JP5544835B2 - 表面保護フィルム - Google Patents

Description

本発明は、剥離性に優れ粘着剤の粘着性に影響を及ぼさない剥離層を設けた表面保護フィルムに関する。

表面保護フィルムは、加工途中の部材をキズ、異物から保護するために様々な場所で、被着体も金属、ガラスなどの無機材料から、プラスチックフィルムなどの有機材料まで幅広く使用されている。表面保護フィルムは、基材層と粘着層からなることを基本としているが、粘着層の表面（被着体と接する面）に異物が付着しないように剥離層が設けられていることが一般的である。
剥離層には、粘着層と剥離層の間にシリコーン系化合物などの剥離剤が用いられることが特許文献１にて記載されており、容易に剥離できるため一般的に用いられている。しかし、近年偏光板、位相差板など光学部材に使用される表面保護フィルムにおいて、剥離剤が何らかの原因により粘着層に移行してしまうことが発生し、それにより保護対象物への粘着不良、外観不良を引き起こしている。そのため、粘着層へ剥離剤の移行が無い剥離層が求められており、特許文献２、３では剥離層をポリオレフィン系樹脂にすることにより解消できるとの記載がされている。しかし、特許文献２、３では粘着層と剥離層の間の剥離力が小さすぎるため剥離時にフィルムにしわや蛇行が発生する可能性がある。

特開２００７−２２４２０３号公報 特開２００２−３６３５１０号公報 特開２００８−２３１３５２号公報

本発明は、これまで問題となっていた剥離剤の粘着層への移行を無くすと伴に、粘着層、剥離層間にある程度の剥離抵抗を持たせることにより、剥離層を基材層／粘着層から剥がす時に安定した剥離が可能な表面保護フィルムを提供することを目的とする。

本発明者らは、かかる事情に鑑み、鋭意検討した結果、本発明が上記課題を解決することを見出した。
すなわち、本発明は、基材層、粘着層および剥離層がこの順で積層された表面保護フィルムであって、剥離層がポリプロピレンフィルムであり、下記要件（１）〜（３）を満たす前記表面保護フィルムに関する。
（１）剥離層の粘着層と接触する面の表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜０．３０μｍである。
（２）ループ ステフネステスタで測定される剥離層の曲げ剛性が０．２×１０^−３〜１０．０×１０^−３Ｎ／２０ｍｍである。
（３）粘着層と剥離層の間の剥離抵抗が０．１６〜０．３０Ｎ／２５ｍｍである。
また、本発明は剥離層の粘着層と接触する面の最大表面粗さ（Ｒｚ）が０．１〜１０．０μｍである前記表面保護フィルムに関する。また、光学部材用の表面保護フィルムである前記表面保護フィルムに関する。さらに本発明は、基材層に粘着剤をコーティングして粘着層を形成した後、該粘着層と剥離層とを積層する表面保護フィルムの製造方法に関する。

本発明は、剥離剤の移行が無い粘着層を持った表面保護フィルムを提供するとともに、剥離層を基材層／粘着層から剥がす時にある程度の剥離抵抗を持たせることにより安定した剥離が可能となる。

本発明の基材層に用いられる樹脂は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の飽和エステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース等を例示することができるが、生産性、品質レベルから、好ましくは飽和エステル系樹脂である。

本発明の基材層の厚さは、フィルムとしての取扱いのし易さ、コーティング等の後加工性の観点から、好ましくは３〜５００μｍ、より好ましくは５〜２００μｍである。

本発明の基材層には、例えば、粘着層との密着性を上げるために粘着層と接する面にプラズマ処理、コロナ処理、アンカーコート処理、プライマー処理、酸処理、アルカリ処理等を実施することができ、それに限らず基材層の粘着層と接する面の反対面に静電防止処理、紫外線処理、防汚処理等機能性コーティングを実施することもできる。

本発明の粘着層に用いられる粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、スチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、ポリイソブチレン、ブチルゴム等の合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系粘着剤や非晶性または低結晶性オレフィン系重合体などのオレフィン系粘着剤等を使用することができる。これらの粘着剤は、１種で用いても2種以上を併用してもよく、粘着剤の剥離性の観点から架橋型アクリル系粘着剤が好ましい。

本発明における粘着層の厚さは、粘着性能を損なわない範囲で適宜選択することができ、保護する対象物表面の凹凸への追従性、粘着剤の塗りすぎによる無駄の削減、乾燥不足、塗工ムラ等不具合の発生低減の観点から、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２〜３０μｍである。

本発明の剥離層を形成するポリプロピレンフィルムには、二軸延伸フィルム、一軸延伸フィルム、無延伸フィルムがあり、そのいずれも使用できるが特に二軸延伸フィルムが汎用的であり好ましく使用できる。原料となるポリプロピレン樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ヘキセン共重合体、プロピレン−１−オクテン共重合体、プロピレン−１−ヘプテン共重合体、プロピレン−１−ノネン共重合体、プロピレン−１−デセン共重合体、プロピレン−１−ウンデセン共重合体、プロピレン−１−ドデセン共重合体、プロピレン−１−トリデセン共重合体、プロピレン−１−テトラデセン共重合体、プロピレン−１−ペンタデセン共重合体、プロピレン−１−ヘキサデセン共重合体、プロピレン−１−ヘプタデセン共重合体、プロピレン−１−オクタデセン共重合体、プロピレン−１−ナノデセン共重合体、プロピレン−１−エイコセン共重合体、エチレン−プロピレン−１−オクテン共重合体、エチレン−１−ブテン−１−ヘキセン共重合体等が挙げられるが、好ましくはプロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン共重合体である。これらポリプロピレン樹脂は、１種でも２種以上併用してもよい。

本発明の剥離層の厚さは、剥離性を損なわない範囲で適宜選択でき、柔軟性、粘着層との貼り合わせ適性、剥離適性の観点から、好ましくは３〜５００μｍ、より好ましくは１２〜２００μｍ、更に好ましくは２０〜６０μｍである。

本発明の剥離層の粘着層と接触する面の表面粗さ（Ｒａ）は、０．１０〜０．３０μｍであり、好ましくは０．１３〜０．２５μｍである。表面粗さＲａが０．３０μｍを超えると、粘着剤との接触面積が大きくなり剥離抵抗が上がるため、剥離層を基材層／粘着層から剥がす時に安定して剥離できない。逆に表面粗さＲａが０．１０μｍ未満の場合は、粘着剤との接触面積が小さくなり剥離抵抗が下がるため、剥離層を基材層／粘着層から剥がす時に、剥離層が不安定になる。ここで表面粗さＲａはＪＩＳ Ｂ０６０１で規定されているところの算術平均粗さのことである。
また、本発明における剥離層の、粘着層と接触する面の最大表面粗さ（Ｒｚ）は、０．１〜１０．０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．２〜９．０μｍである。最大表面荒さ（Ｒｚ）が０．１μｍ未満の場合は、フィルムとして巻取りになる時にフィルムが滑らず骨や耳高不良を生じる恐れがあり、逆に最大表面粗さが１０．０μｍを超えると、粘着層に剥離層表面の凹凸が転写し、粘着層を対象物に貼り合せた時に気泡が発生し、外観不良となることがある。ここで最大表面粗さRｚはＪＩＳＢ０６０１で規定されているところの最大高さのことである。

本発明の剥離層のループ ステフネステスタで測定される曲げ剛性は、０．２×１０^−３〜１０．０×１０^−３Ｎ／２０ｍｍであり、より好ましくは０．５×１０^−３〜５．０×１０^−３Ｎ／２０ｍｍである。曲げ剛性が０．２×１０^−３Ｎ／２０ｍｍより小さいと、粘着層との貼り合わせ時しわなど不良が発生し易く、剥離時の剥離抵抗が大きすぎることにより剥離の安定性に欠けることがある。曲げ剛性が１０．０×１０^−３Ｎ／２０ｍｍを超えると、剥離層を基材層／粘着層から剥離する時に粘着層を屈曲することが難しくそのため安定した剥離が得られない。曲げ剛性が０．２×１０^−３〜１０．０×１０^−３Ｎ／２０ｍｍであれば、フィルムに適度な腰があるため張力をかける時に容易に保持、屈曲が可能でありハンドリングに優れる。曲げ剛性は、株式会社東洋精機製作所製、Ｄ型もしくはＤＡ型のループ ステフネステスタで測定される曲げ剛性である。

本発明における粘着層と剥離層の間の剥離抵抗は、０．１６〜０．３０Ｎ／２５ｍｍであり、より好ましくは０．１８〜０．２５Ｎ／２５ｍｍである。剥離抵抗が０．１６Ｎ／２５ｍｍより小さいと、剥離性が良すぎるため剥離時に剥離層側でしわ、タルミ、蛇行などの不良が発生する場合があり、それにより粘着層側も不安定になる恐れがある。剥離抵抗が０．３０Ｎ／２５ｍｍを超えると、剥離層を基材層／粘着層から剥離する時に剥離層に掛ける張力が多く必要になり張力制御が難しく、剥離が不安定になる。剥離抵抗が０．１６Ｎ〜０．３０Ｎ／２５ｍｍの場合、剥離時の張力制御が容易であり剥離層に一定の張力がかかることでフィルムにしわやタルミが発生せずに剥離することが可能である。ここでの剥離抵抗は、剥離層を１８０度屈曲した状態で、剥離速度３００ｍｍ／分、室温で測定した値である。

本発明の表面保護フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、基材層へ粘着剤をコーティングする方法が好ましい。基材層へ粘着剤をコーティングする方法としては、ダイレクトグラビアコート、リバースグラビアコート、キャストコート、コンマコート、マイクログラビアコート等液体を塗布する方法であればいずれも使用することができる。コーティングされた粘着剤は、溶媒を除去する目的で乾燥オーブンにて、好ましくは５０〜２００℃の温度で、０．１〜６０秒間保持される。乾燥後、速やかに剥離層と貼り合わせを実施し基材層／粘着層／剥離層に積層するが、粘着剤を硬化させるために、好ましくは２０〜９０℃、より好ましくは３０℃〜６０℃の温度で、好ましくは１〜１４日、より好ましくは２〜７日保管（エージング）される。保管後、本発明の表面保護フィルムが得られる。

本発明の表面保護フィルムの使用方法としては、例えば、剥離層を使用直前に剥離し、基材層／粘着層の粘着層面を保護する対象物に密着させることにより、表面を保護する目的で使用される方法が挙げられる。剥離時の剥離層の剥離方向としては、基材層／粘着層を０度とした場合に１〜１８０度の間でいずれの角度でもよく、好ましくは９０〜１８０度、より好ましくは１２０〜１８０度の角度で剥離すると剥離位置が安定し易く条件設定が容易である。

本発明の表面保護フィルムの用途としては、例えば、建築資材のステンレス板、アルミ板、鋼板等の金属板や、樹脂板、アクリル板、ポリカーボネート板等のプラスチック板や、化粧合板、ガラス板、家電製品、精密機械、自動車ボディーなどの表面保護フィルムとして使用可能であるが、特に光学部材である偏光板、位相差板、拡散板、導光板等の表面保護フィルムとして好適に用いられる。

以下、実施例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１
プロピレン系樹脂（住友化学（株）社製「ノーブレンＦＬＸ８０Ｅ４」；プロピレン単独重合体）１００重量％を、シリンダー径５０ｍｍの単軸押出機へ供給し、樹脂温度２５０℃、引取速度１０．７ｍ／分、冷却ロール７０℃でエアーチャンバーを用いて押出成形を行い、平均厚さ６０μｍの剥離層を得た。得られた剥離層の、粘着層と接触する面の表面粗さＲａは０．１４μｍ、Ｒｚは３．３μｍ、曲げ剛性は３．２３×１０^−３Ｎ／２０ｍｍであった。
〔表面保護フィルムの作成〕
基材層としては、二軸延伸ポリエステルフィルム（ユニチカ（株）社製「エンブレットＳ」；片面コロナ処理、厚さ１２μｍ）を用いた。アクリル系粘着剤主剤（綜研化学（株）社製「ＭＭ１４９」）１０００重量部に対し、イソシアネート系硬化剤（綜研化学（株）社製「Ｄ９０」）１重量部を十分混合したものを、基材層のコロナ処理面に厚さ７０〜７５μｍで塗布し、その後乾燥オーブン（設定温度９０℃）にて２分間保持し十分溶剤分を揮発させて、乾燥後厚さ２０μｍの粘着層を形成した。粘着層形成後すぐにゴムロールにより粘着層と剥離層を圧着して貼り合わせを行い、オーブン（４０℃）内にて４日間エージングして、基材層／粘着層／剥離層からなる表面保護フィルムを得た。得られた表面保護フィルムの評価結果を表１に示した。該フィルムの剥離安定性を評価したところ、剥離層を基材層／粘着層から剥離する時の張力制御が容易であり、剥離層に一定の張力がかかることでフィルムにしわ、タルミが発生せずに剥離でき、剥離安定性に優れていた。

実施例２
〔剥離層の製造〕
プロピレン系樹脂（住友化学（株）社製「ノーブレンＦＬＸ８０Ｅ４」；プロピレン単独重合体）１００重量％を、シリンダー径５０ｍｍの単軸押出機へ供給し、樹脂温度２５０℃、引取速度１５．５ｍ／分、冷却ロール１０℃でエアーチャンバーを用いて押出成形を行い、平均厚さ４０μｍの剥離層を得た。得られた剥離層の、粘着層と接触する面の表面粗さＲａは０．１３μｍ、Ｒｚは２．１μｍ、曲げ剛性は０．７５×１０^−３Ｎ／２０ｍｍであった。
〔表面保護フィルムの作成〕
実施例１と同様な方法で貼り合わせを行い、表面保護フィルムを得た。得られた表面保護フィルムの評価結果を表１に示した。該フィルムの剥離安定性を評価したところ、剥離層を基材層／粘着層から剥離する時の張力制御が容易であり、剥離層に一定の張力がかかることでフィルムにしわ、タルミが発生せずに剥離でき、剥離安定性に優れていた。

比較例１
〔剥離層の製造〕
プロピレン系樹脂（住友化学（株）社製「ノーブレンＦＬＸ８０Ｅ４」；プロピレン単独重合体）１００重量％を、シリンダー径５０ｍｍの単軸押出機へ供給し、樹脂温度２５０℃、引取速度３２．２ｍ／分、冷却ロール７０℃でエアーチャンバーを用いて押出成形を行い、平均厚さ２０μｍの剥離層を得た。得られた剥離層の、粘着層と接触する面の表面粗さＲａは０．１１μｍ、Ｒｚは１５．１μｍ、曲げ剛性は０．１２×１０^−３Ｎ／２０ｍｍであった。
〔表面保護フィルムの作成〕
実施例１と同様な方法で貼り合わせを行い、表面保護フィルムを得た。得られた表面保護フィルムの評価結果を表１に示した。該フィルムは、剥離抵抗が大きく剥離層を基材層／粘着層から剥離する時に剥離層の張力制御が難しく不良が発生しやすい状態になった。

比較例２
〔剥離層の製造〕
剥離層として、ポリエステルフィルムにシリコーン系剥離剤を塗布したもの（厚み３８μｍ）を用いた。このフィルムの粘着層と接触する面の表面粗さＲａは０．１２μｍ、Ｒｚは９．５μｍ、曲げ剛性は２．６８×１０^−３Ｎ／２０ｍｍであった。
〔表面保護フィルムの作成〕
実施例１と同様な方法で貼り合わせを行い、表面保護フィルムを得た。得られた表面保護フィルムの評価結果を表１に示した。該フィルムは、剥離性が良すぎるため剥離層を基材層／粘着層から剥離する時に剥離層側でしわ、タルミ、蛇行などの不良が発生し粘着層側も不安定になった。

上記実施例及び比較例のフィルムについて、下記の方法で測定した。
（１）表面粗さ
剥離層の、粘着層と接触する面をレーザー式表面粗さ計（株式会社キーエンス製ＶＫ−８５００）で測定し、算術平均粗さを剥離層の表面粗さＲａ、最大表面粗さＲｚとした。この時の測定面の範囲は２９８×２２４μｍ。
（２）曲げ剛性
剥離層のフィルムにて、製膜時のＭＤ方向を長手方向として長さ１５０ｍｍ、幅２０ｍｍの短冊を作成し、ループ ステフネステスタ（株式会社東洋精機製作所製、Ｄ型）にて曲げ剛性を測定した。曲げ剛性は、長手方向を円周として円環状に丸めた短冊に、変位速度３．５ｍｍ／秒で円を１０ｍｍ変形させるのに要する荷重を測定したもの。
（３）剥離抵抗
作成した基材層／粘着層／剥離層からなる表面保護フィルムにて、製膜時のＭＤ方向を長手方向として長さ１５０ｍｍ、幅２５ｍｍの短冊を作成し、剥離層を１８０度屈曲させ基材層／粘着層とは全く逆の方向に引っ張る時の剥離抵抗を測定した。この時基材層／粘着層側は金属板に両面テープにて固定し、剥離角度が一定になるようにした。測定にはテンシロン試験機（株式会社オリエンテック製、ＲＴＡ−１Ｔ）を用いて剥離速度３００ｍｍ／分で剥離し測定した。
（４）剥離安定性
フィルム幅１４８０ｍｍである、基材層／粘着層／剥離層からなる表面保護フィルムを、一般的に用いられるフィルム繰出し巻取り装置の繰出し部に取り付け、繰出し部から巻取り部までの間で剥離層を基材層／粘着層から剥離し、別の巻取り部にて剥離層を巻取る作業を実施した。
上記作業を実施した時に剥離層を基材層／粘着層から剥離する部分、剥離した剥離層のフィルムの状態（しわ、タルミの有無等）を目視で確認し、剥離安定性を評価した。
（５）剥離使用時の外観
基材層／粘着層／剥離層からなる表面保護フィルムの剥離層を取り除いた後、平滑な金属板に粘着層面が接するように載置し、ハンドロールで加圧して基材層／粘着層を金属板に貼り合せ、粘着層と金属板の間に気泡が混入していないか目視にて確認した。気泡が入ると外観検査性が劣るため×、気泡が入っていなければ○とした。

Claims (4)

1. 基材層、粘着層および剥離層がこの順で積層された表面保護フィルムであって、
   剥離層が、プロピレン単独重合体からなる厚さが２０〜６０μｍのポリプロピレンフィルムであり、
   粘着層が、イソシアネート系硬化剤で架橋された架橋型アクリル系粘着剤からなり、
   下記要件（１）〜（３）を満たす前記表面保護フィルム。
   （１）剥離層の粘着層と接触する面の表面粗さ（Ｒａ）が０．１３〜０．２５μｍであること、
   （２）ループ ステフネステスタで測定される剥離層の曲げ剛性が０．２×１０^−３〜
   １０．０×１０^−３Ｎ／２０ｍｍであること、および
   （３）粘着層と剥離層の間の剥離抵抗が０．１６〜０．３０Ｎ／２５ｍｍであること。
2. 剥離層の粘着層と接触する面の最大表面粗さ（Ｒｚ）が０．１〜１０．０μｍである請求項１に記載の表面保護フィルム。
3. 光学部材用の表面保護フィルムである請求項１または２に記載の表面保護フィルム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の表面保護フィルムを製造する方法であって、基材層に粘着剤をコーティングして粘着層を形成した後、該粘着層と剥離層とを積層する表面保護フィルムの製造方法。