(57)【要約】【課題】画像表示装置を構成する各部材の衝撃保護機能に優れ、加工性、作業性を備えた衝撃保護フィルムを安価に提供する。【解決手段】厚みが０．０３ｍｍ以上の単一層からなり、画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムであって、前記衝撃保護フィルムの２５℃、１Ｈｚ下における貯蔵弾性率が１０ＭＰａ以上であり、前記衝撃保護フィルムの主成分が塩化ビニル系共重合体及び可塑剤を含む衝撃保護フィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが０．０３ｍｍ以上の単一層からなり、画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムであって、
前記衝撃保護フィルムの２５℃、１Ｈｚ下における貯蔵弾性率が１０ＭＰａ以上であり、前記衝撃保護フィルムの主成分が塩化ビニル系共重合体及び可塑剤を含むことを特徴とする衝撃保護フィルム。
【請求項２】
塩化ビニル系共重合体を４０〜９９質量部及び可塑剤を１〜６０質量部、含有することを特徴とする請求項１記載の衝撃保護フィルム。
【請求項３】
厚み０．３０〜０．３５ｍｍのフロートガラス上に、厚み０．１０ｍｍの前記衝撃保護フィルムを設置し、更にその上から１２ｇのスチール球を落下衝突させる耐衝撃試験において、前記フロートガラスにクラックが生じないときのスチール球の最大落下高さが６０ｃｍ以上である請求項１又は請求項２に記載の衝撃保護フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）、液晶等の画像表示装置は、画像表示部材、画像表示部材から放出される光の特性を向上させる機能向上部材、画像表示部材を酸素、湿気等から保護するためのバリア部材、タッチセンサー部材、これらの部材を固定する固定部材、外装パネル部材などの複数の部材を積層することによって構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１２０７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、画像表示装置の軽量化、薄型化又はフレキシブル化が検討されている。しかし、このような検討に伴い、各部材の強度は低下する傾向にある。例えば、画像表示装置を組み立てる工程や装置を構成する各部材を加工、運搬する工程において、外部から衝撃が加わると、画像表示装置及び装置を構成する部材が損傷してしまう場合がある。そのため、上記損傷を抑制する目的で衝撃保護フィルムの検討がされている。
前記衝撃保護フィルムの機能としては、衝撃からの保護機能以外にも、例えば、装置を構成する各部材の形状に合わせるための加工性、貼り合わせ時の作業性などが求められ、更にこれらを安価に達成することが求められる。
一方、衝撃からの保護機能を付与する場合、フィルムを形成する樹脂の弾性特性を制御することにより、衝撃緩和性及び衝撃吸収性を付与させることが一般的に知られている。しかし、これらの樹脂は低弾性率化する傾向にあり、上記加工性や作業性が低下する問題があることに加え衝撃保護機能も十分ではない。上記加工性や作業性の低下を抑制するために、衝撃緩和性や衝撃吸収性を担保する層と加工性や作業性を担保する層を設けた複層化フィルムの検討もされているが、これらは、上記低弾性率化したフィルムと同厚み対比での衝撃保護機能が低下することに加え、製造が複雑化し易く安価になり難い。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、画像表示装置を構成する各部材の衝撃保護機能に優れ、加工性、作業性を備えた衝撃保護フィルムを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、〔１〕厚みが０．０３ｍｍ以上の単一層からなり、画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムであって、前記衝撃保護フィルムの２５℃、１Ｈｚ下における貯蔵弾性率が１０ＭＰａ以上であり、前記衝撃保護フィルムの主成分が塩化ビニル系共重合体及び可塑剤を含むことを特徴とする衝撃保護フィルムである。
また、本発明は、〔２〕塩化ビニル系共重合体を４０〜９９質量部及び可塑剤を１〜６０質量部、含有することを特徴とする上記〔１〕に記載の衝撃保護フィルムである。
また、本発明は、〔３〕厚み０．３０〜０．３５ｍｍのフロートガラス上に、厚み０．１０ｍｍの前記衝撃保護フィルムを設置し、更にその上から１２ｇのスチール球を落下衝突させる耐衝撃試験において、前記フロートガラスにクラックが生じないときのスチール球の最大落下高さが６０ｃｍ以上である上記〔１〕又は〔２〕に記載の衝撃保護フィルム。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の衝撃保護フィルムによれば、画像表示装置を構成する各部材の衝撃保護機能に優れ、加工性、作業性を備えた衝撃保護フィルムを安価に提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではない。
【０００８】
＜衝撃保護フィルム＞
本実施形態の画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムは、厚みが０．０３ｍｍ以上の単一層からなり、画像表示装置及び装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムであって、前記衝撃保護フィルムの２５℃、１Ｈｚ下における貯蔵弾性率が１０ＭＰａ以上であり、前記衝撃保護フィルムの主成分が塩化ビニル系共重合体及び可塑剤を含むことを特徴とする。
このような衝撃保護フィルムを用いることにより、画像表示装置を構成する各部材の形状に合わせるための加工性や貼り合わせ時の作業性を確保できるとともに、画像表示装置を組み立てる工程や装置を構成する各部材を加工、運搬する工程において、外部から衝撃が加わった際の、画像表示装置を構成する部材損傷を防止することができる。
【０００９】
本実施形態の画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムは、厚みが０．０３ｍｍ以上の単一層からなる。厚みが０．０３ｍｍ以上であれば後述する耐衝撃試験において十分な耐衝撃性を備えることができる。厚みが１．０ｍｍ以上となると貼り付け作業性が低下する傾向にある。ここでいう貼り付け性とは、真空圧、加圧、加温の各条件下、又は複合条件下によって行われる。このような観点から、厚みは０．２０ｍｍ以下がより好ましい。
【００１０】
本実施形態の画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムは、厚み０．３０〜０．３５ｍｍのフロートガラス上に、厚み０．１０ｍｍの前記衝撃保護フィルムを設置し、更にその上から１２ｇのスチール球を落下衝突させる耐衝撃試験において、前記フロートガラスにクラックが生じないときのスチール球の最大落下高さが６０ｃｍ以上であると好ましい。
【００１１】
画像表示装置は、ガラス、金属、樹脂等からなる基板部材、液晶装置、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）装置等の画像表示部材、酸素及び湿気の進入を制御するためのバリア部材、輝度向上フィルム、拡散シート等の光機能向上部材、導電材料等で回路形成されたタッチセンサー部材、防汚性、耐擦傷性などを付与するハードコート部材、これらを接着固定するための樹脂部材、画像表示装置を制御するための集積回路形成基板部材、駆動エネルギーを確保するための電池などを備えるが、これら備える順序を特に限定するものではなく、部材の機能を限定するものでもない。また、本実施形態の衝撃保護フィルムを配置する箇所を限定するものではない。
当然ながら、画像表示装置を構成する部材が外部からの衝撃によって損傷を受けると、画像表示機能やデザイン品位の低下又は欠落となる。外部衝撃により損傷を受ける部位は特に限定されないが、衝撃によって本来の機能を失う部材であり、例えば、衝撃により見た目の品位を損なうガラス部材、損傷した際に酸素や湿気の進入を制御することが困難となるバリア部材、が挙げられる。
前記各部材への衝撃印加時において、損傷を防止する機能（保護機能）を評価する際には、衝撃保護フィルムを介して、スチール球を落下衝突させた際の部材の外観損傷を確認するのが好適であり、前記部材は明らかな外観損傷を割れ（クラック）として容易に認識できるガラス部材が好ましい。更に、近年の画像表示装置の軽量化、薄型化又はフレキシブル化による各部材の強度低下は著しいため、汎用性と脆弱性の観点から、前記ガラスは厚み０．３０〜０．３５ｍｍが好ましく、フロートガラスのような非強化ガラスであることが好ましい。尚、このようなガラスを使用した場合、１２ｇのスチール球を落下衝突させた際のクラックを生じない最大落下高さは５〜１５ｃｍ程度である。
前記最大落下高さはより高い方が好ましいが、画像表示装置を組み立てる工程や装置を構成する各部材を加工、運搬する工程において、外部から衝撃が加わった際の、画像表示装置及び装置を構成する部材損傷を防止する目的から、厚み０．１ｍｍの衝撃保護フィルムを用いた際の前記最大落下高さは６０ｃｍ以上が好ましい。
【００１２】
本実施形態の画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムは、２５℃、１Ｈｚ下における貯蔵弾性率が１０ＭＰａ以上である。２５℃、１Ｈｚ下における貯蔵弾性率が１０ＭＰａ未満であると、フィルムの剛性が不足し、打ち抜き成型時やシートカット成型などの加工時に寸法変化が大きくなり易い。また、貼り合わせ時にシワになり易くなるため好ましくない。こういった観点から前記貯蔵弾性率は５０ＭＰａ以上が好ましく、１００ＭＰａ以上がより好ましい。
【００１３】
本実施形態の画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムの主成分は、塩化ビニル系共重合体及び可塑剤からなる。これらを主成分とすることで、上述の衝撃保護機能や加工性、貼り合わせ性が得られる。
上記ポリ塩化ビニル系共重合体は特に限定されないが、塩化ビニルホモポリマーであってもよく、塩化ビニルとこれに共重合可能なその他のモノマーとの共重合体であってもよい。共重合体は、グラフト共重合体、ブロック共重合体又はランダム共重合体であってよい。その他のモノマーの例としては、エチレン、プロピレン、ポリブテン等のオレフィン、酢酸ビニル、ラウリン酸ビニル等の飽和酸のビニルエステル、アクリル酸メチルエステル、メタクリル酸メチルエステル等の不飽和酸のアルキルエステル、ラウリルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル、マレイン酸、アクリロニトリル、スチレン、メチルスチレン、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどが挙げられる。
上記塩化ビニル系共重合体としては、平均重合度５００〜２，０００程度の重合体が好ましく使用される。この範囲の平均重合度を有する樹脂であれば衝撃保護フィルムを成形するに必要な成形性、耐熱性及び流動性等が確保される。本発明における平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ６７２０−２に準じて測定された平均重合度を意味する。
【００１４】
上記可塑剤としては特に限定されないが、ポリエステル系可塑剤が好ましく、特に脂肪族多塩基酸系ポリエステル可塑剤が好ましい。脂肪族多塩基酸系ポリエステル可塑剤は、例えば、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族多塩基酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール等の多価アルコールとのポリエステル樹脂であってよい。脂肪族多塩基酸系ポリエステル可塑剤としては、具体的には、ポリ（エチレングリコール／アジピン酸）エステル、ポリ（１，３−ブタンジオール／アジピン酸）エステル、ポリ（１，４−ブタンジオール／アジピン酸）エステル、ポリ（プロピレングリコール／セバシン酸）エステル等が挙げられる。これらのポリエステル系可塑剤は、１種単独又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００１５】
前記ポリエステル系可塑剤の含有量としては、上述の衝撃保護機能や加工性、貼り合わせ性を有していれば特に限定されないが、６０質量部を超えると加工性や貼り合せ性が低下するため、６０質量部以下が好ましい。また、１質量部未満であると、衝撃保護機能が低下する。以上から１〜６０質量部が好ましく、前記の観点から、５〜５０質量部がより好ましく、１０〜４０質量部が更に好ましい。更に、製膜性及び生産性の観点から、１０〜３０質量部が特に好ましい。
【００１６】
前記ポリエステル系可塑剤としては、特に限定されないが重量平均分子量８００〜３，０００のものが用いられる。重量平均分子量が、３，０００を超えると成型性、製膜性が悪化する観点から好ましくない。また、重量平均分子量が８００未満となると後述する添加剤の溶出抑制ができず、保護対象部材を汚染するリスクがあるため好ましくない。尚、可塑剤の重量平均分子量は、液体クロマトグラフィーにより求めたものである。
【００１７】
本実施形態の画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムは、塩化ビニル共重合体、可塑剤に加えて、その他の成分を更に含有していてもよい。その他の成分としては、熱安定剤、光安定剤、上述以外の可塑剤、防曇剤、滑剤、充填剤、離型剤、粘度低下剤、界面活性剤、表面処理剤、粘着剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、アンチブロッキング剤等が挙げられる。
【００１８】
＜フィルム材＞
本実施形態の画像表示装置を構成する部材用の衝撃保護フィルムは、インフレーション方式、Ｔダイ方式等の既知の押出成形法により作製される。本発明の衝撃保護フィルムに使用される樹脂の配合物は、予めヘンシェルミキサー等でコンパウンディングしておくことが好ましい。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例を挙げて本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
塩化ビニル系共重合体としてポリ塩化ビニル（信越化学工業株式会社製 ＴＫ−１０００  平均重合度１０２０）１００質量部、可塑剤としてアジピン酸ジイソノニル（田岡化学工業株式会社製  ＤＩＮＡ）１５質量部、エポキシ化大豆脂（株式会社ＡＤＥＫＡ製  Ｏ−１３０Ｐ）５質量部を用い、更に、安定剤  Ｍｇ／Ｚｎ粉末（株式会社ＡＤＥＫＡ製  ＳＰ−１１１）１．４質量部を加え、予めヘンシェルミキサーでコンパウンディングした後、ダイス付きラボプラストミル（株式会社東洋精機製作所製）を用い、温度１４０〜１９０℃により熱溶融させながら押出成形して、厚さ０．１ｍｍの衝撃保護フィルム材Ａを作製した。
【００２１】
（実施例２）
ポリ塩化ビニル（信越化学工業株式会社製 ＴＫ−１０００  平均重合度１０２０）１００質量部、アジピン酸ジイソノニル（田岡化学工業株式会社製  ＤＩＮＡ）３０質量部、エポキシ化大豆脂（株式会社ＡＤＥＫＡ製  Ｏ−１３０Ｐ）５質量部、安定剤  Ｍｇ／Ｚｎ粉末（株式会社ＡＤＥＫＡ製  ＳＰ−１１１）１．４質量部を、予めヘンシェルミキサーでコンパウンディングした後、ダイス付きラボプラストミルを用い、温度１４０〜１９０℃により熱溶融させながら押出成形して、厚さ０．１ｍｍの衝撃保護フィルム材Ｂを作製した。
【００２２】
（比較例１）
シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製  ＫＥＲ−４１３０Ｈ−ＵＶ、ＵＶ硬化タイプ）を厚み０．１ｍｍになるように基材フィルム上にバーコータを用いて形成し、カバーフィルムをラミネートした後、紫外線照射装置（アイグラフィックス株式会社製）を用いて紫外線照射（１２，０００ｍＪ／ｃｍ２）を行うことによって、衝撃保護フィルム材Ｃを作製した。
【００２３】
（比較例２）
シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製  ＫＥＲ−４０００−ＵＶ、ＵＶ硬化タイプ）を厚み０．１ｍｍになるように基材フィルム上にバーコータを用いて形成し、カバーフィルムをラミネートした後、紫外線照射装置（アイグラフィックス株式会社製）を用いて紫外線照射（１２，０００ｍＪ／ｃｍ２）を行うことによって、衝撃保護フィルム材Ｄを作製した。
【００２４】
（比較例３）
イソプレンゴム（株式会社クラレ製  ＵＣ−１０２Ｍ）９９．５ｇ、光開始剤（ＢＡＳＦ製  イルガキュア１１７３、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン）０．５ｇを混合し攪拌した。次いで、攪拌した樹脂を厚み０．１ｍｍになるように基材フィルム上にバーコータを用いて形成し、カバーフィルムをラミネートした後、紫外線照射装置（アイグラフィックス株式会社製）を用いて紫外線照射（４，０００ｍＪ／ｃｍ２）を行うことによって、衝撃保護フィルム材Ｅを作製した。
【００２５】
（比較例４）
イソプレンゴム（株式会社クラレ製  ＵＣ−１０２Ｍ）６９．８ｇ、液状ブタジエンゴム（株式会社クラレ製  ＬＢＲ−３０７）２９．７ｇ、光開始剤（ＢＡＳＦ製  イルガキュア１１７３）０．５ｇを混合し攪拌した。次いで、攪拌した樹脂を厚み０．１ｍｍになるように基材フィルム上にバーコータを用いて形成し、カバーフィルムをラミネートした後、紫外線照射装置（アイグラフィックス株式会社製）を用いて紫外線照射（４，０００ｍＪ／ｃｍ２）を行うことによって、衝撃保護フィルム材Ｆを作製した。
【００２６】
（比較例５）
エチレン−メタクリル酸共重合体と亜鉛イオンとから形成されたアイオノマ樹脂（三井・デュポンポリケミカル株式会社製  ハイミラン１７０５）を、ダイス付きラボプラストミルを用い、温度１５０〜１９０℃により熱溶融させながら押出成形して、厚さ０．１ｍｍの衝撃保護フィルム材Ｇを作製した。
【００２７】
（比較例６）
ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡株式会社製  Ａ−４１００）厚み０．１ｍｍを衝撃保護フィルムＨとして得た。
【００２８】
＜貯蔵弾性率（１Ｈｚ）の測定＞
実施例１〜３及び比較例１〜６で得られた衝撃吸収フィルム（厚み０．１ｍｍ）を、幅５ｍｍ、長さ１０ｍｍに切り出し、測定用サンプルを得た。得られたサンプルについて、動的粘弾性測定器（ＴＡインスツルメント株式会社、製品名「ＲＳＡ−Ｇ２」）を用い、−５０〜５０℃、１Ｈｚ、ひずみ量０．０５％、チャック間距離３ｍｍとして、引張測定モードにて測定を行った。次に、得られた測定結果から、２５℃における貯蔵弾性率の値を読み取った。
【００２９】
＜耐衝撃試験＞
耐衝撃試験を行う装置は、厚み１０ｍｍ、３００ｍｍ×３００ｍｍの金属板、厚み０．３３ｍｍ、１５０ｍｍ×６０ｍｍのフロートガラス、厚み０．１０ｍｍ、１２０ｍｍ×５０ｍｍの衝撃保護フィルム、重さ１２ｇ、直径１４ｍｍのスチール球、スチール球の落下時のガイドとして厚み１ｍｍ、内径３０ｍｍ、長さ１ｍのアクリルパイプ及びアクリルパイプを固定する冶具から構成されている。
実施例１〜３及び比較例１〜６の衝撃保護フィルム材を縦１２０ｍｍ×横５０ｍｍのサイズに切り出した。金属板上に縦１５０ｍｍ×横６０ｍｍのフロートガラスを配置し、その上から切り出した衝撃保護フィルムを、４辺がフロートガラス内に収まるようにローラーで押し付けた。
次いで、上記スチール球を落下高さ５ｃｍから衝撃保護フィルム上の縦２０ｍｍ×横２５ｍｍの位置に垂直落下させた。落下箇所におけるフロートガラス外観で１．０ｍｍ以上のクラック発生有無を倍率×１０のルーペを用いて目視観察した。クラック発生がない場合、落下箇所を衝撃保護フィルム上の縦４０ｍｍ×横２５ｍｍの位置に変更した上で、同様の評価を行った。以後、落下箇所を衝撃保護フィルム上の縦６０ｍｍ×横２５ｍｍ、縦８０ｍｍ×横２５ｍｍ、縦１００ｍｍ×横２５ｍｍの位置に変更し、同様評価を繰り返した。
これらの評価における計５回の衝撃で、いずれもフロートガラスにクラックが発生しなかった場合には落下高さを５ｃｍ増加させ、同様に評価を行った。５回の衝撃の内、クラックが発生した時点で評価を終了させ、フロートガラスにクラックが入らなかった最大高さを記録し、スチール球最大落下高さとした。
これらの測定結果を表１に示した。
【００３０】
【表１】
2020041036.tif 000002
【００３１】
比較例３、４のイソプレンゴムを用いたフィルムは、２５℃の貯蔵弾性率の値が低く、柔軟性であるが衝撃吸収能は５０〜６５ｃｍと低い。比較例２の架橋シリコーンゴムや比較例５のアイオノマ樹脂では貯蔵弾性率がやや高く、衝撃吸収能は、４０〜５０ｃｍと低く、更に比較例６のＰＥＴフィルムでは、更に貯蔵弾性率が高くなるが、衝撃吸収能は、１５ｃｍと低い。
これに対し、本発明の貯蔵弾性率が１０ＭＰａ以上で、塩化ビニル系共重合体及び可塑剤を含む実施例１〜２のフィルムでは、衝撃吸収能が８０〜８５ｃｍと比較例１の柔軟な架橋シリコーンゴム並みに優れる。