CN109628004A - 带面涂层的薄膜、表面保护薄膜及光学部件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及带面涂层的薄膜、表面保护薄膜及光学部件。提供以高水平保持外观品质、并且还具有印字耐水性的带面涂层的薄膜。带面涂层的薄膜(10)具备:薄膜基材(12)、和设置于薄膜基材(12)的一个表面(12A)的面涂层(14)。面涂层(14)的厚度超过10nm且不足50nm。面涂层表面(14A)满足以下特性:(A)水接触角为75°以上;(B)在23℃、粘贴后30分钟及拉伸速度0.3m/分钟的条件下测定的标准丙烯酸系粘合带相对于前述面涂层表面的180度剥离强度为1.0N/19mm以上;及(C)动摩擦系数为0.4以下。
Description
技术领域
本发明涉及带面涂层的薄膜、具备该薄膜的表面保护薄膜、及由该表面保护薄膜保护的光学部件。
背景技术
表面保护薄膜(也称为表面保护片)通常具有在薄膜状的基材(支撑体)上设置有粘合剂的构成。所述保护薄膜借助上述粘合剂贴合于被粘物,由此出于保护该被粘物免受加工时、输送时等的损伤、污染的目的而使用。例如,在液晶显示面板的制造中,贴合于液晶单元的偏光板暂时被制造成卷形态后,从该卷退卷并切割成与液晶单元的形状相对应的期望的尺寸来使用。此处,为了防止偏光板在中间工序中与输送辊等摩擦而损伤,采用在该偏光板的单面或双面(典型的是单面)贴合表面保护薄膜的对策。作为涉及这样的表面保护薄膜的技术文献,可列举出专利文献1~5。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-41205号公报
专利文献2:日本特开2003-320631号公报
专利文献3:日本特开2011-20348号公报
专利文献4:日本特开2011-20349号公报
专利文献5:日本特开2012-97132号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,对如上所述的表面保护薄膜的外观品质的要求水平正在变高。此处所说的外观品质是指粘贴于被粘物的状态下的表面保护薄膜的外观品质。例如,由于在表面保护薄膜的背面(与粘贴于被粘物的面处于相反侧的一面)上可形成的擦拭损伤会损害外观品质,因此对表面保护薄膜要求不易产生这样的擦拭损伤的性质。特别是,使用透明性的表面保护薄膜并将该保护薄膜粘贴于被粘物(例如偏光板)后,隔着该保护薄膜进行外观检查这样的情况下,若在表面保护薄膜存在擦拭损伤,则在粘贴有表面保护薄膜的状态下无法判断该损伤是被粘物的损伤、还是表面保护薄膜的损伤。在这样的使用方式中,表面保护薄膜背面的耐擦拭性可能成为重要的要求特性。
作为防止、抑制对表面保护薄膜背面的擦拭损伤的方法,可列举出在该背面设置硬质的表面层(面涂层)的方法。上述面涂层典型的是通过在基材的背面涂布涂布材料并进行干燥及固化来形成。上述面涂层具有适度的滑动性时在实现更高的耐擦拭性(耐划痕性)的方面是有利的。这是因为,通过上述滑动性,能够沿该面涂层的表面避开在面涂层被摩擦时可能被施加的应力。作为用于对面涂层赋予滑动性的添加剂(润滑剂),通常使用有机硅系润滑剂(例如,聚醚改性聚二甲基硅氧烷等有机硅化合物)、氟系润滑剂、长链烷基系润滑剂等。对于如上所述的面涂层,为了以高品质反映薄膜基材表面所具有的外观品质,需要较薄、并且没有涂布不均、收缩等,以均匀的厚度平滑地形成。
另一方面,在利用了表面保护薄膜的被粘物(例如光学部件)的加工、输送等过程中,存在想要在表面保护薄膜记载作为保护对象的被粘物的识别编号等来表示的要求。为此,优选具备利用例如油性墨(例如,使用油性记号笔)能够容易并且适当地印字的性质(印字性)的表面保护薄膜。从这种情况出发,例如专利文献1中不仅对拒水性及防污性进行了研究,而且还对面涂层的印字性、印字密合性的改善进行了研究。专利文献2中,除了印字性以外,还列举出了基于溶剂的墨擦除性(擦除后的外观)作为评价项目。
另外,由于通常耐划痕性和印字性有此消彼长的关系,因此也进行了兼顾这2种特性的研究。例如,专利文献3及4中,作为以氨基甲酸酯丙烯酸酯系热固化树脂等树脂为主成分的面涂层中所包含的润滑剂,对有机硅系、氟系的材料进行了研究。专利文献5中报道了,通过包含两末端聚醚改性有机硅来改善面涂层的耐划痕性、印字性及印字密合性。但是,这些表面保护薄膜虽然在通常的使用形态下可保持印字状态,但例如在粘贴有表面保护薄膜的状态下对被粘物进行水洗这样的使用方式中,由于暴露于水中,印字发生劣化、脱落等,不能充分保持初始的印字状态。即,以往的表面保护薄膜中使用的带面涂层的薄膜不具有充分的印字耐水性。
本发明涉及具有印字性及印字密合性的面涂层的改良,其目的在于,提供以高水平保持薄膜表面的外观品质、并且还具有印字耐水性的带面涂层的薄膜。另外,本发明的又一目的在于,提供在上述带面涂层的薄膜的单面具有粘合剂层的构成的表面保护薄膜、及粘贴有该表面保护薄膜的光学部件。
用于解决问题的方案
根据本说明书,提供带面涂层的薄膜。该带面涂层的薄膜具备:薄膜基材、和设置于该薄膜基材的一个表面的面涂层。前述面涂层的厚度超过10nm且不足50nm。另外,前述面涂层表面满足以下特性:(A)水接触角为75°以上;(B)在23℃、粘贴后30分钟及拉伸速度0.3m/分钟的条件下测定的标准丙烯酸系粘合带相对于前述面涂层表面的180度剥离强度为1.0N/19mm以上;及(C)动摩擦系数为0.4以下。
通过使配置于薄膜表面的面涂层具有满足上述特性(A)~(C)的表面、并且使其厚度为规定的范围内,从而能够以高水平保持薄膜的外观品质、并且改善印字后的耐水性。具体而言,通过满足上述特性(A),从而面涂层表面的拒水性提高,印字后的作为面涂层表面整体的耐水性提高。特性(B)为与作为极性成分的墨的密合性的指标。通过满足上述特性(B),从而墨对面涂层表面的密合性提高,面涂层表面的印字耐水性也得以改善。进而认为,通过满足特性(C),从而对水的摩擦力也减小,认为这有助于防止或抑制水洗时等的面涂层表面的印字的脱落。另外,通过使面涂层的厚度超过10nm,从而适当地表现出上述面涂层的表面特性(A)~(C)。而且,通过将面涂层的厚度抑制为不足50nm,从而能够以高水平反映薄膜基材表面所具有的外观品质。通过这些作用,带面涂层的薄膜以高水平保持该薄膜表面的外观品质,并且除了印字性以外还具有印字耐水性。
需要说明的是,本申请说明书中,“印字”典型的是指印刷在面涂层表面的文字、记号、或印刷该文字、记号的行为,发明所带来的效果不限定于对文字、记号等的效果,其包含对在面涂层表面局部赋予的墨印刷整体的效果。因此,本说明书中,“印字”不限定于文字、记号的印刷。
这里公开的技术(包含带面涂层的薄膜、表面保护薄膜及光学部件。以下相同。)的优选一方式中,前述面涂层表面进而满足以下特性:(D)表面电阻率为1.0×1012Ω/□以下。通过将表面电阻率设为1.0×1012Ω/□以下,从而能够防止或抑制表面保护薄膜剥离时的带电。另外,优选前述面涂层包含导电性聚合物。通过含有导电性聚合物,从而面涂层的表面电阻率理想地降低,能够在不设计追加的抗静电层的情况下理想地防止或抑制薄膜的带电。作为特别优选的导电性聚合物,可列举出聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)。
这里公开的技术的优选一方式中,前述面涂层包含脂肪酸酯。通过含有脂肪酸酯,从而对面涂层赋予滑动性,动摩擦系数减小。另外,通过使用脂肪酸酯,从而有面涂层表面的水接触角也变大的倾向。
这里公开的技术的优选一方式中,前述面涂层包含聚酯系粘结剂。在使用聚酯树脂作为面涂层的粘结剂的构成中,能以高水平保持外观品质、并且能理想地实现印字后的耐水性、滑动性的改善。
这里公开的技术的典型的方式中,上述薄膜基材为树脂薄膜(更具体而言为透明树脂薄膜)。因此,带面涂层的薄膜典型的是带面涂层的树脂薄膜(更具体而言为带面涂层的透明树脂薄膜)。例如,可优选采用由以聚酯为主成分(含量多于50质量%的成分)的树脂材料形成的树脂薄膜(聚酯树脂薄膜)。具备上述薄膜基材的带面涂层的薄膜可成为该薄膜基材的背面与面涂层的密合性优异的带面涂层的薄膜。
另外,根据本说明书,提供表面保护薄膜。该表面保护薄膜具备:这里公开的任意带面涂层的薄膜、和设置于前述薄膜基材的另一表面的粘合剂层。所述表面保护薄膜特别适合作为粘贴于光学部件(例如,偏光板、波片等作为液晶显示面板构成要素而使用的光学部件)而在该光学部件的加工时、输送时保护其表面的表面保护薄膜(光学部件用表面保护薄膜)。因此,根据本说明书,能提供粘贴有这里公开的任意表面保护薄膜的光学部件。
另外,这里公开的表面保护薄膜可以优选以上述粘合剂层包含抗静电成分的方式实施。该构成的表面保护薄膜中,能够利用上述粘合剂层对表面保护薄膜赋予抗静电性。因此,能够在不增加构成表面保护薄膜的层数的情况下对该表面保护薄膜赋予抗静电性、或提高其抗静电性。
附图说明
图1为示出一实施方式的带面涂层的薄膜的构成例的示意性截面图。
图2为示出一实施方式的表面保护薄膜的构成例的示意性截面图。
图3为示出一实施方式的表面保护薄膜的使用形态的示意性截面图。
图4为示出一实施方式的表面保护薄膜的使用前的形态的示意性截面图。
附图标记说明
1:表面保护薄膜
10:带面涂层的薄膜
10A:带面涂层的薄膜的背面
12:薄膜基材
12A:第一面(背面)
12B:第二面(前面)
14:面涂层
14A:面涂层表面
20:粘合剂层
20A:表面(粘合面)
30:剥离衬垫
50:被粘物
具体实施方式
以下,对本发明的适宜的实施方式进行说明。需要说明的是,对于除了在本说明书中特别提及的事项以外的实施本发明所需的事项,本领域技术人员可以基于本说明书所记载的有关发明的实施的教导和申请时的技术常识来理解。本发明可以基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识来实施。
需要说明的是,在以下的附图中,有时对发挥相同作用的构件/部位标记相同符号进行说明,省略或简化重复的说明。另外,为了清楚地对本发明进行说明而对附图中记载的实施方式进行了示意化,其并不一定准确地表示实际提供的产品和部件的大小、比例尺。
这里公开的带面涂层的薄膜能够以高水平保持薄膜表面的外观品质,并且通过形成面涂层,其背面(面涂层表面)具有耐划痕性、印字性,而且印字耐水性也优异。因此,在实施印字等印刷的各种用途中,可以优选以在面涂层侧的相反侧形成有粘合剂层的粘合片的支撑体及其他形态利用。上述粘合片通常可以为被称为粘合带、粘合标签、粘合薄膜等的形态的物质。其中,这里公开的带面涂层的薄膜适合作为要求高水平的外观品质的表面保护薄膜的支撑体,其中,使用透明性薄膜者特别适合作为在光学部件(例如,偏光板、波片等作为液晶显示面板构成要素而使用的光学部件)的加工时、输送时保护该光学部件表面的表面保护薄膜用的支撑体。如上所述的透明性的表面保护薄膜的外观品质优异,将其粘贴于被粘物(例如偏光板)后,可以精度良好地隔着该保护薄膜进行外观检查。这里公开的表面保护薄膜典型的是在上述带面涂层的薄膜的单面具有粘合剂层。上述粘合剂层典型的是连续形成的,但不限定于所述形态,例如可以为形成为点状、条纹状等规则的或不规则的图案的粘合剂层。另外,这里公开的带面涂层的薄膜及表面保护薄膜均可以为卷状,也可以为片状。
<构成>
图1中示意性地示出这里公开的带面涂层的薄膜的构成例。该带面涂层的薄膜10具备:薄膜基材12、和设置于薄膜基材12的一个表面(12A;也称为第一面。)的面涂层14。另外,图2中示意性地示出具备带面涂层的薄膜10的表面保护薄膜的构成例。该表面保护薄膜1具备带面涂层的薄膜10和粘合剂层20。粘合剂层20设置于构成带面涂层的薄膜10的薄膜基材12的另一表面(12B;也称为第二面。)。换言之,粘合剂层20设置在薄膜基材12的表面中与面涂层侧表面12A处于相反侧的表面12B。如图3示意性地所示,表面保护薄膜1是将该粘合剂层20的粘合面20A粘贴于被粘物(保护对象、例如偏光板等光学部件的表面)50的表面而使用的。使用前(即,向被粘物的粘贴前)的表面保护薄膜1典型而言可以为如图4所示粘合剂层20的粘合面20A(对被粘物的粘贴面)被至少粘合剂层20侧为剥离面的剥离衬垫30保护的形态。或者,也可以为通过将表面保护薄膜1卷绕成卷状而使粘合剂层20抵接于带面涂层的薄膜10的背面10A(面涂层表面14A)来保护其表面的形态。
<面涂层的表面特性>
这里公开的带面涂层的薄膜的特征在于,面涂层表面(图1的符号14A所示的表面)对水的接触角(水接触角)为75°以上(特性(A))。通过满足特性(A),从而面涂层表面的拒水性提高、作为印字后的面涂层表面整体的耐水性会提高。上述水接触角优选为77°以上。重视面涂层表面的拒水性的情况下,上述水接触角优选为80°以上、更优选为82°以上、进一步优选为85°以上(例如90°以上)。水接触角的上限没有特别限定,从印字性等观点出发,设为120°以下(典型的是110°以下,例如100°以下)左右是适当的。
对于上述水接触角,对粘贴于载玻片的表面保护薄膜,使用市售的接触角测定装置、依据JIS R 3257:1999进行测定(液滴法)即可。例如,可以在下述的条件下进行测定。测定优选进行5次并采用其平均值(n=5)。对于后述的实施例也采用同样的方法。
[水接触角测定条件]
测定装置:接触角测定器DropMaster DM700(协和界面科学株式会社制)
测定气氛:23℃、50%RH
测定液体:蒸馏水
测定时间:滴下1500ms后
另外,这里公开的面涂层的特征在于,在23℃、粘贴后30分钟及拉伸速度0.3m/分钟的条件下测定的标准丙烯酸系粘合带相对于该面涂层表面的180度剥离强度(背面剥离强度)为1.0N/19mm以上(特性(B))。通过满足上述特性(B),从而墨对面涂层表面的密合性提高,基于该密合性,面涂层表面的印字耐水性也得以改善。上述背面剥离强度优选为2.0N/19mm以上、更优选为3.0N/19mm以上(例如4.0N/19mm以上、进而4.5N/19mm以上)。上述背面剥离强度的上限没有特别限定,通常为15N/19mm以下,为10N/19mm以下(例如6.0N/19mm以下,典型的是5.0N/19mm以下)是适当的。
上述背面剥离强度具体通过下述方法来测定。即,将带面涂层的薄膜切成宽度70mm、长度100mm的大小,借助双面粘合带贴合于亚克力板(MITSUBISHI RAYON CO.,LTD.制、商品名“ACRYLITE”、厚度2mm、宽度70mm、长度100mm),准备试验片。在23℃×50%RH的环境下,将日东电工株式会社制的商品名“No.31B”(19mm宽、丙烯酸系粘合带)以0.25MPa的压力以0.3m/分钟的速度压接于带面涂层的薄膜的面涂层上。将其在相同环境下放置30分钟后,使用万能拉伸试验机,在相同环境下以拉伸速度0.3m/分钟、剥离角度180度进行剥离,测定此时的背面剥离强度(N/19mm:相对于No.31B)。后述的实施例中也采用同样的方法。需要说明的是,日东电工株式会社制的“No.31B”为带聚酯薄膜基材的丙烯酸系单面粘合带,基材厚为约25μm、总厚为约53μm,180°剥离强度为约5.5N/19mm。上述180°剥离强度为,依据JIS Z 0237:2009,将SUS304不锈钢板作为被粘物,并在23℃的测定环境下使2kg的辊往复1次而压接于上述被粘物30分钟后,在拉伸速度300mm/分钟的条件下沿180°方向剥离时的剥离强度。
进而,这里公开的面涂层表面的特征在于,动摩擦系数为0.40以下(特性(C))。通过满足特性(C),从而对水的摩擦力减小,可防止或抑制水洗时等的面涂层表面的印字的脱落。上述动摩擦系数优选为0.35以下,更优选为0.30以下。满足上述动摩擦系数的面涂层有耐划痕性也优异的倾向。上述动摩擦系数的下限值理想的是0,但实用上通常为约0.10以上,例如为0.15以上。这里公开的技术中,上述动摩擦系数可以为0.20以上、进而0.25以上。
上述动摩擦系数通过下述方法来测定。即,将平滑的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(厚度38μm)切成宽度70mm、长度100的大小,贴合于亚克力板(MITSUBISHI RAYON CO.,LTD.制、商品名“ACRYLITE”、厚度2mm、宽度70mm、长度100mm),准备试验片。PET薄膜向亚克力板的粘贴利用平滑的无基材的粘合带来进行。将作为测定对象的带面涂层的薄膜(宽度150mm×长度200mm)以面涂层侧为上侧水平地保持,以上述准备的试验片的背面(PET薄膜侧表面)为下侧而置于上述带面涂层的薄膜上,在该试验片上载置载荷1.5kg。用没有伸缩性的线将该载置有载荷的试验片安装在拉伸试验机上,在测定温度25℃下在拉伸速度300mm/分钟、拉伸距离50mm的条件下对上述试验片沿水平进行牵拉,求出施加到该试验片的动摩擦力(N)的平均值(n=3),通过下式算出动摩擦系数μd。
动摩擦系数μd=Fd/Fp
上式中,Fd为动摩擦力(N),Fp为法向力(14.7N)。
后述的实施例中也采用同样的方法。
另外,优选的一方式的面涂层的表面电阻率为1.0×1012Ω/□以下。通过将表面电阻率设为1.0×1012Ω/□以下,从而能够防止或抑制薄膜剥离时的带电。上述表面电阻率更优选不足1.0×1012Ω/□、进一步优选不足5.0×1011Ω/□、特别优选不足1.0×1011Ω/□。显示出上述表面电阻率的带面涂层的薄膜例如可以适当地用于液晶单元、半导体装置等那样厌恶静电的物品的加工或输送过程等中所使用的表面保护薄膜。上述表面电阻率的下限没有特别限定,通常为5×106Ω/□以上,例如为107Ω/□以上。
上述表面电阻率通过下述方法来测定。即,在温度23℃、50%RH的气氛下、使用电阻率计(Mitsubishi Chemical Analytech Co.,Ltd.制、商品名“Hiresta UP MCP-HT450型”),依据JIS K 6911,在施加电压10V、施加时间30秒的条件下测定表面电阻率。表面电阻率(Ω/□)是指在面涂层刚刚涂布后(初始)、及23℃×50%RH环境下进行紫外线照射(UV照射)并静置后的各条件下的测定值。对于UV照射条件,使用金属卤化物灯,设为照度90mW/cm2、累积光量3000mJ/cm2。照度和累积光量使用紫外线照度计(EYE GRAPHICS CO.,LTD.制、商品名“EYE UVMETER UVPF-A1”,Headsensor“PD-365”)进行测量。后述的实施例中也采用同样的方法。
<薄膜基材>
对于作为这里公开的带面涂层的薄膜的支撑体使用的薄膜基材,可以优选采用树脂薄膜。所述树脂薄膜可以为将各种树脂材料成形为薄膜形状而得到的。作为上述树脂材料,优选可以构成透明性、机械强度、热稳定性、水分遮蔽性、各向同性等之中的1个或2个以上特性优异的树脂薄膜的材料。例如,可以优选使用由以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯类;二醋酸纤维素、三醋酸纤维素等纤维素类;聚碳酸酯类;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物类;等为主成分(即,含量多于50质量%的成分)的树脂材料构成的透明(是包含着色透明的意思。)的树脂薄膜作为上述薄膜基材。作为构成上述树脂薄膜的树脂材料的其他例子,可列举出以聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯类;烯烃类、例如聚乙烯、聚丙烯、环状和/或具有降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物等;聚氯乙烯类;尼龙6、尼龙6,6、芳香族聚酰胺等聚酰胺类;等为主成分的材料。或者,也可以将由以聚酰亚胺类、聚砜类、聚醚砜类、聚醚醚酮类、聚苯硫醚类、聚乙烯醇类、聚偏氯乙烯类、聚乙烯醇缩丁醛类、聚芳酯类、聚甲醛类、环氧类等为主成分的树脂材料构成的树脂薄膜用于薄膜基材。构成上述树脂薄膜的树脂材料可以为它们的2种以上的共混物。
作为上述薄膜基材用的树脂薄膜,优选采用具有透明性、并且其光学特性(相位差等)的各向异性少的树脂薄膜。通常,上述各向异性越少越优选。特别是,对于光学部件用表面保护薄膜的薄膜基材中所用的树脂薄膜,减少该树脂薄膜的光学的各向异性是有意义的。上述树脂薄膜可以为单层结构,也可以为组成不同的多层层叠而成的结构。通常可以优选采用单层结构的树脂薄膜。
从外观特性的观点出发,上述树脂薄膜的折射率通常处于1.43~1.6左右的范围是适当的,优选处于1.45~1.5左右的范围。作为上述折射率的值,可以采用制造商标称值。没有标称值的情况下,可以采用通过JIS K 7142A法测定的值。另外,上述树脂薄膜优选具有在可见光波长区域下的总透光率为约70%以上的透明性。更优选上述总透光率为80%以上(例如85%以上)的透明树脂薄膜。另外,上述总透光率的上限理想的为100%,但具有99%以下左右(典型的是97%以下,例如95%以下)的总透光率时,在实用上即可优选用作透明树脂薄膜。作为上述总透光率的值,可以采用制造商标称值。没有标称值的情况下,可以采用依据JIS K 7361-1测定的值。
这里公开的技术的优选一方式中,作为上述薄膜基材,使用以聚酯为主成分(含量多于50质量%的成分)的树脂(聚酯树脂)成形为薄膜状而成的树脂薄膜(聚酯树脂薄膜)。例如,可优选采用上述聚酯主要为PET的树脂薄膜(PET薄膜)、主要为PEN的树脂薄膜(PEN薄膜)等。
构成上述薄膜基材的树脂材料中根据需要可以配混抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电成分、增塑剂、着色剂(颜料、染料等)等各种添加剂。可以对薄膜基材的第一面(背面、即设置有面涂层的一侧的表面)实施例如电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、酸处理、碱处理、底涂剂的涂布等公知或惯用的表面处理。这样的表面处理可以为例如用于提高薄膜基材背面与面涂层的密合性的处理。可优选采用向薄膜基材背面导入羟基(-OH基)等极性基团这样的表面处理。另外,这里公开的表面保护薄膜中,可以对薄膜基材的第二面(前面、即形成有粘合剂层的一侧的表面)实施与上述背面同样的表面处理。所述表面处理可以为用于提高薄膜基材(支撑体)与粘合剂层的密合性(粘合剂层的锚固性)的处理。
另外,上述薄膜基材的厚度可以考虑表面保护薄膜的用途、目的、使用形态等而适宜选择。从强度、处理性等操作性的方面出发,通常厚度约10μm以上的薄膜基材是适当的,优选为约15μm以上、更优选为约20μm以上、进一步优选为30μm以上(例如35μm以上)。另外,从成本、外观检查性等观点出发,薄膜基材的厚度通常为约200μm以下是适当的,优选为约150μm以下、更优选为约100μm以下、进一步优选为约75μm以下(例如50μm以下)。
<面涂层>
面涂层典型而言由树脂形成。构成面涂层的树脂选自可具有印字性、印字耐水性的树脂材料。这样的树脂可以为热固化型树脂、紫外线固化型树脂、电子束固化型树脂、双组分混合型树脂等各种类型的树脂。所选择使用的树脂更优选为可形成进而耐划痕性优异、具有充分的强度的层,并且为透光性优异的树脂。
作为热固化型树脂的具体例,可列举出以聚硅氧烷系、聚硅氮烷系、聚氨酯系、丙烯酸类-氨基甲酸酯系、丙烯酸类-苯乙烯系、氟树脂系、丙烯酸有机硅系、丙烯酸类、聚酯系、聚烯烃系等为基础树脂的树脂。这些当中,聚氨酯系、丙烯酸类-氨基甲酸酯系、丙烯酸类-苯乙烯系等热固化型树脂从容易形成具有高的弹性、耐划痕性优异的层的方面出发是优选的。另外,聚硅氧烷系、聚硅氮烷系等热固化型树脂从容易形成高硬度的层的方面出发是优选的。另外,氟树脂系的热固化型树脂从分子结构中含有润滑成分、且容易形成具有这里公开的优选摩擦系数的层的方面出发是优选的。
作为紫外线固化型树脂的具体例,可列举出聚酯系、丙烯酸类、氨基甲酸酯系、酰胺系、有机硅系、环氧系等各种树脂的、单体、低聚物、聚合物及它们的混合物。从紫外线固化性良好、容易形成高硬度的层的方面出发,可优选采用包含一分子中具有2个以上(更优选3个以上、例如3~6个左右)的紫外线聚合性的官能团的多官能单体和/或其低聚物的紫外线固化型树脂。作为上述多官能单体,可以优选使用多官能丙烯酸酯、多官能甲基丙烯酸酯等丙烯酸类单体。需要说明的是,从与薄膜基材的密合性的观点出发,与紫外线固化型树脂相比,使用热固化型树脂是有利的。
(粘结剂)
优选的一方式的面涂层包含作为粘结剂(粘结剂树脂)的聚酯树脂(也称为聚酯系粘结剂。)。本说明书中,面涂层中的“粘结剂”是指有助于该面涂层的成膜的基本成分。另外,“聚酯树脂”是指以聚酯(是指单体间的具有通过酯键形成的主链的聚合物。)为主成分(典型的是含量多于50质量%的成分)的树脂。上述聚酯树脂为包含聚酯作为主成分(典型的是占据超过50质量%、优选75质量%以上、例如90质量%以上的成分)的树脂材料。对于上述聚酯,典型而言,具有选自1分子中具有2个以上羧基的多元羧酸类(典型的是二羧酸类)及其衍生物(该多元羧酸的酐、酯化物、卤化物等)的1种或2种以上的化合物(多元羧酸成分)与选自1分子中具有2个以上羟基的多元醇类(典型的是二醇类)的1种或2种以上的化合物(多元醇成分)缩合而成的结构。
对于作为上述多元羧酸成分可采用的化合物的例子,可列举出草酸、丙二酸、二氟丙二酸、烷基丙二酸、琥珀酸、四氟琥珀酸、烷基琥珀酸、(±)-苹果酸、内消旋酒石酸、衣康酸、马来酸、甲基马来酸、富马酸、甲基富马酸、乙炔二羧酸、戊二酸、六氟戊二酸、甲基戊二酸、戊烯二酸、己二酸、二硫代己二酸、甲基己二酸、二甲基己二酸、四甲基己二酸、亚甲基己二酸、粘糠酸、黏液酸、庚二酸、辛二酸、全氟辛二酸、3,3,6,6-四甲基辛二酸、壬二酸、癸二酸、全氟癸二酸、十三烷二酸、十二烷基二羧酸、十三烷基二羧酸、十四烷基二羧酸等脂肪族二羧酸类;环烷基二羧酸(例如,1,4-环己烷二羧酸、1,2-环己烷二羧酸)、1,4-(2-降冰片烯)二羧酸、5-降冰片烯-2,3-二羧酸(himic acid)、金刚烷二羧酸、螺庚烷二羧酸等脂环式二羧酸类;邻苯二甲酸、间苯二甲酸、二硫代间苯二甲酸、甲基间苯二甲酸、二甲基间苯二甲酸、氯间苯二甲酸、二氯间苯二甲酸、对苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、二甲基对苯二甲酸、氯对苯二甲酸、溴对苯二甲酸、萘二羧酸、氧芴二羧酸、蒽二羧酸、联苯二羧酸、亚联苯基二羧酸、二甲基亚联苯基二羧酸、对三联苯-4,4”-二羧酸、对四联苯-4,4”-二羧酸、联苄二羧酸、偶氮苯二羧酸、高邻苯二甲酸、亚苯基二乙酸、亚苯基二丙酸、萘二羧酸、萘二丙酸、联苯二乙酸、联苯二丙酸、3,3’-[4,4’-(亚甲基二对亚联苯基)二丙酸、4,4’-联苄二乙酸、3,3’(4,4’-联苄)二丙酸、氧二对亚苯基二乙酸等芳香族二羧酸类;上述中任意多元羧酸的酸酐;上述任意多元羧酸的酯(例如可以为烷基酯。单酯、二酯等。);与上述任意多元羧酸对应的酰卤化物(例如二甲酰氯);等。
对于作为上述多元羧酸成分可采用的化合物的适宜的例子,可列举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸等芳香族二羧酸类及其酸酐;己二酸、癸二酸、壬二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、5-降冰片烯-2,3-二羧酸(himic acid)、1,4-环己烷二羧酸等脂肪族二羧酸类及其酸酐;以及上述二羧酸类的低级烷基酯(例如,与碳原子数1~3的一元醇的酯)等。
另一方面,对于作为上述多元醇成分可采用的化合物的例子,可列举出乙二醇、丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基戊二醇、二乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、苯二甲基二醇、氢化双酚A、双酚A等二醇类。作为其他例,可列举出这些化合物的环氧烷加成物(例如,环氧乙烷加成物、环氧丙烷加成物等)。
更优选的一方式中,上述聚酯树脂包含水分散性聚酯(典型的是包含该水分散性聚酯作为主成分)。所述水分散性聚酯可以为例如通过向聚合物中导入亲水性官能团(例如,磺酸金属盐基、羧基、醚基、磷酸基等亲水性官能团等中的1种或2种以上)而提高了水分散性的聚酯。作为向聚合物中导入亲水性官能团的方法,可以适宜采用使具有亲水性官能团的化合物共聚的方法、对聚酯或其前体(例如,多元羧酸成分、多元醇成分、它们的低聚物等)进行改性而生成亲水性官能团的方法等公知的方法。作为优选的水分散性聚酯的一例,可列举出具有亲水性官能团的化合物共聚而成的聚酯(共聚聚酯)。
这里公开的技术中,作为面涂层的粘结剂使用的聚酯树脂可以以饱和聚酯为主成分,也可以以不饱和聚酯为主成分。这里公开的技术的优选一方式中,上述聚酯树脂的主成分为饱和聚酯。可优选采用赋予了水分散性的以饱和聚酯(例如,饱和共聚聚酯)为主成分的聚酯树脂。
这样的聚酯树脂(可以为制备成水分散液的形态的树脂。)可以通过公知的方法来合成、或者也可以容易地获得市售品。
对于上述聚酯树脂的分子量,作为通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw),例如可以为约0.5×104以上(优选约1×104以上)。上述Mw可以为约15×104以下(优选约6×104以下)。另外,上述聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)例如可以为0℃以上(优选10℃以上)。另外,上述Tg例如可以为100℃以下(优选80℃以下)。
上述面涂层中,作为粘结剂,可以含有除聚酯树脂以外的树脂(例如,选自丙烯酸类树脂、丙烯酸类-氨基甲酸酯树脂、丙烯酸类-苯乙烯树脂、丙烯酸类-有机硅树脂、有机硅树脂、聚硅氮烷树脂、聚氨酯树脂、氟树脂、聚烯烃树脂等中的1种或2种以上的树脂)。另外,上述树脂也可以与聚酯树脂组合使用。考虑到带面涂层的薄膜的性能(印字耐水性以及其他性能(例如透明性、耐划痕性、抗静电性等)),特别优选的一方式的面涂层的粘结剂实质上仅包含聚酯树脂。例如,优选聚酯树脂在该粘结剂中所占的比例为98~100质量%的面涂层。
粘结剂在面涂层整体中所占的比例例如可以设为30质量%以上,通常设为40质量%以上(例如45质量%以上)是适当的。另外,考虑到印字耐水性、抗静电性等,上述粘结剂的比例设为不足80质量%是适当的,优选不足70质量%、更优选不足60质量%(例如不足50质量%、进而不足45质量%)。
(润滑剂)
优选的一方式中,面涂层包含润滑剂。本说明书中,“润滑剂”是指通过使面涂层含有而可发挥提高该面涂层的滑动性的作用的成分。面涂层的滑动性提高例如可以通过该面涂层的摩擦系数降低来把握。这里公开的技术中,作为润滑剂,优选使用脂肪酸与醇的酯(以下也称为“脂肪酸酯”。)。脂肪酸优选为碳原子数为8以上(典型的是10以上、更优选10以上且40以下)的羧酸(典型的是一元羧酸)。另外,醇优选为碳原子数为6以上(典型的是10以上、更优选10以上且40以下)的醇(典型的是一元或二元的醇。优选一元醇)。组合包含这样的脂肪酸酯和上述粘结剂(聚酯树脂)的组成的面涂层不仅耐划痕性、印字性优异,而且能够理想地实现印字耐水性。
作为上述脂肪酸酯,可优选采用下述通式(W)所示的化合物的1种或2种以上。
X-COO-Y(W)
此处,上述式(W)中的X及Y可以各自独立地选自碳原子数10~40(更优选10~35、进一步优选14~35、例如20~32)的烃基。若上述碳原子数过小,则可能往往对面涂层赋予滑动性的效果不足。上述烃基可以为饱和的烃基,也可以为不饱和的烃基。通常优选为饱和烃基。另外,该烃基可以为包含芳香族环的结构,也可以为不含所述芳香环的结构(脂肪族性烃基)。另外,可以为包含脂肪族性环的结构的烃基(脂环式烃基),也可以为链状(是包含直链状及支链状的意思。)的烃基。
作为这里公开的技术中的优选的脂肪酸酯,可例示出上述式(W)中的X及Y各自独立地为碳原子数10~40的链状烷基(更优选直链状烷基)的化合物。作为所述化合物的具体例,可列举出蜡酸三十烷基酯(CH3(CH2)24COO(CH2)29CH3)、棕榈酸三十烷基酯(CH3(CH2)14COO(CH2)29CH3)、棕榈酸鲸蜡酯(CH3(CH2)14COO(CH2)15CH3)、硬脂酸硬脂酯(CH3(CH2)16COO(CH2)17CH3)等。
上述脂肪酸酯的熔点优选为50℃以上(更优选60℃以上、进一步优选70℃以上、例如75℃以上)。利用所述脂肪酸酯,可实现优异的印字性。另外,上述脂肪酸酯的熔点优选为100℃以下。所述脂肪酸酯由于赋予滑动性的效果高,因此能够形成耐划痕性更高的面涂层。另外,也可提高印字耐水性。上述脂肪酸酯的熔点为100℃以下时,从容易制备该脂肪酸酯的水分散液的方面出发也是优选的。例如,可优选采用蜡酸三十烷基酯。
作为上述面涂层的原料,可以利用含有脂肪酸酯的天然蜡。作为所述天然蜡,可优选采用以不挥发成分(NV)基准计、上述脂肪酸酯的含有比例(包含2种以上的脂肪酸酯时为它们的含有比例的合计)大于50质量%的(更优选为65质量%以上、例如为75质量%以上)的天然蜡。例如可以使用巴西棕榈蜡(通常,以60质量%以上、优选70质量%以上、典型的是80质量%以上的比例包含蜡酸三十烷基酯。)、棕榈蜡等植物性蜡;蜂蜡、鲸蜡等动物性蜡;等天然蜡。使用的天然蜡的熔点通常优选为50℃以上(更优选60℃以上、进一步优选70℃以上、例如75℃以上)。另外,作为上述面涂层的原料,可以使用化学合成的脂肪酸酯、也可以使用将天然蜡纯化而提高了该脂肪酸酯的纯度的材料。这些原料可以单独使用或适宜组合使用。
另外,这里公开的面涂层可以以包含与脂肪酸酯不同的其他润滑剂的方式实施。作为所述其他润滑剂的例子,可列举出石油系蜡(固体石蜡(paraffin wax)等)、矿物系蜡(褐煤蜡(montan wax)等)、高级脂肪酸(蜡酸等)、中性脂肪(棕榈酸甘油三酯等)那样的除脂肪酸酯以外的各种蜡。或者也可以含有通常的有机硅系润滑剂、氟系润滑剂等。这里公开的技术中,作为润滑剂,也可以组合使用脂肪酸酯和其他润滑剂,可以优选以实质上不含有其他润滑剂(有机硅系润滑剂、氟系润滑剂等)的方式(例如,它们的合计含量为面涂层整体的0.01质量%以下,或为检测限以下的方式)实施。其中,在不大幅损害这里公开的技术的应用效果的限度内,不排除含有出于与润滑剂不同的目的(例如,作为后述的面涂层形成用涂布材料的消泡剂)而使用的有机硅系化合物。
从提高与墨的密合性从而提高印字耐水性的观点出发,润滑剂(典型的是脂肪酸酯)的添加量相对于构成面涂层的树脂成分(典型的是粘结剂。任选包含导电性聚合物。)100质量份设为约50质量份以下是适当的,优选为40质量份以下,更优选为30质量份以下,进一步优选为25质量份以下(典型的是20质量份以下)。通过限制润滑剂的添加量,也容易维持高的透光性。另外,从降低动摩擦系数、并且提高拒水性从而提高印字耐水性的观点出发,润滑剂(典型的是脂肪酸酯)的添加量相对于构成面涂层的树脂成分100质量份设为5质量份以上是适当的,优选为10质量份以上、更优选为15质量份以上。
这里公开的技术中的面涂层根据需要可以含有抗静电成分、交联剂、抗氧化剂、着色剂(颜料、染料等)、流动性调整剂(触变剂、增稠剂等)、造膜助剂、表面活性剂(消泡剂、分散剂等)、防腐剂等添加剂。
(抗静电成分)
这里公开的技术可以优选以面涂层含有抗静电成分的方式实施。上述抗静电成分为可发挥防止或抑制带面涂层的薄膜、进而表面保护薄膜的带电的作用的成分。面涂层中含有抗静电成分的情况下,作为其抗静电成分,例如可以使用有机或无机的导电性物质、各种抗静电剂等。
作为上述有机导电性物质,可列举出季铵盐、吡啶鎓盐、具有伯氨基、仲氨基、叔氨基等阳离子性官能团的阳离子型抗静电剂;磺酸盐、硫酸酯盐、膦酸盐、磷酸酯盐等具有阴离子性官能团的阴离子型抗静电剂;烷基甜菜碱及其衍生物、咪唑啉及其衍生物、丙氨酸及其衍生物等两性离子型抗静电剂;氨基醇及其衍生物、甘油及其衍生物、聚乙二醇及其衍生物等非离子型抗静电剂;使上述阳离子型、阴离子型、两性离子型的具有离子导电性基团(例如,季铵盐基)的单体聚合或共聚而得到的离子导电性聚合物;聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚乙烯亚胺、烯丙基胺系聚合物等导电性聚合物。这样的抗静电剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为上述无机导电性物质的例子,可列举出氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化镉、氧化钛、氧化锌、铟、锡、锑、金、银、铜、铝、镍、铬、钛、铁、钴、碘化铜、ITO(氧化铟/氧化锡)、ATO(氧化锑/氧化锡)等。这样的无机导电性物质可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为上述抗静电剂的例子,可列举出阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂、两性离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂、使上述阳离子型、阴离子型、两性离子型的具有离子导电性基团的单体聚合或共聚而得到的离子导电性聚合物等。
优选的一方式中,上述面涂层中所用的抗静电成分包含有机导电性物质。作为上述有机导电性物质,可以优选使用各种导电性聚合物。利用所述构成,容易兼顾良好的抗静电性和高的耐划痕性。作为导电性聚合物的例子,可列举出聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚乙烯亚胺、烯丙基胺系聚合物等。这样的导电性聚合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。另外,也可以与其他抗静电成分(无机导电性物质、抗静电剂等)组合而使用。
作为这里公开的技术中可优选采用的导电性聚合物,可例示出聚噻吩及聚苯胺。作为聚噻吩,聚苯乙烯换算的Mw优选为40×104以下、更优选30×104以下。作为聚苯胺,Mw优选为50×104以下、更优选30×104以下。另外,这些导电性聚合物的Mw通常优选为0.1×104以上、更优选为0.5×104以上。需要说明的是,本说明书中,聚噻吩是指未取代或取代噻吩的聚合物。作为这里公开的技术中的取代噻吩聚合物的一个适宜的例子,可列举出聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)。
从抗静电的观点出发,相对于面涂层中所含的粘结剂100质量份,有机导电性物质(典型的是导电性聚合物)的用量可以设为约10质量份以上,通常设为25质量份以上是适当的,优选为40质量份以上(例如50质量份以上)。重视抗静电性的情况下,相对于粘结剂100质量份,可以将有机导电性物质(典型的是导电性聚合物)的用量设为70质量份以上(例如90质量份以上)。若考虑面涂层中的有机导电性物质(典型的是导电性聚合物)的相容性、进而由该相容性降低所导致的特性变化,则相对于粘结剂100质量份,有机导电性物质(典型的是导电性聚合物)的用量设为200质量份以下(例如150质量份以下)是适当的,优选120质量份以下(例如100质量份以下)。相对于粘结剂100质量份,也可以将有机导电性物质(典型的是导电性聚合物)的用量设为80质量份以下(例如60质量份以下)。
相对于构成面涂层的树脂成分100质量份,无机导电性物质的用量例如可以设为约5质量份以上,通常设为10质量份以上(例如100质量份以上)是适当的,另外,其上限设为约500质量份以下是适当的。
采用将面涂层形成用的涂布材料涂布于薄膜基材并使其干燥或固化的方法作为形成面涂层的方法的情况下,作为该涂布材料的制备中使用的导电性聚合物,可以优选使用该导电性聚合物溶解或分散于水中而成的形态的物质(导电性聚合物水溶液)。所述导电性聚合物水溶液可以通过例如使具有亲水性官能团的导电性聚合物(可以通过使分子内具有亲水性官能团的单体共聚等的方法来合成。)溶解或分散于水中来制备。作为上述亲水性官能团,可例示出磺基、氨基、酰胺基、亚氨基、羟基、巯基、肼基、羧基、季铵基、硫酸酯基(-O-SO3H)、磷酸酯基(例如-O-PO(OH)2)等。所述亲水性官能团可以形成盐。作为聚噻吩水溶液的市售品,可例示出Nagase ChemteX Corporation制的商品名“Denatron”系列。另外,作为聚苯胺磺酸水溶液的市售品,可例示出MITSUBISHI RAYON CO.,LTD.制的商品名“aqua-PASS”。
这里公开的技术的优选一方式中,上述涂布材料的制备中使用聚噻吩水溶液。优选使用包含聚苯乙烯磺酸酯(PSS)的聚噻吩水溶液(可以为聚噻吩中添加有PSS作为掺杂物的形态。)。所述水溶液可以以1:1~1:10的质量比含有聚噻吩:PSS。上述水溶液中的聚噻吩和PSS的合计含量例如可以为1~5质量%左右。作为这样的聚噻吩水溶液的市售品,可例示出H.C.Stark公司的商品名“Baytron”。
需要说明的是,使用如上所述包含PSS的聚噻吩水溶液的情况下,相对于粘结剂100质量份,将聚噻吩和PSS的合计量设为5质量份以上(通常设为10质量份以上、例如25质量份以上)是适当的,优选为40质量份以上(例如50质量份以上)。另外,相对于粘结剂100质量份,上述聚噻吩和PSS的合计量设为200质量份以下是适当的,优选为120质量份以下(例如100质量份以下)、或者可以设为80质量份以下(例如60质量份以下)。
这里公开的面涂层根据需要可以同时含有导电性聚合物、和其他1种或2种以上的抗静电成分(除导电性聚合物以外的有机导电性物质、无机导电性物质、抗静电剂等)。优选的一方式中,上述面涂层实质上不含有除导电性聚合物以外的抗静电成分。即,这里公开的技术可以优选以上述面涂层中所含的抗静电成分实质上仅包含导电性聚合物的方式实施。
(交联剂)
这里公开的技术的优选一方式中,面涂层含有交联剂。作为交联剂,可以适宜选择使用通常的树脂的交联中所用的三聚氰胺系、异氰酸酯系、环氧系等交联剂。通过使用所述交联剂,从而可实现耐划痕性的提高、耐溶剂性的提高、印字密合性的提高、摩擦系数的降低(即,滑动性的提高)中的至少1个效果。优选的一方式中,上述交联剂包含三聚氰胺系交联剂。可以为交联剂实质上仅包含三聚氰胺系交联剂(即,实质上不含有除三聚氰胺系交联剂以外的交联剂)的面涂层。
(面涂层的形成方法)
上述面涂层可以通过包括将上述树脂成分及根据需要使用的添加剂分散或溶解于适当的溶剂而成的液态组合物(面涂层形成用的涂布材料)赋予到薄膜基材的方法来适当地形成。例如,可优选采用将上述涂布材料涂布于薄膜基材的第一面并使其干燥、根据需要进行固化处理(热处理、紫外线处理等)的方法。上述涂布材料的NV例如可以设为5质量%以下(典型的是0.05~5质量%),通常设为1质量%以下(典型的是0.10~1质量%)是适当的。形成厚度小的面涂层的情况下,优选将上述涂布材料的NV设为例如0.05~0.50质量%(例如0.10~0.30质量%)。通过这样使用低NV的涂布材料,从而可形成更均匀的面涂层。
作为构成上述面涂层形成用涂布材料的溶剂,优选可使面涂层形成成分稳定地溶解或分散的溶剂。所述溶剂可以为有机溶剂、水、或它们的混合溶剂。作为上述有机溶剂,例如可以使用选自乙酸乙酯等酯类;甲乙酮、丙酮、环己酮等酮类;四氢呋喃(THF)、二噁烷等环状醚类;正己烷、环己烷等脂肪族或脂环族烃类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、环己醇等脂肪族或脂环族醇类;亚烷基二醇单烷基醚(例如,乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚)、二亚烷基二醇单烷基醚等二醇醚类;等中的1种或2种以上。优选的一方式中,上述涂布材料的溶剂为水或以水为主成分的混合溶剂(例如,水与乙醇的混合溶剂)。
(面涂层的厚度)
这里公开的技术中的面涂层的厚度在超过10nm且不足50nm的范围内。通过将面涂层的厚度设为超过10nm,从而能适当地表现出上述面涂层所具有的特性(特性(A)~(C)、抗静电性)。另外,通过设为规定以上的厚度,能理想地实现面涂层的均匀形成、防止外观不均。从这样的观点出发,面涂层的厚度优选为12nm以上、更优选为14nm以上、进一步优选为15nm以上、特别优选为20nm以上(典型的是25nm以上、例如30nm以上)。另外,通过将面涂层的厚度抑制为不足50nm,从而能够以高水平反映薄膜基材表面所具有的外观品质。通过如上所述地限制厚度,带面涂层的薄膜、进而表面保护薄膜容易得到良好的光学特性(总透光率、b*值)。存在卷曲防止性也得到改善的倾向。从这样的观点出发,面涂层的厚度优选为48nm以下、更优选不足46nm、进一步优选不足44nm、特别优选不足42nm(典型的是40nm以下,例如不足35nm)。
上述面涂层的厚度可以通过利用透射型电子显微镜(TEM)观察该面涂层的截面来把握。例如,可以优选采用如下结果作为这里公开的技术中的面涂层的厚度:对于目标试样(可以为形成有面涂层的薄膜基材、具备该薄膜基材的表面保护薄膜等。),出于使面涂层清楚的目的进行了重金属染色处理后,进行树脂包埋,通过超薄切片法进行试样截面的TEM观察而得到的结果。作为TEM,可以使用日立公司制的TEM、型号“H-7650”等。后述的实施例中,对在加速电压100kV、倍率60,000倍的条件下得到的截面图像,进行二值化处理后,用面涂层的截面积除以视场内的样品长度,由此测定面涂层的厚度(视场内的平均厚度)。
需要说明的是,在即使不进行重金属染色也能十分清楚地观察面涂层的情况下,可以省略重金属染色处理。或者,对于利用TEM所把握的厚度与利用各种厚度检测装置(例如表面粗糙度计、干涉厚度计、红外分光测定仪、各种X射线衍射装置等)得到的检测结果的关联,制作标准曲线并进行计算,由此可以求出面涂层的厚度。
对于这里公开的带面涂层的薄膜,其背面(面涂层的表面)具有利用油性墨(例如,使用油性记号笔)能够容易地印字的性质(印字性)、并且具有进行了印字的墨不易因擦拭、转印而被去除的性质(印字密合性)。例如,对于溶剂为醇系且包含颜料的类型的油性墨具有高的印字性、优异的印字密合性。而且,这里公开的技术中的带面涂层的薄膜具有印字耐水性。因此,即使在印字被暴露于水中的情况下,也可防止印字的劣化、脱落。这样的带面涂层的薄膜适于在以包含于表面保护薄膜的形态、在粘贴有该表面保护薄膜的状态下进行的被粘物(例如光学部件)的加工、输送等的过程中,在上述表面保护薄膜上记载作为保护对象的被粘物的识别编号等来表示的情况。另外,不仅如此,而且可以特别适合于在这样粘贴于被粘物的状态下进行水洗等暴露于水中的使用形态。这里公开的带面涂层的薄膜可提供高水平的外观品质,因此可以特别优选用于要求高品质外观的表面保护薄膜。
另外,由于这里公开的技术中的面涂层的动摩擦系数为规定值以下,因此即使对于未对该面涂层的表面实施进一步的剥离处理(例如,涂布有机硅系剥离剂、长链烷基系剥离剂等公知的剥离处理剂并使其干燥的处理)的方式,也能实现充分的滑动性。这样对面涂层的表面未实施进一步的剥离处理的方式在能防止起因于剥离处理剂的白化等于未然方面也是优选的。另外,从耐溶剂性的方面出发也是有利的。
<粘合剂层>
这里公开的表面保护薄膜在构成带面涂层的薄膜的薄膜基材的第二面具备粘合剂层。上述粘合剂层优选具有适于表面保护薄膜的特性(例如,对被粘物的粘合力不过高、该粘合力的经时上升少、不污染被粘物等中的1个或2个以上特性)。构成该粘合剂层的粘合剂的种类没有特别限定。例如可以为包含选自丙烯酸类、聚酯系、氨基甲酸酯系、聚醚系、橡胶系、有机硅系、聚酰胺系、氟系等公知的各种粘合剂中的1种或2种以上而构成的粘合剂层。
(丙烯酸类粘合剂)
优选的一方式中,构成上述粘合剂层的粘合剂包含丙烯酸类粘合剂。例如,优选由丙烯酸类粘合剂构成上述粘合剂层的表面保护薄膜。通常丙烯酸类粘合剂的透明性优异,因此利用上述构成,可实现被粘物表面的可视性更优异的表面保护薄膜。
以下,将由丙烯酸类粘合剂构成上述粘合剂层的表面保护薄膜作为主要例子,更详细地对这里公开的技术进行说明,但并不意在将上述粘合剂层限定于由丙烯酸类粘合剂构成。
需要说明的是,“丙烯酸类粘合剂”是指以丙烯酸类聚合物为基础聚合物(该丙烯酸类粘合剂中所含的聚合物成分中的主成分、即含量多于50质量%的成分)的粘合剂。另外,“丙烯酸类聚合物”是指将1分子中具有至少1个(甲基)丙烯酰基的单体(以下,有时将其称为“丙烯酸类单体”。)作为主构成单体成分(单体的主成分、即在构成丙烯酸类聚合物的单体的总量中占据50质量%以上的成分)的聚合物。上述“(甲基)丙烯酰基”是指包括丙烯酰基及甲基丙烯酰基之意。同样地,“(甲基)丙烯酸酯”是指包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之意。
(丙烯酸类聚合物)
作为上述丙烯酸类粘合剂的基础聚合物的丙烯酸类聚合物典型的是以(甲基)丙烯酸烷基酯为主构成单体成分的聚合物。作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,例如,可以适当地使用下述式(1)所示的化合物。
CH2=C(R1)COOR2(1)
此处,上述式(1)中的R1为氢原子或甲基。R2是碳原子数1~20的烷基(是包含链状烷基及脂环式烷基的意思。)。从容易得到粘合特性优异的粘合剂的方面出发,优选R2是碳原子数2~14(以下,有时将这种碳原子数的范围表示为C2-14。)的链状烷基(是包含直链状烷基及支链状烷基的意思。)的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为C2-14的链状烷基的具体例,可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、异辛基、2-乙基己基、正壬基、异壬基、正癸基、异癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基等。对于作为R2可选择的脂环式烷基,可列举出环己基、异冰片基等。
优选的一方式中,丙烯酸类聚合物的合成中使用的单体的总量(以下也称为“全部原料单体”。)中50质量%以上(典型的是50~99.9质量%)、更优选70质量%以上(典型的是70~99.9质量%)、例如85质量%以上(典型的是85~99.9质量%)被选自上述式(1)中的R2为C2-14的链状烷基的(甲基)丙烯酸酯(更优选C4-10的链状烷基的丙烯酸酯、例如丙烯酸正丁酯及丙烯酸2-乙基己酯中的一者或两者)的1种或2种以上占据。利用由这样的单体组成得到的丙烯酸类聚合物,容易形成表现出适于表面保护薄膜用途的粘合特性的粘合剂,因此优选。
作为这里公开的技术中的丙烯酸类聚合物,可以优选使用共聚有具有羟基(-OH)的丙烯酸类单体的聚合物。所述共聚组成(单体组成)特别优选在使用溶液聚合法作为上述丙烯酸类聚合物的合成方法时采用。作为具有羟基的丙烯酸类单体的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基己酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(4-羟基甲基环己基)甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、N-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基丙基(甲基)丙烯酰胺等。所述含羟基丙烯酸类单体可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。共聚有所述单体的丙烯酸类聚合物容易获得表现出适于表面保护薄膜用途的粘合特性的粘合剂,因此优选。例如,由于将对被粘物的剥离力控制得较低变得容易,因此容易得到再剥离性优异的粘合剂。作为特别优选的含羟基丙烯酸类单体,可列举出含有羟基的(甲基)丙烯酸酯、例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯。
对于这样的含羟基丙烯酸类单体,从充分发挥该单体的使用效果的观点出发,优选以丙烯酸类聚合物的合成中使用的单体的总量中的约0.1质量%以上的比例来使用,含羟基丙烯酸类单体的用量更优选为约0.2质量%以上、进一步优选为约0.3质量%以上。特别优选的一方式中,含羟基丙烯酸类单体在丙烯酸类聚合物的合成中使用的单体的总量中所占的量为1质量%以上(例如3质量%以上、典型的是6质量%以上)。另外,考虑到粘合剂的聚集性、对被粘物的润湿性(密合性),含羟基丙烯酸类单体在丙烯酸类聚合物的合成中使用的单体的总量中所占的量为约15质量%以下是适当的,优选为约12质量%以下、更优选为10质量%以下。
作为这里公开的技术中的丙烯酸类聚合物,从容易获得粘合性能的平衡的方面出发,通常使用玻璃化转变温度(Tg)为约0℃以下(典型的是-100℃~0℃)的丙烯酸类聚合物。更优选Tg处于约-80℃~-5℃的范围的丙烯酸类聚合物。若Tg过度高于上述范围,则在常温附近的使用中,有时初始粘接性容易变得不足,保护薄膜的粘贴操作性会降低。需要说明的是,丙烯酸类聚合物的Tg可以通过适宜改变单体组成(即,该聚合物的合成中使用的单体的种类、用量比)来调整。
在不显著损害本发明的效果的范围内,这里公开的技术中的丙烯酸类聚合物中可以共聚有除上述以外的单体(其他单体)。所述单体可以是出于例如丙烯酸类聚合物的Tg调整、粘合性能(例如剥离性)的调整等目的而使用的。例如,作为可提高粘合剂的内聚力、耐热性的单体,可列举出含磺酸基单体、含磷酸基单体、含氰基单体、乙烯基酯类、芳香族乙烯基化合物等。另外,作为向丙烯酸类聚合物中导入可成为交联基点的官能团、或可有助于粘接力提高的单体,可列举出含羧基单体、含酸酐基单体、含酰胺基单体、含氨基单体、含酰亚胺基单体、含环氧基单体、(甲基)丙烯酰基吗啉、乙烯基醚类等。
作为含磺酸基单体,可例示出苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、磺丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸、乙烯基磺酸钠等。
作为含磷酸基单体,可例示出2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯。
作为含氰基单体,可例示出丙烯腈、甲基丙烯腈等。
作为乙烯基酯类,例如可例示出乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯等。
作为芳香族乙烯基化合物,可例示出苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、其他取代苯乙烯等。
另外,作为含羧基单体,可例示出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等。
作为含酸酐基单体,可列举出马来酸酐、衣康酸酐、上述含羧基单体的酸酐体等。
作为含酰胺基单体,可例示出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二乙基甲基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺等。
作为含氨基单体,可例示出(甲基)丙烯酸氨基乙酯、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯等。
作为含酰亚胺基单体,可例示出环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、衣康酰亚胺等。
作为含环氧基单体,可例示出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。
作为乙烯基醚类,可例示出甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚等。
这样的“其他单体”可以单独使用,也可以组合使用2种以上,以整体计的含量优选设为丙烯酸类聚合物的合成中使用的单体的总量中的约40质量%以下(典型的是0.001~40质量%)、更优选设为约30质量%以下(典型的是0.001~30质量%)。另外,可以为不含上述其他单体的单体组成的(例如,作为单体仅使用(甲基)丙烯酸C6-14烷基酯、或仅使用(甲基)丙烯酸C6-14烷基酯和含羟基(甲基)丙烯酸酯而成的)丙烯酸类聚合物。
需要说明的是,使用乳液聚合法作为丙烯酸类聚合物的合成方法、并且使用含有羧基或酸酐基的丙烯酸类单体作为上述其他单体的情况下,作为上述含有羧基或酸酐基的丙烯酸类单体的用量,可优选采用全部原料单体(100质量%)的0.5~15质量%的范围。所述单体组成的丙烯酸类聚合物从通过乳液聚合法合成该丙烯酸类聚合物时的聚合稳定性、具备包含该丙烯酸类聚合物的粘合剂层的表面保护薄膜的粘合力的经时稳定性等观点出发,是优选的。
聚合中使用的引发剂可以从公知和/或惯用的聚合引发剂中适宜选择。例如可以优选使用偶氮系聚合引发剂。作为偶氮系聚合引发剂的具体例,可列举出2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁基脒)、2,2’-偶氮双[N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒]水合物、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮双(2,4,4-三甲基戊烷)、二甲基-2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)等。
作为聚合引发剂的其他例,可列举出过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐;过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)环十二烷、过氧化氢等过氧化物系引发剂;苯基取代乙烷等取代乙烷系引发剂;芳香族羰基化合物;等。作为聚合引发剂的又一其他例,可列举出基于过氧化物与还原剂的组合的氧化还原系引发剂。作为所述氧化还原系引发剂的例子,可列举出过氧化物与抗坏血酸的组合(过氧化氢水与抗坏血酸的组合等)、过氧化物与铁(II)盐的组合(过氧化氢水与铁(II)盐的组合等)、过硫酸盐与亚硫酸氢钠的组合等。
这样的聚合引发剂可以单独使用或组合使用2种以上。聚合引发剂的用量只要为通常的用量即可,例如可以选自相对于全部原料单体100质量份为0.005~1质量份(典型的是0.01~1质量份)左右的范围。
对得到具有所述单体组成的丙烯酸类聚合物的方法没有特别限定,可以应用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法等通常用作丙烯酸类聚合物的合成方法的各种聚合方法来得到该聚合物。另外,上述丙烯酸类聚合物可以为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物、接枝共聚物等。从生产率等观点出发,通常优选无规共聚物。
这里公开的技术的优选的一方式中,可以优选采用溶液聚合法作为丙烯酸类聚合物的合成方法。从表面保护薄膜的透明性、粘合性能等观点出发,所述方式是有利的。作为进行溶液聚合时的单体供给方法,可以适宜采用一次供给全部单体原料的成批投入方式、连续供给(滴加)方式、分批供给(滴加)方式等。聚合温度可以根据使用的单体及溶剂的种类、聚合引发剂的种类等来适宜选择,例如可以设为20℃~170℃(典型的是40℃~140℃)左右。
溶液聚合中使用的溶剂(聚合溶剂)可以从公知和/或惯用的有机溶剂中适宜选择。例如可以使用选自甲苯、二甲苯等芳香族化合物类(典型的是芳香族烃类);乙酸乙酯等乙酸酯类;己烷、环己烷、甲基环己烷等脂肪族或脂环式烃类;1,2-二氯乙烷等卤代烷烃类;异丙醇、1-丁醇、仲丁醇、叔丁醇等低级醇类(例如,碳原子数1~4的一元醇类);叔丁基甲基醚等醚类;甲乙酮、乙酰丙酮等酮类;等中的任1种溶剂、或2种以上的混合溶剂。优选使用总压1气压下的沸点处于20~200℃(更优选25~150℃)的范围的有机溶剂(可以为混合溶剂)。
利用所述溶液聚合,可得到丙烯酸类聚合物溶解于有机溶剂而成的方式的聚合反应液。作为这里公开的技术中的丙烯酸类聚合物,可以优选使用上述聚合反应液或对该反应液实施适当的后处理而成者。典型的是,将实施了后处理后的含丙烯酸类聚合物的溶液调整为适当的粘度(浓度)来使用。或者,也可以使用利用除溶液聚合方法以外的聚合方法(例如,乳液聚合、光聚合、本体聚合等)而合成丙烯酸类聚合物,使该聚合物溶解于有机溶剂制备成溶液态而成者。
这里公开的技术中的丙烯酸类聚合物的通过GPC得到的标准聚苯乙烯换算的Mw优选为10×104以上、更优选为20×104以上、进一步优选为30×104以上。另外,上述Mw优选为500×104以下、更优选为400×104以下、进一步优选为300×104以下。
此处Mw是指通过GPC(凝胶渗透色谱法)得到的标准聚苯乙烯换算的值。更具体而言,可以使用商品名“HLC-8220GPC”(TOSOHCORPORATION制)作为GPC测定装置,利用聚苯乙烯换算值,在以下GPC的测定条件下进行测定而求出。
[GPC的测定条件]
样品浓度:0.2质量%(四氢呋喃溶液)
样品注入量:10μL
洗脱液:四氢呋喃(THF)
流量(流速):0.6mL/分钟
柱温度(测定温度):40℃
柱:
样品柱:商品名“TSKguardcolumn SuperHZ-H”1根+商品名“TSKgel SuperHZM-H”2根(TOSOH CORPORATION制)
参比柱:商品名“TSKgel SuperH-RC”1根(TOSOH CORPORATION制)
检测器:差示折光计(RI)
若丙烯酸类聚合物的Mw过小,则有时粘合剂的内聚力不足,从而容易在被粘物表面上产生残胶。若Mw过大,则有时粘合剂的流动性变低,从而对被粘物的润湿性(密合性)容易变得不足。所述润湿性的不足是引起粘贴于被粘物的表面保护薄膜在使用中(例如,表面保护薄膜的情况下,在期待继续发挥保护功能的阶段非故意地)从被粘物剥离的现象的主要因素。对于通过溶液聚合法得到的丙烯酸类聚合物,其Mw处于上述优选的范围是特别有意义的。
(粘合剂层的抗静电成分)
这里公开的表面保护薄膜可以优选以上述粘合剂层包含抗静电成分的方式实施。作为上述抗静电成分,除了作为面涂层中可含有的抗静电成分而在上述中说明的材料以外,还可例示出离子液体、碱金属盐等。这些抗静电成分可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。优选的一方式中,上述粘合剂层中含有的抗静电成分包含离子液体及碱金属盐中至少一者。需要说明的是,此处“离子液体”(有时也称为常温熔融盐。)是指在100℃以下的任意温度均呈液态的(即熔点为100℃以下的)熔融盐(离子性化合物)。由于前述离子液体在100℃以下的任意温度下为液态,因此在该温度区域,与固体的盐相比,容易进行向粘合剂的添加及分散或溶解。进而由于离子液体没有蒸气压(不挥发性),因此不会经时地消失,具有可持续获得抗静电性的特征。
(离子液体)
作为上述离子液体,可以优选使用含氮鎓盐、含硫鎓盐及含磷鎓盐中的任1种以上。优选的一方式中,上述粘合剂层包含具有由下述通式(A)~(E)中任意者表示的至少1种有机阳离子成分的离子液体。利用所述离子液体,可实现抗静电性能特别优异的表面保护薄膜。
此处,上述式(A)中,Ra表示碳原子数4~20的烃基或包含杂原子的官能团。Rb及Rc可以相同,也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数1~16的烃基或包含杂原子的官能团。其中,氮原子包含双键的情况下,没有Rc。
上述式(B)中,Rd表示碳原子数2~20的烃基或包含杂原子的官能团。Re、Rf及Rg可以相同,也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数1~16的烃基或包含杂原子的官能团。
上述式(C)中,Rh表示碳原子数2~20的烃基或包含杂原子的官能团。Ri、Rj及Rk可以相同,也可以不同,各自表示氢原子或碳原子数1~16的烃基或包含杂原子的官能团。
上述式(D)中,Z表示氮原子、硫原子、或磷原子。Rl、Rm、Rn及Ro可以相同,也可以不同,各自表示碳原子数1~20的烃基或包含杂原子的官能团。其中,Z为硫原子的情况下,没有Ro。
上述式(E)中,Rp表示碳原子数1~18的烃基或包含杂原子的官能团。
作为由式(A)表示的阳离子,可例示出吡啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子、哌啶鎓阳离子、具有吡咯啉骨架的阳离子、具有吡咯骨架的阳离子等。
作为吡啶鎓阳离子的具体例,可列举出1-甲基吡啶鎓、1-乙基吡啶鎓、1-丙基吡啶鎓、1-丁基吡啶鎓、1-戊基吡啶鎓、1-己基吡啶鎓、1-庚基吡啶鎓、1-辛基吡啶鎓、1-壬基吡啶鎓、1-癸基吡啶鎓、1-烯丙基吡啶鎓、1-丙基-2-甲基吡啶鎓、1-丁基-2-甲基吡啶鎓、1-戊基-2-甲基吡啶鎓、1-己基-2-甲基吡啶鎓、1-庚基-2-甲基吡啶鎓、1-辛基-2-甲基吡啶鎓、1-壬基-2-甲基吡啶鎓、1-癸基-2-甲基吡啶鎓、1-丙基-3-甲基吡啶鎓、1-丁基-3-甲基吡啶鎓、1-丁基-4-甲基吡啶鎓、1-戊基-3-甲基吡啶鎓、1-己基-3-甲基吡啶鎓、1-庚基-3-甲基吡啶鎓、1-辛基-3-甲基吡啶鎓、1-辛基-4-甲基吡啶鎓、1-壬基-3-甲基吡啶鎓、1-癸基-3-甲基吡啶鎓、1-丙基-4-甲基吡啶鎓、1-戊基-4-甲基吡啶鎓、1-己基-4-甲基吡啶鎓、1-庚基-4-甲基吡啶鎓、1-壬基-4-甲基吡啶鎓、1-癸基-4-甲基吡啶鎓、1-丁基-3,4-二甲基吡啶鎓等。
作为吡咯烷鎓阳离子的具体例,可列举出1,1-二甲基吡咯烷鎓、1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓、1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓、1-甲基-1-丁基吡咯烷鎓、1-甲基-1-戊基吡咯烷鎓、1-甲基-1-己基吡咯烷鎓、1-甲基-1-庚基吡咯烷鎓、1-甲基-1-辛基吡咯烷鎓、1-甲基-1-壬基吡咯烷鎓、1-甲基-1-癸基吡咯烷鎓、1-甲基-1-甲氧基乙氧基乙基吡咯烷鎓、1-乙基-1-丙基吡咯烷鎓、1-乙基-1-丁基吡咯烷鎓、1-乙基-1-戊基吡咯烷鎓、1-乙基-1-己基吡咯烷鎓、1-乙基-1-庚基吡咯烷鎓、1,1-二丙基吡咯烷鎓、1-丙基-1-丁基吡咯烷鎓、1,1-二丁基吡咯烷鎓、吡咯烷鎓-2-酮等。
作为哌啶鎓阳离子的具体例,可列举出1-丙基哌啶鎓、1-戊基哌啶鎓、1,1-二甲基哌啶鎓、1-甲基-1-乙基哌啶鎓、1-甲基-1-丙基哌啶鎓、1-甲基-1-丁基哌啶鎓、1-甲基-1-戊基哌啶鎓、1-甲基-1-己基哌啶鎓、1-甲基-1-庚基哌啶鎓、1-甲基-1-辛基哌啶鎓、1-甲基-1-癸基哌啶鎓、1-甲基-1-甲氧基乙氧基乙基哌啶鎓、1-乙基-1-丙基哌啶鎓、1-乙基-1-丁基哌啶鎓、1-乙基-1-戊基哌啶鎓、1-乙基-1-己基哌啶鎓、1-乙基-1-庚基哌啶鎓、1,1-二丙基哌啶鎓、1-丙基-1-丁基哌啶鎓、1-丙基-1-戊基哌啶鎓、1-丙基-1-己基哌啶鎓、1-丙基-1-庚基哌啶鎓、1,1-二丁基哌啶鎓、1-丁基-1-戊基哌啶鎓、1-丁基-1-己基哌啶鎓、1-丁基-1-庚基哌啶鎓等。
作为具有吡咯啉骨架的阳离子的具体例,可列举出2-甲基-1-吡咯啉等。作为具有吡咯骨架的阳离子的具体例,可列举出1-乙基-2-苯基吲哚、1,2-二甲基吲哚、1-乙基咔唑等。
作为式(B)所示的阳离子,可例示出咪唑鎓阳离子、四氢嘧啶鎓(pyrimidinium)阳离子、二氢嘧啶鎓阳离子等。
作为咪唑鎓阳离子的具体例,可列举出1,3-二甲基咪唑鎓、1,3-二乙基咪唑鎓、1-甲基-3-乙基咪唑鎓、1-甲基-3-己基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1-丙基-3-甲基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-戊基-3-甲基咪唑鎓、1-己基-3-甲基咪唑鎓、1-庚基-3-甲基咪唑鎓、1-辛基-3-甲基咪唑鎓、1-壬基-3-甲基咪唑鎓、1-癸基-3-甲基咪唑鎓、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓、1-十四烷基-3-甲基咪唑鎓、1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓、1-十八烷基-3-甲基咪唑鎓、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓、1-乙基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-己基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑鎓等。
作为四氢嘧啶鎓阳离子的具体例,可列举出1,3-二甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶鎓、1,2,3-三甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶鎓、1,2,3,4-四甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶鎓、1,2,3,5-四甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶鎓等。
作为二氢嘧啶鎓阳离子的具体例,可列举出1,3-二甲基-1,4-二氢嘧啶鎓、1,3-二甲基-1,6-二氢嘧啶鎓、1,2,3-三甲基-1,4-二氢嘧啶鎓、1,2,3-三甲基-1,6-二氢嘧啶鎓、1,2,3,4-四甲基-1,4-二氢嘧啶鎓、1,2,3,4-四甲基-1,6-二氢嘧啶鎓等。
作为式(C)所示的阳离子,可例示出吡唑鎓阳离子、吡唑啉鎓阳离子等。
作为吡唑鎓阳离子的具体例,可列举出1-甲基吡唑鎓、3-甲基吡唑鎓、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑鎓、1-(2-甲氧基乙基)吡唑鎓等。作为吡唑啉鎓阳离子的具体例,可列举出1-乙基-2-甲基吡唑啉鎓等。
作为式(D)所示的阳离子,可例示出Rl、Rm、Rn及Ro相同或不同、且均为碳原子数1~20的烷基的阳离子。作为所述阳离子,可例示出四烷基铵阳离子、三烷基锍阳离子及四烷基鏻阳离子。作为式(D)所示的阳离子的其他例,可列举出上述烷基的一部分被烯基、烷氧基、进而环氧基取代而成者等。另外,Rl、Rm、Rn及Ro中的一者或两者以上可以包含芳香环、脂肪族环。
式(D)所示的阳离子可以为对称结构的阳离子,也可以为非对称的阳离子。作为对称结构的铵阳离子,可例示出Rl、Rm、Rn及Ro为同一烷基(例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基中的任一者)的四烷基铵阳离子。
作为非对称铵阳离子的代表例,可列举出Rl、Rm、Rn及Ro中的三者相同、且剩余的一者不同的四烷基铵阳离子,作为具体例,可列举出三甲基乙基铵、三甲基丙基铵、三甲基丁基铵、三甲基戊基铵、三甲基己基铵、三甲基庚基铵、三甲基辛基铵、三甲基壬基铵、三甲基癸基铵、三乙基甲基铵、三乙基丙基铵、三乙基丁基铵、三乙基戊基铵、三乙基己基铵、三乙基庚基铵、三乙基辛基铵、三乙基壬基铵、三乙基癸基铵、三丙基甲基铵、三丙基乙基铵、三丙基丁基铵、三丙基戊基铵、三丙基己基铵、三丙基庚基铵、三丙基辛基铵、三丙基壬基铵、三丙基癸基铵、三丁基甲基铵、三丁基乙基铵、三丁基丙基铵、三丁基戊基铵、三丁基己基铵、三丁基庚基铵、三戊基甲基铵、三戊基乙基铵、三戊基丙基铵、三戊基丁基铵、三戊基己基铵、三戊基庚基铵、三己基甲基铵、三己基乙基铵、三己基丙基铵、三己基丁基铵、三己基戊基铵、三己基庚基铵、三庚基甲基铵、三庚基乙基铵、三庚基丙基铵、三庚基丁基铵、三庚基戊基铵、三庚基己基铵、三辛基甲基铵、三辛基乙基铵、三辛基丙基铵、三辛基丁基铵、三辛基戊基铵、三辛基己基铵、三辛基庚基铵、三辛基十二烷基铵、三辛基十六烷基铵、三辛基十八烷基铵、三壬基甲基铵、十三烷基甲基铵等非对称四烷基铵阳离子。
作为非对称铵阳离子的其他例,可列举出二甲基二乙基铵、二甲基二丙基铵、二甲基二丁基铵、二甲基二戊基铵、二甲基二己基铵、二甲基二庚基铵、二甲基二辛基铵、二甲基二壬基铵、二甲基二癸基铵、二丙基二乙基铵、二丙基二丁基铵、二丙基二戊基铵、二丙基二己基铵、二甲基乙基丙基铵、二甲基乙基丁基铵、二甲基乙基戊基铵、二甲基乙基己基铵、二甲基乙基庚基铵、二甲基乙基壬基铵、二甲基丙基丁基铵、二甲基丙基戊基铵、二甲基丙基己基铵、二甲基丙基庚基铵、二甲基丁基己基铵、二甲基丁基庚基铵、二甲基戊基己基铵、二甲基己基庚基铵、二乙基甲基丙基铵、二乙基甲基戊基铵、二乙基甲基庚基铵、二乙基丙基戊基铵、二丙基甲基乙基铵、二丙基甲基戊基铵、二丙基丁基己基铵、二丁基甲基戊基铵、二丁基甲基己基铵、甲基乙基丙基丁基铵、甲基乙基丙基戊基铵、甲基乙基丙基己基铵等四烷基铵阳离子;三甲基环己基铵等包含环烷基的铵阳离子;二烯丙基二甲基铵、二烯丙基二丙基铵、二烯丙基甲基己基铵、二烯丙基甲基辛基铵等包含烯基的铵阳离子;三乙基(甲氧基乙氧基乙基)铵、二甲基乙基(甲氧基乙氧基乙基)铵、二甲基乙基(乙氧基乙氧基乙基)铵、二乙基甲基(2-甲氧基乙基)铵、二乙基甲基(甲氧基乙氧基乙基)铵等包含烷氧基的铵阳离子;缩水甘油基三甲基铵等包含环氧基的铵阳离子;等。
作为对称结构的锍阳离子,可例示出Rl、Rm及Rn为同一烷基(例如,甲基、乙基、丙基、丁基、己基中任一者)的三烷基锍阳离子。作为非对称的锍阳离子,可列举出二甲基癸基锍、二乙基甲基锍、二丁基乙基锍等非对称三烷基锍阳离子。
作为对称结构的鏻阳离子,可例示出Rl、Rm、Rn及Ro为同一烷基(例如,甲基、乙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基中任一者)的四烷基鏻阳离子。作为非对称的鏻阳离子,可列举出Rl、Rm、Rn及Ro中的三者相同、且剩余的一者不同的四烷基鏻阳离子,作为具体例,可列举出三甲基戊基鏻、三甲基己基鏻、三甲基庚基鏻、三甲基辛基鏻、三甲基壬基鏻、三甲基癸基鏻、三乙基甲基鏻、三丁基乙基鏻、三丁基-(2-甲氧基乙基)鏻、三戊基甲基鏻、三己基甲基鏻、三庚基甲基鏻、三辛基甲基鏻、三壬基甲基鏻、十三烷基甲基鏻等。作为非对称的鏻阳离子的其他例,可列举出三己基十四烷基鏻、二甲基二戊基鏻、二甲基二己基鏻、二甲基二庚基鏻、二甲基二辛基鏻、二甲基二壬基鏻、二甲基二癸基鏻等非对称四烷基鏻阳离子;三甲基(甲氧基乙氧基乙基)鏻、二甲基乙基(甲氧基乙氧基乙基)鏻等包含烷氧基的锍阳离子。
作为式(D)所示的阳离子的适宜的例子,可列举出如上所述的非对称四烷基铵阳离子、非对称三烷基锍阳离子、非对称四烷基鏻阳离子。
作为式(E)所示的阳离子,可例示出Rp为碳原子数1~18的烷基中任一者的锍阳离子。作为Rp的具体例,可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十八烷基等。
对于上述离子液体的阴离子成分,与这里公开的任意阳离子的盐可以形成离子液体即可,没有特别限定。作为具体例,可列举出Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、NO3 -、CH3COO-、CF3COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、(FSO2)2N-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、F(HF)n -、(CN)2N-、C4F9SO3 -、(C2F5SO2)2N-、C3F7COO-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、C9H19COO-、(CH3)2PO4 -、(C2H5)2PO4 -、C2H5OSO3 -、C6H13OSO3 -、C8H17OSO3 -、CH3(OC2H4)2OSO3 -、C6H4(CH3)SO3 -、(C2F5)3PF3 -、CH3CH(OH)COO-、及下述式(F)所示的阴离子。
其中,疏水性的阴离子成分有不易渗出到粘合剂表面的倾向,从低污染性的观点出发,优选使用。另外,从得到低熔点的离子性化合物的方面出发,优选使用包含氟原子的阴离子成分(例如,包含全氟烷基的阴离子成分)。作为所述阴离子成分的适宜的例子,可列举出双(全氟烷基磺酰基)酰亚胺阴离子(例如,(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-)、全氟烷基锍阴离子(例如,CF3SO3 -)等含氟阴离子。作为上述全氟烷基的碳原子数,通常优选1~3,其中优选1或2。
这里公开的技术中使用的离子液体可以为上述阳离子成分与阴离子成分的适宜的组合。作为一例,阳离子成分为吡啶鎓阳离子的情况下,作为与上述阴离子成分的具体组合,可列举出1-丁基吡啶鎓四氟硼酸盐、1-丁基吡啶鎓六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基吡啶鎓四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基吡啶鎓三氟甲烷磺酸盐、1-丁基-3-甲基吡啶鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺、1-丁基-3-甲基吡啶鎓双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺、1-己基吡啶鎓四氟硼酸盐、1-烯丙基吡啶鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺等。对于上述其他阳离子,各自也同样地可以使用与这里公开的任意阴离子成分的组合的离子液体。
这样的离子液体可以使用市售的物质,或者可以通过公知的方法容易地合成。对于离子液体的合成方法,只要可得到目标离子液体即可,没有特别限定。通常使用公知文献“离子性液体-开发的最前线和未来-”(CMC Publishing Co.,Ltd.发行)中所记载那样的卤化物法、氢氧化物法、酸酯法、络合物形成法、及中和法等。
离子液体的配混量通常相对于丙烯酸类聚合物100质量份设为0.03~3质量份的范围是适当的,优选为0.05~2.5质量份、更优选为0.1~2质量份。若离子液体的配混量过少,则得不到充分的抗静电特性,若过多,则有容易污染被粘物的倾向。
(碱金属盐)
对于作为粘合剂层的抗静电成分使用的碱金属盐的典型例,可列举出锂盐、钠盐及钾盐。例如,可以使用由作为阳离子成分的Li+、Na+或K+和作为阴离子成分的Cl-、Br-、I-、BF4-、PF6 -、SCN-、ClO4 -、CF3SO3 -、(FSO2)2N-、(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-或(CF3SO2)3C-形成的金属盐。从解离性高的方面出发,优选使用锂盐。作为优选的具体例,可列举出LiBr、LiI、LiBF4、LiPF6、LiSCN、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(CF3SO2)3C等锂盐。其中特别优选阴离子成分为双(全氟烷基磺酰基)酰亚胺阴离子、全氟烷基锍阴离子等含氟阴离子的锂盐(例如,Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、LiCF3SO3)。这样的碱金属盐可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
碱金属盐(例如锂盐)相对于丙烯酸类聚合物100质量份的配混量通常设为不足1质量份是适当的,优选为0.01~0.8质量份、更优选为0.01~0.5质量份、进一步优选为0.02~0.3质量份(例如0.05~0.2质量份)。若碱金属盐的配混量过少,则有时得不到充分的抗静电性能。另一方面,若碱金属盐的配混量过多,则有容易发生被粘物的污染的倾向。
(粘合剂组合物)
这里公开的技术中,粘合剂层的形成中所用的粘合剂组合物的形态没有特别限定。例如,可以为有机溶剂中包含粘合成分的形态的粘合剂组合物(溶剂型粘合剂组合物)、粘合成分分散于水性溶剂中的形态的粘合剂组合物(水分散型粘合剂组合物、典型的是水性乳液型粘合剂组合物)、粘合成分溶解于水中的形态的粘合剂组合物(水溶液型粘合剂组合物)、无溶剂型粘合剂组合物(例如,通过紫外线、电子束等之类的活性能量射线的照射发生固化的类型的粘合剂组合物、热熔型粘合剂组合物)等。这里公开的表面保护薄膜的优选一方式中,该表面保护薄膜具备由溶剂型粘合剂组合物形成的粘合剂层。上述溶剂型粘合剂组合物中所含的有机溶剂例如可以为由甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、己烷、环己烷、甲基环己烷、庚烷及异丙醇中任一者形成的单独溶剂,也可以为以它们中任一者为主成分的混合溶剂。又一优选的一方式中,该表面保护薄膜具备由水分散型粘合剂组合物形成的粘合剂层。
这里公开的技术中,作为粘合剂层的形成中所用的粘合剂组合物(优选溶剂型或水分散型的粘合剂组合物),可优选采用以可使该组合物中所含的丙烯酸类聚合物适宜交联的方式构成的粘合剂组合物。作为具体的交联手段,可优选采用预先通过使具有适当的官能团(羟基、羧基等)的单体共聚而向丙烯酸类聚合物中导入交联基点,在丙烯酸类聚合物中添加可与该官能团反应而形成交联结构的化合物(交联剂)进行反应的方法。作为交联剂,可以使用通常的丙烯酸类聚合物的交联中所用的各种材料、例如异氰酸酯化合物、环氧化合物、三聚氰胺系树脂、氮丙啶化合物等。这样的交联剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为上述交联剂,从容易将自被粘物的剥离力调整为适度范围的方面出发,特别优选使用异氰酸酯化合物。作为所述异氰酸酯化合物的例子,可列举出甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯等脂环族异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族异氰酸酯;等。更具体而言,可例示出亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等低级脂肪族多异氰酸酯类;环亚戊基二异氰酸酯、环亚己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等脂环族异氰酸酯类;2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯类;三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯三聚体加成物(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制、商品名“CORONATE L”)、三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯三聚体加成物(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制、商品名“CORONATE HL”)、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(Nippon Polyurethane IndustryCo.,Ltd.制、商品名“CORONATE HX”)等异氰酸酯加成物;等。这样的异氰酸酯化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
另外,对于作为交联剂使用的环氧化合物,可例示出N,N,N’,N’-四缩水甘油基间苯二甲胺(三菱瓦斯化学株式会社制、商品名“TETRAD-X”)、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷(三菱瓦斯化学株式会社制、商品名“TETRAD-C”)等。作为三聚氰胺系树脂,可例示出六羟甲基三聚氰胺等。作为氮丙啶衍生物,作为市售品,可列举出相互药工株式会社制的商品名“HDU”、“TAZM”、“TAZO”等。
交联剂的用量可以根据丙烯酸类聚合物的组成及结构(分子量等)、表面保护薄膜的使用方式等进行适宜选择。通常相对于丙烯酸类聚合物100质量份,将交联剂的用量设为约0.01~15质量份是适当的,优选设为约0.1~10质量份(例如约0.2~5质量份)左右。若交联剂的用量过少,则有时粘合剂的内聚力不足,容易在被粘物上产生残胶。另一方面,若交联剂的用量过多,则有时粘合剂的内聚力过大从而流动性变低、对被粘物的润湿性不足从而成为剥离的原因。
上述粘合剂组合物还可以含有交联催化剂(也称为交联促进剂。)。交联催化剂的种类可以根据使用的交联剂的种类进行适宜选择。需要说明的是,本说明书中,交联催化剂是指用于提高基于交联剂的交联反应的速度的催化剂。作为所述交联促进剂,例如可例示出二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二乙酰丙酮基二丁基锡、四正丁基锡、三甲基氢氧化锡等含锡(Sn)化合物、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯等含钛化合物等有机金属化合物;N,N,N’,N’-四甲基己二胺、三乙胺等胺类、咪唑类等含氮(N)化合物;氢氧化锂、氢氧化钾、甲醇钠等碱性化合物;对甲苯磺酸、三氯乙酸、磷酸、单烷基磷酸、二烷基磷酸、丙烯酸β-羟基乙酯的磷酸酯等酸性化合物;等。它们可以单独使用1种或组合使用2种以上。其中,优选含Sn化合物。上述粘合剂组合物中所含的交联催化剂的量相对于上述丙烯酸类聚合物100质量份可以设为例如0.001~10质量份左右(优选0.005~5质量份左右)。
上述粘合剂组合物中根据需要可以进而配混以往公知的各种添加剂。作为所述添加剂的例子,可列举出表面润滑剂、流平剂、抗氧化剂、防腐剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻聚剂、硅烷偶联剂等。另外,还可以配混在以丙烯酸类聚合物为基础聚合物的粘合剂组合物中公知和/或惯用的增粘树脂、剥离调节剂。进而,对于这里公开的粘合剂层,出于调节再剥离性、吸湿性的目的,可以含有或不含有聚丙二醇等环氧烷化合物。进而,通过乳液聚合法合成粘合性聚合物的情况下,优选使用乳化剂、链转移剂(也可以作为分子量调节剂或聚合度调节剂来把握。)。
(粘合剂层的形成方法)
这里公开的技术中的粘合剂层可以通过例如在薄膜基材的第二面上直接赋予如上所述的粘合剂组合物并使其干燥或固化的方法(直接法)来形成。或者,可以通过对剥离衬垫的表面(剥离面)赋予上述粘合剂组合物并使其干燥或固化,从而在该表面上形成粘合剂层,使该粘合剂层贴合于薄膜基材并转印该粘合剂层的方法(转印法)来形成。从粘合剂层的锚固性的观点出发,通常可优选采用上述直接法。进行粘合剂组合物的赋予(典型的是涂布)时,可以适宜采用辊涂法、凹版涂布法、反向涂布法、辊刷法、喷涂法、气刀涂布法、利用模涂机的涂布法等表面保护薄膜的领域中以往公知的各种方法。根据需要可以在加热下(例如,通过加热至60℃~150℃左右)进行粘合剂组合物的干燥。作为使粘合剂组合物固化的手段,可以适宜采用紫外线、激光线、α射线、β射线、γ射线、X射线、电子束等。
(粘合剂层的厚度)
虽没有特别限定,但粘合剂层的厚度例如可以设为约3μm以上,通常优选约5μm以上(例如约7μm以上)。另外,上述厚度例如可以设为约100μm以下,通常优选约50μm以下(例如约30μm以下)。
<剥离衬垫>
对于这里公开的表面保护薄膜,根据需要,出于保护粘合面(粘合剂层中粘贴于被粘物的一侧的面)的目的,可以以在该粘合面贴合有剥离衬垫的形态(带剥离衬垫的表面保护薄膜的形态)提供。作为构成剥离衬垫的基材,可以使用纸、合成树脂薄膜等,从表面平滑性优异的方面出发,可以适当地使用合成树脂薄膜。例如,作为剥离衬垫的基材,可以优选使用各种树脂薄膜(例如聚酯薄膜)。剥离衬垫的厚度例如可以设为约5μm~200μm,通常优选约10μm~100μm左右。可以使用以往公知的脱模剂(例如,有机硅系、氟系、长链烷基系、脂肪酸酰胺系等)或二氧化硅粉等对剥离衬垫中贴合于粘合剂层的面实施脱模或防污处理。
<表面保护薄膜的性能>
优选的一方式的表面保护薄膜显示出在23℃、50%RH的测定环境下测定的剥离带电压在被粘物(偏光板)侧、表面保护薄膜侧均为±1kV以内(更优选±0.8kV以内、进一步优选±0.7kV以内)的抗静电性能。特别优选的一方式的表面保护薄膜显示出上述剥离带电压在被粘物(偏光板)侧为±0.5kV以内(典型的是±0.3kV以内、例如±0.2kV以内)的抗静电性能。上述剥离带电压通过后述的实施例中记载的方法来测定。
另外,在光学用途中使用这里公开的表面保护薄膜的情况下,通过后述的实施例中记载的方法测定的Hunter的色度体系中的b*值为2以下是适当的。上述b*值优选为1以下,更优选为0.5以下,进一步优选为0.3以下(例如0.2以下)。表面保护薄膜满足上述规定值以下的b*值的情况下,构成该表面保护薄膜的带面涂层的薄膜也满足上述规定值以下的b*值,因此上述的b*值可以作为带面涂层的薄膜的值使用。
<表面保护薄膜的构成>
这里公开的表面保护薄膜也可以以在薄膜基材、面涂层及粘合剂层的基础上还包含其他层的方式实施。作为所述“其他层”的配置,可例示出薄膜基材的第一面(背面)与面涂层之间、薄膜基材的第二面(前面)与粘合剂层之间等。配置于薄膜基材背面与面涂层之间的层例如可以为包含抗静电成分的层(抗静电层)。配置于薄膜基材前面与粘合剂层之间的层例如可以为用于提高粘合剂层对上述第二面的锚固性的底涂层(锚固层)、抗静电层等。也可以为在薄膜基材前面配置有抗静电层、在该抗静电层上配置有锚固层、并在其上配置有粘合剂层的构成的表面保护薄膜。
这里公开的技术的优选一方式中,例如如图1所示,在薄膜基材12的背面12A直接设置有面涂层14。即,在薄膜基材背面12A与面涂层14之间不插入其他层(例如抗静电层)。利用所述构成,与在薄膜基材背面12A与面涂层14之间插入有其他层的构成相比,能够提高薄膜基材背面12A与面涂层14的密合性。
以下,对本发明相关的一些实施例进行说明,但并不意在将本发明限定于所述具体例所示的内容。需要说明的是,以下的说明中的“份”及“%”只要没有特别说明,就为质量基准。
<涂布材料的制备>
(制备例1:涂布材料E1)
准备包含作为导电性聚合物的聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)0.5%及聚苯乙烯磺酸酯(数均分子量15万)(PSS)0.8%的水溶液(Heraeus公司制、商品名“CleviosP”;以下也称为“导电性聚合物水溶液A1”。)。另外,准备包含作为粘结剂(B)的聚酯树脂(粘结剂B1)25%的分散液(东洋纺株式会社制、商品名“VYLONAL MD-1480”(饱和共聚聚酯树脂的水分散液);以下也称为“粘结剂分散液B1”。)。另外,准备作为润滑剂的巴西棕榈蜡的水分散液(以下也称为“润滑剂分散液C1”。)。
向水和乙醇的混合溶剂中加入上述粘结剂分散液B1以固体成分量计100份、上述润滑剂分散液C1以固体成分量计40份、上述导电性聚合物水溶液A1以固体成分量计50份、和三聚氰胺系交联剂10份,进行约20分钟搅拌而充分混合。如此操作,制备NV约0.3%的涂布材料E1。
(制备例2:涂布材料E2)
将上述导电性聚合物水溶液A1替换为以固体成分量计80份,除此以外,与涂布材料E1同样地操作,制备NV约0.3%的涂布材料E2。
(制备例3:涂布材料E3)
将上述导电性聚合物水溶液A1替换为以固体成分量计100份,除此以外,与涂布材料E1同样地操作,制备NV约0.3%的涂布材料E3。
(制备例4:涂布材料E4)
将上述润滑剂分散液C1替换为以固体成分量计20份,除此以外,与涂布材料E1同样地操作,制备NV约0.3%的涂布材料E4。
(制备例5:涂布材料E5)
将上述润滑剂分散液C1替换为以固体成分量计30份,除此以外,与涂布材料E1同样地操作,制备NV约0.3%的涂布材料E5。
(制备例6:涂布材料E6)
准备在甲苯中包含作为粘结剂的丙烯酸类聚合物(粘结剂B2)5%的溶液(粘结剂溶液B2)。在容量150mL的烧杯中放入2g粘结剂溶液B2(包含0.1g粘结剂B2。)和40g乙二醇单乙基醚,进行搅拌混合。进而向该烧杯中加入1.2g包含PEDOT和PSS的NV4.0%的导电性聚合物水溶液A2、乙二醇单甲基醚55g、聚醚改性聚二甲基硅氧烷系流平剂(BYK Chemie公司制、商品名“BYK-300”、NV52%)0.05g、和三聚氰胺系交联剂,进行约20分钟搅拌,充分混合。如此操作,制备相对于100份的粘结剂B2(基础树脂)包含导电性聚合物50份及润滑剂30份(均为固体成分基准)、还包含三聚氰胺系交联剂的NV0.18%的涂布材料E6。
需要说明的是,上述粘结剂溶液B2通过以下的方法来制备。即,在反应器中装入甲苯25g,将反应器内的温度升高至105℃后,用2小时向上述反应器中连续滴加混合有甲基丙烯酸甲酯30g、丙烯酸正丁酯10g、甲基丙烯酸环己酯5g、偶氮双异丁腈(AIBN)0.2g的溶液。滴加结束后,将反应器内的温度调整为110~115℃,在同温度下保持3小时进行共聚反应。经过3小时后,向反应器中滴加甲苯4g与AIBN 0.1g的混合液,在同温度下保持1小时。其后,将反应器内的温度冷却至90℃,投入甲苯进行稀释,由此调整为NV5%。
(制备例7:涂布材料E7)
制备甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯腈及甲基丙烯酸的共聚物(摩尔比:甲基丙烯酸十八烷基酯/丙烯腈/甲基丙烯酸=18/82/35,Mw7万)的甲苯溶液(NV0.3%)作为涂布材料E7。
<例1>
(带面涂层的薄膜的形成)
准备厚度38μm、宽度30cm、长度40cm的透明的PET薄膜。用棒涂机在该PET薄膜上涂布上述涂布材料E1,在130℃下加热30秒钟使其干燥。如此操作,制作在PET薄膜的单面具有厚度40nm的面涂层的带面涂层的薄膜。
(粘合剂的制备)
在具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中投入丙烯酸2-乙基己酯91份、丙烯酸4-羟基丁酯9份、作为聚合引发剂的AIBN 0.2份、乙酸乙酯150份,边缓慢搅拌边导入氮气,将烧瓶内的液温保持在60℃附近进行6小时聚合反应,制备丙烯酸类聚合物溶液(NV40%)。该丙烯酸类聚合物的Mw为50万。
用乙酸乙酯将上述丙烯酸类聚合物溶液稀释为20%,向该溶液500份(固体成分100份)中加入作为交联剂的3官能异氰酸酯化合物即六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(TOSOH CORPORATION制、商品名“CORONATE HX”)3.0份(固体成分)、作为交联催化剂的二月桂酸二辛基锡(Tokyo Fine Chemical CO.,LTD.制、商品名“EMBILIZER OL-1”、1%乙酸乙酯溶液)3份(固体成分0.03份)、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂(森田化学工业株式会社制、LiTFSI)0.5份(固体成分)、聚醚改性有机硅(信越化学工业株式会社制、商品名“KF-353”)0.7份(固体成分)、乙酰丙酮5份,进行混合搅拌,制备丙烯酸类粘合剂溶液。
(表面保护薄膜的制作)
将上述丙烯酸类粘合剂溶液涂布于带面涂层的薄膜的与面涂层处于相反侧的面,在130℃下加热20秒钟,形成厚度15μm的粘合剂层。接着,使对单面施加了有机硅处理的包含PET薄膜(厚度25μm)的剥离衬垫的有机硅处理面贴合在上述粘合剂层的表面,制作本例的表面保护薄膜(粘合片)。
<例2~7>
将涂布材料及面涂层的厚度变更为表1所示的内容,除此以外,与例1基本同样地操作,制作各例的带面涂层的薄膜及表面保护薄膜(粘合片)。
<例8>
将涂布材料及面涂层的厚度变更为表1所示的内容,将薄膜基材变更为带离子性抗静电层的PET薄膜(Mitsubishi Chemical Corporation制、商品名“Diafoil T100G38”),除此以外,与例1基本同样地操作,制作本例的带面涂层的薄膜及表面保护薄膜(粘合片)。该例的带面涂层的薄膜具有包含薄膜基材、抗静电层及面涂层的三层结构。
[面涂层的外观]
目视确认面涂层的外观,将未观察到涂布不均、收缩的情况判定为外观良好,将观察到涂布不均、收缩的情况判定为外观不良。在上述评价中外观良好的面涂层可以适当地作为表面保护薄膜使用。
[印字耐水性]
在23℃、50%RH的测定环境下、使用Videojet公司的印字机(装置“Excel 2000”、墨型号“16-8451Q”)进行印字后,使用浸渗有水1mL的清洁用布(Texwipe公司制、商品名“TechniclothTX900”),擦拭10次,目视判别印字脱落的面积。将印字面积的20%以下的墨脱落的情况记为4分、将超过20%且为40%以下的墨脱落的情况记为3分、将超过40%且为70%以下的墨脱落的情况记为2分、将超过70%的墨脱落的情况记为1分。在上述评价中为2分以上者即使经过水洗工序墨也不脱落,可以适当地作为表面保护薄膜使用,因此将2分以上的情况记为印字耐水性良好。
[剥离带电压]
将各例的表面保护薄膜切成宽度70mm、长度130mm的大小,使用金属卤化物灯,以照度90mW/cm2、累积光量3000mJ/cm2进行UV照射。其后,去除剥离衬垫,用手动辊以表面保护薄膜的单个端部从偏光板的端部突出30mm的方式,压接于贴合在玻璃板的偏光板(日东电工株式会社制、丙烯酸系偏光板、宽度70mm、长度100mm)的表面。
将该样品在23℃、50%RH的环境下放置1天后,安装于高度20mm的样品固定台的规定位置。将自偏光板突出30mm的表面保护薄膜的端部固定于自动卷取机,在剥离角度150°、拉伸速度30m/分钟的条件下剥离表面保护薄膜。用固定于距离偏光板的中央为30mm高度的位置的电位测定器(SHISHIDO ELECTROSTATIC,LTD.制、型号“STATIRONDZ-4”),记录此时产生的被粘物(偏光板)表面的电位作为剥离带电压。测定在23℃、50%RH的环境下进行。
[b*值]
将各例的表面保护薄膜切成宽度50mm、长度50mm的大小,去除剥离衬垫后,用高速积分球式透过率测定器(村上色彩技术研究所株式会社制、型号“DOT-3C”),测定Hunter的色度体系中的b*值并评价着色的有无。b*值为色相变化的指标,b*值越小,色相变化越少,越可优选作为光学薄膜利用。b*值为2以下时可以判定为合格水平。
将各例的表面保护薄膜的概略构成、它们的水接触角[°]、动摩擦系数、背面剥离强度[N/19mm]、表面电阻率[Ω/□]、面涂层外观、印字耐水性、剥离带电压[kV]及b*值的评价结果示于表1。
[表1]
如表1所示,对于面涂层的厚度超过10nm且不足50nm、水接触角为75°以上、背面剥离强度为1.0N/19mm以上、并且动摩擦系数为0.4以下的具有面涂层表面的例1~4的薄膜,均外观良好、印字耐水性评价为合格水平。除此以外,剥离带电压也被抑制为较低。其中,抑制了脂肪酸酯量的例4的背面剥离强度提高、印字耐水性特别优异。面涂层中的抗静电成分相对于粘结剂100份为80份的例2,表面电阻率最低、剥离带电压也记录为最小值。与此相对,面涂层的厚度为10nm的例5的薄膜的水接触角不足70°,印字耐水性的评价结果为最低水平。该例中,由于面涂层薄,有动摩擦系数、表面电阻率也变高的倾向。对于虽然满足了特性(A)~(C)、但面涂层的厚度为50nm的例6的薄膜,与厚度不足50nm的面涂层相比,外观差。另外,水接触角不足75°、且动摩擦系数大于0.4的例7的薄膜也与例5同样,印字耐水性的评价结果为最低水平。另外,该薄膜有抗静电性也降低的倾向。进而,水接触角为75°以上、动摩擦系数为0.4以下、但背面剥离强度不足1.0N/19mm的例8的薄膜也不具有印字耐水性。认为是印字密合性不充分、也不耐受印字耐水性评价的薄膜。
产业上的可利用性
这里公开的带面涂层的薄膜可以优选用于各种表面保护薄膜的支撑体等的用途。另外,这里公开的表面保护薄膜适于在作为液晶显示面板、等离子体显示面板(PDP)、有机电致发光(EL)显示器等的构成要素使用的光学构件的制造时、输送时等保护该光学构件的用途。特别是作为应用于液晶显示面板用的偏光板(偏光薄膜)、波片、相位差板、光学补偿薄膜、亮度提高薄膜、光扩散片、反射片等光学构件的表面保护薄膜有用。
Claims (10)
1.一种带面涂层的薄膜,其具备:薄膜基材、和设置于该薄膜基材的一个表面的面涂层,
所述面涂层的厚度超过10nm且不足50nm,
所述面涂层表面满足以下特性:
(A)水接触角为75°以上;
(B)在23℃、粘贴后30分钟及拉伸速度0.3m/分钟的条件下测定的标准丙烯酸系粘合带相对于所述面涂层表面的180度剥离强度为1.0N/19mm以上;及
(C)动摩擦系数为0.4以下。
2.根据权利要求1所述的带面涂层的薄膜,其中,所述面涂层表面还满足以下特性:
(D)表面电阻率为1.0×1012Ω/□以下。
3.根据权利要求1或2所述的带面涂层的薄膜,其中,所述面涂层包含导电性聚合物。
4.根据权利要求3所述的带面涂层的薄膜,其中,所述导电性聚合物为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的带面涂层的薄膜,其中,所述面涂层包含脂肪酸酯。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的带面涂层的薄膜,其中,所述面涂层包含聚酯系粘结剂。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的带面涂层的薄膜,其中,所述薄膜基材为聚酯树脂薄膜。
8.一种表面保护薄膜,其具备:权利要求1~7中任一项所述的带面涂层的薄膜、和设置于所述薄膜基材的另一表面的粘合剂层。
9.根据权利要求8所述的表面保护薄膜,其中,所述粘合剂层包含抗静电成分。
10.一种光学部件,其粘贴有权利要求8或9所述的表面保护薄膜。
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