表面保护薄膜的制作方法

专利名称：表面保护薄膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面保护薄膜。本发明的表面保护薄膜用于保护偏振片、相位差板等各种光学薄膜表面。另外，通过贴合在液晶显示面板的表面上，可以用于保护液晶显示装置等、其他有机EL显示装置、PDP等各种图像显示装置。
背景技术：
一般的表面保护薄膜中，在聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯等基体材料薄膜上设置有粘合剂层。该表面保护薄膜介由粘合剂层被贴合在被保护体上，防止被保护体受到损伤、污染等。例如，作为光学用被保护体，能列举出偏振片或相位差板等光学薄膜。
在各种制造工序中利用表面保护薄膜保护这些光学薄膜的单面。另一方面，在光学薄膜的相反面上设置有丙烯酸类粘合剂等的粘合剂层。而且，该粘合剂层被剥离内衬(liner)(隔离片，separator)所覆盖。如上所述地制造的带表面保护薄膜的光学薄膜通常以卷绕成卷筒状的状态保存，或者根据液晶单元的尺寸进行切断加工，然后经叠放以单张纸等的形式保管。这些工序通常是在无尘车间进行，但完全除去操作者、检查员带来的粉尘，冲切时的冲切渣滓以及运送时的尘埃等微小异物，是比较困难的。
当微小异物混杂在卷筒层间或重叠的薄膜之间时，会出现由该异物造成的压痕。如果光学薄膜自身上出现压痕，则其外观不合格，不可使用。另外，和光学薄膜相比，粘合剂层的弹性率较低，更容易留下压痕。如果粘合剂层上留下压痕，当介由粘合剂层把光学薄膜贴合在LCD面板上时，有可能因带进凹陷部分的空气而出现显示不良。
作为解决上述问题的方法，公开了重叠偏振片粘合片或相位差粘合片和富于缓冲性的垫纸并卷绕在卷芯上而成的粘合薄片卷筒，上述的偏振片粘合片或相位差粘合片是在单面贴合保护带，而在相反面上以粘合剂层和脱模纸的顺序进行层叠而成(专利文献1)。另外，还公开了一种薄膜偏振片的保护结构，即在重叠多个薄膜偏振片而成的重叠体的上下面中的至少一面上具有保护片，且在该保护片和薄膜偏振片之间具有弹性率低于保护片的软片(专利文献2)。
专利文献1特开平5-273545号公报；专利文献2特开平11-258424号公报。
专利文献1所述的采用富于缓冲性的垫纸的方法，在用于“卷筒品”时较有效，而用于根据液晶单元的尺寸切断加工光学薄膜并重叠保管的“冲切品”时，操作性差，不是一种能实用的方法。另外，专利文献2中所述的技术是重叠“冲切品”时使用的技术，不能用于“卷筒品”。

发明内容
本发明的目的在于提供一种表面保护薄膜，即使在作为“卷筒品”或“冲切品”而层叠的光学薄膜的层间混杂有异物，也能利用该表面保护薄膜有效抑制在运送时或保管时在光学薄膜上出现损伤或凹痕、以及在粘合剂层上留下压痕。另外，本发明的又一目的是提供贴合有上述表面保护薄膜的光学薄膜和图像显示装置。
本发明人等为解决上述课题而进行了潜心研究，结果发现可以用如下所示的表面保护薄膜达到上述目的，从而完成了本发明。
即，本发明涉及一种在基体材料薄膜的单面上设置有异物吸收层的表面保护薄膜。优选在上述基体材料薄膜的相反面设置粘合剂层。
另外，本发明还涉及一种在基体材料薄膜的双面上设置有异物吸收层的表面保护薄膜。优选在上述异物吸收层上设置粘合剂层。
异物吸收层是具有缓冲性的层，通过在光学薄膜上设置上述表面保护薄膜，能够用异物吸收层吸收混杂在层叠的该光学薄膜层间的异物。因此，即使在层叠的光学薄膜的层间有异物混杂的状态下受到冲击或振动，也能有效防止光学薄膜受损或产生压痕。另外，也能防止在设置于光学薄膜单面的粘合剂层上留下压痕，所以可以在不带入空气的条件下把光学薄膜贴合在面板上。
另外，本发明的表面保护薄膜中，优选在基体材料薄膜和异物吸收层之间设置防静电层。当把光学薄膜安装在液晶单元上时，通常把设有表面保护薄膜的光学薄膜先贴合在液晶单元上之后，剥掉表面保护薄膜。但是，因此时的剥离所导致的静电容易造成液晶的取向不良。通过在光学薄膜上设置防静电层而赋予防静电功能，能够防止因剥离表面保护薄膜所造成的静电导致液晶取向不良。
就上述表面保护薄膜而言，优选基体材料薄膜单体的取向角在15°以下。当取向角超过15°时，存在光学薄膜和表面保护薄膜之间成交叉尼克耳状态而出现消光状态的趋势，有可能影响检查光学特性。
另外，就上述表面保护薄膜而言，优选基体材料薄膜单体的相位差在50nm以下。
本发明还涉及一种带表面保护薄膜的光学薄膜，其特征在于，上述的表面保护薄膜被贴合在光学薄膜上。
另外，本发明还涉及一种带表面保护薄膜的图像显示装置，其特征在于，上述的表面保护薄膜被贴合在图像显示装置上。


图1是本发明的表面保护薄膜的截面图。
图2是本发明的其他表面保护薄膜的截面图。
图3是本发明的带表面保护薄膜的光学薄膜的截面图。
图中1-异物吸收层，2-基体材料薄膜，3、6-粘合剂层，4-防静电层，5-光学薄膜，7-隔离片。
具体实施例方式
下面，参照

本发明的表面保护薄膜。图1是在基体材料薄膜2的单面上具有粘合剂层3、且在其相反面上具有异物吸收层1的表面保护薄膜的截面图。另外，也可以在基体材料薄膜2的两面上都设置异物吸收层1并在该异物吸收层1上设置粘合剂层3(未图示)。当基体材料薄膜2或异物吸收层1为具有粘合性的薄膜时，可以不设置粘合剂层3。还有，本发明的表面保护薄膜可作为片状物使用。图2是在基体材料薄膜2和异物吸收层1之间进一步设置有防静电层4的表面保护薄膜的截面图。图3是在设置有粘合剂层6和隔离片7的光学薄膜5上贴合上述表面保护薄膜而成的带表面保护薄膜的光学薄膜的截面图。
本发明的表面保护薄膜除了可用于保护偏振片(薄膜)、相位差板(薄膜)等各种具有光学功能的光学薄膜单体表面之外，也可用于保护以这些为构成材料的液晶显示装置的各种图像显示装置表面。
作为基体材料薄膜2，能够使用以往表面保护薄膜中所用的材料，没有特别限定。通常从采用透视的光学薄膜的检验性和管理性等观点来看，作为薄膜材料，可列举出如聚酯类树脂、纤维素类树脂、醋酸酯类树脂、聚醚砜类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚烯烃类树脂、丙烯酸类树脂之类的透明聚合物。基体材料薄膜可作为1种或2种以上的薄膜材料的层叠体使用，也可使用上述薄膜的拉伸物。
基体材料薄膜2的厚度一般在500μm以下，优选10～200μm。
从采用透视的光学薄膜的检验性和管理性等观点来看，基体材料薄膜2的相位差优选为50nm以下，进一步优选30nm以下。作为体现这种相位差的薄膜材料，能列举出如聚碳酸酯类树脂。
作为形成粘合剂层3的粘合剂，可使用丙烯酸类、合成橡胶类、橡胶类、硅酮类等任一种粘合剂，但从透视性、耐气候性、耐热性等观点来看，优选以丙烯酸类聚合物作为基体聚合物的丙烯酸类粘合剂。丙烯酸类聚合物的重均分子量(由GPC测定并根据标准苯乙烯换算)优选30万～250万左右。
作为丙烯酸类聚合物中所使用的单体，能使用各种(甲基)丙烯酸烷基酯。例如可列举(甲基)丙烯酸烷基酯(如，甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、2-乙基己酯、异辛酯、异壬酯、异癸酯、十二烷基酯、月桂酯、十三烷基酯、十五烷基酯、十六烷基酯、十七烷基酯、十八烷基酯、十九烷基酯、二十烷基酯等碳原子数1～20的烷基酯)，能够单独或组合使用这些单体。
另外，为了对得到的丙烯酸类聚合物赋予极性，在使用上述(甲基)丙烯酸烷基酯的同时，还可把下述物质作为共聚单体使用，即(甲基)丙烯酸、衣康酸等含羧基单体，(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯等含羟基单体，N-羟甲基丙烯酰胺等含酰胺基单体，(甲基)丙烯腈等含氰基单体，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基单体，醋酸乙烯等乙烯酯类，苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体等。
还有，对丙烯酸类聚合物的聚合方法不作特别限定，能够采用溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合、UV聚合等公知的聚合方法。
另外，上述粘合剂中可含有交联剂。作为交联剂，能列举出聚异氰酸酯化合物、聚胺化合物、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、环氧树脂等。而且，必要时上述粘合剂中也能适当使用增粘剂、增塑剂、填充剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、硅烷偶合剂等。
对粘合剂层3的形成方法不作特别限定，能列举出在剥离内衬上涂敷粘合剂并干燥后转印在基体材料薄膜2或异物吸收层1上的方法(转印法)；直接在基体材料薄膜2或异物吸收层1上涂敷粘合剂并干燥的方法(直印法)等。粘合剂层3的厚度(干燥薄膜厚度)可根据所需的粘合力确定。通常为1～100μm左右，优选5～50μm。
对异物吸收层1的材料不作特别限定，优选使用弹性率低于设置在基体材料薄膜2或光学薄膜5单面上的隔离片7的材料。由此，当层叠的带表面保护薄膜的光学薄膜的层间夹有异物时，异物吸收层也能通过变形及凹陷吸收异物，并能有效抑制接触于异物吸收层的层发生变形。另外，如果从采用透视的检验性和管理性等观点考虑，作为异物吸收层的形成材料，优选实质上不具有结晶结构且具有橡胶弹性的橡胶类材料。作为上述的橡胶类材料，能列举出如丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、乙丙橡胶和聚氨酯橡胶等。
对异物吸收层1的形成方法不作特别限定，能列举出如在剥离内衬上涂敷原料组成物并使之反应、干燥后，转印在基体材料薄膜2上或防静电层4上的方法(转印法)；在基体材料薄膜2上或防静电层4上直接涂敷原料组成物而使之反应、干燥的方法(直印法)等。
对异物吸收层1的厚度不作特别限定，优选0.5～50μm，进一步优选1～5μm。当不到0.5μm时，不能获得充分的异物吸收效果，所以难以抑制光学薄膜受到损伤或压痕。另一方面，即使超过50μm，也不能进一步增强异物吸收效果，相反还有可能对操作性和成本造成不利影响。另外，为了从卷筒状物能较容易地进行反卷，也可使异物吸收层中适量含有硅酮类树脂或氟类树脂等低粘接性树脂。另外，也可在异物吸收层的表面涂敷上述低粘接性树脂。
防静电层4可通过下述方法形成，即把表面活性剂、导电性碳和金属粉末等防静电剂配合在聚酯等通常使用的聚合物中，并在基体材料薄膜2上成形的方法；在基体材料薄膜2上涂敷表面活性剂或导电性树脂并干燥的方法；在基体材料薄膜2上涂敷金属、导电性金属氧化物等导电性物质并进行蒸镀或镀覆的方法等。
作为防静电剂，只要能获得所需的防静电效果，可以使用上述任意的防静电剂。
具体地说，作为上述的表面活性剂，能列举出羧酸类化合物、磺酸类化合物和磷酸酯类盐之类的阴离子或两性化合物，胺类化合物或季铵盐之类的阳离子化合物，脂肪酸多元醇酯类化合物或聚氧乙烯加成物之类的非离子类化合物，聚丙烯酸衍生物之类的高分子化合物等。
另外，作为防静电剂，优选含有主链上具有吡咯烷鎓环的聚合物。作为主链上具有吡咯环的聚合物，能列举出如第一工业制药(株)制的“シヤロ一ル”等。
另外，为了提高基体材料薄膜和防静电层的密合性，也优选使用在季铵盐之类的阳离子化合物中作为粘接剂配合了聚乙烯醇类聚合物的防静电剂。作为这种基体材料薄膜，能列举如三菱化学聚酯薄膜(株)制的“T100G”等。
作为导电性树脂，可以举出将锡锑类填料、氧化铟类填料之类的导电性填料分散在聚合物中的树脂。
作为涂敷、蒸镀或镀覆的导电性物质，能列举出氧化锡、氧化铟、氧化镉、二氧化钛、金属铟、金属锡、金、银、铂、钯、铜、铝、镍、铬、钛、铁、钴、碘化铜、和它们的合金或混合物等。还有，这些可以单独或组合多种使用。作为上述蒸镀或镀覆的种类，可举出真空蒸镀、喷镀、离子镀、化学蒸镀、喷雾热解、化学镀覆、电镀等。
对防静电层4的厚度不作特别限定，优选0.005～5μm，特别优选0.01～1μm。
作为贴附本发明的表面保护薄膜的光学薄膜，使用可用于形成液晶显示装置等的薄膜，对其种类不作特别限定。作为光学薄膜，除了偏振片之外，还可列举椭圆偏振片、具有光学补偿功能的偏振片、具有视角扩大功能的偏振片、具有亮度改善功能偏振片等。在这些结构中，在偏振片上层叠有相位差薄膜、光学补偿薄膜、亮度改善薄膜或防眩片等。
对构成偏振片的偏振镜不作特别限定，能够使用各种偏振镜。作为偏振镜，可以举例为例如，在聚乙烯醇类薄膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇类薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜上，吸附碘或二色性染料等二色性物质后单向拉伸的材料；聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯类取向薄膜等。对这些偏振镜的厚度没有特别的限定，但是通常为约5至80μm。
出于耐水性等目的，在上述偏振镜的单面或双面上，可把透明保护层设置成聚合物的涂敷层或薄膜的层叠层等。作为形成透明保护层的透明聚合物或薄膜材料，可以使用适当的透明材料，优选使用透明性、机械强度、热稳定性和水分屏蔽性等良好的材料。对透明保护层的厚度不作特别限定，通常为10～300μm。
作为形成上述透明保护层的材料，例如，可以举例为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物；二乙酰纤维素或三乙酰纤维素等纤维素类聚合物；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物；聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物；聚碳酸酯类聚合物等。此外，作为形成上述透明保护层的聚合物的例子还可以举出，聚乙烯、聚丙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃，乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃类聚合物；氯乙烯类聚合物；尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物；酰亚胺类聚合物；砜类聚合物；聚醚砜类聚合物；聚醚-醚酮类聚合物；聚苯硫醚类聚合物；乙烯基醇类聚合物；偏氯乙烯类聚合物；聚乙烯醇缩丁醛类聚合物；芳基化物类聚合物；聚甲醛类聚合物；环氧类聚合物；或者上述聚合物的混合物等。另外，作为形成透明保护层的材料，可使用含有(A)在侧链具有取代和/或未取代亚氨基的热塑性树脂、和(B)在侧链具有取代和/或未取代苯基和腈基的热塑性树脂的物质。含有这种热塑性树脂(A)、(B)的保护薄膜在WO01/37007中有所记载。其中，在以热塑性树脂(A)、(B)为保护薄膜主成分的情况下，也可以含有其他树脂。
作为相位差薄膜，能列举出单向或双向拉伸高分子材料而成的双折射性薄膜或液晶聚合物薄膜等。对相位差薄膜的厚度不作特别限定，通常为20～150μm。相位差薄膜可作为两层以上的拉伸薄膜的层叠体等形成，以形成为能控制相位差等光学特性的薄膜，为了以防止着色和扩大视角范围等为目的而补偿液晶单元的相位差等，相位差薄膜也可与偏振片层叠成椭圆偏振片使用。
作为高分子材料，例如可以举出聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基乙烯醚、聚丙烯酸羟乙基酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、聚碳酸酯、聚芳酯、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚烯丙基砜、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚氯乙稀、纤维素类聚合物、或它们的二元类、三元类各种共聚物、接枝共聚物、混合物等。这些高分子材料可通过拉伸等而成为取向物(拉伸薄膜)。
作为液晶性聚合物，例如可以举出在聚合物的主链或侧链上导入了赋予液晶取向性的共轭性的直线状原子团(mesogene)的主链型或侧链型各种聚合物。作为主链型液晶性聚合物的具体例，可以举出具有在赋予弯曲性的间隔部上结合了上述直线状原子团的构造的聚合物，例如向列取向性的聚酯类液晶性聚合物、圆盘状聚合物或胆甾醇型聚合物等。作为侧链型液晶性聚合物的具体例，可以举出如下的聚合物等，即，将聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯为主链骨架，作为侧链隔着由共轭性的原子团构成的间隔部，而具有由赋予向列取向性的对位取代环状化合物单元构成的上述直线原子团构造的聚合物等。这些液晶聚合物通过以下方法进行处理，即，在对形成于玻璃板上的聚酰亚胺或聚乙烯醇等薄膜的表面进行摩擦处理后的材料、斜向蒸镀了氧化硅的材料等的取向处理面上，铺展液晶性聚合物的溶液后进行热处理。
也可以层叠上述偏振片、相位差薄膜使用，还能作成反射型偏振片、半透过型偏振片、偏振光分离偏振片等。另外，上述例示的光学薄膜也能作为光学补偿薄膜、其他各种视觉扩大薄膜使用，而且作为光学薄膜，能举出亮度改善薄膜等。另外，也可以在偏振片的表面上设置具有微细凹凸结构的反射层而作成防眩片。
下面，根据实施例对本发明的表面保护薄膜进行更详细的说明，但本发明并不局限在这些实施例。
实施例1(丙烯酸类粘合剂的调制)根据常用方法，在醋酸乙酯中使丙烯酸丁酯(100重量份)、丙烯酸(6重量份)共聚，而得到重均分子量为60万(聚苯乙烯换算)的丙烯酸类共聚物溶液(固态成分为30重量％)。相对于丙烯酸类共聚物100重量份(固态成分)，添加环氧类交联剂6重量份，得到丙烯酸类粘合剂组合物。
(丙烯酸橡胶组合物的调制)把可溶于溶剂的丙烯酸橡胶溶解于甲苯，得到丙烯酸橡胶组合物(固态成分5％)。
(表面保护薄膜的制作)在单面带防静电层的聚酯薄膜(三菱化学聚酯薄膜(株)制，T-100G，厚度为38微米，取向角为10度)的非防静电面上，用涂敷器(applicator)涂敷上述丙烯酸类粘合剂组合物，并使其干燥后的厚度达25μm，然后120℃下干燥2分钟，形成粘合剂层。之后，在防静电层上用涂敷器涂敷上述丙烯酸橡胶组合物，并使其干燥后的厚度达2μm，然后在120℃下干燥2分钟形成异物吸收层，由此制成表面保护薄膜。
(带表面保护薄膜的光学薄膜的制作)在偏振片(在聚乙烯醇薄膜上浸渗碘并拉伸之后，介由粘附剂在双侧粘附三乙酰纤维素薄膜的材料)的单面上形成由丙烯酸类粘合剂构成的粘合剂层，并在该粘合剂层上层叠隔离片。然后，把上述已制作的表面保护薄膜的粘合剂层贴合在偏振片上，制成带表面保护薄膜的偏振片。
比较例1除了没有设置异物吸收层之外，采用和实施例1相同的方法制作了表面保护薄膜和带表面保护薄膜的光学薄膜。
使用实施例1和比较例1中得到的带表面保护薄膜的光学薄膜，进行了下述的评价实验。
(评价方法)以15英寸的尺寸对制成的带表面保护薄膜的偏振片进行冲切，并将其重叠50片。在该层叠体上放置5kg的负荷静置24小时。24小时后除去负荷，通过目视确认各偏振片的外观，根据在面内出现3个以上的、150μm以上的伤痕或粘合剂层的凹陷(冲切痕迹)的偏振片的出现率进行评价。结果如下所示。
(评价结果)实施例10/50(0％)比较例15/50(10％)由上述可知，通过在表面保护薄膜上设置异物吸收层，能够有效抑制光学薄膜受损或出现凹陷等。
权利要求
1.一种表面保护薄膜，其特征在于，在基体材料薄膜的单面上设置有异物吸收层。
2.如权利要求1所述的表面保护薄膜，其特征在于，在所述基体材料薄膜的相反面上设置有粘合剂层。
3.一种表面保护薄膜，其特征在于，在基体材料薄膜的双面上设置有异物吸收层。
4.如权利要求3所述的表面保护薄膜，其特征在于，在所述异物吸收层上设置有粘合剂层。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的表面保护薄膜，其特征在于，在基体材料薄膜和异物吸收层之间设置有防静电层。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的表面保护薄膜，其特征在于，所述基体材料薄膜单体的取向角在15°以下。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的表面保护薄膜，其特征在于，所述基体材料薄膜单体的相位差在50nm以下。
8.一种带表面保护薄膜的光学薄膜，其特征在于，在光学薄膜上贴合有权利要求1～7中任意一项所述的表面保护薄膜。
9.一种带表面保护薄膜的图像显示装置，其特征在于，在图像显示装置上贴合有权利要求1～7中任意一项所述的表面保护薄膜。
全文摘要
一种表面保护薄膜，在基体材料薄膜的单面上设有异物吸收层，当作为“卷筒品”或“冲切品”的被层叠的光学薄膜的层间混杂有异物时，仍能有效抑制运送时或保管时光学薄膜受损或出现凹陷、在粘合剂层上留有压痕。另外，本发明还提供贴合有所述表面保护薄膜的光学薄膜和图像显示装置。
文档编号G02B1/10GK1608839SQ20041008619
公开日2005年4月27日 申请日期2004年10月22日 优先权日2003年10月24日
发明者佐竹正之, 安部英夫 申请人:日东电工株式会社