JP2011173415A - Method of manufacturing surface protective film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフィルムの片面に微粘着性を有し、フィルムをロール状に巻き取ったり、又は積み重ねたりする際にブロッキングし難く、およびフィルムのフィッシュアイを低減することができる表面保護フィルムの製造方法に関するものである。 The present invention provides a method for producing a surface protective film that has slight adhesiveness on one side of a film, is difficult to block when the film is rolled up or stacked, and can reduce fish eyes of the film. It is about.
フィルムにいわゆるフィッシュアイと呼ばれる欠陥が多いと、外観の悪化、印刷時の印刷抜け等の問題が生じることがあり、特に樹脂フィルム、樹脂板、金属板(以下、「被着物」と記載することがある。)の表面を保護するために、これらの表面に貼り合わされる表面保護フィルムにおいては、被着物に凹み傷がついたり、被着物の異物検査時に誤検知されたりすることからフィッシュアイの低減が求められていた。 If the film has many defects called so-called fish eyes, it may cause problems such as deterioration of appearance and printing omission at the time of printing. In particular, a resin film, a resin plate, a metal plate (hereinafter referred to as “attachment”) In order to protect the surface, the surface protection film bonded to these surfaces may have a dent on the adherend, or may be erroneously detected during foreign matter inspection of the adherend. Reduction was demanded.
このようなフィッシュアイを低減させる方法として、例えば特許文献1には、押出機に取り付けられたダイスからシート状に押し出された非晶性熱可塑性樹脂フィルムを冷却ロールに密着させる際に、表面粗さRyが0.5μm以下である弾性変形可能なタッチロールと剛体の冷却ロールで挟圧する、光学フィルムの製造方法が記載されている。また特許文献2には、溶融した透明樹脂をゴムロールまたは金属弾性ロールからなる第1冷却ロールと外周面に凹凸形状が形成された金属ロールからなる第2冷却ロールとの間に挟みこみ、凹凸形状が形成された樹脂フィルムを製造する方法が記載されている。
As a method for reducing such fish eyes, for example,
しかしながら、上記特許文献1および特許文献2に記載された方法は、光学用途に適したフィルムの製造方法であり、表面保護フィルムとして必要な粘着性や抗ブロッキング性については開示されていない。
かかる状況の下、本発明の課題は、フィルムの片面に微粘着性を有し、フィルムをロール状に巻き取ったり、又は積み重ねたりする際にブロッキングし難く、およびフィルムのフィッシュアイを低減することができる表面保護フィルムの製造方法を提供することにある。
However, the methods described in
Under such circumstances, it is an object of the present invention to have slight adhesiveness on one side of a film, to prevent blocking when the film is rolled up or stacked, and to reduce fish eyes of the film. It is in providing the manufacturing method of the surface protection film which can do.
本発明者は、鋭意検討の結果、本発明が上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、1種以上の、結晶性または半結晶性である熱可塑性樹脂をTダイから溶融押出しすることによって、1層以上の熱可塑性樹脂溶融膜を得る工程(工程1)、該熱可塑性樹脂溶融膜を、下記要件(1)および下記要件(2)を満足する金属製冷却ロールと、下記要件(3)、下記要件(4)および下記要件(5)を満足する弾性ロールとで挟圧する際に、挟圧される部分の該熱可塑性樹脂溶融膜の幅を、該金属製冷却ロールの面長より小さく、該弾性ロールの面長より大きくなるように調整して挟圧することによって、1層以上のフィルムを得る工程(工程2)、および該フィルムを巻き取る工程(工程3)を有する、フィルム厚みが30μm以上300μm以下である表面保護フィルムの製造方法に係るものである。
要件(1):金属製冷却ロールの表面の表面粗さが、最大高さ(Rmax)で2.0μm以上である
要件(2):金属製冷却ロールの表面温度が、空気中の水蒸気が金属製冷却ロールの表面に結露する温度+1℃以上該熱可塑性樹脂の結晶化温度−40℃以下である
要件(3):弾性ロールの表面が金属製であり、かつ鏡面である
要件(4):弾性ロールの表面温度が、空気中の水蒸気が弾性ロールの表面に結露する温度+1℃以上該熱可塑性樹脂の結晶化温度−50℃以下である
要件(5):弾性ロールの面長が金属製冷却ロールの面長より小さい
As a result of intensive studies, the inventor has found that the present invention can solve the above-described problems, and has completed the present invention.
That is, the present invention provides a step of obtaining one or more thermoplastic resin melt films by melting and extruding one or more crystalline or semi-crystalline thermoplastic resins from a T die (step 1), A thermoplastic resin melt film, a metal cooling roll that satisfies the following requirement (1) and the following requirement (2), and an elastic roll that satisfies the following requirement (3), the following requirement (4), and the following requirement (5): When sandwiching with, the width of the melted thermoplastic resin film of the portion to be sandwiched is adjusted to be smaller than the surface length of the metal cooling roll and larger than the surface length of the elastic roll and sandwiched. Thus, the present invention relates to a method for producing a surface protective film having a step of obtaining one or more films (step 2) and a step of winding up the film (step 3), wherein the film thickness is from 30 μm to 300 μm.
Requirement (1): The surface roughness of the surface of the metal cooling roll is 2.0 μm or more at the maximum height (Rmax). Requirement (2): The surface temperature of the metal cooling roll is water vapor in the air. The temperature at which dew condensation occurs on the surface of the cooling roll made from + 1 ° C. or higher and the crystallization temperature of the thermoplastic resin is −40 ° C. or lower. Requirement (3): The surface of the elastic roll is made of metal and has a mirror surface. The surface temperature of the elastic roll is a temperature at which water vapor in the air condenses on the surface of the elastic roll + 1 ° C. or higher and the crystallization temperature of the thermoplastic resin is −50 ° C. or lower Requirement (5): The surface length of the elastic roll is made of metal Less than the surface length of the cooling roll
本発明により、片面に微粘着性を有し、ロール状に巻き取ったり、又は積み重ねたりする際にブロッキングし難く、およびフィッシュアイが低減された表面保護フィルムを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a surface protective film that has slight adhesiveness on one side, is difficult to block when rolled up or stacked, and has reduced fish eyes.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明の表面保護フィルムの製造方法は、1種以上の、結晶性または半結晶性である熱可塑性樹脂をTダイから溶融押出しすることによって、1層以上の熱可塑性樹脂溶融膜を得る工程(以下、「工程1」と記載することがある。)、該熱可塑性樹脂溶融膜を、下記要件(1)および下記要件(2)を満足する金属製冷却ロールと、下記要件(3)、下記要件(4)および下記要件(5)を満足する弾性ロールとで挟圧する際に、挟圧される部分の該熱可塑性樹脂溶融膜の幅を、該金属製冷却ロールの面長より小さく、該弾性ロールの面長より大きくなるように調整して挟圧することによって、1層以上のフィルムを得る工程(以下、「工程2」と記載することがある。)、および該フィルムを巻き取る工程(以下、「工程3」と記載することがある。)を有する。
要件(1):金属製冷却ロールの表面の表面粗さが、最大高さ(Rmax)で2.0μm以上である
要件(2):金属製冷却ロールの表面温度が、空気中の水蒸気が金属製冷却ロールの表面に結露する温度+1℃以上該熱可塑性樹脂の結晶化温度−40℃以下である
要件(3):弾性ロールの表面が金属製であり、かつ鏡面である
要件(4):弾性ロールの表面温度が、空気中の水蒸気が弾性ロールの表面に結露する温度+1℃以上該熱可塑性樹脂の結晶化温度−50℃以下である
要件(5):弾性ロールの面長が金属製冷却ロールの面長より小さい
The method for producing the surface protective film of the present invention is a step of obtaining one or more thermoplastic resin melt films by melt-extruding one or more crystalline or semi-crystalline thermoplastic resins from a T-die ( Hereinafter, the process may be referred to as “
Requirement (1): The surface roughness of the surface of the metal cooling roll is 2.0 μm or more at the maximum height (Rmax). Requirement (2): The surface temperature of the metal cooling roll is water vapor in the air. The temperature at which dew condensation occurs on the surface of the cooling roll made from + 1 ° C. or higher and the crystallization temperature of the thermoplastic resin is −40 ° C. or lower. Requirement (3): The surface of the elastic roll is made of metal and has a mirror surface. The surface temperature of the elastic roll is a temperature at which water vapor in the air condenses on the surface of the elastic roll + 1 ° C. or higher and the crystallization temperature of the thermoplastic resin is −50 ° C. or lower Requirement (5): The surface length of the elastic roll is made of metal Less than the surface length of the cooling roll
工程1は、1種または2種以上の結晶性または半結晶性である熱可塑性樹脂をTダイから溶融押出しすることによって、1層または2層以上の熱可塑性樹脂溶融膜を得る工程である。
工程1で用いる結晶性または半結晶性である熱可塑性樹脂とは、溶融した熱可塑性樹脂を冷却することによって100%または部分的に結晶化させ得るものである。このような樹脂として、好ましくは、ポリオレフィン系樹脂であり、より好ましくは、ポリエチレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂であり、更に好ましくは、ポリエチレン系樹脂である。
The crystalline or semi-crystalline thermoplastic resin used in
ポリエチレン系樹脂とは、エチレンに由来する構成単位の含有量(重量%)が50重量%以上含まれる樹脂を意味し、例えば、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、エチレンの単独重合体、エチレンと炭素数4〜12のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、エチレンと不飽和カルボン酸との共重合体、エチレンと不飽和カルボン酸エステルとの共重合体、エチレンとビニルシクロヘキサンとの共重合体等が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチルペンテン−1等が挙げられ、不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられ、不飽和カルボン酸エステルとしては、例えば、エチルアクリレート、メチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、グリシジルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。エチレンと炭素数4〜12のα−オレフィンとの共重合体として、例えば、エチレンと1−ブテンとの共重合体、エチレンと1−ヘキセンとの共重合体、エチレンと1−オクテンとの共重合体等が挙げられる。エチレンに由来する構成単位の含有量(重量%)として、好ましくは、60重量%以上であり、より好ましくは、70重量%以上であり、更に好ましくは、80重量%以上である。 The polyethylene-based resin means a resin in which the content (% by weight) of a structural unit derived from ethylene is 50% by weight or more, for example, low density polyethylene, ultra low density polyethylene, high density polyethylene, medium density polyethylene, Homopolymer of ethylene, copolymer of ethylene and α-olefin having 4 to 12 carbon atoms, copolymer of ethylene and vinyl acetate, copolymer of ethylene and unsaturated carboxylic acid, ethylene and unsaturated carboxylic acid Examples thereof include a copolymer with an acid ester and a copolymer of ethylene and vinylcyclohexane. Examples of the α-olefin include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, and 4-methylpentene-1, and examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid and methacrylic acid. Examples of the unsaturated carboxylic acid ester include ethyl acrylate, methyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, glycidyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, glycidyl methacrylate, and the like. It is done. Examples of the copolymer of ethylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms include, for example, a copolymer of ethylene and 1-butene, a copolymer of ethylene and 1-hexene, and a copolymer of ethylene and 1-octene. A polymer etc. are mentioned. The content (% by weight) of the structural unit derived from ethylene is preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and still more preferably 80% by weight or more.
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4〜12のα−オレフィンの1種以上との共重合体、主にプロピレンからなるモノマーを重合して得られる重合体成分と、プロピレンとエチレンおよび/または炭素数4〜12のα−オレフィンからなるモノマーを共重合して得られる共重合体成分を、少なくとも2段以上の多段で製造して得られるポリプロピレン系共重合体等が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂に含まれるプロピレンに由来する構造単位の含有量(重量%)として、好ましくは、60重量%以上であり、より好ましくは、70重量%以上であり、更に好ましくは、80重量%以上である(ただし、ポリプロピレン系樹脂の全重量を100重量%とする。)。 Examples of the polypropylene resin include a propylene homopolymer, a copolymer of propylene and one or more of ethylene and one or more α-olefins having 4 to 12 carbon atoms, and a polymer obtained by polymerizing monomers mainly composed of propylene. A polypropylene copolymer obtained by producing a copolymer component and a copolymer component obtained by copolymerizing propylene and ethylene and / or a monomer comprising an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms in at least two or more stages. A polymer etc. are mentioned. The content (% by weight) of the structural unit derived from propylene contained in the polypropylene resin is preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and still more preferably 80% by weight or more. (However, the total weight of the polypropylene resin is 100% by weight).
本発明で用いられる熱可塑性樹脂は結晶性または半結晶性である。結晶性または半結晶性であると、工程2で、金属製冷却ロールと弾性ロールとで熱可塑性樹脂溶融膜が挟圧される際に、金属製冷却ロールと弾性ロールの表面温度が熱可塑性樹脂の結晶化温度より低いと、熱可塑性樹脂の結晶化により熱可塑性樹脂の粘度が高まり、フィルム切れが生じにくい。
The thermoplastic resin used in the present invention is crystalline or semi-crystalline. When the thermoplastic resin melt film is sandwiched between the metal cooling roll and the elastic roll in
結晶性または半結晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)は0℃以下であることが好ましく、より好ましくは−10℃以下である。工程2で、通常、ロールの温度はロール表面に水分が結露する温度よりも高い温度、すなわち15℃以上に設定されるため、金属製冷却ロールと弾性ロールとで熱可塑性樹脂溶融膜が挟圧されることによって熱可塑性樹脂溶融膜が冷却される際に、結晶性または半結晶性の熱可塑性樹脂のTgが0℃以下であると、熱可塑性樹脂が脆くなりにくいためフィルム切れ等のトラブルが生じにくく好ましい。
The glass transition temperature (Tg) of the crystalline or semi-crystalline thermoplastic resin is preferably 0 ° C. or lower, more preferably −10 ° C. or lower. In
結晶性または半結晶性の熱可塑性樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上であってもよい。ひとつの層を構成する樹脂は1種単独でもよく、また2種以上の混合物でもよい。2種以上の混合物とする方法は、通常の混合操作、例えば、タンブラーブレンダー法、ヘンシェルミキサー法、バンバリーミキサー法、押出造粒法、または計量混合機を用いてペレットを所定の配合比に混合する方法等が挙げられ、これらの方法によって得られた混合物を押出機に投入すればよい。 The crystalline or semi-crystalline thermoplastic resin may be used alone or in combination of two or more. One kind of resin constituting one layer may be used alone, or a mixture of two or more kinds may be used. Two or more types of mixture are prepared by mixing pellets to a predetermined mixing ratio using a normal mixing operation, for example, a tumbler blender method, a Henschel mixer method, a Banbury mixer method, an extrusion granulation method, or a metering mixer. The method etc. are mentioned and the mixture obtained by these methods should just be thrown into an extruder.
また、本発明のフィルムは単層であってもよく、または複数の層が積層されたものであってもよい。複数の層を積層とする場合は、例えば、共押出法によって、2層以上の結晶性または半結晶性の熱可塑性樹脂の溶融膜を得ることができる。 Further, the film of the present invention may be a single layer or may be a laminate of a plurality of layers. When a plurality of layers are laminated, a molten film of two or more crystalline or semicrystalline thermoplastic resins can be obtained by, for example, a coextrusion method.
工程1で用いる結晶性または半結晶性の熱可塑性樹脂は、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて、添加剤を混合して用いてもよい。添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、金属不活性剤等が挙げられる。被着物への残存付着物を少なくするという観点から、結晶性または半結晶性の熱可塑性樹脂に対する添加剤の濃度として好ましくは、500ppm以下であり、より好ましくは250ppm以下である。また滑剤や抗ブロッキング剤は添加してもよいが、表面保護フィルムを被着物に貼り合わせた場合、被着物を汚染したり、傷をつけたりするおそれがあるため、可能であれば添加しない方が好ましい。
The crystalline or semi-crystalline thermoplastic resin used in
これらの添加剤は、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂に予め練り込まれたマスターバッチの形態であってもよく、本発明の効果を損なわない限りマスターバッチのベース樹脂の種類に特に制限はない。 These additives may be in the form of a masterbatch previously kneaded in a resin such as low density polyethylene, linear low density polyethylene, or polypropylene, and the base resin of the masterbatch unless the effects of the present invention are impaired. There is no particular restriction on the type of the.
工程1において、Tダイのリップ内の溶融樹脂温度またはTダイから押し出された直後の溶融樹脂温度が200℃以上となるようにTダイから溶融押出しすると、工程2で用いる弾性ロールの表面の平滑性が熱可塑性樹脂溶融膜に転写されやすく、得られるフィルム表面が平滑になりやすいため、得られたフィルムを被着物に貼り合わせた際の密着性が高まり好ましく、より好ましくは、240℃以上であり、さらに好ましくは、270℃以上である。温度の上限については、高温過ぎると金属製の表面をもつ鏡面の弾性ロールや、抱き角が大きい金属製冷却ロールに熱可塑性樹脂の溶融膜が巻きつきやすくなったり熱可塑性樹脂の熱劣化が激しくなったりするため、300℃以下であることが好ましく、より好ましくは290℃以下である。
In
またブレーカープレートに金網フィルター、金属繊維焼結フィルター等のフィルターをセットしておき、予めある程度フィッシュアイや異物を除いておくと挟圧時にフィッシュアイを押し潰しやすく、好ましい。特に大きめのフィッシュアイはなるべく除いておくのが望ましい。さらにはリーフディスクフィルターを押出機とダイの間に配置し、予めフィッシュアイや異物をある程度除去しておくことが好ましい。 In addition, it is preferable to set a filter such as a wire mesh filter or a metal fiber sintered filter on the breaker plate and remove fish eyes or foreign matters to some extent in advance, so that the fish eyes can be easily crushed during pinching. It is desirable to remove large fish eyes as much as possible. Furthermore, it is preferable to arrange a leaf disk filter between the extruder and the die to remove fish eyes and foreign matters to some extent in advance.
工程2は、工程1によって得られた1層以上の熱可塑性樹脂溶融膜を、下記要件(1)および下記要件(2)を満足する金属製冷却ロールと、下記要件(3)、下記要件(4)および下記要件(5)を満足する弾性ロールとで挟圧する際に、挟圧される部分の該熱可塑性樹脂溶融膜の幅を、該金属製冷却ロールの面長より小さく、該弾性ロールの面長より大きくなるように調整して挟圧することによって、1層以上のフィルムを得る工程である。工程2によって、工程1によって得られた少なくとも1層以上の熱可塑性樹脂溶融膜が冷却固化され、1層以上のフィルムが得られる。
要件(1):金属製冷却ロールの表面の表面粗さが、最大高さ(Rmax)で2.0μm以上である
要件(2):金属製冷却ロールの表面温度が、空気中の水蒸気が金属製冷却ロールの表面に結露する温度+1℃以上該熱可塑性樹脂の結晶化温度−40℃以下である
要件(3):弾性ロールの表面が金属製であり、かつ鏡面である
要件(4):弾性ロールの表面温度が、空気中の水蒸気が弾性ロールの表面に結露する温度+1℃以上該熱可塑性樹脂の結晶化温度−50℃以下である
要件(5):弾性ロールの面長が金属製冷却ロールの面長より小さい
Requirement (1): The surface roughness of the surface of the metal cooling roll is 2.0 μm or more at the maximum height (Rmax). Requirement (2): The surface temperature of the metal cooling roll is water vapor in the air. The temperature at which dew condensation occurs on the surface of the cooling roll made from + 1 ° C. or higher and the crystallization temperature of the thermoplastic resin is −40 ° C. or lower. Requirement (3): The surface of the elastic roll is made of metal and has a mirror surface. The surface temperature of the elastic roll is a temperature at which water vapor in the air condenses on the surface of the elastic roll + 1 ° C. or higher and the crystallization temperature of the thermoplastic resin is −50 ° C. or lower Requirement (5): The surface length of the elastic roll is made of metal Less than the surface length of the cooling roll
また、工程2は、工程1を行った後、連続して工程2を行うことが好ましい。
Moreover, after the
工程2で用いる金属製冷却ロールは、その表面の表面粗さが、最大高さ(Rmax)で2.0μm以上であり、好ましくは、2.5μm以上であり、より好ましくは4.5μm以上である。表面の表面粗さが、最大高さ(Rmax)で2.0μm以上である金属製冷却ロールを用いると、該金属製冷却ロールの表面あれが熱可塑性樹脂溶融膜の片面に転写され、該金属製冷却ロールに接触した側の熱可塑性樹脂溶融膜の表面が適度にあれることにより、製造するフィルムが、ブロッキングし難くなる。このような金属製冷却ロールは、一般に梨地ロール、セミマットロール、マットロールと呼ばれているものが含まれる。得られたフィルムが工程3で巻き取られる際にはフィルムが重なり合うが、金属製冷却ロールの表面あれが転写されたフィルム表面のあれが大きすぎると、フィルムの反対側表面に傷がつきやすくなったり、光学フィルムなどのフィルム状物の表面を保護するために用いられる表面保護フィルムとして用いられる場合には、光学フィルム等に貼り合わされた後に巻き取ったり、重ね合わせたりすると、金属製冷却ロールの表面あれが転写されたフィルム表面が、被着物である光学フィルム等の、表面保護フィルムが貼り合わされていない方の面に接触するため、光学フィルム等の表面に傷をつけやすくなったりするおそれがあるため、金属製冷却ロール表面の表面粗さは、最大高さ(Rmax)として好ましくは、10μm以下であり、より好ましくは、8μm以下であり、更に好ましくは、6μm以下である。なお、最大高さ(Rmax)は、JIS B0601−1982に規定されている。
The metal cooling roll used in
工程2で用いる金属製冷却ロールの金属の材質は一般的にフィルム加工機の冷却ロールに用いられているものであれば特に制限はなく、例えば、炭素鋼やステンレス鋼などが挙げられ、さらにこれらに硬質クロムメッキ処理を施したものが好ましい。冷却効率の点から冷却ロールの表面材質は金属製が好ましい。
The metal material of the metal cooling roll used in
工程2で用いる金属製冷却ロールの表面温度は、空気中の水蒸気が金属製冷却ロールの表面に結露する温度(以下、「露点温度」と記載することがある。)+1℃以上熱可塑性樹脂の結晶化温度−40℃以下である。金属製冷却ロールの表面温度が、露点温度+1℃以上であれば、金属製冷却ロールの表面が結露することがないため、得られるフィルムに水分付着による汚れや外観不良を招くことがない。また、金属製冷却ロールの表面温度を熱可塑性樹脂の結晶化温度−40℃以下とすることによって、熱可塑性樹脂溶融膜が金属製冷却ロールと弾性ロールで挟圧される際に、熱可塑性樹脂の弾性が十分な大きさをもつほどに冷却されるため、フィルムが切れにくくなる。
The surface temperature of the metal cooling roll used in
露点温度とは、水蒸気を含む空気を冷却したときに凝結が始まる温度であり、露点温度計で直接測定するか、気温と相対湿度から水蒸気圧を求め、その水蒸気圧を飽和水蒸気圧とする温度を求めることから得られる。 The dew point temperature is the temperature at which condensation starts when air containing water vapor is cooled, either measured directly with a dew point thermometer, or the water vapor pressure is determined from the temperature and relative humidity, and the water vapor pressure is taken as the saturated water vapor pressure. Is obtained from seeking
結晶化温度は、例えば、示差走査熱量計を用いて、樹脂の融点以上まで昇温させた後、降温させた際の発熱ピークを示す温度から得ることができる。 The crystallization temperature can be obtained, for example, from a temperature showing an exothermic peak when the temperature is lowered to the melting point of the resin or higher using a differential scanning calorimeter.
工程2で用いる弾性ロールは、その表面が金属製であり、かつその表面が鏡面である。ここで、「弾性ロールの表面が、鏡面である」とは、弾性ロールの表面の表面粗さが、最大高さ(Rmax)で0.5μm以下であることを意味し、好ましくは、0.3μm以下であり、より好ましくは0.2μm以下である。表面が鏡面である弾性ロールを用いると、弾性ロールの表面が平滑であり、これが熱可塑性樹脂溶融膜の片面に転写されることにより、製造するフィルムの表面の平滑性が高まり、フィルムとして被着物に貼り合わせる際に密着しやすくなり、すなわち微粘着性の効果が得られる。
弾性ロールの表面の表面粗さが、最大高さ(Rmax)で0.5μmを超えると、被着物を貼り合わす面の平滑性が悪く、粘着性が低下するため、被着物への貼り合わせが不十分となりやすくなる。最大高さ(Rmax)として好ましくは、0.01〜0.5μmである。
The elastic roll used in
When the surface roughness of the surface of the elastic roll exceeds 0.5 μm at the maximum height (Rmax), the smoothness of the surface to which the adherend is attached is poor and the adhesiveness is lowered, so that the adherence to the adherend is reduced. It tends to be insufficient. The maximum height (Rmax) is preferably 0.01 to 0.5 μm.
工程2で用いる弾性ロールは、その表面が、金属製の材質である。内面は、弾性体の材質が貼りあわされていてもよいし、または金属製の表面である薄いスリーブの中に、スリーブの内面の全周で接触するのではなく、挟圧部付近のみで接触している状態でゴムロールが存在し、金属製の薄いスリーブとゴムロールの隙間には冷却水等が存在しているものでもよい。金属製の材質としては、例えば、ニッケルに硬質クロムメッキされたもの等が挙げられる。弾性体の材質としては、例えば、ゴム等が挙げられる。また、金属製の表面と、弾性ロールの軸部との間の空間に冷却や加熱用の水や油を存在させていてもよい。工程2で用いる弾性ロールとしては、例えば、フレックスロール(商品名:住友重機械モダン株式会社製)、TESロール(商品名:東芝機械株式会社製)、UFロール(商品名:日立造船株式会社製)等が挙げられる。特に、弾性ロールの樹脂を挟圧するための構造体部分が両端を含め全て弾性変形可能なものであれば、ロールの幅方向の全てにおいて弾性変形させることができるため、線状に挟圧するのではなく面状で挟圧することができるため、よりフィッシュアイを押し潰しやすく、好ましい。
The surface of the elastic roll used in
表面が、金属製でなく、表面が、ゴム等の弾性体であるロールを用いた場合、弾性体の弾性力は用いる材質によって固有であるため、熱可塑性樹脂溶融膜への面圧力を変化させるときには、面圧力の異なる他材質の弾性体にその都度交換が必要となり手間がかかる。一方、表面が、金属製の材質であるロールを用いた場合、ロール表面の金属外筒の内部に存在する、水等の冷却用流体の供給圧力を変化させるだけで熱可塑性樹脂溶融膜への面圧力を変更することができる場合がある。また表面がゴムより金属の方がフィッシュアイを押し潰しやすい。 When a roll whose surface is not made of metal and whose surface is an elastic body such as rubber is used, the elastic force of the elastic body is specific to the material used, so the surface pressure on the molten thermoplastic resin film is changed. In some cases, it is necessary to exchange the elastic bodies of other materials having different surface pressures each time. On the other hand, when a roll whose surface is made of a metal material is used, the thermoplastic resin melt film is simply changed by changing the supply pressure of a cooling fluid such as water existing inside the metal outer cylinder on the roll surface. It may be possible to change the surface pressure. Also, the metal is easier to crush the fish eye than the rubber.
工程2で用いる金属製冷却ロールと、弾性ロールの表面粗さを所定のあらさに加工する方法としては、例えば、バフ研磨等の公知の表面仕上げ方法を用いることができる。
As a method of processing the surface roughness of the metal cooling roll and elastic roll used in
工程2で用いる弾性ロールの表面温度は、ロール内に水や油等の冷却媒体を流すことによって調整できる。弾性ロールの表面温度は空気中の水蒸気が弾性ロールの表面に結露する温度+1℃以上熱可塑性樹脂の結晶化温度−50℃以下である。温度が低すぎると結露が生じ、高すぎると溶融樹脂がロールに巻きつきやすくなったり、微粘着性が発現しにくくなったりする。上限温度は、より好ましくは結晶化温度−60℃以下であり、さらに好ましくは結晶化温度−70℃以下である。
The surface temperature of the elastic roll used in
工程2で用いる金属製冷却ロールの面長は、熱可塑性溶融樹脂の幅よりも大きくないと溶融樹脂膜が金属製冷却ロールの側面に回りこんだりするため製膜が困難となる。また弾性ロールの面長は熱可塑性溶融樹脂膜の幅よりも広いと、弾性ロールの両端が直接金属製冷却ロールに接触し、ロールが傷む。従って熱可塑性樹脂溶融膜の幅が弾性ロールの幅よりも大きくなるように、熱可塑性樹脂溶融膜のネックイン幅を調整する必要がある。ネックインの調整は、溶融樹脂の温度、溶融膜の引取速度、エアギャップ等を適切に選択することにより行えばよい。これらのことから弾性ロールの面長は金属製冷却ロールの面長より小さいことが必要である。ここで面長とはロールの構造のうち、ダイから押し出された溶融樹脂が接触する部分として設計されたロール面の幅の長さのことである。また安定して製膜を行うためには、熱可塑性樹脂溶融膜の幅方向や流れ方向の厚み分布を可能な限り小さくすることが好ましい。また弾性ロールは、熱可塑性樹脂溶融膜の両端の、厚みが大きくなっているエッジビード部とは可能な限り接触しないことが望ましい。
If the surface length of the metallic cooling roll used in
工程2における挟圧とは、金属製冷却ロールに、前記弾性ロールを押し付けることによって、これらのロールの間を通過する、Tダイから押出された熱可塑性樹脂溶融膜を挟むことである。
The pinching pressure in
前記金属製冷却ロールと、前記弾性ロールとで、工程1によって得られる少なくとも1層以上の熱可塑性樹脂溶融膜を挟圧する方法としては、例えば、前記金属製冷却ロールの位置を固定し、前記弾性ロールを移動させて押し付ける方法、前記弾性ロールの位置を固定し、前記金属製冷却ロールを押し付ける方法等が挙げられ、好ましくは、前記金属製冷却ロールの位置を固定し、前記弾性ロールを移動させて押し付ける方法である。押し付ける際の圧力は、熱可塑性樹脂溶融膜が、前記金属製冷却ロールに完全に密着する圧力以上であればよく、熱可塑性樹脂溶融膜の溶融粘度や熱可塑性樹脂溶融膜の厚みなどによって適宜調整すればよい。
As a method of sandwiching at least one layer of the thermoplastic resin molten film obtained in
工程2で前記金属製冷却ロールと、前記弾性ロールとで、工程1によって得られる1層以上の熱可塑性樹脂溶融膜を挟圧することによって、該熱可塑性樹脂溶融膜が冷却固化され、1層以上のフィルムが得られる。この際に、前記弾性ロールと接触した熱可塑性樹脂溶融膜の片面が平滑となり、得られるフィルムの片面が微粘着性を発現する。また、前記金属製冷却ロールと接触した熱可塑性樹脂溶融膜の片面は、表面あれが転写され、得られるフィルムの片面がブロッキングを起こしにくくなるとともに、フィルムの加工時においてもフィルムが滑りやすくなるためにきれいに巻き取りやすくなる。さらにフィルムを繰り出す際にフィルム同士のブロッキングも軽減されているため繰り出しやすくなる。さらに挟圧によってフィッシュアイが押し潰され、フィッシュアイ存在部のフィルム表面が盛り上がることがなく平滑になるため、被着物に貼り合わせてもフィッシュアイ部の盛り上がり部による押し傷が被着物に転写することがない。
By sandwiching one or more layers of the thermoplastic resin molten film obtained in
工程3は、工程2で得られる1層以上のフィルムを巻き取る工程である。巻き取る方法としては、巻取機で巻き取る等、通常の方法で巻き取ればよい。
本発明の製造方法によって得られるフィルムは、表面保護フィルムとして用いられる。表面保護フィルムとしては、例えば、樹脂板、金属板;液晶ディスプレイ用基盤ガラス、液晶表示用偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散シート等のフラットパネルディスプレイ(FPD)用部材;ブルーレイディスク、DVD等の光ディスクを構成するフィルム;等の表面を保護するためのフィルムとして好適に用いられる。 The film obtained by the production method of the present invention is used as a surface protective film. Examples of the surface protective film include resin plates, metal plates; liquid crystal display base glass, liquid crystal display polarizing films, retardation films, light diffusion sheets and other flat panel display (FPD) members; Blu-ray discs, DVDs, etc. It is suitably used as a film for protecting the surface of a film constituting an optical disk;
以下、本発明を実施例に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
[実施例1]
[樹脂]
住友化学社製低密度ポリエチレンであるF723−Pを用いた。結晶化温度は93.5℃であった。結晶化温度は、示差走査熱量計(パーキンエルマー製 PYRIS Diamond DSC)を用いて、24℃でサンプルをセット後、200℃/分で150℃まで昇温し、150℃で5分間保持した後、20℃まで5℃/分で降温したときの発熱ピークを示す温度とした。結晶化温度−40℃は53.5℃、結晶化温度−50℃は43.5℃である。
[Example 1]
[resin]
F723-P, which is a low density polyethylene manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., was used. The crystallization temperature was 93.5 ° C. The crystallization temperature was set at 24 ° C. using a differential scanning calorimeter (Perkin Elmer PYRIS Diamond DSC), heated to 150 ° C. at 200 ° C./min, and held at 150 ° C. for 5 minutes. The temperature showed an exothermic peak when the temperature was lowered to 20 ° C. at 5 ° C./min. The crystallization temperature −40 ° C. is 53.5 ° C., and the crystallization temperature −50 ° C. is 43.5 ° C.
[フィルムの作成]
住友重機械モダン社製のφ40mm押出機を用いて、住友化学社製低密度ポリエチレンであるスミカセンF723−Pを有効幅600mmのTダイからダイ温度240℃、スクリュー回転数が1分間あたり134回転で押し出し、押し出された溶融樹脂を、面長が650mmであり、表面粗さがRmaxで4.5μmである梨地状の、表面が硬質クロムメッキ処理されたスチール製の冷却ロールと、面長が430mmであり、ロール内部にゴム部を備えた、表面粗さが0.2Sである鏡面状の、表面が硬質クロムメッキ処理されたニッケル製である弾性ロールとで、溶融膜の幅が冷却ロールより小さく、弾性ロールより大きくなるようにして挟圧し、そのまま冷却ロールに巻き掛けることによって溶融樹脂が冷却され、得られたフィルムを引取り機で引取速度17m/分で引取り、巻取り機で巻き取ることによって、厚さ50μmの単層のフィルムを得た。弾性ロールは両端含め、全面長において弾性変形可能なものを用いた。冷却ロールの表面温度は30℃、弾性ロールの表面温度は30℃であった。ダイはクリーンルーム内にあり、溶融樹脂はクリーンルーム内で押し出され、巻き取られた。押出機はクリーンルームの外に設置され、押出機とダイをつなぐフィードパイプがクリーンルームの壁を貫通している。クリーンルーム内の気温は22℃、相対湿度は50%であり、露天温度は11℃であった。ブレーカープレートには上流側から下流側に向かって、80メッシュ、120メッシュ、80メッシュの順で金網フィルターを配置した。
[Create film]
Using Sumitomo Heavy Industries Modern Co., Ltd. φ40mm Extruder, Sumikasen F723-P, a low density polyethylene made by Sumitomo Chemical Co., Ltd. The extruded molten resin is a chilled steel roll having a surface of 650 mm and a surface roughness of Rmax of 4.5 μm and a hard chrome plated surface, and a surface length of 430 mm. And a roll-like elastic roll having a surface roughness of 0.2 S and having a rubber portion inside the roll, and having a hard chrome-plated nickel surface. The width of the molten film is larger than that of the cooling roll. The molten resin is cooled by pinching it so that it is smaller and larger than the elastic roll, and then wound around the cooling roll, and the resulting film is taken up. A single-layer film having a thickness of 50 μm was obtained by taking up with a take-up machine at a take-up speed of 17 m / min and taking up with a winder. The elastic roll used was elastically deformable over the entire length including both ends. The surface temperature of the cooling roll was 30 ° C., and the surface temperature of the elastic roll was 30 ° C. The die was in a clean room, and the molten resin was extruded and wound up in the clean room. The extruder is installed outside the clean room, and the feed pipe connecting the extruder and the die penetrates the wall of the clean room. The temperature in the clean room was 22 ° C., the relative humidity was 50%, and the outdoor temperature was 11 ° C. A wire mesh filter was arranged on the breaker plate in the order of 80 mesh, 120 mesh, and 80 mesh from the upstream side to the downstream side.
[物性測定法]
実施例における物性は、以下の方法によって測定した。
[Physical property measurement method]
The physical properties in the examples were measured by the following methods.
(1)ブロッキング強度
上下ブロッキング法により次のように行った。前記の方法で得られたフィルムを225mm×100mmの大きさに切り出し、弾性ロール面同士、および弾性ロール面と金属製冷却ロール面が接触するように重ねたものを用意し、23℃で、3kgの荷重をかけた状態で30分保持した後、東洋精機製作所製試験機上下ブロッキング計に、フィルム面に垂直な方向に剥離するよう(上下方向)、また重ね合わせた2枚のフィルムが100cm2接触するように取り付け、密着状態から20g/分の一定剥離速度で剥離していき、上下の冶具が開いたときの荷重を読み取り、ブロッキング強度とした。結果を表1および2に示す。
(1) Blocking strength It was carried out by the upper and lower blocking method as follows. The film obtained by the above method was cut into a size of 225 mm × 100 mm, and prepared by laminating the elastic roll surfaces so that the elastic roll surfaces and the metal cooling roll surface were in contact with each other at 23 ° C. and 3 kg. after 30 minute hold while applying a load, the Toyo Seiki Seisakusho Ltd. tester vertical blocking meter, so as to peel in the direction perpendicular to the film plane (vertical direction), and two films superimposed is 100 cm 2 It attached so that it might contact, and it peeled at the fixed peeling speed | rate from the contact | adherence state at 20 g / min, the load when the upper and lower jigs opened was read, and it was set as blocking strength. The results are shown in Tables 1 and 2.
(2)摩擦係数
摩擦係数の測定は、JIS K7125−1987に従い次のように実施した。冷却ロール面同士間の摩擦係数の測定は、アクリルの台板上に縦250mm、横100mmのフィルムを、弾性ロール面側が接触するように貼り、63mm四方の、重さ200gのすべり片に、100mm×70mmのフィルムを弾性ロール面が接触するように貼り、前記台板上に貼ったフィルムの上に載せた。テスター産業製引張試験機AB−401を用いてすべり片を100mm/分の速度で引張り、ロードセルで静摩擦力を測定し、静摩擦係数をそれぞれ計算した。また弾性ロール面と冷却ロール面間の摩擦係数については、台板上に冷却ロール面が接触するように貼り、測定を行った。結果を表1および2に示す。
(2) Coefficient of friction The coefficient of friction was measured as follows according to JIS K7125-1987. The friction coefficient between the cooling roll surfaces is measured by attaching a film of 250 mm length and 100 mm width on an acrylic base plate so that the elastic roll surface side is in contact with a slip piece of 63 g square and weighing 200 g. A film of × 70 mm was stuck so that the elastic roll surface was in contact, and was placed on the film stuck on the base plate. Using a tensile tester AB-401 manufactured by Tester Sangyo, the sliding piece was pulled at a speed of 100 mm / min, the static friction force was measured with a load cell, and the static friction coefficient was calculated. Moreover, about the friction coefficient between an elastic roll surface and a cooling roll surface, it affixed on a base plate so that a cooling roll surface might contact, and measured. The results are shown in Tables 1 and 2.
実施例におけるフィルム中のフィッシュアイ形状は次のようにして確認した。
キーエンス製超深度形状測定顕微鏡VK−8500を用いて、フィッシュアイ部の形状観察およびフィッシュアイ部フィルム表面の盛り上がりの高さを測定した。結果を表1および2に示す。
The shape of the fish eye in the film in the examples was confirmed as follows.
Using a Keyence ultra-deep shape measurement microscope VK-8500, the shape observation of the fish eye part and the height of the bulge of the fish eye part film surface were measured. The results are shown in Tables 1 and 2.
[実施例2]
冷却ロールの表面温度を40℃、弾性ロールの表面温度を15℃とした以外は実施例1と同様に実施した。
[Example 2]
The same operation as in Example 1 was performed except that the surface temperature of the cooling roll was 40 ° C. and the surface temperature of the elastic roll was 15 ° C.
[実施例3]
スクリュー回転数を1分間あたり190回転とし、引取速度を38m/分にし、フィルム厚さを30μmとした以外は実施例2と同様に実施した。
[Example 3]
The same procedure as in Example 2 was performed except that the screw rotation speed was 190 rotations per minute, the take-up speed was 38 m / min, and the film thickness was 30 μm.
[実施例4]
ダイの温度を210℃とした以外は実施例1と同様に実施した。
[Example 4]
The same operation as in Example 1 was performed except that the temperature of the die was 210 ° C.
[実施例5]
冷却ロールの表面温度を50℃とした以外は実施例4と同様に実施した。
[Example 5]
The same operation as in Example 4 was performed except that the surface temperature of the cooling roll was 50 ° C.
[比較例1]
冷却ロールを、表面粗さが0.1μmの鏡面のものとした以外は実施例2と同様に実施した。
[Comparative Example 1]
The cooling roll was carried out in the same manner as in Example 2 except that the surface roughness was a mirror surface having a surface roughness of 0.1 μm.
[比較例2]
弾性ロールを使用せず、エアチャンバーを使用し、引取速度を14.5m/分とした以外は実施例2と同様に実施した。フィルム厚さは50μmであった。
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 2 was performed except that an elastic chamber was not used, an air chamber was used, and the take-up speed was 14.5 m / min. The film thickness was 50 μm.
[比較例3]
冷却ロールの表面温度を60℃とした以外は実施例4と同様に実施した。フィルムが冷却ロールに貼り付きやすく、冷却ロールからフィルムがやや離れにくい現象が見られた。
[Comparative Example 3]
It implemented like Example 4 except the surface temperature of the cooling roll having been 60 degreeC. The film was easy to stick to the cooling roll, and the phenomenon that the film was slightly separated from the cooling roll was observed.
[比較例4]
冷却ロールの表面温度を10℃とした以外は実施例1と同様に実施した。冷却ロールの表面温度が露点温度より低く、冷却ロールに結露が見られたためテストを中止した。
[Comparative Example 4]
It implemented like Example 1 except the surface temperature of the cooling roll having been 10 degreeC. The test was stopped because the surface temperature of the cooling roll was lower than the dew point temperature and condensation was observed on the cooling roll.
[比較例5]
弾性ロールの表面温度を50℃とした以外は実施例1と同様に実施した。
[Comparative Example 5]
It implemented similarly to Example 1 except the surface temperature of the elastic roll having been 50 degreeC.
[比較例6]
弾性ロールの表面温度を10℃とした以外は実施例1と同様に実施した。弾性ロールの表面温度が露点温度より低く、冷却ロールに結露が見られたため、テストを中止した。
[Comparative Example 6]
It implemented similarly to Example 1 except the surface temperature of the elastic roll having been 10 degreeC. The test was stopped because the surface temperature of the elastic roll was lower than the dew point temperature and condensation was observed on the cooling roll.
[比較例7]
溶融膜の幅が冷却ロールより小さく、弾性ロールより小さくなるようにした以外は実施例1と同様に実施したところ、弾性ロールの両端が冷却ロールに直接接触してしまい、弾性ロールが破損するおそれがあったため、直ちにテストを中止した。
[Comparative Example 7]
When implemented in the same manner as in Example 1 except that the width of the molten film is smaller than that of the cooling roll and smaller than that of the elastic roll, both ends of the elastic roll are in direct contact with the cooling roll and the elastic roll may be damaged. The test was stopped immediately.
1 ダイ
2 金属製冷却ロール
3 弾性ロール
4 フィルム
1
Claims (3)
要件(1):金属製冷却ロールの表面の表面粗さが、最大高さ(Rmax)で2.0μm以上である
要件(2):金属製冷却ロールの表面温度が、空気中の水蒸気が金属製冷却ロールの表面に結露する温度+1℃以上該熱可塑性樹脂の結晶化温度−40℃以下である
要件(3):弾性ロールの表面が金属製であり、かつ鏡面である
要件(4):弾性ロールの表面温度が、空気中の水蒸気が弾性ロールの表面に結露する温度+1℃以上該熱可塑性樹脂の結晶化温度−50℃以下である
要件(5):弾性ロールの面長が金属製冷却ロールの面長より小さい A step of obtaining one or more thermoplastic resin melt films by melting and extruding one or more crystalline or semi-crystalline thermoplastic resins from a T die (Step 1), When sandwiching between a metal cooling roll that satisfies the following requirement (1) and the following requirement (2), and an elastic roll that satisfies the following requirement (3), the following requirement (4), and the following requirement (5): One or more layers are formed by adjusting the width of the molten thermoplastic resin film in the portion to be pinched so as to be smaller than the surface length of the metal cooling roll and larger than the surface length of the elastic roll. A method for producing a surface protective film, comprising a step of obtaining a film (step 2) and a step of winding up the film (step 3), wherein the film thickness is from 30 μm to 300 μm.
Requirement (1): The surface roughness of the surface of the metal cooling roll is 2.0 μm or more at the maximum height (Rmax). Requirement (2): The surface temperature of the metal cooling roll is water vapor in the air. The temperature at which dew condensation occurs on the surface of the cooling roll made from + 1 ° C. or higher and the crystallization temperature of the thermoplastic resin is −40 ° C. or lower. Requirement (3): The surface of the elastic roll is made of metal and has a mirror surface. The surface temperature of the elastic roll is a temperature at which water vapor in the air condenses on the surface of the elastic roll + 1 ° C. or higher and the crystallization temperature of the thermoplastic resin is −50 ° C. or lower Requirement (5): The surface length of the elastic roll is made of metal Less than the surface length of the cooling roll
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