JP7277478B2 - 表面保護フィルムおよび光学部材 - Google Patents
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Description
前記ポリエステルとしては、典型的には、ジカルボン酸とジオールを重縮合して得られるポリエステルを主成分として含むポリエステルが用いられる。
イソフタル酸ユニット(7モル%)とテレフタル酸ユニット(44モル%)とエチレングリコールユニット(48モル%)とジエチレングリコールユニット(1モル%)とを有する原料フィルムとしてのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ100μm,重量平均分子量(Mw)72000,ガラス転移温度75℃)から、所定の加熱ロール群およびテンターを具備する延伸装置を使用して、2軸延伸フィルムを作製した。まず、このPETフィルムを、85℃の加熱ロール群を通過させながら、いわゆるMD方向に1.6倍の延伸倍率で延伸し、一軸配向PETフィルムを作製した。次に、このPETフィルムについて、テンター内に導き、100℃の加熱ゾーンでいわゆるTD方向に1.6倍の延伸倍率で延伸し、続いて、テンター内の200℃の熱処理ゾーンで熱固定を施し、厚さ38μmのポリエステル系フィルムを得た。次に、このポリエステル系フィルムの片面にコロナ処理を施した。以上のようにして、片面にコロナ処理面を有するポリエステル系フィルム(基材フィルムF1)を作製した。
第四級アンモニウム基を側鎖中に含むアクリル系共重合体であるアクリル系帯電防止剤(商品名「ボンディップ-PA100主剤」,コニシ株式会社製)と、硬化剤であるエポキシ樹脂(商品名「ボンディップ-PA100硬化剤」)とが、水とイソプロピルアルコールとの混合溶媒中に質量比100:100で含まれる溶液(帯電防止層形成用溶液)を用意した。次に、この溶液を上記の基材フィルムF1のコロナ処理面に塗布した後、その塗膜を乾燥させた。これにより、ポリエステル系フィルムの表面に、厚さ100nmの帯電防止層を形成した。以上のようにして、帯電防止層(厚さ100nm)を片面に有するポリエステル系フィルム(基材フィルムF2)を作製した。
上記原料フィルムとしてのPETフィルム(厚さ100μm,重量平均分子量(Mw)72000,ガラス転移温度75℃)から、所定の加熱ロール群およびテンターを具備する延伸装置を使用して、2軸延伸フィルムを作製した。まず、このPETフィルムを、85℃の加熱ロール群を通過させながら、いわゆるMD方向に1.4倍の延伸倍率で延伸し、一軸配向PETフィルムを作製した。次に、このフィルムについて、テンター内に導き、100℃の加熱ゾーンでいわゆるTD方向に1.4倍の延伸倍率で延伸し、続いて、テンター内の200℃の熱処理ゾーンで熱固定を施し、厚さ50μmのポリエステル系フィルムを得た。次に、このポリエステル系フィルムの片面にコロナ処理を施した。一方、バインダとしての飽和共重合ポリエステル樹脂を25質量%含む分散液S1(商品名「バイロナールMD-1480」,東洋紡株式会社製)と、滑剤としてのカルナバワックスの水分散液S2と、導電性ポリマーとしてのポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)0.5質量%およびポリスチレンスルホネート(数平均分子量15万)0.8質量%を含む水溶液S3(商品名「Baytron P」,H.C.Stark社製)と、メラミン系架橋剤の溶液S4(商品名「ニカレヂンS-176」,日本カーバイド工業株式会社製)とを用意した。そして、水とエタノールとの体積比1:3の混合溶媒に、上記分散液S1を固形分量で100質量部と、上記水分散液S2を固形分量で30質量部と、上記水溶液S3を固形分量で50質量部と、上記溶液S4を固形分量で10質量部とを加え、約20分間撹拌して混合した。これにより、不揮発成分(NV)濃度 約0.15質量%のコーティング材を調製した。このコーティング材を、延伸倍率1.4倍の上記の2軸延伸ポリエステル系フィルムのコロナ処理面に塗布した後、その塗膜を乾燥させた。これにより、当該ポリエステル系フィルムの表面に、厚さ15nmの帯電防止層を形成した。以上のようにして、帯電防止層(厚さ15nm)を片面に有するポリエステル系フィルム(基材フィルムF3)を作製した。
バインダとしての飽和共重合ポリエステル樹脂を25質量%含む分散液S1(商品名「バイロナールMD-1480」,東洋紡株式会社製)と、導電性ポリマーとしてのポリアニリンスルホン酸の溶液S5(商品名「aquaPASS」,重量平均分子量4万,三菱レイヨン株式会社製)と、架橋剤としての、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の溶液S6と、滑剤としてのオレイン酸アミドの溶液S7とを用意した。そして、水とエタノールとの体積比1:3の混合溶媒に、上記分散液S1を固形分量で100質量部と、上記溶液S5を固形分量で75質量部と、上記溶液S6を固形分量で10質量部と、上記溶液S7を固形分量で30質量部とを加え、約20分間撹拌して混合した。これにより、不揮発成分(NV)濃度 約0.4質量%のコーティング材を調製した。このコーティング材を、延伸倍率1.4倍の上記の2軸延伸ポリエステル系フィルムのコロナ処理面に塗布した後、その塗膜を乾燥させた。これにより、当該ポリエステル系フィルムの表面に、厚さ45nmの帯電防止層を形成した。以上のようにして、帯電防止層(厚さ45nm)を片面に有するポリエステル系フィルム(基材フィルムF4)を作製した。
結晶性ホモポリプロピレン(商品名「F-704NP」,樹脂密度0.900,株式会社プライムポリマー製)40質量部と、ランダムポリプロピレン(商品名「F-744NP」,樹脂密度0.900,株式会社プライムポリマー製)40質量部と、エチレン-プロピレン共重合体(商品名「タフマーP0180」,三井化学株式会社製)20質量部とを、Tダイ法により、ダイス温度220℃の条件で厚さ40μmに製膜した。次に、得られたフィルムの片面にコロナ処理を施した。このようにして、厚さ40μmのポリオレフィン系フィルム(基材フィルムF5)を作製した。
還流冷却器、窒素ガス導入管、撹拌機、および温度計を備え付けたフラスコ(反応容器)内で、2-エチルヘキシルアクリレート96.2質量部と、ヒドロキシエチルアクリレート3.8質量部と、重合開始剤である2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2質量部と、酢酸エチル150質量部とを含む混合物を、窒素雰囲気下で穏やかに撹拌しつつ、60℃で6時間、反応を行った。これにより、40質量%の濃度でアクリル系ポリマーを含有する溶液(アクリル系ポリマー溶液)を得た。このアクリル系ポリマーの重量平均分子量は54万であった。そして、アクリル系ポリマー濃度が25質量%となるようにアクリル系ポリマー溶液を酢酸エチルで希釈した後、当該アクリル系ポリマー溶液400質量部(固形分100重量部)に、トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物である架橋剤(商品名「コロネートL」,固形分濃度75質量%の酢酸エチル溶液,東ソー株式会社製)を固形分量で4質量部と、架橋触媒であるジラウリン酸ジオクチルスズ(商品名「エンビライザー OL-1」,東京ファインケミカル株式会社製)を固形分量で0.02質量部と、架橋遅延剤であるアセチルアセトン3質量部とを加えて、これらを撹拌混合した。これにより、アクリル系粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物A1)を得た。
架橋剤として、トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物である架橋剤(商品名「コロネートL」,固形分濃度75質量%の酢酸エチル溶液,東ソー株式会社製)の代わりに、三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ル体(商品名「コロネートHX」,東ソー株式会社製)を固形分量で4質量部用いたこと以外は、アクリル系粘着剤組成物A1の調製と同様にして、別のアクリル系粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物A2)を調製した。
還流冷却器、窒素ガス導入管、撹拌機、および温度計を備え付けたフラスコ(反応容器)内で、ブチルアクリレート96質量部と、アクリル酸4質量部と、重合開始剤である2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2質量部と、酢酸エチル150質量部とを含む混合物を、窒素雰囲気下で穏やかに撹拌しつつ、60℃で6時間、反応を行った。これにより、40質量%の濃度でアクリル系ポリマーを含有する溶液(アクリル系ポリマー溶液)を得た。このアクリル系ポリマーの重量平均分子量は58万であった。そして、このアクリル系ポリマーの固形分100質量部と、エポキシ系化合物である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「テトラッド-C」,三菱ガス化学株式会社製)3質量部とを混合して、アクリル系粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物A3)を得た。
還流冷却器、窒素ガス導入管、撹拌機、および温度計を備え付けたフラスコ(反応容器)内で、2-エチルヘキシルアクリレート100部と、酢酸ビニル80部と、アクリル酸5部と、過酸化物系重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド(BPO,日油(株)製「ナイパー(登録商標)BW」)0.3部と、トルエン275部とを含む混合物を、窒素雰囲気下の室温で穏やか1時間攪拌した。その後、容器内容物の温度を63℃に昇温し、窒素気流中で重合を6時間行った。その後、容器内容物の温度を80℃に昇温して6時間反応した。これにより、40質量%の濃度でアクリル系ポリマーを含有する溶液(アクリル系ポリマー溶液)を得た。このアクリル系ポリマーの重量平均分子量は43万であった。そして、このアクリル系ポリマーの固形分100質量部と、エポキシ系化合物である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「テトラッド-C」,三菱ガス化学株式会社製)3質量部とを混合して、アクリル系粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物A4)を得た。
ウレタン系ポリマー(商品名「オリバインSH-109」,トーヨーケム株式会社製)を酢酸エチルで25質量%に希釈してウレタン系ポリマー溶液を得た。そして、この溶液400質量部(固形分100質量部)に、架橋剤として、三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ル体(商品名「コロネートHX」,東ソー株式会社製)10質量部(固形分10質量部)を加えて、混合撹拌を行った。このようにして、ウレタン系粘着剤組成物を調製した。
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製の剥離ライナー(厚さ38μm)のシリコーン処理面上に、上記のアクリル系粘着剤組成物A1を塗布して粘着剤組成物層を形成した。次に、この粘着剤組成物層を130℃で20秒間加熱して、厚さ20μmの粘着剤層を形成した。次に、この粘着剤層の露出面に、上記の基材フィルムF2の帯電防止層形成面とは反対の面を貼り合わせた。このようにして、実施例1の表面保護フィルムを作製した。
アクリル系粘着剤組成物A1に代えてアクリル系粘着剤組成物A2を用いたこと以外は実施例1の表面保護フィルムと同様にして、実施例2の表面保護フィルムを作製した。
基材フィルムF2に代えて基材フィルムF3(実施例3)、基材フィルムF4(実施例4)、または基材フィルムF1(実施例5)を用いたこと以外は実施例1の表面保護フィルムと同様にして、実施例3~5の各表面保護フィルムを作製した。
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製の剥離ライナー(厚さ38μm)のシリコーン処理面上に、上記のウレタン系粘着剤組成物を塗布して粘着剤組成物層を形成した。次に、この粘着剤組成物層を130℃で20秒間加熱して、厚さ10μmの粘着剤層を形成した。次に、この粘着剤層の露出面に、上記の基材フィルムF1のコロナ処理面を貼り合わせた。このようにして、実施例6の表面保護フィルムを作製した。
アクリル系粘着剤組成物A1に代えてアクリル系粘着剤組成物A4を用い、厚さ20μmに代えて、厚さ5μmの粘着剤層を形成し、基材F1のコロナ処理面に貼合わせたこと以外は実施例1の表面保護フィルムと同様にして、実施例7の表面保護フィルムを作製した。
基材フィルムF2に代えて別のポリエステル系フィルム(基材フィルムF6)(商品名「ASTROLL CE900」,厚さ38μm,KOLON社製)を用いたこと以外は実施例1の表面保護フィルムと同様にして、比較例1の表面保護フィルムを作製した。
ポリオレフィン系フィルムである上記基材フィルムF5(厚さ40μm)のコロナ処理面上に、上記のアクリル系粘着剤組成物A3を塗布して粘着剤組成物層を形成した。次に、この粘着剤組成物層を80℃で1分間加熱して、厚さ5μmの粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層の露出面に対し、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製の剥離ライナー(厚さ38μm)のシリコーン処理面側を貼り合わせた。次に、基材フィルムF5上の粘着剤層について、室温で5日間のエージングを施した。このようにして、比較例2の表面保護フィルムを作製した。
実施例1~7および比較例1,2の表面保護フィルムにおける各基材フィルムについて、動的粘弾性測定装置(商品名「RSA-G2」,TAインスツルメント社製)を使用して行う動的粘弾性測定によって引張貯蔵弾性率(MPa)を調べた。その測定において、測定対象物たる基材フィルム試料片のサイズを幅5mm×長さ30mmとし、試料片保持用チャックの初期チャック間距離を10mmとし、測定モードを引張りモードとし、測定温度範囲を25~170℃とし、周波数を1Hzとし、昇温速度を5℃/分とした。30℃、80℃、および130℃での測定結果を表1に掲げる。
実施例1~4の表面保護フィルムにおける各基材フィルムについて、室温での7日間のエージングを経た後、抵抗率計(商品名「ハイレスタ-UP MCP-HT450」,株式会社三菱ケミカルアナリテック製)を使用して表面抵抗率(Ω/□)を測定した。この測定において、印加電圧は10Vとし、電圧印加時間は10秒とした。また、この測定は、23℃および50%RHの環境下で行った。測定結果を表1に掲げる。
実施例1~7および比較例1,2の各表面保護フィルムについて、ガラス平面に対する粘着力を調べた。具体的には、まず、表面保護フィルムについての室温での7日間のエージングの後、表面保護フィルムから幅25mmおよび長さ100mmのサイズの試験片を切り出した。試験片から剥離ライナーを剥離した後、ガラス板(商品名「青板切放品(縁磨)」,厚さ1.35mm×幅100mm×長さ100mm,松浪硝子工業株式会社製)の表面に対して、2kgハンドローラー1往復の作業によって試験片をその粘着剤層側にて圧着させた。ガラス板上において試験片を23℃および50%RHの環境下で30分放置した後、試験片につき、万能式引張試験機を使用してガラス板から剥離する剥離試験を行い、対ガラス粘着力(N/25mm)」を測定した。この測定において、剥離角度は180°とし、引張速度は0.3m/分とした。また、この測定は、23℃および50%RHの環境下で行った。測定結果を表1に掲げる。
実施例1~7および比較例1,2の各表面保護フィルムについて、非平坦箇所を有する被着体表面に対する追従性を調べた。具体的には、まず、表面保護フィルムについて室温での7日間のエージングの後、表面保護フィルムから幅210mm×長さ300mmのサイズのサンプルフィルムを必要数 切り出した。次に、サンプルフィルムから剥離ライナーを剥離した後、真空圧空成形機(商品名「真空圧空成形機NGF-0406-S」,布施真空株式会社製)を使用して、四辺に斜面を有するモデルガラス板(厚さ1mm×幅70mm×長さ150mm,斜面部長さ2.5mm,図3に断面寸法を示す)の斜面を含む側の表面(図3では、図中下面を除く表面)にサンプルフィルムをその粘着剤層側にて貼り合わせる真空圧空成形を行った。表面保護フィルムごとに、一のサンプルフィルムを用いてのフィルム加熱温度80℃での真空圧空成形による貼り合わせと、別のサンプルフィルムを用いてのフィルム加熱温度130℃での真空圧空成形による貼り合わせとを、行った。各貼り合わせ後には、四辺に斜面を有するモデルガラス板の底部外周に沿ってサンプルフィルムの余剰部(ガラスに貼り付いていない部分)をカッターナイフで切断除去した(トリミング)。そして、モデルガラス板斜面部におけるサンプルフィルムの浮き(部分的な剥離)の有無を目視で観察し、評価した。貼り合わせの2日後に浮きが無い場合を“良”と評価し、貼り合わせ直後から1日以内に浮きが発生した場合を“可”と評価し、貼り合わせ直後に浮きやシワが発生した場合を“不良”と評価した。その評価結果を表1に掲げる。比較例2の表面保護フィルムについてのフィルム加熱温度130℃での真空圧空成形による貼り合わせは、フィルムに熱収縮が生じたので実施できなかった。
実施例1~7および比較例1,2の各表面保護フィルムについて、真空圧空成形機への取付け作業性を評価した。具体的には、上記の追従性評価試験を行う過程での、剥離ライナー剥離後のサンプルフィルム(表面保護フィルム)の真空圧空成形機への取付け作業において、問題なく取り付け可能であった場合を“良”と評価し、剥離ライナー剥離後に発生した静電気でフィルムがまとわりついたものの取り付け可能であった場合を“可”と評価し、剥離ライナー剥離後に発生した静電気でフィルムがまとわりつき且つフィルム自体にコシがなかったために、取り付け作業が困難であった場合を“不良”と評価した。その評価結果を表1に掲げる。
追従性評価試験に関して上述した真空圧空成形による貼合せ作業から2日後、表面保護フィルムをモデルガラス板から手作業で剥離し、その際の剥離作業のしやすさを再剥離性として評価した。具体的には、表面保護フィルムの再剥離性につき、表面保護フィルムを容易に剥離可能であった場合を“良”と評価し、表面保護フィルムの剥離が困難であった場合を“不良”と評価した。その評価結果を表1に掲げる。
実施例1~7および比較例1,2の各表面保護フィルムについて、ガラス平面に対する粘着剤層ないし粘着面のいわゆる濡れ性を調べた。具体的には、まず、表面保護フィルムについて、7日間のエージングの後、表面保護フィルムから幅25mmおよび長さ100mmのサイズの試験片を切り出した。試験片から剥離ライナーを剥離した後、ガラス板(商品名「青板切放品(縁磨)」,厚さ1.35mm×幅100mm×長さ100mm,松浪硝子工業株式会社製)の表面に対して試験片の粘着面の一端領域(幅25mm×長さ5mm)を接触させ、ガラス板表面に対して試験片がなす角度が仰角20~30°となるように試験片を保持した。次に、試験片の保持を解除して、試験片の自重で前記仰角が次第に小さくなるとともに試験片粘着面とガラス板表面との接触面積が次第に大きくなる過程を経て、試験片粘着面の全体をガラス板表面に接触させた。試験片の保持を解除した時点から試験片粘着面の全体がガラス板表面に接触するに至るまで、に要する時間を測定した。測定結果を表1に掲げる。
本発明の構成を具備する実施例1~7の表面保護フィルムにおいては、いずれも、上記の追従性評価試験において良好な結果が得られた。これに対し、比較例1,2の表面保護フィルムにおいては、いずれも、上記の追従性評価試験において良好な結果が得られなかった。
[1]130℃での貯蔵弾性率が700MPa以下であり、且つ30℃での貯蔵弾性率が1000MPa以上である、基材フィルムと、
粘着剤層と、を含む積層構造を有する表面保護フィルム。
[2]前記基材フィルムは、帯電防止層を含む積層構造を有する、前記[1]に記載の表面保護フィルム。
[3]前記帯電防止層は、第四級アンモニウム基を有する帯電防止剤および/または導電性ポリマーを含有する、前記[2]に記載の表面保護フィルム。
[4]前記基材フィルムを構成する材料は、ポリエステルを含む、前記[1]から[3]のいずれか一つに記載の表面保護フィルム。
[5]前記粘着剤層は、アクリル系ポリマーおよび/またはウレタン系ポリマーを含有する、前記[1]から[4]のいずれか一つに記載の表面保護フィルム。
[6]真空圧空成形貼合せ型フィルムである、前記[1]から[5]のいずれに記載の表面保護フィルム。
[7]前記[1]から[6]のいずれか一つに記載の表面保護フィルムを含む、光学部材。
11 基材フィルム
12 粘着剤層
20 光学部材
Claims (7)
- 130℃での貯蔵弾性率が700MPa以下であり、30℃での貯蔵弾性率が1000MPa以上であり、且つ80℃での貯蔵弾性率が700~1100MPaである、基材フィルムと、
粘着剤層と、を含む積層構造を有する表面保護フィルムであって、
前記基材フィルムを構成する材料は、ポリエステルを含み、
前記ポリエステルを構成するジカルボン酸は、テレフタル酸およびイソフタル酸を含む、表面保護フィルム。 - 前記基材フィルムは、帯電防止層を含む積層構造を有する、請求項1に記載の表面保護フィルム。
- 前記帯電防止層は、第四級アンモニウム基を有する帯電防止剤および/または導電性ポリマーを含有する、請求項2に記載の表面保護フィルム。
- 前記ポリエステルを構成するジオールは、エチレングリコールおよびジエチレングリコールを含む、請求項1から3のいずれか一つに記載の表面保護フィルム。
- 前記粘着剤層は、アクリル系ポリマーおよび/またはウレタン系ポリマーを含有する、請求項1から4のいずれか一つに記載の表面保護フィルム。
- 真空圧空成形貼合せ型フィルムである、請求項1から5のいずれに記載の表面保護フィルム。
- 請求項1から6のいずれか一つに記載の表面保護フィルムを含む、光学部材。
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