JP2017052896A - 表面保護フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】粘着力を確保しつつ、被着体と表面保護フィルムからなる積層体を打ち抜き加工して得られた打ち抜き体から、表面保護フィルムの端部を容易につかんで被着体から剥がすことができる表面保護フィルムを提供する。
【解決手段】基材層と、中間層と、粘着層とを有する表面保護フィルムであって、前記中間層はポリプロピレン樹脂と結晶核剤とを含有する表面保護フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、粘着力を確保しつつ、被着体と表面保護フィルムからなる積層体を打ち抜き加工して得られた打ち抜き体から、表面保護フィルムの端部を容易につかんで被着体から剥がすことができる表面保護フィルムに関する。

従来から、光学デバイス、金属板、塗装した金属板、樹脂板、ガラス板等の部材の表面を保護するために、基材層と、その一方の面に積層された粘着層とを有する表面保護フィルム（一般に、プロテクトテープ等と称されることもある）が広く用いられている。

表面保護フィルムの利用法として、従来打ち抜き刃型を用いて表面保護フィルムが貼り付けられた被着体を部材形状に打ち抜くことで、表面保護フィルムで保護された部材を製造することが提案されている。なお表面保護フィルムは加工後不要になった段階で、表面保護フィルムの端部をつかんで引っ張ることで被着体から剥がされる。

しかしながら、表面保護フィルムが貼られた被着体を打ち抜くと、打ち抜き刃型が表面保護フィルムと被着体を押し付けることによって、打ち抜き体端部で表面保護フィルムと被着体が強固に接着され、表面保護フィルムが剥がしにくくなるという問題があった。特に光学フィルムの分野では近年の小型化、軽量化、省資源化に伴って被着体の薄膜化が進んでいるため、上記問題が顕著になってきている。

上記問題に対して特許文献１では粘着層にイミン系化合物及び脂肪酸アミドを含有させて接着面積を減らし、打ち抜き体端部の粘着力を下げることで表面保護フィルムを剥がしやすくする手法を公開している。
しかし、特許文献１の手法は表面保護フィルム全体の粘着力を低下させるため、打ち抜き体端部の粘着力だけでなく通常の粘着力も低下させてしまい、表面保護フィルムと被着体との間に浮きが発生しやすいという問題があった。

特開２０１２−１１７０１３号公報

本発明は粘着力を確保しつつ、被着体と表面保護フィルムからなる積層体を打ち抜き加工して得られた打ち抜き体から、表面保護フィルムの端部を容易につかんで被着体から剥がすことができる表面保護フィルムを提供することを目的とする。

本発明は基材層と、中間層と、粘着層とを有する表面保護フィルムであって、前記中間層はポリプロピレン樹脂と結晶核剤とを含有する表面保護フィルムである。
以下、本発明を詳述する。

本発明者らは全体の粘着力を下げずに打ち抜き体端部の粘着力を下げるために、基材層に結晶核剤を含有させ、表面保護フィルムの弾性率を上げることを検討した。表面保護フィルムの弾性率を上げることで打ち抜きによる変形が小さくなり、また変形した場合も打ち抜き体端部の形状が回復しやすくなるため、打ち抜き体の端部粘着力が低下し、表面保護フィルムの端をつかみやすくなると考えられる。更に、基材層の弾性率が高いと表面保護フィルムを剥がす際に加える力がすべて剥離に使われるため、より容易に表面保護フィルムを剥がすことができる。
しかしながら、基材層に結晶核剤を含有させると表面保護フィルムをロールで保管した際、経時によって粘着力が低下するという問題が生じた。

一般に、表面保護フィルムは、長尺状のフィルムをロール状に巻回した巻回体（ロール又は原反）として工業的に製造されている。ロールの状態で表面保護フィルムを保管すると基材層の結晶核剤が経時によって基材層表面にブリードアウトし、さらに上層の粘着層に転写すると、粘着力が低下する。特に粘着剤がスチレン系エラストマーなどの強粘着物質の場合は、ブリードアウトした結晶核剤が粘着層に転写しやすいため、粘着力が低下しやすく、粘着力と剥がしやすさの両立が困難となっている。

本発明者らは更に鋭意検討した結果、基材層と粘着層との間に中間層を設け、中間層にのみ結晶核剤を含有させることで全体の粘着力を確保しつつも打ち抜き体端部の粘着力を下げ、結晶核剤の基材層表面へのブリードアウトを抑えられることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の表面保護フィルムは、基材層と、中間層と、粘着層とを有する。なお、本発明の表面保護フィルムにおいては、基材層と、中間層と、粘着層とがこの順で積層されている。

上記基材層を構成する物質は特に限定されないが、被着体の表面を確実に保護できることからポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。上記ポリオレフィン樹脂は特に指定されず、従来公知のポリオレフィン樹脂を用いることができ、例えばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂等が挙げられる。

上記ポリプロピレン樹脂として、例えば、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等が挙げられる。
上記ポリエチレン樹脂として、例えば、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等が挙げられる。
上記ポリオレフィン樹脂のなかでも、透明性、剛性、耐熱性の観点からポリプロピレン樹脂が好ましく、弾性率の観点からホモポリプロピレンがより好ましい。

上記基材層は、離型剤を含有してもよい。上記基材層が上記離型剤を含有することで、より小さい展開力で表面保護フィルムをロールから繰り出すことができる。上記離型剤は特に限定されず、例えば、脂肪酸アミド（例えば日油社製、商品名「アルフローＨ５０Ｆ」等）、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、荒川化学工業社製、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、荒川化学工業社製、商品名「アラキード６３００」等）、ポリフルオロ炭化水素基及びポリオキシエチレン基を有する含フッ素化合物等が挙げられる。

上記基材層の厚さは特に限定されないが、好ましい上限は５５μｍ、好ましい下限は２μｍである。上記基材層の厚さが２μｍ未満であると、保護膜性能が落ちる（取扱い時に表面保護フィルムが折れやすくなる）ことがある。上記基材層の厚さが５５μｍを超えると、上記基材層に巻きぐせが残ることがある。上記基材層の厚さのより好ましい上限は５０μｍ、より好ましい下限は４μｍである。

上記中間層はポリプロピレン樹脂を含有する。ポリプロピレン樹脂は結晶核剤を配合することで高い弾性率を発揮することができる。その結果打ち出しによって変形した打ち抜き体端部の形状が回復しやすくなるため、端部を容易につかんで表面保護フィルムを剥がすことができる。
ポリプロピレン樹脂にはホモポリプロピレンやブロックポリプロピレンなど幾つか種類があるが、その中でもホモポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。上記中間層をホモポリプロピレン樹脂とすることで、他のポリプロピレン樹脂よりも高い弾性率を発揮することができる。

上記中間層は結晶核剤を含有する。上記中間層に結晶核剤を含有させることで表面保護フィルムの弾性率を上昇させることができる。また、中間層に結晶核剤を含有させることによって、結晶核剤の基材層表面へのブリードアウトが抑えられるため、ロールの状態で保管しても経時による粘着力の低下を抑えることができる。また、基材層表面へのブリードアウトが抑えられることで、結晶核剤の種類による粘着力低下への影響を考慮しなくてもよくなるため、使用する結晶核剤の種類が限定されないという利点がある。

更に、表面保護フィルムの弾性率が上昇することで、表面保護フィルムを剥がしやすくなるだけでなく、表面保護フィルム貼り付け後に被着体がカールするという問題も解決できる。
表面保護フィルムが引っ張られて被着体に貼られると、経時によって表面保護フィルムが収縮するため、被着体との収縮率の差でカールが生じる。しかし表面保護フィルムの弾性率が高いと引っ張り時の変形が小さくなるので、経時による表面保護フィルムの収縮を抑えることができ、カールが発生しにくくなる。

本明細書における結晶核剤とは結晶核の生成速度を高める物質を意味する。上記結晶核剤は特に限定されず、例えば金属塩系、ソルビトール系などが挙げられる。
上記金属塩系としてリン酸エステル金属塩（例えばＡＤＥＫＡ社製、商品名「アデカスタブＮＡ−１１」等）や安息香酸金属塩、ビメリン酸金属塩、ロジン金属塩等が挙げられる。
上記ソルビトール系としてベンジリデンソルビトール（例えば新日本理化社製、商品名「ゲルオールＤ」等）等が挙げられる。
上記中間層の結晶核剤の中でもリン酸金属塩系を用いるのが好ましい。

上記中間層における結晶核剤の含有量は特に限定されないが、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対する好ましい上限が０．１重量部、好ましい下限が２．０重量部である。上記含有量が０．１重量部以下だと充分な弾性率が得られず、表面保護フィルムの端部がつかみにくくなることがある。上記含有量が２．０重量部以上だと中間層が脆くなり、中間層の破壊が起こることがある。上記中間層の結晶核剤の含有量のより好ましい上限は１．０重量部である。

上記中間層の厚さは特に限定されないが、好ましい上限は１００μｍ、好ましい下限は１０μｍである。上記中間層の厚さが１０μｍ未満であると充分な弾性率が得られず表面保護フィルムの端部がつかみにくくなることがある。上記中間層の厚さが１００μｍを超えると、全体としての弾性率が高くなりすぎてロール状に巻きつけにくくなる等取扱性が劣ることがある。上記中間層の厚さのより好ましい上限は７０μｍ、より好ましい下限は２０μｍである。

本発明の粘着層は特に限定されず、従来公知の粘着剤を使用することができ、例えばアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、スチレン系エラストマー、等が挙げられる。粘着剤は単独で用いても良いし２種類以上を組み合わせて用いても良いが、被着体を確実に接着できることからスチレン系エラストマーを用いることが好ましい。

上記粘着層は、更に、粘着付与剤を含有してもよい。
上記粘着付与剤は特に限定されないが、軟化点が８０℃以上であることが好ましく、９０〜１４０℃であることがより好ましい。上記粘着付与剤として、例えば、脂肪族共重合体、芳香族共重合体、脂肪族芳香族共重合体、脂環式共重合体等の石油系樹脂、クマロン−インデン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペ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、及び、これらの水素添加物等が挙げられる。
また、ポリオレフィン樹脂との混合物として市販されている粘着付与剤を用いてもよい。これらの粘着付与剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なお、上記粘着層の剥離性、耐候性等を高めるためには、上記粘着付与剤は、水素添加物であることが好ましい。

上記粘着付与剤の含有量は特に限定されないが、表面保護フィルムを剥離する際に、被着体の表面に粘着剤が残存しない（糊残りしない）程度に適宜調整される

上記粘着層は、粘着力の制御等を目的に、必要に応じて、例えば、離型剤、軟化剤、酸化防止剤、接着昂進防止剤等の添加剤を含有してもよい。

上記粘着層の厚さは特に限定されないが、好ましい上限は１５μｍ、好ましい下限は１．５μｍである。上記粘着層の厚さが１．５μｍ未満であると、充分な粘着力が得られないことがある。上記粘着層の厚さが１５μｍを超えると、表面保護フィルムが剥がしにくくなることがある。

本発明の表面保護フィルムは中間層に結晶核剤を含有させるため結晶核剤が基材層表面にブリードアウトしにくいものである。そのため、ロール状に巻回した状態で４０℃、３日間保管した前後において被着体と貼りあわせてＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した粘着力の低下率を５０％以下に抑えることができる。

本発明の表面保護フィルムを製造する方法は特に限定されず、例えば、予めＴダイ成形又はインフレーション成形にて得られた層上に、押出ラミネーション、押出コーティング等の公知の積層法により他の層を積層する方法、各々の層を独立してフィルムとした後、得られた各々のフィルムをドライラミネーションにより積層する方法等が挙げられるが、生産性の点から、上記基材層、上記中間層、上記粘着層の各材料を多層の押出機に供給して成形する共押出成形が好ましく、厚み精度の点から、Ｔダイ成形がより好ましい。

本発明の表面保護フィルムは、厚みの大きい被着体の表面を保護するために用いられてもよいが、薄膜の表面を保護するために用いる場合であっても、粘着力を確保しつつ、打ち抜き体の端部を容易に引っ張って表面保護フィルムを剥がすことができ、ロール保管時での経時による粘着力が低下しにくいものである。
また本発明の表面保護フィルムは、表面が平滑な被着体の表面を保護するために用いられてもよいが、表面に凹凸形状を有する被着体の表面を保護するために用いてもよい。上記表面に凹凸形状を有する被着体は特に限定されず、例えば、プリズムシート（拡散フィルムともいう）等の液晶ディスプレイ用の光学部材等が挙げられる。

本発明によれば、粘着力を確保しつつ、被着体と表面保護フィルムとの積層体を打ち抜き加工して得られた打ち抜き体から、表面保護フィルムの端部を容易につかんで被着体から剥がすことができる表面保護フィルムを提供することができる。

以下に実施例を掲げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。

（実施例１）
ポリオレフィン樹脂（商品名「Ｓ１３５」、ホモポリプロピレン樹脂、ＪＳＲ社製）１００重量部に対して離型剤（商品名「アルフローＨ５０Ｆ」、エチレンビス−ステアリン酸アミド（ＥＢＳＡ）、日油社製）を２．５重量部配合し、基材層を形成するための基材層組成物を得た。
ポリプロピレン樹脂（商品名「Ｓ１３５」、ホモポリプロピレン樹脂、ＪＳＲ社製）１００重量部に対して結晶核剤（商品名「アデカスタブＮＡ−１１」、リン系化合物、ＡＤＥＫＡ社製）を１．５重量部配合し、中間層を形成するための中間層組成物を得た。
スチレン系エラストマー（商品名「ＤＲ１３２１Ｐ」、スチレン−エチレンブチレン共重合体、ＪＳＲ社製）１００重量部に対して粘着付与剤（商品名「アルコンＰ１００」、脂環族飽和炭化水素樹脂、荒川化学工業社製、軟化点１００℃）を３０重量部配合し、粘着層を形成するための粘着組成物を得た。
基材層の原料として上記の基材層組成物を、中間層の原料として上記の中間層組成物を、粘着層の原料として上記の粘着組成物を用い、Ｔダイ法により共押出成形し、基材層６μｍ、中間層２８μｍ、粘着層６μｍの表面保護フィルムを得た。
得られた表面保護フィルムについて弾性率を測定した。

（実施例２〜３、比較例１）
表１に示すように結晶核剤の含有量を変更したこと以外は実施例１と同様にして表面保護フィルムを得た。得られた表面保護フィルムについて実施例１と同様にして弾性率を測定した。

（実施例４〜５）
表１に示すように結晶核剤の種類を実施例４でＮＡ−２７（ＡＤＥＫＡ製）、実施例５でゲルオールＤ（新日本理化製）に変更したことと、結晶核剤の含有量を変更したこと以外は実施例１と同様にして表面保護フィルムを得た。得られた表面保護フィルムについて実施例１と同様にして弾性率を測定した。

（実施例６）
表１に示すように基材層と中間層のベース樹脂をホモポリプロピレン樹脂からブロックポリプロピレン樹脂（商品名「Ｊ７１５Ｍ」、ブロックポリプロピレン樹脂、ＪＳＲ社製）に変更し、結晶核剤の含有量を変更したこと以外は実施例１と同様にして表面保護フィルム得た。得られた表面保護フィルムについて実施例１と同様にして弾性率を測定した。

（比較例２）
表１に示すように結晶核剤を含有させる層を中間層から基材層へ変更し、結晶核剤の含有量を変更したこと以外は実施例１と同様にして表面保護フィルム得た。得られた表面保護フィルムについて実施例１と同様にして弾性率を測定した。

実施例１〜６、比較例１〜２における弾性率の測定の結果、結晶核剤の量が多いほど弾性率が高くなる傾向が分かった。また、ブロックポリプロピレン樹脂を用いるよりもホモポリプロピレン樹脂を用いたほうが弾性率が高くなることが分かった。

＜評価＞
実施例、比較例で得られた表面保護フィルムについて、以下の評価を行った。結果を表１に示した。

（１）初期粘着力
プリズムシート（５０μｍのアクリル樹脂からなり、プリズムのピッチが５０μｍ、高さが２５μｍであるもの）を被着体として用意した。被着体のレンズ面を覆うように２５ｍｍ幅の表面保護フィルムを貼り付けて、試験片を作製した。貼り付けは、２３℃及び相対湿度５０％ＲＨの環境下で、２ｋｇの圧着ゴムローラーを用いて、３００ｍｍ／分の速度で圧締することにより行った。得られた試験片を２３℃及び相対湿度５０％ＲＨの環境下で３０分放置した。放置後、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して、被着体から引張速度３００ｍｍ／分で１８０°方向に表面保護フィルムを剥離し、初期粘着力を測定した。また、初期粘着力を下記の基準で判定した。
○：０．０５Ｎ／２５ｍｍ以上０．１５Ｎ／２５ｍｍ未満
×：０．０５Ｎ／２５ｍｍ未満、又は、０．１５Ｎ／２５ｍｍ以上

（２）とっかかり（端部粘着力）
プリズムシート（５０μｍのアクリル樹脂からなり、プリズムのピッチが５０μｍ、高さが２５μｍであるもの）を被着体として用意した。被着体のレンズ面を覆うように表面保護フィルムを貼り付けて、試験片を作製した。貼り付けは、２３℃及び相対湿度５０％ＲＨの環境下で、２ｋｇの圧着ゴムローラーを用いて、３００ｍｍ／分の速度で圧締することにより行った。得られた試験片を２３℃及び相対湿度５０％ＲＨの環境下で３０分放置した。放置後、打ち抜き刃型を用いて６０ｍｍ×１００ｍｍの短冊状に打ち抜いて試験片を得た。打ち抜いた試験片を、被着体から引張速度３００ｍｍ／分で９０°方向に表面保護フィルムを剥離し、とっかかりを測定した。また、とっかかりを下記の基準で判定した。
◎：０．４０Ｎ／２５ｍｍ未満
○：０．４０Ｎ／２５ｍｍ以上０．８０Ｎ／２５ｍｍ未満
×：０．８０Ｎ／２５ｍｍ以上

（３）ロール経時粘着力低下率
表面保護フィルムのロールを作成した。ロールを４０℃の環境下で３日間養生した。その後、プリズムシート（５０μｍのアクリル樹脂からなり、プリズムのピッチが５０μｍ、高さが２５μｍであるもの）を被着体として用意した。被着体のプリズム面を覆うように２５ｍｍ幅の表面保護フィルムを貼り付けて、試験片を作製した。貼り付けは、２３℃及び相対湿度５０％ＲＨの環境下で、２ｋｇの圧着ゴムローラーを用いて、３００ｍｍ／分の速度で圧締することにより行った。得られた試験片を２３℃及び相対湿度５０％ＲＨの環境下で３０分放置した。放置後、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して、被着体から引張速度３００ｍｍ／分で１８０°方向に表面保護フィルムを剥離し、ロール経時粘着力を測定した。また、ロール経時粘着力低下率を下記の式で計算し、下記の基準で評価した。
ロール経時粘着力低下率＝（初期粘着力−ロール経時粘着力）×１００／初期粘着力
◎：２０％未満
○：２０％以上５０％未満
×：５０％以上

（４）カール
プリズムシート（５０μｍのアクリル樹脂からなり、プリズムのピッチが５０μｍ、高さが２５μｍであるもの）を被着体として用意した。７０ｍｍ×１００ｍｍの被着体のプリズム面に表面保護フィルムを貼り付け、試験片を作製した。４０℃の環境下で３日間放置した後、カールの高さを測定し、下記の基準で判定した。
○：１６ｍｍ未満
×：１６ｍｍ以上

本発明によれば、粘着力を確保しつつ、被着体と表面保護フィルムからなる積層体を打ち抜き加工して得られた打ち抜き体から、表面保護フィルムの端部を容易につかんで被着体から剥がすことができる表面保護フィルムを提供することができる。

Claims (3)

1. 基材層と、中間層と、粘着層とを有する表面保護フィルムであって、前記中間層はポリプロピレン樹脂と結晶核剤とを含有することを特徴とする表面保護フィルム。
2. ポリプロピレン樹脂はホモポリプロピレン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の表面保護フィルム。
3. ロール状に巻回した状態で４０℃、３日間保管した前後において被着体と貼りあわせてＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した粘着力の低下率が５０％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の表面保護フィルム。