專利名稱：雙軸定向的聚酯膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有半透過反射性能的雙軸定向的聚酯膜。更詳細地說，涉及使用反射光和透射光時的目視性優(yōu)良、用在液晶顯示裝置的光源部的、具有半透過反射性能的雙軸定向的聚酯膜。
現(xiàn)有技術近年來，液晶顯示器與CRT顯示器相比，具有輕量化、薄形化、小型化容易以及耗電少等優(yōu)點，因此作為個人電腦、汽車導航系統(tǒng)、PDA、便攜式電話等的顯示體一直在快速普及。但是，為了看見其顯示，液晶顯示體需要來自可看見液晶池(セル)的相反側(cè)的透過光，因此需要用于顯示識別的光源。為此，雖說液晶顯示體省電，但在便攜式電話、PDA這樣的便攜式電子設備的顯示中，其耗電大，限制它們的使用時間成為要因。
為了解決該問題，使用半透過反射型的液晶顯示裝置。該半透過反射型的液晶顯示裝置利用戶外的陽光，周圍環(huán)境明亮時，通過反射光可以識別顯示，而在周圍環(huán)境暗時，利用其半透過性，點亮內(nèi)藏的光源，就能夠識別顯示。
但是，在半透過反射型的液晶顯示裝置中，對于反射光的顯示和透過光的顯示這兩者，確保充分的目視性也非常困難。這是因為如果要充分得到反射光的目視性，透過光的目視性就會相當差，相反，如果要充分得到透過光的目視性，反射光的目視性就會相當差。
作為得到透過光和反射光這兩者的良好的目視性的方法，在特開平8-179125號公報、特開平11-231114號公報和特開平11-271512號公報中，提出了在膜基材上涂布來設置含有珍珠顏料(パ一ル顏料)的半透過反射層的方法。但是，通過涂布，珍珠顏料沒有在膜基材的平面方向上一致定向，存在在該狀態(tài)下難于得到良好的反射特性的問題。因此，作為使半透過反射層中的珍珠顏料定向的方法，提出了對形成半透過反射層的涂布液層施加剪切應力的方法。但是，該方法存在以下缺點，即需要調(diào)節(jié)層厚調(diào)整構(gòu)件和涂液層的滑動速度或者涂布液供給構(gòu)件和被涂布片材的滑動速度，還有不容易調(diào)節(jié)隨涂布速度和滑動速度而改變的外觀。
另外，膜基材和半透過反射層的界面的密合性不夠的場合，有時也會產(chǎn)生經(jīng)時剝落。另外，通過涂布得到的半透過反射層易于被有機溶劑等侵蝕，在加工過程中有時也會產(chǎn)生麻煩。而且，為了提高反射率，在提高涂布液中的珍珠顏料濃度的場合，所得半透過反射層的強度降低，也存在易于引起凝集破壞的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供沒有如上所述的問題和缺點、適合于液晶顯示用的新的具有半透過反射性能的雙軸定向的聚酯膜。
本發(fā)明的其它目的在于提供把液晶顯示部的背照光(バツクライト)作為光源的透過光和反射光這兩者的液晶顯示的目視性優(yōu)良，且液晶顯示構(gòu)件與半透過反射聚酯膜的經(jīng)時密合性提高了的、適用于液晶顯示的雙軸定向的聚酯膜。
本發(fā)明的進一步的目的和優(yōu)點從以下說明中顯而易見。
根據(jù)本發(fā)明的第1點，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點由雙軸定向的單層聚酯膜達到，其特征在于，含有芳香族聚酯和平均長徑0.5～125μm的珍珠顏料，該珍珠顏料的含量基于該芳香族聚酯和該珍珠顏料的合計重量，為0.5～30重量％，且滿足下述式(1)(平行光線透過率/總光線透過率)×100≥3...(1)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第2點，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點由雙軸定向的雙層聚酯膜達到，其特征在于，由聚酯層(A)和聚酯層(B)2層構(gòu)成，該聚酯層(B)含有第2芳香族聚酯和平均長徑0.5～125μm的珍珠顏料，該珍珠顏料的含量基于第2芳香族聚酯和該珍珠顏料的合計重量，為0.5～30重量％，該聚酯層(A)含有第1芳香族聚酯，但基本上不含有該珍珠顏料，且滿足下述式(1)(平行光線透過率/總光線透過率)×100≥3...(1)。
進一步，根據(jù)本發(fā)明的第3點，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點由雙軸定向的多層聚酯膜而達到，其特征在于，由以聚酯層(A)、聚酯層(B)和聚酯層(A)按此順序?qū)訅旱闹辽?層構(gòu)成，該聚酯層(B)含有第2芳香族聚酯和平均長徑0.5～125μm的珍珠顏料，該珍珠顏料的含量基于第2芳香族聚酯和該珍珠顏料的合計重量，為0.5～30重量％，該聚酯層(A)含有第1芳香族聚酯，但不含有該珍珠顏料，且滿足下述式(1)(平行光線透過率/總光線透過率)×100≥3...(1)。
發(fā)明優(yōu)選的實施方式下面更詳細地說明本發(fā)明。首先，就單層聚酯膜進行說明。
構(gòu)成本發(fā)明的雙軸定向的單層聚酯膜的芳香族聚酯優(yōu)選是把對苯二甲酸乙二醇酯作為主要構(gòu)成成分(重復單元)的共聚酯，更優(yōu)選含有至少1摩爾的共聚成分的共聚酯。
作為共聚成分，作為二羧酸成分，可以舉出間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘二羧酸等芳香族二羧酸，己二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸等脂族羧酸，環(huán)己烷二羧酸等脂環(huán)族二羧酸。另外，作為二醇成分，可以舉出1，4-丁二醇、1，6-己二醇等脂族二醇，1，4-環(huán)己烷二甲醇等脂族二醇。另外，這些共聚成分不僅可以使用1種，而且可以2種以上合并使用。其中，從制膜時的拉伸性方面來看，特別優(yōu)選間苯二甲酸作為共聚成分。
如上所述，優(yōu)選含有1摩爾％以上的這些共聚成分。較優(yōu)選3摩爾％以上，更優(yōu)選5摩爾％以上，特別優(yōu)選8摩爾％以上。上限優(yōu)選低于25摩爾％，較優(yōu)選低于18摩爾％。共聚成分如果低于1摩爾％，則難于消除膜中的空隙。如果超過25摩爾％，則往往制膜穩(wěn)定性喪失。
而且，上述芳香族聚酯既可以是將甘油、季戊四醇、偏苯三酸、均苯四酸等具有3個以上的酯形成性官能團的成分極小量(基本上是可得到線性聚合物的范圍)共聚合的聚酯，也可以是為了提高耐水解性，用苯甲酸、甲氧基聚亞烷基二醇等具有1個酯形成性官能團的化合物將末端羥基和/或羧基的一部分或全部封閉的聚酯。
芳香族聚酯的固有粘度(在鄰氯苯酚溶液中，在35℃下測定)優(yōu)選為0.40dl/g～1.50dl/g，較優(yōu)選0.45dl/g～1.20dl/g。固有粘度低于0.40dl/g的場合，包括撕裂強度在內(nèi)，作為半透過膜反射膜基材的聚酯膜所要求的機械特性往往不足。另一方面，固有粘度超過1.50dl/g的場合，原料制造工序和膜制膜工序中的生產(chǎn)性受到損失。
上述芳香族聚酯不受其制備方法的限定。作為聚對苯二甲酸乙二醇酯的共聚物的制備方法，優(yōu)選使用使對苯二甲酸、共聚成分、乙二醇進行酯化反應，將所得反應產(chǎn)物進一步縮聚而制成聚酯的方法。
在這種芳香族聚酯中，根據(jù)需要，可以配合熒光增白劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、抗靜電劑等添加劑。
構(gòu)成本發(fā)明的雙軸定向的單層聚酯膜的再一種成分珍珠顏料具有0.5～125μm平均長徑。
也就是說，本發(fā)明的聚酯膜為了在透過光和反射光兩方面賦予液晶顯示的目視性，必須含有珍珠顏料。本發(fā)明的珍珠顏料就是可以顯示出珍珠色調(diào)的顏料，作為珍珠顏料例如可以是市售的。其中，優(yōu)選平板狀云母粒子，特別優(yōu)選被二氧化鈦和/或氧化鐵等包覆的平板狀云母粒子。使用被二氧化鈦包覆的平板狀云母作為珍珠顏料的場合，二氧化鈦包覆的平板狀云母粒子的表面包覆率優(yōu)選在10％～50％的范圍。這種珍珠顏料可以用特開2002-129064號公報中記載的方法制備。珍珠顏料可以用如下的方法制備。例如，使云母微粒懸浮在氯化鈦水溶液中，在云母的存在下水解氯化鈦水溶液，使氧化鈦析出到云母表面，形成氧化鈦被膜，洗滌形成了氧化被膜的云母后，通過燒結(jié)來制備珍珠顏料中云母系鈦珍珠顏料。這種珍珠顏料也可以作為市售品“イリオジン”(メルクジヤパン社制)和“Mearlin”(マ-ル社制)得到。
本發(fā)明的珍珠顏料的平均長徑必須為0.5～125μm。該平均長徑更優(yōu)選為0.7～70μm，特別優(yōu)選為0.8～40μm。珍珠顏料的平均長徑低于0.5μm的場合，不能得到充分的反射特性。另外，珍珠顏料的平均長徑超過125μm的場合，聚酯膜的光滑度喪失，作為顯示裝置的目視性也降低了。另外，拉伸時易于斷裂，拉伸倍數(shù)一旦降低，厚薄不勻就會加大，珍珠顏料的定向角增大，目視性降低。
這種平板狀珍珠顏料的厚度優(yōu)選為0.01～10μm。低于0.01μm的場合，難于得到充分的反射特性，在制膜工序中珍珠顏料也易于折損。再者，超過10μm的場合，板狀的特征易于喪失，拉伸引起的珍珠顏料的定向降低，難于得到反射光和透過光的目視性。
所希望的是，將上述珍珠顏料定向，以便在聚酯膜中，珍珠顏料平板對膜平面所呈的角度即定向角達到30°以下。另外，這種珍珠顏料的定向角更優(yōu)選為15°以下。其中定向角是指一定數(shù)量的板狀填料即珍珠顏料的平板狀面與聚酯膜的平面所呈的角度的平均值。具體地說，用掃描型電子顯微鏡(日本電子(株)制，JSM-5200)拍攝所得半透過反射聚酯膜的任意斷面的照片，對于任意100個顏料，測定該填料的平板狀面對聚酯膜面的定向角，算出平均值，把該值作為定向角。聚酯中含有的珍珠顏料的定向角如果比30°大的話，難于得到反射光中的高的目視性。在該層壓膜的制膜時，通過在縱向和橫向上拉伸2.5倍以上，得到這種定向。
所希望的是，在用硅烷偶聯(lián)劑或者硬脂酸處理二氧化鈦等包覆劑的表層后，使用珍珠顏料。通過該處理，可以防止含紫外線的光線的照射引起的珍珠顏料發(fā)黃，即使在常在屋外使用的殘酷的使用條件下，目視性也沒有降低，可以使用。對處理的方法沒有特別的限定，可以通過將0.5～5重量％的處理劑和珍珠顏料混合，在50～110℃的溫度下攪拌5～30分鐘來完成。
作為硅烷偶聯(lián)劑，可以舉出以YRSiX3為代表的化合物。其中，Y是乙烯基、環(huán)氧基、氨基、巰基等有機官能團，R是亞甲基、亞乙基、亞丙基等鏈烯基，X是甲氧基、乙氧基等水解基團或者烷基。作為具體的化合物，可以舉出乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷等。優(yōu)選的硅烷偶聯(lián)劑是具有水溶性或者水分散性的偶聯(lián)劑。往該偶聯(lián)劑加入堿性無機微粒，例如10重量％左右的硅溶膠時，由于能夠促進硅烷偶聯(lián)劑的初期反應性，因而是優(yōu)選的。將含有硅烷偶聯(lián)劑的水溶液的pH調(diào)節(jié)到4.0～7.0，優(yōu)選5.0～6.7。該pH如果低于例如4.0，則無機微粒的催化活性易于失活，另外，如果超過7.0，則涂布液易于變得不穩(wěn)定，易于產(chǎn)生沉淀，因而是不優(yōu)選的。作為調(diào)節(jié)該pH的酸，可以使用鹽酸、硝酸、硫酸等無機酸或者草酸、甲酸、檸檬酸、乙酸等有機酸。其中，特別優(yōu)選有機酸。
在這種水溶液中，可以添加需要量的陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑等表面活性劑使用。
在這種硅烷偶聯(lián)劑的水分散液中混合珍珠顏料，攪拌，充分附著液體后，在100～130℃下風干，小心以免顏料之間相互附著。
上述硅烷偶聯(lián)劑的水分散液涂布液的固形物濃度通常為30重量％以下，更優(yōu)選為10重量％以下。附著量相對于珍珠顏料每1m2(兩面)優(yōu)選為1～20g，更優(yōu)選為2～15g。硅烷偶聯(lián)劑增進與第2芳香族聚酯的熔融樹脂混合時的交聯(lián)，增強與云母、聚酯樹脂的密合性。
硬脂酸的熔點為70.5℃，相對于珍珠顏料，添加1～5重量％，在71～80℃的溫度下攪拌混合，進行表面處理。通過硬脂酸處理，聚酯樹脂和云母的密合性加強，紫外線劣化受到抑制。
可以在聚酯合成時的酯交換反應結(jié)束前，或者縮聚反應開始前，相對于芳香族聚酯添加珍珠顏料；也可以在聚酯膜制膜時添加。另外，也可以采用預先制備大量含有珍珠顏料的母粒，聚酯合成時，或者聚酯膜制膜時，與不含有珍珠顏料的聚酯混煉，調(diào)整到規(guī)定量的濃度的方法。另外，聚酯合成時添加珍珠顏料的場合，優(yōu)選將其分散在二醇成分中后，制成漿狀物，添加到反應系統(tǒng)中的方法。珍珠顏料添加到聚酯中的量必須為0.5～30重量％，優(yōu)選1～10重量％，較優(yōu)選2～8重量％。添加量如果低于0.5重量％的話，則反射光往往不足，如果超過30重量％，則制膜性往往不夠。
本發(fā)明的聚酯膜只要不損害本發(fā)明的目的，為了提高膜的處理性，可以含有惰性粒子。作為這種惰性粒子，可以舉出含有元素周期表第IIA、第IIB、第IVA、第IVB族元素的無機微粒(例如高嶺土、氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、二氧化硅、硫酸鋇等)、交聯(lián)的硅氧烷樹脂、交聯(lián)的聚苯乙烯、交聯(lián)的丙烯酸樹脂等耐熱性高分子構(gòu)成的有機微粒。它們可以單獨使用，也可以2種以上合并使用。
這些惰性粒子的平均粒徑優(yōu)選為0.1～5μm，更優(yōu)選0.5～3μm，特別優(yōu)選0.8～2.5μm。惰性粒子的平均粒徑低于0.1μm的場合，在聚酯中的分散易于變差，要想得到光滑性的話，平行光線(直線)的透過率易于減少。另一方面，如果超過5μm，則膜的透過率易于降低，或者制膜穩(wěn)定性易于降低，因而是不優(yōu)選的。另外，惰性粒子的添加量以聚酯的重量為基準，優(yōu)選為0.001～0.5重量％。惰性粒子的添加量低于0.001重量％的場合，該聚酯膜卷繞時的光滑性和表面加工時的處理性易于降低，如果超過0.5重量％，則透過率降低，因而是不優(yōu)選的。這些惰性粒子的添加時期在聚酯的聚合階段或者在制膜時均可。
本發(fā)明的上述雙軸定向的單層聚酯膜具備滿足下述式(1)的光學特性。由此，不能達到作為本發(fā)明目的的在透過光方面的充分的目視性。
(平行光線透過率/總光線透過率)×100≥3......(1)
其中，總光線透過率是使用分光光度計，在550nm的波長下測定的。是指將光源照射到半透過反射層壓聚酯膜上時，透過膜的光量相對于照射光量的百分率。平行光線透過率(直線透過率)僅是直射透過該聚酯膜的光量的透過率，總光線透過率是使用積分球測定的值。
550nm處的平行光線透過率對總光線透過率的比例低于3％的話，液晶顯示板上的文字等的輪廓不清楚，目視性降低。增加散射光的要因之一包括在珍珠顏料和聚酯的界面上產(chǎn)生的空隙。消除該空隙的種種方法可舉出以下幾種。
1.對珍珠顏料施行表面處理，來提高和聚酯的親和性的方法。
2.把聚酯制成低結(jié)晶性的共聚物，來提高珍珠顏料的分散性和親和性的方法。
3.在制膜工序中抑制空隙的產(chǎn)生的方法。
在上述方法中，優(yōu)選2和3的方法，特別優(yōu)選3的方法，具體地說，通過減少拉伸倍數(shù)和/或把熱固定溫度設在熔點附近的溫度，盡可能使空隙消失的方法是比較便宜且有效的。特別是，優(yōu)選合并使用這些方法。雖然不能對平行光線透過率的上限進行特別限定，但實際上難于超過70％。
總光線透過率優(yōu)選為20％以上，更優(yōu)選25％以上?？偣饩€透過率低于20％的場合，難于得到透過光的充分的目視性。
對本發(fā)明雙軸定向的單層聚酯膜的厚度沒有特別的限定，優(yōu)選為12～125μm，更優(yōu)選為25～75μm。厚度低于12μm，反射光的目視性往往不充分。另一方面，聚酯膜的厚度如果超過125μm，則膜的剛性增強，處理性惡化，結(jié)果產(chǎn)率降低。另外，通過聚酯膜的透過光的損失增加，目視性往往降低。
關于本發(fā)明的雙軸定向的聚酯膜，通過擠出機將芳香族聚酯擠壓成膜狀，用冷卻輥等冷卻固化，得到未拉伸的膜，使用逐次雙軸拉伸法或者同時雙軸拉伸方等其本身公知的方法，制成雙軸拉伸膜。
首先，干燥芳香族聚酯薄片，在擠出機內(nèi)，在通常的擠出溫度，即熔點(以下表示為Tm)以上、(Tm+70℃)以下的溫度，熔融混煉，從模具(例如T模具、I模具等)擠出，在流延鼓上冷卻固化，得到未拉伸膜。在該工序中，為了提高膜狀熔融物和流延鼓的密合性，優(yōu)選使用使膜狀熔融物帶靜電荷的靜電密合法。通過輥加熱、紅外線加熱等加熱如此得到的未拉伸膜，在縱向上拉伸，得到縱拉伸膜。優(yōu)選利用2個以上的輥的線速度差來進行該拉伸。拉伸溫度優(yōu)選比芳香族聚酯的玻璃化溫度(以下表示為Tg)高的溫度，更優(yōu)選(Tg+20)～(Tg+40)℃的溫度。拉伸倍數(shù)也取決于該用途的要求特性，優(yōu)選定為2.4倍以上4.2倍以下，較優(yōu)選2.5倍以上3.9倍以下，更優(yōu)選2.7倍以上3.8倍以下。拉伸倍數(shù)低于2.4倍的場合，聚酯膜厚薄不勻增加，難于得到良好的膜。再者，拉伸倍數(shù)低于2.4倍的場合，拉伸時珍珠顏料受到的應力不夠，因此不能達到珍珠顏料的定向角所要求的狀態(tài)，反射光的目視性降低。另一方面，拉伸倍數(shù)超過4.2倍的場合，制膜中易于發(fā)生破裂?？v拉伸后，根據(jù)需要，也可以在單面或者兩面上涂布易粘結(jié)性的水分散性涂布液。
優(yōu)選接著對所得縱向拉伸的膜順次施行橫向拉伸、熱固定、熱松弛等各處理工序，制成雙軸定向膜。在邊使膜移動下進行這些處理。從比聚酯的玻璃化溫度(Tg)高20℃的溫度開始，一邊升溫直至比聚酯的熔點(Tm)低(110～140)℃的溫度，一邊來進行橫向拉伸的處理。橫向拉伸的倍數(shù)也取決于該用途的要求特性，優(yōu)選定為2.5倍以上、4.7倍以下，較優(yōu)選2.6倍以上、3.9倍以下，更優(yōu)選2.8倍以上、3.8倍以下。低于2.5倍的場合，膜的厚薄不勻增加，難于得到良好的膜，珍珠顏料的定向角加大，目視性易于降低。另外，超過4.7倍的場合，制膜中破裂易于發(fā)生。
拉伸后，接著進行熱固定處理，優(yōu)選熱固定的溫度范圍是聚酯的(Tg+70)～(Tm-10)℃。在聚酯為間苯二甲酸12摩爾％共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯的場合，熱固定溫度為148～218℃，但為了抑制空隙的發(fā)生，優(yōu)選200～215℃。另外，熱固定時間優(yōu)選為1～60秒。而且對于熱收縮率需要減低的用途，根據(jù)需要，也可以進行熱松弛處理。
如此，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選可以得到厚度12～125μm、固有粘度為0.40～1.50dl/g、珍珠顏料在聚酯膜的平面方向上以30°以下的定向角定向的半透過反射聚酯膜。
下面，就本發(fā)明的雙軸定向的雙層聚酯膜進行說明。
該雙層聚酯膜由聚酯層(A)和聚酯層(B)構(gòu)成，聚酯層(A)含有第1芳香族聚酯，但不含有珍珠顏料。另一方面，聚酯層(B)含有第2芳香族聚酯和珍珠顏料。
構(gòu)成本發(fā)明的聚酯層(A)的第1芳香族聚酯優(yōu)選為由芳香族二羧酸成分和二醇成分構(gòu)成的結(jié)晶性線性飽和聚酯，可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚2，6-萘二羧酸乙二醇酯等。其中，從制膜性和透明性方面來看，特別優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯。這些第1芳香族聚酯既可以是均聚物，也可以是共聚物，優(yōu)選均聚物，當為共聚物時，優(yōu)選使共聚成分為5摩爾％以下。
構(gòu)成聚酯層(B)的第2芳香族聚酯的熔點優(yōu)選比第1芳香族聚酯低15℃以上。熔點差低于15℃時，在拉伸工序中，在珍珠顏料和第2芳香族聚酯的界面上產(chǎn)生的空隙，在熱固定工序后易于殘留，平行光線(直線)透過率易于降低。
對熔點差的上限沒有特別的限定，但如果熔點差為60℃以上，則第2芳香族聚酯的制膜性降低，存在難于生產(chǎn)膜的傾向。
作為第2芳香族聚酯，優(yōu)選使用主要的重復單元和第1芳香族聚酯相同的共聚酯。作為第2芳香族聚酯，可同樣使用和有關前述單層聚酯膜中作為芳香族聚酯舉出的相同的共聚酯。
聚酯層(A)優(yōu)選含有惰性粒子。作為惰性粒子，可以使用和有關單層聚酯膜的記載的一樣的惰性粒子。
另外，為了消除聚酯層(B)的空隙，在比第2芳香族聚酯的熔點高的溫度下熱固定比較好。在比通常熔點高的溫度下熱固定時，膜往往斷裂，但在本發(fā)明優(yōu)選的雙層聚酯膜的場合，聚酯層(B)的熔點比聚酯層(A)的熔點低15℃以上，且被層(A)支持，因此正常的熱固定是可能的。對平行光線透過率的上限沒有特別的限定，但實際上難于超過70％。
關于本發(fā)明的層壓聚酯膜，波長550nm的光線的總光線透過率優(yōu)選為20％以上，更優(yōu)選為25％以上?？偣饩€透過率低于20％的場合，不能得到透過光的充分的目視性。
同樣，為了得到反射光的充分的目視性，550nm的全光線反射率優(yōu)選為40％以上，更優(yōu)選為50％以上。
對于透過光和反射光這兩者，為了得到足夠鮮明且目視性優(yōu)良的顯示，上述總光線透過率和全光線反射率的和為80％以上，更優(yōu)選90％以上。另外，在全光線反射率的前述透過率的測定中，測定反射到膜的光量，除以照射光求出。
上述雙層聚酯膜的層結(jié)構(gòu)優(yōu)選這樣構(gòu)成，即由含有惰性粒子的聚酯層(A)形成一層，另一層是由含有珍珠顏料的聚酯層(B)構(gòu)成。層(A)的厚度/層(B)的厚度為5～15/70～90。層(A)低于5％，則起不到支持層的作用，如果超過15％，則這種顏料的濃度過剩，制膜性降低。對總厚度沒有特別的限定，優(yōu)選為12～125μm，更優(yōu)選25～75μm。雙層聚酯膜的厚度低于12μm，則反射光的目視性不充分，另一方面，厚度如果超過125μm，則膜的剛性加強，處理性惡化，結(jié)果產(chǎn)率降低。另外，通過該聚酯膜的透過光的損失增加，目視性降低。
使用逐次雙軸拉伸法或同時雙軸拉伸法等，將本發(fā)明的雙層聚酯膜制成雙軸拉伸膜。另外，作為層壓方法，可以舉出同時多層擠壓法。以下說明其具體例。
分別干燥構(gòu)成聚酯(A)層的第1芳香族聚酯薄片，和構(gòu)成層(B)的第2芳香族聚酯的薄片，分別在擠壓機內(nèi)，在通常的擠出溫度，即熔點(以下表示為Tm)以上、(Tm+70℃)以下的溫度，熔融混煉，在模具內(nèi)部，用通過例如進料頭進行層壓的同時通過多層擠出法，使之成為層(A)/層(B)層壓未拉伸膜。通過該模具擠出的層壓熔融膜在流延鼓上冷卻固化，得到層壓未拉伸膜。在該工序中，為了提高膜狀熔融物和流延鼓的密合性，優(yōu)選使用使膜狀熔融物帶靜電荷的靜電密合法。通過輥加熱、紅外線加熱等加熱如此得到的未拉伸膜，在縱向上拉伸，得到縱拉伸膜。優(yōu)選利用2個以上的輥的線速度差來進行該拉伸。拉伸溫度優(yōu)選比第1芳香族聚酯的玻璃化溫度(以下表示為Tg)高的溫度，更優(yōu)選(Tg+20)～(Tg+40)℃的溫度。拉伸倍數(shù)也取決于該用途的要求特性，優(yōu)選定為2.4倍以上4.0倍以下，較優(yōu)選2.5倍以上3.9倍以下，更優(yōu)選2.7倍以上3.8倍以下。拉伸倍數(shù)低于2.4倍的場合，聚酯膜厚薄不勻增加，難于得到良好的膜。再者，拉伸倍數(shù)低于2.4倍的場合，拉伸時珍珠顏料受到的應力不夠，因此不能達到珍珠顏料的定向角所要求的狀態(tài)，反射光的目視性降低。另一方面，拉伸倍數(shù)超過4.0倍的場合，制膜中易于發(fā)生破裂?？v向拉伸后，根據(jù)需要，也可以在單面或者兩面上涂布易粘結(jié)性的水分散性涂布液。
接著對所得縱拉伸膜順次施行橫向拉伸、熱固定、熱松弛等各處理工序，制成雙軸定向的膜，在邊使膜移動下進行這些處理。從比第1芳香族聚酯的玻璃化溫度(Tg)高20℃的溫度開始，一邊升溫直至比第1芳香族聚酯的熔點(Tm)低(110～140)℃的溫度，一邊來進行橫向拉伸的處理。橫向拉伸的倍數(shù)也取決于該用途的要求特性，優(yōu)選定為2.5倍以上4.2倍以下，較優(yōu)選2.6倍以上3.9倍以下，更優(yōu)選2.8倍以上3.8倍以下。低于2.5倍的場合，膜的厚薄不勻增加，難于得到良好的膜。另外，超過4.0倍的場合，制膜中破裂易于發(fā)生。
拉伸后，接著進行熱固定處理，優(yōu)選熱固定的溫度范圍是第1芳香族聚酯的(Tg+70)～(Tm-10)℃。在第1芳香族聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯的場合，熱固定溫度為180～235℃，聚2，6-萘二羧酸乙二醇酯的場合，優(yōu)選為220～240℃。另外，熱固定時間優(yōu)選為1～60秒。而且對于熱收縮率需要減低的用途，根據(jù)需要，也可以進行熱松弛處理。
如此，根據(jù)本發(fā)明，可優(yōu)選得到厚度12～125μm、固有粘度為0.40～1.50dl/g、層(B)的珍珠顏料在聚酯膜的平面方向上以30°以下的定向角定向的半透過反射層壓聚酯膜。
另外，對于本發(fā)明的雙軸定向的雙層聚酯膜，在此沒有記載的事項應理解為可以和有關雙軸定向的單層聚酯膜的前述事項一樣或者本領域技術人員加以顯而易見的改變來應用。
下面，進一步就本發(fā)明的雙軸定向的多層聚酯膜進行說明。該多層聚酯膜由聚酯層(A)、聚酯層(B)和聚酯層(A)以此順序進行層壓的至少3層構(gòu)成。該聚酯層(A)的2層含有第1芳香族聚酯，但不含珍珠顏料，另一聚酯層(B)含有第2芳香族聚酯和珍珠顏料。
該多層聚酯膜的層結(jié)構(gòu)這樣構(gòu)成，含有潤滑劑粒子的聚酯層(A)形成2個表層，中間層由含有顏料的聚酯層(B)構(gòu)成，其層數(shù)為3層是基礎。也就是說，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍，也可以具有另外的層?？梢灾瞥蓪?A)/層(B)/層(A)/層(B)/層(A)5層，另外，里外層的層(A)也可有若干差別(例如潤滑劑的種類和量、聚合物的熔點等)。層(A)/層(B)/層(A)的厚度比優(yōu)選為5～15/70～90/5～15(％)。層(A)低于5％，往往起不到支持層的作用，如果超過15％，則珍珠顏料的濃度就會過剩，制膜性往往降低。對多層聚酯膜總的厚度沒有特別的限定，優(yōu)選為12～125μm，更優(yōu)選25～75μm。多層聚酯膜的厚度低于12μm，反射光的目視性往往不充分。另一方面，層壓聚酯膜的厚度如果超過125μm，則膜的剛性增強，處理性惡化，結(jié)果產(chǎn)率往往降低。另外，通過層壓聚酯膜的透過光的損失增加，目視性往往降低。
可以用和上述雙層聚酯膜的制備方法一樣的方法，制備本發(fā)明的雙軸定向的多層聚酯膜。就3層膜的場合進行說明，分別干燥構(gòu)成聚酯層(A)的第1芳香族聚酯的薄片和構(gòu)成聚酯層(B)的第2芳香族聚酯的薄片，分別在不同的擠出機內(nèi)，在通常的擠出溫度即熔點(以下表示為Tm)以上、(Tm+70℃)以下的溫度，熔融混煉，在模具內(nèi)部，用通過例如進料頭進行層壓的同時多層擠出的方法，使之成為(A)/(B)/(A)層壓未拉伸膜。之后，可以和上述雙層聚酯膜一樣制備。
如此，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選得到厚度12～125μm、固有粘度為0.40～1.50dl/g、層(B)的珍珠顏料在聚酯膜的平面方向上以30°以下的定向角定向的多層聚酯膜。
另外，對于本發(fā)明的雙軸定向的多層聚酯膜，在此沒有記載的事項應理解為可以和有關雙軸定向的單層和雙層聚酯膜的前述事項一樣，或者本領域技術人員加以顯而易見的改變來應用。
以上說明的本發(fā)明的聚酯膜均可以在其至少一個面上具有粘附層，也可以在一面上具有硬涂層。
具有粘附層的場合，優(yōu)選可以與由偏光膜等構(gòu)成的液晶顯示部或者與背照光貼合的。對使用的粘結(jié)劑沒有特別的限定。優(yōu)選使用丙烯酸系、橡膠系、氨基甲酸酯系的粘結(jié)劑。
粘附層的厚度優(yōu)選為0.5～60μm。粘附層的厚度如果比0.5μm薄，則不能得到足夠的粘附性，如果超過60μm，則粘結(jié)劑從端面擠出，或者難于卷繞等，在膜的制備工序中的操作性降低。另外，粘附層的厚度優(yōu)選為2～40μm。
另外，具有硬涂層的場合，半透過反射聚酯膜與液晶顯示部或者背照光部貼合的中間部件堆起來保管時或在搬運過程中，能夠抑制對半透過反射聚酯膜產(chǎn)生的傷害，防止最終制品的成品率，因而是優(yōu)選的。
優(yōu)選在和聚酯膜的粘附層的相反側(cè)的面上，直接或者通過粘附層形成這種硬涂層，而且作為制品使用時，優(yōu)選位于最外層。另外，根據(jù)需要，也可以在外層上設置抗反射層、防污層。用公知的涂布方法，在聚酯膜上涂布該硬涂層，進行硬化處理。硬涂層的涂布可應用公知的任意的涂布方法。單獨或者組合使用以下方法比較好，即輕觸涂布法、刮條涂布法、口模式涂布法、逆涂布法、轉(zhuǎn)移式槽輥涂布法、邁耶刮條涂布法、凹槽輥涂布法、輥刷涂布法、噴涂法、氣刀刮涂法、浸漬法和簾流涂布法等。
作為用于硬涂層的材料，可以舉出硅烷系、放射線硬化系等通常使用的材料。特別優(yōu)選放射線硬化系的硬涂層用材料，其中優(yōu)選使用紫外線(UV)硬化系的硬涂層用材料。
作為在硬涂層的形成中使用的UV硬化性材料，可以舉出氨基甲酸酯-丙烯酸酯系、環(huán)氧-丙烯酸酯系、聚酯丙烯酸酯系等。為了在半透過反射聚酯膜上層壓硬涂層，在該聚酯膜的單面上，涂布形成硬涂層的材料，通過加熱、放射線(例如紫外線)照射等，使該材料硬化。
硬涂層的厚度優(yōu)選為0.5～10μm。硬涂層的厚度如果比0.5μm薄時，不能充分保護中間部件，如果超過10μm，則不能充分得到加熱或者放射線引起的硬化，易于引起粘連。另外，硬涂層的厚度較優(yōu)選為1～5μm。根據(jù)需要，也可以將紫外線吸收劑添加到硬涂層中。
本發(fā)明的雙軸定向的聚酯膜具有優(yōu)良的半透過反射性能，通過把液晶顯示部的背照光作為光源的透過光，可以得到良好的目視性，同時，為了發(fā)揮其特性，在配置在膜基材中的狀態(tài)下，使之含有將可視光反射、擴散的珍珠顏料，由此透過光和反射光兩方面的液晶顯示的目視性優(yōu)良。為此，適用于液晶顯示裝置的光源部。
實施例下面列舉實施例更詳細地說明本發(fā)明。另外，各特性值按照下述方法測定。
(1)珍珠顏料的定向角用掃描型電子顯微鏡(日本電子(株)制，JSM-5200)，將膜的任意斷面放大至1000～5000倍拍攝照片，對存在于含有珍珠顏料的層中的任意100個顏料，測定該填料的平面狀面對于聚酯膜面的定向角，算出平均值，把其作為珍珠顏料的定向角。
(2)珍珠顏料的平均長徑用掃描型電子顯微鏡(株式會社日立制作所制S-3100)，對10個珍珠顏料，測定長徑，求出平均值。
(3)總光線透過率、平行光線透過率使用紫外線·可見光光度計(島津制作所制，UV-3101PC)，測定膜在550nm處的總光線透過率和平行光線透過率。
(4)聚酯的熔點聚酯的熔點測定采用使用杜邦Instruments 910 DSC，以升溫速度20℃/min求出融解峰的方法。另外樣品量定為約20mg。
(5)聚酯的玻璃化溫度(Tg)將試樣10mg放置在DSC裝置(デュポン社制Thermal Analyst2000型示差掃描量熱計)中，在300℃的溫度下熔融5分鐘后，在液氮中急冷。然后以20℃/min將該急冷的試樣升溫，測定玻璃化溫度。
(6)制膜穩(wěn)定性對于在膜的制膜工序中的制膜狀況，按照下述基準進行評價。
○沒有破裂，可以在非常穩(wěn)定的狀況下制膜□雖然常常發(fā)生破裂，但可以制膜×頻頻發(fā)生破裂，完全不能制膜(7)目視性在試樣膜的單面上，用油性筆劃一寬3mm，長3cm的直線，從其反面把熒光燈作為光源，觀察所劃的線，按照下述基準進行評價。
○線清晰可見。
□線稍有模糊，但還看得相當清楚。
×線模糊看不清。
另外，實施例5～9和比較例5～7的目視性和上述評價方法不同，如下進行評價。
用輥涂法，將以下硬涂層劑(大日精化制，商品面；PETD-31)涂布到試樣膜的單面上，以使干燥厚度達到5μm，干燥溶劑成分，形成未硬化的硬涂層，將帶有該硬涂層的膜安裝到便攜式電話的顯示部，評價由30名試驗者能看見試驗圖案的難易程度，即目視性。
按照以下基準進行評價。
◎在透過光或者反射光中，與現(xiàn)行品比較，27名以上判定為同等以上○在透過光或者反射光中，15名以上判定為和現(xiàn)行的一樣。
×30名中的4名以上判定為比現(xiàn)行品差(8)耐溶劑性所得半透過反射聚酯膜在甲基乙基酮中浸漬24小時，觀察浸漬后的膜的外觀，按照下述基準進行評價。
○目視膜的外觀沒有改變。
□目視膜的外觀稍稍發(fā)白。
×目視膜的外觀發(fā)白或者剝離等，存在顯著改變。
實施例1作為共聚聚酯，使用含有平均粒徑1.7μm的塊狀二氧化硅粒子0.07重量％、平均長徑15μm的珍珠顏料(メルク社制，商品名IRIODIN111)3.8重量％的、間對苯二甲酸12摩爾％共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.62dl/g，熔點228℃)。用擠出機，在280℃下將其熔融混煉擠出，急冷固化，得到465μm的未拉伸膜。將該未拉伸膜加熱到110℃，在縱向上拉伸至3.0倍，然后在橫向上，將加熱到120℃的縱拉伸膜拉伸到3.1倍。之后，在208℃的熱固定溫度下，進行3秒鐘熱固定處理，得到厚度50μm的雙軸定向的膜。所得雙軸定向膜的特性示于表1中。
實施例2～4和比較例1～3除了使用表1所述的材料，在表1所示的條件下制膜以外，和實施例1一樣，制備雙軸定向膜，進行評價。評價結(jié)果示于表1中。
表1

PET聚對苯二甲酸乙二醇酯PET/IA1間對苯二甲酸1摩爾％共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯PET/IA12間對苯二甲酸12摩爾％共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯PET/IA15間對苯二甲酸15摩爾％共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯Irg111IRIODIN 111Irg123IRIODIN 123
從表1所示的結(jié)果可以看出，實施例1～4的本發(fā)明的雙軸定向膜即使在實際使用中也具備應滿足的特性。比較例1和2的反射光的目視性差，比較例3的制膜性差。
實施例5作為聚酯(A)，使用含有平均粒徑1.7μm的塊狀二氧化硅粒子0.07重量％的聚對苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.64dl/g，熔點258℃)，作為聚酯(B)，使用含有平均長徑15μm的硬脂酸處理的珍珠顏料(メルク社制，制品名“IRIODIN111”)5重量％的間對苯二甲酸12摩爾％共聚合的熔點228℃的聚對苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.64dl/g)。在各自的擠出機中，均在280℃下，將這些聚酯(A)和(B)熔融混煉，送入2層模具中，使其成為(A)/(B)2層結(jié)構(gòu)且厚度比為6/19，急冷固化，得到465μm未拉伸膜。另外，相對于珍珠顏料98，以硬脂酸2的比例(重量比)進行混合，一邊加熱至75℃，一邊攪拌混合，進行硬脂酸處理。將該未拉伸膜加熱至110℃，在縱向上拉伸至3.0倍，然后將加熱至120℃的縱拉伸膜在橫向上拉伸至3.1倍。之后，在230℃的熱固定溫度下進行3秒鐘熱固定處理，得到厚度50μm(厚度比12/38μm)的雙軸定向的拉伸膜。所得半透過反射層壓聚酯膜的特性示于表2中。
實施例6～9和比較例4～7以下可以看出，使用表2所述的材料和條件，和實施例5一樣，制備膜，進行評價。結(jié)果示于表3和表4中。滿足本發(fā)明的要素的實施例的膜即使在實際使用中，也具有應滿足的特性。另一方面，比較例的膜與以往產(chǎn)品比較，反而變差。
表2

表3

表4

實施例10作為聚酯(A)，使用含有平均粒徑1.7μm的塊狀二氧化硅粒子0.07重量％的聚對苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.64dl/g，熔點258℃，玻璃化溫度78℃)，作為聚酯(B)，使用含有平均長徑15μm的珍珠顏料(メルク社制，制品名“IRIODIN111”)5重量％的間對苯二甲酸12摩爾％共聚合的熔點228℃的聚對苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.64dl/g，熔點228℃)。在各自的擠出機中，均在280℃下，將這些聚酯(A)和(B)熔融混煉，送入3層模具中，使其成為(A)/(B)/(A)3層結(jié)構(gòu)且厚度比為3/19/3，急冷固化，得到465μm未拉伸膜。將該未拉伸膜加熱至110℃，在縱向上拉伸至3.0倍，然后將加熱至120℃的縱拉伸膜在橫向上拉伸至3.1倍。之后，在230℃的熱固定溫度下進行3秒鐘熱固定處理，得到厚度50μm(厚度比6/38/6μm)的雙軸定向拉伸層壓膜。所得層壓聚酯膜的特性示于表5中。
實施例11～13和比較例8～12除了使用表5所示的材料之外，和實施例10一樣，制備層壓聚酯膜，進行評價。評價結(jié)果示于表5中。
另外，在實施例13中，使拉伸溫度在縱向和橫向上都為140℃，未拉伸膜的厚度為400μm。使比較例11的縱向拉伸倍數(shù)為3.4倍，橫向拉伸倍數(shù)為3.6倍。
表5

PET聚對苯二甲酸乙二醇酯PEN聚2，6-萘二羧酸乙二醇酯PET/IA(X)間苯二甲酸X摩爾％共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯Irg111IRIODIN 111Irg123IRIODIN 123
從表5的結(jié)果可以看出，實施例10～13的膜即使在實際使用中，也具備應滿足的特性。另一方面，比較例8～12的膜與以往產(chǎn)品比較，反而變差。
權利要求
1.雙軸定向的單層聚酯膜，其特征在于含有芳香族聚酯和平均長徑0.5～125μm的珍珠顏料，該珍珠顏料的含量基于該芳香族聚酯和該珍珠顏料的合計重量，為0.5～30重量％，且滿足下述式(1)(平行光線透過率/總光線透過率)×100≥3...(1)。
2.權利要求1所述的膜，芳香族聚酯是以對苯二甲酸乙二醇酯為主要構(gòu)成成分的共聚酯。
3.權利要求1所述的膜，共聚酯含有至少1摩爾％的共聚成分。
4.雙軸定向的雙層聚酯膜，其特征在于由聚酯層(A)和聚酯層(B)2層構(gòu)成，該聚酯層(B)含有第2芳香族聚酯和平均長徑0.5～125μm的珍珠顏料，該珍珠顏料的含量基于第2芳香族聚酯和該珍珠顏料的合計重量，為0.5～30重量％，該聚酯層(A)含有第1芳香族聚酯，但基本上不含有該珍珠顏料，且滿足下述式(1)(平行光線透過率/總光線透過率)×100≥3...(1)。
5.權利要求4所述的膜，第1芳香族聚酯是以對苯二甲酸乙二醇酯為主要構(gòu)成成分的均聚酯或者共聚酯。
6.權利要求4所述的膜，第2芳香族聚酯是以對苯二甲酸乙二醇酯為主要構(gòu)成成分的共聚酯，且具有比第1芳香族聚酯的熔點至少低15℃的熔點。
7.雙軸定向的多層聚酯膜，其特征在于由聚酯層(A)、聚酯層(B)和聚酯層(A)以此順序?qū)訅旱闹辽?層構(gòu)成，該聚酯層(B)含有第2芳香族聚酯和平均長徑0.5～125μm的珍珠顏料，該珍珠顏料的含量基于第2芳香族聚酯和該珍珠顏料的合計重量，為0.5～30重量％，該聚酯層(A)含有第1芳香族聚酯，但基本上不含有該珍珠顏料，且滿足下述式(1)(平行光線透過率/總光線透過率)×100≥3...(1)。
8.權利要求7所述的膜，第1芳香族聚酯是以對苯二甲酸乙二醇酯為主要構(gòu)成成分的均聚酯或者共聚酯。
9.權利要求7所述的膜，第2芳香族聚酯是以對苯二甲酸乙二醇酯為主要構(gòu)成成分的共聚酯，且具有比第1芳香族聚酯的熔點至少低15℃的熔點。
10.權利要求1、4或7所述的膜，珍珠顏料是被選自二氧化鈦、氧化鐵和它們的組合中的1種所包覆的平板狀云母。
11.權利要求1、4或7所述的膜，在至少一個面上進一步具有粘附層。
12.權利要求1、4或7所述的膜，在一個面上進一步具有硬涂層。
13.權利要求1、4或7所述的膜，在一個面上進一步具有粘附層，此外再在另一面上直接或者通過粘附層進一步具有硬涂層。
14.權利要求1、4、7、11、12或13所述的膜，其用于液晶顯示裝置的光源部。
全文摘要
本發(fā)明提供具有半透過反射性能的雙軸定向的單層乃至多層的聚酯膜，該膜含有平均長徑為0.5μm以上、125μm以下的珍珠顏料，且光線透過率滿足下述式(1)。(平行光線透過率/總光線透過率)×100≥3…(1)該聚酯膜用在使用反射光和透過光時的目視性優(yōu)良的液晶顯示裝置的光源部。
文檔編號B32B27/36GK1522272SQ03800
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月31日 優(yōu)先權日2002年3月28日
發(fā)明者吉田哲男, 武久慶太, 市橋哲夫, 太, 夫 申請人:帝人杜邦菲林日本株式會社