(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高ボイド層ならびに、高ボイド層の一方の面に設けられた薄い支持層および高ボイド層の他方の面に設けられた厚い支持層からなる積層白色フィルムであり、薄い支持層および厚い支持層は不活性粒子を０．１〜１０重量％含有するポリエステル組成物からなり、高ボイド層は、ボイド形成物質５２〜６０重量％を含有するポリエステル組成物からなり、薄い支持層と厚い支持層との合計厚みを１００％としたときに薄い支持層は５〜３０％の厚みであり、厚い支持層は９５〜７０％の厚みであり、薄い支持層と厚い支持層との合計厚みは、積層白色フィルムの全体厚みの５〜２０％を占め、高ボイド層の厚みは、積層白色フィルムの全体厚みの９５〜８０％を占め、積層白色フィルムの全体厚みが１７５〜３００μｍであり、薄い支持層側から測定した光線反射率が９９．２％以上であることを特徴とする、光反射板用積層白色フィルム。
【請求項２】
高ボイド層はボイド形成物質５２〜６０重量％およびイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート４８〜４０重量％からなり、薄い支持層および厚い支持層は不活性粒子０．１〜１０重量％およびイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート９９．９〜９０重量％からなる、請求項１記載の光反射板用積層白色フィルム。
【請求項３】
薄い支持層側を反射面として用い、薄い支持層側から測定した光線反射率が９９．２％以上である、請求項１記載の光反射板用積層白色フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の反射板として用いられる光反射板用積層白色フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトユニットには、表示装置の背面に光源を置くバックライト方式と、側面に光源を置くサイドライト方式があり、いずれの方式においても光源からの光が画面の背面へ逃げるのを防ぐために背面に反射板が設置される。この反射板には、高い反射率を備えることが要求される。この反射板として、フィルムの内部に微細な気泡を含有するポリエステルの白色フィルムが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−６２１０４号公報
【特許文献２】特公平８−１６１７５号公報
【特許文献３】特開２０００−３７８３５号公報
【特許文献４】特開２００５−１２５７００号公報
【特許文献５】特開２００４−５０４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光反射板用フィルムの反射率を上げるためには、白色無機粒子を多量に含有する未延伸フィルムを延伸することでフィルム内部に微細なボイドを発生させるとよい。しかし、白色無機粒子を多量に含有させ多数の微細なボイドを含有するようにした高ボイド層は、延伸時に高ボイド層が割れてしまう問題があるため、白色無機粒子を添加する濃度に限界がある。割れを防ぐためには支持層を設ける方法が有効であるが、例えば片面にだけ支持層を設けた二層積層フィルムとすると、高ボイド層を反射面に用いることで光線反射率は向上するが、この二層積層フィルムは支持層に被覆されていない高ボイド層をフィルム表面に有するため、高ボイド層の割れの問題が顕在化し、生産性が低下する。
本発明は、フィルムの延伸時に割れが発生せず、実用上十分な可視光領域の反射性能を備えた光反射板用積層白色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】
すなわち本発明は、高ボイド層ならびに、高ボイド層の一方の面に設けられた薄い支持層および高ボイド層の他方の面に設けられた厚い支持層からなる積層白色フィルムであり、薄い支持層および厚い支持層は不活性粒子を０．１〜１０重量％含有するポリエステル組成物からなり、高ボイド層は、ボイド形成物質５２〜６０重量％を含有するポリエステル組成物からなり、薄い支持層と厚い支持層との合計厚みを１００％としたときに薄い支持層は５〜３０％の厚みであり、厚い支持層は９５〜７０％の厚みであり、薄い支持層と厚い支持層との合計厚みは、積層白色フィルムの全体厚みの５〜２０％を占め、高ボイド層の厚みは、積層白色フィルムの全体厚みの９５〜８０％を占め、積層白色フィルムの全体厚みが１７５〜３００μｍであり、薄い支持層側から測定した光線反射率が９９．２％以上であることを特徴とする、光反射板用積層白色フィルムである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、フィルムの延伸時に割れが発生せず、実用上十分な可視光領域の反射性能を備えた光反射板用積層白色フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光反射板用積層白色フィルムは、高ボイド層の一方の面に設けられた薄い支持層および高ボイド層の他方の面に設けられた厚い支持層からなる。
【０００８】
［高ボイド層］
高ボイド層はボイド形成物質５２〜６０重量％を含有するポリエステル組成物からなり、好ましくはボイド形成物質５２〜６０重量％およびイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート４８〜４０重量％からなる。
高ボイド層のポリエステル組成物のボイド形成物質が５２重量％未満であると十分な反射率および輝度を得ることができない。６０重量％を超えると安定した製膜ができない。
高ボイド層の厚みは、積層白色フィルムの全体厚みの９５〜８０％、好ましくは９３〜８２％を占める。高ボイド層の厚み割合が９５％を超えると安定した製膜ができず、８０％未満であると十分な反射率と輝度を得ることができない。
【０００９】
本発明の光反射板用積層白色フィルムでは、延伸時に、高ボイド層のボイド形成物質と共重合ポリエチレンテレフタレートとの界面で剥離が起こり、高ボイド層に多数の微細なボイドが形成される。高ボイド層のボイド体積率は、好ましくは３０〜８０％、さらに好ましくは３５〜７５％、特に好ましくは４０〜７０％である。この範囲であれば高い反射率を備えながら強度を維持した高ボイド層を得ることができる。
【００１０】
［ボイド形成物質］
高ボイド層のボイド形成物質としては、無機粒子、有機粒子のいずれも用いることができる。無機粒子としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素、酸化チタンの粒子を例示することができる。有機粒子としては、シリコーン、アクリルの粒子を例示することができる。ボイド形成物質は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１１】
高い反射性や耐熱性を得ることができることから、ボイド形成物質としては、無機粒子を用いることが好ましく、なかでもポリエステルポリマー中に安定して分散させることができ、製膜性がよく、かつ良好な反射率を得ることができることから、硫酸バリウム粒子が特に好ましい。
【００１２】
［高ボイド層のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート］
高ボイド層のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートにおけるイソフタル酸成分の共重合量は、好ましくは６〜１８モル％、さらに好ましくは８〜１６モル％である。この範囲の共重合量であることで、良好な製膜性で高い反射率のフィルムを得ることができる。
【００１３】
［支持層］
薄い支持層および厚い支持層は、不活性粒子を０．１〜１０重量％含有するポリエステル組成物からなり、好ましくは不活性粒子０．１〜１０重量％およびイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート９９．９〜９０重量％のポリエステル組成物からなる。支持層のポリエステル組成物の不活性粒子が０．１重量％未満であると十分な滑り性を得ることができず、またエッジライト型のバックライトユニットに組み込んだ場合に導光板との貼り付きが生じる。１０重量％を超えると高ボイド層を支える支持層としての強度を保つことができず、フィルムの破断に繋がる。
【００１４】
薄い支持層と厚い支持層との合計厚みは、積層白色フィルムの全体厚みの５〜２０％を占める。５％未満であると支持層が破断して製膜が困難になることがある。他方、２０％を超えると十分に高い光線反射率を得ることができない。
【００１５】
薄い支持層と厚い支持層との合計厚みを１００％としたときに薄い支持層は５〜３０％の厚みであり、厚い支持層は９５〜７０％の厚みである。薄い支持層の厚みが５％未満であり、厚い支持層の厚みが９５％を超えると支持層が破断して積層白色フィルムに割れが発生することがある。他方、薄い支持層の厚みが３０％超え、厚い支持層の厚みが７０％未満であると薄い支持層側の面から光線反射率を測定したときに十分に高い光線反射率を得ることができない。
【００１６】
［不活性粒子］
支持層の不活性粒子の平均粒径は、好ましくは０．１〜５μｍ、さらに好ましくは０．５〜３μｍ、特に好ましくは０．６〜２μｍである。０．１μｍ未満であると粒子の凝集が生じ易く好ましくなく、５μｍを超えると粗大突起となりフィルム破断に繋がることがあり好ましくない。
【００１７】
支持層の不活性粒子としては、無機物質の粒子を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素、酸化チタンの粒子を例示することができる。不活性粒子の平均粒径は、例えば０．３〜３μｍである。
支持層の不活性粒子は、高ボイド層のボイド形成物質として用いることのできる無機粒子と同じ材質であってもよく、同じ平均粒径であってもよい。
【００１８】
［支持層のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート］
支持層のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートに含まれるイソフタル酸成分は、好ましくは０．１〜２．９モル％、さらに好ましくは０．１〜２．５モル％である。この範囲のイソフタル酸成分含有量であることで、無機粒子の分散性が悪化することなく、良好な寸法安定性を得ることができ、また高ボイド層に十分なボイドを形成させるのに必要な延伸応力を延伸時にかけることができる。
【００１９】
［厚み］
本発明の積層白色フィルムの全体厚みが１７５〜３００μｍ、好ましくは１８０〜２８０μｍである。１７５μｍ未満であると反射率が低下する。３００μｍを超えるとこれ以上厚くしても反射率の上昇が望めず、また安定した製膜性が得られない。
【００２０】
［平均反射率］
本発明の光反射板用積層白色フィルムは、薄い支持層側から測定した光線反射率が９８．８％以上である。反射率が９８．８％未満であるとバックライトユニットに組み込んだときに十分な輝度を得ることができない。
【００２１】
［製造方法］
以下、本発明の光反射板用積層白色フィルムを製造する方法の一例を説明する。なお、ガラス転移温度をＴｇ、融点をＴｍと略することがある。
高ボイド層に用いるボイド形成物質の粒子を含有するポリエステル組成物を得るためには、粒子を多量添加したマスターペレットを製造し、これらと、粒子を含有しないか少量含有するポリエステルのペレットとを混練して、所定量を含有させる方法を用いることができる。
【００２２】
本発明では、製膜時のフィルターとして線径１５μｍ以下のステンレス鋼細線よりなる平均目開き１０〜１００μｍ、好ましくは平均目開き２０〜５０μｍの不織布型フィルターを用い、ポリエステル組成物を濾過することが好ましい。この濾過を行うことにより、一般的には凝集して粗大凝集粒子となりやすい粒子の凝集を抑えて、粗大異物の少ない白色フィルムを得ることができる。
【００２３】
ダイから溶融したポリエステル組成物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。すなわち高ボイド層を構成するポリエステル組成物の溶融物と、支持層を構成するポリエステル組成物の溶融物とを、フィードブロックを用いて支持層／高ボイド層／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エステル組成物物は、積層された形態を維持している。
【００２４】
ダイより押出された未延伸シートは、キャスティングドラムで冷却固化され、未延伸フィルムとなる。この未延伸フィルムをロール加熱、赤外線加熱等で加熱し、縦方向に延伸して縦延伸フィルムを得る。この延伸は、２個以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。
【００２５】
延伸温度は、ポリエステルのＴｇ以上の温度、好ましくはＴｇ〜（Ｔｇ＋７０℃）の温度範囲とする。縦延伸の倍率は２．５〜３．２倍、好ましくは２．６〜３．１倍とする。２．５倍未満であるとフィルムの厚み斑が悪くなり、また高ボイド層に十分なボイドを形成するのに必要な延伸応力が掛からず、十分な反射率が得られない、３．２倍を超えると製膜中に破断が発生し易くなる。
【００２６】
縦延伸後のフィルムは、続いて、横延伸、熱固定、熱弛緩の処理を順次施して二軸配向フィルムとするが、これら処理はフィルムを走行させながら行う。横延伸の処理はポリエステルのＴｇより高い温度から始め、（Ｔｇ＋５℃）〜（Ｔｇ＋７０℃）の温度まで昇温しながら行う。横延伸過程での昇温は連続的でも段階的（逐次的）でもよいが、通常逐次的に昇温する。例えばテンターの横延伸ゾーンをフィルム走行方向に沿って複数に分け、ゾーン毎に所定温度の加熱媒体を流すことで昇温する。横延伸の倍率は、好ましくは３．０〜４．０倍、さらに好ましくは３．１〜３．９倍である。３．０倍未満とするとフィルムの厚み斑が悪くるため好ましくなく、４．０倍を超えると製膜中に破断が発生し易くなり好ましくない。
【００２７】
横延伸後のフィルムは両端を把持したまま（Ｔｍ−２０℃）〜（Ｔｍ−１００℃）で定幅または１０％以下の幅減少下で熱処理して熱収縮率を低下させるのがよい。これより高い温度であるとフィルムの平面性が悪くなり、厚み斑が大きくなり好ましくない。また、熱処理温度が（Ｔｍ−１００℃）より低いと熱収縮率が大きくなることがある。また、熱固定後フィルム温度を常温に戻す過程で把持しているフィルムの両端を切り落し、フィルム縦方向の引き取り速度を調整し、縦方向に弛緩させることができる。弛緩させる手段としてはテンター出側のロール群の速度を調整する。弛緩させる割合として、テンターのフィルムライン速度に対してロール群の速度ダウンを行い、好ましくは０．１〜１．５％、さらに好ましくは０．２〜１．２％、特に好ましくは０．３〜１．０％の速度ダウンを実施してフィルムを弛緩（この値を「弛緩率」という）して、弛緩率をコントロールすることによって縦方向の熱収縮率を調整する。また、フィルム横方向は両端を切り落すまでの過程で幅減少させて、所望の熱収縮率を得ることもできる。
【００２８】
なお、ガラス転移点（Ｔｇ）および融点（Ｔｍ）は、次のとおり測定する。すなわち、サンプル約２０ｍｇを測定用のアルミニウム製パンに封入して示差走査熱量測定装置（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製、２１００  ＤＳＣ）に装着し、２５℃から２０℃／分の速度で２９０℃まで昇温させ、２９０℃で３分間保持した後取り出し、直ちに氷の上に移して急冷する。このパンを再度、示差走査熱量測定装置に装着し、２５℃から２０℃／分の速度で昇温させてＴｇ（℃）およびＴｍ（℃）を測定する。
ここでは、フィルムを逐次二軸延伸法によって延伸する場合を例に詳細に説明したが、逐次二軸延伸法、同時二軸延伸法のいずれの方法で延伸してもよい。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例により本発明を詳述する。なお、測定、評価は以下の方法で行った。
（１）積層フィルムの全体厚み
積層白色フィルムのサンプルをスピンドル検出器（安立電気（株）製Ｋ１０７Ｃ）にはさみ、デジタル差動電子マイクロメーター（安立電気（株）製Ｋ３５１）にて、異なる位置で厚みを１０点測定し、平均値を求めフィルムの全体厚みとした。
【００３０】
（２）各層の厚み
積層白色フィルムのサンプルを長手方向２ｍｍ、幅方向２ｃｍに切り出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂（リファインテック（株）製エポマウント）にて包埋した。包埋されたサンプルをミクロトーム（ＬＥＩＣＡ製ＵＬＴＲＡＣＵＴ  ＵＣＴ）で幅方向に垂直に切断、５ｎｍ厚の薄膜切片にした。光学顕微鏡を用いて観察撮影し、写真から各層の厚み比を測定し、積層白色フィルムの全体厚みから計算して、各層の厚みを求めた。
【００３１】
（３）延伸性
縦方向２．５〜３．２倍、横方向３．０〜４．０倍に延伸してフィルムを製膜し、この際に安定して製膜できるか否かを観察し、下記基準で評価した。
◎：  ４時間以上安定して製膜できる
○：  １時間以上４時間未満の間に切断が発生するが、比較的安定して製膜できる
×：  １時間未満に切断が発生し、安定して製膜ができない
【００３２】
（４）光線反射率
島津製作所（株）製分光光度計ＵＶ−３１０１ＰＣを用い、ＪＩＳ−Ｋ７１０５測定法Ｂに従って全光線反射率を求めた。測定条件は、スキャン速度２００ｎｍ／秒、スリット幅２０ｎｍ、サンプリングピッチ２．０ｎｍとし、標準白色板は硫酸バリウムを用いた。波長４００ｎｍ〜７００ｎｍでの光線反射率を、その波長範囲内で平均して全光線反射率とした。測定は、薄い支持層側の面について行った。
【００３３】
（５）平均粒径
粒度分布計（堀場製作所製ＬＡ−９５０）にて、粒子の粒度分布を求め、ｄ５０での粒子径を平均粒径とした。
【００３４】
［実施例１］
テレフタル酸ジメチル１３２重量部、イソフタル酸ジメチル１８重量部（ポリエステルの酸成分に対して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２．５重量％、ゲルマニウム元素量は５０ｐｐｍ、リチウム元素量は５ｐｐｍであった。この共重合ポリエステルのペレットとこの共重合ポリエステルに平均粒径１．２μｍの硫酸バリウム粒子を６０重量％の濃度となるように含有させたマスターペレットを用い、これらのペレットの配合比率を調整することで、表１に示す割合で硫酸バリウム粒子を含有する高ボイド層用の組成物を得た。
【００３５】
また、前記共重合ポリエステルのペレットと、この共重合ポリエステルに平均粒径１．２μｍの硫酸バリウム粒子を６０重量％の濃度となるように含有させたマスターペレットとを用い、これらのペレットの配合比率を調整することで、硫酸バリウム粒子を５重量％含有する支持層用のポリエステル組成物を得た。
高ボイド層用の組成物を芯層（Ａ層）用に２８０℃に加熱された押出機に共重し、支持層用のポリエステル組成物を薄い支持層（Ｂ１層）用および厚い支持層（Ｂ２層）用に２８０℃に加熱された押出機に供給し、Ｂ１／Ａ／Ｂ２となるような３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。
【００３６】
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、９５℃にて加熱し長手方向（縦方向）に２．８倍で延伸し、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３．４倍に延伸した。その後テンター内で２１５℃の温度で熱固定を行い、その後、縦方向に０．５％、横方向に２．０％弛緩を行い、室温まで冷やして、二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの反射板用積層白色フィルムの物性を評価した。結果を表１にまとめる。
【００３７】
［実施例２〜４および比較例１〜７］
芯層（Ａ層）の組成物を表１に示す不活性粒子含有量のポリエステル組成物に変更し、フィルムの層構成を表１記載のとおりに変更した以外は実施例１と同様にして二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの反射板用積層白色フィルムの物性を評価した。結果を表１にまとめる。
【００３８】
【表１】
0005468927.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の光反射板用積層白色フィルムは、液晶テレビなどの表示装置の背面に光源を置くバックライト方式の液晶表示用や照明用などの反射フィルムとして好適に用いることができる。この場合、高い光線反射率を得ることができることから、薄い支持層側を反射面として用いることが好ましい。