JP2008214437A - 表面保護フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】表面に凹凸をもつ光学シートの外表面を保護でき、高温で保管された場合でも経時による接着力の上昇を招くことなく、良好な接着性を維持し、外観に優れ、剥離力が小さい保護フィルムを提供する。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂からなる基材層の片面に、非架橋型粘着剤からなる粘着剤層が積層されて構成され、表面粗さ（Ｒａ）が０．５〜２．０μmの凹凸を有する表面用の表面保護フィルムであって、前記粘着剤の８０℃における貯蔵弾性率が５×１０⁵〜１×１０⁶Ｐａ、粘着剤層の厚みが４μｍを超えないことを特徴とする表面保護フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、表面保護フィルムに関し、より詳細には、光学デバイスに用いられる表面に凹凸を有するレンズ部等の外表面を保護するための表面保護フィルムに関する。

従来から、種々の被着体の表面を保護するために、シート状の基材の一方面に粘着剤層が積層された表面保護フィルムが広く用いられている。
他方、拡散シートのように表面に凹凸を有する光学シートが光学デバイスで用いられている。この種の光学シートでは、凹凸の外表面を使用に先立ち保護する必要があった。従って、このような用途にも、表面保護フィルムが用いられていた。

しかし、このような凹凸を有する光学シートの表面を保護するための表面保護フィルムでは、その凹凸形状に粘着剤が追従してアンカー効果が生じるため、経時による接着力の上昇が大きくなりやすい。特に、これら光学シートは、表面保護フィルムを貼り付けた後に光学デバイスメーカーに出荷されるが、出荷される間に高温地域を通過するとさらに接着力の上昇が増大し、表面保護フィルムをシートのレンズ部表面から円滑に剥離することが困難となる。

そこで、微細な凹凸を有する表面の保護用粘着フィルムとして、プラスチックフィルムの片側に、アクリル共重合体や官能基を導入したジエン系ゴム状重合体又は共重合体を用い、これを架橋することによって貯蔵弾性率を特定範囲に調整した粘着剤層を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１）。なお、この特許文献１では、非架橋のゴム状重合体を用いた場合には、特定の貯蔵弾性率を満足することができず、高温での接着昂進が激しく、使用に適さない評価とされている。
特開２００５−２９８６３０号公報

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、凹凸を有する光学シートのレンズ部の外表面を確実に保護することができ、経時による接着力の上昇を最小限にとどめ、良好な接着性を維持し、さらに耐候性に優れ、しかも剥離力が小さい表面保護フィルムを提供することにある。

本発明の表面保護フィルムは、ポリオレフィン系樹脂からなる基材層の片面に、非架橋型粘着剤からなる粘着剤層が積層されて構成され、表面粗さ（Ｒａ）が０．５〜２．０μｍの凹凸を有する表面用の表面保護フィルムであって、
前記粘着剤の８０℃における貯蔵弾性率が５×１０⁵〜１×１０⁶Ｐａ、粘着剤層の厚みが４μｍを超えないことを特徴とする。
この表面保護フィルムは、８０℃で２０分間放置後の被着体に対する粘着力が２５ｍｍ幅で０．３Ｎ未満であることが好ましい。

また、前記粘着剤が（１）スチレン系重合体ブロック（Ａ）と共役ジエン系重合体ブロック（Ｂ）とのブロック共重合体、（２）スチレン系重合体ブロック（Ａ）とスチレン系モノマーと共役ジエン系モノマーとのランダム共重合体ブロック（Ｂ’）とのブロック共重合体、又は（３）これらの水添物を主骨格とするスチレン系エラストマーであるか、あるいは、結晶性ポリプロピレンと非晶性ポリプロピレンとの混合物であることが好ましい。

本発明によれば、凹凸を有する光学シートのレンズ部等へのゴミの付着や傷つきを防止することができ、光学シートのレンズ部等の外表面を確実に保護することができる。つまり、凹凸を有する光学シートに貼付される表面保護フィルムでは、一般の平坦な被着体に適用される粘着テープの場合とは異なり、被着体の凹凸により粘着剤の接着面積が多く、さらに経時により食い込むことで接着力が上昇しやすい。これに対して、本発明の表面保護フィルムでは、粘着剤の８０℃の貯蔵弾性率を５×１０⁵〜１×１０⁶Ｐａとすることにより、予想外にも、高温で保管する場合においても、凹凸形状にも食い込みにくく、接着力の上昇を抑え、良好な接着性を維持することができる。
さらに、耐候性に優れ、しかも剥離力が小さい保護フィルムを提供することが可能となる。

本発明の表面保護フィルムは、主として基材層の片面に、粘着剤層が積層されて構成される。
粘着剤層は、特定の性質を有する限りその種類は特に限定されず、例えば、非架橋型の粘着剤を含んで形成されることが好ましい。
非架橋型の粘着剤としては、スチレン系エラストマーを用いることが好ましい。
スチレン系エラストマーとしては、特に限定されず、公知のものを使用することができる。具体的には、以下の（１）〜（３）等が挙げられる。

（１）スチレン系重合体ブロック（Ａ）と共役ジエン系重合体ブロック（Ｂ）とのブロック共重合体を主骨格とするスチレン系エラストマー。例えば、Ａ−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ａ、（Ａ−Ｂ）_n又は（Ａ−Ｂ）_nＸ等が挙げられる。ここで、ｎは整数であり、Ｘはカップリング剤の残基を示す。

（２）スチレン系重合体ブロック（Ａ）と、スチレン系モノマー及び共役ジエン系モノマーのランダム共重合体ブロック（Ｂ’）とのブロック共重合体を主骨格とするスチレン系エラストマー。例えば、
（２−１）（Ａ）と（Ｂ’）各１ブロックが結合したもの：Ａ−Ｂ’ブロック共重合体、
（２−２）スチレン系モノマーと共役ジエン系モノマーのうちスチレンが漸増するテーパーブロック（Ｃ）を含むもの：Ａ−Ｂ’−Ｃブロック共重合体、
（２−３）テーパーブロック（Ｃ）に代えてスチレン系重合体ブロック（Ａ）を含むもの：Ａ−Ｂ’−Ａブロック共重合体、
（２−４）これらの繰り返しやカップリングしたもの：（Ａ−Ｂ’）_n、（Ａ−Ｂ’）_nＸ、（Ａ−Ｂ’−Ｃ）_nＸ又は（Ａ−Ｂ’−Ａ）_nＸ等が挙げられる。

（３）上記（１）、（２）のスチレン系エラストマーの水添物を主骨格とするスチレン系エラストマー。上記（１）、（２）の水添物では、共役ジエン系重合体ブロック（Ｂ）中、スチレン系モノマーと共役ジエン系モノマーとのランダム共重合体ブロック（Ｂ’）中の共役ジエン部分の二重結合の少なくとも８０％が水素添加により飽和されていることが好ましく、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５〜１００％である。このような範囲により、耐熱性及び耐候性の劣下を防止することができる。

上記（１）及び（２）の水添物の平均分子量は、すなわち、スチレン−共役ジエン系共重合体の水素添加物の重量平均分子量は、ＧＰＣ法によるポリスチレン換算で５０，０００〜４００，０００が好ましく、より好ましくは８０，０００〜２００，０００である。粘着剤の凝集力の低下を防止して、再剥離時に被着体に糊残りが生じないようにするためであり、さらに、粘着力及び流動性の低下を防止するためである。

また、本発明の粘着剤層に用いることができる別の成分として、結晶性ポリプロピレンと非晶性ポリプロピレンとの混合物が挙げられる。
非晶性ポリプロピレンは、ゴム的性質を有し、単独で粘着剤として用いられているが、単独では弾性率が低すぎるため、上記スチレン系エラストマーと同様に、凹凸をもつような被着体に用いた場合、粘着力が高くなりすぎる。さらに、非晶性ポロプロピレンは、高温での弾性率が非常に低く、粘着剤として使用した場合、高温経時で接着昂進する。一方、非晶性ポリプロピレンに結晶性ポリプロピレンを配合することにより、これらの問題を適切に解消することができる。つまり、非晶性ポリプロピレンに対する結晶性ポリプロピレンの配合比率を調整することにより、適度な弾性率を得ることができる。また、結晶性ポリプロピレンが非晶性ポリプロピレンに相溶するため、結晶性ポリプロピレンの耐熱性が損なわれない。これにより、８０℃における貯蔵弾性率の値を、例えば、５×１０⁵Ｐａ以上、好ましくは５×１０⁵〜１×１０⁶Ｐａとすることができ、経時での接着昂進を抑えることができる。しかも、凹凸シートのレンズ面に十分な接着強度で貼付することができ、凹凸を有する光学シートのレンズ面を確実に保護するように貼付でき、かつ剥離に際して、糊残りを生じることなく無理なく剥離することが可能となる。
結晶性ポリプロピレン樹脂の配合割合は、非晶性ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して１０部以上５０部以下であることが好ましい。

粘着剤層を構成する粘着剤は、８０℃における貯蔵弾性率が５×１０⁵〜１×１０⁶Ｐａであることが好ましい。通常、被着体が微細な凹凸をもつ場合には、粘着剤の濡れが良すぎると凹凸内部まで侵入し、粘着力が高くなりすぎて剥離しにくくなる。また、無理に剥離すると粘着剤が凝集破壊を起こし、粘着剤の一部が被着体の凹凸に残存することがある。一方、粘着剤の８０℃における貯蔵弾性率の値が５×１０⁵Ｐａ以上、好ましくは５×１０⁵〜１×１０⁶Ｐａを満たすことにより、高温で保管する場合においても、凹凸形状にも食い込みにくく、接着力の上昇を抑え、良好な接着性を維持することができるとともに、耐候性に優れ、剥離性を損なうことがない。

なお、粘着剤層において、このような範囲の貯蔵弾性率とするためには、例えば、粘着付与剤を添加することが好ましく、粘着付与剤の添加量、種類、軟化温度等を考慮すればよい。粘着付与剤は、添加量が多くなると、粘着剤の弾性率が低くなり、被着体に濡れやすくなるために接着力を向上することができる。
粘着付与剤を用いる場合、配合割合は、粘着剤（例えば、スチレン系エラストマー）１００重量部に対し、２部以上、１０重量部以下とすることが好ましい。

粘着付与剤としては、例えば、脂肪族系共重合体、芳香族系共重合体、脂肪族・芳香族系共重合体系や脂環式系共重合体等の石油系樹脂、クマロン−インデン系樹脂、テルぺン系樹脂、テルぺンフェノール系樹脂、重合ロジン等のロジン系樹脂、（アルキル）フェノール系樹脂、キシレン系樹脂又はこれらの水添物等の、一般的に粘着剤に使用されるものを特に制限なく使用できる。なかでも、剥離性や耐候性等を高めるには、水添系の粘着付与剤が好ましい。なお、粘着付与剤としては、オレフィン樹脂とのブレンド物として市販されているものを使用することもできる。これら粘着付与剤は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

本発明の表面保護フィルムの粘着剤層には、本発明の課題達成を阻害しない範囲で、必要に応じて他の添加剤を添加してもよい。このような添加剤としては、紫外線吸収剤、酸化防止剤、接着昂進防止剤等が挙げられる。

紫外線吸収剤としては特に限定されず、例えば、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等の通常使用されるものが挙げられる。酸化防止剤としては特に限定されず、例えば、フェノール系（モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系）、硫黄系、リン系等の通常使用されるものが挙げられる。接着昂進防止剤としては、脂肪酸アミド、ポリエチレンイミンの長鎖アルキルグラフト物、大豆油変性アルキド樹脂（例えば、荒川化学社製、商品名「アラキード２５１」等）、トール油変性アルキド樹脂（例えば、荒川化学社製、商品名「アラキード６３００」等）等が挙げられる。

本発明の表面保護フィルムにおける基材層は、特に限定されるものではなく、当該分野で公知のものを用いることができる。
例えば、ポリオレフィン系樹脂からなることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂は、特に限定されず、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体、ポリプロピレンのホモポリマー、ランダム共重合体、ブロック共重合体等のオレフィン系樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

基材の厚みは、光学シートのレンズ部を保護するのに十分であって、良好なハンドリング性を維持するのに適度な柔軟性を有するように構成されればよく、光学シートの寸法及び表面性状によっても異なるが、２０〜１００μｍの範囲が好ましく、他方、粘着剤層の厚みは、その粘着剤の種類によって、２〜５０μｍ程度とすることができるが、４μｍを越えない程度とすることが好ましい。粘着剤層における経時粘着力の上昇を抑制するためである。

なお、本発明の表面保護フィルムは、８０℃で２０分間放置した後、被着体に対する粘着力が、２５ｍｍの幅で０．３Ｎ未満であることが好ましい。このような値を実現することにより、上述したように、高温での保管においても接着力の上昇を抑え、良好な接着性を維持することができるとともに、剥離性を損なうことはない。

本発明の表面保護フィルムの製造方法は、特に限定されず、当該分野で公知の方法を用いて製造することができる。例えば、基材層及び粘着剤層に用いられる材料を共押出することにより積層一体化する方法、予め成膜された基材層の片面に粘着剤層をラミネートし、積層一体化する方法等が挙げられる。

基材層と粘着剤層とを共押出によって積層一体化する方法としては、インフレーション法、Ｔダイ法等の公知の方法が挙げられ、粘着剤層を基材層上にラミネートする方法としては、粘着剤溶液を塗工する溶液塗工法、ドライラミネーション法、Ｔダイを用いた押出コーティング法等が挙げられる。なかでも、Ｔダイ法による共押出が品質上、経済上から好ましい。なお、溶液塗工法の場合は、基材層と粘着剤層との間の接合強度を高めるために、基材に予めプライマー塗布等の表面処理をしておくことが好ましい。

本発明の表面保護フィルムが適用される被着体は、凹凸のある表面を有するものが好適である。例えば、光学シート等、特に、拡散板として光学装置に用いられているもの等が好ましい。ここで、凹凸のある表面は、その中心線平均粗さである表面粗さ(Ｒａ)が０．５〜２．０μｍの凹凸を有する光学シートであることが好ましい。

凹凸シートを構成する材料としては、通常、透光性を有する樹脂、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート等からなるものを例示することができるが、これらに限定されるものではない。

以下、本発明の表面保護フィルムの具体的な実施例及び比較例を挙げることにより本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
表１に示す材料を、表２に示したように配合し、混練することにより、粘着剤組成物を得た。なお、粘着付与剤の配合部数は、エラストマー１００重量部に対するものである。得られた粘着剤組成物と、ポリプロピレンとを、Ｔダイ法により共押出し、４０μｍの厚みのポリプロピレン基材層と、４μｍの厚みの粘着剤層とが積層一体化された表面保護フィルムを作製した。
得られた表面保護フィルムについて、下記の性能評価を行った。
その結果を表２に示す。

１）初期粘着力（対凹凸面）
得られた表面保護フィルムから２５ｍｍ幅に切断した試験片を、凹凸を有する拡散シートのレンズ面を覆うように貼り付けた。拡散シートとしては、厚みが１３０μｍのポリカーボネート樹脂からなり、表面粗さＲａが１．８μｍであるものを用意した。貼付に際しては２ｋｇのゴムローラを用いて２ｍ／分の速度で貼り付け、２３±２℃の室内に３０分間放置した。
しかる後、２５ｍｍ幅における１８０度剥離強度（単位はＮ）を、引張速度５００ｍｍ／分で測定し、初期粘着力とした。

２）経時粘着力
得られた表面保護フィルムを、１）の初期粘着力評価に用いたのと同様の拡散シートの表面に２ｋｇのゴムローラーを用いて速度２ｍ／分の条件で貼り付け、８０±２℃の室内に２０分間放置した。その後、２５ｍｍ幅における１８０度剥離強度を、引張速度５００ｍｍ／分で測定した。得られた１８０度剥離強度、すなわち経時粘着力が、０．３Ｎ未満である場合に〇印を付し、０．３Ｎ以上の場合に×印を付した。

なお、表中、クレイトンＧ１６５７はクレイトンポリマージャパン社製、ダイナロン１３２１ＰはＪＳＲ社製、タフセレンＴ３５１２は住友化学社製、アルコンＰ−１２５は荒川化学社製である。

Claims (4)

1. ポリオレフィン系樹脂からなる基材層の片面に、非架橋型粘着剤からなる粘着剤層が積層されて構成され、表面粗さ（Ｒａ）が０．５〜２．０μｍの凹凸を有する表面用の表面保護フィルムであって、
   前記粘着剤の８０℃における貯蔵弾性率が５×１０⁵〜１×１０⁶Ｐａ、粘着剤層の厚みが４μｍを超えないことを特徴とする表面保護フィルム。
2. ８０℃で２０分間放置後の被着体に対する粘着力が２５ｍｍ幅で０．３Ｎ未満である請求項１に記載の表面保護フィルム。
3. 前記粘着剤が、
   （１）スチレン系重合体ブロック（Ａ）と共役ジエン系重合体ブロック（Ｂ）とのブロック共重合体、
   （２）スチレン系重合体ブロック（Ａ）とスチレン系モノマーと共役ジエン系モノマーとのランダム共重合体ブロック（Ｂ’）とのブロック共重合体、又は
   （３）これらの水添物
   を主骨格とするスチレン系エラストマーである請求項１又は２に記載の表面保護フィルム。
4. 前記粘着剤が結晶性ポリプロピレンと非晶性ポリプロピレンとの混合物である請求項１又は２に記載の表面保護フィルム。