JP2018106137A - 表面保護フィルム付偏光フィルム、及び、表面保護フィルム付光学部材 - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示される表面保護フィルム付偏光フィルムは、例えば、図1に示すように、表面保護フィルム2は、基材フィルム10の少なくとも片面に粘着剤層20が積層された構成であり、偏光フィルム3は、偏光子40の少なくとも片面に透明保護フィルム30を含んだ構成のものなどが挙げられる。また、前記粘着剤層20の基材フィルム10と接していない面に、偏光フィルム3の透明保護フィルム30の偏光子40と接している面と反対側の面に積層された構成などが挙げられる。また、ここに開示される表面保護フィルム付偏光フィルムは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。
本発明で用いる表面保護フィルムは、基材フィルム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、基材フィルム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、基材フィルム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。
本発明で使用される粘着剤組成物は、粘着性ポリマーを含有することを特徴とする。前記粘着性ポリマーは粘着性を有するものであれば、特に制限なく使用でき、前記粘着剤組成物から粘着剤層を形成することができる。前記粘着剤組成物としては、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を使用することもでき、中でも、より好ましくは、前記粘着性ポリマーが、(メタ)アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、及び、シリコーン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種であり、(メタ)アクリル系ポリマーを含有するアクリル系粘着剤、ウレタン系ポリマーを含有するウレタン系粘着剤、及び、シリコーン系ポリマーを含有するシリコーン系粘着剤からなる群より選択される少なくとも1種を使用(含有)するものが更に好ましく、特に好ましくは、前記粘着性ポリマーである(メタ)アクリル系ポリマーを使用するアクリル系粘着剤を使用することである。
本発明で用いる粘着剤組成物は、粘着性ポリマー、及び、重量平均分子量が3500以上のフッ素系オリゴマーを含有することを特徴とする。前記粘着剤組成物に、重量平均分子量3500以上のフッ素系オリゴマーを含むことで、得られる粘着剤層(表面保護フィルム)を偏光フィルムなどの光学部材に貼り合せた場合に、フッ素系オリゴマー中のフッ素部位の低表面自由エネルギーによる軽剥離効果を発揮し、また、フッ素系オリゴマーが粘着付与樹脂として機能し、接着性を向上させ、表面保護フィルムの滑り(ズレ)、浮きや剥がれ等を抑制でき、つまり、軽剥離性(再剥離性)と粘着性の両立を図ることができ、好ましい態様となる。
本発明で用いる粘着剤組成物は、オキシアルキレン基含有化合物を含有することも可能である。オキシアルキレン基含有化合物を含有することにより更に軽剥離性を発現させることが可能である。オキシアルキレン基含有化合物としては、オキシアルキレン鎖を有するオルガノポリシロキサンやオルガノポリシロキサンを含まないオキシアルキレン基含有化合物が挙げられる。
本発明で用いる粘着剤層(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、前記粘着剤組成物が、前記(メタ)アクリル系ポリマーを含有するアクリル系粘着剤の場合、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粘着剤層(表面保護フィルム)を得ることができる。
本発明で用いる表面保護フィルムは、前記粘着剤組成物から形成される粘着剤層を前記基材フィルムの少なくとも片面に形成してなるものであるが、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フィルムなどに転写することも可能である。
本発明で用いる偏光フィルムは、偏光子を含み、前記偏光フィルムの厚みが、88μm以下であり、前記偏光子の厚みが、8μm以下であることが好ましい。また、前記偏光子の少なくとも片面に透明保護フィルムを積層した構成であり、偏光フィルムの少なくとも片面に第1粘着剤層を積層した構成のものを用いることができ、前記第1粘着剤層の前記偏光フィルムと接している面と反対側の面に、粘着剤層やその他光学部材(例えば、反射フィルムや位相差フィルムなど)を積層することができる。なお、前記偏光フィルムを構成する透明保護フィルムと、前記表面保護フィルムを構成する粘着剤層とが接した(積層した)構成が、一般的である。
本発明で用いる偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂を用いたものが使用される。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。
前記透明保護フィルムを構成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるポリマーが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)などのスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしは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の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー、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、または上記ポリマーのブレンド物なども上記保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。これら保護フィルムは、通常、接着剤層により、偏光子に貼り合わせられる。
前記偏光フィルムの少なくとも片面に、第1粘着剤層を積層した構成のものを用いることができる。第1粘着剤層には、適宜な粘着剤(粘着剤組成物)を用いることができ、その種類について特に制限はない。粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤などがあげられる。これら粘着剤(粘着剤組成物)のなかでも、光学的透明性に優れ、適宜な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく使用される。このような特徴を示すものとしてアクリル系粘着剤が好ましく使用される。
本発明の表面保護フィルム付光学部材は、前記表面保護フィルム付偏光フィルムに含まれる前記偏光フィルムに、反射フィルム、半透過フィルム、位相差フィルム、視角補償フィルム、及び、輝度向上フィルムからなる群より選択される少なくとも1種(いわゆる光学機能フィルムと呼ばれ、偏光フィルムを含めて光学部材に含まれる。)を積層してなることが好ましい。前記光学機能フィルム(光学部材)は、前記透明保護フィルムと偏光子を積層する際に使用される介在層の接着剤層、粘着剤層、下塗り層(プライマー層)などを用いて積層することができる。また、前記第1粘着剤層などの介在層を介して積層することができる。
使用する(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8220GPC)を用いて測定を行った。測定条件は下記の通りである。
サンプル濃度:0.2質量%(THF溶液)
サンプル注入量:10μl
溶離液:THF
流速:0.6ml/min
測定温度:40℃
カラム:
サンプルカラム;TSKguardcolumn SuperHZ−H(1本)+TSKgel SuperHZM−H(2本)
リファレンスカラム;TSKgel SuperH−RC(1本)
検出器:示差屈折計(RI)
なお、重量平均分子量はポリスチレン換算値にて求めた。また、数平均分子量(Mn)を測定する際も、重量平均分子量(Mw)と同様に測定した。
各例に係る粘着剤組成物(溶液)を混合撹拌後、粘着剤組成物(溶液)の泡立ちを目視にて観察した。なお、評価は、泡立ちが認められなかった場合を○、泡立ちがわずかに認められた場合を△、泡立ちがはっきりと認められた場合を×とした。
樹脂基材としてガラス転移温度が80℃の非晶質ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱樹脂社製ノバクリアー)を用い、その樹脂基材上にポリビニルアルコール(日本合成化学社製NH26)の水溶液を塗布して、60℃の温度で乾燥しながら、厚みが10μmのポリビニルアルコール(PVA)層を製膜し、積層体フィルムとした。
作製された積層体フィルムを液温が30℃のヨウ素およびヨウ化カリウムを含む染色液に、最終的な偏光膜の単体透過率が40〜44%となるように任意の時間、浸漬した。そのことによりポリビニルアルコール層にヨウ素を吸着させた。染色液のヨウ素含有量は水100質量部に対して0.1質量部とし、ヨウ化カリウム含有量は水100質量部に対して0.7質量部とした。
樹脂基材にヨウ素を吸着させたポリビニルアルコール層を含む積層体フィルムを、液温が60℃のホウ酸およびヨウ化カリウムを含むホウ酸水溶液中で、周速の異なる複数セットのロール間を通して、その積層体フィルムを縦一軸に破断する直前まで延伸した。このときの延伸倍率(最大延伸倍率)は5.0倍であった。ホウ酸水溶液のホウ酸含有量は水100質量部に対して4質量部とし、ヨウ化カリウム含有量は水100質量部に対して5質量部とした。
5.0倍に延伸された積層体フィルムをホウ酸水溶液から取り出し、次に、60℃の温
風で乾燥した。樹脂基材と一体に延伸されたポリビニルアルコール層の厚みは3μmであ
った。このようにしてヨウ素を配向させた3μm厚のポリビニルアルコール樹脂層が樹脂
基材上に製膜された。
樹脂基材上に製膜された3μm厚のポリビニルアルコール樹脂層(偏光子)の表面に接着剤を塗布しながら、透明保護フィルムである80μm厚のTAC(トリアセチルセルロース系)フィルムを貼合せたのち、非晶性PET基材を剥離し、3μm厚のPVA層を80μm厚のTACフィルムに転写し、総厚83μmの偏光フィルム(TACフィルム+接着剤+ポリビニルアルコール樹脂層)を作製した。
基材フィルムの厚みは、PEACOCK社製1/1000mmダイヤルゲージを用いて測定した。
各例に係る表面保護フィルムを前記偏光フィルム上に0.25MPaの圧力、0.3m/分の速度で圧着し、幅50mm、長さ100mmのサイズにカットした。片面粘着テープ(日東電工社製、商品名「No.31B(登録商標)」、幅19mm)を50mmの長さにカットし、この粘着面を、端部が1mmはみ出るように、表面保護フィルムの幅50mmの背面中心上に、ハンドローラーで圧着した。これを23℃、50%RHの条件下に30分間放置した。その後、片面粘着テープをオートグラフで90°方向に0.3m/分の速度で剥離した際の、剥離初めにかかる最大応力をきっかけ剥離力(N/50mm)とした。
表面保護フィルムを幅10mm、長さ100mmのサイズにカットし、セパレータを剥離した後、前記表面保護フィルムの粘着剤層の接着面積が、1cm2になるように、前記偏光フィルム(幅:25mm、長さ:100mm)に貼り合わせ、23℃で引張り速度0.06mm/minでせん断方向に引張り、そのときの最大荷重(N/cm2)をせん断力とした。
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、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)96質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)4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0.2質量部、酢酸エチル150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、アクリル系ポリマー(1)溶液(40質量%)を調製した。前記アクリル系ポリマー(1)の重量平均分子量(Mw)は、54万であった。
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、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)91質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)9質量部、アクリル酸(AA)0.02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0.2質量部、酢酸エチル150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、アクリル系ポリマー(2)溶液(40質量%)を調製した。前記アクリル系ポリマー(2)の重量平均分子量(Mw)は、54万であった。
〔アクリル系粘着剤溶液の調製〕
上記アクリル系ポリマー(1)溶液(40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、フッ素系オリゴマー(メガファックF−563、DIC社製)を酢酸エチルで10%に希釈した溶液5質量部(固形分0.5質量部)、架橋剤として、3官能イソシアネート化合物である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(東ソー社製、コロネートHX)3質量部(固形分3質量部)、架橋触媒としてジラウリン酸ジブチルスズ(1質量%酢酸エチル溶液)3質量部(固形分0.03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。
帯電防止剤(ソルベックス社製、マイクロソルバーRMd−142、酸化スズとポリエステル樹脂を主成分とする)10質量部を、水30質量部とメタノール70質量部からなる混合溶媒で希釈することにより帯電防止剤溶液を調製した。
得られた帯電防止剤溶液を、基材フィルムであるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:50μm)上にマイヤーバーを用いて塗布し、130℃で1分間乾燥することにより溶剤を除去して帯電防止層(厚さ:0.2μm)を形成し、帯電防止処理フィルムを作製した。
上記アクリル系粘着剤溶液を、上記の帯電防止処理フィルムの帯電防止処理面とは反対の面に塗布し、130℃で2分間加熱して、厚さ15μmの粘着剤層を形成した。次いで、上記粘着剤層の表面に、セパレータである片面にシリコーン処理を施した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、表面保護フィルムを作製した。
実施例1で使用した基材フィルムのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:50μm)の代わりに、厚み75μm、100μmのPETフィルムを用い、実施例1と同様の方法で、表面保護フィルムを作製した。
実施例1で使用したアクリル系ポリマー(1)溶液の代わりに、アクリル系ポリマー(2)溶液を使用し、フッ素系オリゴマーのメガファックF−563の代わりに、メガファックF−562を用い、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:75μm)を用い、実施例1と同様の方法で、表面保護フィルムを作製した。
フッ素系オリゴマーを使用しなかった以外は、実施例1〜3と同様の方法で、表面保護フィルムを作製した。
実施例1〜3で使用したフッ素系オリゴマーのメガファックF−563の代わりに、222Fを用いた以外は、実施例1〜3と同様の方法で、表面保護フィルムを作製した。
F−562:フッ素系オリゴマー、重量平均分子量27900、DIC社製、商品名:メガファックF−562
F−563:フッ素系オリゴマー、重量平均分子量4330、DIC社製、商品名:メガファックF−563
222F:フッ素系オリゴマー、重量平均分子量2940、ネオス社製、商品名:フタージェント222F
2: 表面保護フィルム
3: 偏光フィルム
10:基材フィルム
20:粘着剤層
30:透明保護フィルム
40:偏光子
Claims (4)
- 表面保護フィルム、及び、偏光フィルムを含む表面保護フィルム付偏光フィルムにおいて、
前記表面保護フィルムが、厚み50μm以上の基材フィルムの少なくとも片面に、粘着性ポリマー、及び、重量平均分子量が3500以上のフッ素系オリゴマーを含有する粘着剤組成物から形成される粘着剤層を有することを特徴とする表面保護フィルム付偏光フィルム。 - 前記偏光フィルムが、偏光子を含み、
前記偏光フィルムの厚みが、88μm以下であり、
前記偏光子の厚みが、8μm以下であることを特徴とする表面保護フィルム付偏光フィルム。 - 前記粘着性ポリマーが、(メタ)アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、及び、シリコーン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面保護フィルム付偏光フィルム。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の表面保護フィルム付偏光フィルムに含まれる前記偏光フィルムに、反射フィルム、半透過フィルム、位相差フィルム、視角補償フィルム、及び、輝度向上フィルムからなる群より選択される少なくとも1種を積層してなることを特徴とする表面保護フィルム付光学部材。
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