説明

光拡散フィルム

【課題】高い光拡散性を有する上に生分解可能な光拡散フィルムを提供する。
【解決手段】本発明の光拡散フィルムは、3−ヒドロキシブチレート単位および3−ヒドロキシヘキサノエート単位を有するヒドロキシアルカノエート共重合体と、該ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の脂肪族ポリエステルとを含有し、前記脂肪族ポリエステルの含有量は、前記ヒドロキシアルカノエート共重合体100質量部に対して50〜100質量部である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、入射光を拡散させる光拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイ、照明器具等においては、通常、輝度を均一化すると共に、内蔵する光源の視認性を低下させるために、光源の光を拡散させる光拡散フィルムが用いられている。光拡散フィルムとしては、例えば、樹脂フィルム中に楕円形の粒子が一方向に配向した状態で含まれているフィルム(特許文献1)や、相溶性が低い少なくとも2種の樹脂を含んで連続相と分散相とを形成し、延伸処理を施したフィルム(特許文献2)が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−36984号公報
【特許文献2】特開2010−170076号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来、使用済みとなった光拡散フィルム等のプラスチック製品を廃棄する際には、埋め立て処理や焼却処理が行われてきた。しかし、埋め立て処理においては、埋め立て用地の確保、生態系への影響が問題となり、焼却処理においては、二酸化炭素排出量が多くなる点が問題となった。
そのため、光拡散フィルムに対しても生分解性を有するものが求められていたが、生分解性を有しつつ、光拡散性に優れた光拡散フィルムは知られていなかった。
そこで、本発明は、高い光拡散性を有する上に生分解可能な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】
本発明の光拡散フィルムは、3−ヒドロキシブチレート単位および3−ヒドロキシヘキサノエート単位を有するヒドロキシアルカノエート共重合体と、該ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の脂肪族ポリエステルとを含有し、前記脂肪族ポリエステルの含有量は、前記ヒドロキシアルカノエート共重合体100質量部に対して50〜100質量部であることを特徴とする。
本発明の光拡散フィルムにおいては、前記脂肪族ポリエステルが、ブチレンアジペート単位およびテレフタレート単位を有する共重合体であることが好ましい。
【発明の効果】
【0006】
本発明の光拡散フィルムは、高い光拡散性を有する上に生分解可能である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明の光拡散フィルムは、ヒドロキシアルカノエート共重合体と、該ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の脂肪族ポリエステル(以下、「脂肪族ポリエステル」と略す。)とを含有する。
【0008】
本発明で使用されるヒドロキシアルカノエート共重合体は、3−ヒドロキシブチレート単位および3−ヒドロキシヘキサノエート単位を有する。
また、ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、3−ヒドロキシブチレート単位の含有量が90〜50モル%で、3−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が10〜50モル%であることが好ましい。3−ヒドロキシブチレート単位の含有量および3−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が前記範囲外の場合には、光拡散性が低下する傾向にある。
また、機械的物性の点から、3−ヒドロキシブチレート単位の含有量は80モル%以上で、3−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が20モル%以下であることがより好ましく、3−ヒドロキシブチレート単位の含有量は85モル%以上で、3−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が15モル%以下であることがさらに好ましい。
【0009】
ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、必要に応じて、3−ヒドロキシブチレート単位および3−ヒドロキシヘキサノエート単位の他に、3−ヒドロキシバリレート、3−ヒドロキシオクタノエート、3−ヒドロキシデカノエート等の単量体単位が共重合されていてもよい。
ただし、他の単量体単位を有する場合には、光拡散フィルムの光拡散性および機械的物性の点から、その量が10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、2モル%以下であることがさらに好ましい。
【0010】
ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、質量平均分子量が30万〜300万であることが好ましく、40万〜250万であることがより好ましく、50万〜200万であることがさらに好ましい。ヒドロキシアルカノエート共重合体の質量平均分子量が前記下限値以上であれば、充分な機械的物性を確保でき、前記上限値以下であれば、加工性が向上する。
なお、ここでいう質量平均分子量は、標準物質としてポリスチレンを用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定して求めた値である。
【0011】
ヒドロキシアルカノエート共重合体は、微生物を用いた発酵合成法により製造することができる。発酵合成法で使用する微生物、微生物の培養に用いる炭素源は、公知のものを適宜使用すればよい。培養条件も、目的のヒドロキシアルカノエート共重合体に応じて適宜選択すればよい。
【0012】
脂肪族ポリエステルとしては、ブチレンアジペート単位およびテレフタレート単位を有する共重合体、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ブチレンサクシネート単位およびアジペート単位を有する共重合体、ブチレンサクシネート単位およびカーボネート単位を有する共重合体、テトラメチレンアジペート単位およびテレフタレート単位を有する共重合体、エチレンサクシネート単位およびテレフタレート単位を有する共重合体、ポリ乳酸等が挙げられる。これらの中でも、光拡散性に優れることから、ブチレンアジペート単位およびテレフタレート単位を有する共重合体が好ましい。ブチレンアジペート単位およびテレフタレート単位を有する共重合体としては、BASF社より、商品名エコフレックスが市販されている。
【0013】
脂肪族ポリエステルの含有量は、上記ヒドロキシアルカノエート共重合体100質量部に対して50〜100質量部であることが好ましい。脂肪族ポリエステルの含有量が前記下限値未満であっても、前記上限値を超えても、光拡散性が低下する傾向にある。
【0014】
光拡散フィルムは、ロール等への貼り付き防止あるいはブロッキング防止の点から、アクリル系加工助剤を含有することが好ましい。ここで、アクリル系加工助剤としては、メタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合体、メタクリル酸メチル−メタクリル酸エチル共重合体、メタクリル酸メチル−メタクリル酸エチル−アクリル酸n−ブチル共重合体、メタクリル酸メチル−メタクリル酸n−ブチル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸n−ブチル共重合体等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく2種以上併用してもよい。これらのうちでは、貼り付き防止あるいはブロッキング防止の効果に優れることから、メタクリル酸メチル−アクリル酸n−ブチル共重合体が好ましい。
【0015】
アクリル系加工助剤の含有量は、上記ヒドロキシアルカノエート共重合体100質量部に対して10〜50質量部であることが好ましく、20〜40質量部であることがより好ましく、25〜35質量部であることがさらに好ましい。アクリル系加工助剤の含有量が前記下限値以上であれば、貼り付き防止およびブロッキング防止の効果を充分に発揮でき、前記上限値以下であれば、光拡散性の低下を防ぐことができる。
【0016】
光拡散フィルムには、必要に応じて、添加剤(例えば、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、紫外線吸収剤、染料もしくは顔料等の着色剤、可塑剤、増粘剤、滑剤、結晶核剤、耐電防止剤、タルクもしくは炭酸カルシウム等の無機充填剤)が含まれてもよい。
結晶核剤としては、例えば高級脂肪酸アミド、尿素誘導体、ソルビトール系化合物、窒化硼素、高級脂肪酸塩、芳香族脂肪酸塩等が挙げられる。これらの中では、結晶核剤としての効果が高いことから、高級脂肪酸アミド、尿素誘導体、ソルビトール系化合物が好ましい。これらは1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。結晶核剤の使用量は、ヒドロキシアルカノエート共重合体100質量部に対し、成形性の点から、0.1〜5質量部が好ましく、0.3〜4質量部がより好ましく、0.5〜3質量部がさらに好ましい。0.1質量部未満では、造核剤としての効果が不足する可能性があり、また、5質量部を超えると、効果が飽和する可能性があることから不経済であり、しかも外観や物性が損なわれる可能性がある。
【0017】
上記高級脂肪酸アミドとしては、例えば、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、N−ステアリルベヘン酸アミド、N−ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスラウリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、p−フェニレンビスステアリン酸アミド、エチレンジアミンとステアリン酸とセバシン酸の重縮合物等が挙げられる。これらの中でも、ベヘン酸アミドが好ましい。
上記尿素誘導体としては、ビス(ステアリルウレイド)ヘキサン、4,4’−ビス(3−メチルウレイド)ジフェニルメタン、4,4’−ビス(3−シクロヘキシルウレイド)ジフェニルメタン、4,4’−ビス(3−シクロヘキシルウレイド)ジシクロヘキシルメタン、4,4’−ビス(3−フェニルウレイド)ジシクロヘキシルメタン、ビス(3−メチルシクロヘキシルウレイド)ヘキサン、4,4’−ビス(3−デシルウレイド)ジフェニルメタン、N−オクチル−N’−フェニルウレア、N,N’−ジフェニルウレア、N−トリル−N’−シクロヘキシルウレア、N,N’−ジシクロヘキシルウレア、N−フェニル−N’−トリブロモフェニルウレア、N−フェニル−N’−トリルウレア、N−シクロヘキシル−N’−フェニルウレア等が挙げられる。これらの中でも、ビス(ステアリルウレイド)ヘキサンが好ましい。
上記ソルビトール系化合物としては、1,3,2,4−ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジベンジリデンソルビトール、1,3−ベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール 、1,3−ベンジリデン−2,4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−メチルベンジリデン−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−p−エチルベンジリデン−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−p−メチルベンジリデン−2,4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−エチルベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−n−プロピルベンジリデン)ソルビトール 、1,3,2,4−ジ(p−i−プロピルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−n−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−s−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−t−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−メトキシベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−エトキシベンジリデン)ソルビトール 、1,3−ベンジリデン−2,4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1,3−p−クロルベンジリデン−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−p−クロルベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−クロルベンジリデン−2,4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−メチルベンジリデン−2,4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1,3−p−エチルベンジリデン−2,4−p−クロルベンジリデンソルビトール、及び1,3,2,4−ジ(p−クロルベンジリデン)ソルビトール 等が挙げられる。これらの中でも、1,3,2,4−ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジベンジリデンソルビトールが好ましい。
【0018】
また、本発明の目的を損なわない範囲で、ヒドロキシアルカノエート共重合体および脂肪族ポリエステル以外の他のポリマーが含まれてもよい。他のポリマーとしては、生分解性を有するものが好ましく、具体的には、デンプン、セルロース等が好ましい。
他のポリマーを含有する場合には、機械的物性および加工性の低下を防ぐ点で、他のポリマーの含有量は、ヒドロキシアルカノエート共重合体と脂肪族ポリエステルと他のポリマーとの合計を100質量部とした際に、50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、10質量部以下であることがより好ましい。
【0019】
光拡散フィルムは、例えば、ヒドロキシアルカノエート共重合体と脂肪族ポリエステルと必要に応じてアクリル系加工助剤、他のポリマーおよび添加剤を押出機により溶融し、Tダイから吐出させて溶融フィルムを作製し、該溶融フィルムを冷却ロールに接触させることにより製造できる。さらに、その後、延伸処理を施してもよい。
押出機での加熱温度は120〜180℃であることが好ましい。140〜160℃がより好ましい。加熱温度が前記下限値以上であれば、充分に溶融させることができ、前記上限値以下であれば、適度に高粘度になるため、容易にフィルム状に成形できる。
延伸は、未延伸フィルムの長手方向に沿った延伸でもよいし、未延伸フィルムの幅方向に沿った延伸でもよいし、それらの両方でもよい。
延伸倍率は1.5〜7.0倍が好ましい。延伸倍率が前記下限値以上であれば、光拡散性がより高くなり、前記上限値以下であれば、延伸時の破断を防止できる。また、前記延伸倍率で延伸した場合には、熱収縮性を生じさせることもできる。
延伸の際の温度は特に制限されず、樹脂のガラス転移温度以上180℃以下の範囲で適宜選択すればよい。
延伸後には、加熱しながら延伸した状態を保持する熱固定処理を施してもよい。
【0020】
上記光拡散フィルムは、3−ヒドロキシブチレート単位および3−ヒドロキシヘキサノエート単位を有するヒドロキシアルカノエート共重合体を含むため、生分解性を有している。
また、脂肪族ポリエステルを前記範囲で含有することにより、光拡散に適した大きさの結晶が形成されるため、上記光拡散フィルムは光拡散性が高くなっていると思われる。
【実施例】
【0021】
(実施例1)
3−ヒドロキシブチレート単位89モル%および3−ヒドロキシヘキサノエート単位(表1では、「3HH」と表記する。)11モル%を有するヒドロキシアルカノエート共重合体(株式会社カネカ製、ガラス転移温度:−3℃)100質量部と、脂肪族ポリエステル(BASF社製、エコフレックスFBX7011)50質量部と、アクリル系加工助剤(株式会社カネカ製、カネエースPA60)30質量部と、ベヘン酸アミド(クローダジャパン株式会社製Incroslip B)1質量部とを混合した。次いで、得られた混合物を押出機により160℃に加熱して溶融し、Tダイから吐出させて、溶融フィルムを得た。その溶融フィルムを冷却ロールに接触させて冷却して厚さ210μmの未延伸フィルムを得た。その未延伸フィルムを光拡散フィルムとして用いた。
【0022】
(実施例2)
実施例1における未延伸フィルムを1軸延伸(延伸倍率:4倍)して、厚さ50μmの光拡散フィルムを得た。
【0023】
(実施例3)
実施例1における未延伸フィルムを厚さ100μmにして作製し、1軸延伸(延伸倍率:4倍)して、厚さ25μmの光拡散フィルムを得た。
【0024】
(実施例4)
実施例1において脂肪族ポリエステルの配合量を100質量部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、厚さ227μmの光拡散フィルムを得た。
【0025】
(実施例5)
実施例1において脂肪族ポリエステルの配合量を100質量部に変更したこと以外は実施例2と同様にして、厚さ50μmの光拡散フィルムを得た。
【0026】
(実施例6)
実施例1において脂肪族ポリエステルの配合量を100質量部に変更したこと以外は実施例3と同様にして、厚さ25μmの光拡散フィルムを得た。
【0027】
(比較例1)
実施例1において脂肪族ポリエステルの配合量を30質量部に変更し、アクリル系加工助剤を配合しなかったこと以外は実施例2と同様にして、厚さ52μmの光拡散フィルムを得た。
【0028】
(比較例2)
実施例1において脂肪族ポリエステルの配合量を110質量部に変更したこと以外は実施例2と同様にして、厚さ46μmの光拡散フィルムを得た。
【0029】
[評価]
・ヘーズ、全光線透過率
日本電色工業社製濁度計NDH2000を用い、各例の光拡散フィルムのヘーズをJIS K7361に従い、全光線透過率をJIS K7361−1に従って測定した。測定結果を表1に示す。
・熱収縮率
JIS Z1709に記載されている熱収縮率の測定方法の熱媒体の温度を120℃から100℃に変更して測定した。延伸方向と同一の方向の収縮率を表1に示す。
【0030】
【表1】

【0031】
ヒドロキシアルカノエート共重合体と脂肪族ポリエステルとを含有し、前記脂肪族ポリエステルの含有量が50〜100質量部である実施例1〜6の光拡散フィルムは、ヘーズ値が大きいと共に全光線透過率も大きく、光拡散性に優れていた。さらに、延伸処理を施した実施例2,3,5,6の光拡散フィルムは熱収縮性を有していた。
これに対し、脂肪族ポリエステルの配合量が50〜100質量部の範囲でなかった比較例1,2の光拡散フィルムは、ヘーズ値が小さく、光拡散性が低かった。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明の光拡散フィルムは、液晶ディスプレイにおける光源(冷陰極管、LED)の輝度均一化、照明装置や看板における光源(白熱電球、蛍光灯、LED)の輝度均一化等に使用することができる。
また、延伸処理を施して得た光拡散フィルムは、飲料容器(例えば、酒類の瓶等)のラベルとして使用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
3−ヒドロキシブチレート単位および3−ヒドロキシヘキサノエート単位を有するヒドロキシアルカノエート共重合体と、該ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の脂肪族ポリエステルとを含有し、前記脂肪族ポリエステルの含有量は、前記ヒドロキシアルカノエート共重合体100質量部に対して50〜100質量部であることを特徴とする光拡散フィルム。
【請求項2】
前記脂肪族ポリエステルが、ブチレンアジペート単位およびテレフタレート単位を有する共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の光拡散フィルム。

【公開番号】特開2013−80124(P2013−80124A)
【公開日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−220285(P2011−220285)
【出願日】平成23年10月4日(2011.10.4)
【出願人】(000106726)シーアイ化成株式会社 (267)
【出願人】(000000941)株式会社カネカ (3,932)
【Fターム(参考)】