JP2004346093A - 光学部材表面保護フィルム用離型フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】光学部材微粘着性保護フィルム用途の離型用フィルムを、低コストで提供するとともに、より薄いポリエステルフィルムの使用を可能にし、離型用フィルム製造時に問題となる熱シワ・熱歪みを回避し、光学部材表面保護フィルム用として好適な離型フィルムを提供する。
【解決手段】厚さ８〜２６μｍのポリエステルフィルムを基材とし、当該フィルムの製膜ラインにおいて設けられた、乾燥後の塗布量が０．０２〜０．３ｇ／ｍ^２の離型層を有する離型フィルムであり、当該離型層と粘着剤層間の１８０度剥離強度が１〜６ｇｆ／２５ｍｍであることを特徴とする光学部材表面保護フィルム用離型フィルム。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部材表面保護フィルム、特に再剥離使用微粘着性保護フィルムの粘着層セパレータフィルムとして使用される離型用ポリエステルフィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルフィルムは、機械的強度、寸法安定性、平坦性、耐熱性、耐薬品性、光学特性等に優れ、コストパフォーマンスにも優れるため、各種の用途において離型用フィルムとして使用されている。その用途の一例として、偏光板等の光学部材の表面を傷、汚染から保護する保護フィルムの粘着層セパレータフィルムとしての離型用フィルムがある。
【０００３】
フィルムへの粘着剤塗布加工においては、塗布機乾燥炉から出てきた粘着剤付きフィルムの粘着面が接触するガイドロールで発生する粘着障害、巻き取ったフィルムにおける粘着層の背面への粘着、さらには、後加工工程での粘着障害を防止するため、塗布機の乾燥炉以降のフィルム貼り合わせ部にて、粘着剤面に離型用フィルムを貼り合わせて、ロールとして巻き取る。ここで使用される離型用フィルムは、保護フィルムを光学部材へ貼り合わせ時には廃棄されるフィルムであり、その性能を損なわない限り安価なことが望まれる。
【０００４】
この離型用フィルムは、ポリエステルフィルムの製膜ラインとは個別のシリコーン樹脂塗布コーターにより離型層を塗布することにより製造されている。一般的には、トルエン等の有機溶剤に溶解・希釈した熱硬化性シリコーン樹脂溶液を２５μｍ厚み以上のフィルム基材に塗布するため、加工費用を含めてコストは高い。また、フィルム厚みはできるだけ薄くすることがコスト的に有利であるが、フィルム厚みを薄くすると、シリコーン樹脂の硬化に際し、塗布コーターでの乾燥・硬化時の加熱によりフィルムに熱シワ・熱歪みが発生する。このフィルム歪みが粘着剤塗布工程において粘着層の塗布ムラ、貼り合わせ面の浮き、シワ等の品質的欠陥となりやすい。
【０００５】
フィルムの熱シワ・熱歪みを軽減するために、乾燥温度あるいは乾燥時間短縮を行うと、シリコーン層が十分に熱硬化せず、本来の離型性機能を発揮せず、また、塗布シリコーン層成分の転移等の問題が発生する。また、粘着剤塗布については、粘着剤は離型用フィルム側に塗布し、保護フィルム基材を離型用フィルム側の粘着面に貼り合わす転写法が一般的手法であり、この場合、離型用フィルムが薄いと、熱シワ・熱歪み問題がさらに強調される。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１１７８９９号公報
【特許文献２】特開２０００−２３９６２３号公報
【特許文献３】特開２００１−１７９８９２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、光学部材微粘着性保護フィルム用途の離型用フィルムを、低コストで提供するとともに、より薄いポリエステルフィルムの使用を可能にし、離型用フィルム製造時に問題となる熱シワ・熱歪みを回避し、光学部材表面保護フィルム用として好適な離型フィルムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記実情に鑑み、検討を重ねた結果、特定の構成からなる離型フィルムによれば、上記課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は、厚さ８〜２６μｍのポリエステルフィルムを基材とし、当該フィルムの製膜ラインにおいて設けられた、乾燥後の塗布量が０．０２〜０．３ｇ／ｍ^２の離型層を有する離型フィルムであり、当該離型層と粘着剤層間の１８０度剥離強度が１〜６ｇｆ／２５ｍｍであることを特徴とする光学部材表面保護フィルム用離型フィルムに存する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明において用いるポリエステルとは、例えば、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものである。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が例示される。また、ポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。共重合ポリエステルの場合は、通常３０モル％以下の第三成分を含有した共重合体である。本発明で用いるポリエステルは、溶融重合反応で得られたものであっても、また溶融重合後、一度チップ化したポリエステルを固相重合したものであってもよい。
【００１０】
本発明においては、単層構造のフィルムであっても、異種のポリエステルを共押出積層した構造を有するフィルムであってもよく、各ポリエステル層の何れかに、本発明の要旨を損なわない範囲であれば、帯電防止剤を配合してもよい。
【００１１】
また、必要に応じ、フィルムの滑り性や耐摩耗性を改良する目的などのために、ポリエステルに対し、不活性な無機または有機の微粒子などを微量配合することもできる。配合する粒子としては、酸化ケイ素、アルミナ、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、カオリン、酸化チタン、硫酸バリウム、フッ化リチウム、タルク、架橋高分子微粉体等を挙げることができる。
【００１２】
これらの粒子は、単独あるいは２成分以上を同時に使用してもよく、その含有量は、通常１重量％以下、好ましくは０．０１〜１重量％、さらに好ましくは０．０２〜０．５重量％の範囲である。粒子の含有量が少ない場合には、フィルム表面が平坦化し、フィルム製造工程における巻き特性が劣る傾向があり、また、粒子の含有量が１重量％を超える場合には、フィルム表面の粗面化の度合いが大きくなりすぎて、フィルムがヘージーとなり、透明性が望まれる保護フィルムの用途としては望ましくない場合がある。
【００１３】
ポリエステルフィルム中に含有される粒子の平均粒径としては、特に限定はないが、通常０．０２〜５μｍの範囲であり、好ましくは０．０２〜３μｍ、さらに好ましくは０．０２〜２μｍの範囲である。
【００１４】
次に、本発明のポリエステルフィルムの製造方法の例として、ポリエチレンテレフタレートを用いた例を示すが、使用するポリエステルにより製造条件は異なり、本発明は必ずしもこれに限定されない。
【００１５】
常法に従って、テレフタル酸とエチレングリコールからエステル化し、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交換により、ビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレート（ＢＨＴ）を得る。次にこのＢＨＴを重合槽に移行しながら、真空下で２８０℃に加熱して重合反応を進めポリエステルを得る。
【００１６】
このポリエステル原料を、押出機を用いて口金から溶融シートとして押出し、冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る。この未延伸シートをロールまたはテンター方式の延伸機により一段目の延伸を行う。延伸温度は、通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１０℃であり、延伸倍率は、通常２．５〜７倍、好ましくは３．０〜６倍である。次いで、一段目の延伸方向と直交する方向に延伸を行う。延伸温度は、通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１５℃であり、延伸倍率は、通常３．０〜６倍、好ましくは３．５〜５倍である。引き続き、１３０℃〜２５０℃の範囲の温度で３０％以内の弛緩下で熱処理を行い、二軸延伸フィルムを得る。
【００１７】
本発明の離型用フィルムの基材としてのポリエステルフィルムの厚さは、低コスト化のために、８〜２６μｍの範囲から選択する。
本発明において、フィルムの製膜工程内で塗布する、いわゆるインラインコーティングにより離型層を設ける必要がある。インラインコーティングにより、フィルムの延伸・熱固定ゾーンを離型性塗膜の硬化に利用することができ、かつ、延伸・熱固定ゾーンにおいては、フィルムがクリップで掴まれているため、薄いフィルムでもフィルム熱シワ・歪みが発生しないという利点がある。
【００１８】
本発明のフィルムに離型層を設ける方法としては、例えば、▲１▼未延伸シート表面に塗液を塗布して乾燥する方法、▲２▼一軸延伸フィルム表面に塗布液を塗布して乾燥する方法、▲３▼二軸延伸フィルム表面に塗布液を塗布して乾燥する方法等が挙げられるが、縦横逐次延伸法では▲２▼の方法、縦横同時延伸法の場合は▲１▼の方法が望ましい。なお、インラインコーティング法を用いれば、例えば▲２▼の場合、表側は離型性樹脂、裏側は静防性樹脂を塗布することにより、低コストで裏面静防性の離型フィルムも容易に低コストで得ることができる。
【００１９】
離型性層を構成する主成分としては、離型性を得やすいエマルジョン系シリコーン樹脂が望まく、エマルジョン系あるいは水性のフッ素系樹脂あるいはその共重合体樹脂の中から適宜選択することができる。
【００２０】
本発明においては、樹脂層の耐溶剤性あるいは塗布性をより改良するために、メチロール化あるいはアルコキシメチル化したメラミン系化合物、尿素系化合物、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン系化合物、シランカップリング剤系化合物、各種界面活性剤から選ばれた少なくとも１種類を離型層中に含有させることもできる。
【００２１】
本発明のフィルムの、離型性層の乾燥後塗布量は、０．０２〜０．３ｇ／ｍ^２、好ましくは０．０５〜０．１５ｇ／ｍ^２の範囲である。塗布量が０．０２ｇ／ｍ^２未満であると、微粘着層に対する離型性といえども、十分な離型性域を逸脱することがあり、他方０．３ｇ／ｍ^２を超えると、インラインコート適性が悪くなり、塗布ムラが出やすくなるとともに、経済的メリットに欠ける。
【００２２】
本発明のフィルムを構成する離型性層は、フィルム製膜ラインでのインラインコートを適用するため、水性塗液を塗布して形成することとなるが、少量の有機溶剤を含有した水性塗液を塗布して形成することも可能である。
【００２３】
用いる有機溶剤としては、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール類、エチルセロソルブ、ｔ−ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類、ジメチルエタノールアミン等のアミン類等を例示することができる。これらは単独、もしくは複数を組み合わせて用いることができ、水性塗液に必要に応じて有機溶剤を適宜選択し、含有させることで、塗液の安定性、塗布性あるいは塗膜特性を助けることができる。
【００２４】
本発明において用いる塗液の固形分濃度は、通常３０重量％以下であり、５〜１５重量％、特に１〜１０重量％の範囲が好ましい。塗液の固形分濃度が薄くなると、塗布はじき等の塗布面状の均一性に問題が生じやすくなる。また、塗液の固形分濃度が３０重量％を超えると、塗布液の粘度が高くなる傾向にあり、このため塗布外観が悪化する。
【００２５】
基材フィルムへの塗液の塗布方法としては、ロールコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、リバースコート法、バーコート法、ロールブラッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ダイコート法などの任意の塗布方法を適宜、単独または組み合わせて適用するとよい。
【００２６】
保護フィルムにおける粘着剤層の乾燥後の厚みは、１５〜２５μｍが好ましい範囲であり、粘着層については、種々のアクリル酸エステルあるいはメタアクリル酸エステルを主成分とし、さらにはこれに種々のモノマーを共重合させたものが多く利用され、これにイソシアネート系硬化剤等を加えて硬化処理を行うことで形成することができる。
【００２７】
本発明の離型フィルムを貼り合わせる粘着剤層としては、微粘着性タイプのものが対象であるが、粘着層と離型フィルムとの１８０度剥離力は、１〜６ｇｆ／２５ｍｍ、好ましくは２〜４ｇｆ／２５ｍｍの範囲に設定する。当該剥離力が１ｇｆ／２５ｍｍ未満では、離型性フィルムの浮きが発生しやすく、６ｇｆ／２５ｍｍを超すと剥離が重すぎ問題とされる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、本発明における剥離力の測定方法、および加工性等の評価は以下のとおりである。
【００２９】
（１）粘着層と離型フィルムとの剥離力
保護フィルム基材／粘着剤／離型性フィルム構成の粘着剤付き保護フィルムを２５ｍｍ幅，長さ２００ｍｍに短冊状に切り取り試験片とする。２０〜２５℃／５０〜６０％ＲＨの雰囲気下において引張試験機を用いて１８０度方向に離型フィルムを粘着層より剥がす時の平均荷重を剥離力（ｇｆ／２５ｍｍ）とする。
【００３０】
（２）離型フィルム熱歪み
フィルムの熱シワ、歪み状況を目視し、下記基準で評価する。
〇：フィルムの歪みがほとんどない
△：薄く加熱による歪みがみられる
×：熱シワもしくは、フィルムの加熱歪みが大きい
【００３１】
（３）粘着加工性
下記基準で評価する
〇：塗布加工において特にトラブルがない
△：塗布部でのトラブルはないが、乾燥炉での加熱歪みがある
×：塗布性が悪い、もしくは加熱歪みが大きい
【００３２】
（４）粘着剤付き保護フィルム歪み
下記基準で保護フィルムの歪み状況を評価する。
〇：フィルムの歪みがほとんどない
△：薄く加熱による歪みがある
×：歪みが大きい
【００３３】
実施例１
極限粘度０．６５ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート（平均粒径約２．４μｍのシリカ粒子を０．０５％含有）のペレットを１８０℃で熱風乾燥結晶化後、押出機に供給し、２８０〜３００℃の温度でＴダイからシート状に溶融押出しし、静電密着法を併用し、鏡面冷却ドラム上にキャスト・急冷し、厚さ約１７０μｍの未延伸フィルムとし、引き続いて、このフィルムを８５℃で長手（縦）方向に３．７倍延伸し、一軸延伸フィルムとした。この一軸延伸フィルムに、以下の配合よりなるエマルジョンタイプ付加反応・熱硬化型シリコーン水性溶液よりなるシリコーン塗布液▲１▼を製膜工程、横延伸前の段階で塗布装置を用いて約６ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ量）塗布した。
【００３４】
［シリコーン塗布液▲１▼］
旭化成ワッカーシリコーン（株）製 ＤＥＨＥＳＩＶＥ ３９００５ＶＰ（固形分４０％） １０重量部
旭化成ワッカーシリコーン（株）製 ＤＥＨＥＳＩＶＥ ３９００６ＶＰ（固形分４０％） １０重量部
イオン交換水 １００重量部
【００３５】
引き続き横延伸ゾーンにて１１０〜１５０℃で横方向に３．８倍延伸し、２３０℃で熱処理・固定を行い、０．１ｇ／ｍ^２塗布量の離型層を有する、基材フィルム厚さ１２μｍのフィルムを得た。
【００３６】
実施例２〜４
フィルム厚さならびに塗布液▲１▼におけるイオン交換水量を変更して下記表１に記載の内容に変更する以外は実施例１と同じ方法で表１の内容の離型性ポリエステルフィルムを得た。
【００３７】
比較例１〜２
実施例２〜４と同様にして、表１の内容の離型性ポリエステルフィルムを得た。
【００３８】
比較例３
実施例１において、インラインコーティングを行わず、１２μｍ厚ポリエステルフィルムを得た。このフィルムにコーターにて付加反応・熱硬化型シリコーン塗布液▲２▼を塗布し、１６０℃の乾燥炉内を通過時間２０秒間で通し、乾燥硬化後塗布量０．１ｇ／ｍ^２の離型性フィルムを得た。
【００３９】
［シリコーン塗布液▲２▼］
信越化学工業（株）製 ＫＳ−７７４ １０重量部
ＣＡＴ−ＰＬ４ １重量部
トルエン ７０重量部
ＭＥＫ ７０重量部
【００４０】
（粘着剤付き保護フィルムの作成）
実施例１〜４，比較例１〜３の離型性ポリエステルフィルムに、粘着剤塗布機にて、微粘着性を有する下記の粘着剤▲１▼を塗布し、１４０℃の乾燥炉を通した後、３８μｍ厚みのポリエステル保護フィルム基材と貼り合わせて巻き取り、表１に示す粘着剤つき保護フィルムＡ−１〜Ａ−７を得た。得られた保護フィルムの特性を表１に併記する。
【００４１】
［粘着剤▲１▼］（粘着特性：対ステンレス板 １０ｇｆ／２５ｍｍ）
綜研化学（株）製 アクリル系粘着剤ＳＫダインＦＫ−８Ｂ １００重量部
イソシアネート系硬化剤 Ｌ−４５ ２．７重量部
【００４２】
また、粘着剤を３８μｍ厚みのポリエステルフィルム保護フィルム基材側に塗布し、離型性フィルムと貼り合わせた粘着剤付き保護フィルムＢ−１〜Ｂ−５を得た。得られた保護フィルムの特性を表１に併記する。
【００４３】
実施例１〜４の離型性フィルムを用いたＡ−１〜Ａ−４、Ｂ−１〜Ｂ−４については、保護フィルムとして適正であり、特にＢ−１〜Ｂ−４の手法によるものは十分満足しえるものであった。一方、比較例１の離型性フィルムを用いたＡ−５はフィルムが薄すぎること、あるいは離型層厚さが薄すぎ、保護フィルム用としては不適当であった。比較例２のＡ−６は、離型剤塗布厚が厚すぎ、塗布面のムラが目立つうえ、粘着剤加工性も劣り、保護フィルム用としては不適当であった。比較例３の離型性フィルムを用いた、Ａ−７およびＢ−５は、シリコンコーター加工時に発生した熱シワ・熱歪みにより保護フィルム外観として悪く、保護フィルム用としては不適当であった。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の離型フィルムは、実用性を備え、かつ問題とされるコスト性を解消するものであり、その工業的価値は高い。

Claims (2)

1. 厚さ８〜２６μｍのポリエステルフィルムを基材とし、当該フィルムの製膜ラインにおいて設けられた、乾燥後の塗布量が０．０２〜０．３ｇ／ｍ^２の離型層を有する離型フィルムであり、当該離型層と粘着剤層間の１８０度剥離強度が１〜６ｇｆ／２５ｍｍであることを特徴とする光学部材表面保護フィルム用離型フィルム。
2. 離型層が、エマルジョンタイプの加熱硬化型シリコーン樹脂の水溶液を塗布することによって設けられたものであることを特徴とする請求項１記載の光学部材表面保護フィルム用離型フィルム。