JP4656649B2

JP4656649B2 - 保護フィルム

Info

Publication number: JP4656649B2
Application number: JP2005335056A
Authority: JP
Inventors: 薫根本; 透澤井
Original assignee: Mitsui Chemicals Tohcello Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Tohcello Inc
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2025-11-18
Also published as: JP2007136903A

Description

本発明は加工適性、耐熱性に優れた少なくとも片面に粘着層、好ましくはアクリル系樹脂からなる粘着層が形成された二軸延伸ポリプロピレンフィルムからなる保護フィルムに関する。

二軸延伸ポリプロピレンフィルム（以下ＯＰＰフィルムと呼ぶことがある）は、その優れた透明性、機械的強度、防湿性、剛性等を活かして包装材料をはじめ、ラベル、粘着テープ、離型フィルムの基材フィルムなど広い分野で使用されている。
従来、保護フィルムの基材フィルムには、耐熱性が必要な分野には、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（以下ＰＥＴフィルムと呼ぶことがある）が、ＰＥＴフィルムほど耐熱性が必要でない分野には、ＯＰＰフィルム、未延伸ポリプロピレンフィルムやポリエチレンフィルムが用いられている。
しかしながら、ＯＰＰフィルムは、縦延伸倍率が５倍、横延伸が１０倍程度の逐次二軸延伸ポリプロピレンフィルムであり、アクリル系接着剤を塗布する際、溶媒を乾燥させる工程で熱により収縮し、カールしたりしわが入ったりする場合がある。

そこで本発明は、粘着用樹脂を塗布した場合にも熱収縮が少ない二軸延伸ポリプロピレンフィルムの開発を種々検討した結果、高弾性率で縦方向及び横方向の弾性率の比が同程度の範囲の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いることにより、加工適性、耐熱性に優れた保護フィルムが得られることが判り本発明を完成するに至った。

本発明は、縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）及び横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）が共に２５００ＭＰａ以上で、且つ縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）と横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）の比（Ｅ_ＭＤ／Ｅ_ＴＤ）が０．８〜１．２の範囲にある二軸延伸ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に粘着層、好ましくはアクリル系樹脂層が形成されてなることを特徴とする保護フィルムである。

本発明の保護フィルムは、縦方向及び横方向の弾性率が共に高く、且つ、高弾性率で縦方向及び横方向の弾性率の比が同程度の範囲にあるので、加工適性、耐熱性に優れた二軸延伸ポリプロピレン保護フィルムを得ることができる。

ポリプロピレン
本発明に係わる二軸延伸ポリプロピレンフィルムの原料となるポリプロピレンは、一般にポリプロピレンの名称で製造・販売されているプロピレンを主体とする重合体であり、通常、密度が０．８９０〜０．９３０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ（ＡＳＴＭＤ１２３８荷重２１６０ｇ、温度２３０℃）が０．５〜６０ｇ／１０分、好ましくは０．５〜１０ｇ／１０分、更に好ましくは１〜５ｇ／１０分のプロピレンの単独重合体若しくはプロピレンと他の少量例えば、１重量％以下のα−オレフィン、例えばエチレン、ブテン、ヘキセン−１等との共重合体、あるいは単独重合体と共重合体との組成物である。

これらの中でも、プロピレンの単独重合体、若しくは１重量％以下のランダム共重合体でアイソタクテシティの高い重合体もしくはそれらの組成物が、得られる二軸延伸ポリプロピレンフィルムの弾性率、耐熱性が優れるので好ましい。
本発明に係わるポリプロピレンは、チーグラー・ナッタ系触媒、メタロセン触媒をはじめとするシングルサイト触媒など種々の公知の触媒を用いて重合されるものを用いることができる。
また、ポリプロピレンには、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料、無機または有機の充填剤等の通常、ポリオレフィンに用いる各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加しておいてもよい。

粘着層
本発明で使用される粘着剤は、表面保護フィルムに用いられるものであれば、従来知られているいずれの粘着剤も使用することができ、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系等の粘着剤が例示される。
二軸延伸ポリプロピレンフィルムに粘着剤層を積層する方法は、特に限定されない。例えば、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面にコロナ放電処理を行い、その上に粘着剤層を溶剤で希釈したアクリル系粘着剤等の粘着剤を塗布、乾燥して設ける方法が例示される。さらに、その際に、二軸延伸ポリプロピレンフィルムには、予め下塗剤層、例えば、ウレタン系樹脂やイソシアネート系樹脂等を設けてもよい。

これらの粘着樹脂は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムにラミネート加工してもよい。さらに、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの原反の成形の際に、粘着樹脂を共押出して、ポリプロピレン層と粘着樹脂層の複合フィルムを得て、これを二軸延伸して目的の保護フィルムを作成することができる。

この場合、未延伸ポリプロピレンフィルムの上記粘着剤層が設けられている面と反対の面に、離型層などを設けて、粘着層に対して離型性を持たせることが望ましい。
このような離型層としては、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素樹脂あるいはメラミン樹脂等の離型性に優れる樹脂として一般に使用されている樹脂が用いられる。これら離型用樹脂の中でも、シリコーン樹脂が好ましい。

二軸延伸ポリプロピレンフィルム
本発明の保護フィルムの基材となる二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）及び横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）が共に２５００ＭＰａ以上、好ましくは２７００ＭＰａ以上で、且つ縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）と横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）の比（Ｅ_ＭＤ／Ｅ_ＴＤ）が０．８〜１．２、好ましくは０．９〜１．１の範囲にある二軸延伸ポリプロピレンフィルムである。
縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）及び横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）が共に２５００ＭＰａ未満のフィルムでは、保護フィルムとしての剛性が低く、粘着層を塗布したりする際の加工性が悪くなるおそれがある。また、縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）と横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）の比（Ｅ_ＭＤ／Ｅ_ＴＤ）が上記範囲外では、保護フィルムとしての剛性バランスが悪く、粘着層の形成時にカールしたりしわになるおそれがある。

本発明に用いられる二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、前記ポリプロピレンを用いて、公知の二軸延伸フィルム成形装置により、縦方向（ＭＤ）に通常７〜１２倍、好ましくは８〜１１倍、横方向（ＴＤ）に通常７〜１２倍、好ましくは８〜１１倍の範囲で同時二軸延伸あるいは逐次二軸延伸することにより製造し得る。延伸温度は同時二軸延伸の場合は、通常１４０〜２００℃、好ましくは１５０〜１９０℃の範囲、逐次二軸延伸の場合は、縦延伸温度を通常１００〜１５０℃、好ましくは１１０〜１４０℃、横延伸温度を通常１４０〜２００℃、好ましくは１５０〜１９０℃の範囲にすればよい。また、逐次二軸延伸では、さらに縦延伸温度を１００〜１５０℃、好ましくは１１０〜１４０℃で、１．０〜２．０倍、好ましく１．１〜１．８倍延伸することもできる。中でも、同時二軸延伸方法が、容易に得られる二軸延伸ポリプロピレンフィルムの縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）と横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）の比（Ｅ_ＭＤ／Ｅ_ＴＤ）を前記範囲にすることができるので好ましい。

また、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、粘着層を積層する面にコロナ処理、火炎処理、プラズマ処理等の表面処理を行うことが好ましい。上記表面処理を行わない場合、二軸延伸ポリプロピレンフィルムと粘着層との密着性が低下するおそれがある。

さらに、上記表面処理面にウレタン系樹脂やイソシアネート系樹脂等の下塗剤を積層すると、粘着層との密着性が増すので好ましい。

保護フィルム
本発明の保護フィルムは、上記二軸延伸ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に粘着層、好ましくはアクリル系樹脂層が形成されてなることを特徴とする保護フィルムである。保護フィルムの厚さは、通常、二軸延伸ポリプロピレンフィルムが１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜８０μｍ、粘着層の厚さが、０．１〜５０μｍ、好ましくは１〜２０μｍの範囲にある。例えば、この範囲内にあれば、保護フィルムの基材である二軸延伸ポリプロピレンフィルムへの密着性、さらに粘着層を剥離する際の剥離強度が安定しており、粘着層の成分が移行しないように調整すること可能であり、これにより目的とする優れた保護フィルムを得ることができる。
また、離型層を設ける場合は、その厚さは、０．０１〜５．０μｍ、好ましくは０．１〜２．０μｍの範囲である。

本発明の保護フィルムは、前記二軸延伸ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に前記粘着層を塗布した後、必要に応じて熱、紫外線あるいは電子線等により硬化（架橋）し、乾燥することにより製造し得る。
粘着層を塗布する方法は特に限定はされず、通常、無溶剤型の離型用樹脂を用いる場合はそのまま、溶剤型の粘着用樹脂を用いる場合は、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等の脂肪族炭化水素、パークロロエチレン等のハロゲン化炭化水素、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、酢酸エチル、メチルエチルケトン等の有機溶媒に離型用樹脂を４〜１８重量％の濃度で溶解した後、例えば、エアーナイフコーター、ダイレクトグラビアコーター、グラビアオフセット、アークグラビアコーター、グラビアリバースおよびジェットノズル方式等のグラビアコーター、トップフィードリバースコーター、ボトムフィードリバースコーターおよびノズルフィードリバースコーター等のリバースロールコーター、５本ロールコーター、リップコーター、バーコーター、バーリバースコーター、ダイコーター等種々公知の塗工機を用いて、二軸延伸ポリプロピレンフィルムに塗布すればよい。

粘着用樹脂を乾燥及び硬化（熱硬化、紫外線硬化等）は、それぞれ個別または同時に行うことができる。同時に行うときには、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの耐熱性（熱的寸法安定性）にも左右されるが、８０℃〜１２０℃、好ましくは９０℃〜１１０℃の温度範囲で１５秒以上加熱することが好ましい。乾燥温度が８０℃未満では、熱硬化時間が長くなり生産性が低下するとともに、粘着層の硬化も十分ではない。また、乾燥温度が１２０℃以上では、フィルムにしわが生じるおそれがある。

次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
りこれらの実施例に制約されるものではない。

実施例及び比較例における物性値などは、以下の評価方法により求めた。
（１）弾性率（ＭＰａ）
二軸延伸ポリプロピレンフィルムから縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＴＤ）に短冊状フィルム片（長さ：１５０ｍｍ、幅：１５ｍｍ）を切出し、引張り試験機（（株）オリエンテック社製テンシロン万能試験機ＲＴＣ-１２２５）を用い、チャック間距離：１００ｍｍ、クロスヘッドスピード：５ｍｍ／分の条件で引張試験を行い弾性率（ＭPa）を求めた。

（２）熱収縮率（％）
二軸延伸ポリプロピレンフィルムを１００ｍｍ×１００ｍｍに切り出し、試験片の長さ（初期の寸法）を測定した後、９０℃または１２０℃のオーブン中にフィルムが重ならないように濾紙で挟んで１５分放置した。その後、室温で３０分以上放置し、縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＴＤ）の寸法を測定し以下の式から熱収縮率（％）を求めた。
熱収縮率（％）＝［収縮した寸法（ｍｍ）／初期の寸法（１００ｍｍ）］× １００

（３）加工適性
二軸延伸ポリプロピレンフィルムに粘着剤を塗布する工程、９０℃で１５秒乾燥させる際、フィルムがカールしないのもを○、カールするのもを×として加工適性を判断した。

実施例１
＜二軸延伸ポリプロピレンフィルムの製造＞
プロピレン単独重合体として、三井化学（株）社製Ｆ１１３Ｇ（密度：０．９１、ＭＦＲ：３．０ｇ／１０分（２３０℃））を用いた。
ブルックナー社製同時二軸延伸フィルム成形装置を用い、プロピレン単独重合体を、スクリュー押出機（温度：２５０℃）で溶融押出し、冷却ロール（温度：３０℃）で急冷し、厚さ約２．４ｍｍのシートを得た。当該シートをテンター（予熱温度：１８５℃、延伸温度：１６０℃、及び熱セット温度：１８０℃並びに緩和率；縦方向：５％及び横方向：５％）を用い、縦方向（ＭＤ）に９倍。横方向（ＴＤ）に９倍延伸して、厚さ３０μｍの同時二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。次いで、この同時二軸延伸ポリプロピレンフィルムの片面（粘着層をラミネートする面）にコロナ処理を施した。

＜保護フィルムの製造＞
同時二軸延伸ポリプロピレンフィルムのコロナ処理面に、ウレタン系下塗剤を乾燥後の厚さが約３００ｎｍになるよう塗布、乾燥した後、アクリル系粘着剤を乾燥後の厚さが５μｍになるよう塗布、乾燥し、保護フィルムを得た。
この保護フィルムの評価を行った。結果を表１に示す。

実施例２
実施例１で用いたプロピレン単独重合体に代えて、バゼルＣｏ．Ｌｔｄ社製ＨＡ７２２Ｊ（密度：０．９１、ＭＦＲ：３．５ｇ／１０分（２３０℃））の高結晶性ポリプロピレンを用いて、実施例１と同様に行い保護フィルムを得た。評価結果を表１に示す。

比較例
実施例１で用いたプロピレン単独重合体を、スクリュー押出機（温度：２５０℃）で溶融押出し、冷却ロール（温度：３０℃）で急冷し厚さ約１．５ｍｍのシートを得た。このシートを延伸ロール（予熱温度：１３０℃、延伸温度：１２０℃、熱セット温度：１３０℃、及び緩和率：６．５％）を用いて縦方向（ＭＤ）に５倍延伸し、テンター（予熱温度：１８５℃、延伸温度：１６０℃、熱セット温度：１８０℃及び緩和率５％）を用いて、横方向（ＴＤ）に１０倍延伸して、厚さ３０μｍの逐次二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。次いで、この二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いて、実施例１と同様の方法で保護フィルムを作成した。評価結果を表１に示す。

表１

表１の結果から明らかのように、本発明の保護フィルムは、縦方向及び横方向の弾性率が共に高く、且つ、高弾性率で縦方向及び横方向の弾性率の比が同程度の範囲にあるので、加工適性、耐熱性に優れている。これに対し比較例１の保護フィルムは、加工時にカールしたりしわが入っており加工適性、耐熱性に劣る。

本発明の保護フィルムは、縦方向及び横方向の弾性率が共に高く、且つ、高弾性率で縦方向及び横方向の弾性率の比が同程度の範囲にあるので、加工適性、耐熱性に優れているので、例えば、プリント基板やセラミックコンデンサー、熱硬化性樹脂製品、化粧板等を製造する時のマスキングフィルム等の保護フィルムとして利用できる。また、本発明の保護フィルムは、粘着テープやラベル等、形状にとらわれず利用することもできる。

Claims

縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）及び横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）が共に２５００ＭＰａ以上で、且つ縦方向の弾性率（Ｅ_ＭＤ）と横方向の弾性率（Ｅ_ＴＤ）の比（Ｅ_ＭＤ／Ｅ_ＴＤ）が０．８〜１．２の範囲にある二軸延伸ポリプロピレンフィルムの少なくとも片面に粘着層が形成されていることを特徴とする保護フィルム。
二軸延伸ポリプロピレンフィルムが同時二軸延伸により得られるフィルムである請求項１記載の保護フィルム。
二軸延伸ポリプロピレンフィルムが縦方向及び横方向の延伸倍率が少なくとも７倍以上である請求項１又は２の何れかに記載の保護フィルム。
粘着層がアクリル系樹脂からなる粘着層であることを特徴とする請求項１記載の保護フィルム。