JP2020075409A - 表面保護フィルム用基材、該基材の製造方法、該基材を用いた表面保護フィルム、および表面保護フィルム付光学フィルム - Google Patents

表面保護フィルム用基材、該基材の製造方法、該基材を用いた表面保護フィルム、および表面保護フィルム付光学フィルム Download PDF

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Abstract

【課題】優れた可撓性または耐折り曲げ性を有し、かつ、光学検査時の光漏れ、着色および虹ムラを良好に抑制し得る表面保護フィルム用基材を提供すること。【解決手段】本発明の表面保護フィルム用基材は、主鎖に多環式芳香族環を有するポリエステル系樹脂を含むフィルムで構成され、面内位相差Re(550)が30nm以下であり、MIT試験における破断までの折り曲げ回数が500回以上である。本発明の表面保護フィルム用基材の製造方法は、主鎖に多環式芳香族環を有するポリエステル系樹脂を含むフィルム形成材料をフィルム状に成形すること、および、成形されたフィルムを逐次二軸延伸または同時二軸延伸することを含む。【選択図】なし

Description

本発明は、表面保護フィルム用基材、該基材の製造方法、該基材を用いた表面保護フィルム、および表面保護フィルム付光学フィルムに関する。
光学フィルム(例えば、偏光板、偏光板を含む積層体)には、当該光学フィルムが適用される画像表示装置が実際に使用されるまでの間、当該光学フィルム(最終的には、画像表示装置)を保護するために表面保護フィルムが剥離可能に貼り合わせられている。実用的には、光学フィルム/表面保護フィルムの積層体が表示セルに貼り合わせられて画像表示装置が作製され、当該積層体が貼り合わせられた状態で画像表示装置が光学試験(例えば、点灯試験)に供され、その後の適切な時点で表面保護フィルムが剥離除去される。表面保護フィルムは、代表的には、基材としての樹脂フィルムと粘着剤層とを有する。従来の表面保護フィルムによれば、光学検査の際に光漏れ、着色、虹ムラ等が発生し、光学検査の精度低下の原因となる場合がある。その結果、画像表示装置自体には問題がないにもかかわらず出荷前の光学検査で不良と判断されてしまう場合があり、これにより、画像表示装置の製造から出荷までの効率が低下してしまうという問題がある。さらに、表面保護フィルム(実質的には、基材)は、貼り合わせ時および剥離時の操作性を考慮して、優れた可撓性が求められている。
特開2017−190406号公報
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、優れた可撓性または耐折り曲げ性を有し、かつ、光学検査時の光漏れ、着色および虹ムラを良好に抑制し得る表面保護フィルム用基材を提供することにある。
本発明の実施形態による表面保護フィルム用基材は、主鎖に多環式芳香族環を有するポリエステル系樹脂を含むフィルムで構成され、面内位相差Re(550)が30nm以下であり、MIT試験における破断までの折り曲げ回数が500回以上である。
1つの実施形態においては、上記表面保護フィルム用基材は、全光線透過率が80%以上であり、ヘイズが1.0%以下である。
1つの実施形態においては、上記ポリエステル系樹脂は、(A)酸成分と(B)アルコール成分との重合体を含み;該(A)成分は、(A1)単環式芳香族ポリカルボン酸成分と、(A2)多環式芳香族ポリカルボン酸成分と、(A3)フルオレン系ポリカルボン酸成分と、を含み;該(B)成分は、(B1)脂肪族ポリオール成分と、(B2)フルオレン系ポリオール成分と、を含み;該(A)成分の総量に対して、該(A1)成分の含有率は5mol%以上30mol%未満であり、該(A3)成分の含有率は5mol%以上50mol%以下であり;該(B2)成分は9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン成分を実質量含まない。
1つの実施形態においては、上記(B2)成分は、水酸基を有する置換基が9位に2つ導入された第1のフルオレン成分を含む。
1つの実施形態においては、上記(B1)成分は1,2−プロパンジオール成分を含み、上記(B2)成分は9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン成分を含む。
1つの実施形態においては、上記(A3)成分は、カルボキシ基および/またはエステル基を有する置換基が9位に2つ導入された第2のフルオレン成分を含む。
1つの実施形態においては、上記(A1)成分はテレフタル酸成分を含み、上記(A2)成分は2,6−ナフタレンジカルボン酸成分を含み、上記(A3)成分は9,9−ビス(カルボキシエチル)フルオレン成分を含む。
1つの実施形態においては、上記表面保護フィルム用基材は、ガラス転移温度が145℃以上である。
本発明の別の局面によれば、上記表面保護フィルム用基材の製造方法が提供される。この製造方法は、主鎖に多環式芳香族環を有するポリエステル系樹脂を含むフィルム形成材料をフィルム状に成形すること、および、該成形されたフィルムを逐次二軸延伸または同時二軸延伸することを含む。
1つの実施形態においては、上記製造方法においては、上記逐次二軸延伸または同時二軸延伸における延伸速度は10%/秒以下である。
本発明のさらに別の局面によれば、表面保護フィルムが提供される。この表面保護フィルムは、上記表面保護フィルム用基材と粘着剤層とを含む。
本発明のさらに別の局面によれば、表面保護フィルム付光学フィルムが提供される。この表面保護フィルム付光学フィルムは、光学フィルムと、該光学フィルムに剥離可能に貼り合わせられた上記表面保護フィルムと、を含む。
本発明の実施形態によれば、主鎖に多環式芳香族環を有するポリエステル系樹脂を含むフィルムを所定の延伸条件(代表的には、延伸速度)で延伸することにより、非常に小さい面内位相差と優れた可撓性または耐折り曲げ性とを両立した表面保護フィルム用基材を実現することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
A.表面保護フィルム用基材
本発明の実施形態による表面保護フィルム用基材は、主鎖に多環式芳香族環を有するポリエステル系樹脂を含むフィルムで構成される。ポリエステル系樹脂は、代表的には(A)酸成分と(B)アルコール成分との重合体を含む。(A)成分は、(A1)単環式芳香族ポリカルボン酸成分と、(A2)多環式芳香族ポリカルボン酸成分と、(A3)フルオレン系ポリカルボン酸成分と、を含む。(B)成分は、(B1)脂肪族ポリオール成分と、(B2)フルオレン系ポリオール成分と、を含む。代表的には、(A)成分の総量に対して、(A1)成分の含有率は5mol%以上30mol%未満であり、(A3)成分の含有率は5mol%以上50mol%以下である。(B2)成分は、代表的には、9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン成分を実質量含まない。
単環式芳香族ポリカルボン酸成分(A1)には、ベンゼン環に、カルボキシ基を有する置換基が複数導入された成分が含まれ得る。(A1)成分としては、例えば、テレフタル酸成分、イソフタル酸成分を挙げることができる。(A1)成分のうち、テレフタル酸が50mol%以上であると好ましく、70mol%以上であるとより好ましく、80mol%以上であるとより好ましく、90mol%以上であるとより好ましく、100mol%であるとさらに好ましい。テレフタル酸を主とすることにより耐熱性を向上させることができる。
多環式芳香族ポリカルボン酸成分(A2)には、ナフタレン環に、カルボキシ基を有する置換基が複数導入された成分が含まれ得る。本明細書において、(A2)成分には(A3)成分は含まれない。(A2)成分としては、例えば、2,6−ナフタレンジカルボン酸成分、1,5−ナフタレンジカルボン酸成分、1,6−ナフタレンジカルボン酸成分、1,7−ナフタレンジカルボン酸成分、1,8−ナフタレンジカルボン酸成分等を挙げることができる。(A2)成分のうち、2,6−ナフタレンジカルボン酸成分が50mol%以上であると好ましく、70mol%以上であるとより好ましく、80mol%以上であるとより好ましく、90mol%以上であるとより好ましく、100mol%であるとさらに好ましい。2,6−ナフタレンジカルボン酸成分を主とすることにより耐熱性を向上させることができる。
フルオレン系ポリカルボン酸成分(A3)には、フルオレンに、カルボキシ基を有する置換基が複数導入された成分が含まれ得る。フルオレン系ポリカルボン酸成分の化学式の一例を下記化1に示す。(A3)成分には、例えば、フルオレンの9位に、カルボキシ基および/またはエステル基を有する置換基が2つ導入された成分が含まれ得る。化1において、RとRは同じ置換基とすることができる。RおよびRは、例えば、カルボキシアルキル基(−(CHCOOH)とすることができる。(A3)成分としては、例えば、下記化2に示すような9,9−ビス(カルボキシエチル)フルオレン成分等を挙げることができる。(A3)成分のうち、9,9−ビス(カルボキシエチル)フルオレン成分が50mol%以上であると好ましく、70mol%以上であるとより好ましく、80mol%以上であるとより好ましく、90mol%以上であるとより好ましく、100mol%であるとさらに好ましい。9,9−ビス(カルボキシエチル)フルオレン成分を主とすることにより複屈折を小さくすることができ、結果として所望の面内位相差を有する表面保護フィルム用基材を得ることができる。
Figure 2020075409
Figure 2020075409
(A1)成分の含有率は、酸成分の総量に対して、5mol%以上であると好ましく、8mol%以上であるとより好ましく、10mol%以上であるとさらに好ましい。(A1)成分の含有率が5mol%未満であると、複屈折が大きくなる場合がある。(A1)成分の含有率は、酸成分の総量に対して、30mol%未満であると好ましく、29mol%以下であるとより好ましく、28mol%以下であるとさらに好ましい。(A1)成分の含有率が30mol%以上になると、耐熱性が不十分となる場合がある。
(A2)成分の含有率は、酸成分の総量に対して、25mol%以上であると好ましく、30mol%以上であるとより好ましく、35mol%以上であるとさらに好ましい。(A2)成分の含有率が25mol%未満であると、耐熱性が不十分となる場合がある。(A2)成分の含有率は、酸成分の総量に対して、70mol%以下であると好ましく、60mol%以下であるとより好ましく、55mol%以下であるとさらに好ましい。(A2)成分の含有率が70mol%を超えると、複屈折が大きくなる場合がある。
(A3)成分の含有率は、酸成分の総量に対して、5mol%以上であると好ましく、10mol%以上であるとより好ましく、15mol%以上であるとさらに好ましい。(A3)成分の含有率が5mol%未満であると、複屈折が大きくなる場合がある。(A3)成分の含有率は、酸成分の総量に対して、50mol%以下であると好ましく、45mol%以下であるとより好ましく、40mol%以下であるとさらに好ましい。(A3)成分の含有率が50mol%を超えると、耐熱性が不十分となる場合がある。
(A1)成分と(A2)成分のモル比は、(A1)/(A2)が好ましくは0.1〜0.9であり、より好ましくは0.2〜0.8であり、さらに好ましくは0.3〜0.75である。(A1)成分と(A3)成分のモル比は、(A1)/(A3)が好ましくは0.4〜3であり、より好ましくは0.5〜2.7であり、さらに好ましくは0.6〜2.5である。(A2)成分と(A3)成分のモル比は、(A2)/(A3)が好ましくは0.8〜3であり、より好ましくは1〜2.7であり、さらに好ましくは1.2〜2.5である。
脂肪族ポリオール成分(B1)には、炭素数2〜4のアルカンジオール成分が含まれ得る。(B1)成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール等を挙げることができる。(B1)成分のうち、1,2−プロパンジオール成分が50mol%以上であると好ましく、70mol%以上であるとより好ましく、80mol%以上であるとより好ましく、90mol%以上であるとより好ましく、100mol%であるとさらに好ましい。1,2−プロパンジオール成分を主とすることにより、他の脂肪族ポリオールに比べガラス転移温度を高くすることができる。
フルオレン系ポリオール成分には、フルオレンに、ヒドロキシ基を有する置換基が複数導入された成分が含まれ得る。フルオレン系ポリオール成分の化学式の一例を下記化3に示す。(B2)成分には、例えば、フルオレンの9位に、ヒドロキシ基を有する置換基が2つ導入された成分が含まれ得る。化3において、RとRは同じ置換基とすることができる。RおよびRは、例えば、ヒドロキシアルコキシアリール基とすることができる。(B2)成分としては、例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン成分、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン成分、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレン成分、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジエチルフェニル]フルオレン成分等を挙げることができる。このうち、(B2)成分としては、特に、下記化4に示すような、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン成分であると好ましい。(B2)成分のうち、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン成分が50mol%以上であると好ましく、70mol%以上であるとより好ましく、80mol%以上であるとより好ましく、90mol%以上であるとより好ましく、100mol%であるとさらに好ましい。9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン成分を主とすることにより、得られる表面保護フィルム用基材の耐熱性を向上させ、かつ、複屈折(結果として、面内位相差)を小さくすることができる。特に、(B2)成分のうち、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン成分が70mol%以上であるとより好ましく、80mol%以上であるとより好ましく、90mol%以上であるとより好ましく、100mol%であるとさらに好ましい。
(B2)成分は9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン成分を実質量含まないと好ましい。9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン成分とは、例えば、下記化5に示すような9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレン成分を挙げることができる。9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン成分を含むと、機械的特性および/または成形性が不十分となる場合がある。ここで、「実質量」とは、9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン成分の作用効果が生じ得る量をいう。
Figure 2020075409
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(B1)成分の含有率は、アルコール成分の総量に対して、3mol%以上であると好ましく、5mol%以上であるとより好ましく、8mol%以上であるとさらに好ましい。(B1)成分の含有率が3mol%未満であると、機械的特性および/または成形性が不十分となる場合がある。(B1)成分の含有率は、アルコール成分の総量に対して、30mol%以下であると好ましく、20mol%以下であるとより好ましく、15mol%以下であるとさらに好ましい。(B1)成分の含有率が30mol%を超えると、耐熱性が不十分となる場合がある。
(B2)成分の含有率は、アルコール成分の総量に対して、70mol%以上であると好ましく、80mol%以上であるとより好ましく、85mol%以上であるとさらに好ましい。(B2)成分の含有率が70mol%未満であると、耐熱性が不十分となる場合がある。(B2)成分の含有率は、アルコール成分の総量に対して、97mol%以下であると好ましく、95mol%以下であるとより好ましく、92mol%以下であるとさらに好ましい。(B2)成分の含有率が97mol%を超えると、機械的特性および/または成形性が不十分となる場合がある。
(B1)成分と(B2)成分のモル比は、(B2)/(B1)が好ましくは4〜30であり、より好ましくは6〜20であり、さらに好ましくは7〜10である。
ポリエステル系樹脂の詳細は、例えば特開2018−168210号公報に記載されている。当該公報の記載は、本明細書に参考として援用される。
本発明の実施形態においては、表面保護フィルム用基材の面内位相差Re(550)は30nm以下であり、好ましくは20nm以下であり、より好ましくは15nm以下であり、さらに好ましくは10nm以下であり、特に好ましくは5nm以下である。面内位相差Re(550)は小さいほど好ましく、その下限は理想的には0nmであり、例えば1nmであり得る。面内位相差Re(550)がこのような範囲であれば、本発明の表面保護フィルム用基材を用いた表面保護フィルムを画像表示装置の光学検査に供した場合に、光漏れ、着色および虹ムラを良好に抑制することができる。その結果、画像表示装置の光学検査の精度を顕著に向上させることができ、画像表示装置の製造から出荷までの効率を向上させることができる。このような面内位相差Re(550)は、上記のような特定のポリエステル系樹脂を含むフィルムを後述するような所定の延伸条件で延伸することにより実現することができる。なお、本明細書において「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re=(nx−ny)×dによって求められる。したがって、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。ここで、「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率である。
表面保護フィルム用基材の厚み方向位相差Rth(550)は、好ましくは50nm以下であり、より好ましくは35nm以下であり、さらに好ましくは20nm以下であり、特に好ましくは10nm以下である。厚み方向位相差Rth(550)は小さいほど好ましく、その下限は理想的には0nmであり、例えば2nmであり得る。厚み方向位相差Rth(550)がこのような範囲であれば、上記の光学検査において斜め方向の光漏れ、着色および虹ムラを良好に抑制することができる。その結果、大型の画像表示装置の光学検査においても精度を顕著に向上させることができる。表面保護フィルム用基材のNz係数は、好ましくは1.1〜3.5であり、より好ましくは1.5〜3.1である。したがって、表面保護フィルム用基材の屈折率特性は、例えばnx>ny>nzの関係を示し得る。Nz係数がこのような範囲であれば、光学検査において斜め方向の光漏れ、着色および虹ムラをさらに良好に抑制することができる。「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Rth=(nx−nz)×dによって求められる。したがって、「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した厚み方向の位相差である。ここで、「nz」は厚み方向の屈折率である。さらに、「Nz係数」は、Nz=Rth(λ)/Re(λ)で求められる。
表面保護フィルム用基材は、面内位相差が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示してもよく、面内位相差が測定光の波長に応じて小さくなる正の波長分散特性を示してもよく、面内位相差が測定光の波長によってもほとんど変化しないフラットな波長分散特性を示してもよい。
表面保護フィルム用基材の全光線透過率は、好ましくは80%以上であり、より好ましくは85%以上であり、さらに好ましくは90%以上であり、特に好ましくは95%以上である。さらに、表面保護フィルム用基材のヘイズは、好ましくは1.0%以下であり、より好ましくは0.7%以下であり、さらに好ましくは0.5%以下であり、特に好ましくは0.3%以下である。本発明の実施形態によれば、上記のような非常に小さい面内位相差Re(550)を有し、かつ、このように非常に優れた透明性を有する表面保護フィルム用基材を実現することができる。
本発明の実施形態においては、表面保護フィルム用基材は、MIT試験における破断までの折り曲げ回数が500回以上であり、好ましくは700回以上であり、より好ましくは900回以上であり、さらに好ましくは1100回以上である。すなわち、表面保護フィルム用基材は、非常に優れた可撓性または耐折り曲げ性を有し得る。表面保護フィルム用基材のこのような優れた可撓性または耐折り曲げ性に起因して、貼り合わせ時および剥離時の操作性に優れ、かつ、割れが抑制された表面保護フィルムを得ることができる。本発明の実施形態によれば、このような優れた可撓性または耐折り曲げ性と上記のような非常に小さい面内位相差Re(550)とを両立することができる。このような両立を実現したことが、本発明の成果の1つである。なお、MIT試験は、JIS P 8115に準拠して行われ得る。
表面保護フィルム用基材の弾性率は、好ましくは、引張速度100mm/minにおいて50MPa〜350MPaである。弾性率がこのような範囲であれば、搬送性および操作性に優れた表面保護フィルムを得ることができる。本発明の実施形態によれば、優れた弾性率(強さ)と上記のような優れた可撓性または耐折り曲げ性(柔らかさ)とを両立することができる。なお、弾性率は、JIS K 7127:1999に準拠して測定される。
表面保護フィルム用基材の引張伸度は、好ましくは70%〜200%である。引張伸度がこのような範囲であれば、搬送中に破断しにくいという利点を有する。なお、引張伸度は、JIS K 6781に準拠して測定される。
表面保護フィルム用基材のガラス転移温度は、好ましくは145℃以上であり、より好ましくは150℃以上である。一方、ガラス転移温度は、好ましくは170℃以下であり、より好ましくは160℃以下である。ガラス転移温度がこのような範囲であれば、表面保護フィルム用基材を高温で使用することが可能であり、かつ、成形時に残留歪みを小さくすることができるので得られる表面保護フィルム用基材の複屈折(結果として、面内位相差)を小さくすることができる。
表面保護フィルム用基材の厚みは、代表的には10μm〜100μmであり、好ましくは20μm〜70μmである。
B.表面保護フィルム用基材の製造方法
本発明の実施形態による表面保護フィルム用基材の製造方法は、上記A項に記載のポリエステル系樹脂を含むフィルム形成材料(樹脂組成物)をフィルム状に成形すること、および、該成形されたフィルムを延伸することを含む。
フィルム形成材料は、上記ポリエステル系樹脂に加えて、上記のような他の樹脂を含んでいてもよく、添加剤を含んでいてもよく、溶媒を含んでいてもよい。添加剤としては、目的に応じて任意の適切な添加剤が採用され得る。添加剤の具体例としては、反応性希釈剤、可塑剤、界面活性剤、充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤、導電材、難燃剤が挙げられる。添加剤の数、種類、組み合わせ、添加量等は目的に応じて適切に設定され得る。
フィルム形成材料からフィルムを形成する方法としては、任意の適切な成形加工法が採用され得る。具体例としては、圧縮成形法、トランスファー成形法、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、粉末成形法、FRP成形法、キャスト塗工法(例えば、流延法)、カレンダー成形法、熱プレス法等が挙げられる。押出成形法またはキャスト塗工法が好ましい。得られるフィルムの平滑性を高め、良好な光学的均一性を得ることができるからである。成形条件は、使用される樹脂の組成や種類、表面保護フィルム用基材に所望される特性等に応じて適宜設定され得る。
フィルムの延伸方法は、代表的には二軸延伸であり、より詳細には逐次二軸延伸または同時二軸延伸である。面内位相差Re(550)が小さく、かつ、可撓性または耐折り曲げ性に優れた表面保護フィルム用基材が得られるからである。逐次二軸延伸または同時二軸延伸は、代表的にはテンター延伸機を用いて行われる。したがって、フィルムの延伸方向は、代表的にはフィルムの長さ方向および幅方向である。
延伸温度は、表面保護フィルム用基材に所望される面内位相差および厚み、使用される樹脂の種類、使用されるフィルムの厚み、延伸倍率等に応じて変化し得る。具体的には、延伸温度は、フィルムのガラス転移温度(Tg)に対し、好ましくはTg+5℃〜Tg+50℃であり、より好ましくはTg+10℃〜Tg+30℃である。このような温度で延伸することにより、本発明の実施形態において適切な特性を有する表面保護フィルム用基材が得られ得る。
延伸倍率は、表面保護フィルム用基材に所望される面内位相差および厚み、使用される樹脂の種類、使用されるフィルムの厚み、延伸温度等に応じて変化し得る。二軸延伸(例えば、逐次二軸延伸または同時二軸延伸)を採用する場合には、第1の方向(例えば、長さ方向)の延伸倍率と第2の方向(例えば、幅方向)の延伸倍率とは、好ましくはその差ができる限り小さく、より好ましくは実質的に等しい。このような構成であれば、面内位相差Re(550)が小さく、かつ、可撓性または耐折り曲げ性に優れた表面保護フィルム用基材が得られ得る。二軸延伸(例えば、逐次二軸延伸または同時二軸延伸)を採用する場合には、延伸倍率は、第1の方向(例えば、長さ方向)および第2の方向(例えば、幅方向)のそれぞれについて、例えば1.1倍〜3.0倍であり得る。
本発明の実施形態においては、延伸速度は、好ましくは10%/秒以下であり、より好ましくは7%/秒以下であり、さらに好ましくは5%/秒以下であり、特に好ましくは2.5%/秒以下である。上記のような特定のポリエステル系樹脂を含むフィルムをこのような小さい延伸速度で延伸することにより、面内位相差Re(550)が小さく、かつ、可撓性または耐折り曲げ性に優れた表面保護フィルム用基材が得られ得る。延伸速度の下限は、例えば1.2%/秒であり得る。延伸速度が小さすぎると、生産性が実用的でなくなる場合がある。なお、二軸延伸(例えば、逐次二軸延伸または同時二軸延伸)を採用する場合には、第1の方向(例えば、長さ方向)の延伸速度と第2の方向(例えば、幅方向)の延伸速度とは、好ましくはその差ができる限り小さく、より好ましくは実質的に等しい。このような構成であれば、面内位相差Re(550)をより小さくし、かつ、可撓性または耐折り曲げ性をより優れたものとすることができる。
C.表面保護フィルム
上記A項およびB項に記載の表面保護フィルム用基材は、表面保護フィルムに好適に用いられ得る。したがって、本発明の実施形態は、表面保護フィルムも包含する。本発明の実施形態による表面保護フィルムは、上記A項およびB項に記載の表面保護フィルム用基材と粘着剤層とを含む。
粘着剤層を形成する粘着剤としては、任意の適切な粘着剤が採用され得る。粘着剤のベース樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂が挙げられる。このようなベース樹脂は、例えば、特開2015−120337号公報または特開2011−201983号公報に記載されている。これらの公報の記載は、本明細書に参考として援用される。耐薬品性、浸漬時における処理液の浸入を防止するための密着性、被着体への自由度等の観点から、アクリル系樹脂が好ましい。粘着剤に含まれ得る架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物が挙げられる。粘着剤は、例えばシランカップリング剤を含んでいてもよい。粘着剤の配合処方は、目的および所望の特性に応じて適切に設定され得る。
粘着剤層の貯蔵弾性率は、好ましくは1.0×10Pa〜1.0×10Paであり、より好ましくは2.0×10Pa〜5.0×10Paである。粘着剤層の貯蔵弾性率がこのような範囲であれば、ロール形成時のブロッキングを抑制することができる。なお、貯蔵弾性率は、例えば、温度23℃および角速度0.1rad/sでの動的粘弾性測定から求めることができる。
粘着剤層の厚みは、好ましくは1μm〜60μmであり、より好ましくは3μm〜30μmである。厚みが薄すぎると、粘着性が不十分となり、粘着界面に気泡等が入り込む場合がある。厚みが厚すぎると、粘着剤がはみ出すなどの不具合が生じやすくなる。
実用的には、表面保護フィルムが実際に使用される(すなわち、光学フィルムまたは画像表示装置に貼り合わせられる)までの間、粘着剤層表面にセパレーターが剥離可能に仮着されている。セパレーターを設けることにより、粘着剤層を保護するとともに、表面保護フィルムをロール状に巻き取ることが可能となる。セパレーターとしては、例えば、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチック(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン)フィルム、不織布または紙などが挙げられる。セパレーターの厚みは、目的に応じて任意の適切な厚みを採用することができる。セパレーターの厚みは、例えば10μm〜100μmである。
D.表面保護フィルム付光学フィルム
上記C項に記載の表面保護フィルムは、光学フィルム(最終的には、画像表示装置)が実際に使用されるまでの間、当該光学フィルムを保護するために用いられる。したがって、本発明の実施形態は、表面保護フィルム付光学フィルムも包含する。本発明の実施形態による表面保護フィルム付光学フィルムは、光学フィルムと、当該光学フィルムに剥離可能に貼り合わせられた上記C項に記載の表面保護フィルムとを含む。
光学フィルムは、単一フィルムであってもよく積層体であってもよい。光学フィルムの具体例としては、偏光子、位相差フィルム、偏光板(代表的には、偏光子と保護フィルムとの積層体)、タッチパネル用導電性フィルム、表面処理フィルム、ならびに、これらを目的に応じて適切に積層した積層体(例えば、反射防止用円偏光板、タッチパネル用導電層付偏光板、位相差層付偏光板、プリズムシート一体型偏光板)が挙げられる。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例における各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例における「部」および「%」は重量基準である。
(1)面内位相差Re(550)および厚み方向位相差Rth(550)
実施例および比較例で得られた表面保護フィルム用基材(二軸延伸フィルム)を長さ4cmおよび幅4cmに切り出し、測定試料とした。当該測定試料について、Axometrics社製、製品名「Axoscan」を用いて面内位相差および厚み方向位相差を測定した。測定波長は550nm、測定温度は23℃であった。
(2)ヘイズ
上記(1)と同様の測定試料について、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、HM−150型)を用いてヘイズを測定した。測定温度は23℃であった。
(3)MIT試験
MIT試験は、JIS P 8115に準拠して行った。具体的には、実施例および比較例で得られた表面保護フィルム用基材(二軸延伸フィルム)を長さ15cmおよび幅1.5cmに切り出し、測定試料とした。測定試料をMIT耐折疲労試験機BE−202型(テスター産業(株)製)に取り付け(荷重1.0kgf、クランプのR:0.38mm)、試験速度90cpmおよび折り曲げ角度90°で2000回を上限として繰り返し折り曲げを行い、測定試料が破断した時の折り曲げ回数を試験値とした。
(4)虹ムラ
実施例および比較例で得られた表面保護フィルム用基材(二軸延伸フィルム)を、クロスニコル状態の2枚の偏光板の間に配置した。その際、表面保護フィルム用基材の長さ方向と一方の偏光板の透過軸方向とが平行となるように表面保護フィルム用基材を配置した。その状態で下側偏光板の下側から蛍光灯の光を照射し、虹ムラの有無を目視により観察した。以下の基準で評価した。
○:虹ムラは認められなかった
△:虹ムラがわずかに認められた
×:虹ムラが顕著に認められた
(5)可撓性または耐折り曲げ性
表面保護フィルム用基材(二軸延伸フィルム)について180°折り曲げ試験を100回繰り返し、破断の有無を確認した。以下の基準で評価した。
○:破断は認められなかった
×:破断が認められた
<実施例1>
1−1.ポリエステル系樹脂の重合
単環式芳香族ポリカルボン酸成分(A1)の原料としてテレフタル酸ジメチルを用い;多環式芳香族ポリカルボン酸成分(A2)の原料として、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルを用い;フルオレン系ポリカルボン酸成分(A3)の原料として、9,9−ジ(メトキシカルボニルエチル)フルオレンを用い;脂肪族ポリオール成分(B1)の原料として、1,2−プロパンジオールを用い;フルオレン系ポリオール成分(B2)の原料として、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンを用いた。容量30リットルのステンレス製反応容器に、(A1)原料を15mol%、(A2)原料を50mol%、(A3)原料を55mol%、(B1)原料を10mol%、および(B2)原料を90mol%の割合で投入し、反応容器内を窒素置換した後150℃で原料を溶解させた。次に、エステル交換触媒として酢酸マンガン・4水和物および酢酸カルシウム・1水和物を投入し、240℃まで4時間かけて徐々に昇温し、さらに240℃に保持したまま1時間反応を継続した。副生物の留出が無くなり、かつ所定の副生物が留出したことを確認した。次に、トリメチルホスフェートおよび二酸化ゲルマニウムの水溶液として添加した。そして、徐々に昇温と減圧を開始し、90分後には270℃かつ0.13kPaとし、この状態で重縮合反応を行い、所定のトルクに到達するまで反応を継続した。所定のトルクに到達したら、窒素で反応容器内を加圧にし、樹脂を冷却水中にストランド状に押し出し、カッティングしてポリエステル系樹脂のペレットを得た。得られたポリエステル系樹脂のガラス転移温度は155℃であった。
1−2.ポリエステル系樹脂フィルムの作製
得られたポリエステル系樹脂を80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(いすず化工機社製、スクリュー径25mm、シリンダー設定温度:270℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:270℃)、チルロール(設定温度:120〜130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み120μmのポリエステル系樹脂フィルムを作製した。
1−3.表面保護フィルム用基材の作製
上記で得られたポリエステル系樹脂フィルムを、長さ方向および幅方向にそれぞれ2倍に同時二軸延伸した。延伸温度は[Tg+20℃](すなわち、175℃)、延伸速度は長さ方向および幅方向ともに1.4%/秒であった。このようにして、表面保護フィルム用基材(厚み30μm)を得た。得られた表面保護フィルム用基材のRe(550)は2.5nmであり、Rth(550)は7.6nmであり、ヘイズは0.1%であり、MIT試験値は1155回であった。得られた表面保護フィルム用基材を上記(4)および(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例2>
延伸速度を長さ方向および幅方向ともに3.1%/秒としたこと以外は実施例1と同様にして表面保護フィルム用基材を得た。得られた表面保護フィルム用基材のRe(550)は6nmであり、Rth(550)は15nmであり、ヘイズは0.2%であり、MIT試験値は1155回であった。得られた表面保護フィルム用基材を上記(4)および(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例3>
延伸速度を長さ方向および幅方向ともに6.5%/秒としたこと以外は実施例1と同様にして表面保護フィルム用基材を得た。得られた表面保護フィルム用基材のRe(550)は13nmであり、Rth(550)は27nmであり、ヘイズは0.3%であり、MIT試験値は1155回であった。得られた表面保護フィルム用基材を上記(4)および(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例4>
延伸速度を長さ方向および幅方向ともに10%/秒としたこと以外は実施例1と同様にして表面保護フィルム用基材を得た。得られた表面保護フィルム用基材のRe(550)は26nmであり、Rth(550)は31nmであり、ヘイズは0.2%であり、MIT試験値は925回であった。得られた表面保護フィルム用基材を上記(4)および(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
<比較例1>
ポリエステル系樹脂フィルムの代わりに市販のノルボルネン系樹脂フィルム(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア」、Tg:150℃)を用いたこと以外は実施例1と同様にして表面保護フィルム用基材を得た。得られた表面保護フィルム用基材のRe(550)は2nmであり、Rth(550)は8nmであり、ヘイズは0.1%であり、MIT試験値は150回であった。得られた表面保護フィルム用基材を上記(4)および(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
<比較例2>
ポリエステル系樹脂フィルムの代わりに超高位相差ポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル社製、商品名「ダイアホイル」、Tg:81℃)を用いたこと以外は実施例1と同様にして表面保護フィルム用基材を得た。得られた表面保護フィルム用基材のRe(550)は4500nmであり、Rth(550)は6000nmであり、ヘイズは1.3%であり、MIT試験値は上限の2000回を超えるものであった。得られた表面保護フィルム用基材を上記(4)および(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
Figure 2020075409
<評価>
表1から明らかなように、本発明の実施例の表面保護フィルム用基材は、虹ムラが防止され、かつ、優れた耐折り曲げ性(または可撓性)を有することがわかる。これは、特定のポリエステル系樹脂を含むフィルムを所定値以下の延伸速度で延伸することにより実現され得ると推察される。さらに、実施例1〜4を比較すると明らかなように、延伸速度を小さくするほど優れた特性(小さい面内位相差および優れたMIT試験値、特に小さい面内位相差)が得られることがわかる。なお、光漏れおよび着色についても虹ムラと同様の結果が得られることを確認した。
本発明の表面保護フィルム用基材は、表面保護フィルムに好適に用いられる。本発明の表面保護フィルムは、光学フィルム(最終的には、画像表示装置)が実際に使用されるまでの間、当該光学フィルムを保護するために用いられる。本発明の表面保護フィルム用基材および表面保護フィルムを用いることにより、画像表示装置の光学検査の精度を顕著に向上させることができる。

Claims (12)

  1. 主鎖に多環式芳香族環を有するポリエステル系樹脂を含むフィルムで構成され、面内位相差Re(550)が30nm以下であり、MIT試験における破断までの折り曲げ回数が500回以上である、表面保護フィルム用基材。
  2. 全光線透過率が80%以上であり、ヘイズが1.0%以下である、請求項1に記載の表面保護フィルム用基材。
  3. 前記ポリエステル系樹脂が、(A)酸成分と(B)アルコール成分との重合体を含み、
    該(A)成分が、(A1)単環式芳香族ポリカルボン酸成分と、(A2)多環式芳香族ポリカルボン酸成分と、(A3)フルオレン系ポリカルボン酸成分と、を含み、
    該(B)成分が、(B1)脂肪族ポリオール成分と、(B2)フルオレン系ポリオール成分と、を含み、
    該(A)成分の総量に対して、該(A1)成分の含有率が5mol%以上30mol%未満であり、該(A3)成分の含有率が5mol%以上50mol%以下であり、
    該(B2)成分が9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン成分を実質量含まない、
    請求項1または2に記載の表面保護フィルム用基材。
  4. 前記(B2)成分が、水酸基を有する置換基が9位に2つ導入された第1のフルオレン成分を含む、請求項3に記載の表面保護フィルム用基材。
  5. 前記(B1)成分が1,2−プロパンジオール成分を含み、前記(B2)成分が9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン成分を含む、請求項3または4に記載の表面保護フィルム用基材。
  6. 前記(A3)成分が、カルボキシ基および/またはエステル基を有する置換基が9位に2つ導入された第2のフルオレン成分を含む、請求項3から5のいずれかに記載の表面保護フィルム用基材。
  7. 前記(A1)成分がテレフタル酸成分を含み、前記(A2)成分が2,6−ナフタレンジカルボン酸成分を含み、前記(A3)成分が9,9−ビス(カルボキシエチル)フルオレン成分を含む、請求項3から6のいずれかに記載の表面保護フィルム用基材。
  8. ガラス転移温度が145℃以上である、請求項1から7のいずれかに記載の表面保護フィルム用基材。
  9. 主鎖に多環式芳香族環を有するポリエステル系樹脂を含むフィルム形成材料をフィルム状に成形すること、および、該成形されたフィルムを逐次二軸延伸または同時二軸延伸することを含む、請求項1から8のいずれかに記載の表面保護フィルム用基材の製造方法。
  10. 前記逐次二軸延伸または同時二軸延伸における延伸速度が10%/秒以下である、請求項9に記載の表面保護フィルム用基材の製造方法。
  11. 請求項1から8のいずれかに記載の表面保護フィルム用基材と粘着剤層とを含む、表面保護フィルム。
  12. 光学フィルムと、該光学フィルムに剥離可能に貼り合わせられた請求項11に記載の表面保護フィルムと、を含む、表面保護フィルム付光学フィルム。
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