JP7292859B2 - 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
例えば、偏光板では、偏光子層の両面ではなく、片面にのみ偏光子保護層が積層された構成を有する偏光板が増加している。偏光子保護層が偏光子層に対して一つだけ設けられた偏光板の場合、偏光子を挟んだ構造が表裏非対称となるため、一方の面側に曲がりやすい(カールしやすい)性質を有している。このため、光学用フィルムのカールを抑制する方法が提案されている。
表面保護フィルムを剥離する際には、光学用フィルムに対して、180°に近い剥離角度で表面保護フィルムを剥がす。その際の表面保護フィルムの剥離力は、表面保護フィルムの粘着剤が被着体である光学用フィルムに接着している力と、表面保護フィルム自体を180°曲げるときに要する力の合算したものになる。表面保護フィルムのコシが強くなると、表面保護フィルム自体を180°曲げるときに要する力も大きくなるため、表面保護フィルムの剥離力が強くなってしまう。
近年、ディスプレイの薄型化や高精細化とともに、テレビやデジタルサイネージ用途にて、ディスプレイの大型化も進行している。このような大型のディスプレイに使用する光学用フィルムには、前述の表面保護フィルムは剥離時の剥離力が強いため使用しにくい。
図1は、実施形態の表面保護フィルムPの概略構成図である。図1に示すように、表面保護フィルムPは、第一の透明フィルム1の片面に、第一の粘着剤層2が設けられている。第一の粘着剤層2の第一の透明フィルム1の反対側には、第二の透明フィルム3が設けられている。第二の透明フィルム3の第一の粘着剤層2の反対側には、第二の粘着剤層4が設けられている。第二の粘着剤層4の表面には粘着面を保護するための剥離フィルム5が重ね合わされている。すなわち、表面保護フィルムPは、第一の透明フィルム1と、第一の粘着剤層2と、第二の透明フィルム3と、第二の粘着剤層4と、剥離フィルム5とがこの順に積層されて構成されている。なお、図1に示す表面保護フィルムPから剥離フィルム5を除去したフィルム、すなわち、第一の透明フィルム1と、第一の粘着剤層2と、第二の透明フィルム3と、第二の粘着剤層4とがこの順に積層されたフィルムを表面保護フィルムPということがある。
第一の透明フィルム1には、必要に応じて、第一の粘着剤層2の反対側(図1において上面)に、表面の汚れを防止する目的の防汚層や、帯電防止層や、傷つき防止のためのハードコート層を設けたり、コロナ放電処理やアンカーコート処理などの易接着処理を施してもよい。
ゴム系粘着剤は、天然ゴム、合成ゴムなどのエラストマーに粘着付与剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤などを配合した粘着剤で、必要に応じて架橋剤を添加しても良い。
アクリル系粘着剤は、例えば、(メタ)アクリル系ポリマーに必要に応じて硬化剤や粘着付与剤を添加した粘着剤である。(メタ)アクリル系ポリマーは、ブチルアクリレート(例えば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主モノマーと、アクリロニトリル、酢酸ビニル、メチルアクリレート、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と、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、ジメチルアクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、水酸基含有アクリルモノマー、カルボキシル基含有アクリレート、ポリオキシアルキレン基含有アクリルモノマーなどの官能性モノマーと、を共重合したポリマーが一般的である。(メタ)アクリル系ポリマーは、求める特性により適当な組成を選択すればよい。(メタ)アクリル系ポリマーは、ベースポリマーとして使用される。
第一の粘着剤層2には、必要に応じて硬化触媒、ポットライフ延長剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を加えてもよい。第一の粘着剤層2の材料としては、上記粘着剤に、光開始剤と光硬化が可能なモノマーまたはオリゴマーを添加し、光照射後にモノマーまたはオリゴマーが重合し、粘着力が変化する粘着剤を使用しても良い。
第一の粘着剤層2の材料としては、耐熱性、耐久性、第二の透明フィルム3への接着性などから、アクリル系粘着剤が特に好ましい。
第一の粘着剤層2の、ガラスに対する粘着力が5N/25mmより大きいと、表面保護フィルムPを剥離除去する時の剥離力が高くなり、作業性が低下する虞がある。また、第一の粘着剤層2のガラスに対する粘着力が5N/25mmより大きいと、必要な時(液晶パネル出荷時など)に、第一の透明フィルム1と第一の粘着剤層2からなる粘着フィルムを、第二の透明フィルム3から剥離しにくくなる虞がある。
第二の透明フィルム3には、必要に応じて、第一の粘着剤層2と接する側に、コロナ放電処理やアンカーコート処理などの易接着処理や帯電防止処理を施してもよい。また、第二の透明フィルム3の第一の粘着剤層2の反対側(図1において下面)に、帯電防止層やコロナ放電処理やアンカーコート処理などの易接着処理を施してもよい。
アクリル系粘着剤は、例えば、(メタ)アクリル系ポリマーに必要に応じて硬化剤や粘着付与剤を添加した粘着剤である。(メタ)アクリル系ポリマーは、ブチルアクリレート(例えば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主モノマーと、アクリロニトリル、酢酸ビニル、メチルアクリレート、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と、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、ジメチルアクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、水酸基含有アクリルモノマー、カルボキシル基含有アクリレート、ポリオキシアルキレン基含有アクリルモノマーなどの官能性モノマーとを共重合したポリマーが一般的である。(メタ)アクリル系ポリマーは、求める特性により適当な組成を選択すればよい。(メタ)アクリル系ポリマーは、ベースポリマーとして使用される。
帯電防止剤には、イオン性物質の安定化のため、ポリオキシアルキレン構造を含有する化合物を添加しても良い。
アクリル系粘着剤には、必要に応じて硬化触媒やポットライフ延長剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を加えてもよい。
図2に示すように、光学部品Dは、図1に示す表面保護フィルムPを、粘着剤層4を利用して、光学用フィルムCの表面に貼着したものである。光学用フィルムC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。このような光学部品Dは、液晶表示パネルなどの液晶表示装置、各種計器類の、光学系装置等の製造に利用することができる。
一般に、表面保護フィルムが厚く形成されると、カール抑制性およびハンドリング性は高くなる一方、表面保護フィルムの剥離性は低下する。これに対し、実施形態の表面保護フィルムPは、前述の特性を有する第一の粘着剤層2を使用するため、用後に剥離除去しやすいという利点がある。
表面保護フィルムPは、特に、薄膜化した光学用フィルムに対しては、光学用フィルムのカールに対する抑制効果が高く、かつ、表面保護フィルムを貼着した光学用フィルムのハンドリング性が向上し、さらに、用後に剥離除去しやすい。そのため、薄膜化した光学用フィルムの製造工程の歩留まり改善、生産性向上および作業性の改善を図ることができる。
(実施例1の表面保護フィルムの作製)
ブチルアクリレートと、メチルアクリレートと、ジメチルアクリルアミドと、水酸基含有アクリルモノマーとからなるベースポリマー100部に対して、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤0.3部を配合して粘着剤Aを得た。厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤Aを塗布して形成した粘着剤層(乾燥後の塗布厚10μm)の、ガラスに対する粘着力は3.8N/25mmであった。
次いで、粘着剤Aの表面(粘着剤A塗布面)に厚さ38μmの無色透明の2軸延伸ポリエステルフィルム(第二の透明フィルム)を貼合した。貼合した2軸延伸ポリエステルフィルムの粘着剤Aとは反対面に、粘着剤Bを、乾燥後の塗布厚が20μmとなるように塗布したのち、120℃の熱風循環式オーブンで2分間乾燥させた。
ブチルアクリレートと、メチルアクリレートと、ジメチルアクリルアミドと、水酸基含有アクリルモノマーと、カルボキシル基含有アクリレートとからなるベースポリマー100部に対して、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤0.5部を配合して粘着剤Cを得た。厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤Cを塗布して形成した粘着剤層(乾燥後の塗布厚10μm)の、ガラスに対する粘着力は4.8N/25mmであった。
粘着剤Aの代わりに粘着剤Cを用いた以外は実施例1と同様にして実施例2の表面保護フィルムを得た。
ブチルアクリレートと、メチルアクリレートと、ジメチルアクリルアミドと、水酸基含有アクリルモノマーとからなるベースポリマー100部に対して、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤1.5部を配合して粘着剤Dを得た。厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤Dを塗布して形成した粘着剤層(乾燥後の塗布厚10μm)の、ガラスに対する粘着力は1.6N/25mmであった。
粘着剤Aの代わりに粘着剤Dを用いた以外は実施例1と同様にして実施例3の表面保護フィルムを得た。
厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(第二の透明フィルム)の代わりに、厚さ25μmの無色透明の2軸延伸ポリエステルフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして実施例4の表面保護フィルムを得た。
2-エチルヘキシルアクリレートと、ポリオキシアルキレン基含有アクリルモノマーと、水酸基含有アクリルモノマーとからなるベースポリマー100部に対して、帯電防止剤としてトリフロロメチルスルフォン酸リチウム0.1部、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤3.0部を配合した粘着剤Eを得た。厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤Eを塗布して形成した粘着剤層(乾燥後の塗布厚20μm)の、ガラスに対する粘着力は0.15N/25mmであり、粘着剤表面の表面抵抗値は6.0×1011Ω/□であった。
粘着剤Bの代わりに粘着剤Eを用いた以外は実施例1と同様にして実施例5の表面保護フィルムを得た。
厚さ38μmの無色透明の2軸延伸ポリエステルフィルムに、粘着剤Bを乾燥後の塗布厚が20μmとなるように塗布したのち、120℃の熱風循環式オーブンで2分間乾燥させた。
粘着剤Bの表面(粘着剤B塗布面)に、厚さ25μmの2軸延伸ポリエステルフィルムにシリコーン系剥離剤を塗工した離形フィルム(剥離フィルム)を、粘着剤Bの表面と剥離剤処理面(シリコーン系剥離剤を塗工した面)が接するように貼合した。得られたサンプルを40℃熱風循環式オーブンにて3日間エージングを行い、比較例1の表面保護フィルムを得た。粘着剤Bは粘着剤層となる。
厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムの代わりに、厚さ75μmの無色透明の2軸延伸ポリエステルフィルムを用いた以外は比較例1と同様にして 比較例2の表面保護フィルムを得た。
厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムの代わりに、厚さ100μmの無色透明の2軸延伸ポリエステルフィルムを用いた以外は比較例1と同様にして 比較例3の表面保護フィルムを得た。
ブチルアクリレートと、メチルアクリレートと、ジメチルアクリルアミドと、水酸基含有アクリルモノマーと、カルボキシル基含有アクリレートとからなるベースポリマー100部に対して、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤0.2部を配合して粘着剤Fを得た。厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤Fを塗布して形成した粘着剤層(乾燥後の塗布厚10μm)の、ガラスに対する粘着力は6.5N/25mmであった。
粘着剤Aの代わりに粘着剤Fを用いた以外は実施例1と同様にして比較例4の表面保護フィルムを得た。
ブチルアクリレートと、メチルアクリレートと、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とからなるベースポリマー100部に対して、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤0.3部を配合して粘着剤Gを得た。厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤Gを塗布して形成した粘着剤層(乾燥後の塗布厚10μm)の、ガラスに対する粘着力は3.2N/25mmであった。
粘着剤Aの代わりに粘着剤Gを用いた以外は実施例1と同様にして比較例5の表面保護フィルムを得た。
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と、カルボキシル基含有アクリルモノマーとからなるベースポリマー100部に対して、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤2.0部を配合して粘着剤Hを得た。厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤Hを塗布して形成した粘着剤層(乾燥後の塗布厚20μm)の、ガラスに対する粘着力は0.6N/25mmであった。
粘着剤Bの代わりに粘着剤Hを用いた以外は実施例1と同様にして比較例6の表面保護フィルムを得た。
(粘着剤層の粘着力の測定)
厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤を塗布したのち、120℃の熱風循環式オーブンで2分間乾燥させる。粘着剤の表面(粘着剤塗布面)に、厚さ25μmの2軸延伸ポリエステルフィルムにシリコーン系剥離剤を塗工した離形フィルムを貼合する。得られたサンプルを40℃熱風循環式オーブンにて3日間エージングを行う。
サンプルを巾25mm、長さ150mmにカットする。サンプルから離形フィルムを剥がした後、このサンプル(表面保護フィルム)をガラス板に貼合する。2kgのゴムローラーをサンプル上で一往復、転動させることによってサンプルをガラス板に向けて押圧する。その後、サンプルおよびガラス板を温度23℃、関係湿度50%の条件下に1時間放置後、引張試験機を用いて、剥離角度180°、剥離速度300mm/分で表面保護フィルムを剥離した際の強度を測定する。
厚さ38μmの2軸延伸ポリエステルフィルムに粘着剤を塗布したのち、120℃の熱風循環式オーブンで2分間乾燥させた。粘着剤の表面(粘着剤塗布面)に、厚さ25μmの2軸延伸ポリエステルフィルムにシリコーン系剥離剤を塗工した離形フィルムを貼合した。得られたサンプルを40℃熱風循環式オーブンにて3日間エージングを行う。粘着剤は粘着剤層となる。サンプルから離形フィルムを剥がした後、粘着剤層の23℃での貯蔵弾性率を、粘弾性測定装置(エービーエム社製 動的粘弾性測定装置Reogel-E4000)にて測定した。
ヨウ素とポリビニルアルコールからなる偏光子の片面にトリアセチルセルロースフィルムを貼合した偏光板サンプル(総厚48μm)をA4サイズ(210mm×297mm)にカットする。卓上ラミネーターを用いて、偏光板に表面保護フィルムを貼合する。表面保護フィルムが積層された偏光板の4角の中の1つの角をもち、前後に30回振った後、偏光板に折れや凹凸などの外観欠点の有無を目視にて観察する。欠点が無いものを○、欠点があるものを×とした。
ヨウ素とポリビニルアルコールからなる偏光子の片面にトリアセチルセルロースフィルムを貼合した偏光板サンプル(総厚48μm)をA4サイズ(210mm×297mm)にカットする。卓上ラミネーターを用いて、偏光板に表面保護フィルムを貼合する。実験台にカールの凸面が下になるように置く。4つの角について、実験台表面からの浮いた距離を測定し、一番大きい数値をカール量とした。カール量が10mm未満のものを○、10mm以上20mm未満のものを△、20mm以上のものを×とした。
偏光子の片面にトリアセチルセルロースフィルムを積層した偏光板(総厚48μm)を準備する。表面保護フィルム(プロテクトフィルム)のサンプルを巾25mm、長さ150mmにカットする。サンプルから離形フィルムを剥がした後、このサンプルを偏光板のトリアセチルセルロースフィルム面に貼合する。2kgのゴムローラーをサンプル上で一往復、転動させることによってサンプルを偏光板に向けて押圧する。その後、サンプルおよび偏光板を温度23℃、関係湿度50%の条件下に24時間放置後、高速剥離試験機を用いて、剥離角度180°、剥離速度30m/分で表面保護フィルムを剥離した際の強度を測定する。1.8N/25mm未満を○、1.8N/25mm以上2.5N/25mm未満を△、2.5N/25mm以上を×とした。
偏光子の片面にトリアセチルセルロースフィルムが積層され、偏光子のトリアセチルセルロースフィルムとは反対側に、粘着剤層と、粘着剤層表面に貼合された離形フィルムとを有する偏光板(総厚48μm)を準備する。表面保護フィルムのサンプルを巾25mm、長さ150mmにカットする。サンプルから離形フィルムを剥がした後、このサンプルを偏光板のトリアセチルセルロースフィルム面に貼合して表面保護フィルム付き偏光板を得る。2kgのゴムローラーをサンプル上で一往復、転動させることによってサンプルを偏光板に向けて押圧する。
その後、偏光板に貼合されている離形フィルムを剥がし、卓上ラミネーターを使用することにより、ガラス板に表面保護フィルム付き偏光板を貼合する。その後、表面保護フィルム付き偏光板およびガラス板を温度23℃、関係湿度50%の条件下に24時間放置後、手で第二の透明フィルム部分を抑えながら、第一の透明フィルムと第一の粘着剤層からなる粘着フィルムを第二の透明フィルムから剥がした際に、第二の粘着剤層が剥離しないで剥がれたものを良好(○)、第二の粘着剤層に剥離または浮きが発生したものを不良(×)とした。
実施例1~5の表面保護フィルムは、光学用フィルムのカールに対する抑制効果が高く、かつ、表面保護フィルムを貼着した光学用フィルムのハンドリング性が良好であった。剥離力の結果からわかるように、実施例1~5の表面保護フィルムは、用後に剥離除去しやすい表面保護フィルムとなっていた。第一の粘着層の剥離性の結果より、実施例1~5の表面保護フィルムは、第一の透明フィルムと第一粘着剤層からなる粘着フィルムを剥離除去することが可能であった。
第二の粘着剤層に帯電防止剤を添加した実施例5は、表面保護フィルム除去時の剥離帯電圧が低い表面保護フィルムとなっている。
第一の粘着剤層の粘着力の高い比較例4の表面保護フィルムは、ハンドリング性とカール抑制性は良好であったが、剥離力、および第一粘着剤層の剥離性は良好とはいえなかった。
第一の粘着剤層の貯蔵弾性率の低い比較例5の表面保護フィルムでは、カール抑制性は悪い結果であった。カールのためか剥離性は悪くなった。
第二の粘着剤層の粘着力が高い比較例6の表面保護フィルムは、ハンドリング性とカール抑制性は良好であったが、剥離性は良好とはいえなかった。
Claims (4)
- 第一の透明フィルムと、第一の粘着剤層と、第二の透明フィルムと、第二の粘着剤層とが順に積層され、
前記第一の粘着剤層の23℃での貯蔵弾性率が1.0×104Pa以上8.0×104Pa未満であり、かつ、前記第一の粘着剤層のガラスに対する粘着力が1.6N/25mm以上、5N/25mm以下であり、
前記第二の粘着剤層のガラスに対する粘着力が0.03N/25mm以上、0.5N/25mm以下であり、
前記第一の粘着剤層は、(メタ)アクリル系ポリマーを含むベースポリマーに対して、硬化剤としてイソシアネート系硬化剤を配合した粘着剤で形成されている、偏光板用表面保護フィルム。 - 前記第二の粘着剤層は、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、請求項1に記載の表面保護フィルム。
- 前記第二の粘着剤層の表面抵抗率が1×1013〔Ω/□〕未満である、請求項1または請求項2に記載の表面保護フィルム。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の表面保護フィルムが貼着された、光学部品。
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