JP2012021164A

JP2012021164A - 粘着フィルム

Info

Publication number: JP2012021164A
Application number: JP2011201827A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Shimane; 道弘嶋根; Takashi Kikuchi; 隆菊池; Ariyoshi Kamata; 有美鎌田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-02-02

Abstract

【課題】各種ディスプレイに使用される光学シートの表面保護性に優れ、粘着フィルムを貼ったまま光学シートの加熱養生を行っても容易に剥離することが可能な表面保護用の粘着フィルムを提供することにある。
【解決手段】プラスチックフィルムの片面に粘着剤層を設けてなる粘着フィルムにおいて、前記粘着剤層は、２−エチルヘキシルアクリレート７０〜８２重量部と、官能基付与モノマーとしてヒドロキシエチルメタクリレート６〜１８重量部を含む組成物を共重合して得られるアクリル共重合体に対して、多官能イソシアネート架橋剤を、前記官能基付与モノマーの官能基に対し前記多官能イソシアネート架橋剤の官能基が当量で２０％以上６０％未満となるように配合した粘着剤溶液から得られる粘着フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、表面に微細な凹凸を有する物品、例えば、各種ディスプレイに使用される偏光板、位相差板、レンズシート、アンチリフレクション（ＡＲ）シート、アンチグレア（ＡＧ）シート等といった光学シートなどの表面保護用の粘着フィルムに関する。

各種ディスプレイに使用される偏光板、位相差板、レンズシート、アンチリフレクション（ＡＲ）シート、アンチグレア（ＡＧ）シート等といった光学シートは、表面に汚れや傷が付くと製品の欠陥になるため、組み立て時や各種加工時、輸送時には表面に粘着フィルムを貼り、汚れや傷を防止することが一般に行われている。このような粘着フィルムには、ポリエチレンやポリプロピレンといったプラスチックフィルムに粘着剤を塗工した、または、共押出し法により積層したフィルムが使用されている。

しかしながら、近年のディスプレイ表示機能の向上により光学シートにも新しい機能付与が求められてきており、例えばハードコートによるキズ付き防止や、マットコートや反射防止コートによる写り込み防止などが挙げられる。

これらの処理を行う場合、ハードコート等の処理層を形成したあとに保護用粘着フィルムを貼り付け、処理層の安定化のために４０〜８０℃程度で加熱養生を行う場合がある。このような作業に従来の粘着フィルムを使用すると、加熱により粘着剤の流動が起こりハードコート等との接触面積が増大、すなわち粘着力が増大して粘着フィルムを簡単に剥離できなくなるという欠点があった。また、粘着力が増大することにより粘着剤成分が転着してしまい、光学シートを汚染するという欠点があった。
これらの欠点を解決する方法として、十分剥離可能な粘着力であり、ガラスに対する汚染が少ない粘着フィルムが提案されている（特許文献１参照）。しかし、この粘着フィルムでは汚染に対して良好な結果を得ることが可能であるが、マットコートのように光学シートの表面粗さが大きくなってくると貼り付かなかったり、時間が経つと浮いてしまうといった不具合があった。

特開２００２−１７３６５０号公報

本発明は、表面に微細な凹凸を有する物品、例えば、前記した光学シートの保護性能及び剥離性能に優れる表面保護用の粘着フィルムを提供することを目的とする。

本発明は、次のものに関する。
１．プラスチックフィルムの片面に粘着剤層を設けてなる粘着フィルムにおいて、前記粘着剤層は、２−エチルヘキシルアクリレート７０〜８２重量部と、官能基付与モノマーとしてヒドロキシエチルメタクリレート６〜１８重量部を含む組成物を共重合して得られるアクリル共重合体に対して、多官能イソシアネート架橋剤を、前記官能基付与モノマーの官能基に対し前記多官能イソシアネート架橋剤の官能基が当量で２０％以上６０％未満となるように配合した粘着剤溶液から得られる粘着フィルム。
２．光学シートの微細な凹凸を有する表面保護用に使用される項１に記載の粘着フィルム。

本発明に係る粘着フィルムを用いれば、表面に微細な凹凸を有する物品、例えば、各種ディスプレイに使用される偏光板、位相差板、レンズシート、アンチリフレクション（ＡＲ）シート、アンチグレア（ＡＧ）シート等といった光学シートの保護性能と剥離性能に優れる。表面に微細な凹凸を有する物品、特に、上記光学シート等に本発明に係る粘着フィルムを貼った状態で光学シートの加熱養生を行っても容易に剥離することができる。また、表面に微細な凹凸を有する物品、例えば、上記の光学シート等への接着剤やハードコート剤等の塗布時や加熱処理時、切断加工時、組み立て時、輸送時などに発生する汚れや傷からその光学シートを適切に保護することができ、しかも、保護終了後は、容易に剥離することができる。

本発明の粘着フィルムの支持体には、一般的なプラスチックフィルムを使用することができるが、粘着フィルムを貼り付けたまま外観検査ができるよう高い透明性を有するプラスチックフィルムが用いられることが多い。例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、トリアセテートフィルム等を挙げることができる。これらの中で、生産性、加工性に優れるポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムが好ましく使用できる。

プラスチックフィルムの厚さとしては、５〜２００μｍが好ましく用いられる。更に好ましくは、８〜１００μｍである。５μｍより薄いとフィルム強度が不足し、十分な保護性能が得られない、剥離時にフィルムが破れる等の問題が発生しやすくなる。また、２００μｍより厚いとフィルムの透明性が悪くなったり、フィルム自体が高価になる傾向がある。

本発明の粘着フィルムは、光学シートに対する粘着力が０．０１Ｎ／２５ｍｍ以上、１．０Ｎ／２５ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。さらに好ましくは、０．０５Ｎ／２５ｍｍ以上、０．２Ｎ／２５ｍｍ以下である。１．０Ｎ／２５ｍｍより粘着力が高いと、光学シートから粘着フィルムを剥離するときに、光学シートが変形する等の問題が発生し易い。また、０．０１Ｎ／２５ｍｍより粘着力が低いと、各種工程内で光学シートから剥離しやすくなる。

本発明の粘着剤層は、２５℃から８０℃における貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ以上１０．０ＭＰａ以下、かつ８０℃の貯蔵弾性率が２５℃の貯蔵弾性率の１０％以上である。２５℃及び８０℃の貯蔵弾性率が１０．０ＭＰａより大きくになると粘着剤層が硬くなるため貼り付かない、またはすぐに剥がれてしまう問題が発生する。０．１ＭＰａ未満の場合、粘着剤層が柔らかくなるため光学シートの表面粗さに追従しやすく、また、粘着剤凝集力が小さくなるため糊残りの不具合が発生しやすくなる。

本発明の粘着剤層は、また、８０℃の貯蔵弾性率が２５℃の貯蔵弾性率の１０％以上である。８０℃の貯蔵弾性率が２５℃の貯蔵弾性率に対して１０％未満になった場合は、２５℃で貼り付いている粘着剤層が、光学シート等の微細な凹凸を有する物品を養生する際の加熱工程により物品表面の粗さ部分に流動していくため接触面積が増大し粘着力上昇による剥離困難を引き起こしやすくなる。

本発明の粘着剤層に用いられる粘着剤としては、アクリル共重合体、イソプレン、イソブチレン、ブタジエン等のジエンモノマーのゴム状重合体又は共重合体、シリコーンゴム、天然ゴム等が使用される。これらの粘着剤のガラス転移点は−２０℃以下のものが好ましい。粘着剤のガラス転移点の下限については特に制限はないが、製造可能性から一般に−８０℃である。

上記のアクリル共重合体としては、アクリル酸アルキルエステルモノマー又はメタクリル酸アルキルエステルモノマーと官能基付与モノマーを共重合させてなる共重合体が好適に用いられる。そのアクリル酸アルキルエステルモノマー及びメタクリル酸アクリルエステルモノマーはアルキル基が炭素数１〜８のものなどがあり、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−ヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル。メタクリル酸オクチルなどが好適に使用される。なお、上記アクリル酸アルキルエステルモノマー及びメタクリル酸アルキルエステルモノマーとともにそれらと共重合可能なビニル系モノマー、例えばスチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどを適当量共重合させることができる。
上記の官能基付与モノマーとしては官能基の種類としては、水酸基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基、オキシラン基等の、多官能イソシアネート化合物、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の架橋剤の官能基と反応性を有するモノマーが挙げられ、具体的なモノマーとしては、次のものが挙げられる。
（１）水酸基含有モノマーとしては、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシブチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルなどのアクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどが挙げられる。
（２）カルボキシル基含有モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸などが挙げられる。
（３）アミド基含有モノマーとしては、アクリルアミド、メタクリルアミドジアセトノアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなどが挙げられる。
（４）アミノ基含有モノマーとしては、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートなどのアクリル酸又はメタクリル酸のジアルキルアミノアルキルエステルなどが挙げられる。
（５）オキシラン基含有モノマーとしては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。
官能基付与モノマーの割合は全モノマーに対して３〜２５重量％であることが望ましい。官能基付与モノマーが３重量％未満の場合、架橋後における粘着剤の凝集力が不十分となる傾向があり、光学シート表面に粘着剤が転着する問題が発生する。また、官能基付与モノマーが２５重量％より大きい場合、架橋後における粘着剤の凝集力が問題ないものの、硬くなりすぎて必要な粘着力が得られなる傾向がある。
このアクリル共重合体の重量平均分子量は１０万〜１００万の範囲内であることが好ましい。重量平均分子量が１０万より小さいと、低分子量物が多くなるため光学シート表面に転着しそれを汚染してしまう傾向がある。また、重量平均分子量が１００万を超えると溶剤に溶かしたときの粘度が高く、粘着フィルムにしたときに平滑な粘着剤塗工外観が得難くなる傾向がある。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定されたものである。

イソプレン、イソブチレン、ブタジエン等のジエンモノマーのゴム状重合体又は共重合体としては、イソブチレン重合体（ポリイソブチレン）、ブタジエン共重合体、イソブチレンとノルマルブチレンのランダム共重合体、イソブチレンとイソプレンとの共重合体（いわゆる、ブチルゴムであり、特にレギュラーブチルゴムと称される）、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、部分架橋ブチルゴム）等があり、これらは、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基などの官能基で変性したものが用いられる。なお、変性方法としては前記したような官能基付与モノマーを共重合する方法がある。

粘着剤に対する架橋剤としては、多官能イソシアネート化合物、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等がある。
多官能イソシアネート化合物としては、分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物が用いられ、例えばトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソシアテート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートなどが好適に用いられる。また、これらの二量体、三量体を使用することができる。これらの代表例としてはジヘキサメチレンジイソシアネート付加縮合体、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート付加縮合体等が挙げられる。さらにエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン等の多官能アルコール化合物と上記多官能イソシアネート化合物との付加体を使用することができる。
エポキシ樹脂としては、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、アクリルアルコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、付加モル数が５以下のポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル等のエポキシ化合物、さらに、エピービス型その他の型のエポキシ樹脂として市販されているものが使用できる。

架橋剤の使用量としては、前記の粘着剤の官能基に対し架橋剤の官能基が当量で２０％から１００％の範囲になるように使用するのが好ましい。架橋剤の添加量が少なすぎると、粘着剤中で架橋している部分が少ないため粘着剤の凝集力が不足して、光学シート表面に粘着剤が転着しやすくなる傾向があり、多すぎると粘着剤中に未反応成分として残留した架橋剤が光学シート表面に転着しやすくなる。

本発明における粘着フィルムの粘着剤層の厚みは、通常１〜３０μｍとすることが適当である。
粘着剤層の形成方法としては、前記粘着剤及び架橋剤を有機溶剤に溶解し粘度を調整してプラスチックフィルムに塗布する方法、前記粘着剤及び架橋剤を水に分散させプラスチックフィルムに塗布する方法等の公知の方法により、粘着剤及び架橋剤を含む層を形成し、これと同時又はその後両者を反応させる方法がある。前記アクリル共重合体を含む粘着剤層の形成方法としては、アクリル共重合体及び架橋剤を有機溶剤に溶解し粘度を調整してプラスチックフィルムに塗布する方法が好ましい。

粘着剤と架橋剤の反応は、加熱して行うことができるが、このときの温度としては、８０〜１２０℃が好ましい。反応のあと、粘着剤層を養生することが好ましい。この養生は、常温付近、例えば２０〜２５℃で行い、時間的には１週間程度行えば十分である。

更に、本発明の粘着フィルムは、必要に応じてプラスチックフィルムである支持体と粘着剤層との密着力を向上するために、プラスチックフィルム表面にコロナ処理、プラズマ処理といった表面処理や下塗り剤（プライマ）の塗布等を行ってもよい。また、粘着フィルムのロールからの巻出し性を調整する目的で粘着フィルムの背面（プラスチックフィルムの粘着剤が塗布されている面と反対の面）に背面処理剤を塗布する、粘着フィルムの巻出しや光学シートからの剥離時の静電気発生を防止する目的で粘着フィルムの背面や支持体と粘着剤層の間に帯電防止剤を塗布する等を行ってもよい。ここでの背面処理剤としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アルキル基を有する樹脂等の単体や変性体、混合物が挙げられる。また、ここでの帯電防止剤としては、透明性が良好な、例えば第４級アンモニウム塩、ピリジウム塩、第１〜３級アミノ基等のカチオン性基を有する各種カチオン性帯電防止剤、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基等のアニオン性基を有するアニオン系帯電防止剤、アミノ酸系、アミノ酸硫酸エステル系等の両性帯電防止剤、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン系帯電防止剤等の各種帯電防止剤、更にはこれら帯電防止剤を高分子量化した高分子型帯電防止剤等が挙げられる。

本発明に係る表面保護用フィルムは、表面に微細な凹凸を有する物品、特に、上記光学シート等に好適に適用されるが、その微細な凹凸の程度（算術平均高さ：Ｒａ）は、０．０５〜０．７μｍであるときに、特に好適であり、０．０７〜０．５μｍであるときにさらに、好適である。Ｒａは、ＪＩＳＢ０６０１−２００１に準じて測定したものである。

２−エチルヘキシルアクリレート７０重量部、アクリル酸エチル２０重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート６重量部及びアクリル酸４重量部を溶液重合法により重合させてアクリル共重合体を合成した。この合成したアクリル共重合体の重量平均分子量は３０万、ガラス転移点は−３５℃であった。

このアクリル共重合体１００重量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製、コロネートＬ）を１０重量部配合し、トルエンで濃度３０重量％になるように希釈して得た粘着剤溶液、シリコーン処理した厚さ５０μｍポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に流し込み、９０℃で２分間乾燥し、乾燥後２３℃で１週間養生して粘着剤層厚さ１ｍｍの粘着剤シートを作製した。
また、４０μｍポリプロピレンフィルムのコロナ処理面に、乾燥時の粘着剤層厚さが１０μｍになるように前記粘着剤溶液を塗工し、９０℃で２分間乾燥し、乾燥後２３℃で１週間養生して粘着フィルムを作製した。

２−エチルヘキシルアクリレート８２重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート１８重量部を溶液重合法により重合させてアクリル共重合体を合成した。この合成したアクリル共重合体の重量平均分子量は９０万、ガラス転移点は−６１℃であった。このアクリル共重合体１００重量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製、コロネートＬ）を２０重量部配合したこと以外は実施例１と同様にして粘着剤シート及び粘着フィルムを作製した。

比較例１
多官能イソシアネート架橋剤の配合量を５重量部にしたこと以外は、実施例１と同様にして粘着剤シート及び粘着フィルムを作成した。

比較例２
多官能イソシアネート架橋剤の配合量を２０重量部にしたこと以外は、実施例１と同様にして粘着剤シート及び粘着フィルムを作成した。

比較例３
アクリル酸ブチル、アクリロニトリル及びメタアクリル酸を溶液重合法により重合させてアクリル共重合体を合成した。このアクリル共重合体の重量平均分子量は９０万、ガラス転移点は−４４℃であった。このアクリル共重合体１００重量部に対し、メラミン架橋剤（日立化成工業株式会社製、メランＸ６６）を６重量部配合したこと以外は実施例１と同様にして粘着剤シート及び粘着フィルムを作製した。

比較例４
粘着剤としてＳＥＢＳ（シェルジャパン製、Ｇ−１６５７）を使用し、架橋剤を使用しなかったこと以外は実施例１と同様にして粘着剤シート及び粘着フィルムを作製した。

上記の各実施例および比較例の粘着剤シート及び粘着フィルムの特性値を下記の方法で測定した。それぞれの結果を表１にまとめた。

（１）貯蔵弾性率
貯蔵弾性率は、１ｍｍ厚に作製した粘着剤シートについて粘弾性測定装置（レオメトリックス社製、ＲＳＡＩＩ型、周波数１Ｈｚ、振幅１ｍｍ）を用いて測定した。
（２）粘着力
中心線表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍのマット処理ポリエチレンテレフタレートフィルムに、粘着フィルムを２ｋｇのゴムロールを１往復させて貼り付けた。２３℃の室内に２４時間放置後および８０℃２４時間放置後、粘着力を引張り試験機（株式会社オリエンテック製、ＴＲＣ−１２１０型）を用いて測定した。測定条件は、１８０度剥離、剥離速度０．３ｍ／分で行った。

実施例１〜２の粘着フィルムは、粘着フィルムを貼った状態で光学シート（ポリエチレンテレフタレートフィルム）を加熱養生しても容易に剥離することができた。なお、これらの実施例において、剥離したときに糊残りはなかった。これに対し、比較例１、比較例３及び比較例４の粘着フィルムを貼った状態で光学シート（ポリエチレンテレフタレートフィルム）を加熱養生すると粘着力が増大し剥離困難の問題が発生した。比較例２の粘着フィルムは、粘着剤が硬くて貼り付かない問題が発生した。

Claims

プラスチックフィルムの片面に粘着剤層を設けてなる粘着フィルムにおいて、前記粘着剤層は、２−エチルヘキシルアクリレート７０〜８２重量部と、官能基付与モノマーとしてヒドロキシエチルメタクリレート６〜１８重量部を含む組成物を共重合して得られるアクリル共重合体に対して、多官能イソシアネート架橋剤を、前記官能基付与モノマーの官能基に対し前記多官能イソシアネート架橋剤の官能基が当量で２０％以上６０％未満となるように配合した粘着剤溶液から得られる粘着フィルム。
光学シートの微細な凹凸を有する表面保護用に使用される請求項１に記載の粘着フィルム。