TW202335866A - 表面保護薄膜 - Google Patents

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井上則英
富田優佳
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Abstract

對於在貼合於光學薄膜或薄片的被黏體時尤其不會因微小的魚眼、背面凸出等缺陷、捲繞皺褶而在被黏體產生凹陷、變形等要求高品質之偏光板、相位差板等光學用薄膜，提供一種黏著力不會增大且不會產生被黏體的汙染、不會在被黏體產生凹陷、變形等撞傷或轉印缺陷之表面保護薄膜。一種表面保護薄膜，其係至少由背面層、中間層、黏著層構成之表面保護薄膜，前述背面層、前述中間層、前述黏著層分別由聚丙烯系樹脂或聚乙烯系樹脂構成，前述背面層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.5μm以下，十點平均粗糙度(Rz)為2～8μm，週期性凸部高度為9μm以下，前述黏著層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.3μm以下，十點平均粗糙度(Rz)為0.5～4μm，魚眼最大高度為1.5μm以下。

Description

表面保護薄膜
本發明係主要關於使用於光學製品的構件之表面保護薄膜。
表面保護薄膜係用於保護光學薄膜或薄片等光學製品等。該光學製品所使用之表面保護薄膜，除了被要求不會汙染被黏體之外，還有在貼合於光學薄膜等被黏體時，表面保護薄膜中的魚眼等源自表面保護薄膜的黏著層或背面的凸部缺陷、源自環境的外來異物等凸部會因貼合之應力、捲取成卷狀來保管時的捲緊等應力導致在被黏體產生轉印凹陷、變形等撞傷或轉印缺陷之問題，而對於表面保護薄膜嚴格要求不會產生此等撞傷或轉印缺陷。
又，由於被要求成形為卷狀時的捲繞皺褶、鬆弛、表面凹凸等其他外觀性，因此表面保護薄膜亦需要剛性。
此等要求近年來變得越來越嚴格，極度期待一種表面保護薄膜，其係將表面保護薄膜貼合於被黏體後，捲取成卷狀，以捲繞體的形式長時間保管時，亦不易產生凹陷、變形等撞傷或轉印缺陷。
因此，為了解決魚眼等凸部缺陷所致之被黏體的凹陷等(撞傷或轉印)，而有使用一種將茂金屬系觸媒用於基材層並規定了特定交叉分步萃取比例之聚乙烯系樹脂之提案(專利文獻1)或者使用一種用茂金屬觸媒進行聚合而成之聚丙烯系樹脂之提案(專利文獻2)，但對於解決微小魚眼等所致之被黏體的撞傷尚未達到充分滿足之水準。
又，有藉由使用特殊的製膜用軋輥而具有特定表面形狀之表面保護薄膜的提案(專利文獻3)。然而，對於解決微小魚眼等、背面的凸部所致之被黏體的撞傷，未達到充分滿足之水準。
基於上述，而要求必須兼顧解決微小魚眼、背面凸部等所致之撞傷、與改善捲出容易性。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平9-111208號公報 專利文獻2：日本特開2009-143215號公報 專利文獻3：國際公開第2013/80925號
[發明欲解決之課題]
本發明的目的在於對於在貼合於光學薄膜或薄片的被黏體時尤其不會因微小的魚眼、背面凸部等缺陷、捲繞皺褶而在被黏體產生凹陷、變形等要求高品質之偏光板、相位差板等光學用薄膜，提供一種黏著力不會增大且不會產生被黏體的汙染、不會在被黏體產生凹陷、變形等撞傷或轉印缺陷之表面保護薄膜。 [用以解決課題之手段]
本發明為了解決上述課題而重複探討之結果，發現由某種特定聚烯烴構成之構成中，藉由使用製膜軋輥來形成表面形狀，藉此可得到減少撞傷或轉印的效果。
本發明為了解決該課題，採用如下般的手段。
即，本發明的表面保護薄膜係至少由背面層、中間層、黏著層構成之表面保護薄膜，前述背面層、前述中間層、前述黏著層分別由聚丙烯系樹脂或聚乙烯系樹脂構成，前述背面層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.5μm以下，十點平均粗糙度(Rz)為2～8μm，週期性凸部高度為9μm以下，前述黏著層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.3μm以下，十點平均粗糙度(Rz)為0.5～4μm，魚眼最大高度為1.5μm以下。 [發明之效果]
根據本發明，由特定聚烯烴構成之構成中，藉由使用製膜軋輥來形成表面形狀，藉此可得到減少撞傷或轉印的效果。
[用以實施發明的形態]
本發明的表面保護薄膜係由至少背面層、中間層、黏著層的形態構成。
本發明的表面保護薄膜的背面層，其係由周知的聚丙烯系樹脂或聚乙烯系樹脂構成，且背面層的算術平均粗糙度(Ra)為0.5μm以下，較佳為0.4μm以下，十點平均粗糙度(Rz)為2～8μm，較佳為2.5～7μm，週期性凸部高度為9μm以下，較佳為7μm。就聚丙烯系樹脂、聚乙烯系樹脂而言，只要為滿足前述Ra、Rz、週期性凸部高度者則能夠沒有限制地使用，但就較佳的具體例而言，可例示高壓法低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯及此等的摻合物，較佳為密度0.910～0.930(g/cm 3)的直鏈狀低密度聚乙烯。再佳為在190℃測定之MFR(以下簡寫為MFR(190))在1～7g/10min的範圍、密度0.915～0.930(g/cm 3)之直鏈狀低密度聚乙烯。若在該較佳的範圍，則使用製膜軋輥時，能夠得到期望的背面形狀及週期性凸部高度，利於抑制週期性凸部高度所致之被黏體的撞傷。
本發明的表面保護薄膜的中間層係由聚丙烯系樹脂、高密度聚乙烯、高壓法低密度聚乙烯、及此等的摻合物構成。就較佳的具體例而言，能夠列舉高密度聚乙烯與高壓法低密度聚乙烯的摻合物。更佳為MFR(190)在3～12g/10min、密度在0.950～0.970(g/cm 3)的範圍之高密度聚乙烯與MFR(190)在1～7g/10min、密度在0.915～0.930(g/cm 3)的範圍之高壓法低密度聚乙烯的摻合物。就摻合此等高密度聚乙烯與高壓法低密度聚乙烯時的摻合比而言，較佳為高密度聚乙烯：高壓法低密度聚乙烯=95：5～60：40(質量比)。若中間層在該較佳的範圍，則利於減少使用製膜軋輥時的製膜性、厚度精度、魚眼所致之黏著層的最大高度。
此外，將本發明的表面保護薄膜自我回收至中間層時，在不使薄膜特性惡化的範圍內，亦可少量混合背面層及黏著層所使用之直鏈狀低密度聚乙烯。
本發明的表面保護薄膜的黏著層係由周知的聚丙烯系樹脂、聚乙烯系樹脂構成。較佳為由高壓法低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、及此等的摻合物構成。更佳為密度0.910～0.930(g/cm 3)的直鏈狀低密度聚乙烯。再佳為MFR(190)在1～7g/10min的範圍、密度0.915～0.930(g/cm 3)、以戚格勒系觸媒所製造之所謂「非茂金屬」的直鏈狀低密度聚乙烯。若在該較佳的範圍，則不易發生加溫加壓後的黏著力的變化，黏著性穩定，且使用製膜軋輥時，利於減少魚眼所致之黏著層的最大高度。魚眼所致之黏著層的最大高度為1.5μm以下，較佳為1.0μm以下。又，本發明的保護薄膜的黏著層的算術平均粗糙度(Ra)為0.3μm以下，較佳為0.2μm以下，十點平均粗糙度(Rz)為0.5～4μm，較佳為0.8～3.5μm的範圍。藉由設為這樣的黏著層粗糙度的範圍，可抑制薄膜表面形狀轉印。
本發明的表面保護薄膜較佳為使用製膜軋輥對表面保護薄膜的單側(表面)賦予壓花形狀。只要是能夠形成本發明的表面保護薄膜的表面形狀之製膜軋輥，則能夠沒有特別限制地使用，能夠適宜利用例如國際公開第2013/80925號、日本特開2020-55189號公報所揭示般的製膜軋輥。具體而言，較佳為算術平均粗糙度Ra為0.2μm以下、十點平均粗糙度Rz為2～8μm且凹凸的平均間隔Sm為90μm以下之壓花軋輥。
本發明的表面保護薄膜較佳為使用製膜軋輥將背面形成為壓花形狀。根據本發明人等的見解，會有因前述製膜軋輥上的缺陷，而在表面保護薄膜的背面側發生相同輥週期的缺陷的情況，且若背面的缺陷高度高，則與被黏體貼合時，會有成為被黏體的撞傷的原因的情況。又，存在於薄膜中之魚眼在黏著層側成為突起狀，若其最大高度高則同樣地會有成為被黏體的撞傷的原因的情況。
本發明的表面保護薄膜，藉由使用特定軋輥及特定樹脂組成，可抑制前述背面側的週期狀缺陷高度、及魚眼所致之黏著層的最大高度，能夠減少被黏體的撞傷，因而較佳。
就本發明的表面保護薄膜的製造方法而言，能夠列舉例如：將藉由T模具、吹脹成形所得之薄膜再加熱，藉由用前述軋輥進行壓軋來製造之方法；在T模具成形中用冷卻輥與前述軋輥將從T模具擠出之熔融樹脂進行壓軋之方法。較佳為用表面粗糙度0.2s以下的鏡面型的冷卻輥與前述製膜軋輥將從T模具擠出之熔融樹脂進行壓軋之方法。更佳為用表面粗糙度0.15s以下的鏡面型的冷卻輥與前述製膜軋輥將從T模具擠出之熔融樹脂進行壓軋之方法。
本發明中，藉由設為由前述般的背面層、中間層、黏著層構成之表面保護薄膜，在與被黏體貼合時的薄膜捲出時能夠容易地捲回，且厚度的均勻性亦良好，因此在與被黏體的貼合加工中，處理亦容易，加工性優異。尤其，能夠再現性良好地提供偏光板、相位差板等光學薄膜所要求之不會因魚眼最大高度、背面的週期性凸部高度、薄膜的各種皺褶等而在被黏體產生凹陷、變形、撞傷或轉印、汙染等之表面保護薄膜。
本發明的表面保護薄膜中，背面層的厚度可例示為0.3～30μm，較佳為0.5～20μm，更佳為0.7～15μm，中間層的厚度可例示為3～200μm，較佳為5～150μm，更佳為7～100μm，黏著層的厚度可例示為0.3～30μm，較佳為0.5～20μm，更佳為0.7～15μm的範圍。
就總厚度而言，可例示為3.6～260μm，較佳為6～190μm，更佳為8.4～130μm的範圍。 [實施例]
以下，基於具體的實施例，詳細地說明本發明的表面保護薄膜，但本發明並非限定於此等實施例者。此外，利用以下所示之方法進行測定/評價。
(1)熔體流動速率 使用東洋精機製作所(股)製Melt Indexer，依據JIS K7210-1997，當為聚丙烯系樹脂的情況下在溫度230℃、荷重2.16kg進行測定，當為聚乙烯系樹脂的情況下在溫度190℃、荷重2.16kg進行測定。單位皆為g/10分鐘。
(2)表面粗糙度 使用小坂研究所(股)製的全自動細微形狀測定機(SURFCORDER ET4000A)，依據JIS B0601-1982，在薄膜橫向(薄膜的TD方向)以測定長度4mm進行，在長邊方向(機械方向)以10μm間隔進行，測定10次並進行三維分析，分別求得算術平均粗糙度(Ra)、十點平均粗糙度(Rz)、凹凸的平均間隔(Sm)(單位為μm)。另外，使用觸針尖端半徑2.0μm、頂角60°的鑽石針，以測定力100μN、截止值0.8mm進行測定。
(3)黏著力 以黏貼壓力9,100N/m、黏貼速度300cm/分鐘黏著於厚度2mm、寬50mm的壓克力板。在23℃氣體環境下保管24小時後，在烘箱內於50℃放置3天後取出並在23℃氣體環境下保管24小時後，使用拉伸試驗機，以拉伸速度300mm/分鐘、剝離角度180°將表面保護薄膜剝離並測定黏著力。
(4)表面形狀的轉印評價 [對於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜的貼合所致之薄膜表面形狀轉印評價] 用於貼合之PET薄膜係使用東麗聚酯薄膜「Lumirror(註冊商標)」#50-U483。使用安田精機製(股)特殊壓接輥，以黏貼壓力9,100N/m、黏貼速度300cm/分鐘進行貼合，切出100mm×100mm並以平滑的板夾持，在60℃×24小時保管後將表面保護薄膜剝離並以反射光對PET薄膜的表面進行對比觀測。 判定基準Lv：官能評價 1：無法確認轉印 2：能夠稍微確認轉印 3：能夠明確地確認轉印。
(5)週期性凸部缺陷、週期性凸部高度 從表面保護薄膜的黏著層側照射白光，從表面保護薄膜背面側以目視進行觀察(穿透檢查)。檢測出會漏光之缺陷、及有週期性之缺陷，使用雷射顯微鏡測定各缺陷的背面側的高度。
(6)魚眼最大高度 從表面保護薄膜的黏著層側照射白光，從黏著層側檢測出凸狀的缺陷(反射檢查)。使用雷射顯微鏡，以測定視野550μm×615μm測定所檢測出之缺陷的黏著層側的最大高度。此時，例如所檢測出之缺陷有10點的情況下，將最高的缺陷的高度設為魚眼最大高度。
(7)TD厚度不均R 使用千分表測定薄膜的TD方向的10點的厚度。將用下式所算出之值設為厚度不均R(%)。 厚度不均R(%)=(((最大厚度)-(最小厚度))/(平均厚度))×100 ＜實施例1＞ 使用密度0.922g/cm 3、MFR(190)5.0g/10分鐘的非茂金屬的直鏈狀低密度聚乙烯作為背面層樹脂，使用80質量%的密度0.961g/cm 3、MFR(190)7.5g/10分鐘的高密度聚乙烯及20質量%的密度0.924g/cm 3、MFR(190)5.8g/10分鐘的高壓法低密度聚乙烯的摻合物作為中間層，使用密度0.922g/cm 3、MFR(190)5.0g/10分鐘的非茂金屬的直鏈狀低密度聚乙烯作為黏著層。使用具有φ65mm(背面層用)、φ65mm(黏著層用)、及φ100mm(中間層用)的3台擠出機之噴嘴寬1800mm的T模具型複合製膜機，將上述所準備之樹脂組成物導入各自的擠出機，以背面層厚度比例成為25%、黏著層厚度比例成為25%、中間層厚度比例成為50%的方式調整各擠出機的吐出量，以擠出溫度220℃從T模具擠出，在日本特開2020-55189號公報記載的製膜軋輥與表面粗糙度0.1s的澆鑄滾筒之間進行壓軋的同時以溫度30℃進行急速冷卻，捲取成卷狀，得到薄膜厚度30μm的3層積層薄膜。
所得之表面保護薄膜背面的算術平均粗糙度(Ra)為0.3μm，且十點平均粗糙度(Rz)為2.8μm、凹凸的平均間隔(Sm)為40μm，黏著層的算術平均粗糙度(Ra)為0.1μm，且十點平均粗糙度(Rz)為0.7。又，週期性凸部缺陷有1點，週期性凸部高度為5.0μm，魚眼所致之黏著層的最大高度為0.8μm。
又，所得之表面保護薄膜在23℃的黏著力為0.04N/50mm，以貼合之狀態在50℃保管3天後的黏著力為0.04N/50mm。TD方向的厚度不均R((最大-最小)/平均)為0.5%。
對於PET薄膜的貼合所致之薄膜表面形狀轉印評價結果為Lv1。
＜實施例2＞ 除了使用密度0.923g/cm 3、MFR(190)5.0g/10分鐘的高壓法低密度聚乙烯作為背面層及黏著層樹脂以外，與實施例1相同地進行以得到3層積層薄膜。
所得之表面保護薄膜背面的算術平均粗糙度(Ra)為0.4μm，且十點平均粗糙度(Rz)為3.0μm、凹凸的平均間隔(Sm)為42μm，黏著層的算術平均粗糙度(Ra)為0.1μm，且十點平均粗糙度(Rz)為0.7μm。又，週期性凸部缺陷有2點，週期性凸部高度為4.8μm，魚眼所致之黏著層的最大高度為0.9μm。
又，所得之表面保護薄膜在23℃的黏著力為0.02N/50mm，以貼合之狀態在50℃保管3天後的黏著力為0.03N/50mm。TD方向的厚度不均R((最大-最小)/平均)為0.5%。
對於PET薄膜的貼合所致之薄膜表面形狀轉印評價結果為Lv1。
＜實施例3＞ 除了使用80質量%的密度0.956g/cm 3、MFR(190)7.0g/10分鐘的高密度聚乙烯及20質量%的密度0.924g/cm 3、MFR(190)5.8g/10分鐘的高壓法低密度聚乙烯的摻合物作為中間層以外，與實施例1相同地進行以得到3層積層薄膜。
所得之表面保護薄膜背面的算術平均粗糙度(Ra)為0.3μm，且十點平均粗糙度(Rz)為2.7μm、凹凸的平均間隔(Sm)為40μm，黏著層的算術平均粗糙度(Ra)為0.1μm，且十點平均粗糙度(Rz)為0.7μm。又，無週期性凸部缺陷，魚眼所致之黏著層的最大高度為0.5μm。
又，所得之表面保護薄膜在23℃的黏著力為0.05N/50mm，貼合之狀態下在50℃保管3天後的黏著力為0.05N/50mm。TD方向的厚度不均R((最大-最小)/平均)為0.5%。
對於PET薄膜的貼合所致之薄膜表面形狀轉印評價結果為Lv1。
＜比較例1＞ 除了使用算術平均粗糙度Ra為0.5μm、十點平均粗糙度Rz為9μm且凹凸的平均間隔Sm為120μm之壓花軋輥以外，與實施例1相同地進行以得到3層積層薄膜。
所得之表面保護薄膜背面的算術平均粗糙度(Ra)為0.6μm，且十點平均粗糙度(Rz)為11.0μm、凹凸的平均間隔(Sm)為140μm，黏著層的算術平均粗糙度(Ra)為0.2μm，且十點平均粗糙度(Rz)為1.0μm。又，週期性凸部缺陷有30點，最大高度為11μm，魚眼所致之黏著層的最大高度為1.7μm。
又，所得之表面保護薄膜在23℃的黏著力為0.04N/50mm，以貼合之狀態在50℃保管3天後的黏著力為0.04N/50mm。TD方向的厚度不均R((最大-最小)/平均)為0.5%。
對於PET薄膜的貼合所致之薄膜表面形狀轉印評價結果為Lv3。
＜比較例2＞ 除了設置氣室代替壓花軋輥、對表面粗糙度3s的澆鑄滾筒用氣壓進行接觸、冷卻以外，與實施例1相同地進行以得到3層積層薄膜。
所得之表面保護薄膜背面的算術平均粗糙度(Ra)為0.3μm，且十點平均粗糙度(Rz)為3.2μm，黏著層的算術平均粗糙度(Ra)為0.6μm，且十點平均粗糙度(Rz)為4.2μm。又，無週期性凸部缺陷。魚眼所致之黏著層的最大高度為9.2μm。
又，所得之表面保護薄膜在23℃的黏著力為0.08N/50mm，以貼合之狀態在50℃保管3天後的黏著力為0.13N/50mm。TD方向的厚度不均R((最大-最小)/平均)為0.7%。
對於PET薄膜的貼合所致之薄膜表面形狀轉印評價結果為Lv3。
[表1]
背面層 中間層 黏著層 黏著力 TD厚度不均R 轉印評價
樹脂 算術平均 粗糙度 (Ra) 十點平均 粗糙度 (Rz) 凹凸的 平均間隔(Sm) 週期性凸部 缺陷 週期性凸部 高度 樹脂 樹脂 算術平均 粗糙度 (Ra) 十點平均 粗糙度 (Rz) 魚眼 最大高度 23℃ 50℃/3天 (最大-最小)/ 平均
μm μm μm 點 μm μm μm μm N/50mm N/50mm % Lv
實施例1 n-LLDPE 0.3 2.8 40 1 5.0 HDPE+LDPE n-LLDPE 0.1 0.7 0.8 0.04 0.04 0.5 1
實施例2 LDPE 0.4 3.0 42 2 4.8 HDPE+LDPE LDPE 0.1 0.7 0.9 0.02 0.03 0.5 1
實施例3 n-LLDPE 0.3 2.7 40 0 - HDPE+LDPE n-LLDPE 0.1 0.7 0.5 0.05 0.05 0.5 1
比較例1 n-LLDPE 0.6 11.0 140 30 11.00 HDPE+LDPE n-LLDPE 0.2 1.0 1.7 0.04 0.04 0.5 3
比較例2 n-LLDPE 0.3 3.2 - 0 - HDPE+LDPE n-LLDPE 0.6 4.2 9.2 0.08 0.13 0.7 3
n-LLPDE：非茂金屬直鏈狀低密度聚乙烯 HDPE：高密度聚乙烯 LDPE：高壓法低密度聚乙烯
無
無
無。

Claims (1)

  1. 一種表面保護薄膜，其係至少由背面層、中間層、黏著層構成之表面保護薄膜，該背面層、該中間層、該黏著層分別由聚丙烯系樹脂或聚乙烯系樹脂構成， 該背面層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.5μm以下，十點平均粗糙度(Rz)為2～8μm，週期性凸部高度為9μm以下， 該黏著層的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.3μm以下，十點平均粗糙度(Rz)為0.5～4μm，魚眼最大高度為1.5μm以下。
TW111146898A 2021-12-09 2022-12-07 表面保護薄膜 TW202335866A (zh)

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JP2021199778 2021-12-09

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