JP2023134934A - 表面保護フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】粘着層と離型層の剥離性が良く、かつフィッシュアイが少なく、様々な形状の被着体に貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着抑制が可能な表面保護フィルムを提供する。【解決手段】粘着層、基材層、及び離型層の3層構成を有する表面保護フィルムであり、該離型層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上0.45μm以下、十点平均粗さ(Rz)が1.0μm以上4.5μm以下、かつ離型層の厚さ割合は表面保護フィルム全体の厚さの2%以上12%以下である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、粘着層と離型層の剥離性が良く、かつフィッシュアイが少なく、様々な形状の被着体に貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着抑制が可能な表面保護フィルムに関する。
近年、液晶ディスプレイやタッチパネルデバイスの普及が進んでいるが、これらは合成樹脂からなる多数の光学シートや光学フィルム等の部材から構成されている。かかる光学用部材は、光学的な歪み等の欠点を極力低減させる必要があることから、欠点の原因となり得るキズや汚れを防止するため、表面保護フィルムが多用されている。
上述した光学用部材のなかでも拡散板やプリズムシートのような表面に凹凸形状を有する被着体については、様々な表面形状を有するものが市場に出回っており、特にスマートフォンやタブレット等の小型機種製造時に使用される表面保護フィルムはフィッシュアイ等由来の打痕による被着体の傷つき抑制が特に求められる。また、表面凹凸の大きさによって粘着力を調整することもある。
またこの種の表面保護フィルムは、粘着層、基材層、離型層などの多層で共押し出しすることで長尺品のロール状物として製造されている。そのため、粘着層と離型層のブロッキング防止を目的に離型層にアンチブロッキング剤を添加しており、アンチブロッキング剤を添加した離型層表面には凹凸が形成されるため、長尺品のロール状物にする際に粘着層と離型層の摩擦係数を下げることが出来るため安定した生産が可能である。
しかしながら、特許文献1のように被着体との追従性を良くするためにフィルムの弾性率を低くすると被着体貼合後の断裁工程で粘着層成分が被着体の外にはみ出し、断裁部分でフィルムが剥がしにくくなることがある。特許文献2はフィルムの弾性率を高くした設計にしているが、フィルムの弾性率が高すぎると加工時や使用時に破れてしまう場合がある。また特許文献3では摩擦係数低下のためアンチブロッキング剤としてアルミノ・珪酸塩を添加しているが粒径が大きくなると粒子どうしが凝集してフィッシュアイが多くなる可能性がある。
本発明の解決しようとする課題は、上記した課題を解決することにある。すなわち、粘着層と離型層の剥離性が良く、フィッシュアイが少なく、かつ被着体と貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着を抑制が出来る表面保護フィルムを提供することである。
すなわち、本発明は以下の通りである。
粘着層、基材層、及び離型層の3層構成を有する表面保護フィルムであり、該離型層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上0.45μm以下、十点平均粗さ(Rz)が1.0μm以上4.5μm以下、かつ離型層の厚さ割合は表面保護フィルム全体の厚さの2%以上12%以下であることを特徴とする表面保護フィルムである。
本発明の表面保護フィルムは、粘着層と離型層の剥離性が良好で、フィッシュアイが少なく、かつ被着体と貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着の抑制が出来る。
以下、本発明について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本発明は、粘着層、基材層、離型層の3層を有する表面保護フィルムであって、粘着層と離型層は基材層を中心に反対側に配置され、離型層はポリオレフィン系樹脂を含み、算術平均粗さ(Ra)は0.1μm以上0.45μm以下、十点平均粗さ(Rz)が1.0μm以上4.5μm以下、かつ離型層の厚さ割合は表面保護フィルム全体の2%以上12%以下である表面保護フィルムである。
本発明における離型層は、粘着層との剥離性やブロッキング防止を目的に設計されており、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンから選ばれる少なくとも一種のポリオレフィン樹脂からなることが好ましい。
ポリエチレンとしては、高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)などが挙げられる。ポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン(以下、ホモPPということがある。プロピレンをPPということがある)、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンなどを挙げることができる。ポリブテンとしては、ホモポリブテン、ブテン・エチレン共重合体、ブテン・プロピレン共重合体などを挙げることができる。これらのポリオレフィン樹脂は、耐熱性や離型性を向上させるため、架橋してもよい。架橋方法としては、電子線架橋や過酸化物存在下での動的架橋等、公知の架橋方法を採用できる。本発明における離型層にはホモポリプロピレン中に非架橋のゴム成分が存在して海島構造を形成しているブロックポリプロピレンを用いることが最も好ましい。離型層はブロックポリプロピレン(以下、ブロックPPと記すことがある。)が97質量%以上、かつ後述する超高分子量ポリエチレンの混合組成物であることが好ましい。
本発明における離型層の算術平均粗さ(Ra)は0.1μm以上0.45μm以下である。Raはより好ましくは0.2μm以上0.40μm以下、さらに好ましくは0.25μm以上0.40μm以下、特に好ましくは0.3μm以上0.40μm以下である。Raが0.1μm未満の場合には離型層の表面凹凸が大きく無いため粘着層と離型層の剥離性が悪化、またフィルムがブロッキングすることによる工程トラブルとなる。離型層のRaが0.45μmを超えると原料に含まれているゴム成分が凝集してフィッシュアイになる虞や、表面保護フィルムのヘイズが上昇して視認性が悪化するため被着体と貼合した後に欠点を見逃す虞がある。視認性の評価は、後述する方法で行う。離型層のRaは離型層に使用する上記ポリオレフィンの種類や添加量によって制御が可能である。
本発明における離型層の十点平均粗さ(Rz)は1.0μm以上4.5μm以下である。Rzは、より好ましくは1.5μm以上4.5μm以下、さらに好ましくは2.0μm以上4.5μm以下、特に好ましくは2.5μm以上4.0μm以下である。離型層のRzが1.0μm未満だと表面に凹凸が多く出来ないため、粘着層と離型層の剥離性が悪化、またフィルムがブロッキングすることによる工程トラブルとなる。離型層のRzが4.5μmを超えると粘着層と接した時に粘着層に凹凸が生成され、被着体との接触面積が減ることで粘着力が発現しなくなる。
上記した表面保護フィルムの離型層の算術平均粗さRaと十点平均粗さ(Rz)は後述の方法で算出することができる。
本発明における離型層の厚さ割合は表面保護フィルム全体の2%以上12%以下である。離型層の厚さ割合は好ましいのは3%以上12%以下である、より好ましいのは4%以上10%以下である。離型層の厚さ割合が12%を超えると基材層の厚さ割合が減るためフィルム弾性率が上がらず、被着体貼合後の断裁工程で端部過粘着が発生する。一方で2%未満では離型層の表面粗さが不足し、積層フィルムの粘着層と接した時にブロッキングが発生して積層フィルムがはがれにくくなる。
本発明における離型層には粒子を含んでもよい。例えば無機粒子や有機粒子などが使用でき、被着体と貼り合せた場合に被着体を損傷する懸念が少ない有機粒子であることが好ましい。有機粒子としては、アクリル系樹脂粒子、スチレン系樹脂粒子、ポリオレフィン系樹脂粒子、ポリエステル系樹脂粒子、ポリウレタン系樹脂粒子、ポリカーボネート系樹脂粒子、ポリアミド系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、フッ素系樹脂粒子、あるいは上記樹脂の合成に用いられる2種以上のモノマーの共重合樹脂粒子等が挙げられ、これらは単独で用いても併用してもよい。
本発明の好ましい形態の一つとして、前記ポリオレフィン樹脂と超高分子量ポリエチレンからなる組成物を離型層として用いることができる。超高分子量ポリエチレンの極限粘度[η]としては3.5dl/g以上35dl/g以下であり、好ましくは5dl/g以上30dl/g以下である。3.5dl/g未満の超高分子量ポリエチレンを離型層に処方すると方面に凹凸が出来ないことがあり、粘着層と離型層の剥離性が悪化することがあり、ブロッキングが発生してフィルムがはがれなくなる虞がある。35dl/gを超えた超高分子量ポリエチレンを離型層に処方すると粒子どうしが凝集してフィッシュアイになることがある。超高分子量ポリエチレンとしては、例えば特開2015-48384号公報に記載されているような耐熱性と摺動性に優れた微粒子状超高分子量ポリエチレンが好適である。また、微粒子状の平均粒子径としては5μm以上20μm以下、好ましくは7μm以上15μm以下の範囲が好ましい。微粒子状超高分子量ポリエチレンの平均粒子径が5μm未満であると離型層に充分な凹凸が形成されず離型性が不十分で好ましくない場合があり、また20μmを超えると粒子どうしが凝集してフィッシュアイの原因になり、また押出工程に使用するフィルターに目詰まりを起こし、生産時に不具合が発生することがある。本発明で使用される超高分子量ポリエチレンは、耐熱性や離型性を向上させるため、架橋してもよい。架橋方法としては、電子線架橋や過酸化物存在下での動的架橋等、公知の架橋方法を採用できる。
本発明における離型層は、ブロックPPが97質量%以上、かつブロックPP中に超高分子量ポリエチレンの島状粒子の平均分散径が5μm以上20μm未満であり、かつ超高分子量ポリエチレンの添加量が0.05質量%以上0.5質量%以下の混合組成物であることが好ましい。
上記ブロックPPが97質量%以上であることにより、離型層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上0.45μm以下となる。
また、超高分子量ポリエチレンの平均粒径が5μm未満では十点平均粗さRzが1μm未満となることがあり、20μmを超えると十点平均粗さRzが4.5μmを超えることがある。
上記超高分子量ポリエチレンの添加量は0.05質量%以上0.5質量%以下が好ましく、より好ましくは0.1質量%以上0.5質量%以下、さらに好ましくは0.3質量%以上0.5質量%以下である。超高分子量ポリエチレンの量が0.05質量%未満であると離型層の十点平均粗さ(Rz)が1.0μm未満となることがあり、粘着層と離型層の剥離性が悪化することがあり、ブロッキングが発生することがある。0.5質量%を超えると粒子どうしが凝集してフィッシュアイになることがある。
本発明の表面保護フィルムは基材層を有する。基材層は使用する樹脂の種類によって、フィルムの機械物性(破断強度、破断伸度、弾性率等)を調整することが可能である。ここで基材層とは有限の厚さを有する層状のものを指す。基材層の材質は特に限定されないが、例えばポリオレフィン系樹脂やポリエステル系樹脂を用いることができ、なかでも生産性や加工性の観点からポリオレフィン系樹脂を主成分とすることが好ましい。ここで述べる主成分とは、基材層を構成する全ての成分の中で最も質量%の高いもの(含有量の多いもの)をいう。
基材層中に主成分として含まれるポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低結晶性あるいは非晶性のエチレン・α-オレフィン共重合体、ホモポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体(ランダム共重合体および/またはブロック共重合体)、プロピレン・α-オレフィン共重合体、プロピレン・エチレン・α-オレフィン共重合体、エチレン・エチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン・メチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン・n-ブチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体が挙げられる。これらは単独で用いても併用してもよい。なお、前記α-オレフィンとしては、プロピレンやエチレンと共重合可能であれば特に限定されず、例えば、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-ペンテン、1-ヘプテンを挙げることができる。
本発明における基材層には被着体と表面保護フィルムを貼合した後の断裁工程における端部過粘着を改善するためにホモポリプロピレンを用いることが好ましい。
本発明の表面保護フィルムの弾性率は、製膜時の樹脂の流れに対して平行に測定した時の弾性率(以降、MD弾性率と記載することがある)と樹脂の流れに対して垂直方向に測定した時の弾性率(以降、TD弾性率と記載することがある)の平均値とし、900MPa以上1300MPa以下であることが好ましく、より好ましくは1000MPa以上1200MPa以下である。フィルムの弾性率が900MPa未満だと被着体貼合後の断裁工程で粘着層成分が被着体の外にはみ出し、断裁部分で端部過粘着が発生してフィルムが剥がしにくくなることがある。フィルムの弾性率が1300MPaを超えるとフィルムの伸度がかなり無くなるため、加工時や使用時に破れてしまうことがある。
本発明における基材層に好ましく用いる樹脂として、ホモポリプロピレンがあげられる。用いる樹脂のメルトフローレート(MFR、230℃、2.16kgの条件で測定)は、3g/10分以上20g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは4g/10分以上15g/10分以下、さらに好ましくは5g/10分以上10g/10分以下である。基材層中の樹脂のMFRが3g/10分未満では、溶融粘度が高すぎることがあるため生産性が低下する場合がある。また基材層中の樹脂のMFRが20g/10分より大きいと、粘着層との積層界面の形状が不安定になる場合がある。
本発明の表面保護フィルムの長径80μm以上200μm未満のフィッシュアイ個数は75個/m2以下であることが好ましい。75個/m2以下を超えると被着体と貼合した時に打痕が発生して被着体に傷つきが発生する虞がある。
本発明における基材層には本願規定の弾性率を達成する目的で、結晶核剤を含有することが好ましい。基材が結晶核剤を含有することで、表面保護フィルムの剛性を高めたり、耐熱性を高めたりすることができる。
前記結晶核剤としては、ソルビトール系化合物、ノニトール系化合物、リン酸エステル系化合物、ロジン系化合物、カルボン酸金属塩系化合物、アミド系化合物、芳香族スルホン酸系化合物、キナクリドン系化合物、高密度ポリエチレンなどを用いることができるが、高密度ポリエチレンは、基材層のフィルターの目詰まりが発生しにくく、フィルムのフィッシュアイ抑制の観点から好ましく用いられる。
前記高密度ポリエチレンの密度は、0.93g/cm3以上0.97g/cm3以下が好ましい。0.93g/cm3未満では分子量が小さく結晶化温度が低いため結晶核剤としての効果が小さいことがあり、密度が0.97g/cm3より大きいと高密度ポリエチレンの分子量が大きいため流動性が悪化することがあり、ゲル化することでフィッシュアイとなることがある。
本発明における基材層には特性を損なわない範囲で、滑剤、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、顔料等の各種添加剤を適宜添加してもよい。
本発明における基材層に添加する結晶核剤の量は、基材層中に0.1質量%以上7.0質量%以下が好ましく、0.5質量%以上6.0質量%以下がより好ましく、1.0質量%以上5.0質量%以下が特に好ましい。基材層中の結晶核剤の量が0.1質量%未満だと本発明の表面保護フィルムの結晶化温度が上がらないことがあり、本発明の表面保護フィルムの弾性率を満たさないことがある。一方で、基材層中の結晶核剤の量が7.0質量%を超えると基材層内で分散不良が発生することがあり、フィッシュアイが多くなることがある。
本発明における基材層には230℃、2.16kgにおけるメルトフローレートが5g/10分以上50g/10分以下であるスチレン系エラストマー、及び/又は、230℃、2.16kgにおけるメルトフローレートが1g/10分以上20g/10分以下であるポリプロピレン系樹脂を含むことが好ましい。主成分と別の成分として、基材層が、230℃、2.16kgにおけるメルトフローレートが5g/10分以上50g/10分以下であるスチレン系エラストマー、及び/又は、230℃、2.16kgにおけるメルトフローレートが1g/10分以上20g/10分以下であるポリプロピレン系樹脂を含むことで、粘着層と基材層の親和性が向上することがあり、界面接着力を高めることがあり好ましい。
前記230℃、2.16kgにおけるメルトフローレートが5g/10分以上50g/10分以下であるスチレン系エラストマーや230℃、2.16kgにおけるメルトフローレートが1g/10分以上20g/10分以下であるポリプロピレン系樹脂を、基材層に含ませる方法としては、例えば、本発明の表面保護フィルムを回収、再原料化した回収原料を添加して基材層に使用する方法を挙げることができ、この方法を採用することは樹脂のリサイクルや生産コスト低減の観点から好ましい手法である。
本発明における粘着層は離型層とは反対側に積層されており、被着体と接着させることを目的で設計されている。粘着層を構成する成分は特に特定されないが、貼合時の接着性、加熱後の汚染抑制、リサイクル性、製膜性の観点から熱可塑性の合成ゴム系粘着剤を用いることが好ましく、なかでもスチレン系熱可塑性エラストマーがより好ましい。
本発明における粘着層に好適なスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン・ブタジエン共重合体(SBR)、スチレン・イソプレン・スチレン共重合体(SIS)、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体(SBS)等のスチレン・共役ジエン系共重合体、および、それらの水添物(例えば、水添スチレン・ブタジエン共重合体(HSBR)、スチレン・エチレンブチレン・スチレントリブロック共重合体(SEBS)、スチレン・エチレンブチレンジブロック共重合体(SEB))、スチレン・イソブチレン系共重合体(例えば、スチレン・イソブチレン・スチレントリブロック共重合体(SIBS)、スチレン・イソブチレンジブロック共重合体(SIB)、またはこれらの混合物)を好ましく使用することができる。前記した中でも、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体(SBS)等のスチレン・共役ジエン系共重合体およびそれらの水添物、スチレン・イソブチレン系共重合体が好ましく用いられる。スチレン系エラストマーは1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を併用することもできる。さらに、必要に応じてスチレン系エラストマー以外の材料を用いてもよい。
本発明における粘着層には、粘着力調整を目的にポリオレフィン系樹脂を処方することが可能である。具体的には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、超高分子量ポリエチレン、低結晶性あるいは非晶性のエチレン・α-オレフィン共重合体、結晶性ポリプロピレン、低結晶性ポリプロピレン、非晶性ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体(ランダム共重合体および/またはブロック共重合体)、プロピレン・α-オレフィン共重合体、プロピレン・エチレン・α-オレフィン共重合体、ポリブテン、4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体、エチレン・エチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン・メチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン・n-ブチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体が挙げられ、中でも、結晶性ポリプロピレン、低結晶性ポリプロピレン、非晶性ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体(ランダム共重合体および/またはブロック共重合体)、プロピレン・α-オレフィン共重合体、プロピレン・エチレン・α-オレフィン共重合体といったポリプロピレン系樹脂が好ましく用いられる。これらポリオレフィン系樹脂は単独で用いても併用してもよい。なお、前記α-オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、4-メチル-1-ペンテンと共重合可能であれば特に限定されず、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-ペンテン、1-ヘプテンを挙げることができる。
本発明における粘着層には、粘着性を上げるために粘着付与剤を添加することが出来る。具体的にテルペンフェノール、スチレン・α-メチルスチレン系、芳香族系炭化水素系、脂肪族系/芳香族共重合体系等が挙げられる。これらは被着体との接着性や汚染等を考慮した上で処方することが出来る。これらの粘着付与剤は単独、もしくは2種類以上を併用することが出来る。
本発明における粘着層には、粘着力や離型層とのブロッキング防止を目的に、紫外線吸収剤、酸化防止剤、脂肪酸アマイド等の公知の添加剤を適宜に配合することができる。
上記本発明の表面保護フィルムは、合成樹脂からなる多数の光学シートや光学フィルム等の部材、特に光学用部材のなかでも拡散板やプリズムシートのような表面に凹凸形状を有する面を被着体として、その表面保護フィルムに用いられる。
次に本発明の表面保護フィルムの製造方法について説明する。
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、例えば、粘着層、基材層、及び離型層をこの順に有する3層積層構成の場合、各々を構成する樹脂組成物を個別の押出機から溶融押出し、口金内で積層一体化させるいわゆる共押出法や、上記粘着層、基材層、離型層をそれぞれ個別に溶融押出した後に、ラミネート法により積層する方法等が挙げられるが、生産性の観点から共押出法で製造されることが好ましい。各層を構成する材料は、ヘンシェルミキサ等で各々混合したものを用いてもよいし、予め各層の全てまたは一部の材料を混練したものを用いてもよい。共押出法については、インフレーション法、Tダイ法等の公知の方法が用いられるが、厚み精度に優れることや表面形状制御の観点から、Tダイ法による熱溶融共押出法が特に好ましい。
共押出法により製造する場合、粘着層、基材層、離型層の構成成分を各々溶融押出機から押出を行う。この時、基材層と離型層の押出温度は、用いる樹脂にもよるが、180℃以上250℃以下であることが好ましく、より好ましくは200℃以上230℃以下である。押出温度が250℃を超える場合、溶融粘度が低下して厚みムラが発生して厚みが不均一なフィルムになる虞がある。180℃未満の樹脂温度では、溶融粘度が高すぎるため、生産性が低下する場合がある。
粘着層の押出温度は、用いる樹脂にもよるが、120℃以上230℃以下の範囲が好ましく、より好ましくは150℃以上200℃以下である。押出温度が120℃未満の場合溶融粘度が高いため生産性が低下する場合がある。一方で、230℃を超えると粘着層の各原料の粘度低下し、押出時の圧力変動によって生産性が低下する場合がある。
粘着層、基材層、離型層はTダイ内部で積層一体化し、共押出を行うことが好ましい。そして金属冷却ロールで冷却固化し、フィルム状に成形を行い、ロール状に巻き取ることで表面保護フィルムを得ることができる。本発明の表面保護フィルムは粘着層とは反対側に積層している離型層にアンチブロッキング剤を添加していることが好ましく、その場合、摩擦係数が低下し、生産中の巻取も不具合なく実施が可能である。
本発明の表面保護フィルムの総厚さは10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上150μm以下より好ましく、25μm以上100以下が特に好ましい。10μmを下回るとフィルムの弾性率が上がらず、加工時や使用時に破れてしまうことがある。200μmを超えると表面保護フィルムを生産している時の厚さムラが大きくなるため好ましくない。
本発明の表面保護フィルムを被着体に貼合、打ち抜き後の被着体端部の粘着力と、表面保護フィルムの通常部分の粘着力の比(端部過粘着指数)が1.0以上1.5以下であり、より好ましくは1.0以上1.3未満である。端部過粘着指数が1.0未満であると通常部分の粘着力より低いため、断裁加工箇所に浮きが発生する虞がある。端部粘着力指数が1.5を超えると断裁部分を剥がそうとした時にきっかけが作りにくく剥がせなくなる虞がある。
本発明の表面保護フィルムは、合成樹脂板、金属板、ガラス板等の製造、加工、運搬時の傷付き防止、汚れ付着防止用の表面保護フィルムとして用いることができるが、例えば、拡散板やプリズムシートなどの表面に凹凸を有する光学用の表面保護フィルムとして好ましく用いられる。つまり本発明の表面保護フィルムは、合成樹脂板、金属板、ガラス板等の被着体と貼り合せることができる。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各種物性の測定および評価は、以下の方法により実施した。
(1)算術表面粗さ(Ra)
表面保護フィルムの離型層の算術平均粗さ(Ra)、離型層の十点平均粗さ(Rz)、樹脂層Bの算術平均粗さRaは、(株)キーエンスの形状測定レーザーマイクロスコープ(VK-X100)を用い、JIS B0601-1994に準拠し、表面保護フィルムの1.5mm×1.5mmの範囲を21本測定した時のそれぞれの平均値より求めた。
表面保護フィルムの離型層の算術平均粗さ(Ra)、離型層の十点平均粗さ(Rz)、樹脂層Bの算術平均粗さRaは、(株)キーエンスの形状測定レーザーマイクロスコープ(VK-X100)を用い、JIS B0601-1994に準拠し、表面保護フィルムの1.5mm×1.5mmの範囲を21本測定した時のそれぞれの平均値より求めた。
(2)フィッシュアイ個数
表面保護フィルムをA4サイズにカットした後、A4カットしたシート3枚を蛍光灯反射下で目視確認を行い、フィッシュアイ部分に印をつけた。その後印をつけたフィッシュアイをキーエンス社製マイクロスコープを用いて長径が80μm以上200μm未満のフィッシュアイのみを抽出した。これをA4シート3枚分実施した後に1m2に換算した。
表面保護フィルムをA4サイズにカットした後、A4カットしたシート3枚を蛍光灯反射下で目視確認を行い、フィッシュアイ部分に印をつけた。その後印をつけたフィッシュアイをキーエンス社製マイクロスコープを用いて長径が80μm以上200μm未満のフィッシュアイのみを抽出した。これをA4シート3枚分実施した後に1m2に換算した。
(3)離型層の厚さ割合
積層フィルムから任意に5箇所サンプリングして、エポキシ樹脂に包埋しフィルム断面をミクロトームで切り出し、該断面を走査型電子顕微鏡で3,000倍の倍率で観察して各層の厚さを算出して、5箇所の平均から離型層の厚さ割合を算出した。
積層フィルムから任意に5箇所サンプリングして、エポキシ樹脂に包埋しフィルム断面をミクロトームで切り出し、該断面を走査型電子顕微鏡で3,000倍の倍率で観察して各層の厚さを算出して、5箇所の平均から離型層の厚さ割合を算出した。
(4)島状分散径
表面保護フィルムの離型層の表面から光学顕微鏡で観察し、1cm2辺りから任意に粒子を10点採取して粒径の長径を測定して、その平均値を島状分散径とした。
表面保護フィルムの離型層の表面から光学顕微鏡で観察し、1cm2辺りから任意に粒子を10点採取して粒径の長径を測定して、その平均値を島状分散径とした。
(5)ヘイズ
表面保護フィルムのヘイズは(株)村上色彩技術研究所社製ヘーズメーターHM-150を用い、JIS K7136に準じて測定を行った。測定は3回実施し、3回のトータルヘイズの平均値を測定値とした。
表面保護フィルムのヘイズは(株)村上色彩技術研究所社製ヘーズメーターHM-150を用い、JIS K7136に準じて測定を行った。測定は3回実施し、3回のトータルヘイズの平均値を測定値とした。
(6)視認性
上記(2)記載の方法で測定したフィッシュアイ個数の評価結果と上記(3)記載の方法で記載したトータルヘイズの関係で定める。視認性の評価方法は以下の通りである。
A.視認性「〇」: 表面保護フィルムのトータルヘイズが55%未満、かつフィシュアイ個数が75個/m2未満の両方を満たしている時。
B:視認性「△」: 表面保護フィルムのトータルヘイズが55%以上、かつフィシュアイ個数が75個/m2未満の両方を満たしている時。
C:視認性「×」: 表面保護フィルムのトータルヘイズに関係無く、フィシュアイ個数が75個/m2以上であったとき。
上記(2)記載の方法で測定したフィッシュアイ個数の評価結果と上記(3)記載の方法で記載したトータルヘイズの関係で定める。視認性の評価方法は以下の通りである。
A.視認性「〇」: 表面保護フィルムのトータルヘイズが55%未満、かつフィシュアイ個数が75個/m2未満の両方を満たしている時。
B:視認性「△」: 表面保護フィルムのトータルヘイズが55%以上、かつフィシュアイ個数が75個/m2未満の両方を満たしている時。
C:視認性「×」: 表面保護フィルムのトータルヘイズに関係無く、フィシュアイ個数が75個/m2以上であったとき。
(7)フィルム弾性率
フィルム弾性率はMD弾性率とTD弾性率の平均値とした。具体的には温度23℃、相対湿度50%の条件下で24時間、保管・調整した表面保護フィルムをMD方向に125mm、TD方向に50mmに採寸したのち、JIS K-7161に準拠して測定を行った。MD弾性率とTD弾性率はそれぞれ3回測定した時に得られた時の平均値とした。
フィルム弾性率はMD弾性率とTD弾性率の平均値とした。具体的には温度23℃、相対湿度50%の条件下で24時間、保管・調整した表面保護フィルムをMD方向に125mm、TD方向に50mmに採寸したのち、JIS K-7161に準拠して測定を行った。MD弾性率とTD弾性率はそれぞれ3回測定した時に得られた時の平均値とした。
(8)端部粘着力測定
温度23℃、相対湿度50%の条件下で24時間調温調湿した各表面保護フィルムを、ロールプレス機((株)安田精機製作所製特殊圧着ローラ(硬度A80、自重2kg))を用いて貼合圧力0.10MPa、貼合速度3m/分で、被着体のプリズムシートのプリズム面と貼合した。その後、温度23℃、相対湿度50%で24時間保管した後、トムソン型打ち抜きカッターにて、幅25mm、長さ150mmに断裁加工し、試験片を作成し、剥離試験に用いた。
温度23℃、相対湿度50%の条件下で24時間調温調湿した各表面保護フィルムを、ロールプレス機((株)安田精機製作所製特殊圧着ローラ(硬度A80、自重2kg))を用いて貼合圧力0.10MPa、貼合速度3m/分で、被着体のプリズムシートのプリズム面と貼合した。その後、温度23℃、相対湿度50%で24時間保管した後、トムソン型打ち抜きカッターにて、幅25mm、長さ150mmに断裁加工し、試験片を作成し、剥離試験に用いた。
粘着力評価は、引張試験機(オリエンテック製万能試験機テンシロン)を用いて、剥離速度300mm/分、剥離角度180°で実施した。試験片の両端25mmを除いた中央70mmの粘着力を通常粘着力、表面保護フィルムの剥離が完了する直前の試験片端部付近の最大粘着力を端部粘着力として、端部粘着力の値と通常部分の粘着力の比を端部過粘着指数とした。
(9)粘着層と離型層の剥離性
各表面保護フィルムをロール状に100m巻取り、温度23℃、相対湿度50%の条件下で24時間調温調湿した後、粘着層と離型層を剥離したときに剥離音がせずにスムーズに剥離できるものを「〇」とし、剥離音がして粘着層に剥離跡が残ったものを「×」とした。
各表面保護フィルムをロール状に100m巻取り、温度23℃、相対湿度50%の条件下で24時間調温調湿した後、粘着層と離型層を剥離したときに剥離音がせずにスムーズに剥離できるものを「〇」とし、剥離音がして粘着層に剥離跡が残ったものを「×」とした。
(10)メルトフローレート(MFR)
表面保護フィルムに使用される樹脂のメルトフローレート(以下、MFR)は、(株)東洋精機製作所製メルトインデックサを用い、JIS K7210-1997に準拠し、スチレン系熱可塑エラストマーとポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートを測定する場合は、温度230℃、荷重2.16kg/cm2の条件で、ポリエチレン系樹脂のメルトフローレートを測定する場合は、温度190℃、荷重2.16kg/cm2の条件で測定した。単位はいずれもg/10分である。
表面保護フィルムに使用される樹脂のメルトフローレート(以下、MFR)は、(株)東洋精機製作所製メルトインデックサを用い、JIS K7210-1997に準拠し、スチレン系熱可塑エラストマーとポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートを測定する場合は、温度230℃、荷重2.16kg/cm2の条件で、ポリエチレン系樹脂のメルトフローレートを測定する場合は、温度190℃、荷重2.16kg/cm2の条件で測定した。単位はいずれもg/10分である。
(実施例1)
各層の構成樹脂を次のように準備した。
各層の構成樹脂を次のように準備した。
離型層:ブロックPP-A(MFR=5g/10分(230℃、2.16kg/cm2で測定))を99.7質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200、平均粒径が10μm)を0.3質量%混合して用いた。
粘着層:JSR社製HSBR(“ダイナロン(登録商標)”1321P、MFR10g/10分(230℃、2.16kg/cm2で測定))を80質量%、三井化学社製芳香族系炭化水素系粘着付与剤(“FTR(登録商標)”FTR8100)を10質量%、三井化学社製4-メチル-1-ペンテン(“アブソートマー(登録商標)”EP1013、(230℃、2.16kg/cm2で測定))を10質量%用いた。
基材層:日本ポリプロ株式会社製ホモPP(“ノバテック”PP FL4、MFRが5g/10分(230℃、2.16kgで測定)を95質量%、市販の高密度ポリエチレン(密度0.96g/cm3、MFR10g/10分(190℃、2.16kg/cm2で測定))を5質量%用いた。
次に、各層の構成樹脂を、3台の押出機を有するTダイ複合製膜機のそれぞれの押出機に投入し、離型層が3.0μm(フィルム全体の10%の厚さ割合)、基材層が25μm、粘着層が2.0μmになるように各押出機の吐出量を調整し、この順で積層して複合Tダイから押出温度230℃にて押出し、表面温度を40℃に制御したキャスティングドラムロール上にキャストしフィルム状に成型したものを巻回し、表面保護フィルムを得た。
その後、得られた表面保護フィルムに対して、上記した方法により評価を行った。
(実施例2)
離型層を構成する組成物をブロックPP-Aを99.7質量%から99.5質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を0.3質量%から0.5質量%に変更したこと以外は、実施例1と同様に表面保護フィルムを得た。
離型層を構成する組成物をブロックPP-Aを99.7質量%から99.5質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を0.3質量%から0.5質量%に変更したこと以外は、実施例1と同様に表面保護フィルムを得た。
(実施例3)
実施例2に記載の離型層を構成する組成物を暁星化学社製ブロックPP(“トピレン”J640F、MFRが9g/10分(230℃、2.16kgで測定)に変更したこと以外は実施例1と同様に表面保護フィルムを得た。
実施例2に記載の離型層を構成する組成物を暁星化学社製ブロックPP(“トピレン”J640F、MFRが9g/10分(230℃、2.16kgで測定)に変更したこと以外は実施例1と同様に表面保護フィルムを得た。
実施例1から3で生産した表面保護フィルムは、本願の請求項を全て満たしており、かつフィッシュアイが少なく、視認性が良好であり、様々な形状の被着体に貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着抑制が可能であり、被着体の表面保護性にも優れていた。
(実施例4)
離型層を構成する組成物をブロックPP-Aを99.9質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を0.1質量%とした以外は実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムは、本願の請求項を全て満たしており、かつフィッシュアイが少なく、視認性が良好であり、様々な形状の被着体に貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着抑制が可能であり、被着体の表面保護性にも優れていた。
離型層を構成する組成物をブロックPP-Aを99.9質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を0.1質量%とした以外は実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムは、本願の請求項を全て満たしており、かつフィッシュアイが少なく、視認性が良好であり、様々な形状の被着体に貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着抑制が可能であり、被着体の表面保護性にも優れていた。
(実施例5)
基材層の高密度ポリエチレンの含有量を0.5質量%とした以外は実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムは、本願の請求項を全て満たしており、かつフィッシュアイが少なく、視認性が良好であり、様々な形状の被着体に貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着抑制が可能であり、被着体の表面保護性にも優れていた。
基材層の高密度ポリエチレンの含有量を0.5質量%とした以外は実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムは、本願の請求項を全て満たしており、かつフィッシュアイが少なく、視認性が良好であり、様々な形状の被着体に貼合後の打ち抜き工程後の端部過粘着抑制が可能であり、被着体の表面保護性にも優れていた。
(比較例1)
離型層を構成する組成物をブロックPP-A100質量%とした以外は実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムは超高分子量ポリエチレンの添加がないため、離型層の十点平均粗さ(Rz)が1μm未満のため表面に凹凸が形成されず、実施例で生産した表面保護フィルムに比べて粘着層と離型層の剥離性が劣った。
離型層を構成する組成物をブロックPP-A100質量%とした以外は実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムは超高分子量ポリエチレンの添加がないため、離型層の十点平均粗さ(Rz)が1μm未満のため表面に凹凸が形成されず、実施例で生産した表面保護フィルムに比べて粘着層と離型層の剥離性が劣った。
(比較例2)
離型層を構成する組成物をブロックPP-Aを99質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を1質量%とした以外は実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムは超高分子量ポリエチレンの添加が多過ぎるため、離型層の十点平均粗さ(Rz)が4.5μm以上となり、かつ表面保護フィルムのヘイズが55%以上となり、フィッシュアイの観察が難しくなった。
離型層を構成する組成物をブロックPP-Aを99質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を1質量%とした以外は実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムは超高分子量ポリエチレンの添加が多過ぎるため、離型層の十点平均粗さ(Rz)が4.5μm以上となり、かつ表面保護フィルムのヘイズが55%以上となり、フィッシュアイの観察が難しくなった。
(比較例3)
離型層を構成する組成物を、原料ヘイズの高い日本ポリプロ社製ブロックPP(“ノバテック”PP BC4FC、MFRが9g/10分(230℃、2.16kgで測定)を99.5質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を0.5質量%に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。本方法で生産した表面保護フィルムは離型層の算術平均粗さ(Ra)が0.45μm以上となり、かつ表面保護フィルムのヘイズが55%以上となり、フィッシュアイの観察が難しくなった。
離型層を構成する組成物を、原料ヘイズの高い日本ポリプロ社製ブロックPP(“ノバテック”PP BC4FC、MFRが9g/10分(230℃、2.16kgで測定)を99.5質量%、三井化学社製超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を0.5質量%に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。本方法で生産した表面保護フィルムは離型層の算術平均粗さ(Ra)が0.45μm以上となり、かつ表面保護フィルムのヘイズが55%以上となり、フィッシュアイの観察が難しくなった。
(比較例4)
表面保護フィルム中の粘着層厚みを固定して、離型層の厚みを3.0μmから4.5μm(離型層の厚さ割合を10%から15%)に変更、基材層の厚みを25μmから23.5μmに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。本方法で生産した表面保護フィルムは基材層の厚さ割合が減ったため表面保護フィルムの弾性率が上昇せずに端部過粘着が発生した。
表面保護フィルム中の粘着層厚みを固定して、離型層の厚みを3.0μmから4.5μm(離型層の厚さ割合を10%から15%)に変更、基材層の厚みを25μmから23.5μmに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。本方法で生産した表面保護フィルムは基材層の厚さ割合が減ったため表面保護フィルムの弾性率が上昇せずに端部過粘着が発生した。
(比較例5)
離型層を構成する組成物の超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を0.3質量%から平均粒径10μmの不定形シリカを0.3質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムはフィッシュアイは75個/m2を超えており、表面保護フィルムと被着体と貼合した後に打痕が発生した。
離型層を構成する組成物の超高分子量ポリエチレン(“ミペロン(登録商標)”、PM200)を0.3質量%から平均粒径10μmの不定形シリカを0.3質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして表面保護フィルムを得た。本方法で生産した表面保護フィルムはフィッシュアイは75個/m2を超えており、表面保護フィルムと被着体と貼合した後に打痕が発生した。
Claims (10)
- 粘着層、基材層、及び離型層の3層構成を有する表面保護フィルムであり、該離型層の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上0.45μm以下、十点平均粗さ(Rz)が1.0μm以上4.5μm以下、かつ離型層の厚さ割合は表面保護フィルム全体の厚さの2%以上12%以下であることを特徴とする表面保護フィルム。
- 前記離型層は、ブロックプロピレンが97質量%以上、かつブロックポリプロピレン中に超高分子量ポリエチレンの島状粒子を形成している5μm以上20μm未満であり、かつ添加量が0.05質量%以上0.5質量%以下の組成物である請求項1記載の表面保護フィルム。
- 前記離型層が、超高分子量ポリエチレンを0.05質量%以上0.5質量%以下含有し、当該超高分子量ポリエチレンの極限粘度[η]が3.5dl/g以上35dl/g以下である請求項1または2に記載の表面保護フィルム。
- 表面保護フィルムを被着体に貼合せ、打ち抜き後の被着体端部の粘着力と、表面保護フィルムの通常部分の粘着力との比(端部過粘着指数)が1.0以上1.5以下である請求項1~3のいずれかに記載の表面保護フィルム。
- 前記粘着層がスチレン系熱可塑性エラストマーを含む請求項1~4のいずれかに記載の表面保護フィルム。
- 前記粘着層がポリオレフィン系樹脂を含む請求項1~5のいずれかに記載の表面保護フィルム。
- フィルム弾性率が900MPa以上1300MPa以下である請求項1~6のいずれかに記載の表面保護フィルム。
- 前記基材層にMFRがホモポリプロピレンを50質量%以上99質量%以下含有し、当該ホモポリプロピレンのMFRが3g/10分以上20g/10分以下含有する請求項1~7のいずれかに記載の表面保護フィルム。
- フィルムの、長径80μm以上200μm未満のフィッシュアイ個数が75個/m2未満である請求項1~8のいずれかに記載の表面保護フィルム。
- 前記基材層が、結晶核剤として密度0.93g/cm3以上0.97g/cm3以下のポリエチレンを0.1~7.0質量%含有する請求項1~9のいずれかに記載の表面保護フィルム。
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- 2022-03-15 JP JP2022039873A patent/JP2023134934A/ja active Pending
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