JP2011102400A - 表面保護シートおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材層と粘着層が共押出し法により成膜され、かつ基材層が離型処理されている表面保護シートであって、巻回体等からの巻戻し性が良好で、しかも粘着層への離型成分の転写がなく汚染性の問題のない表面保護シートを提供すること。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂を含有する基材層と熱可塑性エラストマーを含有する粘着層を共押出しによって成膜した後に、連続して前記基材層の粘着層付設面とは反対面に、離型剤により離型層を形成して表面保護シートを製造する。
【選択図】図２

Description

本発明は、表面保護シートおよびその製造方法に関する。本発明の表面保護シートは、たとえば、金属板、塗装した金属板、アルミサッシ、樹脂板、化粧鋼板、塩化ビニルラミネート鋼板、ガラス板等の部材を運搬、加工または養生する際等に、それら部材表面に貼り付け保護する用途等に用いられる。

従来より、生産性やコストの点から、表面保護シートは基材層と粘着層を共押出し法により成膜し作製している。また表面保護シートは、巻回体等として用いられることから、巻戻し等を容易に行うため基材層背面（粘着層の反対面）には、軽剥離が可能な離型性が要求される。一般的な表面保護シートとしては、たとえば、基材層にポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂を、粘着層にエチレン・酢酸ビニル共重合体を用いたものが知られている。かかるタイプの表面保護シートでは基材層の背面を離型処理しなくても、巻戻しが可能である。

近年では、粘着層にスチレン系エラストマーを用いた強粘着タイプの表面保護シートが製品化されている。かかるタイプの表面保護シートは、巻戻し等を容易に行うために基材層背面には、離型処理が必要である。しかし、共押出し法によって製造された表面保護シートの基材層背面へ離型剤を塗布して離型処理を行うことは製造設備的に現実的でなかった。

共押出し法によって製造された表面保護シートの基材層背面の離型処理法としては、たとえば、特開平２−２５２７７７号公報において、基材層背面を、ロール、布などにより摩擦処理する方法が提案されている。しかしながら、当該離型処理法では摩擦処理を均一に処理することが困難で良好な離型性を得ることができず、巻戻し力を十分に減少させることができない等の問題があった。また基材層の配合によっては離型効果にバラツキが生じることがある。特に摩擦処理効果のバラツキは生産速度が高速になるほど顕著となる傾向にあった。これは生産速度が速くなることで、摩擦処理ロールの相対速度も速くしなければならず、そのために安定して摩擦処理ができないことが考えられる。さらに前記摩擦処理法は、基材層形成材として用いられるオレフィン系樹脂の中でもポリエチレン樹脂に対してのみ効果があり、ポリプロピレン樹脂に対しては殆ど効果がないものであった。そのため、ポリプロピレン系基材を使用した表面保護シートにおいては良好な離型性を得ることができず、巻戻し不良となる場合があった。

また、特開昭５７−１３９１６３号公報においては、基材層または粘着層に脂肪酸アマイドを添加した離型処理法が提案されている。しかしながら、当該離型処理法では脂肪酸アマイドが粘着層表面に転写を引き起こし、さらにそれが被着体へ転写して、汚染を引き起こしたり粘着力が低下するなどの問題があった。なお、前記離型処理法において、離型剤として脂肪酸アマイドの代わりに汚染性の少ない長鎖アルキル系ポリマーを基材層中に同様に添加しその効果を確認してみも、良好な離型性を得ることはできるものの汚染性に関しては改善することはできなかった。

本発明は、基材層と粘着層が共押出し法により成膜され、かつ基材層が離型処理されている表面保護シートであって、巻回体等からの巻戻し性が良好で、しかも粘着層への離型成分の転写がなく汚染性の問題のない表面保護シートおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下に示す表面保護シートおよびその製造方法を見出し本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、ポリオレフィン系樹脂を含有する基材層と熱可塑性エラストマーを含有する粘着層が共押出しによって成膜されている表面保護シートであって、前記基材層の粘着層付設面とは反対面に離型剤による離型層が形成されていることを特徴とする表面保護シート、に関する。

前記表面保護シートにおいて、離型層の厚みが１〜１０００ｎｍであることが好ましい。

また本発明は、ポリオレフィン系樹脂を含有する基材層と熱可塑性エラストマーを含有する粘着層を共押出しによって成膜した後に、連続して前記基材層の粘着層付設面とは反対面に、離型剤により離型層を形成することを特徴とする前記表面保護シートの製造方法、に関する。

上記本発明は、基材層と粘着層を共押出し法によって成膜した表面保護シートに、連続して離型剤による離型工程を設けることで、基材層上に離型層を付設することを可能としたものである。当該離型層は、基材層を形成するポリオレフィンの種類または配合に関係なく、良好な巻戻し性を得ることができる。また、当該離型層は、粘着層への離型成分の転写がなく汚染性の問題がない。特に離型層の厚みを１〜１０００ｎｍに薄膜化形成した場合に汚染低減効果が大きい。この理由は定かではないが薄膜化した離型層はその被膜強度によって粘着層への転写が軽減されることが考えられる。

本発明の表面保護シートの断面図である。 本発明の表面保護シートの製造方法の概念図の一例である。

以下、本発明を、図面を参照しながら説明する。

図１は、表面保護シートの断面図であり、ポリオレフィン系樹脂を含有する基材層１と熱可塑性エラストマーを含有する粘着層２が共押出し法によって成膜されており、前記基材層１の粘着層２の付設面とは反対面に、離型剤による離型層３が形成されている。

前記基材層１を形成するポリオレフィン系樹脂は特に制限されず、たとえば、ポリプロピレンまたはプロピレン成分とエチレン成分からなるブロック系、ランダム系等のプロピレン系ポリマー；低密度、高密度、リニア低密度ポリエチレン等のエチレン系ポリマー；エチレン−αオレフィン共重合体などのオレフイン系ポリマー、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体などのエチレン成分と他モノマーとのオレフィン系ポリマー等を例示できる。これらポリオレフィン系樹脂は１種を単独でまたは２種以上を用いることができる。

前記基材層１はオレフィン系樹脂を主成分として含有するが、劣化防止等を目的に、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤、帯電防止剤、その他に、例えば、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン等の充填剤、顔料、目ヤニ防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤等の添加剤を適宜に配合することができる。

基材層１の厚さは、特に制限されないが、通常２０〜３００μｍ程度であり、好ましくは３０〜２５０μｍ、さらに好ましく４０〜２００μｍである。また、基材層１は、単層でもよく二層以上の多層からなっていてもよい。

なお、基材層１の離型層３の付設面には、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理や、パッタエッチング処理、プライマー等の下塗り処理などの、離型層３と基材層１の密着力の向上等を目的とした表面処理を必要に応じて施すこともできる。

粘着層２を形成する熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、オレフィン系エラストマーなどの粘着剤のベースポリマーとして用いられているものを特に制限なく使用できる。より具体的には、スチレン・ブタジエン・スチレン（ＳＢＳ）、スチレン・イソプレン・スチレン（ＳＩＳ）、スチレン・エチレン−ブチレン共重合体・スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン・エチレン−プロピレン共重合体・スチレン（ＳＥＰＳ）等のＡ−Ｂ−Ａ型ブロックポリマー；スチレン・ブタジエン（ＳＢ）、スチレン・イソプレン（ＳＩ）、スチレン・エチレン−ブチレン共重合体（ＳＥＢ）、スチレン・エチレン−プロピレン共重合体（ＳＥＰ）等のＡ−Ｂ型ブロックポリマー；スチレン・ブタジエンラバー（ＳＢＲ）等のスチレン系ランダム共重合体；スチレン・エチレン−ブチレン共重合体・オレフィン結晶（ＳＥＢＣ）等のＡ−Ｂ−Ｃ型のスチレン・オレフィン結晶系ブロックポリマー；オレフィン結晶・エチレン−ブチレン共重合体・オレフィン結晶（ＣＥＢＣ）等のＣ−Ｂ−Ｃ型のオレフィン結晶系ブロックポリマー；エチレン−αオレフィン、エチレン−プロピレン−αオレフィン、プロピレン−αオレフィン等のオレフィン系エラストマー、さらにはこれらの水添物等があげられる。これら熱可塑性エラストマーは１種を単独でまたは２種以上を用いることができる。

粘着層２の形成に際しては、前記熱可塑性エラストマーに、粘着特性の制御等を目的に、必要に応じて、例えば、軟化剤、オレフィン系樹脂、シリコーン系ポリマー、液状アクリル系共重合体、リン酸エステル系化合物、粘着付与剤、老化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、その他に、例えば、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン等の充填剤や顔料などの添加剤を適宜に配合することができる。

前記添加剤のなかでも粘着付与剤の配合は、粘着層２の接着力の向上に有効である。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、キシレン系樹脂またはこれらの水添物などの、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。これら粘着付与剤は１種を単独でまたは２種以上を用いることができる。離型層３との剥離性や耐候性などの点から水添系の粘着付与剤が好ましい。なお、粘着付与剤は、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。

粘着付与剤を使用する場合、その配合量は特に制限されないが、凝集力の低下による糊残り問題の発生を回避した接着力の向上などの点より、熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、８０重量部以下、さらには６０重量部以下、特に５０重量部以下とするのが好ましい。

また前記添加剤として軟化剤を配合すると、通例、接着力の向上に有効である。軟化剤としては、例えば、低分子量のジエン系ポリマー、ポリイソブチレン、水添ポリイソプレン、水添ポリブタジエンやそれらの誘導体があげられる。前記誘導体としては、たとえば、片末端または両末端にＯＨ基やＣＯＯＨ基を有するものを例示でき、具体的には水添ポリブタジエンジオール、水添ポリブタジエンモノオール、水添ポリイソプレンジオール、水添ポリイソプレンモノオールなどがあげられる。特に、被着体に対する接着性の向上を抑制する目的からは、水添ポリブタジエンや水添ポリイソプレン等のジエン系ポリマーの水添物やオレフィン系軟化剤等が好ましい。具体的には（株）クラレ製の商品名「クラプレンＬＩＲ−２００」等が入手可能である。これら軟化剤は１種を単独でまたは２種以上を用いることができる。

なお、軟化剤の分子量は特に制限されず適宣に設定できるが、分子量が小さくなると粘着層２からの被着体への物質移行や重剥離化等の原因となるおそれがあり、一方、分子量が大きくなると接着力の向上効果に乏しくなる傾向があることから、軟化剤の数平均分子量は５０００〜１０万程度、特に１万〜５万のものが好ましい。

軟化剤を使用する場合、その配合量は特に制限されないが、配合量が多くなると、高温や屋外暴露時での糊残りが増加する傾向にあることから、熱可塑性エラストマーおよび軟化剤を含む粘着剤組成物１００重量部に対して、４０重量部以下、さらには２０重量部以下、特に１０重量部以下であるのが好ましい。

粘着層２の厚さは、特に制限定されず、要求される接着力などに応じて適宜に決定すればよいが、通常１〜５０μｍ程度であり、好ましくは２〜４０μｍ、さらに好ましく５〜２０μｍである。

なお、粘着層２の表面には、例えば、コロナ放電処理、紫外線照射処理、火炎処理、プラズマ処理やスパッタエッチング処理などの、粘着性の制御や貼付作業性等を目的とした表面処理を必要に応じて施すこともできる。さらに、粘着層２には必要に応じて、実用に供されるまでの間、セパレータなどを仮着して保護することもできる。

離型層３を形成する離型剤としては、離型性を付与しうるものを特に制限なく使用できる。たとえば、離型剤としては、シリコーン系ポリマーや長鎖アルキル系ポリマーからなるものがあげられる。離型剤は、無溶剤型、有機溶剤に溶解させ溶剤型、水中で乳化した乳化型のいずれであってもよいが、溶剤型、乳化型の離型剤は安定して離型層３を基材層１に付設することができる。その他に、離型剤としては紫外線硬化型のものなどがあげられる。離型剤の具体的としては、ピーロイル（一方社油脂社製）、信越シリコーン（信越化学工業社製）等が入手可能である。

離型層３の厚さは、特に制限定されないが、前述の通り、薄膜化形成した場合に汚染低減効果が大きいことから、通常１〜１０００ｎｍ程度、さらには５〜５００ｎｍ、特に１０〜１００ｎｍであるのが好ましい。

本発明の表面保護シートは、前記基材層１と粘着層２を共押出し法によって成膜した後に、連続して前記基材層１の粘着層２の付設面とは反対面に、離型剤により離型層３を形成することにより製造する。成膜工程及び離型処理工程のライン速度は、通常、１０〜１００ｍ／分程度である。

具体的には、たとえば、図２に示すように、押出機１１に基材層１の形成材、押出機１２に粘着層の形成材をそれぞれ仕込み混練した後に押出し、さらにこれらを、共押出機１５を用いて基材層１と粘着層２を共押出し法により成膜する。共押出し法としては、フィルム製造などに一般的に用いられるインフレーション法、Ｔダイ法等に準じて行うことができる。なお、基材層１と粘着層２は、二層または多層にて共押出しされる。基材層１と粘着層２には必要に応じて前記表面処理を施すことができる。

前記成膜に引き続く同一ライン上に連続的に設けられた離型処理工程１３において、基材層１の粘着層２の付設面とは反対面に、離型剤３′により離型層３を形成する。図２の離型処理工程１３では、例えばグラビアロール等のロールコーターによる塗布方式にて離型剤３′が塗布されている。離型処理工程１３としては、他にスプレー等による噴霧方式など公知の塗工方式を採用できる。離型処理工程１３の後には、離型剤の種類に応じて、加熱、紫外線照射、ＥＢ照射等の乾燥（硬化）工程１４が施された後、巻回ローラ１５にて巻き取られ、表面保護シートは巻回体として得られる。

以下に、本発明を実施例および比較例をあげて説明する。

実施例１
（成膜工程）
低密度ポリエチレン（東ソー社製，ぺトロセン１８０）１００重量部に対して白色顔料（大日精化社製，ＨＣＭ２０３５Ｗ）４重量部を添加した基材層形成材と、スチレン・エチレンブチレン・スチレンポリマー（旭化成社製，タフテックＨ１０４２）１００重量部に対して水添石油系樹脂（荒川化学社製，アルコンＰ−１００）３０重量部を添加した粘着層形成材を、Ｔダイ法にてダイス温度２３０℃にて、基材層１００μｍと粘着層１０μｍを共押出しして成膜した。成膜工程のライン速度は４５ｍ／分にて行なった。

（離型処理工程）
上記成膜工程に続き、連続して、基材層の粘着層付設面とは反対面に、離型剤として、濃度１重量％のピーロイル１０１０Ｓトルエン溶液（一方社油脂社製）をグラビアロールにて離型層の厚み（乾燥後）が５０ｎｍになるように塗工した後、乾燥することにより離型層を形成し、表面保護シートを作製した。離型工程のライン速度は４５ｍ／分にて行なった。

実施例２
実施例１（離型処理工程）において、離型剤として、水分散型離型剤Ｋ−２５６（中京油脂社製）を用い、離型層の厚み（乾燥後）が１００ｎｍになるように塗工、乾燥して離型層を形成したこと以外は実施例１（離型処理工程）と同様にして表面保護シートを作製した。

実施例３
実施例１（離型処理工程）において、離型剤として、紫外線硬化型離型剤ＸＳ５６−Ａ２９８２（ＧＥ東芝シリコーン社製）を用い、離型層の厚み（乾燥後）が１００ｎｍになるように塗工した後、紫外線を照射して離型層を形成したこと以外は実施例１（離型処理工程）と同様にして表面保護シートを作製した。

実施例４
実施例１（成膜工程）において、低密度ポリエチレンに代えて、ポリプロピレン（出光石油化学社製，ＩＤＥＭＩＴＳＵ ＰＰ Ｆ−７４４ＮＰ）を使用したこと以外は実施例１（成膜工程）と同様にして成膜し、さらに実施例１（離型処理工程）と同様にして離型層を形成して表面保護シートを作製した。

比較例１
実施例１（成膜工程）において、基材層形成材に、さらにエチレンビスステアリルアミド（日本化成社製）を１部添加したこと以外は実施例１（成膜工程）と同様にして成膜し、これを表面保護シートとした。

比較例２
実施例１（成膜工程）において、基材層形成材に、さらにピーロイル１０１０Ｓ（一方社油脂社製）を３部添加したこと以外は実施例１（成膜工程）と同様にして成膜し、これを表面保護シートとした。

比較例３
実施例１（離型処理工程）において、離型剤により離型層を形成する代わりに、摩擦処理を行なって表面保護シートを作製した。摩擦処理は特開平９−３２４１５９号の実施例に基づき、相対速度１００ｍ／分で行なった。

比較例４
実施例１（成膜工程）において、低密度ポリエチレンに代えて、ポリプロピレン（出光石油化学社製，ＩＤＥＭＩＴＳＵ ＰＰ Ｆ−７４４ＮＰ）を使用したこと以外は実施例１（成膜工程）と同様にして成膜し、さらに実施例１（離型処理工程）において、離型剤により離型層を形成する代わりに、摩擦処理を行なって表面保護シートを作製した。摩擦処理は特開平９−３２４１５９号の実施例に基づき、相対速度１００ｍ／分で行なった。

（評価試験）
実施例および比較例で得られた表面保護シートについて、巻戻し力および汚染性の評価を行った。結果を表１に示す。

（巻戻し力）
巻回した表面保護シートのロールを、インストロン型引張試験機にて引張速度３００ｍｍ／分にて、巻戻すシートとロール面との角度が垂直になるように巻戻しを行い、巻戻し力（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。

（汚染性）
表面保護シートを５０℃／９５％ＲＨの環境下で１週間保存した後に、ステンレス板（３０４ＢＡ板）に貼付し、さらに５０℃／９５％の環境下に保存した後に室温（２３℃）にて剥離した。剥離後のステンレス板上の汚染の有無を確認した。

表１に示す通り、本発明の表面保護シートは、良好な巻戻し性を有し、しかも汚染も発生しないことが分かる。

１ 基材層
２ 粘着層
３ 離型層

Claims (10)

1. ポリオレフィン系樹脂を含有する基材層と、熱可塑性エラストマーを含有する粘着層が共押出しによって成膜されている表面保護シートであって、
   前記基材層の粘着層付設面とは反対面に離型剤による離型層が形成され、
   前記粘着層が、粘着付与剤を含有し、
   前記離型剤が、シリコーン系ポリマー及び／又は長鎖アルキル系ポリマーを含有することを特徴とする表面保護シート。
2. 前記離型層の厚みが、１〜１０００ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の表面保護シート。
3. 前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、及び、オレフィン系エラスト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又は２に記載の表面保護シート。
4. 前記粘着付与剤が、水添系の粘着付与剤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シート。
5. 前記離型剤が、溶剤型、無溶剤型、乳化型、紫外線硬化型、及び、水分散型からなる群より選択される少なくとも１種の離型剤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シート。
6. 前記熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、前記粘着付与剤を４０重量部以下含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の表面保護シート。
7. 前記粘着層が、更に、軟化剤を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表面保護シート。
8. 前記熱可塑性エラストマー、及び、前記軟化剤を含む粘着剤組成物１００重量部に対して、前記軟化剤を４０重量部以下含有することを特徴とする請求項７に記載の表面保護シート。
9. 前記軟化剤の数平均分子量が、５０００〜１０万であることを特徴とする請求項７又は８に記載の表面保護シート。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の表面保護シートの製造方法であって、
    ポリオレフィン系樹脂を含有する基材層と熱可塑性エラストマーを含有する粘着層を共押出しによって成膜した後に、連続して前記基材層の粘着層付設面とは反対面に、離型剤により離型層を形成することを特徴とする表面保護シートの製造方法。