JP6758801B2

JP6758801B2 - 表面保護フィルム

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Publication number: JP6758801B2
Application number: JP2015058228A
Authority: JP
Inventors: 野賢司平; 山智之青
Original assignee: Sun A Kaken Co Ltd
Current assignee: Sun A Kaken Co Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2035-03-20
Also published as: JP2016176026A

Description

本発明は、被保護体に対する優れた粘着力を有し、かつ高温環境におけるブロッキング現象が効果的に抑制されてなる表面保護フィルムに関する。

鋼材、アルミニウム等の金属、ガラス、プラスチック、木材などの製品の表面を保護するために、可剥性の表面保護フィルムを貼着し、運搬、保管、加工等の処理を行った後、剥離して使用することが行われている。

この表面保護フィルムは、被保護体に容易に貼着でき、被保護体の運搬、保管、加工中には容易に剥離せず、運搬、保管、加工後に容易に剥離可能であることが要求される。そのため、表面保護フィルムには、適度の粘着性、柔軟性等を有すること、経時または温度によって変化しないこと等の特性を具備することが要求される。また、表面保護フィルムは大量に消費され、かつ速やかに廃棄されるものであるため、安価に製造できるものであることも要求される。

従来、表面保護フィルムとして、基材フィルムの片面にポリエチレン樹脂の粘着層を設けたものが使用されている（例えば、特許文献１）。しかしながら、粘着層にポリエチレン樹脂を用いると、高温状態で粘着層の粘着力が上昇し、フィルムをロール状にした場合には重なり合うフィルム同士が固着して剥離しにくくなる「ブロッキング現象」が生じ、使用時の妨げとなっていた。

これまでに、フィルムのブロッキング現象を抑制するための種々の方法が報告されている。例えば、ブロッキング現象を抑制するためにアンチブロッキング剤を使用することが一般的に知られている。しかしながら、アンチブロッキング剤を用いた場合、被保護体にアンチブロッキング剤がしばしば転写する。

また、特許文献２には、常温時のブロッキング現象が抑制され、ロール巻状態からの繰り出し性に優れる表面保護フィルムが報告されている。特に、特許文献２には、表面保護フィルムが、外層、中間層、粘着層の順に積層された少なくとも３層構成であって、外層が、Ｄ硬度が５５以上であるポリエチレン又はポリエチレン組成物からなり、中間層が、ポリエチレン又はポリエチレン組成物からなり、粘着層が、密度が０．８７５〜０．９１０ｇ／ｃｍ^３、オルトジクロロベンゼンを溶媒とした温度上昇溶出分離（ＴＲＥＦ）測定において、２０℃以下の溶出量が２０重量％以下、６５℃以上の溶出量が０．５重量％以上のエチレン・α−オレフィン共重合体を主成分とする、タテ方向の引張弾性率が４００ＭＰａ以下であることを特徴とすることが開示されている。

しかしながら、高温環境下におけるブロッキング現象を効果的に抑制しうる表面保護フィルムは何ら報告されていない。高温環境下の被保護体の運搬、保管、加工および表面保護フィルムの運搬、保管環境を勘案すれば、表面保護フィルムに対して、被保護体に対する優れた粘着力を付与しつつ、高温環境下におけるブロッキング現象を効果的に抑制することが依然として求められているといえる。

特開平８−３１１４１９号公報特開２００８−１６２１０８号公報

本発明は、被保護体に対する優れた粘着力を有し、かつ高温環境下においてもブロッキング現象が効果的に抑制される表面保護フィルムを提供することを目的とする。

本発明者は、今般、特定のポリエチレン樹脂を構成成分とする複数の層を用いて表面保護フィルムを製造したところ、表面保護フィルムに被保護体に対する優れた粘着力を付与し、かつ高温環境におけるブロッキング現象を効果的に抑制しうることを見出した。本発明はかかる知見に基づくものである。

本発明によれば、以下の発明が提供される。
（１）背面層および粘着層を少なくとも含有する表面保護フィルムであって、
背面層を構成する樹脂が、高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの組み合わせであり、
粘着層を構成する樹脂が、密度が０．８８〜０．９２（g/cm³）でありかつビカット軟化点が６８℃〜９０℃である低密度ポリエチレンである、表面保護フィルム。
（２）背面層における高密度ポリエチレンと、低密度ポリエチレンとの質量比が、１：０．２〜１：５である、（１）に記載の表面保護フィルム。
（３）背面層における高密度ポリエチレンの密度が、０．９４〜０．９７（g/cm³）である、（１）または（２）に記載の表面保護フィルム。
（４）背面層における低密度ポリエチレンの密度が、０．９１〜０．９３（g/cm³）である、（１）〜（３）のいずれかに記載の表面保護フィルム。
（５）表面保護フィルムが、前記背面層と粘着層との間に配置された中間層をさらに含有する、（１）〜（４）のいずれかに記載の表面保護フィルム。
（６）中間層を構成する樹脂が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンまたはそれらの組み合わせである、（５）に記載の表面保護フィルム。
（７）粘着層を構成する低密度ポリエチレンが、メタロセン触媒の存在下で重合して得られた直鎖状低密度ポリエチレンである、（１）〜（６）のいずれかに記載の表面保護フィルム。

本発明によれば、表面保護フィルムに対して被保護体に対する優れた粘着力を付与しつつ、高温環境下におけるブロッキング現象を効果的に抑制することができる。

本発明の表面保護フィルムの一実施態様の断面図である。

発明の具体的説明

本発明の表面保護フィルムは、背面層および粘着層を少なくとも含有し、背面層を構成する樹脂が高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの組み合わせであり、粘着層を構成する樹脂が、密度が０．８８〜０．９２（g/cm³）であり、かつビカット軟化点が６８℃〜９０℃である低密度ポリエチレンであることを特徴としている。以下、表面保護フィルムを構成する各層について具体的に説明する。

背面層
本発明の表面保護フィルムの背面層は、高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンを組み合わせて構成されてなる。

背面層を構成する高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの質量比は、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、好ましくは１：０．２〜１：５であり、より好ましくは１：０．５〜１：５であり、さらに好ましくは１：１〜１：５である。高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンを上記割合により組み合わせて背面層を構成することは、高温環境下におけるブロッキング現象を効果的に抑制する上で特に好ましい。上記割合は、背面層を製造する際の高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの仕込み量により決定することができる。

背面層における高密度ポリエチレンの密度は、０．９４〜０．９７（g/cm³）であり、本発明の効果をより向上させることを勘案すれば、好ましくは０．９５〜０．９７（g/cm³）である。ポリエチレン樹脂の密度はＪＩＳ−Ｋ７１１２に規定される方法により測定することができる。

背面層における高密度ポリエチレンのメルトフローレート（以下、ＭＦＲ）は、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、１９０℃、荷重２．１６kg下で、好ましくは３〜２０（g/10min）であり、より好ましくは４〜１８（g/10min）であり、さらに好ましくは５〜１５（g/10min）である。ＭＦＲはＪＩＳ−Ｋ６９２２−２に規定される方法により測定することができる。

背面層における高密度ポリエチレンは、後述する公知手法により製造してもよく、市販品を用いてもよい。市販品としては、ノバテック（登録商標）ＨＦ５６０（日本ポリエチレン株式会社製）等が挙げられる。背面層における高密度ポリエチレンは、本発明の効果を妨げない限り、１種類を使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。

また、背面層における低密度ポリエチレンの密度は、０．９１〜０．９３（g/cm³）であり、本発明の効果をより向上させることを勘案すれば、好ましくは０．９１〜０．９２８（g/cm³）である。

背面層における低密度ポリエチレンのＭＦＲは、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、１９０℃、荷重２．１６kg下で、好ましくは３〜２０（g/10min）であり、より好ましくは４〜１８（g/10min）であり、さらに好ましくは５〜１５（g/10min）である。

背面層における低密度ポリエチレンは、後述する公知手法により製造してもよく、市販品を用いてもよい。市販品としては、ノバテック（登録商標）ＬＣ６２０（日本ポリエチレン株式会社製）、スミカセン（登録商標）Ｌ７０５（住友化学株式会社製）等が挙げられる。背面層における低密度ポリエチレンは、本発明の効果を妨げない限り、１種類を使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。

本発明において用いられるポリエチレン樹脂は、高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンのいずれも、エチレン単独からなるホモポリマーであってもよく、エチレンと炭素数３〜８のα−オレフィンとからなる共重合ポリマーであってもよい。エチレンと共重合させるα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン等が挙げられる。α−オレフィンは１種類を使用してもよいが２種類以上を併用してもよい。

ポリエチレン樹脂は、一般的にチーグラー触媒、フィリップス触媒またはメタロセン触媒等の触媒を使用して、気相法、溶液法、高圧法またはスラリー法等のプロセスにより、エチレンと、所望によりα−オレフィンとを共重合させて製造することができる。

本発明における背面層は、ポリエチレン樹脂からなっていてもよく、一般的な各種添加剤、例えば各種の顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤等を含有していてもよい。

本発明における背面層の表面粗さＲｚは、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、好ましくは１．３７〜１．６μｍ、より好ましくは１．３８〜１．５μｍ、さらに好ましくは１．３８〜１．４５μｍである。本発明における表面粗さＲｚは、ＪＩＳＢ０６０１：１９９４に規定されている「十点平均粗さ」であり、ＪＩＳＢ０６０１：１９９４に規定される方法により測定することができる。

本発明における背面層の厚さは、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、好ましくは５〜３０μｍであり、より好ましくは５〜２５μｍであり、さらに好ましくは５〜２０μｍである。また、本発明における背面層の厚さは、表面保護フィルム全体の厚さに対して、好ましくは５〜４５％であり、より好ましくは１０〜４５％であり、さらに好ましくは１０〜４０％である。

粘着層
本発明の表面保護フィルムの粘着層は、低密度ポリエチレンにより構成される。粘着層における低密度ポリエチレンの密度は０．８８〜０．９２（g/cm³）であり、好ましくは０．８８〜０．９１（g/cm³）であり、より好ましくは０．８９８〜０．９１（g/cm³）である。

粘着層における低密度ポリエチレンのビカット軟化点は６８℃〜９０℃であり、好ましくは７０℃〜８７℃であり、より好ましくは７２℃〜８５℃である。ポリエチレン樹脂のビカット軟化点は、ＪＩＳ‐Ｋ７２０６に規定される方法により測定することができる。

粘着層における低密度ポリエチレンの融点は、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、好ましくは８５℃〜１１０℃であり、より好ましくは８５℃〜１００℃であり、さらに好ましくは９０℃〜１００℃である。ポリエチレン樹脂の融点は、ＪＩＳ‐Ｋ７１２１に規定される方法により測定することができる。

粘着層における低密度ポリエチレンのＭＦＲは、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、１９０℃、荷重２．１６kg下で、好ましくは２〜２０（g/10min）であり、より好ましくは２〜１８（g/10min）であり、さらに好ましくは２〜１６（g/10min）である。

粘着層における低密度ポリエチレンは、上述した公知手法により製造してもよく、市販品を用いてもよい。粘着層における低密度ポリエチレンは、高温環境におけるブロッキング現象の抑制および成形性の観点から、メタロセン触媒の存在下で重合して得られた直鎖状低密度ポリエチレンを用いることが特に好ましい。そのような市販品としては具体的に、カーネル（商標）ＫＳ５７１（日本ポリエチレン株式会社製）、カーネル（商標）ＫＦ３６０Ｔ（日本ポリエチレン株式会社製）等が挙げられる。

本発明における粘着層は、低密度ポリエチレンからなっていてもよく、背面層と同様、一般的な各種添加剤を含有していてもよい。

本発明における粘着層の厚さは、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、好ましくは５〜４０μｍであり、より好ましくは５〜３５μｍであり、さらに好ましくは５〜３０μｍである。また、本発明における粘着層の厚さは、表面保護フィルム全体の厚さに対して、好ましくは５〜５０％であり、より好ましくは１０〜５０％であり、さらに好ましくは１０〜４５％である。

中間層
本発明の表面保護フィルムは、背面層と粘着層との間に配置された中間層をさらに含有することが好ましい。表面保護フィルムに上記中間層を設けることは、表面保護フィルムの強度、耐衝撃性を高める上で有利である。本発明における中間層は、好ましくは背面層とともに基材を構成する。

本発明における中間層の組成は、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、ポリエチレン樹脂から構成されることが好ましい。かかるポリエチレン樹脂は、好ましくは高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンまたはそれらの組み合わせから選択されるものであり、より好ましくは高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの組み合わせである。

中間層が高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの組み合わせである場合、高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの質量比は、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、好ましくは１：０．５〜１：５であり、より好ましくは１：０．５〜１：４．５であり、さらに好ましくは１：０．６〜１：４である。上記のように、中間層における高密度ポリエチレンの割合を背面層のそれよりも高く設定することは、表面保護フィルムの強度を高める上で好ましい。

上記の他、中間層において、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンおよび各種添加剤の種類および量等は、背面層と同様とすることができる。

本発明における中間層の厚さは、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、好ましくは５〜６０μｍであり、より好ましくは５〜５０μｍであり、さらに好ましくは５〜４５μｍである。また、本発明における中間層の厚さは、表面保護フィルム全体の厚さに対して、好ましくは１０〜８０％であり、より好ましくは１０〜７５％であり、さらに好ましくは１５〜７０％である。

表面保護フィルム／製造方法
本発明の表面保護フィルムは、従来の多層フィルムの成型方法に従って製造することができる。かかる成型方法としては、例えば、各層を予め別々のフィルム上に形成した後に各層を接着させて積層する方法、押出法によって各層の形成および積層を同一工程で行う方法等がある。前者の例としては、空冷インフレーション成形、空冷二段冷却インフレーション成形、Ｔダイフィルム成形、水冷インフレーション成形法等が挙げられる。また、後者の押出法の例としては、押出ラミネート法、ドライラミネート法、サンドイッチラミネート法、共押出法（接着層を設けない共押出し、接着層を設ける共押出し、接着樹脂を配合する共押出しを含む）等が挙げられる。

また、一つの態様によれば、本発明の表面保護フィルムの背面層、中間層および粘着層のうち少なくとも一層または全層に用いられる低密度ポリエチレンは、メタロセン触媒の存在下で重合して得られた直鎖状低密度ポリエチレンである。

上述のような製造方法により得られる表面保護フィルムの具体的な一例を図１に示す。図１において、表面保護フィルム１は、背面層２、中間層３および粘着層４を順に含有している。基材５は、背面層２および中間層３から構成されている。

本発明の表面保護フィルムの厚みは、被保護体の厚みおよび要求品質レベルにより異なるが、一般的には成形性、使いやすさの観点から、好ましくは２０〜９０μｍ、より好ましくは２５〜８０μｍ、さらに好ましくは２５〜７５μｍの範囲で適宜選択できる。

また、本発明の表面保護フィルムが適用される被保護体は、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、鋼板、ガラス、化粧合板、樹脂板等の製品が挙げられる。本発明の表面保護フィルムは、ロール状に巻き、使用に際して巻戻し、上記被保護体に貼着し、かつ剥離する上で特に有利である。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本明細書において、特段の記載がない限り、測定単位および測定方法はＪＩＳによる規定に従う。

実施例１：表面保護フィルムの製造
背面層、中間層および粘着層の製造に使用するため、表１に示される樹脂を用意した。

各層の構成樹脂を次のように準備した。
表２に示される通り、粘着層を構成する樹脂として低密度ポリエチレンを用い、中間層および背面層を構成する樹脂として高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンを均一に混合して得られたポリエチレン樹脂を用いた。次に、粘着層用、背面層用および中間層用の３台の押出機を有するＴダイ型複合製膜機を用い、上記準備した樹脂組成物をそれぞれの押出機に導入し、粘着層厚み比率２０％、背面層厚み比率２０％、中間層厚み比率６０％となるよう各押出機の吐出量を調整し、フィルム厚み４０μｍの３層積層フィルムを製膜し、表面保護フィルム例１〜４を得た。

初期粘着力の測定
各表面保護フィルムについて、被保護体に対する粘着力（初期粘着力）を以下の方法により測定した。被保護体であるアクリル板に、各表面保護フィルムを室温（２３℃）下で２ｋｇのゴムローラーを１往復させて貼り付けた。次に、表面保護フィルムを貼り付けたアクリル板を、貼り合せ機に通し、０．５ＭＰａの圧力で２回圧着した。さらに、表面保護フィルムに２ｋｇの荷重をかけて、室温（２３℃）下または高温環境（７０℃）下で静置し、１日後に室温に戻した。次に、引張試験機を用い、引張速度３００ｍｍ／分、剥離角度１８０°に設定し、表面保護フィルムの初期粘着力（Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。

対フィルム粘着力の測定
各表面保護フィルムをロール状に積層した場合の同一フィルムに対する粘着力（対フィルム粘着力）を以下の方法により測定した。被保護体であるアクリル板に、各表面保護フィルム（１枚目）を室温下で２ｋｇのゴムローラーを１往復させて貼り付けた。次に、表面保護フィルム（１枚目）上にさらに同一の各表面保護フィルム（２枚目）を同一の大きさで貼り付け、アクリル板を貼り合せ機に通し、０．５ＭＰａの圧力で２回圧着した。さらに、表面保護フィルム上に２ｋｇの荷重をかけて、室温（２３℃）下または高温環境（７０℃）下で静置し、１日後に室温に戻した。次に、引張試験機を用い、引張速度３００ｍｍ／分、剥離角度１８０°に設定し、２枚目の表面保護フィルムを１枚目の表面保護フィルムから剥離することにより、対フィルム粘着力（Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。

ブロッキング抑制効果の評価
上記測定値を比較することにより、各表面保護フィルムのブロッキング抑制効果を評価した。具体的には、各表面保護フィルムにおける対フィルム粘着力の値が、当該表面保護フィルムの２３℃で１日静置時の初期粘着力以下である場合（すなわち、通常使用した場合の粘着力以下である場合）にブロッキング抑制効果を有すると判定した。

結果は表３に示される通りであった。

例１〜例４は、室温および高温環境下のいずれの場合においても被保護体に対して優れた初期粘着力を示した。
また、例１および例２では、室温および高温環境下のいずれの場合においてもブロッキング抑制効果が確認された。
一方、例３および例４では、室温ではブロッキング抑制効果が確認された一方、高温環境下におけるブロッキング抑制効果は確認されなかった。

１表面保護フィルム
２背面層
３中間層
４粘着層
５基材

Claims

背面層および粘着層を少なくとも含有する表面保護フィルムにおけるブロッキング抑制方法であって、
前記背面層を構成する樹脂が、高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの組み合わせであり、
前記粘着層を構成する樹脂が、低密度ポリエチレンであり、
前記背面層における高密度ポリエチレンのＪＩＳ−Ｋ７１１２により測定される密度を０．９４〜０．９７（g/cm³）とし、
前記背面層における低密度ポリエチレンのＪＩＳ−Ｋ７１１２により測定される密度を０．９１〜０．９３（g/cm³）とし、
前記粘着層を構成する低密度ポリエチレンのＪＩＳ−Ｋ７１１２により測定される密度を０．８８〜０．９２（g/cm³）としかつＪＩＳ‐Ｋ７２０６により測定されるビカット軟化点を６８℃〜９０℃とするように調整する工程を含んでなる方法。