの製造工程内で行うインラインコーティング法、シートの巻き取り後に行うオフラインコーティング法を用いることができる。
【００３９】
本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムは、フィルムの分解による強度低下を抑制し、耐熱性を良好とする点から、該フィルムのカルボキシル基末端濃度が３０当量／１０３ｋｇ以下であることが好ましく、より好ましくは２０当量／１０３ｋｇ以下、特に好ましくは１０当量／１０３ｋｇ以下である。かかるポリ乳酸系光拡散フィルムのカルボキシル基末端濃度を３０当量／１０３ｋｇ以下とすることで、該ポリ乳酸系光拡散フィルムが高温多湿条件下で使用される際に加水分解による強度低下を抑制しやすくなる。
【００４０】
前記カルボキシル基末端濃度を３０当量／１０３ｋｇ以下とする方法としては、例えば、ポリ乳酸系樹脂の合成時の触媒や熱履歴を制御する方法、フィルム製膜時の押出温度を低下あるいは滞留時間を短時間化する等熱履歴を低減する方法、反応型化合物を用いてカルボキシル基末端を封鎖する方法等を使用することができる。
【００４１】
本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムは、該フィルム中に含まれるラクチド量が０．５質量％以下であることが好ましい。より好ましくは０．４質量％以下、特に好ましくは０．３質量％以下である。該フィルム中に含まれるラクチド量が０．５質量％以下とすることで、該ポリ乳酸系光拡散フィルム中に残留しているラクチドが粉末状あるいは液状として析出することを抑制し、ハンドリング性を保ち、また、ポリ乳酸樹脂の加水分解を抑制している。ここでいうラクチドとは、上述したポリ乳酸を主体とするポリマーを構成する乳酸成分の環状２量体を意味するものであって、ＬＬ−ラクチド、ＤＤ−ラクチドおよびＤＬ（メソ）−ラクチドである。
【００４２】
本発明のポリ乳酸系光拡散フィルム及び本発明の製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムは、主に耐経時性を向上する観点から、延伸フィルムとしてもよく、その場合は、二軸延伸フィルムとすることが好ましい。
【００４３】
延伸フィルムを得る場合は、インフレーション法、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法などの既存の延伸フィルム製造法により行うことができるが、フィルムの配向状態を制御しやすいこと、また、製膜速度を高速にできることから逐次二軸延伸法が好ましい。
次に、本発明のポリ乳酸系フィルムを製造する方法を具体的に説明する。
【００４４】
本発明におけるポリ乳酸系樹脂、つまりポリ乳酸を主体とするポリマーは、次のような方法で得ることができる。原料としては、Ｌ−乳酸またはＤ−乳酸の乳酸成分を主体とし、前述した乳酸成分以外のヒドロキシカルボン酸を併用することができる。またヒドロキシカルボン酸の環状エステル中間体、例えば、ラクチド、グリコリド等を原料として使用することもできる。更にジカルボン酸類やグリコール類等も使用することができる。
【００４５】
かかるポリ乳酸を主体とするポリマーは、上記原料を直接脱水縮合する方法、または上記環状エステル中間体を開環重合する方法によって得ることができる。例えば直接脱水縮合して製造する場合、乳酸類または乳酸類とヒドロキシカルボン酸類を好ましくは有機溶媒、特にフェニルエーテル系溶媒の存在下で共沸脱水縮合し、特に好ましくは共沸により留出した溶媒から水を除き実質的に無水の状態にした溶媒を反応系に戻す方法によって重合することにより高分子量のポリマーが得られる。
【００４６】
また、ラクチド等の環状エステル中間体をオクチル酸錫等の触媒を用い減圧下開環重合することによっても高分子量のポリマーが得られることも知られている。このとき、有機溶媒中での加熱還流時の水分および低分子化合物の除去の条件を調整する方法や、重合反応終了後に触媒を失活させ解重合反応を抑える方法、製造したポリマーを熱処理する方法などを用いることにより、ラクチド量の少ないポリマーを得ることができる。
【００４７】
以下に本発明の無延伸、さらにはテンター式逐次二軸延伸を行う場合のポリ乳酸系フィルムの好ましい製膜方法を示すが、本発明は、かかる製膜方法に限定されるものではない。
【００４８】
本発明のポリ乳酸系フィルムの製造方法は、ポリ乳酸系樹脂組成物とポリオレフィン系樹脂組成物を、各々溶融後、共押出しして積層フィルムとする工程、積層フィルムのポリオレフィン系樹脂層を剥離する工程、をこの順に有する製造方法である。そしてこの製造方法により得られるポリ乳酸系フィルムは、ポリオレフィン系樹脂層と接していた側の中心線平均粗さＲａを１００〜８００ｎｍに制御することが容易なため、光拡散フィルムとして好適に用いることができる。Ｒａの制御が容易である理由は、ポリオレフィン系樹脂と共押出した際に形成する界面の凹凸変化が、ポリオレフィン系樹脂の粘度によって制御できるからである。
【００４９】
ポリ乳酸系樹脂組成物とポリオレフィン系樹脂組成物を、各々溶融後、共押出しして積層フィルムとする工程について説明する。ポリ乳酸系樹脂組成物とポリオレフィン系樹脂組成物を、性状に応じた計量装置を用いて、それぞれ別々の二軸押出機に供給する。二軸押出機としては、ポリ乳酸系樹脂組成物とポリオレフィン系樹脂組成物を未乾燥で供給可能であるため、ベント式二軸押出機を好ましく用いることができる。供給されたポリ乳酸系樹脂組成物とポリオレフィン系樹脂組成物は、溶融粘度に応じて１５０〜３００℃で溶融し、ダイ外またはダイ内で複合化し、例えばＴダイ法によりリップ間隔１〜３ｍｍのスリット状の口金から金属製冷却キャスティングドラム上に、直径０．５ｍｍのワイヤー状電極を用いて静電印加して密着させ、無配向キャスト積層フィルムを得る。
【００５０】
金属製冷却ロールの表面温度の好ましい範囲は０〜５０℃であり、より好ましい範囲は１０〜４５℃であり、特に好ましい範囲は２０〜４０℃である。
【００５１】
続いて、積層フィルムのポリオレフィン系樹脂層を剥離する工程について説明する。前述の方法により得られた積層フィルムを、ワインダーで巻き取る前に剥離、分離して別々に巻き上げるか、積層フィルムとして巻き上げたフィルムを、スリッターに運び、該スリッターで積層フィルムをポリ乳酸系フィルムとポリオレフィン系樹脂層の界面で剥離した後、各々のフィルムについて希望の巾にスリットし、巻き取ることもできる。
【００５２】
延伸フィルムを得る場合は、無延伸キャストフィルムを加熱ロール上を搬送することによって縦延伸を行う温度まで昇温する。昇温には赤外線ヒーターなど補助的な加熱手段を併用しても良い。延伸温度の好ましい範囲は、６０〜１６０℃であり、より好ましくは６５〜１５５℃である。このようにして昇温した無延伸フィルムを加熱ロール間の周速差を用いてフィルム長手方向に１段もしくは２段以上の多段で延伸を行う。合計の延伸倍率は１．１〜５．０倍が好ましく、より好ましくは１．５〜４．０倍である。
【００５３】
このように一軸延伸したフィルムをいったん冷却した後、フィルムの両端部をクリップで把持してテンターに導き、幅方向の延伸を行う。延伸温度は６５〜１６０℃が好ましく、より好ましくは７０〜１５５℃である。延伸倍率は１．１〜１０．０倍が好ましく、より好ましくは１．５〜９．５倍である。
【００５４】
さらに必要に応じて、再縦延伸および／または再横延伸を行ってもよい。
【００５５】
次に、この延伸フィルムを緊張下または幅方向に弛緩しながら熱固定することができる。主にフィルムに熱寸法安定性を付与する観点、また同時にフィルムに含有しているラクチドを飛散させラクチド量を低減させる観点から、好ましい熱固定処理温度は１００〜１６０℃であり、より好ましくは１２０〜１５５℃である。かかる熱固定処理時間は０．２〜３０秒の範囲で行うのが好ましいが、特に限定されない。弛緩率は、幅方向の熱収縮率を低下させる観点から１〜１０％であることが好ましく、より好ましくは２〜８％である。かかる熱固定処理を行う前にいったんフィルムを冷却することがさらに好ましい。さらに、フィルムを室温にまでフィルムを冷やす。
【００５６】
延伸フィルムを得る場合は、積層フィルムのまま延伸してもよいし、ポリオレフィン系樹脂層を剥離してからポリ乳酸系フィルムのみを延伸してもよい。
【００５７】
積層フィルムのまま延伸する場合、縦延伸温度の好ましい範囲は６０〜１６０℃であり、より好ましくは１２０〜１５５℃である。縦延伸倍率の好ましい範囲は１．１〜５．０倍が好ましく、より好ましくは３．０〜４．０倍である。横延伸温度は６５〜１６０℃が好ましく、より好ましくは１３０〜１５５℃である。横延伸倍率は１．１〜１０．０倍が好ましく、より好ましくは３．０〜９．５倍である。熱固定処理温度は１００〜１６０℃であり、より好ましくは１３０〜１５５℃である。
【００５８】
ポリオレフィン系樹脂層を剥離してから延伸する場合、縦延伸温度の好ましい範囲は６０〜１６０℃であり、より好ましくは６５〜９０℃である。縦延伸倍率の好ましい範囲は１．１〜５．０倍が好ましく、より好ましくは２．５〜３．５倍である。横延伸温度は６５〜１６０℃が好ましく、より好ましくは７０〜９０℃である。横延伸倍率は１．１〜１０．０倍が好ましく、より好ましくは２．５〜４．５倍である。熱固定処理温度は１００〜１６０℃であり、より好ましくは１１０〜１４０℃である
積層フィルムのまま延伸した場合、かかるフィルムをワインダーで巻き取る前に剥離、分離して別々に巻き上げるか、積層フィルムとして巻き上げたフィルムを、スリッターに運び、該スリッターでフィルムをポリ乳酸系樹脂からなるフィルムとポリオレフィン系樹脂からなるフィルムの界面で剥離した後、各々のフィルムについて希望の巾にスリットし、巻き取ることもできる。
【００５９】
ポリオレフィン系樹脂層を剥離してから延伸した場合、かかるフィルムをワインダーで巻き取って希望のフィルムを得る。
【００６０】
上記のような製造方法を採用することにより、本発明のポリ乳酸系フィルムを得ることができる。
【実施例】
【００６１】
［測定及び評価方法］
実施例中に示す測定や評価は次に示すような条件で行った。
（１）光線透過率（％）、ヘイズ（％）
フィルムの光線透過率、ヘイズ値を濁度計（日本電色工業（株）製ＮＤＨ５０００）を用いて測定した。測定は１水準につき５回行い、５回の測定の平均値から求めた。
（２）中心線平均粗さＲａ（ｎｍ）
小坂研究所製の高精度薄膜段差計ＥＴ−１０を用いて測定した。
（３）耐熱温度（℃）
フィルムサンプルを、長さ×幅×厚み＝４０ｍｍ×８ｍｍ×０．２ｍｍのサンプルを切り出し、セイコーインスツルメンツ（株）製、ＥＸＳＴＡＲ６０００粘弾性測定装置を用い、０℃から２℃／分の昇温速度で昇温し、１Ｈｚの正弦波による動的粘弾性試験を行い、その貯蔵弾性率が１ＧＰａに低下する温度を測定し、かかる温度を耐熱温度とした。
（４）光拡散性
（１）で評価した光線透過率とヘイズから、下記式にて拡散透過率を計算し、拡散透過率が８％未満で×、拡散透過率が８％以上２０％未満で△、２０％以上で○とした。
【００６２】
拡散透過率（％）＝光線透過率（％）×ヘイズ（％）／１００
（５）耐熱性
（３）で評価した耐熱温度が５５℃未満で×、５５℃以上６０℃未満が△、６０℃以上が○とした。
（６）総合評価
光拡散性、耐熱性の評価で、○が２つであれば○、×がひとつでもあれば×、それ以外は△とした。
［ポリ乳酸系樹脂（Ｐ）］
Ｐ−１：
Ｄ体含有割合１ｍｏｌ％、ＰＭＭＡ換算の重量平均分子量１９万のポリ乳酸樹脂
［その他の樹脂（Ｍ）］
Ｍ−１：
ポリメチルメタクリレート（住友化学（株）製スミペックスＬＧ、流動性：１０ｇ／１０ｍｉｎ）
［粒子（Ｓ）］
Ｓ−１：
シリカ（富士シリシア化学（株）製サイリシア４３０、粒径２．５μｍ）
［ポリオレフィン系樹脂（Ｏ）］
Ｏ−１：
エチレン・プロピレン共重合体樹脂（Ｔｏｔａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製ポリプロピレン８６５０、ＭＦＲ１２）
Ｏ−２：
ポリプロピレン樹脂（Ｔｏｔａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製ポリプロピレン３５７１、ＭＦＲ９）
［ポリ乳酸系フィルムの製造］
（実施例１）
ポリ乳酸系樹脂フィルム用（ポリ乳酸系樹脂組成物用）としてＰ−１、またポリオレフィン系樹脂層用（ポリオレフィン系樹脂組成物用）としてＯ−１を、それぞれ独立した別々のベント式二軸押出機に供給し、口金温度を２３０℃に設定したＴダイ口金より共押出し、静電印加方式により、１０℃に冷却したキャスティングドラムに密着させ冷却固化し、積層フィルム全体の厚みが０．２ｍｍの無延伸積層フィルムを作製した。かかる積層フィルムをポリ乳酸系フィルムと、ポリオレフィン系樹脂層の２枚に剥離、分離して、別々にワインダーで巻き取った。
【００６３】
得られたポリ乳酸系フィルムの光拡散性は良好、耐熱性は使用に耐えるものであった。
【００６４】
（実施例２〜７、比較例１〜３）
各樹脂組成物（ポリ乳酸系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂層）を構成する樹脂を表１のように変えた以外は実施例１と同様に実施した。
【００６５】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のポリ乳酸系フィルムの製造方法は、主に光拡散性、耐候性、耐熱性に優れたポリ乳酸系フィルムの製造に好ましく用いることができる。また、本発明のポリ乳酸系光拡散フィルムは耐候性、耐熱性を必要とする液晶ディスプレイのバックライト用をはじめ、各種工業材料用途、包装材料用途に好ましく用いることができる。