JP2004143327A

JP2004143327A - 光学部材用の表面保護フィルム

Info

Publication number: JP2004143327A
Application number: JP2002311257A
Authority: JP
Inventors: Toshio Murata; 村田　俊生; Masahiro Akiyama; 秋山　雅博; Isato Sunaga; 須永　功人; Masakatsu Fujii; 藤井　正克
Original assignee: Tatsuta Chemical Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】本発明は、ブロッキングを発生させず、成形時や回収時に皺や巻き皺を発生させない、光学部材用に適し且つリサイクル可能な表面保護フィルムを提供する。
【解決手段】無機物を含有しない高密度ポリエチレンと無機物を含有しない低密度ポリエチレンとを３０重量％：７０重量％から７０重量％：３０重量％の比率で混合した組成物からなる１乃至複数層の基材層２に粘着材層３を積層してブロッキングを発生させず、成形時や回収時に皺や巻き皺を発生させない表面保護フィルムとした。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話の表示画面等に使用される液晶パネルの構成部材である偏光膜や位相差膜等の光学部材の保管や輸送時に、傷付き防止等のためその表面に貼付される光学部材用の表面保護フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルに使用される偏光膜や位相差膜等は厚さが極めて薄いため、ロール状に巻かれた状態で搬送、保管される。しかし搬送や保管の際に、膜の表面に傷や汚れが付くと光学特性に悪影響を与えるので、膜の表面を保護するために表面保護フィルムが貼付される。搬送や保管が終わった段階で偏光膜や位相差膜から剥がされた表面保護フィルムは使い捨てされる場合もあるが、最近では資源保護の観点から再利用（リサイクル）されることが望まれている。
【０００３】
表面保護フィルム１は、例えば図１のようにポリエチレン系組成物からなる基材層２に、粘着材層３を積層した構造を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような表面保護フィルム１の基材層２の表面２ａが平ら過ぎるとブロッキングが発生する。即ち図２のように表面保護フィルム１を偏光膜や位相差膜等の光学部材（被保護材）４に貼付した状態でロール状に巻き取るときに、表面保護フィルム１がその上に来る被保護材４にぴたっと貼りついてしまう。従って表面保護フィルム１が貼付された被保護材４をロール状態から巻き戻す際に作業効率が低下する。
【０００５】
またブロッキングは、ロール状に巻かれた被保護材４を巻き戻しながら、被保護材４から表面保護フィルム１を剥がして回収のために巻き取る際に、表面保護フィルムに巻き皺を生じさせやすい。このような巻き皺のあるリサイクルされた表面保護フィルムを再使用すると、被保護材に傷を与え被保護材の商品価値を低下させてしまう。
【０００６】
そのため表面保護フィルムの表面２ａが滑りやすく巻き皺にならず、仮に皺が生じようとしても皺が逃げるよう適当な粗さにすることが要求される。そこで表面保護フィルムの表面粗さをあるレベルに保持するために炭酸カルシウム粒子や二酸化ケイ素粒子等の無機物粒子を使用する方法が提案されている（特許第３１９３１０４号公報）。しかし無機物粒子を使用すると被保護材を汚染して光学的機能低下の原因となるので、無機物を使用する方法は光学部材用の表面保護フィルムには使用できない。
【０００７】
一方、被保護材４を保護する為に図３のように表面保護フィルム１の幅Ａは被保護材４の幅Ｂより広く（例えばＡが１４００ｍｍに対しＢが１３５０ｍｍ）なされている場合があり、この場合表面保護フィルム１が被保護材４に貼付された状態では、表面保護フィルム１の両側に被保護材４に重畳していない耳部１ｂ（例えば幅２５ｍｍ）が形成され、この状態でロール状に巻かれている。
【０００８】
このように表面保護フィルム１が貼付されたロール巻き状態の被保護材４を図４のようにロール５に装架し、ロール状態から巻き戻しながら被保護材４から剥がした表面保護フィルム１をリサイクルの為に回収ロール７に巻き取る際に、被保護材４に粘着していない耳部１ｂと、被保護材４に粘着している部分とでは剥離のし易さから剥離する位置がａ、ｂのように異なり、これはガイドロール６までの行程差ａ’、ｂ’となって現れる。即ち耳部１ｂからガイドロール６までの行程ａ’に比べて、被保護材４に粘着している部分と剥離箇所ｂからガイドロール６までの行程の和ｂ’は長くなる。
【０００９】
被保護材４から剥がされる表面保護フィルム１の引張弾性率が低いと、ａ’とｂ’の差が大きくなって、このａからｂへの移行過程ｃ（図３）により、表面保護フィルム１に弛み８が生じ、回収ロール７に巻き取る際に巻き皺９となって現れ、表面保護フィルム１は巻き皺９が発生した状態で回収ロール７に巻回される。このような巻き皺をなくすために、従来はガイドロールの位置やロールの大きさを変えたりするなど設備面での改良が試みられていた。
【００１０】
さらに表面保護フィルム成形時にも皺の問題が生じる。即ち、表面保護フィルムは例えばインフレーション法により製造されるが、この方法では基材層を構成する素材と、粘着材層を構成する素材とがインフレーションフィルム成形機のそれぞれの押出機に送られ、ダイからチューブ状に共押出しされ、中に空気が導入された状態で上方に引き上げられる。円筒状のチューブの上半分は縦軸を中心にして回転しながらニップロールにより扁平状に変形されるが、その際に表面保護フィルムの引張弾性率が高いとねじれにより皺が発生し易い。
【００１１】
本発明は、ブロッキングを発生させず、成形時や回収時に皺や巻き皺を発生させない、光学部材用に適し且つリサイクル可能な表面保護フィルムを提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、炭酸カルシウムや二酸化ケイ素等の無機物を含まない高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとを特定の割合で混合して用いることにより光学部材用に適し、ブロッキングを発生させず、成形時や回収時に皺や巻き皺を発生させない表面粗さと引張弾性を有する表面保護フィルムが得られることを見出した。
【００１３】
即ち、本発明の光学部材用の表面保護フィルムは、無機物を含有しない高密度ポリエチレンと無機物を含有しない低密度ポリエチレンとを３０重量％：７０重量％から７０重量％：３０重量％の比率で混合した組成物からなる１乃至複数層の基材層に、粘着材層を積層してなる。
【００１４】
また本発明の光学部材用の表面保護フィルムは、基材層の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０９〜０．１５μｍであるように構成されている。
【００１５】
さらに本発明の光学部材用の表面保護フィルムは、引張弾性率が３００〜５５０ＭＰａ（メガパスカル）であるように構成されている。
【００１６】
高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンはＪＩＳに規定され密度で分類されている。本発明で使用する高密度ポリエチレンとしては例えば密度が０．９４〜０．９６ｇ／ｃｃ、また低密度ポリエチレンとしては例えば密度が０．９１〜０．９３ｇ／ｃｃの無機物を含有しないポリエチレンが好ましい。
【００１７】
高密度ポリエチレンは結晶化度が高く、低密度ポリエチレンは結晶化度が低い。このような高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとを３０重量％：７０重量％から７０重量％：３０重量％の範囲で混合して用いると結晶化度の差によりブロッキングを生じない表面粗さが得られる。また、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとを上述した特定の割合で混合して用いることにより、表面保護フィルムの成形時や回収時に皺や巻き皺を発生させない引張弾性が得られる。
【００１８】
表面保護フィルムの表面の粗さ即ち、基材層の中心線平均粗さ（Ｒａ）は０．０９〜０．１５μｍであるのが好ましく、さらに好ましくは０．０９〜０．１３μｍであるのが良い。中心線平均粗さが０．０９μｍ未満ではブロッキングや皺や巻き皺が生じ易く、中心線平均粗さが０．１５μｍを超えると被保護体への傷発生の可能性が高まると共に、表面保護フィルム生産工程や使用工程で白粉が発生し易くなる。
【００１９】
一方、引張弾性率は３００〜５５０ＭＰａであるのが好ましく、さらに好ましくは３２０〜５２０ＭＰａが良い。引張弾性率が３００ＭＰａ未満では表面保護フィルムの回収時に巻き皺が生じ易く、一方、引張弾性率が５５０ＭＰａを超えるとインフレーション法における表面保護フィルム成形時にねじれによる皺が生じ成形上のリスクが高まる。
【００２０】
基材層の厚さは巻き皺等の皺の発生の可能性を少なくする観点から２０〜１５０μｍ、好ましくは４０〜６０μｍが良い。
【００２１】
なお基材層を複数層、例えば２層構造とし、各層における高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンの比率を変えることにより、外層では表面粗さを最適なものとし、粘着材層と接する層では最適な引張弾性率が得られるようにしても良い。
【００２２】
粘着材層に使用する粘着剤としては、例えばＥＶＡ（エチレンー酢酸ビニル共重合体）を使用することができ、ＥＶＡのＶＡコンテント及びＭＦＲ（溶融粘度）は適度な粘着性確保の観点からそれぞれ６〜１５重量％、２〜１０ｇ／１０分が好ましい。粘着強度は必要に応じて調整される。
【００２３】
粘着材層の厚さは５〜２０μｍ、好ましくは１０〜１５μｍが良い。５μｍ未満では粘着力不足が生じ、また２０μｍを超えても粘着力向上効果は少ない。
【００２４】
表面保護フィルムの製造にあたっては、インフレーション法の他、Ｔ−ダイ法等の従来使用されている方法も使用できる。
【００２５】
なお基材層及び粘着材層には有機系安定剤を添加しても良く、また基材層にＢＨＴの添加されたポリエチレンを使用することもできる。
【００２６】
【実施例】
＜実施例１＞
無機物を含有しない高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）として三井住友ポリオレフィン社製のハイゼックス３３００Ｆ（密度０．９５４ｇ／ｃｃ）を、無機物を含有しない低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）として三井住友ポリオレフィン社製のスミカセンＧ２０１Ｆ（密度０．９１９ｇ／ｃｃ）を、３０重量％：７０重量％の比率で混合して基材層用の素材とし、粘着材層の素材として住友化学社製のＥＶＡであるエバテートＤ−３０２１（ＶＡコンテント６重量％、ＭＦＲ７ｇ／１０分）を使用した。両素材をインフレーションフィルム成形機のそれぞれの押出機に送り共押出して、厚さ５０μｍの基材層と粘着材層との積層体（基材層４０μｍ、粘着材層１０μｍ）、即ち表面保護フィルムを得た。なお基材層側の押出機シリンダー温度及び粘着材層側の押出機シリンダー温度はそれぞれ１８０℃と１７０℃に、またダイの温度は１８０℃に設定した。
【００２７】
＜実施例２＞
基材層として無機物を含有しない高密度ポリエチレンにハイゼックス３３００Ｆを５０重量％、無機物を含有しない低密度ポリエチレンにスミカセンＧ２０１Ｆを５０重量％混合して用いた他は、実施例１と同様にして表面保護フィルムを得た。
【００２８】
＜実施例３＞
基材層として無機物を含有しない高密度ポリエチレンにハイゼックス３３００Ｆを７０重量％、無機物を含有しない低密度ポリエチレンにスミカセンＧ２０１Ｆを３０重量％混合して用いた他は、実施例１と同様にして表面保護フィルムを得た。
【００２９】
＜比較例１＞
基材層として無機物を含有しない高密度ポリエチレンにハイゼックス３３００Ｆを２０重量％、無機物を含有しない低密度ポリエチレンにスミカセンＧ２０１Ｆを８０重量％混合して用いた他は、実施例１と同様にして表面保護フィルムを得た。
【００３０】
＜比較例２＞
基材層として無機物を含有しない高密度ポリエチレンにハイゼックス３３００Ｆを８０重量％、無機物を含有しない低密度ポリエチレンにスミカセンＧ２０１Ｆを２０重量％混合して用いた他は、実施例１と同様にして表面保護フィルムを得た。
【００３１】
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた各表面保護フィルムの基材層側の中心線平均粗さ及び表面保護フィルムの引張弾性率を測定したところ表１のような結果を得た。また各表面保護フィルムについてフィルム成形性及びフィルム巻戻し性を目視により観察したところ表１のようになった。
【００３２】
【表１】

【００３３】
なお中心線平均粗さの測定はＪＩＳ　Ｂ　０６５１に準拠して触針表面粗さ測定機（小坂製作所製）を用いて、フィルムのＭＤ（マシーンダイレクション即ち縦）方向のＲａを測定した。また引張弾性率はＪＩＳ１号ダンベルを使用して、２３℃、５０％ＲＨ（相対湿度）環境下にて引張試験機（オリエンテック社製）を用いて引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎにてＭＤ方向の引張弾性率を測定した。
【００３４】
フィルム成形性は、成形機による成形時のねじれ皺の発生状態を目視により観察し、またフィルム巻戻し性は、表面保護フィルムを図３及び図４の表面保護フィルム回収法により回収した際の巻き皺の発生状態を目視により観察した。
【００３５】
表１から、実施例１〜３の表面保護フィルムは何れも、中心線平均粗さが０．０９〜０．１３μｍで、引張弾性率も３２０〜５２０ＭＰａである。またフィルム成形性及びフィルム巻戻し性は共に良好である。
【００３６】
これに対して、比較例１の表面保護フィルムは中心線平均粗さは良いが、引張弾性率が小さいため、フィルム回収時に弛みが生じ回収ロールで巻き皺が発生したことがわかる。一方、比較例２の表面保護フィルムはフィルム成形時に皺が発生し外観に優れたフィルムを得ることができなかった。従ってフィルム巻戻し性は実施するまでもなかった。
【００３７】
また実施例２で得られた表面保護フィルムを用いて、再利用（リサイクル）性能を見るために粘着性試験を行い表２に示す結果を得た。採用した試験方法はＭＤ（縦）方向１５０ｍｍ、ＴＤ（横）方向５０ｍｍのＰＣ（ポリカーボネ−ト）シートにＭＤ方向１５０ｍｍ、ＴＤ方向５０ｍｍの表面保護フィルムを貼付し、二日後、２３℃、５０％ＲＨ環境下にて引張試験機（オリエンテック社製）を用いて３００ｍｍ／ｍｉｎにてＭＤ方向の剥離強度を測定後、再度同フィルムをＰＣシートに貼付し再び二日後に剥離強度を測定した。これを４回繰り返した。
【００３８】
【表２】

【００３９】
表２からリサイクル回数が４回目でも剥離強度が低下していないことがわかる。従ってリサイクルに十分耐えうることが実証された。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の表面保護フィルムの基材層を構成する組成物には無機物が含まれていないので、表面保護フィルムを偏光膜や位相差膜等の光学部材に使用できる。
【００４１】
また本発明の表面保護フィルムは、基材層が無機物を含有しない高密度ポリエチレンと無機物を含有しない低密度ポリエチレンとを３０重量％：７０重量％から７０重量％：３０重量％の比率で混合した組成物からなり、ブロッキングを発生させず、成形時や回収時に皺や巻き皺を発生させない表面粗さと引張弾性を有しているので、巻き戻し時の作業効率が低下することなく、また表面保護フィルムを再利用しても被保護材である光学部材の品質を損ねることがなくリサイクルが可能で資源の節約に寄与する。
【００４２】
さらに本発明によれば、回収装置を改変することなく、回収時の巻き皺を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面保護フィルムの断面図。
【図２】被保護材に表面保護フィルムを貼付しロール巻きにした状態の一部断面図。
【図３】表面保護フィルムの回収工程を示す正面図。
【図４】表面保護フィルムの回収工程を示す側面図。
【符号の説明】
１　表面保護フィルム
２　基材層
３　粘着材層
４　被保護材（光学部材）
５　ロール
６　ガイドロール
７　回収ロール
８　弛み
９　巻き皺

Claims

無機物を含有しない高密度ポリエチレンと無機物を含有しない低密度ポリエチレンとを３０重量％：７０重量％から７０重量％：３０重量％の比率で混合した組成物からなる１乃至複数層の基材層に、粘着材層を積層した、ブロッキングを発生させず、成形時や回収時に皺や巻き皺を発生させない光学部材用の表面保護フィルム。
基材層の中心線平均粗さが０．０９〜０．１５μｍである請求項１に記載の光学部材用の表面保護フィルム。
引張弾性率が３００〜５５０ＭＰａである請求項１又は２に記載の光学部材用の表面保護フィルム。