JP2020003675A - 粘着剤組成物、表面保護フィルム、及び、光学フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示される表面保護フィルムは、一般に、粘着シート、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称される形態のものであり、特に反射型偏光フィルムの加工時や搬送時に反射型偏光フィルムの表面を保護する表面保護フィルムとして好適である。前記表面保護フィルムにおける粘着剤層は、典型的には連続的に形成されるが、かかる形態に限定されるものではなく、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。また、ここに開示される表面保護フィルムは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。
本発明の反射型偏光フィルム用表面保護フィルム(以下、単に「表面保護フィルム」という場合がある。)は、基材フィルムを有することが好ましい。ここに開示される技術において、基材フィルムを構成する樹脂材料は、特に制限なく使用することができるが、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性、可撓性、寸法安定性等の特性に優れたものを使用することが好ましい。特に、基材フィルムが可撓性を有することにより、ロールコーターなどによって粘着剤組成物を塗布することができ、ロール状に巻き取ることができ、有用である。
本発明の反射型偏光フィルム用粘着剤組成物は、室温(25℃)で液状を呈し、かつ、粘度(25℃)が550mPa・s以下であるイオン性化合物、及び、粘着性ポリマーを含有することを特徴とする。前記イオン性化合物を使用することで、偏光フィルムなどの光学フィルムに比べて、帯電しやすい多層構造により形成されている反射型偏光フィルムに貼付後、剥離した後であっても、剥離帯電防止性に優れ、好ましい態様となる。
アネートなどが挙げられる。
前記粘着剤組成物は、室温(25℃)で液状を呈し、かつ、粘度(25℃)が550mPa・s以下であるイオン性化合物を含有することを特徴とする。前記イオン化合物は、いわゆるイオン液体であり、室温(25℃)で液状を呈する溶融塩を指す。前記イオン性化合物を含有することにより、優れた帯電防止性や剥離帯電防止性を付与することができる。前記イオン性化合物を用いることで、優れた帯電防止特性が得られる理由の詳細は明らかでないが、室温(25℃)で、液状を呈するため、室温で固体の帯電防止剤に比べて、粘着剤(粘着剤組成物)への添加および分散または溶解が容易に行え、優れた帯電防止能が得られるものと考えられる。特に被着体(反射型偏光フィルム)への帯電防止を図る際には、イオン性化合物が被着体へ極微量転写することにより、被着体での優れた剥離帯電防止性が図れていると考えられる。
例えば、前記イオン性化合物として、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−デシル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−3−ドデシルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−2−3−ジメチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−エチル−3−ビニルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−3−ビニルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−メチル−1−プロピルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−1−メチルピペリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、4−(2−エトキシエチル)−4−メチルモルフォリニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチルピリジニウム テトラフルオロボレート、1−ブチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−4−メチルピリジニウム テトラフルオロボレート、1−ブチル−4−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ヘキシル−4−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−オクチル−4−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリブチルドデシルホスホニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリメチルプロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ブチルトリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリエチルスルフォニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸などが挙げられ、中でも特に、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリエチルスルフォニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、及び、1−ブチル−3−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸が、低粘度で、かつ、電気伝導度(導電率)の点で好ましく用いられる。
本発明の反射型偏光フィルム用粘表面保護フィルムは、シリコーン成分を含有することが好ましい。シリコーン成分を使用することで、前記粘着剤組成物より形成される粘着剤層表面の表面自由エネルギーが低下し、剥離時における軽剥離化を実現でき、また、イオン性化合物の粘着剤層表面への移動が促進されるため、剥離帯電圧を抑制でき、好ましい態様となる。
前記シリコーン成分として、例えば、オキシアルキレン鎖を有するオルガノポリシロキサンを使用することができる。前記オルガノポリシロキサンは、公知のポリオキシアルキレン主鎖を有するオルガノポリシロキサンが適宜使用できるが、好ましくは下記式で示されるものである。
また、前記シリコーン成分として、イオン性基含有シリコーンを使用することができる。前記イオン性基含有シリコーンを使用することで、表面エネルギーの低いシリコーン成分と、イオン性化合物が一体となっていることで、粘着剤層表面へのイオン性化合物の移動が容易となり、好ましい態様となる。
前記粘着剤組成物には、フッ素系オリゴマーを含有することができる。前記粘着剤組成物に、フッ素系オリゴマーを含むことで、得られる粘着剤層(表面保護フィルム)を被着体(反射型偏光フィルム)に貼り合せた場合に、フッ素系オリゴマー中のフッ素部位の低表面自由エネルギーによる軽剥離効果を発揮することができる。
本発明の表面保護フィルムは、前記粘着剤組成物が、架橋剤を含有することが好ましい。また、本発明においては、前記粘着剤組成物を用いて、粘着剤層とすることができる。例えば、前記粘着剤組成物が、前記(メタ)アクリル系ポリマーを含有するアクリル系粘着剤の場合、前記(メタ)アクリル系ポリマーの構成単位、構成比率、架橋剤の選択および添加比率等を適宜調節して架橋することにより、より耐熱性に優れた表面保護フィルム(粘着剤層)を得ることができる。
本発明の表面保護フィルムは、前記基材フィルムの少なくとも片面に、前記粘着剤組成物より形成される粘着剤層を有することが好ましい。なお、前記粘着剤層は、前記粘着剤組成物の架橋により得られ、粘着剤組成物の塗布後に行うのが一般的であるが、架橋後の粘着剤組成物からなる粘着剤層を基材フィルムなどに転写することも可能である。
本発明の表面保護フィルムには、前記粘着剤層の前記基材フィルムと接触する面と反対面に、セパレータが貼付することが好ましい。前記セパレータは、必要に応じて粘着面を保護する目的で、粘着剤層表面にセパレータを貼り合わせることが可能であり、反射型偏光フィルム表面に貼付する際に、前記セパレータを剥離して使用することができる。
前記表面保護フィルム(の粘着剤層表面)が貼付され保護の目的となる多層構造から形成される反射型偏光フィルム(例えば、輝度向上フィルム単独、もしくは、輝度向上フィルムを偏光フィルムに積層したもの(貼り合わせたもの)等)は、屈折率異方性の異なる材料から形成される薄膜を交互に積層して、多層構造としたものが使用されるため、一旦帯電してしまうと、通常使用される帯電防止剤であるアルカリ金属塩など、室温で固体のイオン性化合物などを使用しても、除電することが困難となり、剥離帯電防止性や帯電防止性が、他の光学フィルム(例えば、偏光フィルム等)と比較して、劣る傾向にある。しかし、本発明で使用する前記イオン性化合物を使用することで、帯電しやすい反射型偏光フィルムに対してでも、剥離帯電防止性や帯電防止性に優れ、好ましい態様となる。特に、近年使用が増加している偏光フィルムなどと一体化した反射型偏光フィルムを、液晶ディスプレイなどに組み込む際(表面保護フィルムを剥離後)に、パネルの白化現象を抑制でき、作業性や効率性にも優れ、好ましい態様となる。
本発明の光学フィルムは、前記反射型偏光フィルム用表面保護フィルム、及び、反射型偏光フィルムを有することが好ましい。前記表面保護フィルムは、反射型偏光フィルムの表面に、貼付後、剥離する際の剥離帯電防止性に優れるため、表面保護フィルムが不要となった段階で反射型偏光フィルムから剥離する際に、静電気によるパネルの白化現象を抑制でき、検査効率の低下を抑制でき、好ましい態様となる。なお、本発明における光学フィルムとは、表面保護フィルムと反射型偏光フィルムを積層したものとして記載するが、反射型偏光フィルムに加えて、更に、偏光フィルムやその他光学フィルムなど積層したものであっても構わない。
使用するポリマーの重量平均分子量(Mw)は、東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8220GPC)を用いて測定を行った。測定条件は下記の通りである。
サンプル濃度:0.2重量%(THF溶液)
サンプル注入量:10μl
溶離液:THF
流速:0.6ml/min
測定温度:40℃
カラム:
サンプルカラム;TSKguardcolumn SuperHZ−H(1本)+TSKgel SuperHZM−H(2本)
リファレンスカラム;TSKgel SuperH−RC(1本)
検出器:示差屈折計(RI)
なお、重量平均分子量はポリスチレン換算値にて求めた。
ガラス転移温度Tg(℃)は、各モノマーによるホモポリマーのガラス転移温度Tgn(℃)として下記の文献値を用い、下記の式により求めた。
〔式中、Tg(℃)は共重合体のガラス転移温度、Wn(−)は各モノマーの重量分率、Tgn(℃)は各モノマーによるホモポリマーのガラス転移温度、nは各モノマーの種類を表す。〕
文献値:
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA):−70℃
4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA):−32℃
アクリル酸(AA):106℃
〔(メタ)アクリル系ポリマー(A)の調製〕
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた四つ口フラスコに2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)91重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)9重量部、アクリル酸(AA)0.02重量部、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部、酢酸エチル150重量部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って6時間重合反応を行い、(メタ)アクリル系ポリマー(A)溶液(40重量%)を調製した。前記アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量(Mw)は54万、ガラス転移温度(Tg)は−67℃であった。
上記アクリル系ポリマー(A)溶液(40重量%)を酢酸エチルで20重量%に希釈し、この溶液500重量部(固形分100重量部)に、イオン性化合物(イオン液体:1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、東京化成工業社製)を酢酸エチルで10%に希釈した溶液1重量部(固形分0.1重量部)、シリコーン成分として、ポリエーテル変性シリコーンオイル(信越化学社製、KF−353)0.8重量部(固形分0.8重量部)、架橋剤として、3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レート体(東ソー社製、コロネートHX)3重量部(固形分3重量部)、架橋触媒としてジラウリン酸ジオクチルスズ(1重量%酢酸エチル溶液)3重量部(固形分0.03重量部)を加えて、混合攪拌を行い、アクリル系粘着剤溶液を調製した。
バインダとして、ポリエステル樹脂バイロナールMD−1480(25%水溶液、東洋紡社製)を固形分量で100重量部、導電性ポリマーとして、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)/ポリスチレンスルホン酸(PSS)(Baytron P、H,C,Starck社製)を固形分量で100重量部、架橋剤としてヘキサメチロールメラミンを固形分量で10重量部、とを水/エタノール(1/1)の混合溶媒に加え、約20分間撹拌して十分に混合した。このようにして、NV(不揮発分)約0.4%の帯電防止剤溶液を調製した。
上記アクリル系粘着剤溶液を、上記の帯電防止処理フィルムの帯電防止層を有する面とは反対の面に塗布し、130℃で2分間加熱して、厚さ10μmの粘着剤層を形成した。次いで、上記粘着剤層の表面に、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フィルム(厚さ:25μm)のシリコーン処理面を貼り合わせ、表面保護フィルムを作製した。
吸水率0.75%、Tg75℃の非晶質のIPA共重合PETフィルム(厚み:100μm)基材の片面にコロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(重合度1200、アセトアセチル変性度4.6%、ケン化度99.0モル%以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)を9:1の比で含む水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、基材上に厚み11μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、115℃のオーブン内で周速の異なるロール間で長手方向に2.0倍に自由端一軸延伸した(空中延伸)。
次いで、積層体を、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対してホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、積層体を30℃の染色溶液(水100重量部に対し、ヨウ化カリウム3.5重量部、および、ヨウ素0.5重量部)に30秒間浸漬させ、染色した(染色処理)。
次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対してヨウ化カリウムを3重量部、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対してホウ酸を4重量部、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で長手方向に2.7倍に一軸延伸を行った(水中延伸)。
その後、積層体を液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対してヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に10秒間浸漬させた後、60℃の温風で60秒間乾燥させた(洗浄・乾燥工程)。
このようにして、樹脂基材上に厚み5μmのPVA系樹脂層(偏光子)を形成し、偏光子積層体を得た。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)40重量部とアクリロイルモルホリン(ACMO)60重量部と光開始剤「IRGACURE 819」(BASF社製)3重量部を混合し、紫外線硬化型接着剤を調製した。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート99部およびアクリル酸4−ヒドロキシブチル1部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、上記モノマー混合物(固形分)100部に対して、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチルと共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を60℃付近に保って7時間重合反応を行った。その後、得られた反応液に、酢酸エチルを加えて固形分濃度を30%に調整した。このようにして、重量平均分子量140万のアクリル系ポリマー(ベースポリマー)の溶液を調製した。
上記アクリル系ポリマー溶液の固形分100部に対して、帯電防止剤としてリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(三菱マテリアル電子化成社製)1.0部およびエチルメチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(東京化成工業製)0.7部、架橋剤としてトリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(三井化学社製:タケネートD110N)0.095部およびジベンゾイルパーオキサイド0.3部、シランカップリング剤としてオルガノシラン(綜研化学社製:A100)0.2部およびチオール基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製:X41−1810)0.2部、リワーク向上剤(カネカ社製、サイリルSAT10)0.03部、ならびに酸化防止剤(BASF社製、Irganox1010)0.3部を配合して、粘着剤組成物(溶液)を調製した。
得られた粘着剤組成物を、形成される粘着剤層の厚みが20μmになるように、離型処理されたポリエチレンテレフタレート基材上に塗布し、120℃の乾燥機で3分間乾燥させることにより、セパレータ付き導電性粘着剤層(B)を作製した。
次いで、偏光子積層体からPETフィルムを剥離し、剥離面に、製造例2のセパレータ付き導電性粘着剤層(B)(厚み:20μm)の粘着面を貼り合わせることにより、反射型偏光フィルム付き偏光フィルムを作製した。
前記反射型偏光フィルムを含まない偏光フィルムとして、日東電工社製、製品名「SEG1423DU」を使用した。
表1の配合割合に基づき、実施例1と同様にして、表面保護フィルムや評価用サンプルなどを作製した。なお、表1中の配合量は、有効成分を示した。
各例に係る表面保護フィルム1を幅70mm、長さ130mmのサイズにカットし、剥離ライナーを剥離した後、ガラス板に貼り合わせた幅:70mm、長さ:100mmの反射型偏光フィルム付き偏光フィルム2の反射型偏光フィルムの表面、または、偏光フィルム2’(反射型偏光フィルム無し、図示せず)の表面に、表面保護フィルムの片方の端部が前記偏光フィルム2又は偏光フィルム2’の端部から30mmはみ出すようにして、ハンドローラーにて圧着した(図1参照)。
このサンプルを23℃×50%RHの環境下に1日放置した後、図2に示すように、高さ20mmのサンプル固定台3の所定の位置にセットした。偏光フィルム2又は偏光フィルム2’から30mmはみ出した表面保護フィルム1の端部を自動巻取り機(図示せず)に固定し、剥離角度150°、剥離速度30m/minとなるように剥離した。このときに発生する被着体(偏光フィルム2又は偏光フィルム2’)表面の電位を、偏光フィルム2又は偏光フィルム2’の中央から高さ30mmの位置に固定してある電位測定器4(シシド静電気社製、型式「STATIRON DZ−4」)にて、「初期剥離帯電圧」を測定した。測定は、23℃、50%RHの環境下で行った。
各例に係る表面保護フィルム1を幅70mm、長さ130mmのサイズにカットし、剥離ライナーを剥離した後、ガラス板に貼り合わせた幅:70mm、長さ:100mmの反射型偏光フィルム付き偏光フィルム2の反射型偏光フィルムの表面、または、偏光フィルム2’(反射型偏光フィルム無し、図示せず)の表面に、表面保護フィルムの片方の端部が前記偏光フィルム2又は偏光フィルム2’の端部から30mmはみ出すようにして、ハンドローラーにて圧着した(図1参照)。
このサンプルを70℃の環境下に1日放置した後、図2に示すように、高さ20mmのサンプル固定台3の所定の位置にセットした。偏光フィルム2又は偏光フィルム2’から30mmはみ出した表面保護フィルム1の端部を自動巻取り機(図示せず)に固定し、剥離角度150°、剥離速度30m/minとなるように剥離した。このときに発生する被着体(偏光フィルム2又は偏光フィルム2’)表面の電位を、偏光フィルム2又は偏光フィルム2’の中央から高さ30mmの位置に固定してある電位測定器4(シシド静電気社製、型式「STATIRON DZ−4」)にて、「70℃保存剥離帯電圧」を測定した。測定は、23℃、50%RHの環境下で行った。
<イオン性化合物>
EMITFSI:イオン液体、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(東京化成工業社製)
BMPyTFSI:イオン液体、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(日本カーリット社製)
BMPyTFS:イオン液体、1−ブチル−3−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸(日本カーリット社製)
EMIFSI:イオン液体、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(フルオロスルホニル)イミド(第一工業製薬社製)
MPPTFSI:イオン液体、1−メチル−1−プロピルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(東洋合成社製)
TMPATFSI:イオン液体:トリメチルプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(東洋合成社製)
MTOATFSI:イオン液体、メチルトリオクチルアンモニムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(和光純薬工業社製)
LiTFS:アルカリ金属塩、リチウムトリフルオロメタンスルホン酸(東京化成工業社製)
<シリコーン成分>
KF−353:オキシアルキレン鎖を有するオルガノポリシロキサン(信越化学工業社製、商品名:KF-353)
X−40−2450:イオン性基含有シリコーン(信越化学工業社製、商品名:X−40−2450)
<フッ素系オリゴマー>
F−562:フッ素系オリゴマー(DIC社製、商品名:メガファックF−562)
2 反射型偏光フィルム付き偏光フィルム
2’ 偏光フィルム
3 固定台
4 電位測定器
10 帯電防止層
20 基材フィルム
30 粘着剤層
40 反射型偏光フィルム
50 接着剤層
60 偏光子
70 導電性粘着剤層(B)
Claims (5)
- 室温(25℃)で液状を呈し、かつ、粘度(25℃)が550mPa・s以下であるイオン性化合物、及び、粘着性ポリマーを含有することを特徴とする反射型偏光フィルム用粘着剤組成物。
- 前記粘着性ポリマーが、(メタ)アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、及び、シリコーン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の反射型偏光フィルム用粘着剤組成物。
- シリコーン成分を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の反射型偏光フィルム用粘着剤組成物。
- 基材フィルムの少なくとも片面に、請求項1〜3のいずれかに記載の粘着剤組成物により形成される粘着剤層を有することを特徴とする反射型偏光フィルム用表面保護フィルム。
- 請求項4に記載の反射型偏光フィルム用表面保護フィルム、及び、反射型偏光フィルムを有することを特徴とする光学フィルム。
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