专利名称：双轴定向的聚酯膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有半透过反射性能的双轴定向的聚酯膜。更详细地说，涉及使用反射光和透射光时的目视性优良、用在液晶显示装置的光源部的、具有半透过反射性能的双轴定向的聚酯膜。
现有技术近年来，液晶显示器与CRT显示器相比，具有轻量化、薄形化、小型化容易以及耗电少等优点，因此作为个人电脑、汽车导航系统、PDA、便携式电话等的显示体一直在快速普及。但是，为了看见其显示，液晶显示体需要来自可看见液晶池(セル)的相反侧的透过光，因此需要用于显示识别的光源。为此，虽说液晶显示体省电，但在便携式电话、PDA这样的便携式电子设备的显示中，其耗电大，限制它们的使用时间成为要因。
为了解决该问题，使用半透过反射型的液晶显示装置。该半透过反射型的液晶显示装置利用户外的阳光，周围环境明亮时，通过反射光可以识别显示，而在周围环境暗时，利用其半透过性，点亮内藏的光源，就能够识别显示。
但是，在半透过反射型的液晶显示装置中，对于反射光的显示和透过光的显示这两者，确保充分的目视性也非常困难。这是因为如果要充分得到反射光的目视性，透过光的目视性就会相当差，相反，如果要充分得到透过光的目视性，反射光的目视性就会相当差。
作为得到透过光和反射光这两者的良好的目视性的方法，在特开平8-179125号公报、特开平11-231114号公报和特开平11-271512号公报中，提出了在膜基材上涂布来设置含有珍珠颜料(パ一ル顏料)的半透过反射层的方法。但是，通过涂布，珍珠颜料没有在膜基材的平面方向上一致定向，存在在该状态下难于得到良好的反射特性的问题。因此，作为使半透过反射层中的珍珠颜料定向的方法，提出了对形成半透过反射层的涂布液层施加剪切应力的方法。但是，该方法存在以下缺点，即需要调节层厚调整构件和涂液层的滑动速度或者涂布液供给构件和被涂布片材的滑动速度，还有不容易调节随涂布速度和滑动速度而改变的外观。
另外，膜基材和半透过反射层的界面的密合性不够的场合，有时也会产生经时剥落。另外，通过涂布得到的半透过反射层易于被有机溶剂等侵蚀，在加工过程中有时也会产生麻烦。而且，为了提高反射率，在提高涂布液中的珍珠颜料浓度的场合，所得半透过反射层的强度降低，也存在易于引起凝集破坏的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供没有如上所述的问题和缺点、适合于液晶显示用的新的具有半透过反射性能的双轴定向的聚酯膜。
本发明的其它目的在于提供把液晶显示部的背照光(バツクライト)作为光源的透过光和反射光这两者的液晶显示的目视性优良，且液晶显示构件与半透过反射聚酯膜的经时密合性提高了的、适用于液晶显示的双轴定向的聚酯膜。
本发明的进一步的目的和优点从以下说明中显而易见。
根据本发明的第1点，本发明的上述目的和优点由双轴定向的单层聚酯膜达到，其特征在于，含有芳香族聚酯和平均长径0.5～125μm的珍珠颜料，该珍珠颜料的含量基于该芳香族聚酯和该珍珠颜料的合计重量，为0.5～30重量％，且满足下述式(1)(平行光线透过率/总光线透过率)×100≥3...(1)。
另外，根据本发明的第2点，本发明的上述目的和优点由双轴定向的双层聚酯膜达到，其特征在于，由聚酯层(A)和聚酯层(B)2层构成，该聚酯层(B)含有第2芳香族聚酯和平均长径0.5～125μm的珍珠颜料，该珍珠颜料的含量基于第2芳香族聚酯和该珍珠颜料的合计重量，为0.5～30重量％，该聚酯层(A)含有第1芳香族聚酯，但基本上不含有该珍珠颜料，且满足下述式(1)(平行光线透过率/总光线透过率)×100≥3...(1)。
进一步，根据本发明的第3点，本发明的上述目的和优点由双轴定向的多层聚酯膜而达到，其特征在于，由以聚酯层(A)、聚酯层(B)和聚酯层(A)按此顺序层压的至少3层构成，该聚酯层(B)含有第2芳香族聚酯和平均长径0.5～125μm的珍珠颜料，该珍珠颜料的含量基于第2芳香族聚酯和该珍珠颜料的合计重量，为0.5～30重量％，该聚酯层(A)含有第1芳香族聚酯，但不含有该珍珠颜料，且满足下述式(1)(平行光线透过率/总光线透过率)×100≥3...(1)。
发明优选的实施方式下面更详细地说明本发明。首先，就单层聚酯膜进行说明。
构成本发明的双轴定向的单层聚酯膜的芳香族聚酯优选是把对苯二甲酸乙二醇酯作为主要构成成分(重复单元)的共聚酯，更优选含有至少1摩尔的共聚成分的共聚酯。
作为共聚成分，作为二羧酸成分，可以举出间苯二甲酸、邻苯二甲酸、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，环己烷二羧酸等脂环族二羧酸。另外，作为二醇成分，可以举出1，4-丁二醇、1，6-己二醇等脂族二醇，1，4-环己烷二甲醇等脂族二醇。另外，这些共聚成分不仅可以使用1种，而且可以2种以上合并使用。其中，从制膜时的拉伸性方面来看，特别优选间苯二甲酸作为共聚成分。
如上所述，优选含有1摩尔％以上的这些共聚成分。较优选3摩尔％以上，更优选5摩尔％以上，特别优选8摩尔％以上。上限优选低于25摩尔％，较优选低于18摩尔％。共聚成分如果低于1摩尔％，则难于消除膜中的空隙。如果超过25摩尔％，则往往制膜稳定性丧失。
而且，上述芳香族聚酯既可以是将甘油、季戊四醇、偏苯三酸、均苯四酸等具有3个以上的酯形成性官能团的成分极小量(基本上是可得到线性聚合物的范围)共聚合的聚酯，也可以是为了提高耐水解性，用苯甲酸、甲氧基聚亚烷基二醇等具有1个酯形成性官能团的化合物将末端羟基和/或羧基的一部分或全部封闭的聚酯。
芳香族聚酯的固有粘度(在邻氯苯酚溶液中，在35℃下测定)优选为0.40dl/g～1.50dl/g，较优选0.45dl/g～1.20dl/g。固有粘度低于0.40dl/g的场合，包括撕裂强度在内，作为半透过膜反射膜基材的聚酯膜所要求的机械特性往往不足。另一方面，固有粘度超过1.50dl/g的场合，原料制造工序和膜制膜工序中的生产性受到损失。
上述芳香族聚酯不受其制备方法的限定。作为聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物的制备方法，优选使用使对苯二甲酸、共聚成分、乙二醇进行酯化反应，将所得反应产物进一步缩聚而制成聚酯的方法。
在这种芳香族聚酯中，根据需要，可以配合荧光增白剂、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、抗静电剂等添加剂。
构成本发明的双轴定向的单层聚酯膜的再一种成分珍珠颜料具有0.5～125μm平均长径。
也就是说，本发明的聚酯膜为了在透过光和反射光两方面赋予液晶显示的目视性，必须含有珍珠颜料。本发明的珍珠颜料就是可以显示出珍珠色调的颜料，作为珍珠颜料例如可以是市售的。其中，优选平板状云母粒子，特别优选被二氧化钛和/或氧化铁等包覆的平板状云母粒子。使用被二氧化钛包覆的平板状云母作为珍珠颜料的场合，二氧化钛包覆的平板状云母粒子的表面包覆率优选在10％～50％的范围。这种珍珠颜料可以用特开2002-129064号公报中记载的方法制备。珍珠颜料可以用如下的方法制备。例如，使云母微粒悬浮在氯化钛水溶液中，在云母的存在下水解氯化钛水溶液，使氧化钛析出到云母表面，形成氧化钛被膜，洗涤形成了氧化被膜的云母后，通过烧结来制备珍珠颜料中云母系钛珍珠颜料。这种珍珠颜料也可以作为市售品“イリオジン”(メルクジヤパン社制)和“Mearlin”(マ-ル社制)得到。
本发明的珍珠颜料的平均长径必须为0.5～125μm。该平均长径更优选为0.7～70μm，特别优选为0.8～40μm。珍珠颜料的平均长径低于0.5μm的场合，不能得到充分的反射特性。另外，珍珠颜料的平均长径超过125μm的场合，聚酯膜的光滑度丧失，作为显示装置的目视性也降低了。另外，拉伸时易于断裂，拉伸倍数一旦降低，厚薄不匀就会加大，珍珠颜料的定向角增大，目视性降低。
这种平板状珍珠颜料的厚度优选为0.01～10μm。低于0.01μm的场合，难于得到充分的反射特性，在制膜工序中珍珠颜料也易于折损。再者，超过10μm的场合，板状的特征易于丧失，拉伸引起的珍珠颜料的定向降低，难于得到反射光和透过光的目视性。
所希望的是，将上述珍珠颜料定向，以便在聚酯膜中，珍珠颜料平板对膜平面所呈的角度即定向角达到30°以下。另外，这种珍珠颜料的定向角更优选为15°以下。其中定向角是指一定数量的板状填料即珍珠颜料的平板状面与聚酯膜的平面所呈的角度的平均值。具体地说，用扫描型电子显微镜(日本电子(株)制，JSM-5200)拍摄所得半透过反射聚酯膜的任意断面的照片，对于任意100个颜料，测定该填料的平板状面对聚酯膜面的定向角，算出平均值，把该值作为定向角。聚酯中含有的珍珠颜料的定向角如果比30°大的话，难于得到反射光中的高的目视性。在该层压膜的制膜时，通过在纵向和横向上拉伸2.5倍以上，得到这种定向。
所希望的是，在用硅烷偶联剂或者硬脂酸处理二氧化钛等包覆剂的表层后，使用珍珠颜料。通过该处理，可以防止含紫外线的光线的照射引起的珍珠颜料发黄，即使在常在屋外使用的残酷的使用条件下，目视性也没有降低，可以使用。对处理的方法没有特别的限定，可以通过将0.5～5重量％的处理剂和珍珠颜料混合，在50～110℃的温度下搅拌5～30分钟来完成。
作为硅烷偶联剂，可以举出以YRSiX3为代表的化合物。其中，Y是乙烯基、环氧基、氨基、巯基等有机官能团，R是亚甲基、亚乙基、亚丙基等链烯基，X是甲氧基、乙氧基等水解基团或者烷基。作为具体的化合物，可以举出乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环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-巯基丙基三甲氧基硅烷等。优选的硅烷偶联剂是具有水溶性或者水分散性的偶联剂。往该偶联剂加入碱性无机微粒，例如10重量％左右的硅溶胶时，由于能够促进硅烷偶联剂的初期反应性，因而是优选的。将含有硅烷偶联剂的水溶液的pH调节到4.0～7.0，优选5.0～6.7。该pH如果低于例如4.0，则无机微粒的催化活性易于失活，另外，如果超过7.0，则涂布液易于变得不稳定，易于产生沉淀，因而是不优选的。作为调节该pH的酸，可以使用盐酸、硝酸、硫酸等无机酸或者草酸、甲酸、柠檬酸、乙酸等有机酸。其中，特别优选有机酸。
在这种水溶液中，可以添加需要量的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂等表面活性剂使用。
在这种硅烷偶联剂的水分散液中混合珍珠颜料，搅拌，充分附着液体后，在100～130℃下风干，小心以免颜料之间相互附着。
上述硅烷偶联剂的水分散液涂布液的固形物浓度通常为30重量％以下，更优选为10重量％以下。附着量相对于珍珠颜料每1m2(两面)优选为1～20g，更优选为2～15g。硅烷偶联剂增进与第2芳香族聚酯的熔融树脂混合时的交联，增强与云母、聚酯树脂的密合性。
硬脂酸的熔点为70.5℃，相对于珍珠颜料，添加1～5重量％，在71～80℃的温度下搅拌混合，进行表面处理。通过硬脂酸处理，聚酯树脂和云母的密合性加强，紫外线劣化受到抑制。
可以在聚酯合成时的酯交换反应结束前，或者缩聚反应开始前，相对于芳香族聚酯添加珍珠颜料；也可以在聚酯膜制膜时添加。另外，也可以采用预先制备大量含有珍珠颜料的母粒，聚酯合成时，或者聚酯膜制膜时，与不含有珍珠颜料的聚酯混炼，调整到规定量的浓度的方法。另外，聚酯合成时添加珍珠颜料的场合，优选将其分散在二醇成分中后，制成浆状物，添加到反应系统中的方法。珍珠颜料添加到聚酯中的量必须为0.5～30重量％，优选1～10重量％，较优选2～8重量％。添加量如果低于0.5重量％的话，则反射光往往不足，如果超过30重量％，则制膜性往往不够。
本发明的聚酯膜只要不损害本发明的目的，为了提高膜的处理性，可以含有惰性粒子。作为这种惰性粒子，可以举出含有元素周期表第IIA、第IIB、第IVA、第IVB族元素的无机微粒(例如高岭土、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、二氧化硅、硫酸钡等)、交联的硅氧烷树脂、交联的聚苯乙烯、交联的丙烯酸树脂等耐热性高分子构成的有机微粒。它们可以单独使用，也可以2种以上合并使用。
这些惰性粒子的平均粒径优选为0.1～5μm，更优选0.5～3μm，特别优选0.8～2.5μm。惰性粒子的平均粒径低于0.1μm的场合，在聚酯中的分散易于变差，要想得到光滑性的话，平行光线(直线)的透过率易于减少。另一方面，如果超过5μm，则膜的透过率易于降低，或者制膜稳定性易于降低，因而是不优选的。另外，惰性粒子的添加量以聚酯的重量为基准，优选为0.001～0.5重量％。惰性粒子的添加量低于0.001重量％的场合，该聚酯膜卷绕时的光滑性和表面加工时的处理性易于降低，如果超过0.5重量％，则透过率降低，因而是不优选的。这些惰性粒子的添加时期在聚酯的聚合阶段或者在制膜时均可。
本发明的上述双轴定向的单层聚酯膜具备满足下述式(1)的光学特性。由此，不能达到作为本发明目的的在透过光方面的充分的目视性。
(平行光线透过率/总光线透过率)×100≥3......(1)
其中，总光线透过率是使用分光光度计，在550nm的波长下测定的。是指将光源照射到半透过反射层压聚酯膜上时，透过膜的光量相对于照射光量的百分率。平行光线透过率(直线透过率)仅是直射透过该聚酯膜的光量的透过率，总光线透过率是使用积分球测定的值。
550nm处的平行光线透过率对总光线透过率的比例低于3％的话，液晶显示板上的文字等的轮廓不清楚，目视性降低。增加散射光的要因之一包括在珍珠颜料和聚酯的界面上产生的空隙。消除该空隙的种种方法可举出以下几种。
1.对珍珠颜料施行表面处理，来提高和聚酯的亲和性的方法。
2.把聚酯制成低结晶性的共聚物，来提高珍珠颜料的分散性和亲和性的方法。
3.在制膜工序中抑制空隙的产生的方法。
在上述方法中，优选2和3的方法，特别优选3的方法，具体地说，通过减少拉伸倍数和/或把热固定温度设在熔点附近的温度，尽可能使空隙消失的方法是比较便宜且有效的。特别是，优选合并使用这些方法。虽然不能对平行光线透过率的上限进行特别限定，但实际上难于超过70％。
总光线透过率优选为20％以上，更优选25％以上。总光线透过率低于20％的场合，难于得到透过光的充分的目视性。
对本发明双轴定向的单层聚酯膜的厚度没有特别的限定，优选为12～125μm，更优选为25～75μm。厚度低于12μm，反射光的目视性往往不充分。另一方面，聚酯膜的厚度如果超过125μm，则膜的刚性增强，处理性恶化，结果产率降低。另外，通过聚酯膜的透过光的损失增加，目视性往往降低。
关于本发明的双轴定向的聚酯膜，通过挤出机将芳香族聚酯挤压成膜状，用冷却辊等冷却固化，得到未拉伸的膜，使用逐次双轴拉伸法或者同时双轴拉伸方等其本身公知的方法，制成双轴拉伸膜。
首先，干燥芳香族聚酯薄片，在挤出机内，在通常的挤出温度，即熔点(以下表示为Tm)以上、(Tm+70℃)以下的温度，熔融混炼，从模具(例如T模具、I模具等)挤出，在流延鼓上冷却固化，得到未拉伸膜。在该工序中，为了提高膜状熔融物和流延鼓的密合性，优选使用使膜状熔融物带静电荷的静电密合法。通过辊加热、红外线加热等加热如此得到的未拉伸膜，在纵向上拉伸，得到纵拉伸膜。优选利用2个以上的辊的线速度差来进行该拉伸。拉伸温度优选比芳香族聚酯的玻璃化温度(以下表示为Tg)高的温度，更优选(Tg+20)～(Tg+40)℃的温度。拉伸倍数也取决于该用途的要求特性，优选定为2.4倍以上4.2倍以下，较优选2.5倍以上3.9倍以下，更优选2.7倍以上3.8倍以下。拉伸倍数低于2.4倍的场合，聚酯膜厚薄不匀增加，难于得到良好的膜。再者，拉伸倍数低于2.4倍的场合，拉伸时珍珠颜料受到的应力不够，因此不能达到珍珠颜料的定向角所要求的状态，反射光的目视性降低。另一方面，拉伸倍数超过4.2倍的场合，制膜中易于发生破裂。纵拉伸后，根据需要，也可以在单面或者两面上涂布易粘结性的水分散性涂布液。
优选接着对所得纵向拉伸的膜顺次施行横向拉伸、热固定、热松弛等各处理工序，制成双轴定向膜。在边使膜移动下进行这些处理。从比聚酯的玻璃化温度(Tg)高20℃的温度开始，一边升温直至比聚酯的熔点(Tm)低(110～140)℃的温度，一边来进行横向拉伸的处理。横向拉伸的倍数也取决于该用途的要求特性，优选定为2.5倍以上、4.7倍以下，较优选2.6倍以上、3.9倍以下，更优选2.8倍以上、3.8倍以下。低于2.5倍的场合，膜的厚薄不匀增加，难于得到良好的膜，珍珠颜料的定向角加大，目视性易于降低。另外，超过4.7倍的场合，制膜中破裂易于发生。
拉伸后，接着进行热固定处理，优选热固定的温度范围是聚酯的(Tg+70)～(Tm-10)℃。在聚酯为间苯二甲酸12摩尔％共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯的场合，热固定温度为148～218℃，但为了抑制空隙的发生，优选200～215℃。另外，热固定时间优选为1～60秒。而且对于热收缩率需要减低的用途，根据需要，也可以进行热松弛处理。
如此，根据本发明，优选可以得到厚度12～125μm、固有粘度为0.40～1.50dl/g、珍珠颜料在聚酯膜的平面方向上以30°以下的定向角定向的半透过反射聚酯膜。
下面，就本发明的双轴定向的双层聚酯膜进行说明。
该双层聚酯膜由聚酯层(A)和聚酯层(B)构成，聚酯层(A)含有第1芳香族聚酯，但不含有珍珠颜料。另一方面，聚酯层(B)含有第2芳香族聚酯和珍珠颜料。
构成本发明的聚酯层(A)的第1芳香族聚酯优选为由芳香族二羧酸成分和二醇成分构成的结晶性线性饱和聚酯，可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，6-萘二羧酸乙二醇酯等。其中，从制膜性和透明性方面来看，特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。这些第1芳香族聚酯既可以是均聚物，也可以是共聚物，优选均聚物，当为共聚物时，优选使共聚成分为5摩尔％以下。
构成聚酯层(B)的第2芳香族聚酯的熔点优选比第1芳香族聚酯低15℃以上。熔点差低于15℃时，在拉伸工序中，在珍珠颜料和第2芳香族聚酯的界面上产生的空隙，在热固定工序后易于残留，平行光线(直线)透过率易于降低。
对熔点差的上限没有特别的限定，但如果熔点差为60℃以上，则第2芳香族聚酯的制膜性降低，存在难于生产膜的倾向。
作为第2芳香族聚酯，优选使用主要的重复单元和第1芳香族聚酯相同的共聚酯。作为第2芳香族聚酯，可同样使用和有关前述单层聚酯膜中作为芳香族聚酯举出的相同的共聚酯。
聚酯层(A)优选含有惰性粒子。作为惰性粒子，可以使用和有关单层聚酯膜的记载的一样的惰性粒子。
另外，为了消除聚酯层(B)的空隙，在比第2芳香族聚酯的熔点高的温度下热固定比较好。在比通常熔点高的温度下热固定时，膜往往断裂，但在本发明优选的双层聚酯膜的场合，聚酯层(B)的熔点比聚酯层(A)的熔点低15℃以上，且被层(A)支持，因此正常的热固定是可能的。对平行光线透过率的上限没有特别的限定，但实际上难于超过70％。
关于本发明的层压聚酯膜，波长550nm的光线的总光线透过率优选为20％以上，更优选为25％以上。总光线透过率低于20％的场合，不能得到透过光的充分的目视性。
同样，为了得到反射光的充分的目视性，550nm的全光线反射率优选为40％以上，更优选为50％以上。
对于透过光和反射光这两者，为了得到足够鲜明且目视性优良的显示，上述总光线透过率和全光线反射率的和为80％以上，更优选90％以上。另外，在全光线反射率的前述透过率的测定中，测定反射到膜的光量，除以照射光求出。
上述双层聚酯膜的层结构优选这样构成，即由含有惰性粒子的聚酯层(A)形成一层，另一层是由含有珍珠颜料的聚酯层(B)构成。层(A)的厚度/层(B)的厚度为5～15/70～90。层(A)低于5％，则起不到支持层的作用，如果超过15％，则这种颜料的浓度过剩，制膜性降低。对总厚度没有特别的限定，优选为12～125μm，更优选25～75μm。双层聚酯膜的厚度低于12μm，则反射光的目视性不充分，另一方面，厚度如果超过125μm，则膜的刚性加强，处理性恶化，结果产率降低。另外，通过该聚酯膜的透过光的损失增加，目视性降低。
使用逐次双轴拉伸法或同时双轴拉伸法等，将本发明的双层聚酯膜制成双轴拉伸膜。另外，作为层压方法，可以举出同时多层挤压法。以下说明其具体例。
分别干燥构成聚酯(A)层的第1芳香族聚酯薄片，和构成层(B)的第2芳香族聚酯的薄片，分别在挤压机内，在通常的挤出温度，即熔点(以下表示为Tm)以上、(Tm+70℃)以下的温度，熔融混炼，在模具内部，用通过例如进料头进行层压的同时通过多层挤出法，使之成为层(A)/层(B)层压未拉伸膜。通过该模具挤出的层压熔融膜在流延鼓上冷却固化，得到层压未拉伸膜。在该工序中，为了提高膜状熔融物和流延鼓的密合性，优选使用使膜状熔融物带静电荷的静电密合法。通过辊加热、红外线加热等加热如此得到的未拉伸膜，在纵向上拉伸，得到纵拉伸膜。优选利用2个以上的辊的线速度差来进行该拉伸。拉伸温度优选比第1芳香族聚酯的玻璃化温度(以下表示为Tg)高的温度，更优选(Tg+20)～(Tg+40)℃的温度。拉伸倍数也取决于该用途的要求特性，优选定为2.4倍以上4.0倍以下，较优选2.5倍以上3.9倍以下，更优选2.7倍以上3.8倍以下。拉伸倍数低于2.4倍的场合，聚酯膜厚薄不匀增加，难于得到良好的膜。再者，拉伸倍数低于2.4倍的场合，拉伸时珍珠颜料受到的应力不够，因此不能达到珍珠颜料的定向角所要求的状态，反射光的目视性降低。另一方面，拉伸倍数超过4.0倍的场合，制膜中易于发生破裂。纵向拉伸后，根据需要，也可以在单面或者两面上涂布易粘结性的水分散性涂布液。
接着对所得纵拉伸膜顺次施行横向拉伸、热固定、热松弛等各处理工序，制成双轴定向的膜，在边使膜移动下进行这些处理。从比第1芳香族聚酯的玻璃化温度(Tg)高20℃的温度开始，一边升温直至比第1芳香族聚酯的熔点(Tm)低(110～140)℃的温度，一边来进行横向拉伸的处理。横向拉伸的倍数也取决于该用途的要求特性，优选定为2.5倍以上4.2倍以下，较优选2.6倍以上3.9倍以下，更优选2.8倍以上3.8倍以下。低于2.5倍的场合，膜的厚薄不匀增加，难于得到良好的膜。另外，超过4.0倍的场合，制膜中破裂易于发生。
拉伸后，接着进行热固定处理，优选热固定的温度范围是第1芳香族聚酯的(Tg+70)～(Tm-10)℃。在第1芳香族聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯的场合，热固定温度为180～235℃，聚2，6-萘二羧酸乙二醇酯的场合，优选为220～240℃。另外，热固定时间优选为1～60秒。而且对于热收缩率需要减低的用途，根据需要，也可以进行热松弛处理。
如此，根据本发明，可优选得到厚度12～125μm、固有粘度为0.40～1.50dl/g、层(B)的珍珠颜料在聚酯膜的平面方向上以30°以下的定向角定向的半透过反射层压聚酯膜。
另外，对于本发明的双轴定向的双层聚酯膜，在此没有记载的事项应理解为可以和有关双轴定向的单层聚酯膜的前述事项一样或者本领域技术人员加以显而易见的改变来应用。
下面，进一步就本发明的双轴定向的多层聚酯膜进行说明。该多层聚酯膜由聚酯层(A)、聚酯层(B)和聚酯层(A)以此顺序进行层压的至少3层构成。该聚酯层(A)的2层含有第1芳香族聚酯，但不含珍珠颜料，另一聚酯层(B)含有第2芳香族聚酯和珍珠颜料。
该多层聚酯膜的层结构这样构成，含有润滑剂粒子的聚酯层(A)形成2个表层，中间层由含有颜料的聚酯层(B)构成，其层数为3层是基础。也就是说，在不脱离本发明的宗旨的范围，也可以具有另外的层。可以制成层(A)/层(B)/层(A)/层(B)/层(A)5层，另外，里外层的层(A)也可有若干差别(例如润滑剂的种类和量、聚合物的熔点等)。层(A)/层(B)/层(A)的厚度比优选为5～15/70～90/5～15(％)。层(A)低于5％，往往起不到支持层的作用，如果超过15％，则珍珠颜料的浓度就会过剩，制膜性往往降低。对多层聚酯膜总的厚度没有特别的限定，优选为12～125μm，更优选25～75μm。多层聚酯膜的厚度低于12μm，反射光的目视性往往不充分。另一方面，层压聚酯膜的厚度如果超过125μm，则膜的刚性增强，处理性恶化，结果产率往往降低。另外，通过层压聚酯膜的透过光的损失增加，目视性往往降低。
可以用和上述双层聚酯膜的制备方法一样的方法，制备本发明的双轴定向的多层聚酯膜。就3层膜的场合进行说明，分别干燥构成聚酯层(A)的第1芳香族聚酯的薄片和构成聚酯层(B)的第2芳香族聚酯的薄片，分别在不同的挤出机内，在通常的挤出温度即熔点(以下表示为Tm)以上、(Tm+70℃)以下的温度，熔融混炼，在模具内部，用通过例如进料头进行层压的同时多层挤出的方法，使之成为(A)/(B)/(A)层压未拉伸膜。之后，可以和上述双层聚酯膜一样制备。
如此，根据本发明，优选得到厚度12～125μm、固有粘度为0.40～1.50dl/g、层(B)的珍珠颜料在聚酯膜的平面方向上以30°以下的定向角定向的多层聚酯膜。
另外，对于本发明的双轴定向的多层聚酯膜，在此没有记载的事项应理解为可以和有关双轴定向的单层和双层聚酯膜的前述事项一样，或者本领域技术人员加以显而易见的改变来应用。
以上说明的本发明的聚酯膜均可以在其至少一个面上具有粘附层，也可以在一面上具有硬涂层。
具有粘附层的场合，优选可以与由偏光膜等构成的液晶显示部或者与背照光贴合的。对使用的粘结剂没有特别的限定。优选使用丙烯酸系、橡胶系、氨基甲酸酯系的粘结剂。
粘附层的厚度优选为0.5～60μm。粘附层的厚度如果比0.5μm薄，则不能得到足够的粘附性，如果超过60μm，则粘结剂从端面挤出，或者难于卷绕等，在膜的制备工序中的操作性降低。另外，粘附层的厚度优选为2～40μm。
另外，具有硬涂层的场合，半透过反射聚酯膜与液晶显示部或者背照光部贴合的中间部件堆起来保管时或在搬运过程中，能够抑制对半透过反射聚酯膜产生的伤害，防止最终制品的成品率，因而是优选的。
优选在和聚酯膜的粘附层的相反侧的面上，直接或者通过粘附层形成这种硬涂层，而且作为制品使用时，优选位于最外层。另外，根据需要，也可以在外层上设置抗反射层、防污层。用公知的涂布方法，在聚酯膜上涂布该硬涂层，进行硬化处理。硬涂层的涂布可应用公知的任意的涂布方法。单独或者组合使用以下方法比较好，即轻触涂布法、刮条涂布法、口模式涂布法、逆涂布法、转移式槽辊涂布法、迈耶刮条涂布法、凹槽辊涂布法、辊刷涂布法、喷涂法、气刀刮涂法、浸渍法和帘流涂布法等。
作为用于硬涂层的材料，可以举出硅烷系、放射线硬化系等通常使用的材料。特别优选放射线硬化系的硬涂层用材料，其中优选使用紫外线(UV)硬化系的硬涂层用材料。
作为在硬涂层的形成中使用的UV硬化性材料，可以举出氨基甲酸酯-丙烯酸酯系、环氧-丙烯酸酯系、聚酯丙烯酸酯系等。为了在半透过反射聚酯膜上层压硬涂层，在该聚酯膜的单面上，涂布形成硬涂层的材料，通过加热、放射线(例如紫外线)照射等，使该材料硬化。
硬涂层的厚度优选为0.5～10μm。硬涂层的厚度如果比0.5μm薄时，不能充分保护中间部件，如果超过10μm，则不能充分得到加热或者放射线引起的硬化，易于引起粘连。另外，硬涂层的厚度较优选为1～5μm。根据需要，也可以将紫外线吸收剂添加到硬涂层中。
本发明的双轴定向的聚酯膜具有优良的半透过反射性能，通过把液晶显示部的背照光作为光源的透过光，可以得到良好的目视性，同时，为了发挥其特性，在配置在膜基材中的状态下，使之含有将可视光反射、扩散的珍珠颜料，由此透过光和反射光两方面的液晶显示的目视性优良。为此，适用于液晶显示装置的光源部。
实施例下面列举实施例更详细地说明本发明。另外，各特性值按照下述方法测定。
(1)珍珠颜料的定向角用扫描型电子显微镜(日本电子(株)制，JSM-5200)，将膜的任意断面放大至1000～5000倍拍摄照片，对存在于含有珍珠颜料的层中的任意100个颜料，测定该填料的平面状面对于聚酯膜面的定向角，算出平均值，把其作为珍珠颜料的定向角。
(2)珍珠颜料的平均长径用扫描型电子显微镜(株式会社日立制作所制S-3100)，对10个珍珠颜料，测定长径，求出平均值。
(3)总光线透过率、平行光线透过率使用紫外线·可见光光度计(岛津制作所制，UV-3101PC)，测定膜在550nm处的总光线透过率和平行光线透过率。
(4)聚酯的熔点聚酯的熔点测定采用使用杜邦Instruments 910 DSC，以升温速度20℃/min求出融解峰的方法。另外样品量定为约20mg。
(5)聚酯的玻璃化温度(Tg)将试样10mg放置在DSC装置(デュポン社制Thermal Analyst2000型示差扫描量热计)中，在300℃的温度下熔融5分钟后，在液氮中急冷。然后以20℃/min将该急冷的试样升温，测定玻璃化温度。
(6)制膜稳定性对于在膜的制膜工序中的制膜状况，按照下述基准进行评价。
○没有破裂，可以在非常稳定的状况下制膜□虽然常常发生破裂，但可以制膜×频频发生破裂，完全不能制膜(7)目视性在试样膜的单面上，用油性笔划一宽3mm，长3cm的直线，从其反面把荧光灯作为光源，观察所划的线，按照下述基准进行评价。
○线清晰可见。
□线稍有模糊，但还看得相当清楚。
×线模糊看不清。
另外，实施例5～9和比较例5～7的目视性和上述评价方法不同，如下进行评价。
用辊涂法，将以下硬涂层剂(大日精化制，商品面；PETD-31)涂布到试样膜的单面上，以使干燥厚度达到5μm，干燥溶剂成分，形成未硬化的硬涂层，将带有该硬涂层的膜安装到便携式电话的显示部，评价由30名试验者能看见试验图案的难易程度，即目视性。
按照以下基准进行评价。
◎在透过光或者反射光中，与现行品比较，27名以上判定为同等以上○在透过光或者反射光中，15名以上判定为和现行的一样。
×30名中的4名以上判定为比现行品差(8)耐溶剂性所得半透过反射聚酯膜在甲基乙基酮中浸渍24小时，观察浸渍后的膜的外观，按照下述基准进行评价。
○目视膜的外观没有改变。
□目视膜的外观稍稍发白。
×目视膜的外观发白或者剥离等，存在显著改变。
实施例1作为共聚聚酯，使用含有平均粒径1.7μm的块状二氧化硅粒子0.07重量％、平均长径15μm的珍珠颜料(メルク社制，商品名IRIODIN111)3.8重量％的、间对苯二甲酸12摩尔％共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.62dl/g，熔点228℃)。用挤出机，在280℃下将其熔融混炼挤出，急冷固化，得到465μm的未拉伸膜。将该未拉伸膜加热到110℃，在纵向上拉伸至3.0倍，然后在横向上，将加热到120℃的纵拉伸膜拉伸到3.1倍。之后，在208℃的热固定温度下，进行3秒钟热固定处理，得到厚度50μm的双轴定向的膜。所得双轴定向膜的特性示于表1中。
实施例2～4和比较例1～3除了使用表1所述的材料，在表1所示的条件下制膜以外，和实施例1一样，制备双轴定向膜，进行评价。评价结果示于表1中。
表1
PET聚对苯二甲酸乙二醇酯PET/IA1间对苯二甲酸1摩尔％共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯PET/IA12间对苯二甲酸12摩尔％共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯PET/IA15间对苯二甲酸15摩尔％共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯Irg111IRIODIN 111Irg123IRIODIN 123
从表1所示的结果可以看出，实施例1～4的本发明的双轴定向膜即使在实际使用中也具备应满足的特性。比较例1和2的反射光的目视性差，比较例3的制膜性差。
实施例5作为聚酯(A)，使用含有平均粒径1.7μm的块状二氧化硅粒子0.07重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.64dl/g，熔点258℃)，作为聚酯(B)，使用含有平均长径15μm的硬脂酸处理的珍珠颜料(メルク社制，制品名“IRIODIN111”)5重量％的间对苯二甲酸12摩尔％共聚合的熔点228℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.64dl/g)。在各自的挤出机中，均在280℃下，将这些聚酯(A)和(B)熔融混炼，送入2层模具中，使其成为(A)/(B)2层结构且厚度比为6/19，急冷固化，得到465μm未拉伸膜。另外，相对于珍珠颜料98，以硬脂酸2的比例(重量比)进行混合，一边加热至75℃，一边搅拌混合，进行硬脂酸处理。将该未拉伸膜加热至110℃，在纵向上拉伸至3.0倍，然后将加热至120℃的纵拉伸膜在横向上拉伸至3.1倍。之后，在230℃的热固定温度下进行3秒钟热固定处理，得到厚度50μm(厚度比12/38μm)的双轴定向的拉伸膜。所得半透过反射层压聚酯膜的特性示于表2中。
实施例6～9和比较例4～7以下可以看出，使用表2所述的材料和条件，和实施例5一样，制备膜，进行评价。结果示于表3和表4中。满足本发明的要素的实施例的膜即使在实际使用中，也具有应满足的特性。另一方面，比较例的膜与以往产品比较，反而变差。
表2
表3
表4
实施例10作为聚酯(A)，使用含有平均粒径1.7μm的块状二氧化硅粒子0.07重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.64dl/g，熔点258℃，玻璃化温度78℃)，作为聚酯(B)，使用含有平均长径15μm的珍珠颜料(メルク社制，制品名“IRIODIN111”)5重量％的间对苯二甲酸12摩尔％共聚合的熔点228℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯(固有粘度0.64dl/g，熔点228℃)。在各自的挤出机中，均在280℃下，将这些聚酯(A)和(B)熔融混炼，送入3层模具中，使其成为(A)/(B)/(A)3层结构且厚度比为3/19/3，急冷固化，得到465μm未拉伸膜。将该未拉伸膜加热至110℃，在纵向上拉伸至3.0倍，然后将加热至120℃的纵拉伸膜在横向上拉伸至3.1倍。之后，在230℃的热固定温度下进行3秒钟热固定处理，得到厚度50μm(厚度比6/38/6μm)的双轴定向拉伸层压膜。所得层压聚酯膜的特性示于表5中。
实施例11～13和比较例8～12除了使用表5所示的材料之外，和实施例10一样，制备层压聚酯膜，进行评价。评价结果示于表5中。
另外，在实施例13中，使拉伸温度在纵向和横向上都为140℃，未拉伸膜的厚度为400μm。使比较例11的纵向拉伸倍数为3.4倍，横向拉伸倍数为3.6倍。
表5
PET聚对苯二甲酸乙二醇酯PEN聚2，6-萘二羧酸乙二醇酯PET/IA(X)间苯二甲酸X摩尔％共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯Irg111IRIODIN 111Irg123IRIODIN 123
从表5的结果可以看出，实施例10～13的膜即使在实际使用中，也具备应满足的特性。另一方面，比较例8～12的膜与以往产品比较，反而变差。
权利要求
1.双轴定向的单层聚酯膜，其特征在于含有芳香族聚酯和平均长径0.5～125μm的珍珠颜料，该珍珠颜料的含量基于该芳香族聚酯和该珍珠颜料的合计重量，为0.5～30重量％，且满足下述式(1)(平行光线透过率/总光线透过率)×100≥3...(1)。
2.权利要求1所述的膜，芳香族聚酯是以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成成分的共聚酯。
3.权利要求1所述的膜，共聚酯含有至少1摩尔％的共聚成分。
4.双轴定向的双层聚酯膜，其特征在于由聚酯层(A)和聚酯层(B)2层构成，该聚酯层(B)含有第2芳香族聚酯和平均长径0.5～125μm的珍珠颜料，该珍珠颜料的含量基于第2芳香族聚酯和该珍珠颜料的合计重量，为0.5～30重量％，该聚酯层(A)含有第1芳香族聚酯，但基本上不含有该珍珠颜料，且满足下述式(1)(平行光线透过率/总光线透过率)×100≥3...(1)。
5.权利要求4所述的膜，第1芳香族聚酯是以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成成分的均聚酯或者共聚酯。
6.权利要求4所述的膜，第2芳香族聚酯是以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成成分的共聚酯，且具有比第1芳香族聚酯的熔点至少低15℃的熔点。
7.双轴定向的多层聚酯膜，其特征在于由聚酯层(A)、聚酯层(B)和聚酯层(A)以此顺序层压的至少3层构成，该聚酯层(B)含有第2芳香族聚酯和平均长径0.5～125μm的珍珠颜料，该珍珠颜料的含量基于第2芳香族聚酯和该珍珠颜料的合计重量，为0.5～30重量％，该聚酯层(A)含有第1芳香族聚酯，但基本上不含有该珍珠颜料，且满足下述式(1)(平行光线透过率/总光线透过率)×100≥3...(1)。
8.权利要求7所述的膜，第1芳香族聚酯是以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成成分的均聚酯或者共聚酯。
9.权利要求7所述的膜，第2芳香族聚酯是以对苯二甲酸乙二醇酯为主要构成成分的共聚酯，且具有比第1芳香族聚酯的熔点至少低15℃的熔点。
10.权利要求1、4或7所述的膜，珍珠颜料是被选自二氧化钛、氧化铁和它们的组合中的1种所包覆的平板状云母。
11.权利要求1、4或7所述的膜，在至少一个面上进一步具有粘附层。
12.权利要求1、4或7所述的膜，在一个面上进一步具有硬涂层。
13.权利要求1、4或7所述的膜，在一个面上进一步具有粘附层，此外再在另一面上直接或者通过粘附层进一步具有硬涂层。
14.权利要求1、4、7、11、12或13所述的膜，其用于液晶显示装置的光源部。
全文摘要
本发明提供具有半透过反射性能的双轴定向的单层乃至多层的聚酯膜，该膜含有平均长径为0.5μm以上、125μm以下的珍珠颜料，且光线透过率满足下述式(1)。(平行光线透过率/总光线透过率)×100≥3…(1)该聚酯膜用在使用反射光和透过光时的目视性优良的液晶显示装置的光源部。
文档编号B32B27/36GK1522272SQ03800
公开日2004年8月18日 申请日期2003年1月31日 优先权日2002年3月28日
发明者吉田哲男, 武久庆太, 市桥哲夫, 太, 夫 申请人:帝人杜邦菲林日本株式会社