JP2018090696A - 表面保護フィルム、及び、光学部材 - Google Patents

表面保護フィルム、及び、光学部材 Download PDF

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Abstract

【課題】粘着剤層の帯電防止層に対する投錨性に優れ、かつ、剥離帯電防止性、及び、耐汚染性にも優れた表面保護フィルム、前記表面保護フィルムにより保護される光学部材の提供。【解決手段】基材の少なくとも片面に帯電防止層を有し、前記帯電防止層の前記基材と接触する面とは反対側に、(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物により形成される粘着剤層を有する表面保護フィルムであって、前記帯電防止層が、水溶性導電性ポリマー及び/又は水分散性導電性ポリマー、バインダとしてポリエステル樹脂を含有する帯電防止剤組成物から形成され、前記帯電防止層の表面抵抗値が、1.0×1010Ω/□以下であり、前記(メタ)アクリル系ポリマーの分子量分布(Mw/Mn)が、6以下である、表面保護フィルム。前記基材がポリエステルフィルムである、表面保護フィルム。【選択図】なし

Description

本発明は、表面保護フィルム、前記表面保護フィルムにより保護される光学部材に関する。
表面保護フィルムは、一般に、フィルム状の基材(支持体)上に粘着剤層が設けられた構成を有する。かかる保護フィルムは、前記粘着剤層を介して被着体(被保護体)に貼り合わされ、これにより被着体を加工、搬送時等の傷や汚れから保護する目的で用いられる。
例えば、液晶ディスプレイのタッチパネルは、液晶セルに粘着剤層を介して、偏光板や波長板等の光学部材を貼り合わせることにより形成されている。かかる液晶ディスプレイパネルの製造において、液晶セルに貼り合わされる偏光板は、いったんロール形態に製造された後、このロールから巻き出して、液晶セルの形状に応じた所望のサイズにカットして用いられる。ここで、偏光板が中間工程において搬送ロール等と擦れて傷つくことを防止するために、偏光板の片面または両面(典型的には片面)に表面保護フィルムを貼り合わせる対策がとられている。
一般に、表面保護フィルムや光学部材は、プラスチック材料により構成されているため、電気絶縁性が高く、摩擦や剥離により静電気を発生する。このため、偏光板等の光学部材から表面保護フィルムを剥離する際にも静電気が発生しやすく、この静電気が残ったままの状態で液晶に電圧を印加すると、液晶分子の配向が損失したり、またパネルの欠損が生じたりする懸念がある。また、静電気の存在は、塵埃を吸引したり、作業性を低下させたりする要因ともなり得る。かかる事情から、表面保護フィルムに帯電防止処理を施すことが行われており、例えば、表面保護フィルムの表面層(トップコート層、背面層)として、帯電防止層の形成や帯電防止コーティングを施すことにより、帯電防止機能を付与している(特許文献1及び2参照)。
また、表面保護フィルムに帯電防止機能を付与するため、使用される粘着剤層の原料にイオン性化合物などの帯電防止成分が使用されている(特許文献3)。ここでの表面保護フィルムは、被着体に粘着剤層を貼付し、帯電防止成分を被着体表面に微量転写することで、被着体に帯電防止性を付与するものであるが、例えば、画像表示装置の表面反射を抑制するため使用される反射率を低減した偏光板を被着体とする場合、偏光板表面に帯電防止成分が転写することで偏光板表面が汚染され、偏光板の反射率が変化し、画像表示装置用途に使用できない問題が生じる。
一方で、表面保護フィルムを構成する基材と粘着剤層との間に、帯電防止性を付与した下塗層(帯電防止層)を形成し、粘着剤層を低汚染性とすることで、偏光板等の光学部材から表面保護フィルムを剥離する際に静電気の発生を抑制する方法が採用されている(特許文献4)。しかし、これまでの低汚染性の粘着剤層は、下塗層に対して十分な投錨性が得られておらず、粘着剤層と下塗層との界面において、剥がれなどの問題が発生している。
特開2004−223923号公報 特開2008−255332号公報 特開2013−185007号公報 特開2001−316643号公報
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、鋭意研究した結果、粘着剤層の帯電防止層に対する投錨性に優れ、かつ、剥離帯電防止性、及び、耐汚染性にも優れた表面保護フィルム、並びに、前記表面保護フィルムにより保護される光学部材を提供することを目的とする。
すなわち、本発明の表面保護フィルムは、基材の少なくとも片面に帯電防止層を有し、前記帯電防止層の前記基材と接触する面とは反対側に、(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物により形成される粘着剤層を有する表面保護フィルムであって、前記帯電防止層が、水溶性導電性ポリマー及び/又は水分散性の導電性ポリマー、バインダとしてポリエステル樹脂を含有する帯電防止剤組成物から形成され、前記帯電防止層の表面抵抗値が、1.0×1010Ω/□以下であり、前記(メタ)アクリル系ポリマーの分子量分布(Mw/Mn)が、6以下であることを特徴とする。
本発明の表面保護フィルムは、前記基材が、ポリエステルフィルムであることが好ましい。
本発明の光学部材は、前記表面保護フィルムにより保護されることが好ましい
本発明の表面保護フィルムは、基材と粘着剤層の間に帯電防止層を有し、前記帯電防止層が、特定の導電性ポリマー成分、及び、特定のバインダを含有する帯電防止剤組成物から形成されることにより、帯電防止層表面に脆弱層を形成し難く、均一な帯電防止層を形成でき、作業性にも優れ、更に、帯電防止層に基づく剥離帯電防止性が良好であり、前記粘着剤層が、特定の分子量分布を有する(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物から形成されることにより、粘着剤層中に含まれる低分子量成分が少なく抑えられ、粘着剤層表面に脆弱層を形成し難く、粘着剤層の帯電防止層に対する投錨性に優れ、更に、耐汚染性にも優れた表面保護フィルム、前記表面保護フィルムにより保護される光学部材を得ることができ、有用である。
本発明に係る表面保護フィルムの一構成例を示す模式的断面図である。 剥離帯電圧の測定方法を示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<表面保護フィルムの全体構造>
ここに開示される表面保護フィルムは、一般に、粘着シート、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム、表面保護シート等と称される形態のものであり、特に液晶ディスプレイパネル中のタッチセンサやガラスの上に粘着剤層を介して貼付される偏光板などの光学部材の加工時や搬送時に、光学部材の表面を保護する表面保護フィルムとして好適である。前記表面保護フィルムにおける粘着剤層は、典型的には連続的に形成されるが、かかる形態に限定されるものではなく、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。また、ここに開示される表面保護フィルムは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。
ここに開示される表面保護フィルムの典型的な構成例を図1に模式的に示す。この表面保護フィルム1は、基材(例えばポリエステルフィルム)11と、その片面に設けられた帯電防止層12と、帯電防止層12の片面(基材11とは反対側の表面)に設けられた粘着剤層13とを備える。表面保護フィルム1は、この粘着剤層13を被着体(保護対象として、液晶ディスプレイパネル(タッチパネル)中のタッチセンサや基盤ガラス上に粘着剤層13を介して貼付される偏光板等の光学部材の表面)に貼り付けて使用される。使用前(すなわち、被着体への貼付前)の表面保護フィルム1は、粘着剤層13の表面(被着体への貼付面)が、少なくとも粘着剤層13側が剥離面となっているセパレータ(剥離ライナー)14によって保護された形態であってもよい。あるいは、表面保護フィルム1がロール状に巻回されることにより、粘着剤層13が基材11の背面(帯電防止層12とは反対側の表面)に当接してその表面が保護された形態であってもよい。
<基材>
本発明の表面保護フィルムは、基材を有し、前記基材の少なくとも片面に帯電防止層を有し、前記帯電防止層の前記基材と接触する面とは反対側に、(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物により形成される粘着剤層を有することを特徴とする。ここに開示される技術において、基材を構成する樹脂材料は、特に制限なく使用することができるが、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性、可撓性、寸法安定性等の特性に優れたものを使用することが好ましい。特に、基材が可撓性を有することにより、ロールコーターなどによって粘着剤組成物を塗布することができ、ロール状に巻き取ることができ、有用である。
前記基材(支持体)として、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系ポリマー;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー;等を主たる樹脂成分(樹脂成分のなかの主成分、典型的には50質量%以上を占める成分)とする樹脂材料から構成されたプラスチックフィルムを、前記基材として好ましく用いることができる。前記樹脂材料の他の例としては、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体等の、スチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン−プロピレン共重合体等の、オレフィン系ポリマー;塩化ビニル系ポリマー;ナイロン6、ナイロン6,6、芳香族ポリアミド等の、アミド系ポリマー;等を樹脂材料とするものが挙げられる。前記樹脂材料のさらに他の例として、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー等が挙げられる。上述したポリマーの2種以上のブレンド物からなる基材であってもよい。
前記基材としては、透明な熱可塑性樹脂材料からなるプラスチックフィルムを好ましく採用することができる。前記プラスチックフィルムの中でも、ポリエステルフィルムを使用することが、より好ましい態様である。ここで、ポリエステルフィルムとは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート等のエステル結合を基本とする主骨格を有するポリマー材料(ポリエステル樹脂)を主たる樹脂成分とするものをいう。かかるポリエステルフィルムは、光学特性や寸法安定性に優れる等、表面保護フィルムの基材として、好ましい特性を有する。中でも特に、前記基材として、ポリエチレンテレフタレート及び/又はポリエチレンナフタレートを含有することが好ましい。
前記基材を構成する樹脂材料には、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、着色剤(顔料、染料等)等の各種添加剤が配合されていてもよい。前記ポリエステルフィルムの片面(帯電防止層が設けられる側の表面)には、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、酸処理、アルカリ処理、下塗り剤の塗布等の、公知または慣用の表面処理が施されていてもよい。このような表面処理は、例えば、基材と帯電防止層との密着性を高めるための処理であり得る。基材の表面にヒドロキシル基等の極性基が導入されるような表面処理を好ましく採用し得る。
本発明の表面保護フィルムは、基材上に帯電防止層を有することにより、帯電防止機能を有するが、更に、前記基材として、帯電防止処理がなされてなるプラスチックフィルムを使用することも可能である。前記基材を用いることにより、剥離した際の表面保護フィルム自身の帯電が抑えられるため、好ましい。また、基材がプラスチックフィルムであり、前記プラスチックフィルムに帯電防止処理を施すことにより、表面保護フィルム自身の帯電を低減し、かつ、被着体への帯電防止能が優れるものが得られる。なお、帯電防止機能を付与する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができ、例えば、帯電防止剤と樹脂成分からなる帯電防止性樹脂や導電性ポリマー、導電性物質を含有する導電性樹脂を塗布する方法や導電性物質を蒸着あるいはメッキする方法、また、帯電防止剤等を練り込む方法等があげられる。
前記基材の厚みとしては、通常5〜200μm、好ましくは10〜100μm程度である。前記基材の厚みが、前記範囲内にあると、被着体への貼り合せ作業性と被着体からの剥離作業性に優れるため、好ましい。
<帯電防止層>
本発明の表面保護フィルムは、基材の少なくとも片面に帯電防止層を有し、前記帯電防止層の前記基材と接触する面とは反対側に、(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物により形成される粘着剤層を有する表面保護フィルムであって、前記帯電防止層が、水溶性導電性ポリマー及び/又は水分散性導電性ポリマー、バインダとしてポリエステル樹脂を含有する帯電防止剤組成物から形成され、前記帯電防止層の表面抵抗値が、1.0×1010Ω/□以下であることを特徴とする。前記表面保護フィルムが、基材と粘着剤層との間に帯電防止層を有することにより、表面保護フィルムの剥離帯電防止性や、被着体に貼付後、剥離した際の耐汚染性(低汚染性)に優れ、好ましい態様となる。
<導電性ポリマー>
前記帯電防止層は、導電性ポリマー成分として、水溶性導電性ポリマー及び/又は水分散性導電性ポリマーを含有する帯電防止剤組成物から形成されることを特徴とする。前記導電性ポリマーを使用することにより、帯電防止層に基づく剥離帯電防止性を満足することができる。また、前記導電性ポリマーは、「水溶性」又は「水分散性」であるが、後述する架橋剤(例えば、メラミン系やイソシアネート系架橋剤)を使用することにより、帯電防止層中に固定化でき、耐水性を向上できる。前記水溶性導電性ポリマー及び/又は水分散性導電性ポリマーを用いることにより、帯電防止層の表面抵抗値を低く抑えることができ、更に、表面保護フィルムの剥離帯電防止性にも寄与でき、好ましい態様となる。
前記導電性ポリマーの使用量は、帯電防止層に含まれるバインダ100質量部に対して、10〜200質量部が好ましく、より好ましくは、25〜150質量部であり、更に好ましくは、40〜120質量部である。前記導電性ポリマーの使用量が少なすぎると、帯電防止効果が小さくなる場合があり、導電性ポリマーの使用量が多すぎると、帯電防止層の基材への密着性が落ちたり、透明性が低下する恐れがあり好ましくない。
前記帯電防止層を形成する方法として、帯電防止層形成用のコーティング材(帯電防止剤組成物)を基材(支持体)の第一面に塗布・乾燥(または硬化)させる方法が採用でき、コーティング材の調製に用いる導電性ポリマー成分として、水溶性導電性ポリマー及び/又は水分散性導電性ポリマー、及び、バインダとしてポリエステル樹脂を必須成分として含有するものであり、前記導電性ポリマーが水に溶解・分散した形態のもの(導電性ポリマー水溶液や導電性ポリマー分散液)を好ましく使用し得る。かかる導電性ポリマー水溶液又は水分散液は、例えば、親水性官能基を有する導電性ポリマー(分子内に親水性官能基を有するモノマーを共重合させる等の手法により合成され得る。)を水に溶解・分散させることにより調製することができる。前記親水性官能基としては、スルホ基、アミノ基、アミド基、イミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ヒドラジノ基、カルボキシル基、四級アンモニウム基、硫酸エステル基(−O−SOH)、リン酸エステル基(例えば−O−PO(OH))等が例示される。かかる親水性官能基は塩を形成していてもよい。
前記水溶性導電性ポリマーとしては、特に制限されず使用できるが、ポリアニリンスルホン酸、ポリ(イソチアナフテンジイルースルホネート)化合物、4級アンモニウム塩含有(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーが挙げられる。また、前記水分散性導電性ポリマーとしては、特に制限されず使用できるが、例えば、ポリアニオン類によりドープされたポリチオフェン類、ポリアニリンが挙げられる。中でも、前記水溶性導電性ポリマーとして、ポリアニリンスルホン酸の使用が好ましく、前記水分散性導電性ポリマーとしては、ポリアニオン類によりドープされたポリチオフェン類の使用が好ましい。
前記水分散性導電性ポリマーとして使用できるポリチオフェン類としては、例えば、ポリチオフェン、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ(3−エチルチオフェン)、ポリ(3−プロピルチオフェン)、ポリ(3−ブチルチオフェン)、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)、ポリ(3−ヘプチルチオフェン)、ポリ(3−オクチルチオフェン)、ポリ(3−デシルチオフェン)、ポリ(3−ドデシルチオフェン)、ポリ(3−オクタデシルチオフェン)、ポリ(3−ブロモチオフェン)、ポリ(3−クロロチオフェン)、ポリ(3−ヨードチオフェン)、ポリ(3−シアノチオフェン)、ポリ(3−フェニルチオフェン)、ポリ(3,4−ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4−ジブチルチオフェン)、ポリ(3−ヒドロキシチオフェン)、ポリ(3−メトキシチオフェン)、ポリ(3−エトキシチオフェン)、ポリ(3−ブトキシチオフェン)、ポリ(3−ヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3−ヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3−オクチルオキシチオフェン)、ポリ(3−デシルオキシチオフェン)、ポリ(3−ドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3−オクタデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヒドロキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジメトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジエトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジプロポキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジブトキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジオクチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ジドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−ブテンジオキシチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−メトキシチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−エトキシチオフェン)、ポリ(3−カルボキシチオフェン、ポリ(3−メチル−4−カルボキシチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシエチルチオフェン)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシブチルチオフェン)が挙げられる。これらの単独であってもよく、2種以上を混合して使用してもよい。中でも、導電性の観点から、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)が好ましい。
前記ポリチオフェン類としては、重合度が、好ましくは2〜1000であり、より好ましくは5〜100である。前記範囲内であると、導電性に優れるため、好ましい。
前記ポリアニオン類は、アニオン基を有する構成単位の重合体であり、ポリチオフェン類に対するドーパントとして働く。前記ポリアニオン類としては、例えば、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸、ポリスルホエチルメタクリレート、ポリ(4−スルホブチルメタクリレート)、ポリメタリルオキシベンゼンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸)、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸、ポリスルホン化フェニルアセチレン等が挙げられる。これらの単独重合体であってもよく、2種以上の共重合体であってもよい。中でも、ポリチオフェン類の導電性、分散性を向上させる観点から、ポリスチレンスルホン酸(PSS)が好ましい。
前記ポリアニオン類は、重量平均分子量(Mw)が、好ましくは1000〜100万であり、より好ましくは2000〜50万である。前記範囲内であると、ポリチオフェン類へのドーピングと分散性に優れるため、好ましい。
前記帯電防止層として、例えば、前記ポリチオフェン類としてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)、及び、前記ポリポリチオフェン類をドープすることができるポリアニオン類としてポリスチレンスルホン酸(PSS)を使用した場合に、PEDOTとPSSが相互作用し、至近距離に存在することで、PSSによりPEDOTの電子が奪われ、帯電防止層に導電性を発現させることができ、好ましい態様となる。
前記ポリアニオン類によりドープされたポリチオフェン類の市販品としては、例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)のBAYER社製の商品名「Bytron P」、信越ポリマー社製の商品名「セプルジーダ」、綜研化学社製の商品名「ベラゾール」などが例示される。
前記水溶性導電性ポリマー成分として使用できるポリアニリンスルホン酸は、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が、5×10以下であるものが好ましく、3×10以下がより好ましい。また、これら導電性ポリマーの重量平均分子量は、通常は1×10以上であることが好ましく、より好ましくは5×10以上である。
前記ポリアニリンスルホン酸の市販品としては、三菱レイヨン社製の商品名「aquaPASS」などが例示される。
ここに開示される帯電防止層は、前記導電性ポリマー成分以外に、例えば、その他の1種または2種以上の帯電防止成分(導電性ポリマー以外の有機導電性物質、無機導電性物質、帯電防止剤など)を共に含んでもよい。なお、好ましい一態様としては、前記帯電防止層が、前記導電性ポリマー以外の帯電防止成分を実質的に含有しない、すなわち、前記帯電防止層に含まれる帯電防止成分が実質的に前記導電性ポリマーのみからなる態様が、より好ましく実施され得る。
前記有機導電性物質としては、4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1アミノ基、第2アミノ基、第3アミノ基等のカチオン性官能基を有するカチオン型帯電防止剤;スルホン酸塩や硫酸エステル塩、ホスホン酸塩、リン酸エステル塩等のアニオン性官能基を有するアニオン型帯電防止剤;アルキルベタインおよびその誘導体、イミダゾリンおよびその誘導体、アラニンおよびその誘導体等の両性イオン型帯電防止剤;アミノアルコールおよびその誘導体、グリセリンおよびその誘導体、ポリエチレングリコールおよびその誘導体等のノニオン型帯電防止剤;前記カチオン型、アニオン型、両性イオン型のイオン導電性基(例えば、4級アンモニウム塩基)を有するモノマーを重合もしくは共重合して得られたイオン導電性重合体;ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンイミン、アリルアミン系重合体等の導電性ポリマー;が挙げられる。このような帯電防止剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記無機導電性物質としては、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化チタン、酸化亜鉛、インジウム、錫、アンチモン、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、鉄、コバルト、ヨウ化銅、ITO(酸化インジウム/酸化錫)、ATO(酸化アンチモン/酸化錫)等が挙げられる。このような無機導電性物質は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記帯電防止剤としては、カチオン型帯電防止剤、アニオン型帯電防止剤、両性イオン型帯電防止剤、ノニオン型帯電防止剤、前記カチオン型、アニオン型、両性イオン型のイオン導電性基を有するモノマーを重合もしくは共重合して得られたイオン導電性重合体、等が挙げられる。
<バインダ>
前記帯電防止層は、必須成分として、ポリエステル樹脂をバインダとして含有することを特徴とする。前記ポリエステル樹脂は、ポリエステルを主成分(典型的には50質量%超え、好ましくは75質量%以上、例えば90質量%以上を占める成分)として含む樹脂材料であることが好ましい。前記ポリエステルは、典型的には、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する多価カルボン酸類(典型的にはジカルボン酸類)およびその誘導体(当該多価カルボン酸の無水物、エステル化物、ハロゲン化物等)から選択される1種または2種以上の化合物(多価カルボン酸成分)と、1分子中に2個以上のヒドロキシル基を有する多価アルコール類(典型的にはジオール類)から選択される1種または2種以上の化合物(多価アルコール成分)とが縮合した構造を有することが好ましい。
前記多価カルボン酸成分として採用し得る化合物の例としては、シュウ酸、マロン酸、ジフルオロマロン酸、アルキルマロン酸、コハク酸、テトラフルオロコハク酸、アルキルコハク酸、(±)−リンゴ酸、meso−酒石酸、イタコン酸、マレイン酸、メチルマレイン酸、フマル酸、メチルフマル酸、アセチレンジカルボン酸、グルタル酸、ヘキサフルオログルタル酸、メチルグルタル酸、グルタコン酸、アジピン酸、ジチオアジピン酸、メチルアジピン酸、ジメチルアジピン酸、テトラメチルアジピン酸、メチレンアジピン酸、ムコン酸、ガラクタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、パーフルオロスベリン酸、3,3,6,6−テトラメチルスベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、パーフルオロセバシン酸、ブラシル酸、ドデシルジカルボン酸、トリデシルジカルボン酸、テトラデシルジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸類;シクロアルキルジカルボン酸(例えば、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸)、1,4−(2−ノルボルネン)ジカルボン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸(ハイミック酸)、アダマンタンジカルボン酸、スピロヘプタンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸類;フタル酸、イソフタル酸、ジチオイソフタル酸、メチルイソフタル酸、ジメチルイソフタル酸、クロロイソフタル酸、ジクロロイソフタル酸、テレフタル酸、メチルテレフタル酸、ジメチルテレフタル酸、クロロテレフタル酸、ブロモテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、オキソフルオレンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ビフェニレンジカルボン酸、ジメチルビフェニレンジカルボン酸、4,4”−p−テレフェニレンジカルボン酸、4,4”−p−クワレルフェニルジカルボン酸、ビベンジルジカルボン酸、アゾベンゼンジカルボン酸、ホモフタル酸、フェニレン二酢酸、フェニレンジプロピオン酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタレンジプロピオン酸、ビフェニル二酢酸、ビフェニルジプロピオン酸、3,3'−[4,4’−(メチレンジ−p−ビフェニレン)ジプロピオン酸、4,4’−ビベンジル二酢酸、3,3’(4,4’−ビベンジル)ジプロピオン酸、オキシジ−p−フェニレン二酢酸などの芳香族ジカルボン酸類;上述したいずれかの多価カルボン酸の酸無水物;上述したいずれかの多価カルボン酸のエステル(例えばアルキルエステル。モノエステル、ジエステル等であり得る。);上述したいずれかの多価カルボン酸に対応する酸ハロゲン化物(例えばジカルボン酸クロリド);等が挙げられる。
前記多価カルボン酸成分として採用し得る化合物の好適例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類およびその酸無水物;アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、ハイミック酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸類およびその酸無水物;ならびに前記ジカルボン酸類の低級アルキルエステル(例えば、炭素原子数1〜3のモノアルコールとのエステル)等が挙げられる。
一方、前記多価アルコール成分として採用し得る化合物の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチルペンタンジオール、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、キシリレングリコール、水添ビスフェノールA、ビスフェノールA等のジオール類が挙げられる。他の例として、これらの化合物のアルキレンオキサイド付加物(例えば、エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。
前記ポリエステル樹脂の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)として、例えば5×10〜1.5×10程度(好ましくは1×10〜6×10程度)であり得る。また、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、例えば0〜120℃(好ましくは10〜80℃)であり得る。
前記ポリエステル樹脂として、市販の東洋紡社製の商品名「バイロナール」などを用いることができる。
前記帯電防止層は、ここに開示される表面保護フィルムの性能(例えば、帯電防止性等の性能)を大きく損なわない限度で、バインダとして、ポリエステル樹脂以外の樹脂(例えば、アクリル樹脂、アクリルレタン樹脂、アクリルスチレン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、シリコーン樹脂、ポリシラザン樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリオレフィン樹脂等から選択される1種または2種以上の樹脂)をさらに含有し得る。なお、バインダとしてポリエステル樹脂を使用する理由としては、ポリエステル樹脂以外の樹脂(例えば、前記アクリル系の樹脂やポリビニルアルコール樹脂等)に比べて、表面自由エネルギーが小さいため、滑剤等の添加剤を配合しなくても、帯電防止剤組成物を基材に塗付して造膜する際に、ハジキなどを抑制できることが挙げられる。また、ここに開示される技術の好ましい一態様としては、帯電防止層のバインダが実質的にポリエステル樹脂のみからなる場合である。例えば、バインダに占めるポリエステル樹脂の割合が98〜100質量%である帯電防止層が好ましい。帯電防止層全体に占めるバインダの割合は、例えば50〜95質量%とすることができ、通常は60〜90質量%とすることが適当である。
<架橋剤>
前記帯電防止層は、架橋剤として、一般的な樹脂の架橋に用いられるメラミン系、イソシアネート系、エポキシ系等の架橋剤を適宜選択して用いることができる。好ましい一態様としては、前記架橋剤の中でも、少なくともメラミン系架橋剤又はイソシアネート系架橋剤を使用することである。前記架橋剤を用いることにより、帯電防止層を形成する際に必須成分である水溶性導電性ポリマーや水分散性の導電性ポリマーを帯電防止層中に固定化でき、耐水性や耐溶剤性の向上に優れた効果を実現することができる。
また、前記イソシアネート系架橋剤として、水溶液中でも安定なブロック化イソシアネート系架橋剤を使用することが好ましい態様である。前記ブロック化イソシアネート系架橋剤の具体例としては、一般的な粘着剤層や帯電防止層の調製の際に使用できるイソシアネート系架橋剤(例えば、後述する粘着剤層に使用されるイソシアネート化合物(イソシアネート系架橋剤))をアルコール類、フェノール類、チオフェノール類、アミン類、イミド類、オキシム類、ラクタム類、活性メチレン化合物類、メルカプタン類、イミン類、尿素類、ジアリール化合物類、及び、重亜硫酸ソーダなどでブロックしたものが使用できる。
通常、帯電防止層を形成するために用いられる帯電防止剤組成物には、界面活性剤やレべリング剤、滑剤などが含まれ、これらにより、塗布時のハジキや厚みムラの発生を抑えることができるが、これらの添加剤を含むことにより、帯電防止層中に脆弱層が形成され、帯電防止層と粘着剤層が接触する界面でハガレなどが発生してしまうため、これらの添加剤を配合しないことが好ましい。なお、必要に応じて、上記導電性ポリマーに加えて、その他の帯電防止成分を配合したり、酸化防止剤、着色剤(顔料、染料等)、流動性調整剤(チクソトロピー剤、増粘剤等)、造膜助剤、界面活性剤(消泡剤等)、防腐剤等の添加剤を含有し得る。
<帯電防止層の形成>
前記帯電防止層は、前記導電性ポリマー成分等の必須成分および必要に応じて使用される添加剤が適当な溶媒(水など)に溶解した液状組成物(帯電防止層形成用のコーティング材、帯電防止剤組成物)を基材に付与することを含む手法によって好適に形成され得る。例えば、前記コーティング材を基材の片面に塗布して乾燥させ、必要に応じて硬化処理(熱処理、紫外線処理など)を行う手法を好ましく採用し得る。前記コーティング材のNV(不揮発分)は、例えば5質量%以下(典型的には0.05〜5質量%)とすることができ、通常は1質量%以下(典型的には0.10〜1質量%)とすることが適当である。厚みの小さい帯電防止層を形成する場合には、前記コーティング材のNVを例えば0.05〜0.50質量%(例えば0.10〜0.40質量%)とすることが好ましい。このように低NVのコーティング材を用いることにより、より均一な帯電防止層が形成され得る。
前記帯電防止層形成用のコーティング材を構成する溶媒としては、帯電防止層の形成成分を安定して、溶解(分散)し得るものが好ましい。かかる溶媒は、有機溶剤、水、またはこれらの混合溶媒であり得る。前記有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル等のエステル類;メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等の環状エーテル類;n−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環族炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等の脂肪族または脂環族アルコール類;アルキレングリコールモノアルキルエーテル(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル)、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテル等のグリコールエーテル類;等から選択される1種または2種以上を用いることができる。好ましい一態様では、前記コーティング材の溶媒が、水または水を主成分とする混合溶媒(例えば、水とエタノールとの混合溶媒)である。
<帯電防止層の性状>
ここに開示される技術における帯電防止層の厚さは、典型的には3〜500nmであり、好ましくは3〜100nm、より好ましくは3〜60nmである。帯電防止層の厚みが小さすぎると、帯電防止層を均一に形成することが困難となり(例えば、帯電防止層の厚みにおいて、場所による厚みのバラツキが大きくなり)、このため、表面保護フィルムの外観にムラが生じやすくなることがあり得る。一方、厚すぎると、基材の特性(光学特性、寸法安定性等)に影響を及ぼす場合がある。
ここに開示される表面保護フィルムは、帯電防止層の表面において測定される表面抵抗値(Ω/□)が、1.0×1010(「1.0E+10」と示す場合がある。)以下であり、好ましくは、1.0×10〜5.0×10であり、より好ましくは、1.0×10〜4.0×10であり、更に好ましくは、3.0×10〜3.0×10である。前記範囲内の表面抵抗値を示す表面保護フィルムは、例えば、液晶セルや半導体装置等のように静電気を嫌う物品の加工または搬送過程等において使用される表面保護フィルムとして好適に利用され得る。また、前記範囲内の表面抵抗値を示す表面保護フィルムは、タッチパネルセンサより上に偏光板を搭載し、前記偏光板上に表面保護フィルムを貼付した状態であっても、動作確認を行うことができ、有用となる。なお、前記表面抵抗値は、市販の絶縁抵抗測定装置(抵抗率計など)を用いて、23℃、50%RHの雰囲気下で測定される表面抵抗値から算出することができる。
<粘着剤層>
本発明の表面保護フィルムは、基材の少なくとも片面に帯電防止層を有し、前記帯電防止層の前記基材と接触する面とは反対側に、(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物により形成される粘着剤層を有することを特徴とするものである。
前記(メタ)アクリル系ポリマーは、これを構成する原料モノマーとして、炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを用いることができる。前記(メタ)アクリル系モノマーとしては、1種または2種以上を主成分として使用することができる。前記炭素数が1〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを用いることにより、被着体(被保護体)に対する粘着力を低く制御することが容易となり、軽剥離性や再剥離性に優れた表面保護フィルムが得られる。なお、本発明における(メタ)アクリル系ポリマーとは、アクリル系ポリマーおよび/またはメタクリル系ポリマーをいい、また(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよび/またはメタクリレートをいう。
前記炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマーの具体例としては、たとえば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレートなどがあげられる。
なかでも、本発明の表面保護フィルムには、へキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレートなどの炭素数6〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマーが好適なものとしてあげられる。特に、炭素数6〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを用いることにより、被着体への粘着力を低く制御することが容易となり、再剥離性に優れたものとなる。
特に、前記(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量100質量%に対して、炭素数1〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを、60質量%以上含有することが好ましく、より好ましくは、70質量%以上、更に好ましくは、80質量%以上、最も好ましくは90〜99質量%である。60質量%未満になると、粘着剤組成物の適度な濡れ性や、粘着剤層の凝集力が劣ることになり、好ましくない。
また、本発明の粘着剤組成物は、前記(メタ)アクリル系ポリマーが、原料モノマーとして、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを含有することが好ましい。前記ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、1種または2種以上を主成分として使用することができる。
前記ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを用いることにより、粘着剤組成物の架橋などを制御しやすくなり、ひいては流動による濡れ性の改善と剥離における粘着力の低減とのバランスを制御しやすくなる。
前記ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、たとえば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチルアクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミドなどがあげられる。特にアルキル基の炭素数が4以上のヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを用いることで高速剥離時の軽剥離化が容易となり好ましい。
前記炭素数1〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマー100質量部に対して、前記ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを、15質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは、1〜13質量部、更に好ましくは、2〜12質量部であり、最も好ましくは3〜10質量部である。前記範囲内にあると、粘着剤組成物の濡れ性と、得られる粘着剤層の凝集力のバランスを制御しやすくなるため、好ましい。
また、その他の重合性モノマー成分として、粘着性能のバランスが取りやすい理由から、Tgが0℃以下(通常−100℃以上)になるようにして、(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度や剥離性を調整するための重合性モノマーなどを、本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。
前記(メタ)アクリル系ポリマーにおいて用いられる前記炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマー、及び、前記ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマー以外のその他の重合性モノマーとしては、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを用いることができる。
前記カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、カルボキシルエチル(メタ)アクリレート、カルボキシルペンチル(メタ)アクリレートなどがあげられる。
前記カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーは、前記炭素数1〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマー100質量部に対して、20質量部以下含有することが好ましく、より好ましくは、1〜18質量部、更に好ましくは、2〜16質量部であり、最も好ましくは3〜14質量部である。前記範囲内にあると、粘着剤組成物の濡れ性と、得られる粘着剤層の凝集力のバランスを制御しやすくなるため、好ましい。
特に、前記粘着剤層を反射率を低減(例えば、1.0%以下)した偏光板に適用する場合には、前記カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーは、前記炭素数1〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマー100質量部に対して、3〜14質量部含有することが好ましい。前記範囲内にあると、得られる粘着剤層の凝集力を高く制御することができ、低反射率の偏光板に対して、粘着剤層による汚染を低く制御することが可能となり好ましい。
更に、前記(メタ)アクリル系ポリマーにおいて用いられる前記炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマー、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマー、及び、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマー以外のその他の重合性モノマーとしては、本発明の特性を損なわない範囲内であれば、特に限定することなく用いることができる。たとえば、シアノ基含有モノマー、ビニルエステルモノマー、芳香族ビニルモノマーなどの凝集力・耐熱性向上成分や、アミド基含有モノマー、イミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、N−アクリロイルモルホリン、ビニルエーテルモノマーなどの粘着力向上や架橋化基点として働く官能基を有する成分を適宜用いることができる。これら重合性モノマーは、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよい。
シアノ基含有モノマーとしては、たとえば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルがあげられる。
ビニルエステルモノマーとしては、たとえば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニルなどがあげられる。
芳香族ビニルモノマーとしては、たとえば、スチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、α−メチルスチレン、その他の置換スチレンなどがあげられる。
アミド基含有モノマーとしては、たとえば、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドなどがあげられる。
イミド基含有モノマーとしては、たとえば、シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、イタコンイミドなどがあげられる。
アミノ基含有モノマーとしては、たとえば、アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートなどがあげられる。
エポキシ基含有モノマーとしては、たとえば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルなどがあげられる。
ビニルエーテルモノマーとしては、たとえば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテルなどがあげられる。
本発明において、炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマー、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマー、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマー以外のその他の重合性モノマーは、前記炭素数1〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマー100質量部に対して、0〜20質量部含有することが好ましく、0〜10質量部含有することがより好ましい。前記範囲内に抑えて配合することにより、良好な再剥離性を適宜調整することができるため、好ましい。
前記(メタ)アクリル系ポリマーは、重量平均分子量(Mw)が10万〜500万が好ましく、より好ましくは20万〜400万、さらに好ましくは30万〜300万である。重量平均分子量が10万より小さい場合は、粘着剤層の凝集力が小さくなることにより糊残りを生じる傾向がある。一方、重量平均分子量が500万を超える場合は、ポリマーの流動性が低下し、被着体(例えば、偏光板)への濡れが不十分となり、被着体と表面保護フィルムの粘着剤層との間に発生するフクレの原因となる傾向がある。なお、重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定して得られたものをいう。
また、前記(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、0℃以下が好ましく、より好ましくは−10℃以下である(通常−100℃以上)。ガラス転移温度が0℃より高い場合、ポリマーが流動しにくく、例えば、偏光板への濡れが不十分となり、偏光板と表面保護フィルムの粘着剤層との間に発生するフクレの原因となる傾向がある。特にガラス転移温度を−61℃以下にすることで偏光板への濡れ性と軽剥離性に優れる粘着剤層が得られ易くなる。なお、(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、用いるモノマー成分や組成比を適宜変えることにより前記範囲内に調整することができる。
前記(メタ)アクリル系ポリマーの分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))が、6以下であり、好ましくは1〜6であり、より好ましくは2〜5である。分子量分布(Mw/Mn)が6を超える場合、低分子量成分が多くなり、粘着剤層のゲル分率を高くするために、多量の架橋剤を使用する必要があり、既にゲル化したポリマーに対して、余剰の架橋剤が反応し、ゲル(粘着剤層)の架橋密度が高くなり、これに伴い、粘着剤層が硬くなり、応力緩和性が損なわれ、好ましくない。また、低分子量成分が多く、未架橋のポリマーやオリゴマー(ゾル分)が多くなると、被着体(偏光板など)に接触している粘着剤層界面付近に偏析している未架橋ポリマー等により、粘着剤層中(特に粘着剤層表面)に脆弱層が形成され、前記粘着剤層を加熱・加湿環境下に曝した際に、前記脆弱層付近で、粘着剤層の破壊が生じ、粘着剤層と帯電防止層との界面における剥がれの原因となることが推測される。また、低分子量成分が多くなると、耐汚染性に劣るが、分子量分布を6以下に調整することにより、被着体(偏光板等)に貼付時に移行する低分子量成分が低減でき、耐汚染性に優れ、好ましい態様となる。なお、重量平均分子量(Mw)と同様、分子量分布(Mw/Mn)は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値から求められる。
このような(メタ)アクリル系ポリマーの製造は、溶液重合、塊状重合、乳化重合、各種ラジカル重合等の公知の製造方法を適宜選択でき、中でも、溶液重合は、簡便性や汎用性の点から好ましく、また、リビングラジカル重合が、重合率を高くした場合でも、低分子量のオリゴマーの生成を抑制でき、生産性を確保できる点から好ましい。また、得られる(メタ)アクリル系ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等いずれでもよい。
なお、溶液重合においては、重合溶媒として、例えば、酢酸エチル、トルエン等が用いられる。具体的な溶液重合例としては、反応は窒素等の不活性ガス気流下で、重合開始剤を加え、通常、50〜70℃程度で、10分〜30時間程度の反応条件で行われる。特に重合時間を30分〜3時間程度と短くすることにより、重合後期に生成する低分子量のオリゴマーの生成を抑制することで、粘着剤の接着信頼性を向上することができる。
ラジカル重合に用いられる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤等は特に限定されず適宜選択して使用することができる。なお、(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤の使用量、反応条件により制御可能であり、これらの種類に応じて適宜のその使用量が調整される。
前記重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、過酸化物系重合開始剤、アゾ系重合開始剤などが挙げられる。前記過酸化物系重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、パーオキシカーボネート、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステルなどが挙げられ、より具体的には、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカンなどが挙げられる。前記アゾ系重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、4,4′−アゾビス−4−シアノバレリアン酸、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2′−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2′−アゾビス(N,N′−ジメチレンイソブチルアミジン)ヒドロクロライド、2,2′−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]ハイドレートなどが挙げられる。前記重合開始剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、リビングラジカル重合に用いられる重合開始剤として、有機テルル化合物が挙げられる。前記有機テルル化合物として、例えば、(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−クロロ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−ヒドロキシ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−メトキシ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−アミノ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−ニトロ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−シアノ−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−メチルカルボニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−フェニルカルボニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−メトキシカルボニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−フェノキシカルボニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−スルホニル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−4−(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、1−クロロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−ヒドロキシ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−メトキシ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−アミノ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−ニトロ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−シアノ−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−メチルカルボニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−フェニルカルボニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−メトキシカルボニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−フェノキシカルボニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−スルホニル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−4−(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、1−クロロ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−ヒドロキシ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−メトキシ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−アミノ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−ニトロ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−シアノ−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−メチルカルボニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−フェニルカルボニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−メトキシカルボニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−フェノキシカルボニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−スルホニル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、1−トリフルオロメチル−4−(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、2−(メチルテラニル−メチル)ピリジン、2−(1−メチルテラニル−エチル)ピリジン、2−(2−メチルテラニル−プロピル)ピリジン、2−メチルテラニル−エタン酸メチル、2−メチルテラニル−プロピオン酸メチル、2−メチルテラニル−2−メチルプロピオン酸メチル、2−メチルテラニル−エタン酸エチル、2−メチルテラニル−プロピオン酸エチル、2−メチル−2−メチルテラニル−プロピオン酸エチル、2−メチルテラニルアセトニトリル、2−メチルテラニルプロピオニトリル、2−メチル−2−メチルテラニルプロピオニトリル等が挙げられる。これらの有機テルル化合物中のメチルテラニル基は、エチルテラニル基、n−プロピルテラニル基、イソプロピルテラニル基、n−ブチルテラニル基、イソブチルテラニル基、t−ブチルテラニル基、フェニルテラニル基等であってもよい。前記重合開始剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記重合開始剤の配合割合(重合開始剤全体)は、特に限定されないが、例えば、前記(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100質量部)に対して、0.005〜5質量部が好ましく、より好ましくは0.01〜3質量部である。
<架橋剤>
本発明の表面保護フィルムは、前記粘着剤組成物が、架橋剤を含有することが好ましい。また、本発明においては、前記粘着剤組成物を用いて、粘着剤層とすることができる。例えば、前記(メタ)アクリル系ポリマーの構成単位、構成比率、架橋剤の選択および添加比率等を適宜調節して架橋することにより、より耐熱性に優れた表面保護フィルム(粘着剤層)を得ることができる。
本発明に用いられる架橋剤としては、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、メラミン系樹脂、アジリジン誘導体、および金属キレート化合物などを用いてもよく、特にイソシアネート化合物の使用は、好ましい態様となる。また、これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
前記イソシアネート化合物としては、たとえば、トリメチレンジイソシアネート、ブ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(HDI)、ダイマー酸ジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類、シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)などの脂環族イソシアネート類、2,4−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)などの芳香族イソシアネート類、前記イソシアネート化合物をアロファネート結合、ビウレット結合、イソシアヌレート結合、ウレトジオン結合、ウレア結合、カルボジイミド結合、ウレトンイミン結合、オキサジアジントリオン結合などにより変性したポリイソシネート変性体が挙げられる。たとえば、市販品として、商品名タケネート300S、タケネート500、タケネートD165N、タケネートD178N(以上、武田薬品工業社製)、スミジュールT80、スミジュールL、デスモジュールN3400(以上、住化バイエルウレタン社製)、ミリオネートMR、ミリオネートMT、コロネートL、コロネートHL、コロネートHX(以上、日本ポリウレタン工業社製)などがあげられる。これらイソシアネート化合物は、単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよく、2官能のイソシアネート化合物と3官能以上のイソシアネート化合物を併用して用いることも可能である。架橋剤を併用して用いることにより粘着性と耐反発性(曲面に対する接着性)を両立することが可能となり、より接着信頼性に優れた表面保護フィルムを得ることができる。
前記エポキシ化合物としては、たとえば、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン(商品名TETRAD−X、三菱瓦斯化学社製)や1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン(商品名TETRAD−C、三菱瓦斯化学社製)などがあげられる。
前記メラミン系樹脂としては、ヘキサメチロールメラミンなどがあげられる。アジリジン誘導体としては、たとえば、市販品としての商品名HDU、TAZM、TAZO(以上、相互薬工社製)などがあげられる。
前記金属キレート化合物としては、金属成分としてアルミニウム、鉄、スズ、チタン、ニッケルなど、キレート成分としてアセチレン、アセト酢酸メチル、乳酸エチルなどがあげられる。
本発明に用いられる架橋剤の含有量は、例えば、前記(メタ)アクリル系ポリマー100質量部に対して、0.01〜20質量部含有されていることが好ましく、0.1〜15質量部含有されていることがより好ましく、0.5〜8質量部含有されていることがさらに好ましく、1〜6質量部含有されていることが最も好ましい。前記含有量が0.01質量部よりも少ない場合、架橋剤による架橋形成が不十分となり、得られる粘着剤層の凝集力が小さくなって、十分な耐熱性が得られない場合もあり、また糊残りの原因となる傾向がある。一方、含有量が20質量部を超える場合、ポリマーの凝集力が大きく、流動性が低下し、被着体(例えば、偏光板)への濡れが不十分となって、被着体と粘着剤層(粘着剤組成物層)との間に発生するフクレの原因となる傾向がある。さらに、架橋剤量が多いと剥離帯電特性が低下する傾向がある。
特に、前記粘着剤層を反射率を低減(例えば、1.0%以下)した偏光板に適用する場合には、前記架橋剤は、エポキシ化合物が有効であり、エポキシ化合物の含有量は、前記(メタ)アクリル系ポリマー100質量部に対して、3〜17質量部含有することが好ましい。前記範囲内にあると、得られる粘着剤層の凝集力を高く制御することができ、低反射率の偏光板に対して、粘着剤層による汚染を低く制御することが可能となり好ましい。
<架橋触媒>
前記粘着剤組成物には、さらに、上述したいずれかの架橋反応をより効果的に進行させるための架橋触媒を含有させることができる。かかる架橋触媒として、例えばジラウリン酸ジブチルスズ、ジラウリン酸ジオクチルスズなどのスズ系触媒、トリス(アセチルアセトナト)鉄、トリス(ヘキサン−2,4−ジオナト)鉄、トリス(ヘプタン−2,4−ジオナト)鉄、トリス(ヘプタン−3,5−ジオナト)鉄、トリス(5−メチルヘキサン−2,4−ジオナト)鉄、トリス(オクタン−2,4−ジオナト)鉄、トリス(6−メチルヘプタン−2,4−ジオナト)鉄、トリス(2,6−ジメチルヘプタン−3,5−ジオナト)鉄、トリス(ノナン−2,4−ジオナト)鉄、トリス(ノナン−4,6−ジオナト)鉄、トリス(2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−3,5−ジオナト)鉄、トリス(トリデカン−6,8−ジオナト)鉄、トリス(1−フェニルブタン−1,3−ジオナト)鉄、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)鉄、トリス(アセト酢酸エチル)鉄、トリス(アセト酢酸−n−プロピル)鉄、トリス(アセト酢酸イソプロピル)鉄、トリス(アセト酢酸−n−ブチル)鉄、トリス(アセト酢酸−sec−ブチル)鉄、トリス(アセト酢酸−tert−ブチル)鉄、トリス(プロピオニル酢酸メチル)鉄、トリス(プロピオニル酢酸エチル)鉄、トリス(プロピオニル酢酸−n−プロピル)鉄、トリス(プロピオニル酢酸イソプロピル)鉄、トリス(プロピオニル酢酸−n−ブチル)鉄、トリス(プロピオニル酢酸−sec−ブチル)鉄、トリス(プロピオニル酢酸−tert−ブチル)鉄、トリス(アセト酢酸ベンジル)鉄、トリス(マロン酸ジメチル)鉄、トリス(マロン酸ジエチル)鉄、トリメトキシ鉄、トリエトキシ鉄、トリイソプロポキシ鉄、塩化第二鉄などの鉄系触媒を用いることができる。これら架橋触媒は、1種でもよく、2種以上を併用してもよい。
前記架橋触媒の含有量(使用量)は、特に制限されないが、例えば、前記(メタ)アクリル系ポリマー100質量部に対して、0.0001〜1質量部が好ましく、0.001〜0.5質量部がより好ましい。前記範囲内にあると、粘着剤層を形成した際に架橋反応の速度が速くなり、好ましい態様となる。
<架橋遅延剤>
前記粘着剤組成物には、さらに架橋遅延剤を含んでいてもよい。前記架橋遅延剤としては、特に限定されず、例えば、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸オクチル、アセト酢酸オレイル、アセト酢酸ラウリル、アセト酢酸ステアリル等のβ−ケトエステルや、アセチルアセトン、2,4−ヘキサンジオン、ベンゾイルアセトン等のβ−ジケトンや、イソプロピルアルコール等が挙げられる。中でも、アセチルアセトンを用いることができる。前記架橋遅延剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
前記架橋遅延剤の含有量(使用量)は、特に限定されないが、例えば、溶媒100質量部(に換算した場合)に対して、0.1〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。前記範囲にあると、粘着剤(粘着剤組成物)の可使時間(ポットライフ)を延長することができ、好ましい態様となる。
本発明の粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、さらに溶剤が含まれていてもよい。前記溶剤としては、例えば、上述の溶液重合方法に用いられる溶剤が挙げられる。本発明の粘着剤層を形成する粘着剤組成物における溶剤は、溶液重合方法に用いられる溶剤と同じであってもよいし、異なっていてもよい。本発明の粘着剤層を形成する粘着剤組成物における溶剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
さらに、前記粘着剤組成物には、耐汚染性等の特性を満足できる範囲で、その他の公知の添加剤を含有していてもよく、たとえば、着色剤、顔料などの粉体、界面活性剤、可塑剤、粘着付与剤、低分子量ポリマー、表面潤滑剤、レベリング剤、酸化防止剤、腐食防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、シランカップリンング剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物などを使用する用途に応じて適宜添加することができる。
<粘着剤層・表面保護フィルム>
本発明の表面保護フィルムは、基材の少なくとも片面に帯電防止層を有し、前記帯電防止層の前記基材と接触する面とは反対側に、(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物により形成される粘着剤層を有するもの(基材/帯電防止層/粘着剤層)であるが、その際、粘着剤組成物の架橋は、粘着剤組成物の塗布後に行うのが一般的であるが、架橋後の粘着剤組成物からなる粘着剤層を基材などに転写することも可能である。
また、帯電防止層上に粘着剤層を形成する方法は、特に問わないが、たとえば、前記帯電防止剤組成物(溶液)を基材に塗布し、重合溶剤などを乾燥除去して帯電防止層を基材上に形成し、作製した帯電防止層上に粘着剤組成物を塗布・乾燥することにより形成することが可能である。また、その他の方法としては、前記帯電防止剤組成物(溶液)を基材に塗布し、重合溶剤などを乾燥除去して帯電防止層を基材上に形成し、別途、粘着剤組成物をセパレータ上に塗布・乾燥して粘着剤層を形成し、粘着剤層を帯電防止層上に転写すること等によっても形成することができる。
また、本発明の表面保護フィルムを製造する際の粘着剤層の形成方法としては、粘着テープ類の製造に用いられる公知の方法が用いられる。具体的には、たとえば、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、エアーナイフコート法、ダイコーターなどによる押出しコート法などがあげられる。
本発明の表面保護フィルムは、通常、前記粘着剤層の厚みが3〜100μmが好ましく、より好ましくは5〜50μm程度となるように作製する。粘着剤層の厚みが、前記範囲内にあると、適度な再剥離性と接着性のバランスを得やすいため、好ましい。
本発明の表面保護フィルムは、総厚みが、1〜400μmであることが好ましく、10〜200μmであることがより好ましく、20〜100μmであることが更に好ましい。前記範囲内であると、粘着特性(再剥離性、接着性など)、作業性、外観特性に優れ、好ましい態様となる。なお、前記総厚みとは、基材、粘着剤層、帯電防止層などの全ての層を含む厚みの合計を意味する。
<セパレータ>
本発明の表面保護フィルムには、必要に応じて粘着面を保護する目的で、粘着剤層表面にセパレータを貼り合わせることが可能である。
前記セパレータを構成する材料としては、紙やプラスチックフィルムがあるが、表面平滑性に優れる点からプラスチックフィルムが好適に用いられる。そのフィルムとしては、前記粘着剤層を保護し得るフィルムであれば特に限定されず、たとえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムなどがあげられる。
前記セパレータの厚みは、通常5〜200μm、好ましくは10〜100μm程度である。前記範囲内にあると、粘着剤層への貼り合せ作業性と粘着剤層からの剥離作業性に優れるため、好ましい。前記セパレーターには、必要に応じて、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系もしくは脂肪酸アミド系の離型剤、シリカ粉などによる離型および防汚処理や、塗布型、練り込み型、蒸着型などの帯電防止処理をすることもできる。
ここに開示される表面保護フィルムは、基材、帯電防止層、及び、粘着剤層に加えて、さらに他の層を含む態様でも実施され得る。かかる「他の層」の配置としては、基材と帯電防止層との間等が例示される。
<光学部材>
本発明の光学部材は、前記表面保護フィルムにより保護されることが好ましい。前記表面保護フィルムは、粘着剤層の帯電防止層に対する投錨性に優れ、かつ、剥離帯電防止性及び耐汚染性にも優れるため、加工、搬送、出荷検査時等の表面保護用途(表面保護フィルム)に使用でき、前記光学部材(偏光板など)の表面を傷や汚染などから保護するために、有用なものとなる。特に静電気が発生しやすいプラスチック製品などに用いることができるため、帯電が特に深刻な問題となる光学・電子部品関連の技術分野において、帯電防止用途に非常に有用となる。
以下、本発明に関連するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明中の「部」および「%」は、特に断りがない限り質量基準である。また、表中の配合量(使用量)は、固形分、固形分比、又は、有効成分を示した。
また、以下の説明中の各特性は、それぞれ次のようにして測定または評価した。
<(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度(Tg)の測定>
ガラス転移温度Tg(℃)は、各モノマーによるホモポリマーのガラス転移温度Tgn(℃)として下記の文献値を用い、下記式により求めた。
式:1/(Tg+273)=Σ[Wn/(Tgn+273)]
式中、Tg(℃)は共重合体のガラス転移温度、Wn(−)は各モノマーの重量分率、Tgn(℃)は各モノマーによるホモポリマーのガラス転移温度、nは各モノマーの種類を表す。
文献値:
ブチルアクリレート(BA):−55℃
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA):−70℃
4−ヒドロキブチルアクリレート(4HBA):−32℃
アクリル酸(AA):106℃
<(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)の測定>
(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。なお、(メタ)アクリル系ポリマーの分子量分布(Mw/Mn)についても、同様に測定した。
・分析装置:東ソー社製、HLC−8120GPC
・カラム:東ソー社製、G7000HXL+GMHXL+GMHXL
・カラムサイズ:各7.8mmφ×30cm 計90cm
・カラム温度:40℃
・流量:0.8mL/min
・注入量:100μL
・溶離液:10mM-リン酸/テトラヒドロフラン
・検出器:示差屈折計(RI)
・標準試料:ポリスチレン
<表面抵抗値の測定>
温度23℃、湿度50%RHの雰囲気下、抵抗率計(三菱化学アナリティック製、ハイレスタUP MCP−HT450型)を用い、JIS−K−6911に準じて測定を行った。印加電圧は100Vとし、表面抵抗値の読み取りは測定開始から10秒後に行った。また、本発明における帯電防止層の表面において測定される表面抵抗値(Ω/□)は、前記帯電防止剤組成物(溶液)を基材に塗布・乾燥後、帯電防止層を形成し、帯電防止層表面に粘着剤組成物を塗布したり、粘着剤層を形成したりする前の帯電防止層が露出した状態にて、測定した。
なお、本発明における帯電防止層の表面において測定される表面抵抗値(Ω/□)は、1.0×1010 (1.0E+10)以下であり、好ましくは、1.0×10〜5.0×10であり、より好ましくは、1.0×10〜4.0×10であり、更に好ましくは、3.0×10〜3.0×10である。前記範囲内の表面抵抗値を示す帯電防止層を有する表面保護フィルムは、例えば、液晶セルや半導体装置等のように静電気を嫌う物品の加工または搬送過程等において使用される表面保護フィルムとして好適に利用され得る。また、前記範囲内の表面抵抗値を示す表面保護フィルムは、タッチパネルセンサより上に偏光板を搭載し、前記偏光板上に表面保護フィルムを貼付した状態であっても、動作確認を行うことができ、有用となる。
<水接触角>
表面保護フィルムをガラス(松浪硝子工業社製、商品名「GRILLA3強化品」)の表面に貼り付けた後、オートクレーブに投入して、温度150℃で30分間加熱し密着させたサンプルを取り出して、23℃で30分間放冷した後、ガラス表面から表面保護フィルムを剥離した。そして、水接触角測定装置(商品名「DM700」、協和界面化学社製)を用いて、液適法により、温度23℃、湿度50%RHの雰囲気下で、表面保護フィルムが貼付されていたガラス(被着体)表面に、約2.8μLの水滴を滴下し、滴下から1秒後の被着体表面と滴下水滴端部の接線からなる角度を測定し、「水接触角(°)」とした。
前記水接触角と、何も処理をしていないガラス(blank、松浪硝子工業社製、商品名「GRILLA3強化品」)の水接触角との差が、50°以下の場合を「(耐汚染性が)良好(○)」、50°より大きいの場合を「(耐汚染性が)不良(×)」と評価した。
なお、何も処理をしていないblank(被着体)の水接触角は、21°であった。すなわち、本評価で用いた被着体は、水接触角が21°のガラスである(表2参照)。
<剥離帯電圧(偏光板側)の測定>
各例に係る表面保護フィルム1を幅70mm、長さ130mmのサイズにカットし、剥離ライナーを剥離した後、図2に示すように、あらかじめ除電しておいたアクリル板10(三菱レイヨン社製、商品名「アクリライト」、厚み:1mm、幅:70mm、長さ:100mm)に貼り合わせた偏光板20(日東電工社製、SEG1423DU偏光板、幅:70mm、長さ:100mm)の表面に、表面保護フィルム1の片方の端部が偏光板20の端から30mmはみ出すようにして、ハンドローラーにて圧着した。
このサンプルを23℃×50%RHの環境下に1日放置した後、高さ20mmのサンプル固定台30の所定の位置にセットした。偏光板20から30mmはみ出した表面保護フィルム1の端部を自動巻取り機(図示せず)に固定し、剥離角度150°、剥離速度10m/minとなるように剥離した。このときに発生する被着体(偏光板)表面の電位を、偏光板20の中央から高さ100mmの位置に固定してある電位測定器40(春日電機社製、型式「KSD−0103」)にて、剥離帯電圧を測定した。測定は、23℃、50%RHの環境下で行った。
なお、剥離帯電圧とは、本発明の表面保護フィルムを構成する帯電防止層に由来する剥離帯電圧であり、剥離帯電防止性に寄与するものである。
本発明における剥離帯電圧(kV)(絶対値)としては、好ましくは、1.0kV以下であり、より好ましくは、0.9kV以下であり、更に好ましくは、0.8kV以下である。前記範囲内にあると、例えば、液晶ドライバ等の損傷を防ぐことができ、好ましい態様となる。なお、剥離帯電圧(kV)(絶対値)が1.0kV以下の場合を○(剥離帯電防止性が良好)、1.0kVを超える場合を×(剥離帯電防止性が悪い)と評価した(表2参照)。
<粘着剤層の帯電防止層に対する投錨性>
表面保護フィルムの粘着剤層表面にカッターで薄く傷を入れ、その上からテープ(日東電工社製、商品名「ダンプロンテープ No.375」)をハンドローラーで貼り付けた。続いて、前記テープを剥がした後、粘着剤層表面を目視で確認し、粘着剤層と帯電防止層が密着していたら○(投錨性に優れる)、粘着剤層が帯電防止層から脱離していたら×(投錨性が悪い)と評価した(表2参照)。
<実施例1>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製〕
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた四つ口フラスコに、ブチルアクリレート(BA)95質量部、アクリル酸(AA)5質量部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2質量部、酢酸エチル234質量部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って6時間重合反応を行い、(メタ)アクリル系ポリマー溶液(30質量%)を調製した。前記(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は60万、分子量分布(Mw/Mn)は4.0、ガラス転移温度(Tg)は、−47℃であった。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
前記(メタ)アクリル系ポリマー溶液(30質量%)を酢酸エチルで20質量%に希釈し、この溶液500質量部(固形分100質量部)に、架橋剤として、エポキシ系架橋剤(三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッド−C」、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、エポキシ当量:110、官能基数:4)6質量部(固形分6質量部)、架橋遅延剤として、イソプロピルアルコールを溶媒100質量部に(換算した場合)対して10質量部を加えて、混合攪拌を行い、アクリル系粘着剤溶液(粘着剤組成物)を調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
バインダとしてポリエステル系バインダのポリエステル樹脂バイロナールMD−1480(25%水溶液、東洋紡社製)、導電性ポリマーとしてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)0.5%およびポリスチレンスルホネート(重量平均分子量15万)(PSS)0.8%を含む水溶液(Bytron P、H.C.Stark社製)を水/エタノール(1/1)の混合溶媒に、バインダを固形分量で100質量部と、導電性ポリマーを固形分量で50質量部と、メラミン系架橋剤20質量部とを加え、約20分間撹拌して十分に混合した。このようにして、NV約0.4%の帯電防止層用水溶液(帯電防止剤組成物)を調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
基材として、一方の面にコロナ処理が施された厚さ38μm、幅30cm、長さ40cmの透明なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ポリエステルフィルム)のコロナ処理面に、前記帯電防止層用水溶液を、乾燥後の厚みが10nmとなるように塗布した。この塗布物を130℃に1分間加熱して乾燥させることにより、PETフィルムの片面に帯電防止層を有する帯電防止層付き基材を作製した。
〔表面保護フィルムの作製〕
前記アクリル系粘着剤溶液を、前記帯電防止層付き基材の帯電防止層が基材と接触している面に塗布し、130℃で30秒間加熱して、厚さ5μmの粘着剤層を形成した。次いで、前記粘着剤層の表面に、片面にシリコーン処理を施したセパレータであるポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm)のシリコーン処理面を貼り合わせ、セパレータ付表面保護フィルムを作製した。
<実施例2>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製〕
表1の配合内容で、実施例1と同様にして調製した。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
前記(メタ)アクリル系ポリマー溶液(30質量%)を酢酸エチルで20質量%に希釈し、この溶液500質量部(固形分100質量部)に、架橋剤として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(日本ポリウレタン工業社製、コロネートHX)6質量部(固形分6質量部)、架橋触媒として、ジラウリン酸ジブチルスズ(商品名:OL−1、東京ファインケミカル社製)(1質量%酢酸エチル溶液)3質量部(固形分0.03質量部)、架橋遅延剤として、アセチルアセトンを溶媒100質量部に(換算した場合)対して、3質量部を加えて、混合攪拌を行い、アクリル系粘着剤溶液を調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔表面保護フィルムの作製〕
実施例1と同様にして作製した。
<実施例3>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製:リビングラジカル重合〕
アルゴン置換したグローブボックス内で、反応容器中に、リビングラジカル重合に用いられる重合開始剤である有機テルル化合物として、2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピオン酸エチル0.035質量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.0025質量部、酢酸エチル1質量部を投入した後、反応容器を密閉し、反応容器をグローブボックスから取り出した。
続いて、反応容器にアルゴンガスを流入しながら、反応容器内に、ブチルアクリレート(BA)100質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)4質量部と、重合溶媒として酢酸エチル50質量部を投入し、反応容器内の液温を60℃付近に保って20時間重合反応を行い、(メタ)アクリル系ポリマー溶液(20質量%)を調製した。前記(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は80万、分子量分布(Mw/Mn)は2.5、ガラス転移温度(Tg)は、−54℃であった。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
実施例2と同様にして調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔表面保護フィルムの作製〕
実施例1と同様にして作製した。
<実施例4>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製〕
表1の配合内容で、実施例1と同様にして調製した。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
実施例2と同様にして調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔表面保護フィルムの作製〕
実施例1と同様にして作製した。
<実施例5>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製〕
表1の配合内容で、実施例1と同様にして調製した。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
表1の配合内容で、実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔表面保護フィルムの作製〕
実施例1と同様にして作製した。
<実施例6>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製〕
実施例5と同様にして調製した。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
実施例5と同様にして調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
バインダとしてポリエステル系バインダのポリエステル樹脂バイロナールMD−1480(25%水溶液、東洋紡社製)、導電性ポリマーとしてポリアニリンスルホン酸(aquaPASS、重量平均分子量4万、三菱レイヨン社製)、架橋剤としてジイソプロピルアミンでブロックしたヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、滑剤として、オレイン酸アミドを水/エタノール(1/3)の混合溶媒に、バインダを固形分量で100質量部、導電性ポリマーを固形分量で75質量部、架橋剤を固形分量で10質量部、滑剤を固形分量で30質量部とを加え、約20分間撹拌して十分に混合した。このようにして、NV約0.4%の帯電防止層用水溶液(帯電防止剤組成物)を調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔表面保護フィルムの作製〕
実施例1と同様にして作製した。
<比較例1>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製〕
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた四つ口フラスコに、ブチルアクリレート(BA)95質量部、アクリル酸(AA)5質量部、重合開始剤として過酸化ベンゾイル0.2質量部、酢酸エチル43質量部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って6時間重合反応を行い、(メタ)アクリル系ポリマー溶液(70質量%)を調製し、その後酢酸エチルで希釈し(メタ)アクリル系ポリマー溶液(30質量%)を調製した。前記(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は110万、分子量分布(Mw/Mn)は13.0、ガラス転移温度(Tg)は、−47℃であった。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔表面保護フィルムの作製〕
実施例1と同様にして作製した。
<比較例2>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
基材として、一方の面にコロナ処理が施された厚さ38μm、幅30cm、長さ40cmの透明なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ポリエステルフィルム)のコロナ処理面に、前記帯電防止層用水溶液を、乾燥後の厚みが10nmとなるように塗布した。この塗布物を130℃に1分間加熱して乾燥させることにより、PETフィルムの片面に帯電防止層を有する帯電防止層付き基材を作製した。その後、UVコンベア(ハリソン東芝ライティング株式会社製)にて帯電防止層付き基材の帯電防止層表面に、更に、紫外線(UV−A)を積算光量1000mJ/cmになるように照射した。照度(1000mW)は、UVPF−A1(岩崎電気株式会社製)を用いて測定した。
〔表面保護フィルムの作製〕
実施例1と同様にして作製した。
<比較例3>
〔粘着剤層用の(メタ)アクリル系ポリマーの調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔帯電防止層用水溶液の調製〕
バインダとして、アクリル系バインダのアクリル樹脂アロンA−3611(48%水溶液、東亜合成社製)、導電性ポリマーとしてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)0.5%およびポリスチレンスルホネート(重量平均分子量15万)(PSS)0.8%を含む水溶液(Bytron P、H.C.Stark社製)を水/エタノール(1/1)の混合溶媒に、バインダを固形分量で100質量部と、導電性ポリマーを固形分量で50質量部と、メラミン系架橋剤20質量部とを加え、約20分間撹拌して十分に混合した。このようにして、NV約0.4%の帯電防止層用水溶液を調製した。
〔帯電防止層付きの基材の調製〕
実施例1と同様にして調製した。
〔表面保護フィルムの作製〕
実施例1と同様にして作製した。
<実施例2〜6、及び、比較例1〜3>
表1の配合内容に基づき、調製条件等については、実施例1と同様にして、最終的に表面保護フィルムを作製した。
実施例及び比較例に係る表面保護フィルムにつき、上述した各種測定および評価を行った結果を、表2に示した。
表1中の略号につき、以下に説明する。
BA:ブチルアクリレート
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
4HBA:4−ヒドロキブチルアクリレート
AA:アクリル酸(AA)
AIBN:2,2’−アゾビスイソブチロニトリル
BPO:過酸化ベンゾイル(ベンゾイルパーオキサイド)
ポリエステル系(バインダ):ポリエステル樹脂、商品名「バイロナールMD−1480」(25%水溶液、東洋紡社製)
アクリル系(バインダ):アクリル系樹脂、商品名「アロンA−3611」(48%水溶液、東亜合成社製)
PEDOT/PSS複合体:商品名「Clevious P」(Heraeus社製)
PEDOT:ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)
PSS:ポリスチレンスルホネート(重量平均分子量15万)
ポリアニリンスルホン酸:商品名「aquaPASS」(三菱レイヨン社製)
上記評価結果より、全ての実施例において、耐汚染性、剥離帯電防止性、及び、帯電防止層に対する粘着剤層の投錨性に優れ、実用的であることが確認できた。一方、比較例1においては、粘着剤層に使用する(メタ)アクリル系ポリマーの分子量分布が所望の範囲を外れたため、耐汚染性や投錨性に劣ることが確認された。比較例2においては、帯電防止層付き基材に、紫外線(UV−A)照射したものを用いたため、帯電防止層中に含まれるPSSが分解・低分子量化され、PEDOTとの相互作用が弱まり、PEDOTの導電性が失われることで、帯電防止層の表面抵抗値が高く、所望の範囲を外れ、剥離帯電防止性にも劣ることが確認された。また、比較例3においては、帯電防止層に使用するバインダ成分として、ポリエステル系ではなく、アクリル系のものを使用したため、帯電防止層に対する粘着剤層の投錨性に劣ることが確認された。
ここに開示される表面保護フィルムは、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル(PDP)、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等の構成要素として用いられる偏光板などの光学部材の製造時、搬送時等に光学部材を保護するための表面保護フィルムとして好適である。特に、オンセル方式やインセル方式のタッチパネルに搭載された偏光板等の光学部材に適用される表面保護フィルム(光学用表面保護フィルム)として有用である。
1 :表面保護フィルム
10:アクリル板
11:基材
12:帯電防止層
13:粘着剤層
14:セパレータ
20:偏光板
30:サンプル固定台
40:電位測定器

Claims (3)

  1. 基材の少なくとも片面に帯電防止層を有し、前記帯電防止層の前記基材と接触する面とは反対側に、(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物により形成される粘着剤層を有する表面保護フィルムであって、
    前記帯電防止層が、水溶性導電性ポリマー及び/又は水分散性の導電性ポリマー、バインダとしてポリエステル樹脂を含有する帯電防止剤組成物から形成され、
    前記帯電防止層の表面抵抗値が、1.0×1010Ω/□以下であり、
    前記(メタ)アクリル系ポリマーの分子量分布(Mw/Mn)が、6以下であることを特徴とする表面保護フィルム。
  2. 前記基材が、ポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項1に記載の表面保護フィルム。
  3. 請求項1又は2に記載の表面保護フィルムにより保護されることを特徴とする光学部材。

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