CN1470887A - 用于光学膜的表面保护膜 - Google Patents

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�´���
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Abstract

用于光学膜的表面保护膜包含含有聚乳酸系膜的基础材料膜；其上施加有表面保护膜的光学膜包含作为表面保护膜的上述的表面保护膜；以及其上施加有表面保护膜的图像显示装置包含作为表面保护膜的上述的表面保护膜。

Description

用于光学膜的表面保护膜
技术领域
本发明涉及用于光学膜的表面保护膜。本发明用于光学膜的表面保护膜可用于对各种光学膜，包括偏光膜(polarizing film)、阻滞膜(retardation film)和抗反射膜(antireflection film)，进行表面保护。表面保护膜还可用于保护各种图像显示装置，例如液晶显示器，其中表面保护膜被用在最外层是光学膜的液晶显示模块的显示器、有机EL显示器和PDP表面上。
背景技术
表面保护膜通常被用在各种光学膜如偏光膜、阻滞膜和抗反射膜的表面上，目的是防止产生损伤和防止出现污垢。到目前为止，关于这样的表面保护膜已经使用了表面保护性的压敏粘合剂片(pressure-sensitive adhesivesheet)，该片包括柔性塑料膜和在其整个表面的一面形成的可揭掉的压敏粘合层。
液晶显示器是通过在玻璃基片上叠置液晶和各种光学膜如偏光膜、阻滞膜和抗反射膜，将所得到的结构的周边用称为“宝石斜面(bezel)”的由如不锈钢等制成的金属板构成的固定框架固定，得到液晶模块，将该模块和其他组件组装在一起，将该装配件包装在一个容器内而得到的。这种液晶显示器的显示表面的最外层是光学膜，在该显示表面上通常还覆盖有表面保护膜，以预防在装配或分销过程中粘附上尘粒等或被尘粒等污染(fouling)。也就是说，在生产液晶模块的步骤中在显示表面上覆盖上表面保护膜。已被用来进行显示表面保护的技术包括这样一种方法，其中在液晶模块的显示表面上，作为表面保护膜使用了表面保护性的压敏粘合剂片(pressure-sensitive adhesive sheet)，该片包括柔性塑料膜和在其整个表面的一面形成可揭掉的压敏粘合层。在另一项技术中，显示表面上覆盖了塑料膜(其不具有压敏粘合剂层)，然后将该膜用压敏粘合剂带固定。
用于光学膜例如偏光膜的表面保护膜在偏光膜等的运输过程中处于最终粘附状态(evenly adherent state)。通常，表面保护膜还用在液晶模块的生产过程中用来防止表面损伤/产生污垢。但是在液晶模块的生产步骤中，表面保护膜被重复地揭下来/加上去，再次施加的表面保护膜通常会出现气泡或出现褶皱。当表面保护膜最终以这样的状态被剥离时会出现问题，就是在显示表面上会观察到亮度的不均匀性(显示表面在与表面保护膜接触的区域和不与表面保护膜接触的区域的亮度上有差异)。这种亮度上的不均匀性会对液晶显示器的可靠性产生影响。
而且，还有一种问题是当使用由显示表面覆盖有表面保护膜的液晶模块制造的液晶显示器时(即当使用分销后表面保护膜被揭去的液晶显示器时)，观察到显示器表面的亮度不均匀。
发明内容
本发明的目的是提供用于光学膜的表面保护膜，该膜不会在将其用于各种光学膜例如偏光膜时产生图像亮度不均匀性的问题，并且这些光学膜可在覆盖表面保护膜的情况下被加工和储存。
本发明的另一个目的是提供表面保护膜覆盖的光学膜和表面保护膜覆盖的图像显示装置，其中每种都覆盖有表面保护膜。
本发明的再一个目的是提供一种用表面保护膜保护光学膜的表面的方法，以及一种用表面保护膜保护图像显示装置的显示表面的方法。
本发明的发明人为了消除上述的问题，进行了大量的研究。结果，他们发现这些目的能够用下述光学膜的表面保护膜而实现。因此得到了本发明。
本发明涉及用于光学膜的表面保护膜，该表面保护膜包括基础材料膜(base material film)，而该基础材料膜包括聚乳酸系膜(poly(lactic acid)-basedfilm)。
用于光学膜的表面保护膜可以具有在基础材料膜上设置的压敏粘合剂层。
本发明还涉及其上施加有表面保护膜的光学膜，其中该表面保护膜是如上所述的表面保护膜。本发明进一步还涉及其中施加有表面保护膜的图像显示装置，其中该表面保护膜是上述的表面保护膜。
本发明此外还涉及一种保护光学膜的表面的方法，该方法包括用上述的表面保护膜覆盖光学膜的表面。本发明此外还涉及一种保护图像显示装置的显示表面的方法，该方法包括用上述的表面保护膜覆盖图像显示装置的显示表面。
本发明的用于光学膜的表面保护膜包括聚乳酸系膜作为基础材料膜。因此，即使其上粘附有这种表面保护膜的各种光学膜在加工和储存并且在此后揭下该表面保护膜时，该光学膜的光学色调(亮度均匀性)没有变化。结果是，的提供了亮度均匀的和可靠性高的图像显示装置。
本发明用于光学膜的表面保护膜(下文中简称为“表面保护膜”)除了可用于表面保护具有各种功能的独立的光学膜如偏光膜、阻滞膜和抗反射膜之外，还可用于其他用途。例如，表面保护膜可用于保护包括这些光学膜作为组成材料的液晶模块的显示表面，可用于保护各种图像显示装置的显示表面，如通过将液晶模块装配到容器(case)等并结合其他组件所得到的液晶显示器(成品)。本发明的用于光学膜的表面保护膜也可以以带的形式使用。
附图说明
图1是显示评价揭掉表面保护膜之后的偏光膜的亮度均匀性的示意图。
图中的参考数字
1：表面保护膜
10：偏光膜
具体实施方式
本发明的用于光学膜的表面保护膜包括含有聚乳酸系膜的基础材料膜。这种聚乳酸系膜包括一种或多种乳酸聚合物作为主要成分。乳酸聚合物的实例包括聚乳酸类和乳酸与一种或多种其他的羟基羧酸的共聚物。这样的乳酸聚合物可以单独使用也可以作为两种或多种的混合物的形式使用。
乳酸的实例包括L-乳酸和D-乳酸。其中，优选L-乳酸。其他羟基羧酸的实例包括乙醇酸、3-羟基丁酸、4-羟基丁酸、3-羟基戊酸、4-羟基戊酸和6-羟基己酸。在本发明中构成基础材料的乳酸聚合物最优选是仅由衍生自一种或多种乳酸的单体单元制成的聚乳酸。
对用于制备乳酸聚合物的聚合方法没有特别的限制。例如可以使用任何已知的方法如缩合聚合法和开环聚合法。乳酸聚合物的重均分子量优选是约10000-1000000。乳酸聚合物可是使用通过少量的增链剂或交联剂如聚异氰酸酯化合物、聚环氧化合物或酸酐来进一步增加分子量而得到的聚合物。
尽管聚乳酸系膜包括乳酸聚合物作为主要成分，但是其中也可以包含其他的聚合物质，只要本发明的效果不因此而降低就可以。任选的聚合物质包括不是聚乳酸的聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯腈、纤维素类物质、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚(醋酸乙烯酯)和聚(氧化丙烯)。但是，优选避免在乳酸聚合物中加入脂族聚酯。在加入了脂族聚酯时，聚乳酸系膜在高温、高湿度的条件下储存时会易于泛白(blush)。因此，在本发明中不希望加入脂族聚酯。
在聚乳酸系膜中可以加入添加剂如增塑剂、润滑剂、无机填料、紫外吸收剂和抗静电剂，目的是用来调整可模塑性和膜的特性。
对于制备聚乳酸系膜的方法没有特别地限制。例如膜可以通过将或者乳酸聚合物或者包括该聚合物的组合物作为主要成分经熔融挤出法形成膜而制备。聚乳酸系膜可以通过辊压、拉幅等而单向或双向拉伸。优选这样的拉幅的膜，因为它的强度突出。特别优选的是双向拉伸的膜。尽管对拉伸比没有特别的限制，但是优选最高到5，更优选为1.5-5。
作为基础材料膜的聚乳酸系膜的厚度通常为10微米或更大，优选为15微米或更大，更优选为20-200微米，这是从可加工性(表面保护膜的可处理性)的角度考虑得来的。
本发明的表面保护膜可以仅由包括聚乳酸系膜的基础材料膜组成，或者可具有设置在聚乳酸系膜一侧上的压敏粘合剂层。
用来构成压敏粘合剂层的压敏粘合剂可从用于表面保护膜的压敏粘合剂中适当地选择。例如，关于压敏粘合剂，可以使用丙烯酸类、聚酯类、氨基甲酸酯类、聚醚类和橡胶类。通常因为丙烯酸类压敏粘合剂在透明性、加工性、持久性等方面性能优异，所以有利的是使用丙烯酸类压敏粘合剂。为了得到具有所需的粘合力的压敏粘合剂层，通过普通的方法来施加压敏粘合剂，这些方法如辊涂法、模涂法(die coater method)、条涂法(bar coatermethod)等，用量通常为1-50克，优选3-30克，以每平米膜的干基为基础。压敏粘合剂层的厚度优选为0.5-50微米，更优选为2-30微米。
本发明表面保护膜中的基础材料膜或压敏粘合剂层可以进行抗静电处理，或者可以在表面保护膜上形成背面处理层(backside treatment layer)。在压敏粘合剂层形成在基础材料膜之上时，背面处理层可形成在与压敏粘合剂层相对的面上。
通常，例如通过在基础材料膜和/或压敏粘合剂层中经捏合而加入抗静电剂而进行抗静电处理，或者通过在形成压敏粘合剂层和/或背面处理层之前在基础材料膜上形成底层(priming layer)(抗静电层)进行抗静电处理。对于抗静电处理，可以使用已知的用在聚合物质中的抗静电剂。下面列出了特别优选的一些。
抗静电剂的实例包括各种表面活性剂，如阳离子表面活性剂(例如，季铵盐类、磷鎓盐类和锍盐类)、阴离子表面活性剂(例如羧酸类、磺酸盐类、硫酸盐类、磷酸盐类和亚磷酸盐类)、两性表面活性剂(例如磺基甜菜碱类、烷基甜菜碱类和烷基咪唑鎓甜菜碱类)以及非离子表面活性剂(例如多元醇衍生物、β-环糊精包合物化合物、脱水山梨醇脂肪酸单酯和二酯、聚(氧化烯)衍生物和氧化胺类)。这样的抗静电剂通过捏合而引入到基础材料膜和/或压敏粘合剂层中或者用来形成抗静电层。
其实例还包括具有离子传导性(ionic conductivity)的聚合物，如具有离子传导性基团的单体的均聚物，所述单体例如为阳离子单体(例如季铵盐)、两性单体(例如甜菜碱化合物)、阴离子单体(例如磺酸盐)或者非离子单体(例如甘油)，该单体与其他一种或多种单体的共聚物，以及具有衍生自具有季铵盐基团的丙烯酸或甲基丙烯酸类的单元的聚合物。这些抗静电剂被用来形成抗静电层。
抗静电剂的实例还包括包含如下聚合物作为粘合剂的抗静电涂层材料，如聚酯、氨基甲酸酯、丙烯酸类或丙烯酸-蜜胺。
其实例进一步还包括通过将亲水聚合物，例如乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物，和丙烯酸类树脂等合金化(alloying)而得到的永久性的抗静电剂。这些抗静电剂通过捏合被加入到基础材料膜和/或压敏粘合剂层中。
抗静电剂的实例进一步还包括导电性填料(conductive filler)如乙炔黑、Ketjen Black、天然石墨、人工石墨、钛黑、氧化锌、氧化锡、锡涂覆的氧化钛、镍薄片、磷掺杂的氧化锡和锑掺杂的氧化锡。这些抗静电剂通过捏合被加入到基础材料膜和/或压敏粘合剂层中。
上述的抗静电剂涂覆材料通常包含导电性填料。用在这些涂层材料中的导电性填料基本上与上述通过捏合被加入到基础材料膜和/或压敏粘合剂层中的导电性填料一样。即，使用乙炔黑、Ketjen Black、天然石墨、人工石墨和钛黑作为用于黑色的抗静电涂层材料的导电性填料。使用氧化锌、氧化锡和锡涂覆的氧化钛作为用于白色抗静电的涂层材料的导电性填料。镍薄片被用作银抗静电涂层材料的导电性填料。磷掺杂的氧化锡和锑掺杂的氧化锡被用作透明的抗静电涂层材料的导电性填料。
要使用的抗静电剂的量通常很少，与抗静电剂的使用方式无关，在该方式中将抗静电剂用来形成抗静电层、通过捏合加入到基础材料膜中、或者通过捏合加入到压敏粘合剂层中。当形成抗静电层时，要使用的抗静电剂的量(干燥后的沉积量)每平米膜通常为0.01-5克，优选约0.05-2克。当将抗静电剂通过捏合加入到基础材料膜中时，用量通常为约0.1-5％重量，优选约0.2-2％重量，以基础材料膜为基础。当将抗静电剂通过捏合加入到压敏粘合剂层中时，用量通常是约0.1-5％重量，优选约0.2-2％重量，以压敏粘合剂为基础。
用来形成背面处理层的背面处理剂(防粘剂(release agent))能够是任何压敏粘合剂带等领域中已知用作背面处理剂(防粘剂)的材料。这些材料中优选的是侧烷基型(alkyl pendant type)防粘剂和聚硅氧烷型防粘剂。特别优选的是侧烷基型防粘剂。侧烷基型防粘剂的优选实例包括主要是由长链丙烯酸烷基酯的共聚物、丙烯酸全氟烷基酯的共聚物、(长链烷基)丙烯酰胺的共聚物、马来酸的长链烷基衍生物的共聚物、含羟基聚合物的长链烷基酯、含羟基聚合物的(长链烷基)氨基甲酸酯、含羟基聚合物的全氟烷基氨基甲酸酯等组成的一些防粘剂。在这些聚合物，每个长链烷基优选具有18-30个碳原子。聚硅氧烷防粘剂能够是缩合型的聚硅氧烷类，或者是加成型的聚硅氧烷类。要使用在每平米的基础材料膜上的背面处理剂(防粘剂)的用量通常是约0.005-2克，优选0.01-1克。
通过参考实施例和对比例，下文中将更详细地说明本发明，但是本发明不应该被理解为仅限于这些实施例。
实施例1
将双向拉伸的聚乳酸膜(Ecoloju SEP，Mitsubishi Plastics Industries Ltd.生产；100％乳酸聚合物；厚度25微米)用作基础材料膜。该膜被用作表面保护膜。
实施例2
将实施例1中描述的基础材料膜的一面进行电晕处理(coronatreatment)。然后，在该膜的未处理面用#9线缠棒(wire-wound bar)涂布背面处理剂，让涂层在80℃干燥1分钟，形成背面处理层。作为背面处理剂使用的是通过将烷基氨基甲酸酯型防粘剂(Peel Oil 1010，Ipposha Oil IndustriesCo.，Ltd.生产)以0.3％重量的固体量溶解在甲苯中制备的溶液。
接下来，用#6线缠棒将抗静电剂涂布到膜的电晕处理面，将该涂层在80℃干燥1分钟，形成底层。作为抗静电剂使用的是包含离子传导性聚合物(BONDEIP，Konishi Co.，Ltd.生产)(即包含1克BONDEIP PX MainIngredient(固体含量，约32％)，1克BONDEIP PX Hardener(固体含量，约8％)、12克异丙醇和6克水)的抗静电剂。
然后通过涂布器，将压敏粘合剂溶液涂布在底层上，使其在80℃干燥2分钟，形成干基厚度为5微米的压敏粘合剂层。因此，得到表面保护膜。作为压敏粘合剂溶液使用的是包含100重量份的丙烯酸类聚合物(丙烯酸丁酯/丙烯酸2-乙基己基酯/丙烯腈/丙烯酸＝85/10/2/3(重量)的共聚物；重均分子量为600000；普通的溶液聚合法)和3重量份的环氧交联剂(Tetrad C，Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.生产)的压敏粘合剂溶液。
对比例1
将双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二(醇)酯膜(Lumirror S10，Toray Industries，Inc.生产，厚度25微米)用作基础材料膜。该膜被用作表面保护膜。
对比例2
以与实施例2相同的方式形成背面处理层、底层和压敏粘合剂层以得到表面保护膜，不同之处在于使用的是对比例1中的基础材料膜。
对比例3
将聚烯烃膜(由Sumikathene 12通过吹塑料形成的膜，Sumikathene 12由Sumitomo Mitsui Polyolefin Co.，Ltd.生产；厚度60微米)用作基础材料膜。该膜被用作表面保护膜。
对比例4
以与实施例2相同的方式形成背面处理层、底层和压敏粘合剂层以得到表面保护膜，不同之处在于使用的是对比例3中的基础材料膜。
将实施例和对比例中得到的表面保护膜用下面的评价方法进行评价。结果显示在表1中。
1.亮度不均匀性的评价
(测试方法)
如图1所示，将由Nitto Denko Corp.生产的、其上形成有压敏粘合剂层的偏光膜10(NWF-SEG1425WVARC150K)贴到玻璃板11上。然后，将表面保护膜1放置到偏光膜10(在实施例2和对比例2和4中，该膜1的放置使得压敏粘合剂层面对偏光膜)的约一半上。表面保护膜1的边缘处用带12(No.31B)(Nitto Denko Corp.生产)固定。将由此制得的样品置于40℃的定温定湿控制室中，在其中储存10小时，然后取出。
(评价方法)
揭掉固定带12和表面保护膜1。然后在暗室中，从玻璃板10的下面对其照射，另外使用一个偏光膜(NPF HEG1425DU，Nitto Denko Corp.生产)设置成一个正交的尼科尔状态。叠置的偏光膜用目视从右侧上方和从各种角度进行观察。在没有粘附表面保护膜1的区域10a(自由部分)和粘附有表面保护膜的区域10b之间没有亮度差异的偏光膜定级为“○”，而其间有亮度差异的偏光膜定级为“×”。
2.加热和加湿后的外观评价(appearance evaluation)
将每个表面保护膜置于60℃温度、90％相对湿度的恒温恒湿控制室中储存7天，然后回到室温，检查外观。没有异常的表面保护膜定级为“○”，而异常的那些定级为“×”。
基础材料膜的材料 存在或不存在压敏粘合剂层等 亮度均匀性 外观
实施例1 聚乳酸 不存在 ○ ○
实施例2 聚乳酸 存在 ○ ○
对比例1 聚酯 不存在 × ○
对比例2 聚酯 存在 × ○
对比例3 聚烯烃 不存在 × ○
对比例4 聚烯烃 存在 × ○
尽管本发明进行了详细地描述并给出了具体的实施方案，但是对于本领域普通技术人员很清楚，在不脱离本发明的构思和范围的前提下可以对本发明进行各种改变和修饰。

Claims (10)

1.用于光学膜的表面保护膜，其包含含有聚乳酸系膜的基础材料膜。
2.根据权利要求1的用于光学膜的表面保护膜，其包含在基础材料膜的一面设置的压敏粘合剂层。
3.施加有表面保护膜的光学膜，其中该表面保护膜是权利要求1所述的表面保护膜。
4.施加有表面保护膜的光学膜，其中该表面保护膜是权利要求2所述的表面保护膜。
5.施加有表面保护膜的图像显示装置，其中该表面保护膜是权利要求1所述的表面保护膜。
6.施加有表面保护膜的图像显示装置，其中该该表面保护膜是权利要求2所述的表面保护膜。
7.保护光学膜表面的方法，包括用权利要求1所述的表面保护膜覆盖光学膜的表面。
8.保护光学膜表面的方法，包括用权利要求2所述的表面保护膜覆盖光学膜的表面。
9.保护图像显示装置的显示表面的方法，包括用权利要求1所述的表面保护膜覆盖图像显示装置的表面。
10.保护图像显示装置的显示表面的方法，包括用权利要求2所述的表面保护膜覆盖图像显示装置的表面。
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