(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な光透過性と光拡散性を有し、耐擦過性が高く、かつ光拡散層から樹脂粒子が脱落し難い光拡散層を有する光拡散フィルムを提供する。【解決手段】透明なシート状基材の少なくとも一方の面に、樹脂バインダー中に樹脂粒子を分散させた光拡散層を設けた光拡散フィルムであって、樹脂バインダーはポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋させたポリエステル系共重合体を主成分として含有し、かつ前記樹脂粒子がアクリルウレタン樹脂粒子である光拡散フィルム。【選択図】図１
2008096642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なシート状基材の少なくとも一方の面に、樹脂バインダー中に樹脂粒子を分散させた光拡散層を設けた光拡散フィルムであって、前記樹脂バインダーはポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋させた樹脂を主成分として含有し、かつ前記樹脂粒子がアクリルウレタン樹脂粒子である事を特徴とする光拡散フィルム。
【請求項２】
前記アクリルウレタン樹脂粒子がポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの架橋反応の硬化触媒を含有している請求項１に記載の光拡散フィルム。
【請求項３】
前記樹脂粒子の表面には無機粒子が付着され、該無機粒子の平均粒子径は前記樹脂粒子の１／１００００〜１／１００であり、かつ該無機粒子の付着量は樹脂粒子に対して０．０５〜３質量％である請求項１または請求項２に記載の光拡散フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光拡散性を有するフィルム、特に、液晶ディスプレイ装置のバックライトユニットの構成部品として用いられる光拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光拡散フィルムは、点状光源または線状光源の光を拡散し、あるいは出射光の角度を調整し、均一で、正面輝度が高い面照明を得るために用いられている。この光拡散フィルムは、例えば、携帯電話、デジタルカメラ等に装備されている液晶ディスプレイ、液晶テレビなどに広く使用されている。
【０００３】
従来の光拡散フィルムとしては、透明な基材の表面に、光拡散材として透明アクリル樹脂製ビーズが混入された、透明な合成樹脂層から構成される光拡散層が形成され、透明アクリル樹脂製ビーズが、合成樹脂層内に埋設されたビーズと、合成樹脂層より部分的に突設したビーズとから構成されているものがあった（例えば、特許文献１参照）。また、透明支持体上に光拡散層が設けられ、光拡散層が、透明性樹脂と、光拡散材としてポリスチレンの真球状粒子を含有するものもあった（例えば、特許文献２参照）。さらにバインダーにポリエステルポリオール又はアクリルポリオールと微少無機充填剤を含有させ、光拡散シートの耐熱性を向上させる試みも行われている（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
しかしながら、従来の光拡散フィルムは、耐擦過性の向上や樹脂粒子の脱落防止に関する検討が光学的特性の検討ほどには行われておらず、耐擦過性や樹脂粒子の脱落防止が不十分で、加工工程、特にバックライトユニットの設計に従った形状に切り抜く工程において、光拡散面が傷つき、また樹脂粒子が脱落してしまうという問題が起きやすかった。そのため、この問題が原因で光拡散フィルムに汚れや傷がつき、生産効率を落とす要因となっていた。
【特許文献１】実開平５−０７３６０２号公報
【特許文献２】実用新案登録３０１０８７１号
【特許文献３】特開２００４−００４５９８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、十分な光透過性と光拡散性を有し、耐擦過性が高く、且つ、光拡散層から樹脂粒子が脱落し難い光拡散層を有する光拡散フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の樹脂バインダーと樹脂粒子を用いることにより光拡散層面の耐擦過性を高め、光拡散層から樹脂粒子が脱落し難い光拡散フィルムを見いだした。
すなわち本発明は、透明なシート状基材の少なくとも一方の面に、樹脂バインダー中に樹脂粒子を分散させた光拡散層を設けた光拡散フィルムであって、前記樹脂バインダーはポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋させた樹脂を主成分として含有し、かつ前記樹脂粒子がアクリルウレタン樹脂粒子である事を特徴とする光拡散フィルムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の光拡散フィルムは、光拡散材の樹脂バインダーとしてポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋させた樹脂を用い、また樹脂粒子としてアクリルウレタン微粒子を用いているために、樹脂粒子と樹脂バインダー界面における樹脂バインダーの架橋反応が優先的かつ速やかに進行し、樹脂バインダーから樹脂粒子が脱落し難い光拡散層を提供する事ができる。また、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートを架橋して得られる樹脂バインダーは弾性体であり、外部からの衝撃を吸収し、極表面の擦過傷であれば自己修復能力を有するために光拡散層面が傷つき難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で使用する樹脂バインダーはポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋させた樹脂を主成分として含有するが、樹脂バインダーとして光透過性、耐擦過性等の特性を併有させるためには、ポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋させた樹脂のみからなることが好ましい。
まず、本発明の光拡散フィルムの構造について説明する。本発明の光拡散フィルムは、少なくとも、透明なシート状基材、および基材の少なくとも一方の面に形成された光拡散層から構成される（図１参照）。また、必要に応じ、基材の他方の面に、スティッキング防止機能、帯電防止機能、傷つき防止機能、第二の光拡散層機能などのうち一つ以上を有する背面層が設けられていてもよい。
【０００９】
本発明における透明なシート状基材には、特にその材料について限定されないが、表面の平滑性や機械的強度から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用することが好ましい。基材の厚さは、１０〜３００μｍであることが好ましい。１０μｍより薄い場合、取り扱いが困難となるばかりでなく、熱収縮に起因するカールが発生して作業性を著しく低下するなど、加工性が低下する。３００μｍより厚い場合、基材そのものの可視光透過率が低下し、バックライトユニットの正面輝度が低下する傾向がある。透明なシート状基材の表面には、基材表面と光拡散層あるいは必要に応じて形成される背面層との密着性を向上させるため、易接着処理層を設ける事ができる。易接着処理としては、両者の密着性を向上させる樹脂を塗布形成する、あるいは基材表面にコロナ処理を施すなどが挙げられる。
【００１０】
本発明の光拡散材として用いられる樹脂粒子はアクリルウレタン樹脂粒子である。本発明の樹脂バインダーは、ポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋した樹脂である。そのためアクリルウレタン樹脂粒子としては、樹脂バインダーとなじみの良い架橋アクリルウレタン樹脂粒子が好ましい。アクリルウレタン樹脂微粒子は、高密度の架橋構造をもつことにより、特に耐熱性と耐溶剤性に優れており、かつ、アクリル樹脂の特徴である高い透明性も有している。発明者は、アクリルウレタン樹脂微粒子を光拡散材として用いた場合、光拡散フィルムとして必要なヘイズ、透過率を維持しつつ、かつ、従来光拡散材として一般的に用いられている、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、シリコーン等の樹脂微粒子に比べて、光拡散層により擦過傷が残りにくいという特徴を見出した。
【００１１】
この理由について、発明者らは、アクリルウレタン樹脂微粒子が、高密度の架橋構造をもちながら、従来光拡散材として一般的に用いられているポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、シリコーンなどの樹脂微粒子に比べて塑性変形しやすいという特徴を持つことに起因すると考えている。すなわち、アクリルウレタン樹脂微粒子が樹脂バインダー中に分散した光拡散層は、内部がアクリルウレタン樹脂微粒子の塑性のために変形しやすくなっており、一方その表面はアクリル樹脂がポリイソシアネートにより三次元架橋された硬い樹脂バインダーで保護された構造となるため、外部からの応力により破損しにくい特性を持つことができたと思われる。
アクリルウレタン樹脂微粒子としては、表面に水酸基を有する樹脂微粒子を用いると、樹脂バインダーの架橋反応において、樹脂微粒子表面の水酸基が、樹脂バインダー中の過剰分のポリイソシアネートと架橋反応することにより、光拡散材の周囲の樹脂バインダー
の効果が促進されるとともに、光拡散材と樹脂バインダーとの間でも架橋構造が形成されるため、光拡散層としての架橋密度がさらに高められ好ましい。
さらにアクリルウレタン樹脂粒子がポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの架橋反応の硬化触媒を含有していることが好ましい。
【００１２】
これらアクリルウレタン樹脂微粒子は懸濁重合、乳化重合等の重合プロセスや、有機溶剤に溶解した樹脂の水性媒体中への乳化プロセス等公知の製造過程を通じて造粒することができる。そして硬化触媒はこれら造粒工程前の原料に適量添加しておくことで、少なくとも樹脂粒子表面に硬化触媒が存在しているものを得ることができる。
これら硬化触媒を含まない樹脂粒子の表面を、前記硬化触媒を含有する溶剤を用いて表面処理することもできるが、光拡散層を形成する塗料がゲル化のおそれなく安定して塗布できるためには、樹脂粒子の製造段階で使用されそのまま樹脂粒子表面に残留している硬化触媒を用いることが好ましい。
【００１３】
本発明において使用される樹脂バイダーにおいてポリイソシアネートによる架橋反応を触媒する硬化触媒は、樹脂バインダーと樹脂粒子との界面において架橋反応を促進するためのものであるので、必ずしも樹脂粒子形成時の重合反応、架橋反応に係わるものである必要はない。しかし、これら硬化触媒は樹脂粒子形成時においても触媒効果を発揮するように使用しうるものであるため、添加した触媒が樹脂粒子と合成樹脂層の双方において有効に触媒として機能するように用いることが好ましい。
硬化触媒を用いたアクリルウレタン樹脂粒子の製造方法としては、例えば、水酸基を有するモノマーとジイソシアネート類あるいはポリイソシアネート類を硬化触媒存在下で共重合させてウレタン結合を有するプレポリマーとした後、アクリル成分と重合開始剤と共に懸濁重合することで樹脂粒子中に硬化触媒を含有し、樹脂粒子表面において硬化触媒作用を発現させる事のできる樹脂粒子を作製することができる。
【００１４】
前記水酸基を有するモノマーとしては例えば、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリカーボネートジオール等のジオール類、環状エステルモノマーの開環重合により得られるラクトン系ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテル・エステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等のポリオール類あるいは分子中にビニル基を有するポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート類が挙げられる。
ジイソシアネート類としては例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。ポリイソシアネート類としては例えば、黄変し難いＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）系、ＸＤＩ（キシレンジイソシアネート）系の脂肪族イソシアネートをベースに多価アルコールを付加したアダクト型、ＨＤＩをベースに三量化したイソシアヌレート型、またはＨＤＩをベースにしたビウレット型などが挙げられる。
【００１５】
硬化触媒の種類としては、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの架橋反応に触媒作用するものであればよく、例えばウレタン硬化触媒として一般的に使用されているトリエチレンジアミン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルペンジルアミン、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルドデンシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラメチル１，３−ジアミノブタンなどのアミン類、塩化トリブチル錫、テトラブチル錫、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、オレイン酸カリウム、チタン酸２−エチルヘキシル、ナフテン酸亜鉛などの金属化合物、スルホン酸、カルボン酸などの酸、リン酸エステル等が使用可能である。特に、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレートが脂肪族イソシアネート基に対しても優れた触媒効果を有するため好適である。樹脂粒子に含有される硬化触媒量は、０．０００１〜０．５質量％が好ましく、０．００１〜０．１質量％がさらに好ましい。
特に錫を含有する硬化触媒を使用する場合には、ＩＣＰ発光分光分析法または蛍光Ｘ線分析法で測定した樹脂粒子中の硬化触媒起因の錫含有量が１〜３００ｐｐｍであることが好ましい。樹脂粒子がこれら硬化触媒を含有すると、樹脂粒子表面に分布した硬化触媒の近傍でバインダー樹脂の硬化が促進されるため、樹脂粒子の光拡散層からの脱離が抑えられる。
【００１６】
前記ウレタン結合を有するプレポリマーとラジカル重合させるアクリル成分としては例えば、（メタ）アクリル酸のエステル化物、ニトリル誘導体および（メタ）アクリレートと共重合しうる有機酸ビニルエステル、不飽和酸エステル、ベンゼン誘導体系モノマー等が挙げられる。
重合開始剤としては例えば、重合時にラジカルを発生するものであればよく、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート等の有機過酸化物や２，２アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）等のアゾ化合物等が挙げられる。
また、懸濁重合で使用される懸濁安定剤としては例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系水溶性樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸塩類等が挙げられる。使用する懸濁安定剤の量や種類は、懸濁系の安定性に応じて任意に決める事ができ、一般に懸濁安定剤の量が多くなると安定性が増して得られる粒径が小さくなる傾向がある。
【００１７】
アクリルウレタン樹脂粒子の形状としては、真球状であることが好ましい。また樹脂粒子は、平均粒子径が１〜３０μｍの範囲にあることが好ましい。平均粒子径が１より小さいと、光拡散層を透過する光が拡散されずに透過するようになり、光拡散効果が低下する傾向にある。平均粒子径が３０μｍを超えると、粗大樹脂粒子が脱落しやすくなるため樹脂粒子の欠損を生ずる原因となり易く、塗膜外観上も異物感のある均一性を欠いたものとなりやすい傾向にある。
【００１８】
また、光拡散材の一部に、硬化触媒を含有していない他の樹脂粒子、無機粒子、または無機−有機ハイブリッド粒子を、硬化触媒を含有した樹脂粒子と混合して使用する事も可能である。その場合、光拡散フィルムの諸特性を阻害しない範囲で、樹脂バインダーに分散させる硬化触媒を含有した樹脂粒子の添加量よりも少ない添加量とする事が、樹脂粒子の脱落防止効果を高める点から好ましい。
【００１９】
更には、アクリルウレタン樹脂粒子の製造時に粒子どうしの合着を防止すると共に、樹脂バインダーに樹脂粒子が分散し易くする目的で、樹脂粒子の１／１００００〜１／１００程度の平均粒子径を有するシリカ、アルミナ、チタニアなどの無機粒子を樹脂粒子の表面に付着させてもよい。これらの無機粒子の付着工程は、樹脂粒子の製造工程の乾燥および／または解砕の工程で、これら無機粒子を併存させて行うのが好ましいが、樹脂粒子作製後に無機粒子を添加し混合、撹拌を行うことによって樹脂粒子の表面に無機粒子を固着させても良い。その付着量は樹脂粒子に対して０．０５〜３質量％の割合で添加される。
なお、
【００２０】
無機粒子は、表面処理されていても良く、特にはシランカップリング剤、チタネートカップリング剤などの疎水性物質を無機粉体に添加する疎水化処理がされていると樹脂粒子への付着性が向上する点で好ましい。
【００２１】
本発明で使用される樹脂粒子としては、アクリルウレタン樹脂粒子を用い、樹脂バインダーとしてポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋した樹脂を用いているために、樹脂粒子と樹脂バインダー界面における樹脂バインダーの架橋反応が優先的かつ速やかに進行し、樹脂バインダーから樹脂粒子が脱落し難い光拡散層を提供する事ができる。その一方で、樹脂粒子に硬化触媒を含有させる場合は、樹脂粒子と樹脂バインダー界面で有効かつ効果的に触媒作用するものではあるが、光拡散層用塗料の可使時間、すなわち塗料のポットライフを短くする傾向にある。本発明で使用する光拡散層用塗料のポットライフは、塗料中に硬化触媒を添加した場合に比べると長く、実使用上は問題のないレベルであり、光拡散フィルム製造上において特段の制約を受けることは無いが、樹脂粒子の表面に無機粒子を付着させる事によって、光拡散層からの樹脂粒子の脱落防止効果を損なうこと無く、光拡散層用塗料のポットライフをより長くできるという効果が発揮される。
【００２２】
本発明で用いられるポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋した樹脂としては、塗膜としたときに透明性があるものであれば特に制限無く使用可能である。通常ポリエステルポリオールは耐候性や耐擦過性、加工性などに優れ、これら特性はポリイソシアネートとの架橋によってさらに向上する。さらに透明性が高く、また加えてバインダー中への微少充填材の分散が容易であるため、光拡散フィルムの全光線透過率を高め、紫外線による黄変、劣化等を低減することができる。本発明で用いる光拡散層の塗膜は、弾力性を有する塗膜表面が擦過による負荷を塗膜の弾性変形として吸収し、塗膜表面に永久的な擦過傷が生じる事を緩和する機能を有する、自己修復性を有する塗膜であることが好ましい。
【００２３】
本発明で使用するポリエステルポリオールは、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノールＡ、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ハイドロキノンビス（ヒドロキシエチルエーテル）、トリス（ヒドロキシエチル）イソシヌレート、キシリレングリコール等の多価アルコールと、例えばマレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、トリメット酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等の多塩基酸とを、多価アルコール中の水酸基数が前記多塩基酸のカルボキシル基数よりも多い条件で反応させて製造することができる。
【００２４】
かかる水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールの数平均分子量は５００以上３０００００以下であり、好ましくは２０００以上１０００００以下である。また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、さらに好ましくは２０以上１５０以下である。
【００２５】
なお、上記ポリエステルポリオール中の水酸基の個数は、１分子当たり２個以上であれば特に限定されないが、固形分中の水酸基価が１０以下であると架橋点数が減少し、耐溶剤性、耐水性、耐熱性、表面硬度等の被膜物性が低下する傾向がある。
【００２６】
本発明で用いられるポリエステルポリオールをポリイソシアネートで架橋した樹脂に使用可能なポリエステルポリオールを具体的に挙げるとすれば、２液硬化型樹脂「バーノックＤ６−４３９」、「バーノックＤ−１１５−８０」、「バーノックＤ７−８８５」、「バーノックＤＳ−１０００」「バーノックＤ−１６１」（大日本インキ化学工業社製）などである。
【００２７】
本発明で用いるポリイソシアネートとしては、ポリエステルポリオールの水酸基と架橋することが可能な、ＨＤＩ系、ＸＤＩ系などの脂肪族イソシアネートをベースにしたもの、ＴＤＩ系、ＭＤＩ系などの芳香族イソシアネートをベースにしたものがあるが、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）系、ＸＤＩ（キシレンジイソシアネート）系の脂肪族イソシアネートをベースにしたポリイソシアネートは紫外線によって黄変しやすいという弱点が無く好ましい。これらのイソシアネートをポリイソシアネートとする変性の型としては、ＨＤＩ、ＸＤＩなどの脂肪族イソシアネートに多価アルコールを付加したアダクト型、ＨＤＩをベースに三量化したイソシアヌレート型、またはＨＤＩをベースにしたビウレット型などが挙げられる。なかでも、ＨＤＩに多価アルコールを付加したアダクト型のポリイソシアネートが、光拡散フィルムの加工工程において極めて有利な耐擦過性等の力学的特性を得られやすい点から、特に好ましい。
【００２８】
ポリイソシアネート中の、イソシアネートのポリエステルポリオールの水酸基に対する当量比は、０．６〜３．５とする事が好ましく、０．７〜３．０であることがさらに好ましい。当量比が０．６より小さい場合、架橋密度が低くなりやすく、光拡散層の耐擦過性および耐溶剤性が不十分となる事に加えて、樹脂粒子の脱落が起きやすくなる傾向にある。当量比が３．５より大きい場合、ポリイソシアネート分子間の架橋が進行し、光拡散層が脆くなりやすく傷がつきやすい。
【００２９】
ここで、イソシアネートの水酸基に対する当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、下記の数式１によって一般的に求められる。
2008096642.tif 000003
上記の数式において、Ｉｗ、Ｉｎ、Ａｗ、Ａｏ  はそれぞれ下記のとおりである。
Ｉｗ：ポリイソシアネートの固形分換算質量部
Ｉｎ：ポリイソシアネートにおける固形分中の有効ＮＣＯ含量（％）
Ａｗ：ポリエステルポリオールの固形分換算質量部
Ａｏ：ポリエステルポリオールにおける固形分水酸基価
【００３０】
本発明の光拡散フィルムにおいて、樹脂バインダーに対する、樹脂粒子の配合量は、使用する樹脂粒子の平均粒子径や光拡散層の膜厚によって変化するために一概に言えないが、樹脂バインダーの固形分１００質量部に対し、５〜４００質量部、好ましくは１０〜２５０質量部である。樹脂粒子が樹脂バインダー１００質量部に対して５質量部に満たないと、光拡散性が得られ難い傾向にあり、直進光が増えて光拡散面の一様な輝度を得るのが困難となりやすい。一方、４００質量部を超えると、光透過性が得られ難い傾向にあり、光拡散による損失が増えて光拡散面の輝度が低下し易い。
【００３１】
本発明で使用される樹脂粒子においては、光拡散材として硬化触媒を含有した樹脂粒子を用い、樹脂バインダーとしてアクリルポリオールまたはポリエステルポリオールがポリイソシアネートで架橋したものを用いているために、樹脂粒子と樹脂バインダー界面における樹脂バインダーの架橋反応が優先的かつ速やかに進行し、樹脂バインダーから樹脂粒子が脱落し難い光拡散層を提供する事ができる。
【００３２】
本発明の光拡散フィルムの光拡散層には、上記の材料のほか、光拡散フィルムの諸特性を阻害しない範囲で、例えば分散剤、スリップ剤、可塑剤、帯電防止剤、劣化防止剤などが配合されていてもよい。
【００３３】
光拡散層の膜厚は、使用する樹脂粒子の平均粒径や樹脂粒子の配合量、光拡散フィルムとしての用途によって変化するために一概に言えないが、５〜５０μｍ、好ましくは８〜４０μｍである。
【００３４】
本発明の光拡散フィルムの背面には、摩擦傷を防止したり、導光板等とのスティッキングを防止したりするなどの目的で、背面層を設ける事が好ましい。
背面層には少なくとも、透明な樹脂バインダー層が含有される。あるいは必要に応じ、スティッキング防止のための滑剤、光拡散フィルムへの静電気帯電を抑制するための帯電防止剤、紫外線吸収剤、紫外線遮蔽剤、光拡散材などを含有させることが出来る。
本発明の光拡散フィルムの背面層に含有される樹脂バインダーとしては、光拡散フィルムの透明性を阻害しないものであれば特に限定されないが、熱可塑性メタクリル樹脂、熱可塑性メタクリル−スチレン共重合樹脂や、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂をポリイソシアネートで架橋したものであれば好ましい。
【００３５】
背面層に含有させる滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、紫外線遮蔽剤などは、光拡散フィルムの諸特性を阻害しない添加量の範囲で、公知の市販の材料が使用できる。
背面層に第二の光拡散層としての機能を持たせる場合は、本発明の光拡散層の構成と配合が好適に使用できる。光拡散フィルムの両面に光拡散層を設ける事で、スティッキング防止層としての機能に加えて、より高ヘイズを求められる用途に対応できるようになる。
背面層の膜厚としては、１〜１５μｍ程度が好適に用いられるが、背面層に第二の光拡散層としての機能を持たせる場合には、５〜５０μｍ、特には８〜４０μｍが好適に用いられる。
【００３６】
本発明における光拡散フィルムを製造するためには、透明なシート状基材の少なくとも一方の面に、樹脂粒子、樹脂バインダー及び必要に応じて各種添加剤を含有する光拡散層用塗料を塗布して、光拡散層を形成させる。他方の面には、必要に応じて樹脂バインダー、各種添加剤を含有する背面層用塗料を塗布することにより背面層を形成させることができる。
【００３７】
塗布する方法としては、一般的な塗工方式が利用できる。例えば、ブレード、ナイフ、キャスト、浸漬、含浸機、スクリーン、スピン、リバースロール、エアドクター、グラビア、スプレー、カーテン、押出、ファウンテン、キス、ロッド、スクイズ、正回転ロール、キスロールなどの塗工方式が利用できる。
塗膜の乾燥には、一般的な乾燥方式が利用できる。例えば、熱風、赤外線、マイクロ波、誘導加熱などの乾燥方式が利用できる。乾燥後、必要に応じて所定の温度および時間にて熱エージング処理を行う。
【００３８】
以上のようにして製造される本発明の光拡散フィルムは、液晶表示装置用バックライトユニットを構成する光拡散フィルムとして利用するのに特に有用であるが、この用途に限定されるものではなく、光拡散光の必要な種々の用途に適用することができる。
【実施例】
【００３９】
以下に、実施例を用いて本発明を説明する。
（合成例１）
乾燥させた攪拌機、温度計、冷却器および窒素ガス導入管を取り付けた反応容器にポリカプロラクトントリオール（プラクセル３０８、ダイセル化学社製）４２質量部、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下、ＨＤＩと略す。）５０質量部、ジブチル錫ジラウレート０．１質量部を仕込み、窒素雰囲気下で１２０℃、１０時間攪拌しながら反応させた。その後、減圧下にて未反応のＨＤＩを除去した後、トルエンを加えて不揮発分９０質量％のプレポリマー（１）を得た。
攪拌機付きセパラブルフラスコに２％メチルセルロース水６７０質量部を仕込み、攪拌しながらプレポリマー（１）１０２質量部、メチルメタクリレート１００質量部、トルエン１０質量部、ｔ−ブチルパーオキシピバレート（パーブチルＰＶ、日本油脂社製）２質量部からなる溶液を加えて懸濁液を作製する。攪拌係属下で懸濁液を６０℃に昇温して５時間反応させた後、１時間以上かけて１００℃まで昇温してトルエンを共沸にて分離し、冷却後、固液分離・洗浄・乾燥・分級してアクリルウレタン樹脂粒子（Ｉ）を得た。この粒子の平均粒径は１６μｍで、硬化触媒含有量は約０．０５質量％であった。
【００４０】
（合成例２）
合成例１と同様の方法にて、ポリカプロラクトンジオール（プラクセル２１０、ダイセル化学社製）４８質量部、ＨＤＩ４２質量部、ジオクチル錫ジラウレート０．１質量部を反応させ、トルエンを加えて不揮発分７０質量％のプレポリマー（２）を得た。
攪拌機付きセパラブルフラスコに３％メチルセルロース水７００質量部を仕込み、攪拌しながらプレポリマー（２）１２８質量部、メチルメタクリレート７５質量部、ｎ−ブチルメタクリレート２５質量部、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート（カヤエステルＯ、化薬アクゾ社製）３質量部からなる溶液を加えて懸濁液を作製する。攪拌係属下で懸濁液を６０℃に昇温して５時間反応させた後、１時間以上かけて１００℃まで昇温してトルエンを共沸にて分離し、冷却後、固液分離・洗浄・乾燥した後、分級してアクリルウレタン樹脂粒子（II）を得た。この粒子の平均粒径は６μｍで、硬化触媒含有量は約０．０５質量％であった。
【００４１】
（合成例３）
合成例１と同様の方法にて、ポリカプロラクトンジオール（プラクセルＬ２１２ＡＬ、ダイセル化学社製）４４質量部、ＨＤＩ２５質量部、ジオクチル錫ジラウレート０．１５質量部を反応させた後、ラクトン変性（メタ）アクリレート（プラクセルＦＭ３、ダイセル化学社製）１５質量部、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート（ブレンマーＥ、日本油脂社製）８１質量部およびトルエン１８質量部を添加し、８０℃にて反応させて不揮発分９０質量％のプレポリマー（３）を得た。
攪拌機付きセパラブルフラスコに３％メチルセルロース水１０００質量部を仕込み、攪拌しながらプレポリマー（３）１５０質量部、メチルメタクリレート１５０質量部、ｔ−ブチルパーオキシピバレート（パーブチルＰＶ）３質量部、トルエン２０質量部からなる溶液を加えて懸濁液を作製する。攪拌係属下で懸濁液を５５℃に昇温して５時間反応させた後、１時間以上かけて１００℃まで昇温してトルエンを共沸にて分離し、冷却後、固液分離・洗浄・乾燥した後、分級してアクリルウレタン樹脂粒子（III）を得た。この粒子の平均粒径は６μｍで、硬化触媒含有量は約０．０４質量％であった。
（樹脂粒子表面への無機微粒子の付着）
（製造例１）
ジメチルシリコーンオイルで疎水化処理された一次粒子径約１０ｎｍのシリカ粒子を、合成例１で作成したアクリルウレタン樹脂粒子（Ｉ）に対して０．５質量部加え、ヘンシェルミキサーにて１０分間混合し、シリカ粒子が表面に固着したアクリルウレタン樹脂粒子(IV)を製造した。なおヘンシェルミキサーの内壁にシリカ粒子の付着はなかった。
（製造例２）
アクリルウレタン樹脂粒子（Ｉ）にかえて、合成例２で作製したアクリルウレタン樹脂粒子(II)を用い、シリカ粒子を該樹脂粒子に対して１．５質量％添加する他は、製造例１と同様にしてシリカ粒子が表面に固着したアクリルウレタン樹脂粒子（Ｖ）を製造した。なおヘンシェルミキサーの内壁にシリカ粒子の付着はなかった。
（製造例３）
アクリルウレタン樹脂粒子（II）にかえて、合成例３で作製したアクリルウレタン樹脂粒子（III）を用いる他は、製造例２と同様にしてシリカ粒子が表面に固着したアクリルウレタン粒子(VI)を製造した。
以下にバインダー樹脂としてポリエステルポリオールを含有した樹脂をポリイソシアネートで架橋させた樹脂を用いた場合の光拡散フィルムについて、耐擦過性、耐脱落性等を検討する。
（実施例１）
＜光拡散層用塗料ａの調製工程＞
トルエン                                      ７６５  質量部
シクロヘキサノン                            ２５５  質量部
アクリルウレタン樹脂粒子（Ｉ）              ３８５  質量部
ポリエステル樹脂溶液「バーノックＤ６−４３９」    １５０  質量部
〔固形分８０％、固形分の水酸基価１４０、大日本インキ化学工業社製〕
ポリイソシアネート溶液「バーノックＤＮ−９５０」    ９５  質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、固形分中の有効ＮＣＯ含有量１３％、大日本インキ化学工業社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料ａを得た。このときイソシアネートの水酸基に対する当量比は０．７であった。
基材として、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用し、この一方の面に上記光拡散層用塗料ａを、乾燥膜厚約２７μｍになるように塗布し、熱風乾燥させて光拡散層の乾燥塗膜を得た。塗布工程終了後、４０℃恒温室中４８時間の熱エージング処理を行い光拡散フィルムを作製した。
【００４２】
（実施例２）
＜光拡散層用塗料ｂの調製工程＞
トルエン                                        ７６５  質量部
シクロヘキサノン                                ２５５  質量部
アクリルウレタン樹脂粒子（II）                  ３８５  質量部
ポリエステル樹脂溶液「バーノックＤ６−４３９」    １５０  質量部
ポリイソシアネート溶液「バーノックＤＮ−９５０」    ９５  質量部
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料ｂを得た。このときイソシアネートの水酸基に対する当量比は０．７であった。
実施例１における光拡散層用塗料ａの代わりに上記光拡散層用塗料ｂを用いた他は、実施例７と同一の方法で、基材上に乾燥塗膜を形成し光拡散フィルムを作製した。
【００４３】
（実施例３）
＜光拡散層用塗料ｃの調製工程＞
トルエン                                        ８５０  質量部
シクロヘキサノン                                ２９０  質量部
アクリルウレタン樹脂粒子（III）                  ２３５  質量部
ポリエステル樹脂溶液「バーノックＤ６−４３９」    １５０  質量部
ポリイソシアネート溶液「バーノックＤＮ−９５０」  １３０  質量部
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料ｃを得た。このときイソシアネートの水酸基に対する当量比は１．０であった。
実施例１における光拡散層用塗料ａの代わりに上記光拡散層用塗料ｃを用い、乾燥膜厚を約１３μｍとした他は、実施例１と同一の方法で、基材上に乾燥塗膜を形成し光拡散フィルムを作製した。
（実施例４）
＜光拡散層用塗料ｄの調整工程＞
アクリルウレタン樹脂粒子（Ｉ）に換えて、製造例１で作製したアクリルウレタン樹脂粒子(IV)を用いる他は、実施例１と同様にして光拡散用塗料ｄを作製し、実施例１と同様に光拡散フィルムを作製した。
（実施例５）
＜光拡散層用塗料ｅの調整工程＞
アクリルウレタン樹脂粒子（II）に換えて、製造例２で作製したアクリルウレタン樹脂粒子(Ｖ)を用いる他は、実施例２と同様にして光拡散用塗料ｅを作製し、実施例２と同様に光拡散フィルムを作製した
（実施例６）
＜光拡散層用塗料ｆの調整工程＞
アクリルウレタン樹脂粒子（III）に換えて、製造例３で作製したアクリルウレタン樹脂粒子(VI)を用いる他は、実施例３と同様にして光拡散用塗料ｆを作製し、実施例３と同様に光拡散フィルムを作製した
【００４４】
（比較例１）
＜光拡散層用塗料ｇの調製工程＞
トルエン                                          ５００  質量部
メチルエチルケトン                                ３７５  質量部
シクロヘキサノン                                    ７５  質量部
スチレン樹脂粒子「ＳＢＸ−１２」                  ２７５  質量部
〔平均粒子径約１２μｍ、硬化触媒含有なし、積水化成品工業社製〕
ポリエステル樹脂「エリーテルＵＥ３６００」        １２５  質量部
〔固形分１００％、水酸基価４  、ユニチカ社製〕
ポリイソシアネート溶液「バーノックＤＮ−９５０」    １０  質量部
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用ｇ塗料を得た。このときイソシアネートの水酸基に対する当量比は３．４であった。
実施例１における光拡散層用塗料ａの代わりに上記光拡散層用塗料ｇを用い、乾燥膜厚を約２４μｍとした他は、実施例１と同一の方法で、基材上に乾燥塗膜を形成し光拡散フィルムを作製した。
【００４５】
（比較例２）
＜光拡散層用塗料ｈの調製工程＞
トルエン                                        ９００  質量部
シクロヘキサノン                                １２０  質量部
シリコーン樹脂粒子「トスパール２０００Ｂ」      １５０  質量部
〔平均粒子径６μｍ  ＧＥ東芝シリコーン社製〕
アクリル樹脂「ダイヤナールＢＲ−８５」            ７２  質量部
〔固形分１００％、水酸基価無し、三菱レイヨン社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料ｈを得た。
実施例１における光拡散層用塗料ａの代わりに上記光拡散層用塗料ｈを用い、乾燥膜厚を約１３μｍとした他は、実施例１と同一の方法で、基材上に乾燥塗膜を形成し光拡散フィルムを作製した。
【００４６】
（比較例３）
＜光拡散層用塗料ｉの調製工程＞
トルエン                                      ８１０  質量部
シクロヘキサノン                              １５０  質量部
ジブチル錫ジラウレート                        ０．５  質量部
アクリル樹脂粒子「ＭＢＸ−２０」              ３１５  質量部
〔平均粒子径約１７μｍ、硬化触媒含有なし、積水化成品工業社製〕
アクリル樹脂溶液「アクリディックＡ−８０１−Ｐ」  ２６５  質量部
ポリイソシアネート溶液「バーノックＤＮ−９５０」    ３６  質量部
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料ｉを得た。このときイソシアネートの水酸基に対する当量比は０．４であった。
実施例１における光拡散層用塗料ａの代わりに上記光拡散層用塗料ｉを用い、乾燥膜厚を約３０μｍとしたほかは、実施例１と同一の方法で、基材上に乾燥塗膜を形成し光拡散フィルムを作製した。
【００４７】
（比較例４）
＜光拡散層用塗料ｊの調製工程＞
トルエン                                          ７６５  質量部
シクロヘキサノン                                  ２５５  質量部
アクリル樹脂粒子「ＭＢＸ−２０」                  ３８５  質量部
ポリエステル樹脂溶液「バーノックＤ６−４３９」    １５０  質量部
ポリイソシアネート溶液「バーノックＤＮ−９５０」    ９５  質量部
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料ｊを得た。このときイソシアネートの水酸基に対する当量比は０．７であった。
実施例１における光拡散層用塗料ａの代わりに上記光拡散層用塗料ｊを用い、乾燥膜厚を約３０μｍとしたほかは、実施例１と同一の方法で、基材上に乾燥塗膜を形成し光拡散フィルムを作製した。
【００４８】
以上の実施例１〜６、比較例１〜４の各実施例、比較例に記した光拡散層を有する光拡散フィルムについて以下の評価を行った。
【００４９】
以上の実施例１〜６、比較例１〜４で作製した光拡散フィルムの光拡散層の配合組成を表１にまとめた。
【００５０】
（表１）
【００５１】
【表１】
2008096642.tif 000004
【００５２】
表１の各実施例、比較例に示す配合の光拡散層を有する光拡散フィルムについて以下の評価を行った。
【００５３】
（樹脂粒子の脱落性の評価）
表面性試験機サウザランド・ラブテスタ（東洋精機製作所社製）を使用し、光拡散層面同士が擦られるようにして光拡散フィルムを固定し、荷重１８Ｎで１０００往復、光拡散面を摩擦した。摩擦後に、下側で摩擦された光拡散フィルムを１０ｍｍ角に切り出し、光拡散層面の樹脂粒子の脱落状態を顕微鏡にて観察した。樹脂粒子の脱落性の評価には、以下の基準を用いた。
○  ・・・脱落箇所が観察されない。
△  ・・・脱落箇所が１〜３である。
×  ・・・脱落箇所が４以上である。
評価結果を表２に示した。表２からわかるように、バインダー樹脂にジイソシアネート化合物で架橋したポリエステルポリオールを用い、かつ樹脂粒子にアクリルウレタン樹脂粒子を用いた光拡散フィルムは、光拡散層面から樹脂粒子が脱落し難く、光拡散フィルムとして極めて優れたものであった。一方、塗料中に硬化触媒を添加した場合は、耐擦過性に劣る事に加えて塗料のゲル化が早まり、実使用上好ましくない結果であった。
【００５４】
（光拡散層の耐擦過性の評価）
表面性試験機ＨＥＩＤＯＮ−１４Ｄ（新東科学社製）を使用し、ステンレス製ボール圧子（ＳＵＳ３０４、直径４．７６ｍｍ）にて、５０ｇの分銅を載せ、移動速度６０ｍｍ／秒で５０往復、光拡散面を摩擦した。摩擦後に残った傷を目視にて観察した。評価結果を表２に示した。傷の評価には、以下の基準を用いて目視で行った。
○  ・・・透過光および表面反射光による目視観察で、共に傷が確認されなかった。
△  ・・・透過光による目視観察で傷は確認されなかったが、表面反射光による目視観察で、傷が確認された。
×  ・・・透過光および表面反射光による目視観察で、共に傷が確認された。
評価結果を表２に示した。表２からわかるように、バインダー樹脂にジイソシアネート化合物で架橋したポリエステルポリオールを用い、かつ樹脂粒子にアクリルウレタン樹脂粒子を用いた光拡散フィルムは、良好な耐脱落性と耐擦過性を有する。また特に硬化触媒を含有した樹脂粒子を使用しているため、光拡散層面から樹脂粒子が脱落し難く、光拡散フィルムとして極めて優れたものであった。
【００５５】
（光学特性の評価）
ヘイズメーターＮＤＨ２０００（日本電色社製）を使用し、光拡散フィルムの全光線透過率とヘイズを測定した。評価結果を表２に示した。表２からわかるように、バインダー樹脂にジイソシアネート化合物で架橋したポリエステルポリオールを用い、かつ樹脂粒子にアクリルウレタン樹脂粒子を用いた光拡散フィルムは、良好なヘイズと透過率を有する。また硬化触媒を含有した樹脂粒子を使用した場合でも、さらに無機微粒子を表面に付着させた樹脂粒子を使用した場合でも、光透過性と光拡散性に低下は見られなかった。
【００５６】
（塗料のポットライフ評価）
実施例１〜６、比較例１〜４の塗料について、ポットライフ（塗料がゲル化して使用できなくなるまでの時間）の比較を塗料状態の目視観察によって行った。ポットライフの評価には、実用上問題の無いポットライフを有する実施例１の塗料を基準として以下の基準を用いた。評価結果を表２に示した。
◎  ・・・２３℃室内静置で１０時間以上、４０℃恒温槽中静置で６時間以上のポットライフを有する。
○  ・・・２３℃室内静置で８時間以上、４０℃恒温槽中静置で５時間以上のポットライフを有する。
△  ・・・２３℃室内静置で５時間以上、４０℃恒温槽中静置で３時間以上のポットライフを有する。
×  ・・・２３℃室内静置で５時間未満、４０℃恒温槽中静置で３時間未満のポットライフを有する。
表２からわかるように硬化触媒を含有しない方がポットライフは良好であるが、樹脂粒子中に硬化触媒を含有させた場合であっても、実用上問題の無いポットライフが得られる。特に無機微粒子を樹脂粒子表面に付着させた場合は極めて良好なポットライフが得られる。一方、塗料中に硬化触媒を添加した場合は、塗料のゲル化が早まり、実用上好ましくない。
【００５７】
（表２）
【００５８】
【表２】
2008096642.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の光拡散フィルムの一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      光拡散フィルム
２      光拡散層
３      透明なシート基材
４      光拡散材
５      樹脂バインダー
【図１】
2008096642.tif 000006