JP2017052198A - 表面保護フィルム、及びそれが貼合された光学部品 - Google Patents

表面保護フィルム、及びそれが貼合された光学部品 Download PDF

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Abstract

【課題】表面に凹凸がある光学用フィルムに対しても貼合でき、被着体への汚染が少なく、かつ、経時でも被着体に対する低汚染性が変化せず、経時劣化しないで優れた剥離帯電防止性能を有する表面保護フィルム、及びそれを用いた光学部品を提供する。
【解決手段】透明性を有する樹脂からなる基材フィルム1の片面に、粘着剤層2が形成されてなり、粘着剤層2の上に、樹脂フィルム3の片面に剥離剤層4が形成された剥離フィルム5が、剥離剤層4を介して貼合されてなる表面保護フィルム10であって、剥離剤層4が、アルカリ金属塩と、少なくとも1個以上のエーテル結合を含有するエステル系可塑剤と、シリコーン系剥離剤とを含有してなり、剥離剤層4に含まれる前記アルカリ金属塩の成分が、粘着剤層2の表面のみに存在している。
【選択図】図1

Description

本発明は、光学部品(以下、光学用フィルムと称する場合もある。)の表面に貼合される、表面保護フィルムに関する。さらに詳細には、被着体に対する汚染が少なく、かつ、経時でも被着体に対する汚染性が変化しない表面保護フィルム、及びそれを用いた光学部品を提供することに関する。また、本発明は、光学部品である偏光板の構成部材が代替(TACフィルムから、アクリルフィルムやポリエステルフィルムへ変更や、水系接着剤から、紫外線硬化型接着剤へ変更)しても、表面保護フィルムを剥離する時の剥離帯電圧を低く抑えた表面保護フィルム、及びそれが貼合された光学部品を提供するものである。
なお、本発明における光学部品とは、偏光板、位相差板、ディスプレイ用のレンズフィルムなどを指している。
偏光板、位相差板、ディスプレイ用のレンズフィルム、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、等の光学用フィルム、及びそれを用いたディスプレイなどの光学製品を、製造、搬送する際には、該光学用フィルムの表面に表面保護フィルムを貼合して、後工程における表面の汚れや傷付きを防止することがなされている。製品である光学用フィルムの外観検査は、表面保護フィルムを剥がして、再び、貼合する手間を省いて作業効率を高めるため、表面保護フィルムを光学用フィルムに貼合したまま行うこともある。
従来から、基材フィルムの片面に、粘着剤層を設けた表面保護フィルムが、光学製品の製造工程において、傷や汚れの付着を防止するために、一般的に使用されている。表面保護フィルムは、微粘着力の粘着剤層を介して光学用フィルムに貼合される。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して取り除くときに、容易に剥離でき、且つ、粘着剤が、被着体である製品の光学用フィルムに付着して残留しないようにする(いわゆる、糊残りの発生を防ぐ)ためである。
近年、液晶ディスプレイパネルの生産工程において、光学用フィルムの上に貼合された表面保護フィルムを、剥離して取り除くときに発生する剥離帯電圧により、液晶ディスプレイの表示画面を制御するための、ドライバーIC等の回路部品が破壊される現象や、液晶分子の配向が損傷する現象が、発生件数は少ないながらも起きている。
また、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いる。最近では、剥離帯電圧を+0.7kV〜−0.7kVの範囲内にすることが求められてきている。
また、従来の偏光板はヨウ素を含浸したポリビニルアルコール(PVA)からなる偏光子の両側に、偏光子を保護するためにトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)を水系の接着剤で接着して偏光板を製造していたが、近年、TACフィルムの代わりに、アクリルフィルム、環状ポリオレフィンフィルムやポリエステルフィルムを用いた偏光板や、水性接着剤の代わりに紫外線硬化型接着剤を用いた偏光板も、使用されているようになっている。偏光板の構成材料が変化することにより、表面保護フィルムを剥離して取り除くときに発生する剥離帯電圧が、従来構成の偏光板を用いた時よりも高くなってしまう問題も出ている。
また、近年、3Dディスプレイ(立体視ディスプレイ)の普及に伴い、偏光板等の光学用フィルムの表面に、FPR(Film Patterned Retarder)フィルムを貼合したものがある。偏光板等の光学用フィルムの表面に貼合されていた表面保護フィルムを剥がした後に、FPRフィルムが貼合される。しかし、偏光板等の光学用フィルムの表面が、表面保護フィルムに使用している粘着剤や帯電防止剤で汚染されていると、FPRフィルムが接着し難いという問題がある。このため、当該用途に用いる表面保護フィルムには、被着体に対する汚染の少ないものが求められている。
一方、いくつかの液晶パネルメーカーにおいては、表面保護フィルムの被着体に対する汚染性の評価方法として、偏光板等の光学用フィルムに貼合されている表面保護フィルムを一度剥がし、気泡を混入させた状態で再貼合したものを所定条件で加熱処理し、その後、表面保護フィルムを剥がして被着体の表面を観察する方法が採用されている。このような評価方法では、被着体の表面汚染が微量であっても、気泡を混入させた部分と、表面保護フィルムの粘着剤が接していた部分とで、被着体の表面汚染の差があると、気泡の跡(気泡ジミと言うこともある)として残る。そのため、被着体の表面に対する汚染性の評価方法としては、非常に厳しい評価方法となる。近年、こうした厳しい評価方法による判定に合格できる、被着体の表面に対する汚染が極めて少ない表面保護フィルムが求められている。
表面保護フィルムを、被着体である光学用フィルムに貼合した後、被着体から表面保護フィルムを剥離する時に発生する、剥離帯電圧が高いことによる不具合を防止するため、剥離帯電圧を低く抑えるための、帯電防止剤を含む粘着剤層を用いた表面保護フィルムが、提案されている。
例えば、特許文献1には、アルキルトリメチルアンモニウム塩、水酸基含有アクリル系ポリマー、ポリイソシアネートからなる粘着剤を用いた、表面保護フィルムが開示されている。
また、特許文献2には、イオン性液体と酸価が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。
特開2005−131957号公報 特開2005−330464号公報 特開2005−314476号公報 特開2006−152235号公報
上記の特許文献1〜4に記載の表面保護フィルムでは、粘着剤層の内部に帯電防止剤が添加されている。そのため、粘着剤層の厚みが厚くなる程、また、被着体に貼り合わせた後の経過時間が経つ程、表面保護フィルムの貼合された被着体に対して、粘着剤層から被着体へ移行する帯電防止剤の量が多くなる傾向があった。また、被着体へ移行する帯電防止剤の量が多くなると、被着体である光学用フィルムの外観品位が低下したり、FPRフィルムを貼合する時に、FPRフィルムの接着性が低下したりする可能性がある。
こうした、粘着剤層から被着体へ移行する帯電防止剤の経時変化を少なくするために、粘着剤層の厚みを薄くすると、別の問題が生じる。例えば、ギラツキ防止のためアンチグレア処理した偏光板など、表面に凹凸のある光学用フィルムに使用した場合に、光学用フィルム表面の凹凸に粘着剤層が追従できずに気泡が混入したり、光学用フィルムと粘着剤層との接着面積が減ることにより粘着力が低下し、使用中に表面保護フィルムが浮いたり剥がれたりする問題がある。
また、粘着剤層から被着体へ移行する帯電防止剤の経時変化を少なくするために、粘着剤層に添加する帯電防止剤の添加量を減らすと、表面保護フィルムを、被着体から剥離して取り除くときに発生する剥離帯電圧が高くなり、ドライバーIC等の回路部品が破壊される現象や、液晶分子の配向が損傷する現象が発生する危険性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、光学用フィルムの表面に貼合される表面保護フィルムであって、表面に凹凸がある光学用フィルムに対しても貼合でき、被着体に対する汚染が非常に少なく、かつ、経時でも被着体に対する汚染性が変化しない表面保護フィルム、及びそれを用いた光学部品を提供することを課題とする。
また、本発明は、光学部品である偏光板の構成部材が代替(TACフィルムからアクリルフィルムやポリエステルフィルムへの変更や、水系接着剤から紫外線硬化型接着剤への変更)しても、表面保護フィルムを剥離する時の剥離帯電圧を低く抑えた表面保護フィルム、及びそれを用いた光学部品を提供することを課題とする。
本発明者らは、これらの課題を解決するために鋭意検討を行なった。被着体に対する汚染が少なく、かつ汚染性の経時変化も少なくするためには、被着体を汚染している原因と推測される帯電防止剤の含有量を減量する必要がある。しかし、帯電防止剤の含有量を減量した場合には、表面保護フィルムを被着体から剥離する時の、剥離帯電圧が高くなってしまう。
そこで、本発明者らは、帯電防止剤の含有量を増加させないで、表面保護フィルムを被着体から剥離する時の、剥離帯電圧を低く抑える方法について検討した。
本発明者らは、まず、帯電防止剤を含まない粘着剤組成物を、基材の片面に塗工・乾燥して粘着剤層を積層した表面保護フィルムを作成した。この後に、該粘着剤層の表面に、剥離剤層に帯電防止剤を含有する剥離フィルムを貼合し、剥離フィルムの剥離剤層に含まれる帯電防止剤を、粘着剤層の表面に転写した。このことにより、表面保護フィルムを、被着体である光学用フィルムから剥離する時の、剥離帯電圧を低く抑えられ、かつ、被着体を汚染し難いことを見出し、本発明を完成した。
本発明の表面保護フィルムは、基材の片面に、帯電防止剤を含まない粘着剤組成物を塗工・乾燥して粘着剤層を積層した後に、該粘着剤層の表面に、剥離剤層に帯電防止剤を含有する剥離フィルムを貼合し、剥離フィルムの剥離剤層に含まれる帯電防止剤を、該粘着剤層の表面に転写させることにより得られる。本発明は、このことにより、剥離フィルムを剥がした状態の表面保護フィルムを、被着体に貼合した場合に、被着体に対する汚染性を低く抑えた上、被着体である光学用フィルムから表面保護フィルムを剥離する時の、剥離帯電圧を低く抑えることを技術思想としている。
上記の課題を解決するため、本発明は、透明性を有する樹脂からなる基材フィルムの片面に、粘着剤層が形成されてなり、前記粘着剤層の上に、樹脂フィルムの片面に剥離剤層が形成された剥離フィルムが、前記剥離剤層を介して貼合されてなる表面保護フィルムであって、前記剥離剤層が、アルカリ金属塩と、少なくとも1個以上のエーテル結合を含有するエステル系可塑剤と、シリコーン系剥離剤とを含有してなり、前記剥離剤層に含まれる前記アルカリ金属塩の成分が、前記粘着剤層の表面のみに存在していることを特徴とする表面保護フィルムを提供する。
また、前記シリコーン系剥離剤が、ポリジメチルシロキサンを主成分とする剥離剤であることが好ましい。
また、前記粘着剤層が、架橋された(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル系粘着剤層であることが好ましい。
また、被着体である光学用フィルムから前記粘着剤層を剥離する際の表面電位が、+0.7kV〜−0.7kVであることが好ましい。
また、前記剥離フィルムを、前記粘着剤層から剥離する時の剥離力が、0.005〜0.3N/50mmであることが好ましい。
また、本発明は、上記の表面保護フィルムが、前記剥離フィルムを剥がされた状態にて、前記粘着剤層を介して貼合されてなる光学部品を提供する。
本発明の表面保護フィルムは、光学用フィルムの表面に貼合される表面保護フィルムであって、表面に凹凸がある光学用フィルムに対しても貼合できる。
また、本発明によれば、被着体に対する汚染が非常に少なく、かつ、経時でも被着体に対する汚染性が変化しない表面保護フィルム、及びそれを用いた光学部品を提供することができる。
さらに、本発明によれば、光学部品である偏光板の構成部材が変化(TACフィルムからアクリルフィルム、環状ポリオレフィンフィルムやポリエステルフィルムへの変更や、水系接着剤から紫外線硬化型接着剤への変更)しても、表面保護フィルムを剥離する時の剥離帯電圧を低く抑えた表面保護フィルム、及びそれを用いた光学部品を提供できる。
また、本願発明の表面保護フィルムは、透明性を有する樹脂からなる基材フィルムの片面に、粘着剤層が形成されてなり、前記粘着剤層の上に、樹脂フィルムの片面に剥離剤層が形成された剥離フィルムが、前記剥離剤層を介して貼合されてなり、前記剥離剤層に含まれるアルカリ金属塩の成分が、前記剥離剤層から前記粘着剤層の表面に転写され、前記粘着剤層を被着体から剥離するときの剥離帯電圧が低減されるという特徴を有している。
また、本発明の表面保護フィルムによれば、剥離フィルムを剥がした状態の表面保護フィルムを、被着体に貼合した後、被着体から表面保護フィルムを剥離する時に発生する剥離帯電圧を低減でき、かつ、剥離帯電防止性能の経時変化および被着体に対する汚染が少ないことから、被着体である光学部品の生産性の向上と、歩留まりの向上を図ることができる。
本発明の表面保護フィルムの、概念断面図である。 本発明の表面保護フィルムから、剥離フィルムを剥がした状態を示す断面図である。 本発明の表面保護フィルムを、剥離フィルムを剥がした状態で光学部品に貼合した実施例の1つを示す断面図である。
以下、実施の形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
図1は、本発明の表面保護フィルムの、概念断面図である。この表面保護フィルム10は、透明な基材フィルム1の片面の表面に、粘着剤層2が形成されている。この粘着剤層2の表面には、樹脂フィルム3の表面に剥離剤層4が形成された剥離フィルム5が、貼合されている。
また、剥離剤層4は、アルカリ金属塩と、少なくとも1個以上のエーテル結合を含有するエステル系可塑剤と、シリコーン系剥離剤とを含有している。
本発明に係わる表面保護フィルム10に使用される基材フィルム1としては、透明性及び可撓性を有する樹脂からなる基材フィルムが用いられる。これにより、表面保護フィルムを、被着体である光学部品に貼合した状態で、光学部品の外観検査を行うことができる。基材フィルム1として用いる透明性を有する樹脂からなるフィルムは、好適には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルムが用いられる。ポリエステルフィルムのほか、必要な強度を有し、かつ光学適性を有するものであれば、他の樹脂からなるフィルムも使用可能である。基材フィルム1は、無延伸フィルムであっても、一軸または二軸延伸されたフィルムであってもよい。また、延伸フィルムの延伸倍率や、延伸フィルムの結晶化に伴い形成される軸方向の配向角度を、特定の値に制御してもよい。
本発明に係わる表面保護フィルム10に使用される基材フィルム1の厚みは、特に限定はないが、例えば、12〜100μm程度の厚みが好ましく、20〜75μm程度の厚みであれば取り扱い易く、より好ましい。
また、必要に応じて、基材フィルム1の粘着剤層2が形成された面の反対側の面に、表面の汚れを防止する防汚層、帯電防止層、傷つき防止のハードコート層などを設けることができる。また、基材フィルム1の表面に、コロナ放電による表面改質、アンカーコート剤の塗付などの易接着処理を施してもよい。
本発明に係わる表面保護フィルム10に形成されている粘着剤層2においては、剥離剤層4(詳細は後述)に含まれる帯電防止剤(アルカリ金属塩)の成分が、粘着剤層2の内部(表面以外)には含まれず、粘着剤層2の表面のみに存在している(図2及び図3の符号7参照)。これにより、表面保護フィルム10の、剥離帯電防止性能の経時変化および被着体に対する汚染を抑制することができる。
また、本発明に係わる表面保護フィルム10に形成されている粘着剤層2は、被着体の表面に接着し、用済み後に簡単に剥がせ、かつ、被着体を汚染しにくい粘着剤であれば特に限定されるものではない。本発明に係わる表面保護フィルム10は、光学用フィルムに貼合後の耐久性が求められることなどを考慮すると、(メタ)アクリレート共重合体を架橋させてなるアクリル系粘着剤層であることが好ましい。
(メタ)アクリレート共重合体としては、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、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性モノマーを共重合した共重合体を挙げることができる。(メタ)アクリレート共重合体は、主モノマー及び他のモノマーがすべて(メタ)アクリレートであってもよく、主モノマー以外のモノマーとして、(メタ)アクリレート以外のモノマーを1種又は2種以上含んでもよい。
また、(メタ)アクリレート共重合体に、ポリオキシアルキレン基を含有する化合物を共重合したり、混合してもよい。共重合可能なポリオキシアルキレン基を含有する化合物としては、ポリエチレングリコール(400)モノアクリル酸エステル、ポリエチレングリコール(400)モノメタクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコール(400)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(400)メタクリレート、ポリプロピレングリコール(400)モノアクリル酸エステル、ポリプロピレングリコール(400)モノメタクリル酸エステル、メトキシポリプロピレングリコール(400)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(400)メタクリレートなどが挙げられる。これらのポリオキシアルキレン基を含有するモノマーを、前記(メタ)アクリレート共重合体の主モノマーや官能性モノマーと共重合することにより、ポリオキシアルキレン基を含有する共重合体からなる粘着剤を得ることができる。
(メタ)アクリレート共重合体に混合可能なポリオキシアルキレン基を含有する化合物としては、ポリオキシアルキレン基を含有する(メタ)アクリレート共重合体が好ましく、ポリオキシアルキレン基を含有する(メタ)アクリル系モノマーの重合物がより好ましく、例えば、ポリエチレングリコール(400)モノアクリル酸エステル、ポリエチレングリコール(400)モノメタクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコール(400)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(400)メタクリレート、ポリプロピレングリコール(400)モノアクリル酸エステル、ポリプロピレングリコール(400)モノメタクリル酸エステル、メトキシポリプロピレングリコール(400)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(400)メタクリレートなどの重合物が挙げられる。これらのポリオキシアルキレン基を含有する化合物を、前記(メタ)アクリレート共重合体と混合することにより、ポリオキシアルキレン基を含有する化合物が添加された粘着剤を得ることができる。
粘着剤層2に添加する硬化剤としては、(メタ)アクリレート共重合体を架橋させる架橋剤として、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。また、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。
本発明に係わる表面保護フィルム10に形成されている粘着剤層2の厚みは、特に限定はないものの、例えば、5〜40μm程度の厚みが好ましく、10〜30μm程度の厚みがより好ましい。表面保護フィルムの、被着体の表面に対する剥離強度(粘着力)が、0.03〜0.3N/25mm程度の、微粘着力を有する粘着剤層2であることが、被着体から表面保護フィルムを剥がす時の操作性に優れることから好ましい。また、表面保護フィルム10から剥離フィルム5を剥がす時の操作性に優れることから、剥離フィルム5を粘着剤層2から剥離する時の剥離力が、0.005〜0.3N/50mmであることが好ましい。
また、本発明に係わる表面保護フィルム10に使用される剥離フィルム5は、樹脂フィルム3の片面に、シリコーン系剥離剤と、該剥離剤と反応しない帯電防止剤7と、分子中に少なくとも1個以上のエーテル結合を有するエステル系可塑剤とを含有する剥離剤層4が積層されている。
樹脂フィルム3としては、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルムなどが挙げられるが、透明性に優れていることや価格が比較的に安価であることから、ポリエステルフィルムが特に好ましい。樹脂フィルムは、無延伸フィルムであっても、一軸または二軸延伸されたフィルムであってもよい。また、延伸フィルムの延伸倍率や、延伸フィルムの結晶化に伴い形成される軸方向の配向角度を、特定の値に制御してもよい。
樹脂フィルム3の厚みは、特に限定はないが、例えば、12〜100μm程度の厚みが好ましく、20〜50μm程度の厚みであれば取り扱い易く、より好ましい。
また、必要に応じて、樹脂フィルム3の表面に、コロナ放電による表面改質、アンカーコート剤の塗付などの易接着処理を施してもよい。
剥離剤層4を構成するシリコーン系剥離剤としては、ポリジメチルシロキサンを主成分とする剥離剤であることが好ましく、付加反応型、縮合反応型、カチオン重合型、ラジカル重合型などの、公知のシリコーン系剥離剤が挙げられる。付加反応型シリコーン系剥離剤として市販されている製品には、例えば、KS−776A、KS−847T、KS−779H、KS−837、KS−778、KS−830(信越化学工業(株)製)、SRX−211、SRX−345、SRX−357、SD7333、SD7220、SD7223、LTC−300B、LTC−350G、LTC−310(東レダウコーニング(株)製)などが挙げられる。縮合反応型として市販されている製品には、例えば、SRX−290、SYLOFF−23(東レダウコーニング(株)製)などが挙げられる。カチオン重合型として市販されている製品には、例えば、TPR−6501、TPR−6500、UV9300、VU9315、UV9430(モメンティブ・パーフォーマンス・マテリアルズ社製)、X62−7622(信越化学工業(株)製)などが挙げられる。ラジカル重合型として市販されている製品には、例えば、X62−7205(信越化学工業(株)製)などが挙げられる。
剥離剤層4に含まれる帯電防止剤としては、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤溶液に対して分散性の良いもので、かつ、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤の硬化を阻害しないものが好ましい。また、剥離剤層4から粘着剤層2の表面に移行して粘着剤層に帯電防止効果を付与するため、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤と反応しないものが良い。こうした帯電防止剤としてはアルカリ金属塩が好適である。
アルカリ金属塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウムからなる金属塩が挙げられる。具体的には、例えば、Li、Na、Kより選択されるカチオンと、Cl、Br、I、BF 、PF 、SCN、ClO 、CFSO 、(CFSO、(CSO、(CFSOより選択されるアニオンから構成される金属塩が好適に用いられる。なかでも特に、LiBr、LiI、LiBF、LiPF、LiSCN、LiClO、LiCFSO、Li(CFSON、Li(CSON、Li(CFSOCなどのリチウム塩が好ましく用いられる。これらのアルカリ金属塩は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよい。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。
ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤に対する帯電防止剤の添加量は、帯電防止剤の種類や剥離剤との親和性の度合いにより異なるが、表面保護フィルムを被着体から剥離する時の、望まれる剥離帯電圧、被着体に対する汚染性、粘着特性などを考慮して設定すればよい。
剥離剤層4に含まれる可塑剤としては、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤溶液に対して分散性の良いものが好ましい、かつ、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤の硬化を阻害しないものが好ましい。また、可塑剤は、剥離剤層4に含まれる帯電防止剤が、剥離剤層4から粘着剤層2の表面に移行することを補助する役割を果たしている。このため、可塑剤は、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤と、反応しないものが良い。こうした可塑剤としては、分子中に少なくとも1個以上のエーテル結合を有するエステル系可塑剤が好適である。
エステル系可塑剤中の、分子中に存在する少なくとも1個以上のエーテル結合は、アルカリ金属塩を配位し易くするために必要である。また、本発明に係わる表面保護フィルムにおいて、剥離剤層と粘着剤層が接触した時に、帯電防止剤の成分を、剥離剤層から粘着剤層の表面に、効率よく転写させるために可塑剤を用いている。本発明では、剥離剤層と粘着剤層との親和性を高めるため、エステル基を有した可塑剤が、好適となる。
上記の、分子中に少なくとも1個以上のエーテル結合を有するエステル系可塑剤としては、ジアルキレングリコールないしポリアルキレングリコール(2又は3以上のアルキレン基を有するグリコール類)のジエステル類が挙げられる。その具体例としては、例えば、ジエチレングリコールジ−2−エチルヘキソネート、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキソネート、テトラエチレングリコールジ−2−エチルヘキソネート、ヘキサエチレングリコールジ−2−エチルヘキソネート、トリエチレングリコールジエチルブチレート、ポリエチレングリコールジエチルブチレート、トリエチレングリコールジヘキサノエート、テトラエチレングリコールジヘキサノエート、トリエチレングリコールジヘプタノエート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ポリプロピレングリコールジエチルヘキソネート、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、テトラエチレングリコールジベンゾエート、ポリエチレングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ポリプロピレングリコールジベンゾエート、またはポリエチレングリコール−2−エチルヘキソネートベンゾエートなどが挙げられる。
また、他の例としては、カルボン酸のアルコキシアルキルエステル類が挙げられる。その具体例としては、フタル酸ビス(2−ブトキシエチル)、アジピン酸ビス(2−ブトキシエチル)、アジピン酸ビス(ブトキシエトキシエチル)などが挙げられる。
これらのエステル系可塑剤群の中から選択した1種、または2種以上が混合して用いられる。ここで、エチルヘキソネートは、エチルヘキサノエート(ethylhexanoate)、エチルヘキソエート(ethylhexoate)、エチルヘキサン酸エステル等ともいう。ベンゾエート(benzoate)は、安息香酸エステルを意味する。
ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤に対するエステル系可塑剤の添加量は、可塑剤の種類や、剥離剤との親和性の度合いにより異なるが、表面保護フィルムを被着体から剥離する時の、望まれる剥離帯電圧、被着体に対する汚染性、粘着特性などを考慮して設定すればよい。
剥離剤層4は、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤と、該剥離剤と反応しない帯電防止剤と、エステル系可塑剤との混合物からなる。ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤と、帯電防止剤およびエステル系可塑剤との混合方法には、特に限定はない。ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤に、帯電防止剤およびエステル系可塑剤を添加して、混合した後に剥離剤硬化用の触媒を添加・混合する方法、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤を、あらかじめ有機溶剤で希釈したのちに帯電防止剤およびエステル系可塑剤と剥離剤硬化用の触媒を添加・混合する方法、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤をあらかじめ有機溶剤に希釈後、触媒を添加・混合し、その後、帯電防止剤とエステル系可塑剤とを添加・混合する方法など、いずれの方法でも良い。また、必要に応じて、シランカップリング剤などの密着向上剤や、ポリオキシアルキレン基を含有する化合物などの、帯電防止効果を補助する材料、を添加しても良い。
ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤と、帯電防止剤との混合比率(重量比)は、特に限定はないが、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤の固形分100に対して、帯電防止剤を固形分として5〜100程度の割合が好ましい。帯電防止剤の固形分換算の添加量が、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤の固形分100に対して5の割合より少ないと、粘着剤層の表面への帯電防止剤の転写量も少なくなり、粘着剤に帯電防止の機能が発揮され難くなる。また、帯電防止剤の固形分換算の添加量が、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤の固形分100に対して100の割合を超えると、帯電防止剤とともにジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤も、粘着剤層の表面に転写されてしまうため、粘着剤の粘着特性を低下させる可能性がある。
ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤と、エステル系可塑剤との混合比率(重量比)は、特に限定はないが、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤の固形分100に対して、エステル系可塑剤を固形分として5〜300程度の割合が好ましい。エステル系可塑剤の固形分換算の添加量が、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤の固形分100に対して5の割合より少ないと、粘着剤層の表面への帯電防止剤を転写させ易くする効果が乏しくなり、粘着剤に帯電防止の機能が発揮され難くなる。また、エステル系可塑剤の固形分換算の添加量が、ジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤の固形分100に対して300の割合を超えると、剥離フィルムの剥離性が悪くなる可能性がある。また、帯電防止剤、エステル系可塑剤とともにジメチルポリシロキサンを主成分とする剥離剤も、粘着剤層の表面に転写されてしまうため、粘着剤の粘着特性を低下させる可能性がある。
本発明に係わる表面保護フィルム10の基材フィルム1に、粘着剤層2を形成する方法、及び剥離フィルム5を貼合する方法は、公知の方法で行えばよく、特に限定されない。具体的には、(1)基材フィルム1の片面に、粘着剤層2を形成するための樹脂組成物を塗布、乾燥し、粘着剤層を形成した後に、剥離フィルム5を貼合する方法、(2)剥離フィルム5の表面に、粘着剤層2を形成するための樹脂組成物を塗布・乾燥し、粘着剤層を形成した後に、基材フィルム1を貼合する方法などが挙げられるが、いずれの方法を用いても良い。
また、基材フィルム1の表面に、粘着剤層2を形成するのは、公知の方法で行えばよい。具体的には、リバースコーティング、コンマコーティング、グラビアコーティング、スロットダイコーティング、メイヤーバーコーティング、エアーナイフコーティングなどの、公知の塗工方法を使用することができる。
また、同様に、樹脂フィルム3に、剥離剤層4を形成するのは、公知の方法で行えばよい。具体的には、グラビアコーティング、メイヤーバーコーティング、エアーナイフコーティングなどの、公知の塗工方法を使用することができる。
上記の構成を有する本発明に係わる表面保護フィルム10は、被着体である光学用フィルムから粘着剤層2を剥離する際の表面電位が、+0.7kV〜−0.7kVであることが好ましい。さらに、表面電位が、+0.5kV〜−0.5kVであることがより好ましく、表面電位が、+0.2kV〜−0.2kVであることが特に好ましい。この表面電位は、剥離剤層4に含有される帯電防止剤7およびエステル系可塑剤の種類、添加量等を加減することによって調整できる。表面保護フィルム10を被着体である光学用フィルムから剥離した後の、被着体である光学用フィルムの表面汚染性を考慮して、剥離剤層4の帯電防止剤7およびエステル系可塑剤の種類、添加量を調整すればよい。
図2は、剥離フィルムを剥がした状態の表面保護フィルム11を示した断面図であって、図1の本発明の表面保護フィルム10から、剥離フィルム5を剥がした状態を示す。
図1に示した表面保護フィルム10から、剥離フィルム5を剥がすことにより、剥離フィルム5の剥離剤層4に含まれる帯電防止剤(符号7)の一部が、表面保護フィルム10の粘着剤層2の表面に、転写される(付着する)。そのため、図2の剥離フィルムを剥がした状態の表面保護フィルム11においては、表面保護フィルム11の粘着剤層2の表面に付着した帯電防止剤を、符号7の斑点(丸型)で模式的に示している。帯電防止剤7の成分が、剥離フィルム5の剥離剤層4から粘着剤層2の表面に転写されることにより、帯電防止剤7の成分を転写する前の粘着剤層2に比べて、図2の表面保護フィルム11を被着体に貼合した後、被着体から表面保護フィルム11を剥離する際の剥離帯電圧が低減される。なお、図2の表面保護フィルム11を、被着体から剥離する際の剥離帯電圧は、公知の方法で測定可能である。例えば、図2の表面保護フィルム11を、偏光板などの被着体に貼り合わせた後、高速剥離試験機(テスター産業製)を用いて毎分40mの剥離速度で表面保護フィルムを剥離しながら、被着体表面の表面電位を、表面電位計(キーエンス(株)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(kV)として測定する。
本発明に係わる表面保護フィルムでは、図2の剥離フィルムを剥がした状態の表面保護フィルム11を、被着体に貼合するに当たり、この粘着剤層2の表面に転写された帯電防止剤が、被着体の表面に接触する。そのことにより、再度、被着体から表面保護フィルム11を剥がす時の、剥離帯電圧を低く抑えることができる。
なお、本発明に係わる表面保護フィルム10に形成されている粘着剤層2の表面には、分子中に少なくとも1個以上のエーテル結合を有するエステル系可塑剤が、存在してもよく、存在しなくてもよい。上記のエステル系可塑剤は、剥離フィルム5の剥離剤層4から粘着剤層2の表面に転写されてもよく、転写されなくてもよい。上記のエステル系可塑剤が、剥離剤層4から粘着剤層2の表面に転写された場合には、剥離剤層4に含まれるエステル系可塑剤が、粘着剤層2の内部(表面以外)に存在することなく、粘着剤層2の表面のみに存在する状態にできる。
図3は、本発明の表面保護フィルムを、剥離フィルムを剥がした状態で光学部品に貼合した実施例の1つを示す断面図である。
本発明の表面保護フィルム10から、剥離フィルム5が剥がされて、粘着剤層2が表出した状態(図2の表面保護フィルム11)で、その粘着剤層2を介して被着体である光学部品8に貼合される。
すなわち、図3は、本発明の表面保護フィルム10から、剥離フィルム5を剥がした状態の表面保護フィルム11が貼合された、光学部品20を示している。光学部品としては、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の、光学用フィルムが挙げられる。このような光学部品は、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、等の構成部材として使用される。また、光学部品としては、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などの、光学用フィルムも挙げられる。
本発明の表面保護フィルム10は、剥離フィルム5を剥がした状態の表面保護フィルム11を、被着体である光学部品(光学用フィルム)に貼合した後、被着体から表面保護フィルム11を剥離除去するとき、剥離帯電圧を充分に低く抑制することができる。そのため、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破壊する恐れがなく、液晶表示パネル等を製造する工程での生産効率を高め、生産工程の信頼性を保つことができる。
次に、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
(表面保護フィルムの作製)
付加反応型のシリコーン(東レダウコーニング(株)製、品名:SRX−345)5重量部、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド0.75重量部、テトラエチレングリコールジ−2−エチルヘキソネート0.75重量部、トルエンと酢酸エチルの1:1の混合溶媒95重量部、白金触媒(東レダウコーニング(株)製、品名:SRX−212)0.05重量部を混ぜ合わせて撹拌・混合して、実施例1の剥離剤層を形成する塗料を調整した。厚みが38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、実施例1の剥離剤層を形成する塗料を、乾燥後の厚みが0.2μmになるようにメイヤーバーにて塗布し、120℃の熱風循環式オーブンにて1分間乾燥し、実施例1の剥離フィルムを得た。
一方、2−エチルヘキシルアクリレート90重量部、メトキシポリエチレングリコール(400)メタクリレート7重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート3重量部の共重合体からなる粘着剤の40%酢酸エチル溶液100重量部に対して、イソシアネート系硬化剤(東ソー社製コロネート(登録商標)HX)2重量部、を撹拌・混合して、実施例1の粘着剤組成物を調合した。
厚みが38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、調合した粘着剤組成物を乾燥後の厚みが20μmとなるように、塗布した後、100℃の熱風循環式オーブンにて2分間乾燥させて粘着剤層を形成した。その後、この粘着剤層の表面に、上記にて作製した、実施例1の剥離フィルムを、剥離剤層(シリコーン処理面)を介して貼合した。得られた粘着フィルムを40℃の環境下で5日間保温し、粘着剤層を硬化させて、実施例1の表面保護フィルムを得た。
(実施例2)
実施例1の剥離剤層を形成する塗料の、乾燥後の厚みを0.1μmにした以外は、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。
(実施例3)
実施例1の付加反応型のシリコーンを、東レダウコーニング(株)製、品名:SRX−211にし、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドの代りにリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドにした以外は、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。
(比較例1)
付加反応型のシリコーン(東レダウコーニング(株)製、品名:SRX−345)5重量部、トルエンと酢酸エチルの1:1の混合溶媒95重量部、白金触媒(東レダウコーニング(株)製、品名:SRX−212)0.05重量部を混ぜ合わせて撹拌・混合して、比較例1の剥離剤層を形成する塗料を調整した。厚みが38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、比較例1の剥離剤層を形成する塗料を、乾燥後の厚みが0.2μmになるようにメイヤーバーにて塗布し、120℃の熱風循環式オーブンにて1分間乾燥し、比較例1の剥離フィルムを得た。
一方、実施例1の粘着剤を、厚みが38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、乾燥後の厚みが20μmとなるように、塗布した後、100℃の熱風循環式オーブンにて2分間乾燥させて粘着剤層を形成した。その後、この粘着剤層の表面に、上記にて作製した、比較例1の剥離フィルムを、剥離剤層(シリコーン処理面)を介して貼合した。得られた粘着フィルムを40℃の環境下で5日間保温し、粘着剤を硬化させて、比較例1の表面保護フィルムを得た。
(比較例2)
剥離剤層にテトラエチレングリコールジ−2−エチルヘキソネートを添加しなかった以外は、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。
(比較例3)
リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドを剥離剤に添加する代わりに、粘着剤側にリチウムビス(フルオロスルホニル)イミドを、40%酢酸エチル溶液100重量部に対して、0.67重量部添加した以外は、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。
以下、評価試験の方法および結果について示す。
〈剥離フィルムの剥離力の測定方法〉
表面保護フィルムのサンプルを、幅50mm、長さ150mmに裁断する。23℃×50%RHの試験環境下、引張試験機を用いて300mm/分の剥離速度で180°の方向に、剥離フィルムを剥離したときの強度を測定し、これを剥離フィルムの剥離力(N/50mm)とした。
(粘着剤層の表面抵抗率)
表面保護フィルムのサンプルから剥離フィルムを剥離した後、粘着剤層の表面抵抗率(Ω/□)を、高性能高抵抗率計(三菱化学アナリテック社製ハイレスタ(登録商標)−UP)を用いて、印加電圧100V、測定時間30秒の条件にて測定した。
〈表面保護フィルムの粘着力の測定方法〉
偏光子(ヨウ素を含有したポリビニルアルコールフィルム)に、アクリルフィルムを、紫外線硬化型接着剤を用いて貼合した、アンチグレア低反射処理した偏光板(AG−LR偏光板)を、被着体とした。この偏光板を、ガラス板の表面に、貼合機を用いて両面粘着テープにより貼合した。その後、偏光板の表面のアクリルフィルム上に、幅25mmに裁断した表面保護フィルムを貼合した後、23℃×50%RHの試験環境下に1日間保管した。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強度を測定し、これを粘着力(N/25mm)とした。
〈表面保護フィルムの剥離帯電圧の測定方法〉
偏光子(ヨウ素を含有したポリビニルアルコールフィルム)に、アクリルフィルムを、紫外線硬化型接着剤を用いて貼合した、アンチグレア低反射処理した偏光板(AG−LR偏光板)を、被着体とした。この偏光板を、ガラス板の表面に、貼合機を用いて両面粘着テープにより貼合した。その後、偏光板の表面のアクリルフィルム上に、幅25mmに裁断した表面保護フィルムを貼合した後、23℃×50%RHの試験環境下に1日間保管した。その後、高速剥離試験機(テスター産業製)を用いて毎分40mの剥離速度で表面保護フィルムを剥離しながら、前記偏光板表面の表面電位を、表面電位計(キーエンス(株)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(kV)とした。
〈表面保護フィルムの表面汚染性の確認方法〉
偏光子(ヨウ素を含有したポリビニルアルコールフィルム)に、アクリルフィルムを、紫外線硬化型接着剤を用いて貼合した、アンチグレア低反射処理した偏光板(AG−LR偏光板)を、被着体とした。この偏光板を、ガラス板の表面に、貼合機を用いて両面粘着テープにより貼合した。その後、偏光板の表面のアクリルフィルム上に、幅25mmに裁断した表面保護フィルムを貼合した後、23℃×50%RHの試験環境下に3日および30日保管した。その後、表面保護フィルムを剥がし、偏光板の表面における汚染の有無を目視にて観察し、表面汚染性を確認した。表面汚染性の判定基準として、偏光板に汚染の移行が無かった場合を(○)とし、偏光板に汚染の移行が確認された場合を(×)とした。
得られた実施例1〜3及び比較例1〜3の表面保護フィルムについて、測定した測定結果を表1に示した。「2EHA」は、2−エチルヘキシルアクリレートを、「HEA」は、2−ヒドロキシエチルアクリレートを、「#400G」はメトキシポリエチレングリコール(400)メタクリレートを、「AS剤(1)」はリチウムビス(フルオロスルホニル)イミドを、「AS剤(2)」は、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを、「SRX−345」はSRX−345を、「SRX−211」はSRX−211を、「SRX212」は白金触媒SRX−212を、「可塑剤」はテトラエチレングリコールジ−2−エチルヘキソネートを、それぞれ意味する。また、表面抵抗率の「3.2E10」は3.2×1010を、「オーバーレンジ」は測定機の測定限界を超えてしまうことを意味し、1.0×1013Ω/□以上を意味する。
Figure 2017052198
表1に示した測定結果から、以下のことが分かる。
本発明に係わる実施例1〜3の表面保護フィルムは、適度な粘着力があり、被着体の表面に対する汚染がない。なおかつ、被着体が、アクリルフィルムを用いた偏光板であっても、表面保護フィルムを被着体から剥離した時の剥離帯電圧が低い。
一方、剥離剤層に帯電防止剤を添加しなかった比較例1の表面保護フィルム、及び剥離剤層にエステル系可塑剤を添加しなかった比較例2の表面保護フィルムは、表面保護フィルムを被着体から剥離した時の剥離帯電圧が高くなった。また、剥離剤層の代わりに粘着剤層に帯電防止剤を使用した比較例3の表面保護フィルムは、表面保護フィルムを被着体から剥離した時の剥離帯電圧が低く良好であるが、剥離した後の、被着体に対する汚染が多くなった。
すなわち、比較例1〜3の表面保護フィルムは、剥離帯電圧の低減と被着体に対する低汚染性を両立することが難しい。他方、剥離剤層に帯電防止剤とエステル系可塑剤とを添加した実施例1〜3の表面保護フィルムは、剥離帯電圧の低減効果が高く、かつ、被着体に対する汚染もなく、剥離帯電圧の低減と被着体に対する低汚染性の両立が良好なものであった。
本発明の表面保護フィルムは、例えば、偏光板、位相差板、レンズフィルム、反射防止フィルム、ハードコートフィルム、透明導電性フィルムなどの光学用フィルム、その他、各種の光学部品等の生産工程などにおいて、該光学部品等の表面に貼合して、表面を保護するために用いることができる。また、本発明の表面保護フィルムは、剥離フィルムを剥がした状態で、被着体である光学部品(光学用フィルム)に貼合した後、被着体から表面保護フィルムを剥離する時に発生する剥離帯電圧を低く抑制でき、かつ、剥離帯電防止性能の経時変化および被着体に対する汚染が少なく、生産工程の歩留まりを向上させることができ、産業上の利用価値が大である。
1…基材フィルム、2…粘着剤層、3…樹脂フィルム、4…剥離剤層、5…剥離フィルム、7…帯電防止剤、8…被着体(光学部品)、10…表面保護フィルム、11…剥離フィルムを剥がした状態の表面保護フィルム、20…表面保護フィルムを貼合した光学部品。

Claims (6)

  1. 透明性を有する樹脂からなる基材フィルムの片面に、粘着剤層が形成されてなり、前記粘着剤層の上に、樹脂フィルムの片面に剥離剤層が形成された剥離フィルムが、前記剥離剤層を介して貼合されてなる表面保護フィルムであって、
    前記剥離剤層が、アルカリ金属塩と、少なくとも1個以上のエーテル結合を含有するエステル系可塑剤と、シリコーン系剥離剤とを含有してなり、
    前記剥離剤層に含まれる前記アルカリ金属塩の成分が、前記粘着剤層の表面のみに存在していることを特徴とする表面保護フィルム。
  2. 前記シリコーン系剥離剤が、ポリジメチルシロキサンを主成分とする剥離剤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。
  3. 前記粘着剤層が、架橋された(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル系粘着剤層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面保護フィルム。
  4. 被着体である光学用フィルムから前記粘着剤層を剥離する際の表面電位が、+0.7kV〜−0.7kVであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の表面保護フィルム。
  5. 前記剥離フィルムを、前記粘着剤層から剥離する時の剥離力が、0.005〜0.3N/50mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の表面保護フィルム。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の表面保護フィルムが、前記剥離フィルムを剥がされた状態にて、前記粘着剤層を介して貼合されてなる光学部品。
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