JP4945818B2 - 偏光板部材用シリコン離型フィルム - Google Patents

Description

本発明は、偏光板部材用シリコン離型フィルムに関し、さらに詳細には、優れた経時剥離安定性で偏光板の製造時に用いられる粘着剤層との引き裂き（ｔｅａｒｉｎｇ）現象がなく、同時に優れた外観特性で偏光板出荷検査時に欠点が過検出及び未検出される混乱の発生を最小化することのできる偏光板部材用シリコン離型フィルムに関する。

一般に、偏光板とは、光が通過する時に一定の方向に振動する光のみを通過させるフィルムであって、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置に用いられる。このような偏光板は、製造過程のうち、最小２回以上のシリコン離型フィルム使用工程を経て完成される。

近来、ＬＣＤ装置は、高性能化、高画質化及び大画面化の技術が適用されており、既存ディスプレイ装置に比べて軽薄化、低エネルギー消費特性により、その採用及び補給速度が顕著に増加されている。

しかしながら、ＬＣＤの新しい成長のためには、価格の低減及び費用の合理化が重要なポイントとして指摘されている。このために、ＬＣＤの重要な部品である偏光板の品質安定化の維持が大きく重要視されつつ、工程検査、品質検査、出荷検査の基準がますます難しくなっている。

このような偏光板の一般的な製造過程を述べると、保護フィルム及び偏光板の少なくとも一面に粘着層を形成し、その粘着層上にシリコン離型フィルムを積層した後、ロール状態で運搬及び保管するようになる。この後、それぞれの積層体ロールは、所望のサイズ別に裁断して保管及び製造工程に投入されるが、従来のシリコン離型フィルムは、粘着剤と合紙された状態で長時間保管される間に、シリコン離型コーティング層のうち、シリコン樹脂の未反応官能基と粘着剤成分のうちの未反応官能基が徐々に反応して、シリコン離型フィルムの剥離時に引き裂き現象が発生するか、又はそれによって粘着剤層に損傷を誘発させうる。また、粘着剤と離型フィルムとが合紙された状態で長時間保管される間にシリコン離型コーティング層の未反応化合物などが粘着剤層に転移されて、粘着力の低下が起きるという品質問題が発生できる。

一方、前記のような製造過程において品質不良に対する検査として異物及び外観欠点に対する検査が重要な項目として管理されており、このような異物及び外観欠点検査は、検査員の肉眼検査により行われるが、偏光板の大型化とともにシリコン離型フィルムの異物及び外観欠点などの問題が偏光板の正確な肉眼検査を阻害する場合があり、それによって偏光板の品質問題が過検出及び未検出される混乱が発生できるという問題点がある。

本発明は、上記の問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、偏光板の製造時に用いられる粘着剤層とシリコン離型フィルムとが経時変化により剥離時に発生する引き裂き（ｔｅａｒｉｎｇ）現象を除去するために、インライン又はオフラインコーティング工程を経て経時剥離安定性に優れた偏光板部材用シリコン離型フィルムを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、偏光板の製造過程中に異物及び外観検査時に離型フィルムにより発生する欠点の過検出及び未検出が最小化されるように、外観特性に優れた偏光板部材用シリコン離型フィルムを提供することにある。

本発明の前記及び他の目的と利点は、好ましい実施例を説明した下記の説明によりさらに明確になるはずである。

上記の目的は、ポリエステルフィルムと、前記ポリエステルフィルムの少なくとも一面にシリコン離型組成物で１回以上塗布された塗布層と、を含む偏光板部材用シリコン離型フィルムであって、下記式１乃至３を同時に満たすことを特徴とする、偏光板部材用シリコン離型フィルムにより達成される。
０．８≦Ｘ≦２．０（式１）
１．０≦Ｙ≦２．０（式２）
１．０≦Ｚ≦１．５（式３）
上記式中、Ｘは、１４日熟成剥離力／１日熟成剥離力の比の値であり、Ｙは、前記塗布層に用いられるハイドロジェンポリシロキサンのＳｉ−Ｈ基／アルケニルポリシロキサンのＳｉ−アルケニル基のモール比の値であり、Ｚは、基材フィルムの表面張力／前記塗布層に用いられる塗布液の表面張力の比の値である。

ここで、前記シリコン離型組成物は、シランカップリング剤、アルケニルポリシロキサン、ハイドロジェンポリシロキサン、界面活性剤及び白金キレート触媒を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記シリコン離型組成物は、前記アルケニルポリシロキサン１００重量部に対して前記ハイドロジェンポリシロキサン２．５〜５．０重量部を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記シリコン離型組成物は、前記アルケニルポリシロキサン１００重量部に対して前記シランカップリング剤０．５〜３．０重量部を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記シリコン離型組成物は、前記アルケニルポリシロキサン１００重量部に対して前記界面活性剤０．３〜１．５重量部を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記シリコン離型組成物に含まれる前記界面活性剤は、ポリエーテル、アリールアルキル、ポリエステル、アクリル系官能基、カルボキシル系官能基及びヒドロキシル系官能基のうち少なくとも１種の成分で主鎖が置換されているポリシロキサンを含むことを特徴とする。

好ましくは、前記シリコン離型組成物は、１．２〜５重量％の固形分を含有することを特徴とする。

本発明による偏光板部材用シリコン離型フィルムは、インライン又はオフライン製造工程を経て電気電子用及び光学ディスプレイ用途の偏光板製造工程において離型フィルムとして使用する場合において、優れた経時剥離安定特性により、偏光板製造工程における粘着層と離型フィルム剥離時に発生できる引き裂き現象による品質不良を改善することができ、また離型層の優れた外観特性で偏光板出荷検査時に離型フィルムにより発生できる欠点の過検出及び未検出などの混乱を最小化できる等の効果を有する。

以下、本発明の実施例と図面を参照して、本発明を詳細に説明する。これらの実施例は、単に本発明をさらに具体的に説明するために例示的に提示したものに過ぎず、本発明の範囲がこれらの実施例により制限されないことは、当業界における通常の知識を有する者にとって自明である。

本発明による偏光板部材用シリコン離型フィルムは、ポリエステルフィルムと前記ポリエステルフィルムの少なくとも一面にシリコン離型組成物で１回以上塗布された塗布層と、を含む偏光板部材用シリコン離型フィルムに関するものであって、下記式１乃至３を同時に満たすことを特徴とする。
０．８≦Ｘ≦２．０（式１）
１．０≦Ｙ≦２．０（式２）
１．０≦Ｚ≦１．５（式３）
上記式中、Ｘは、１４日熟成剥離力／１日熟成剥離力の比の値であり、Ｙは、前記塗布層に用いられるハイドロジェンポリシロキサンのＳｉ−Ｈ基／アルケニルポリシロキサンのＳｉ−アルケニル基のモール比の値であり、Ｚは、基材フィルムの表面張力／前記塗布層に用いられる塗布液の表面張力の比の値である。

本発明に用いられるポリエステルフィルムは、種類の制限がないが、従来にシリコン離型コーティングの基材フィルムとして知られている公知のものを使用することができる。本発明では、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂を中心に説明するが、本発明のシリコン離型組成物の基材は、ポリエステルシート又はフィルムに限定されない。前記フィルムを構成するポリエステルは、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たポリエステルを示す。芳香族ジカルボン酸には、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などが挙げられる。

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）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）などがある。前記ポリエステルは、第３成分を含有した共重合体も可能である。前記共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、オキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシベンゾ酸等）が挙げられ、グリコール成分としてエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールなどが挙げられる。これらのジカルボン酸成分及びグリコール成分は、２種以上を併用しても良い。また、本発明による基材フィルムは、高い透明性を有し、かつ生産性及び加工性に優れた一軸又は二軸配向フィルムを使用する。

次に、本発明による偏光板部材用シリコン離型フィルムの前記シリコン離型組成物は、シランカップリング剤、アルケニルポリシロキサン、ハイドロジェンポリシロキサン、界面活性剤及び白金キレート触媒を含むことを特徴とする。

本発明によるシリコン離型組成物の構成のうち、前記アルケニルポリシロキサンは、付加型、縮合型、紫外線硬化型など如何なるタイプでも使用することができるが、代表的な分子構造は、以下の化学式１のとおりである。

［化学式１］

Ｒは、−ＣＨ＝ＣＨ_２，−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ_２，−ＣＨ_３
ここで、ｍとｎは、０以上の整数である。

前記アルケニルポリシロキサンは、分子内にアルケニル基を含有し、アルケニル基が分子中の如何なる部分に存在しても良く、最小２個以上存在することが好ましい。また、分子構造は、直鎖状又は分枝状であっても良く、直鎖と分枝とが共にある構造でも良い。

また、本発明によるシリコン離型組成物の構成のうち、硬化剤としては、付加型、縮合型、紫外線硬化型などの如何なるタイプでも使用することができ、本発明の代表的な硬化剤であるハイドロジェンポリシロキサン（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）の代表的な分子構造は、以下の化学式２のとおりである。

［化学式２］

ここで、ｐとｑとは、０以上の整数である。

前記ハイドロジェンポリシロキサンは、直鎖状、分枝状又は環状のうち、何れか一方であっても良く、これらの混合物も良い。また、粘度や分子量も限定されないが、前記アルケニルポリシロキサンとの相溶性が良好しなければならず、使用量は、前記アルケニルポリシロキサンのアルケニル基１個に対して、シリコン原子に結合したハイドロジェン基が１．０乃至２．０個の範囲になることが好ましい。アルケニルポリシロキサンのアルケニル基１個に対して、シリコン原子に結合した水素原子が１．０個未満である場合、良好な硬化性が得られなくなるという問題点がありえ、２．０個を超過する場合、硬化後の弾性や物理的性質が低下するという問題点がありえ、また、残留ハイドロジェン基と粘着剤層の反応により経時剥離力変化が大きくなるという問題が発生する。好ましくは、前記アルケニルポリシロキサン１００重量部に対して、前記ハイドロジェンポリシロキサン２．５〜５．０重量部を含む。一方、本発明によるシリコン離型組成物では、アルケニルポリシロキサンに比べてハイドロジェンポリシロキサンの量が多いと、架橋が多く進行されて柔軟性が減少して、膜の亀裂が生成されて平滑性が減少する。

また、本発明によるシリコン離型組成物の構成のうち、シランカップリング剤は、基材と塗膜との架橋役割を表す物質であって、耐溶剤特性を発現させる重要な機能を果たす。カップリング剤の構成要素として、エポキシシラン系、アミノシラン系、ビニールシラン系、メタクリルオキシシラン系、イソシアネートシラン系であれば何でも使用することができ、１種乃至２種以上混合して使用することができる。好ましくは、前記アルケニルポリシロキサン１００重量部に対して、前記シランカップリング剤０．５〜３．０重量部を含む。

また、本発明によるシリコン離型組成物の構成のうち、界面活性剤は、基材に対して優れた濡れ性を付与するために、いかなる界面活性剤を使用しても良いが、好ましくは、ポリシロキサン系界面活性剤を使用し、代表的な分子構造は、以下の化学式３のとおりである。

［化学式３］

Ｒ_１は、−ＣＨ_３，−ＣＨ_２ＣＨ_３，−（ＣＨ_２）_９ＣＨ_３
Ｒ_２は、ポリエーテル基（−Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ）、アリールアルキル基（−Ａｒｙｌａｌｋｙｌ）、ポリエステル基（−Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、アクリル基（−Ａｃｒｙｌ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）

ここで、Ｘ、Ｙは、０以上の整数であり、Ｘ、Ｙの和は、２３０以下が好ましく、２３０を超過する場合、界面活性剤の相溶性が悪くなって、ピンホール性欠点などの問題点が発生できる。また、前記界面活性剤は、アルケニルポリシロキサンと相溶性が良好でなければならず、使用量は、前記アルケニルポリシロキサン１００重量部に対し０．３〜１．５重量部を含むことが好ましく、さらに好ましくは、塗布液に対して基材フィルムの表面張力が１．０〜１．５倍になるように使用しなければならない。塗布液に対して基材フィルムの表面張力が１．０未満である場合、コーティング液の濡れ性が悪くなり、１．５を超過する場合、コーティング液の内部的に凝集現象が発生して、コーティング層の硬化以後に外観欠点として発現される。

また、本発明による前記シリコン離型組成物は、全体コーティング組成物の重量に対して１．２〜５重量％の固形粉が含まれるように希釈した後、前記ポリエステルフィルムにコーティングする。前記コーティング組成物に用いられる溶媒は、本発明の固形分を分散させてポリエステルフィルム上に塗布させることができるものであれば、種類には制限がないが、好ましくは、水を使用する。前記偏光板部材用シリコン離型組成物の固形分含有量が１．２重量％未満である場合、均一なシリコンコーティング層が形成されないから、粘着層と合紙された後、剥離時に引き裂き現象などの問題点が発生でき、５重量％を超過する場合、フィルム間のブロッキング現象が発生し、製品の外観損傷及び経時剥離力の変化を誘発することができるためである。
以下、本発明の実施例及び比較例を使用して、本発明を詳細に説明する。

［実施例］
［実施例１］
ポリエステルフィルムのコロナ放電処理された面にアルケニルポリシロキサン１００重量部に対してシランカップリング剤１．０重量部、ハイドロジェンポリシロキサン２．５重量部、界面活性剤０．３重量部、白金キレート触媒５０ｐｐｍを水に希釈して、全体固形分含有量が２重量％であるシリコン離型組成物を製造して１０ミクロン厚に塗布した。塗布後１８０℃の熱風乾燥器で２０秒間熱処理して、偏光板部材用シリコン離型フィルムを製造した。

［実施例２］
ハイドロジェンポリシロキサンをアルケニルポリシロキサン１００重量部に対して３．５重量部添加することを除いては、前記実施例１と同じ方法で行って、偏光板部材用シリコン離型フィルムを製造した。

［実施例３］
ハイドロジェンポリシロキサンをアルケニルポリシロキサン１００重量部に対して５．０重量部添加することを除いては、前記実施例１と同じ方法で行って、偏光板部材用シリコン離型フィルムを製造した。

［実施例４］
界面活性剤をアルケニルポリシロキサン１００重量部に対して１．５重量部添加することを除いては、前記実施例１と同じ方法で行って、偏光板部材用シリコン離型フィルムを製造した。

［比較例］
［比較例１］
ハイドロジェンポリシロキサンをアルケニルポリシロキサン１００重量部に対して７．０重量部添加することを除いては、前記実施例１と同じ方法で行って、偏光板部材用シリコン離型フィルムを製造した。

［比較例２］
界面活性剤を添加しないことを除いては、前記実施例１と同じ方法で行って、偏光板部材用シリコン離型フィルムを製造した。

［比較例３］
界面活性剤をアルケニルポリシロキサン１００重量部に対して２．０重量部添加することを除いては、前記実施例１と同じ方法で行って、偏光板部材用シリコン離型フィルムを製造した。

前記実施例１〜４及び比較例１〜３において製造されたフィルムに対する物性評価を下記のような方法で実施して、その結果を表１に示した。

［試験例］
［試験例１；表面張力の測定］
＜コーティング液の表面張力＞
表面張力の測定器（ＳＩＴＡ Ｍｅｓｓｔｅｃｈｎｉｋ社：モデル名 Ｓｃｉｅｎｃｅ ｌｉｎｅ＋６０）を利用して、温度２３℃、湿度５０％ＲＨの環境下でコーティング液試料の表面張力を測定した。

＜基材の表面張力＞
ＡＳＴＭ Ｄ２５７８方法によって表面張力試薬（Ｆｏｒｍａｍｉｄｅ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ＧｌｙｃｏｌとＥｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒとの混合液）を使用して、表面張力の少ない試薬から塗布して、濡れ性が良好な形状を２秒以上維持する表面張力の試薬値を示す。

［試験例２；剥離力の測定］
−試料用意
（１）シリコンコーティングされた測定用サンプルを２５℃、６５％ＲＨで２４時間保存
（２）シリコンコーティング面に標準粘着テープ（ＴＥＳＡ７４７５）を付けた後、このサンプルを常温（２５℃）条件で２０ｇ／ｃｍ^２の荷重で１日、１４日圧着した後、物性を測定
−測定機器：ｃｈｅｍ−ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ＡＲ−１０００
−測定方法：
（１）１８０゜剥離角度、剥離速度１２ ｉｎ／分
（２）サンプルサイズ５００ｍｍ×１５００ｍｍ、剥離力の測定大きさ２５０ｍｍ×１５００ｍｍ
−測定データ：剥離力の単位はｇ／ｉｎであり、測定値は、５回測定して平均値を算出

（◎：外観欠点無し、○：にじ色が観察された、△：むらが観察された、Ｘ：ピンホールが観察された）

前記表１から分かるように、本発明による実施例１〜４は、優れた経時剥離安定性と優れた外観特性を共に保有していることが確認できる。しかしながら、ハイドロジェンポリシロキサンが過量添加された比較例１の場合、粘着層の合紙後に経時変化による剥離力の上昇が現れることが確認でき、界面活性剤が添加されない比較例２と過量の界面活性剤が含まれた比較例３の場合、基材に対するコーティング液の濡れ性不良でピンホール性欠点及びコーティングむらが発生することが確認できる。

本明細書では、本発明者らが行った多様な実施例のうち、いくつかの実施例についてのみ例に挙げて説明したが、本発明の技術的思想は、これに限定又は制限されず、当業者によって変形されて多様に実施できることはもちろんである。

Claims (3)

1. ポリエステルフィルムと、前記ポリエステルフィルムの少なくとも一面にシリコン離型組成物で１回以上塗布された塗布層と、を含む偏光板部材用シリコン離型フィルムであって、
   前記シリコン離型組成物は、シランカップリング剤、アルケニルポリシロキサン、ハイドロジェンポリシロキサン、界面活性剤及び白金キレート触媒を含み、
   前記シリコン離型組成物は、前記アルケニルポリシロキサン１００重量部に対して、前記シランカップリング剤を０．５〜３．０重量部、前記ハイドロジェンポリシロキサンを２．５〜５．０重量部及び前記界面活性剤を０．３〜１．５重量部含み、
   下記式１乃至３を同時に満たすことを特徴とする、偏光板部材用シリコン離型フィルム。
   ０．８≦Ｘ≦２．０（式１）
   １．０≦Ｙ≦２．０（式２）
   １．０≦Ｚ≦１．５（式３）
   ［式中、Ｘは、１４日熟成剥離力／１日熟成剥離力の比の値であり、Ｙは、前記塗布層に用いられるハイドロジェンポリシロキサンのＳｉ−Ｈ基／アルケニルポリシロキサンのＳｉ−アルケニル基のモール比の値であり、Ｚは、基材フィルムの表面張力／前記塗布層に用いられる塗布液の表面張力の比の値である。］
2. 前記シリコン離型組成物に含まれる前記界面活性剤は、ポリエーテル、アリールアルキル、ポリエステル、アクリル系官能基、カルボキシル系官能基及びヒドロキシル系官能基のうち少なくとも１種の成分で主鎖が置換されているポリシロキサンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の偏光板部材用シリコン離型フィルム。
3. 前記シリコン離型組成物は、１．２〜５重量％の固形分を含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の偏光板部材用シリコン離型フィルム。