JP5749076B2 - 表面保護フィルム、及びそれが貼着された光学部品 - Google Patents
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Description
従来技術による表面保護フィルムは、典型的には、基材フィルムの片面に、微粘着力の粘着剤層を設けた構成を有する。粘着剤層は、表面保護フィルムを光学用フィルムに貼着するための層である。粘着剤層を微粘着力とするのは、使用済みの表面保護フィルムを光学用フィルムの表面から剥離除去するときに、円滑に剥離でき、かつ、光学用フィルムの表面に糊残りが生じないようにするためである。
液晶ディスプレイパネルの消費電力を低減させるため、液晶ディスプレイパネルに使用される液晶材料の駆動電圧が低くなってきており、これに伴って、ドライバーICの破壊電圧も低くなっており、最近では+0.7kV〜−0.7kVの範囲内の剥離帯電圧に抑えることが求められてきている。
このため、被着体から表面保護フィルムを剥離する時に、このような剥離帯電による不具合の発生を防止するため、帯電防止性能を有した粘着剤層を用いた表面保護フィルムが提案されている。
また、特許文献2には、イオン性液体と酸価1.0以下のアクリルポリマーからなる粘着剤組成物、及びそれを用いた粘着シート類が開示されている。
また、特許文献3には、アクリルポリマー、ポリエーテルポリオール化合物、アニオン吸着性化合物により処理したアルカリ金属塩からなる粘着剤組成物、及びそれを用いた表面保護フィルムが開示されている。
また、特許文献4には、イオン性液体、アルカリ金属塩、ガラス転移温度0℃以下のポリマーからなる粘着剤組成物、及びそれを用いた表面保護フィルムが開示されている。
また、剥離帯電の帯電防止性能と経時安定性の両立のために、粘着剤層の厚みを薄くすることも想定されるが、この場合には、粘着力を所定の値に調整するのが難しく、かつ、アンチグレア処理された偏光板などの光学用フィルムの表面に凹凸のある被着体では、表面の凹凸に表面保護フィルムの粘着剤層の変形が追従できずに、光学用フィルムの表面の凹凸部に気泡が混入するという問題があった。
前記第2粘着剤層が、ベースポリマーとして(メタ)アクリル系ポリマーを使用していることが好ましい。
第1粘着剤層の厚み(A)と第2粘着剤層の厚み(B)の比率(A/B)が、10/1〜1/2の範囲にあることが好ましい。
さらに、本発明は、上述の表面保護フィルムが貼着された光学部品を提供する。
図1は、本発明の表面保護フィルムの一例を示す断面図である。この表面保護フィルム5は、透明な基材フィルム1の片面に、表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2と、表面抵抗率が相対的に低い第2粘着剤層3とが、順に積層されている。第2粘着剤層3の表面には粘着剤面8を保護するための剥離フィルム4が重ね合わされている。
基材フィルム1の厚みは、特に限定はされないものの、例えば12〜100μm程度であることが好ましく、殊に20〜50μm程度とすることが、価格と取り扱い易さの点からより好ましい。
基材フィルム1には、必要に応じて、表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2の積層されている面の反対側の表面6に、表面の汚れを防止する目的の防汚層、帯電防止層、傷つき防止のハードコート層などを設けたり、あるいは、コロナ放電処理、大気圧プラズマ処理、アンカーコート処理などの易接着処理を施してもよい。
表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2の具体的な粘着剤組成物としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤などが挙げられる。
表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2の粘着剤組成物に使用される(メタ)アクリル系ポリマーとしては、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレートなどの、好ましくはアルキル基の炭素数が4以上である、アルキル(メタ)アクリレートからなる主モノマーと、アクリロニトリル、酢酸ビニル、メチルメタクリレート、エチルアクリレートなどのコモノマーや、アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、N−メチロールメタクリルアミドなどの官能基を有する(メタ)アクリル系モノマーとを共重合したポリマーが一般的である。
硬化剤としては、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、メラミン化合物、金属キレート化合物などが挙げられる。
粘着付与剤としては、ロジン系、クマロンインデン系、テルペン系、石油系、フェノール系などが挙げられる。
表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2の粘着剤組成物としては、透明性、耐熱性、及び耐久性に優れ、第2粘着剤層3への影響度合いが少ないことから、アクリル系粘着剤が特に好ましい。
ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、プロピレングリコール脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレン変性シリコーン類などが挙げられる。
カチオン系界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩類、ジアルキルジメチルアンモニウム塩類、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩類などが挙げられる。
アニオン界面活性剤としては、モノアルキル硫酸塩類、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、モノアルキルリン酸塩類などが挙げられる。
また、両性界面活性剤としては、アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルカルボキシベタインなどが挙げられる。
また、表面抵抗率が相対的に低い第2粘着剤層3の厚み(B)に対する、表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2の厚み(A)が10倍を超える場合(すなわちA/B>10/1)には、2層からなる粘着剤層7の総厚み(T)が薄い場合には、剥離時の剥離帯電圧が高くなる。2層からなる粘着剤層7の総厚み(T)が厚い場合には、剥離時の剥離帯電圧は抑えられるが、高速剥離時の粘着力が高くなり過ぎたり、粘着剤層のコストが高くなることから、価格競争力が低下するという問題が生じる。
本発明の表面保護フィルム5は、被着体の表面に対する剥離強度が、0.03〜0.3N/25mm程度の、軽度な粘着性を有する微粘着剤層からなる第2粘着剤層3が、被着体用の粘着剤層として積層されていることが好ましい。
(1)基材フィルム1の片面に、表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2を塗布、乾燥して積層した後に、該第1粘着剤層2の上に、表面抵抗率が相対的に低い第2粘着剤層3を塗布・乾燥して積層する方法、
(2)基材フィルム1の片面に、表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2を塗布して乾燥する前に、該第1粘着剤層2の上に、表面抵抗率が相対的に低い第2粘着剤層3を塗布し、その後に第1粘着剤層2及び第2粘着剤層3を同時に乾燥する方法、
(3)基材フィルム1の片面に、表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層2を塗布・乾燥したものと、剥離フィルム4の片面に、表面抵抗率が相対的に低い第2粘着剤層3を塗布・乾燥したものをそれぞれ作成し、該第1粘着剤層2と第2粘着剤層3とを貼合する方法、などがあるがいずれの方法を用いても良い。
この剥離帯電圧は、第2粘着剤層3に含有される帯電防止剤の種類や含有量等によって調整することができる。
この光学部品10は、上記の表面保護フィルム5を、第1粘着剤層2の上に積層された第2粘着剤層3を介して、光学用フィルム11の表面に貼着したものである。光学用フィルム11としては、偏光板、位相差板、レンズフィルム、位相差板兼用の偏光板、レンズフィルム兼用の偏光板などが挙げられる。このような光学用フィルム11は、液晶表示パネルなどの液晶表示装置、各種計器類の光学系装置等に組み込まれる。なお、光学用フィルム11は、その厚みによらず、板やシート、フィルム等を包含するものとする。また、本発明の表面保護フィルムは、反射防止フィルム、ハードコートフィルム、タッチパネル用透明導電性フィルム等の製造工程にも適用可能である。
本発明の光学部品10によれば、表面保護フィルム5が用済みになって剥離除去するときの光学用フィルム11の剥離帯電圧が充分に小さく抑制されるので、ドライバーIC、TFT素子、ゲート線駆動回路などの回路部品を電気的にショートさせて破壊するおそれもなく、液晶表示パネル等のディスプレイ装置の信頼性を保つことができる。
表面抵抗率が1×1013〔Ω/□〕以上である第1粘着剤層の形成用として、2−エチルヘキシルアクリレートと水酸基含有アクリルモノマーからなるアクリル系ベースポリマー100重量部に対して、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤3重量部を配合した粘着剤組成物(a)を作成した。
一方、表面抵抗率が1×1013〔Ω/□〕未満である第2粘着剤層の形成用として、粘着剤組成物(a)に、帯電防止剤としてアルキルトリメチルアンモニウム塩である塩化アルキルトリメチルアンモニウム(花王株式会社製、商品名:エレクトロストリッパーQN)を粘着剤組成物(a)100重量部に対して1重量部の割合で混合して粘着剤組成物(b)を作成した。
粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(b)とを、厚み38μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの片面に、それぞれの乾燥後の塗布厚が20μmとなるように塗布・乾燥させた後、測定した表面抵抗率は、それぞれ1.5×1014〔Ω/□〕、7.5×1012〔Ω/□〕であった。
次に、基材フィルムとして用いた、厚み38μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)を乾燥後の塗布厚が15μmとなるように塗布して積層した後、粘着剤組成物(a)の塗布面の上に粘着剤組成物(b)を乾燥後の塗布厚が5μm(2層の粘着剤層の総厚みが20μm)になるように塗布して積層した。その後、熱風循環式オーブンにて、2層の粘着剤層を乾燥させて、硬化した後、2層の粘着剤層の表面を保護するために、シリコーン系剥離剤にて剥離処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(剥離フィルム)を貼合して粘着シートを作成した。得られた粘着シートを40℃で3日エージングして、実施例1の表面保護フィルムを得た。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(b)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、17μm、3μmに積層した以外は、実施例1と同様にして実施例2の表面保護フィルムを得た。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(b)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、10μm、10μmに積層した以外は、実施例1と同様にして実施例3の表面保護フィルムを得た。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(b)を用いずに、粘着剤組成物(a)のみを、乾燥後の塗布厚が20μmとなるように積層した以外は、実施例1と同様にして比較例1の表面保護フィルムを得た。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)を用いずに、粘着剤組成物(b)のみを、乾燥後の塗布厚が20μmとなるように積層した以外は、実施例1と同様にして比較例2の表面保護フィルムを得た。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(b)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、19μm、1μmとなるように積層した以外は、実施例1と同様にして比較例3の表面保護フィルムを得た。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(b)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、5μm、15μmとなるように積層した以外は、実施例1と同様にして比較例4の表面保護フィルムを得た。
粘着剤組成物(a)の100重量部に対して、帯電防止剤としてリチウム金属塩である過塩素酸リチウムを1.0重量部添加し、粘着剤組成物(c)を作成した。粘着剤組成物(c)を、厚み38μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの片面に、乾燥後の塗布厚が20μmとなるように塗布・乾燥させた後、測定した表面抵抗率は2.8×1011〔Ω/□〕であった。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(c)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、15μm、5μmとなるように積層した以外は、実施例1と同様にして実施例4の表面保護フィルムを作成した。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(c)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、18μm、2μmとなるように積層した以外は、実施例4と同様にして実施例5の表面保護フィルムを得た。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(c)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、19μm、1μmとなるように積層した以外は、実施例4と同様にして比較例5の表面保護フィルムを得た。
粘着剤組成物(a)の100重量部に対して、帯電防止剤としてリチウム金属塩である過塩素酸リチウムを2重量部添加し、粘着剤組成物(d)を作成した。粘着剤組成物(d)を、厚み38μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの片面に、乾燥後の塗布厚が20μmとなるように塗布・乾燥させた後、測定した表面抵抗率は6.8×1010〔Ω/□〕であった。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(d)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、19μm、1μmとなるように積層した以外は、実施例4と同様にして比較例6の表面保護フィルムを得た。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)を用いずに、粘着剤組成物(c)のみを、乾燥後の塗布厚が5μmとなるように積層した以外は、実施例4と同様にして比較例7の表面保護フィルムを得た。
粘着剤組成物(a)の100重量部に対して、帯電防止剤としてイオン性液体(スリーエム社製、品番:FC−4400)を5重量部添加し、粘着剤組成物(e)を作成した。粘着剤組成物(e)を、厚み38μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの片面に、乾燥後の塗布厚が20μmとなるように塗布・乾燥させた後、測定した表面抵抗率は6.3×1012〔Ω/□〕であった。
基材フィルムの片面に、粘着剤組成物(a)と粘着剤組成物(e)との乾燥後の塗布厚を、それぞれ、15μm、5μmとなるように積層した以外は、実施例1と同様にして実施例6の表面保護フィルムを作成した。
(表面保護フィルムの粘着力の測定方法)
ガラス板の片面にグレア偏光板を、貼合機を用いて、粘着剤層を介して貼合する。その後、偏光板の表面に、表面保護フィルムを25mm幅にカットしたものを貼着した後、23℃、50%RHの環境下に1日間保管する。その後、引張試験機を用いて300mm/分の剥離速度で180°の方向に、表面保護フィルムを剥離したときの剥離強度を測定し、これを表面保護フィルムの粘着力とした。
ガラス板の片面にグレア偏光板を、貼合機を用いて、粘着剤層を介して貼合する。その後、偏光板の表面に、表面保護フィルムを25mm幅にカットしたものを貼着した後、高速剥離試験機(テスター産業製)を用いて、毎分40mの速さで表面保護フィルムを剥離しながら、偏光板表面の表面電位を、表面電位計(キーエンス株式会社製)を用いて10ms毎に測定したときの表面電位の絶対値の最大値を、剥離帯電圧とした。
ガラス板の片面上に、低反射表面処理を施した偏光板を、貼合機を用いて、粘着剤層を介して貼合する。その後、偏光板の表面に表面保護フィルムを、貼合機を用いて貼合する。23℃、50%RHの環境下で3日および30日の期間に渡って保管した後に、表面保護フィルムを剥がし、偏光板の表面の汚染状態を目視にて観察する。
表面汚染性は、偏光板の表面に対して汚染なしの場合を「○」、わずかに汚染ありの場合を「△」、汚染ありの場合を「×」と評価した。
被着体として、グレア偏光板および低反射のアンチグレア処理した偏光板を用い、表面保護フィルムを、貼合機を用いて被着体の表面に貼合した際の、貼合外観を目視にて観察する。
貼合外観は、被着体に対する表面保護フィルムの、貼合外観が良好の場合を「○」、貼合外観が不良の場合を「×」と評価した。
実施例1〜6の測定結果から、本発明の表面保護フィルムは、適度な粘着力があり、30日経過後でも被着体の表面汚染がなく、かつ、表面保護フィルムを剥離する時の剥離帯電圧が低い表面保護フィルムとなっている。
これに対して、表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層のみを使用した比較例1では、表面保護フィルムを剥離する時の剥離帯電圧が高く、表面保護フィルムを剥離する時に、ドライバーICの破損や液晶分子の配向が損失するなどの、不具合を起こす可能性がある。また、表面抵抗率が相対的に低い第2粘着剤層のみを使用した比較例2は、30日間経過後の表面汚染が生じているため、経時的に被着体汚染が進行するという問題がある。
表面抵抗率が相対的に高い第1粘着剤層と、表面抵抗率が相対的に低い第2粘着剤層との2層からなる粘着剤層において、2層の粘着剤層の厚みのバランスがくずれると、表面保護フィルムを剥離する時の剥離帯電圧が高くなったり、被着体汚染が経時で進行したりするという問題がある。(比較例3〜6)
比較例7では、粘着剤層の総厚みを、20μmとなるように積層することを無視し、表面抵抗率が相対的に低い第2粘着剤層のみを、表面汚染が問題にならない範囲である粘着剤層の厚みが5μmとなるように、基材フィルムの表面に積層して、表面保護フィルムを作成したが、粘着力が低く、被着体の表面に綺麗に貼着できない結果となった。
Claims (4)
- 透明な基材フィルムの片面に、表面抵抗率が1×1013〔Ω/□〕以上である第1粘着剤層と、表面抵抗率が1×1013〔Ω/□〕未満である第2粘着剤層とが、この順に積層して設けられ、前記第1粘着剤層と前記第2粘着剤層の2層からなる粘着剤層の総厚みが、5〜40μmであり、前記第2粘着剤層が、帯電防止剤を含有し、前記第1粘着剤層の厚み(A)と前記第2粘着剤層の厚み(B)の比率(A/B)が、10/1〜1/2の範囲にあることを特徴とする表面保護フィルム。
- 前記帯電防止剤が、界面活性剤、イオン性液体、アルカリ金属塩からなる帯電防止剤群の中から選択した1種または複数種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。
- 前記第2粘着剤層が、ベースポリマーとして(メタ)アクリル系ポリマーを使用していることを特徴とする請求項1または2に記載の表面保護フィルム。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の表面保護フィルムが貼着されたことを特徴とする光学部品。
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