(57)【要約】【課題】ＬＥＤ光源から発せられる光を拡散させることができ、照度ムラの少ないＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム、及びそれを用いたＬＥＤ照明を提供する。【解決手段】（Ａ）非晶性ポリエステル樹脂７０〜９０重量％及びビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物１０〜３０重量％を含む樹脂組成物から形成される層を有するＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリエステル樹脂７０〜９０重量％及び
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物１０〜３０重量％を含む樹脂組成物から形成される層
を有するＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【請求項２】
さらに、
（Ｂ）ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物から形成される層を有し、
Ａ層とＢ層が積層されてなる請求項１に記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【請求項３】
Ａ層／Ｂ層／Ａ層又はＢ層／Ａ層／Ｂ層の順で積層されてなる請求項２に記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【請求項４】
Ａ層の合計の厚さが５〜３００μｍである請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【請求項５】
Ｂ層の合計の厚さが５〜３０００μｍである請求項２〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムを有するＬＥＤ照明。
【請求項７】
ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムとＬＥＤ照明の光源との距離が０．５ｃｍ以上である請求項６に記載のＬＥＤ照明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明の光を拡散させることができる異方性光拡散フィルム、及び該異方性光拡散フィルムを用いたＬＥＤ照明に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ照明は小型、小電力、長寿命が可能であり、また、チラツキや発熱も少ないことから、近年蛍光灯や白熱電球に代わる照明器具として注目されている。ＬＥＤ照明から発せられる光は、ＬＥＤ照明の直下では蛍光灯よりも照度が大きいが、光の拡散が蛍光灯よりもはるかに乏しく、照度ムラが発生するという問題があった。
【０００３】
ところで、これまでに液晶表示パネルのバックライトデバイスから発光する光を拡散させるために、光拡散性シートを設けることが従来より知られているが（例えば、特許文献１及び２参照）、ＬＥＤ照明のような照度ムラが生じる照明器具に対して、広範囲に均一な照度をもたらすような照明として改善させるためのシートやフィルムについては、未だ改善の余地を残しているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１７７４号公報
【特許文献２】特開平１０−１１１４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ＬＥＤ光源から発せられる光を拡散させることができ、照度ムラの少ないＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム、及びそれを用いたＬＥＤ照明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】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、ポリエステル樹脂及びビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物を、特定の含有割合で含む樹脂組成物から形成されるフィルムが、ＬＥＤ光源から発せられる光を拡散させることを見出し、さらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明は、斯かる知見に基づき完成されたものである。
【０００８】
項１．（Ａ）ポリエステル樹脂７０〜９０重量％及び
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物１０〜３０重量％を含む樹脂組成物から形成される層
を有するＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【０００９】
項２．さらに、
（Ｂ）ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物から形成される層を有し、
Ａ層とＢ層が積層されてなる項１に記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【００１０】
項３．Ａ層／Ｂ層／Ａ層又はＢ層／Ａ層／Ｂ層の順で積層されてなる項２に記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【００１１】
項４．Ａ層の合計の厚さが５〜３００μｍである項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【００１２】
項５．Ｂ層の合計の厚さが５〜３０００μｍである項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム。
【００１３】
項６．項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムを有するＬＥＤ照明。
【００１４】
項７．ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムとＬＥＤ照明の光源との距離が０．５ｃｍ以上である項６に記載のＬＥＤ照明。
【００１５】
以下、本発明のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムについて、詳細に説明する。
【００１６】
本発明のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムは、ポリエステル樹脂及びビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物を含む樹脂組成物から形成される。
【００１７】
ポリエステル樹脂としては、例えば、ジカルボン酸とジオールとを縮重合させることにより得られるものが挙げられる。
【００１８】
上記ジカルボン酸としては特に限定されず、例えば、ｏ−フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、デカメチレンカルボン酸、これらの無水物及び低級アルキルエステル等が挙げられる。
【００１９】
上記ジオールとしては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール類；２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキサイド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール類等が挙げられる。
【００２０】
これらの中でも、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸に由来する成分を含有し、かつ、ジオール成分としてエチレングリコール及び１，４−シクロヘキサンジメタノールに由来する成分を含有するものが好ましい。エチレングリコールに由来する成分の含有量が６０〜８０モル％、１，４−シクロヘキサンジメタノールに由来する成分の含有量が１０〜４０モル％であるものを用いることが好ましい。このような非晶性ポリエステル樹脂は、更に、ジエチレングリコールに由来する成分を０〜２０モル％含有していてもよい。
【００２１】
ポリエステル樹脂の含有割合は、７０〜９０重量％であり、７５〜９０重量％程度が好ましく、８０〜８５重量％程度がより好ましい。ポリエステル樹脂の含有割合が７０重量％未満であると、フィルムの全光線透過率が低下し、ＬＥＤ光源からの光の損失が大きくなる傾向がある。一方、ポリエステル樹脂の含有割合が９０重量％を超えると、異方向への光拡散機能が発現しにくくなる傾向がある。なお、ポリエステル樹脂の含有割合は、後述するように単層で用いる場合は、フィルムを形成する場合の樹脂組成物中全体に対する含有割合を表し、多層構造を有する場合には、Ａ層を形成する樹脂組成物中全体に対する含有割合を表す。
【００２２】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物におけるビニル芳香族炭化水素とは、少なくとも１つのビニル基を有する芳香族炭化水素のことであり、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、１，１−ジフェニルエチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−アミノエチルスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノエチルスチレン等を挙げることができる。これらは１種単独又は２種以上を混合して使用することができる。これらの中でも、スチレンが好ましい。
【００２３】
共役ジエン炭化水素とは、一対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン（イソプレン）、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等を挙げることができる。これらは１種単独又は２種以上を混合して使用することができる。これらの中でも、ブタジエンが好ましい。
【００２４】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体は、共役ジエン炭化水素中の二重結合の存在により引き起こされる酸化劣化等に起因してフィルムが脆くなる傾向があるが、水素添加物とすることにより、その酸化劣化等を防止することができる。
【００２５】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物は、共役ジエン炭化水素に由来の二重結合を、公知の方法により水素添加（例えば、ニッケル触媒等）して飽和にしておくことが好ましい。これにより、前記効果に加えて、さらに、耐熱性、耐薬品性、耐久性等に優れたより安定な樹脂にすることができるため好ましい。
【００２６】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の水添率は、共重合体中の共役ジエン炭化水素に由来する二重結合の８５％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上である。この水添率は、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）を用いて測定することができる。
【００２７】
ビニル芳香族炭化水素と共役ジエン炭化水素の水素添加物におけるビニル芳香族炭化水素単位の含有量は、通常５〜４０重量％であり、好ましくは５〜１５重量％である。また、共役ジエン炭化水素単位の含有量は、通常６０〜９５重量％であり、好ましくは８５〜９５重量％である。スチレン系単量体単位の含有量は、紫外分光光度計又は核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）を用いて測定することができ、ジエン系単量体単位の含有量は、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）を用いて測定することができる。
【００２８】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の硬度（ＪＩＳＫ６２５３ デュロメータータイプＡ）は、通常４０〜９０程度であり、好ましくは、５５〜８５程度である。
【００２９】
また、ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の比重（ＡＳＴＭＤ２９７）は、通常０．８５〜１．０程度であり、ＭＦＲ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８：２３０℃、２１．２Ｎ）は、通常２〜６ｇ／１０分程度である。
【００３０】
ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、通常１０万〜５０万程度であり、好ましくは１５万〜３０万程度であればよい。重量平均分子量は、市販の標準ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定することができる。ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の含有割合は、１０〜３０重量％であり、１０〜２５重量％程度が好ましく、１５〜２０重量％程度がより好ましい。ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物が１０重量％未満であると、異方向への光拡散機能が発現しにくくなる傾向がある。一方、ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物が７０重量％を超えると、フィルムの全光線透過率が低下し、ＬＥＤ光源からの光の損失が大きくなる傾向がある。なお、ビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物の含有割合は、後述するように単層で用いる場合は、フィルムを形成する場合の樹脂組成物中全体に対する含有割合を表し、多層構造を有する場合には、Ａ層を形成する樹脂組成物中全体に対する含有割合を表す。
【００３１】
また、前記樹脂成分を含む樹脂組成物において、例えば、ポリエステル樹脂を柔軟化できるポリエステル系エラストマー等の前記樹脂成分以外の樹脂成分、帯電防止剤、耐熱安定剤、耐候剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤等の任意成分を２０重量％以下で含有していてもよい。
【００３２】
本発明のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムにおいて、前記ポリエステル樹脂及びビニル芳香族炭化水素−共役ジエン炭化水素共重合体の水素添加物を含む樹脂組成物から形成される層（Ａ層）を単層として用いる場合の厚さは、フィルム自体の強度を向上させることができる、ＬＥＤ照明光源からの光を充分に拡散させることができる、照度のムラを抑制できる等の点から、５μｍ程度以上が好ましく、５０μｍ程度以上がより好ましく、１００μｍ程度以上がさらに好ましく、１５０μｍ程度以上が特に好ましい。また、ＬＥＤ照明光源からの光を透過し、照度が低下しない等の点から、厚さは、３００μｍ程度以下が好ましく、２５０μｍ程度以下がより好ましく、２００μｍ程度以下がさらに好ましい。
【００３３】
本発明のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムは、前記樹脂組成物から形成される層（Ａ層）を単層として用いてもよく、また、異方性光拡散フィルムの強度を向上させる異方性光拡散フィルム全体の硬さ及び厚さ等を調節できるという点から、ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物から形成されるＢ層との多層構造を有していてもよい。なお、Ｂ層に用いられるポリエステル樹脂としては、前記Ａ層に用いられるポリエステル樹脂と同じものが挙げられる。これらの中で、イーストマンケミカル社製のＰＥＴＧ−６７６３が好ましい。
【００３４】
また、Ｂ層として形成される樹脂組成物において、例えば、ポリエステル樹脂を柔軟化できるポリエステル系エラストマー等の前記樹脂成分、帯電防止剤、耐熱安定剤、耐候剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤等の任意成分を２０重量％以下で含有していてもよい。
【００３５】
ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムがＡ層及びＢ層の多層構造を有する場合の具体例としては、Ａ層とＢ層が積層された２層構造、又はＡ層／Ｂ層／Ａ層若しくはＢ層／Ａ層／Ｂ層の順で積層されてなる構造を有する３層構造等が挙げられる。
【００３６】
多層構造におけるＡ層の合計の厚さは、フィルム自体の強度を充分に付与できる、異方性拡散機能を十分に発現できるという観点から、５μｍ程度以上が好ましく、５０μｍ程度以上がより好ましく、１００μｍ程度以上がさらに好ましく、１５０μｍ程度以上が特に好ましい。また、光透過性において優れるという点から、Ａ層の合計の厚さは、３００μｍ程度以下が好ましく、２５０μｍ程度以下がより好ましく、２００μｍ程度以下がさらに好ましい。
【００３７】
Ｂ層の合計の厚さは、フィルム自体の強度を充分に付与できるという観点から、５μｍ程度以上が好ましく、５０μｍ程度以上がより好ましく、１００μｍ程度以上がさらに好ましく、１５０μｍ程度以上が特に好ましい。また、フィルム成形巻き取り性に優れるという点から、Ｂ層の合計の厚さは、３０００μｍ程度以下が好ましく、１０００μｍ程度以下がより好ましく、５００μｍ程度以下がさらに好ましい。
【００３８】
Ａ層とＢ層との厚さの比率としては、Ａ層：Ｂ層の比率で、１０：５〜１０：１００が好ましく、１０：５〜１０：４０がより好ましく、１０：１０〜１０：２０がさらに好ましい。
【００３９】
なお、Ａ層／Ｂ層／Ａ層又はＢ層／Ａ層／Ｂ層の順に積層されてなる３層構造を有する場合には、各層構成の２つのＡ層又はＢ層の厚さは、同じでも、異なっていてもよいが、フィルムの反りを防止できる点から、同じ厚さとすることが好ましい。
【００４０】
本発明のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムの総厚さは、フィルム自体の強度を充分に付与できる点から、５０μｍ程度以上が好ましく、１００μｍ程度以上がより好ましく、１５０μｍ程度以上がさらに好ましい。また、総厚さは、フィルム成形巻き取り性に優れるという点から、３０００μｍ程度以下が好ましく、１０００μｍ程度以下がより好ましく、５００μｍ程度以下がさらに好ましい。
【００４１】
本発明のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムは、例えばＡ層、又はＡ層及びＢ層の各層の樹脂組成物をそれぞれドライブレンドし、各組成物をＡ層単層、Ａ層／Ｂ層、Ａ層／Ｂ層／Ａ層、又はＢ層／Ａ層／Ｂ層等の所望の順序になるように、押出機に供給し、バレル温度１８０〜２５０℃程度でＴダイスより押出し、冷却水が循環するチルロール上に共押出せしめフラット状の単層又は多層フィルムとして得ることができる。
【００４２】
得られたフィルムは、フィルムのダイス樹脂流れ方向（ＭＤ方向）及びダイス樹脂流れに対して垂直方向（ＴＤ方向）の全光線透過率が異なるため、光を異方向に拡散するフィルムとなり、特にＬＥＤ照明の光源からの光をＴＤ方向に拡散することができ、照明ムラを低減させることが可能となる。
【００４３】
また本発明は、前記ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムを有するＬＥＤ照明にも関する。
【００４４】
前記ＬＥＤ照明の一実施形態の模式図を図１に示す。ＬＥＤ光源を有するＬＥＤ照明１から発光される光２は、ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム３を設けない場合には、点発光である。この点発光の光をつなげて面発光とする場合には、点発光の連なる方向とＴＤ方向とが平行になるように、ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム３を設けることによって、ＬＥＤ照明の光源からの光をＴＤ方向に拡散することができ、フィルムを介した光源２から発光される光４を、面光源とすることができる。
【００４５】
ＬＥＤ光源とＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムとの距離は、ＬＥＤ光源から発せられる光の強度にもよるが、ＬＥＤ光源から発せられる光を充分に拡散させることができる、照明ムラを抑制できる、光を異方向へ拡散することができる等の点から、１ｃｍ程度以上が好ましく、５ｃｍ程度以上がより好ましく、１０ｃｍ程度以上がさらに好ましい。また、ＬＥＤ光源とＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムとの距離は、特に限定されるものではないが、光の透過率が低下しない程度の距離であればよく、例えば、５０ｃｍ程度以下が好ましい。
【００４６】
また、図１に示すようなＬＥＤ照明を複数列に並べることによって、広範囲に照明することのできるＬＥＤ照明とすることも可能である。
【発明の効果】
【００４７】
本発明のＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムは、光を異方拡散させることができるため、ＬＥＤ照明における照度のムラを改善させることができる。そのため、ＬＥＤ照明に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムを有するＬＥＤ照明の一実施形態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００４９】
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００５０】
下記の実施例及び比較例で使用した原料樹脂を下記に示す。
【００５１】
ＰＥＴＧ：ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製のＰＥＴＧ−６７６３）
ＳＥＢＳ：スチレン−ブタジエンブロック共重合体水素添加物（クレイトンポリマー社製のＭＤ６９４５）
【００５２】
実施例１〜３及び比較例１〜２
表１に記載のＡ層となるように、表１に示す成分及び組成で配合して得られる樹脂組成物を、１８０〜２５０℃に調整された押出機に投入し、２５０℃のＴダイスにより押し出し、８０℃の冷却水が循環するチルロール上に共押出しせしめて、フラット状の単層フィルムを得た。
【００５３】
実施例４〜５及び比較例３
表２に記載の層、Ａ／Ｂ／Ａとなるように、表２に示す成分及び組成で配合して、各層を構成する樹脂組成物を、１８０〜２５０℃に調整されたそれぞれの押出機に投入しＡ／Ｂ／Ａの順序になるように、２５０℃のＴダイスにより押し出し、積層され、８０℃の冷却水が循環するチルロール上に共押出しせしめて、フラット状の３層フィルムを得た。
【００５４】
実施例５〜６及び比較例４〜５
表３に記載の層、Ａ／Ｂとなるように、表３に示す成分及び組成で配合して、各層を構成する樹脂組成物を、１８０〜２５０℃に調整されたそれぞれの押出機に投入しＡ／Ｂの順序になるように、２５０℃のＴダイスにより押し出し、積層され、８０℃の冷却水が循環するチルロール上に共押出しせしめて、フラット状の２層フィルムを得た。
【００５５】
物性評価
前記実施例１〜６及び比較例１〜５に記載の単層、２層及び３層フィルムについて、下記の特性をそれぞれ評価した。その結果を表１〜３に示す。
【００５６】
［ＭＤ方向及びＴＤ方向の全光線透過量］
ヘイズメーターにより、得られたフィルムのダイス樹脂流れ方向（ＭＤ方向）及びダイス樹脂流れに対して垂直方向（ＴＤ方向）（ＭＤ方向のフィルムに対してフィルムを９０度回転して測定）の光線透過率を測定し、さらにその差を算出した。
【００５７】
【表１】
2012009213.tif 000003
【００５８】
【表２】
2012009213.tif 000004
【００５９】
【表３】
2012009213.tif 000005
【符号の説明】
【００６０】
１  ＬＥＤ照明
２  ＬＥＤ光源から発光される光
３  ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム
４  ＬＥＤ光源から発光される光
【図１】
2012009213.tif 000006