JP2021055109A - 再剥離性表面保護フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、グリーンシートに集積回路を形成するときに、グリーンシートに塵、埃、油滴等の不純物が付着して汚れることを防ぐため、積層や剥離ができるグリーンシート用表面保護フィルムがある(特許文献1参照)。
また、偏光板や波長板等の光学部材を保護するために、帯電防止性を有する表面保護フィルムや、パソコン、テレビ、携帯電話等の液晶ディスプレイやタッチパネル等の光学部品の製造工程や、製品の梱包輸送時や使用時、表面を汚れや傷から保護する表面保護フィルムがある(例えば、特許文献2及び3参照)。
濡れ広がり性が不十分であったり、シワや泡が存在したりすると、パソコンや医療機器の操作性が悪くなり、円滑な操作ができない。
また、パソコンや医療機器が表面保護フィルムにより覆われたとき、そのフィルムを介してパソコンや機器の操作がされるため、フィルム上から対象物が確認できるよう、表面保護フィルムは、色等変化せず、透明に維持されることが求められる。
引用文献2に記載の表面保護フィルムは、帯電防止処理されてなるプラスチック基材からなる支持体上に(メタ)アクリル系モノマーを含む粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層が形成されている。
引用文献3に記載の表面保護用フィルムは、プラスチックフィルム基材に、ポリウレタン樹脂を含有する再剥離型ウレタン粘着剤組成物の粘着層が形成されている。
しかしながら、これら引用文献1〜3に記載の表面保護用フィルムはいずれも、フィルムに被覆される対象物に傷や汚れがつくことを防止しするために使用されるものであって、フィルムにより覆われた対象物を、フィルムの上から操作することを前提にはされておらず、フィルムで覆う対象物の操作性が優れない。
基材フィルムと、
該基材フィルム上に配された粘着層と、
を有する再剥離性表面保護フィルムであって、
前記基材フィルムが、主成分として塩化ビニリデン共重合体を含み、
前記粘着層が、主成分としてポリウレタン粘着剤を含む、
再剥離性表面保護フィルム。
[2]
前記粘着フィルムの粘着力が0.03〜0.30N/25mmである、[1]に記載の再剥離性表面保護フィルム。
[3]
前記基材フィルムの厚みが10〜30μmであり、
流れ方向(MD方向)の2%歪み弾性率、及び幅方向(TD方向)の2%歪み弾性率が、それぞれ190〜400MPaであり、並びに、
流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)の引張伸びが、それぞれ80〜150%を満たす、
[1]又は[2]に記載の再剥離性表面保護フィルム。
[4]
前記再剥離性表面保護フィルムに含まれるエポキシ化植物油の40〜80%、及び、脂肪酸グリセリンエステルの40〜80%が、粘着層に含まれる、[1]〜[3]のいずれかに記載の再剥離性表面保護フィルム。
[5]
前記粘着層の厚さが、1.0〜30μmである、[1]〜[4]のいずれかに記載の再剥離性表面保護フィルム。
[6]
ポリウレタン粘着剤が、主剤として、水酸基を有するポリウレタンを、硬化剤として、脂肪族ジイソシアネートを含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の再剥離性表面保護フィルム。
[7]
円筒状の巻芯と、前記巻芯に巻き取られた[1]〜[6]のいずれかに記載の再剥離性表面保護フィルムとを備える、再剥離性表面保護フィルム巻回体。
[8]
医療機器の保護に用いる、[1]〜[6]のいずれかに記載の再剥離性表面保護フィルム。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、基材フィルムと、該基材フィルム上に配された粘着層と、
を有する。また、前記基材フィルムが、主成分として塩化ビニリデン共重合体を含み、前記粘着層が、主成分としてポリウレタン粘着剤を含む。
再剥離性とは、対象物に一度フィルムを貼り付けた後、剥がせることができる性質を意味する。また、再剥離性は、本実施形態における粘着層に由来する。
本実施形態における基材フィルムは、主成分として塩化ビニリデン共重合体を含む。
本実施形態における基材フィルムとしては、塩化ビニリデン単量体単位75〜96質量%を満たし、重量平均分子量7×104〜14×104g/molである塩化ビニリデン共重合体100質量部と、脂肪酸エステル類とエポキシ化化合物との混合物1〜20質量部と、を含むことが好ましい。また、脂肪酸エステル類とエポキシ化化合物との混合物は、上記塩化ビニリデン共重合体100質量部に対し、1〜15質量部であることがより好ましく、1〜10質量部であることがさらに好ましい。
また、本実施形態における基材フィルムは、塩化ビニリデン共重合体以外の樹脂を含んでいてもよいが、基材フィルムに含まれる樹脂としては、塩化ビニリデン共重合体からなることが好ましい。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、基材フィルムの2%歪み弾性率が190〜400MPaであることにより、フィルムが伸びにくく、破れない傾向にある。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、基材フィルムの引張伸びが80〜150%であることにより、フィルムが伸びにくく、破れない傾向にある。
また、本実施形態に用いる基材フィルムは、幅方向(TD方向)の2%歪み弾性率が、190〜350MPaであることがより好ましく、190〜300MPaであることがさらに好ましい。
またさらに、本実施形態に用いる基材フィルムは、幅方向(TD方向)の引張伸びが、80〜140%であることがより好ましく、90〜130%であることがさらに好ましい。
本実施形態における粘着層は、主成分としてポリウレタン粘着剤を含み、かかるポリウレタン粘着剤により形成された層である。
本実施形態における粘着層の主成分とは、全成分を100質量%とした場合、70質量%以上の成分をいい、好ましくは75質量%以上、より好ましくは85質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、よりさらに好ましくは100質量%である。
ポリカルボン酸としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ポリカルボン酸、o−フタル酸等の芳香族ポリカルボン酸等を使用することができる。
ポリエステルポリオールの製造に使用可能なポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール等を使用することができる。
また、前記ポリエステルポリオールとしては、γ−ブチロラクトンやε−カプロラクトン等の開環重合物、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)ジオール等を使用することもできる。
低分子量のポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、メチルグリコシド等が挙げられる。
アミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン等のジアミン類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミノアルコール類;等が挙げられる。
上記の硬化剤の中でも、好ましくは脂肪族ジイソシアネートである。
硬化剤としては、市販品を使用することができ、市販品としては、例えば、トーヨーケムT501B等が挙げられる。
硬化剤の量を0.1質量%以上とすることにより、硬化が適切に進み使用時の糊残りが発生しない傾向にある。また、硬化剤の量を10質量%以下とすることにより、目的の粘着性能が得られる。
粘着層の厚みが上記範囲であると、本実施形態の感再剥離性表面保護フィルムは、例えば、医療機器のカバーとして使用した際、医療機器にしっかり貼りつき、剥がす際には簡単に剥がれるという効果がより一層発現する。また、フィルムが絡まることなく一層取扱いやすくなる。
また、本実施形態における粘着層の厚みを上記の範囲とすることにより、粘着層に含まれるエポキシ化植物油及び脂肪酸グリセリンエステルの量を制御することができる。
粘着層におけるエポキシ化植物油、及び、脂肪酸グリセリンエステルの上記比率は、40〜70%であることがより好ましく、40〜60%であることがさらに好ましい。
前記エポキシ化植物油及び脂肪酸グリセリンエステルの上限値が80%であることにより、粘着層が粘着力を十分に有しており、例えば、医療機器のカバーとして使用した際、医療機器にしっかり貼りつくことができる。
前記エポキシ化植物油及び脂肪酸グリセリンエステルの下限値が40%であることにより、基材フィルムの適度なコシを維持することができる。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、基材フィルムの背面(粘着層が積層されていない面)に離型層をさらに含んでいてもよい。本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、離型層を含むと、再剥離性表面保護フィルムを巻回体としたとき、巻き出しやすくなる傾向にある。
離型層には、特に限定されないが、例えば、シリコーン系や長鎖アルキルペンダントポリマー系を用いることができる。
また、離型層の厚みは、0.1〜1.0μmであることが好ましく、0.15〜0.9μmであることがより好ましく、0.2〜0.7μmであることがさらに好ましい。
またさらに、本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、基材フィルムと粘着層の間に印刷層やプライマー層を設けてもよい。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、基材フィルム及び粘着層を含む層の粘着層側、すなわち、粘着剤層の上にさらにセパレーターを有してもよい。セパレーターは特に限定しないが、例えば、シリコーン処理で離型性を発現させたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムや紙等を用いることができる。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、具体的には、図1に示すように、表面保護フィルムの1で表され、
基材フィルム2、粘着層3、離型層4、セパレーター5を含み、
基材フィルム2の第一の面に、前記粘着層3が積層され、第二の面に離型層4が積層され、
前記粘着層3の上にセパレーター5が積層された構造を有する。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムの製造方法は、基材フィルム上に粘着層を積層できる方法であれば特に制限されない。また、本実施形態における基材フィルムは、例えば、樹脂と可塑剤とを環状ダイより、単層又は多層原反として押し出す工程と、押し出された原反を冷却固化する工程と、冷却固化された原反を延伸処理する工程とを含む方法により製造することができる。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、再剥離性表面保護フィルム巻回体としてもよく、かかるフィルム巻回体は、芯管と、前記芯管に巻き取られた上述の再剥離性表面保護フィルムとを備える。
前記再剥離性表面保護フィルム巻回体は、箱(以下、「再剥離性表面保護フィルム収納箱」とも言う。)に収納してもよい。
再剥離性表面保護フィルム収納箱は、芯管から再剥離性表面保護フィルムを引き出す手段を備える。再剥離性表面保護フィルム巻回体を引き出す取り出し口を備え、巻回体が収納箱の中で自由に回転できる構造とすることで、必要量のフィルムを引き出すことができる。
さらに、前記再剥離性表面保護フィルム収納箱は、芯管から引き出された再剥離性表面保護フィルムを切断する手段を備えることができる。これにより引き出した必要量の再剥離性表面保護フィルムを容易に切断することができる。切断する手段としては金属製、紙製、プラスチック製等の鋸刃の他に、スライドカッターを用いてもよい。
本実施形態の再剥離性表面保護フィルムは、医療機器の保護に用いることができる。ここで、医療機器等の対象物には、例えば、病院等の医療機関にある、MRIやCT等の検査機器のスイッチや操作盤、診察台、電子カルテワゴン、ストレッチャー、パソコン、事務所のコピー複合機等、医療機関で使用される機器類、器具類、備品類、什器類、事務所家具が挙げられる。また、医療機関以外にも、例えば、小売り店舗のレジ、バックヤードや食材加工場の計量機、充填機等の機器類や作業台、移動台車、建材表面や工事現場の電子機器、工事機械の操作盤等、医療機関以外の用途にも制限なく使用可能である。
ASTM−D882に従って測定した。すなわち、各例の基材フィルムをMD、TD方向に沿うように、それぞれ幅10mm、長さ100mmに切り出してサンプルとし、5mm/分の引張速度にて測定を行った。得られた応力−歪のグラフに接線を引き、2%伸長時の応力値をサンプルの厚みに換算した値を算出し、5回の測定の平均値を測定値とし、MD方向とTD方向との平均値を2%歪み弾性率の値とした。測定装置には、島津製作所社製AUTOGRAPH AG−ISを用いた。
ASTM−D882に従って測定した。すなわち、各例の基材フィルムをMD、TD方向に沿うように、それぞれ幅10mm、長さ100mmに切り出してサンプルとし、300mm/分の引張速度にて測定を行い破断した際の伸びについて、5回の測定の平均値を測定値とし、MD方向とTD方向との平均値を引張伸びの値とした。測定には、島津製作所社製AUTOGRAPH AG−ISを用いた。
粘着層の粘着力は、JISZ0237に準拠して以下のとおり測定した。すなわち、フィルムをMD方向に沿って幅25mm、長さ300mmに切り出してサンプルとし、SUS304板鏡面仕上げに、2kg錘ローラーを用いて10mm/秒で2往復させて貼りつけた。300mm/分の速度にて引張り測定を行い、剥離力について5回の測定の平均値を粘着力の値とした。測定には、島津製作所社製AUTOGRAPH AG−ISを用いた。このようにして得られた180度剥離力を粘着層の粘着力とした。
ミクロトームを用いてフィルムを切断し、その切断面を光学顕微鏡(キーエンス社VHX−900)で観察して基材フィルムの厚みを測定した。これをさらにフィルムのMD方向(巻出方向)に1mおきに同じく測定して、最終的には10点の平均値を基材フィルムの厚みとした。
ミクロトームを用いて再剥離性表面保護フィルムを切断し、その切断面を光学顕微鏡(キーエンス社VHX−900)で観察して粘着層の厚みを測定した。これをさらにフィルムのMD方向(巻出方向)に1mおきに同じく測定して、最終的には10点の平均値を粘着層の厚みとした。
再剥離性表面保護フィルムを、再剥離性表面保護フィルムの粘着層をスパチュラで剥がすことによって、基材フィルムと粘着剤とに、分離し、それぞれをヘキサフルオロ−2−プロパノール(HFIP)に溶解させて抽出した後、乾固した。それぞれについてd8−テトラヒドロフラン(THF)に溶解して、NMRを測定し、1H−NMRスペクトルのシグナル分析値から内部標準法(内部標準物質;N,N−ジメチルホルムアミド(DMF))により、エポキシ化植物油の含有量、及び、グリセリン脂肪酸エステルの含有量を定量した。粘着剤から得られた含有量の値を、粘着層に含まれるエポキシ化植物油の含有量、及び、グリセリン脂肪酸エステルの含有量とした。
濡れ広がり性は、濡れ広がりにかかった時間により、評価した。
再剥離性表面保護フィルムを20cm角に切り出し、1片をガラス板に貼りつけ、対する1片の両端部を手で持ち、引っ張って、フィルムのシワが無い状態としてから手を離して貼り付けた。
<評価基準>
◎:濡れ広がりにかかった時間が、5秒未満であった。
○:濡れ広がりにかかった時間が、5秒以上10秒未満であった。
△:濡れ広がりにかかった時間が、10秒以上であった。
×:再剥離性表面保護フィルムが、ガラス板に貼り付かなかった。
再剥離性表面保護フィルムを20cm角に切り出し、1片をガラス板に貼りつけ、対する1片の両端部を手で持ち引っ張ってフィルムのシワが無い状態としてから、手を離して貼り付けた。
<評価基準>
◎:フィルムとガラス板の間に泡がなかった。
○:フィルムとガラス板の間に泡が1〜2か所あった。
△:フィルムとガラス板の間に泡が3〜5か所あった。
×:フィルムとガラス板の間に泡が5か所以上あった。
再剥離性表面保護フィルムを20cm角に切り出し、1片をガラス板に貼りつけ、対する1片の両端部を手で持ち引っ張ってフィルムのシワが無い状態としてから手を離して貼り付けた後、手の平で圧着した。
<評価基準>
◎:シワがなかった。
○:シワが1〜2か所あった。
△:シワが3〜5か所あった。
×:シワが6か所以上あった。
再剥離性表面保護フィルムをキーボードへ貼り付け、反復してキータッチし、ランダムな日本語の文章2万文字分をタイプして評価した。
<評価基準>
◎:白化しなかった。
〇:白化するが文字は見えた。
△:白化して文字が見えなかった。
×:白化して粉が発生した。
〔基材フィルムの製造〕
塩化ビニリデン共重合体(PVDC)を主成分とする基材フィルム(PVDCフィルム、厚み:21μm)を以下のとおり製造した。
塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体(塩化ビニリデン単量体単位含有量/塩化ビニル単量体単位含有量=80質量%/20質量%、重量平均分子量12万、表1中では「PVDC」と表記)100質量部に対し、脂肪酸エステル類としてジブチルセバケートを3質量部、アセチルトリブチルシトレートを3質量部、エポキシ化化合物としてエポキシ化大豆油を2質量部、添加してヘンシェルミキサーで5分混合した。得られた混合物を溶融押出機で管状に押出し、約10℃の冷水槽で過冷却後、35℃の水中に通し、延伸温度30℃、長手(MD)方向に3.0倍、幅(TD)方向に4.0倍のインフレーション二軸延伸を行って得た管状フィルムをピンチロールで折りたたみ、厚み42μmの平坦長尺状のフィルムを作製した。その後スリッターを用いてシングルフィルムに剥離させ21μmのフィルムとした。得られたフィルム(基材フィルム)の特性を上記方法により測定した。当該測定結果を表1に示す。
セパレーター(シリコーン処理ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム)に、ウレタン系粘着剤であるウレタン1(主剤:トーヨーケムSH−101(100質量部)、硬化剤:トーヨーケム−T501B(5質量部))を15μmの厚さでコンマコーターを用いて塗工し、上記製造した基材フィルムをラミネートして巻き取った。次に基材フィルム面に背面処理剤(ライオンスペシャリティケミカルズピーロイル1050)1.5%溶液を版目18μmのグラビアコーターで塗布し巻き取った。これを40℃で3日間エージング後、セパレーターをデラミネートすることにより再剥離性表面保護フィルムを製造した。得られた再剥離性表面保護フィルムは、28℃で1か月エージングした後、特性について上記のとおり測定した。該測定結果を表1に示す。
粘着剤として、ウレタン1にかえて、ウレタン2(主剤:トーヨーケムSH−101(100質量部)、硬化剤:トーヨーケム―T501B(6質量部))を使用し、粘着層の厚みを20μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして再剥離性表面保護フィルムを製造した。
基材フィルムの厚み、粘着層の厚みを表1のとおり変更したこと以外は、実施例1と同様にして再剥離性表面保護フィルムを製造した。
実施例1と同様にして再剥離性表面保護フィルムを製造し、さらに、得られたフィルムを40℃で1か月エージングし、再剥離性表面保護フィルムを得た。
実施例1と同様にして再剥離性表面保護フィルムを製造し、さらに、得られたフィルムを15℃で1か月エージングし、再剥離性表面保護フィルムを得た。
粘着剤として、ウレタン1にかえて、アクリル系粘着剤であるアクリル1(主剤:サイデン化学MS3999(100質量部)、硬化剤:サイデン化学K315(1.5質量部))を使用したこと以外は、実施例1と同様にして再剥離性表面保護フィルムを製造した。
基材として、ウレタン2にかえて、アクリル2(主剤:ライオンスペシャリティケミカルズAS665(100質量部)、硬化剤:ライオンスペシャリティケミカルズB−45(5質量部))を使用したこと以外は、実施例1と同様にして再剥離性表面保護フィルムを製造した。
基材として、塩化ビニリデン共重合体にかえて、ポリエチレン樹脂を使用したこと以外は、実施例1と同様にして再剥離性表面保護フィルムを製造した。なお、得られた再剥離性表面保護フィルムには、脂肪酸エステル類とエポキシ化化合物等の可塑剤は含まれなかった。
基材として、塩化ビニリデン共重合体にかえて、ポリエチレン樹脂を使用したこと以外は、実施例2と同様にして再剥離性表面保護フィルムを製造した。なお、得られた再剥離性表面保護フィルムには、脂肪酸エステル類とエポキシ化化合物等の可塑剤は含まれなかった。
2 :基材フィルム
3 :粘着層
4 :離型層
5 :セパレーター
Claims (7)
- 基材フィルムと、
該基材フィルム上に配された粘着層と、
を有する再剥離性表面保護フィルムであって、
前記基材フィルムが、主成分として塩化ビニリデン共重合体を含み、
前記粘着層が、主成分としてポリウレタン粘着剤を含み、
ポリウレタン粘着剤が、主剤として、水酸基を有するポリウレタンを、硬化剤として、脂肪族ジイソシアネートを含む、
再剥離性表面保護フィルム。 - 前記粘着フィルムの粘着力が0.03〜0.30N/25mmである、請求項1に記載の再剥離性表面保護フィルム。
- 前記基材フィルムの厚みが10〜30μmであり、
流れ方向(MD方向)の2%歪み弾性率、及び幅方向(TD方向)の2%歪み弾性率が、それぞれ190〜400MPaであり、並びに、
流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)の引張伸びが、それぞれ80〜150%を満たす、
請求項1又は2に記載の再剥離性表面保護フィルム。 - 前記再剥離性表面保護フィルムに含まれるエポキシ化植物油の40〜80%、及び、脂肪酸グリセリンエステルの40〜80%が、粘着層に含まれる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の再剥離性表面保護フィルム。
- 前記粘着層の厚さが、1.0〜30μmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の再剥離性表面保護フィルム。
- 円筒状の巻芯と、前記巻芯に巻き取られた請求項1〜5のいずれか一項に記載の再剥離性表面保護フィルムとを備える、再剥離性表面保護フィルム巻回体。
- 医療機器の保護に用いる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の再剥離性表面保護フィルム。
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