JP6938915B2 - 吸着フィルム - Google Patents

Description

本発明は、吸着フィルムに関する。

従来、フィルムを被着体に接着させる接着方法としては、各種接着剤を用いる方法が一般的である。
接着剤を用いる接着方法は、被着体の材質により接着力等の特性が変わってしまうので、接着剤の選定を行う必要がある。そして、接着剤を使用した場合には剥離後の糊残り（接着剤の被着体上への残留）及び可塑剤等接着剤中成分の被着体への転移等が生じて、被着体表面を汚染してしまうという問題がある。

上記問題に対しては、シリコン樹脂等の自己粘着性能を用いる方法及びフィルムに吸盤層を設けて吸着力によって接着する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、これらの接着方法は、上記問題を解決する上では有用であるが、フィルムの透明性が失われてしまうため、用途が限定されてしまうという問題がある。

特開２０１３−２３３６９１号公報

本発明は、上記問題に鑑み、吸着力を有し、かつ、透明性を有する吸着フィルムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究した結果、軟質フィルムの空隙率及び軟質フィルムの表面に設ける凹部を限定することにより、上記課題を解決することを見出した。すなわち、本発明は、以下の［１］〜［４］の吸着フィルムを提供する。
［１］内部の空隙率が０％以上５０％以下である軟質フィルムの表面に、平均直径０．０５μｍ以上５０μｍ以下の開口部を有する複数の凹部を備え、前記軟質フィルムの表面の凹部が設けられた領域の全面積に対する前記開口部の面積の占める割合が、３０％以上８０％以下であり、前記凹部が吸盤として機能する吸着フィルム。
［２］ＪＩＳ Ｋ７１２７：１９９９又はＩＳＯ５２７−３に準拠して得られた前記軟質フィルムのヤング率が、２０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下である［１］に記載の吸着フィルム。
［３］前記軟質フィルムの凹部が設けられた側とは反対側の面上に機能層を積層してなる［１］又は［２］に記載の吸着フィルム。
［４］前記軟質フィルムの凹部の表面形状が曲面からなる［１］〜［３］のいずれかに記載の吸着フィルム。

本発明によれば、吸着力を有し、かつ、透明性を有する吸着フィルムを提供することができる。

図１（ａ）は、本発明の吸着フィルムの模式的平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ方向の模式的断面図である。 本発明のその他の実施の形態に係る吸着フィルムの模式的断面図である。 本発明のその他の実施の形態に係る吸着フィルムの模式的断面図である。 本発明のその他の実施の形態に係る吸着フィルムの模式的斜視図である。 本発明のその他の実施の形態に係る吸着フィルムの表面の写真である。

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分は同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（実施の形態）
本発明の吸着フィルム１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、内部の空隙率が０％以上５０％以下である軟質フィルム１０の表面に、平均直径０．０５μｍ以上１０μｍ以下の開口部を有する複数の凹部２０を備える。
本発明の吸着フィルム１は、軟質フィルム１０の表面の凹部２０が設けられた領域の全面積に対する開口部の占める面積の割合が、３０％以上８０％以下であり、凹部２０が吸盤として機能する。

軟質フィルム１０は、フィルムの強度を維持する観点及び透明性を有するという観点から、内部に空隙が少ないことが好ましい。上記観点から軟質フィルム１０は、内部の空隙率が０％以上５０％以下であり、０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上８％以下であることがより好ましく、０％以上５％以下であることがさらに好ましい。ここで、「空隙率」とは、軟質フィルム１０の内部の単位体積当たりの空隙（隙間）の割合を百分率で表したものをいう。

軟質フィルム１０は、ＪＩＳ Ｋ７１２７：１９９９又はＩＳＯ５２７−３に準拠して測定されたヤング率が、２０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることが好ましい。軟質フィルム１０のヤング率が、２０ＭＰａ以上であることによって、フィルムのコシが得られ、１００ＭＰａ以下であることによって、フィルムが軟質となる。軟質フィルム１０が軟質であることで、被着体に押圧された場合に、凹部２０の形状が変形して、凹部２０の内部の圧力が下がり、凹部２０が吸盤として機能する。また、軟質フィルム１０が軟質であることで、弾性変形が可能となり、被着体との密着性を高めることができる。
軟質フィルム１０のヤング率は、上記観点から、５０ＭＰａ以上９０ＭＰａ以下であることがより好ましく、６０ＭＰａ以上８０ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。

ＪＩＳ Ｋ７３６１−１：１９９７に準拠して測定された軟質フィルム１０の全光線透過率は、８０％以上１００％以下であることが好ましい。軟質フィルム１０の全光線透過率が、上記範囲であることによって、本発明の吸着フィルム１が透明性を有することになるため好ましい。軟質フィルム１０の全光線透過率は、上記観点から、８５％以上１００％以下であることがより好ましく、９０％以上１００％以下であることがさらに好ましい。

軟質フィルム１０は、厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。軟質フィルム１０の厚さが、１０μｍ以上であることによって、フィルムの強度を維持することができ、所望の深さの凹部２０を形成することができる。軟質フィルム１０の厚さが、２００μｍ以下であることによって、軟質に寄与することになり、被着体との密着力を高めることができる。また、軟質フィルム１０の厚さが、１００μｍ以下であることによって、軽量化に寄与することになり、接着した被着体からの脱落を軽減する観点から有利である。軟質フィルム１０の厚さは、上記観点から、２０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上８０μｍ以下であることがさらに好ましい。

軟質フィルム１０として使用される好適な材料としては、例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（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等のアクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、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、ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート、エチレングリコール−テレフタル酸−イソフタル酸共重合体等のポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリメチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエ−スチレン共重合体）樹脂、塩化ビニル樹脂等が挙げられる。
軟質フィルム１０として使用される材料には、被着体との剥離性を制御するために、ポリジメチルシロキサン系及びフッ素系等の界面活性剤を含有させることが好ましい。

本発明の吸着フィルム１は、軟質フィルム１０の表面に凹部２０の開口部が設けられている。つまり、凹部２０は、軟質フィルム１０の表面に開口部を有するものであり、軟質フィルム１０の表層のみに設けられているものを指す。
凹部２０の開口部の平面視形状としては、図１（ａ）の如くの円（立体形状としては半球）の他、楕円でもよく、或いは正３角形等の３角形、正方形（図４、図５）、長方形、菱形等の４角形、５角形、６角形、８角形等の多角形等の形状とすることができる。なお、図５は、実際の吸着フィルム１における凹部２０の開口部の平面視形状の写真である。
又、凹部２０の表面形状は平面、曲面のいずれでもよいが、凹部２０内の空気の排気及び吸気による吸着と再剥離（脱着）が容易且つ確実に行える点から図１（ｂ）、図４及び図５に例示の如き滑らかに湾曲した曲面が好ましい。凹部表面を軟質フィルム１０の厚み方向と平行な面で切断した断面形状は、図１（ｂ）、図４及び図５の如く円の一部とする他、楕円、カージオイド、サイクロイド、インボリュート曲線、正弦関数曲線、双曲線正弦曲線、ベッセル関数曲線、楕円関数曲線等の曲線の一部とすることもできる。
凹部２０は、軟質フィルム１０の表面に、平均直径０．０５μｍ以上５０μｍ以下の開口部を有する。凹部２０の開口部の平均直径が、０．０５μｍ未満である場合又５０μｍを超える場合は、吸盤として十分な機能を発揮することができないため好ましくない。凹部２０の平均直径は、吸盤として十分な機能を発揮するという観点から、０．１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。ここで、凹部２０の平均直径は、例えば、図１（ｂ）で示すような、凹部２０の直径Ｌを１２箇所において測定し、このうち最大値と最小値をそれぞれカットした１０点の平均値である。
尚、此処で直径とは以下の通り定義する。
（１）凹部２０の開口部の平面視形状が図１（ａ）の如く円の場合は、通常の円の直径を直径とする。
（２）凹部２０の開口部の平面視形状が楕円の場合は、楕円の長径を直径とする。
（３）凹部２０の開口部の平面視形状が多角形の場合は最大の対角線長を直径とする。

本発明の吸着フィルム１は、軟質フィルム１０の表面の凹部２０が設けられた領域の全面積に対する開口部の面積の占める割合が、３０％以上８０％以下である。軟質フィルム１０の表面に対する開口部の占める割合が、３０％未満である場合又８０％を超える場合は、吸盤として十分な機能を発揮することができないため好ましくない。軟質フィルム１０の表面に対する開口部の占める割合は、吸盤として十分な機能を発揮するという観点から、４０％以上８０％以下であることが好ましく、５０％以上８０％以下であることがより好ましく、６０％以上８０％以下であることがさらに好ましい。ここで、軟質フィルム１０の表面の凹部２０が設けられた領域の全面積に対する開口部の面積の占める割合は、例えば、軟質フィルム１０の凹部２０が設けられた領域内の単位面積において存在する開口部の総面積を、軟質フィルム１０の単位面積で除した値に１００を掛けた値である。

凹部２０は、平均深さが０．０２５μｍ以上５μｍ以下であることで、吸盤として十分な機能を発揮することができるため好ましい。凹部２０の平均深さは、吸盤として十分な機能を発揮するという観点から、０．１μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。ここで、凹部２０の平均深さは、例えば、図１（ｂ）で示すような、凹部２０の深さＤを１２箇所において測定し、このうち最大値と最小値をそれぞれカットした１０点の平均値である。

軟質フィルム１０の厚さに対する凹部２０の深さの割合が、５％以上７０％以下であることが好ましい。軟質フィルム１０の厚さに対する凹部２０の深さの割合が、上記範囲であることで、フィルムの強度を維持することができ、かつ、吸盤として十分な機能を発揮させることができるため好ましい。軟質フィルム１０の厚さに対する凹部２０の深さの割合は５％以上５０％以下であることがより好ましく、５％以上３０％以下であることがさらに好ましい。ここで、軟質フィルム１０の厚さに対する凹部２０の深さの割合は、上述した凹部２０の平均深さを、軟質フィルム１０の厚さＨで除した値に１００を掛けた値である。

凹部２０は、周期的に配置されていることが好ましい。凹部２０が周期的に配置されていることが好ましい。凹部２０が周期的に配置されていることによって、軟質フィルム１０の表面に対する開口部の占める割合を高めることができると共に吸盤としての機能、即ち吸着力の場所によるバラツキを低減化する（全域に亘って吸着力を均一化する）ことができる。
周期的に配置されている凹部２０の開口部の端部間平均距離が、０．１μｍ以上２５μｍ以下であることで、開口部の形状が崩れていない凹部２０の成型を容易にすることができ、かつ、凹部２０を密集して形成することができる。凹部２０の開口部の端部間平均距離は、上記観点から、０．１μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下であることがさらに好ましい。ここで、凹部２０の開口部の端部間平均距離は、例えば、図１（ｂ）で示すような、凹部２０の開口部の端部間距離Ｐを１２箇所において測定し、このうち最大値と最小値をそれぞれカットした１０点の平均値である。

以下に、本発明の吸着フィルムの製造方法の具体例を示す。
まず、用途に適した軟質フィルム１０の材料を選択し、用意する。
次いで、軟質フィルム１０の表面に凹部２０を形成する。このとき、凹部２０の形成方法は、特に制限はないが、エンボス版及び賦型シートを用いたエンボス加工が挙げられる。

エンボス加工としては、通常、エンボス版を用いた加熱加圧によるエンボス加工法が好ましく用いられる。加熱加圧によるエンボス加工法は軟質フィルム１０の表面側の面を通常、軟質フィルム１０の材料の軟化温度と融点（溶融温度）との間の温度である１３０〜１８０℃程度で加熱し、金属製のエンボス版で加圧して該エンボス版上の凹部２０と同形状で逆凹凸をなす凸模様を賦形して、冷却し、固定化する方法であり、公知の枚葉式又は輪転式のエンボス機を用いることができる。エンボス版上の凸模様が軟質フィルム１０上に賦形される際には凹凸が反転して、軟質フィルム１０表面には凹部２０が形成される。

本発明の吸着フィルムによれば、凹部が吸盤として機能することにより、被着体と接着する際において、接着剤が不要となり、糊残り及び可塑剤等接着剤中の成分の被着体への転移等がなくなる。また、本発明の吸着フィルムによれば、凹部が吸盤として機能することによって、被着体と接着されているので、軟質フィルムを弾性変形させて凹部内部の圧力を大気圧と同じにすることで、容易に剥離することが可能である。また、本発明の吸着フィルムによれば、凹部が吸盤として機能することにより、何度でも被着体に再吸着させることが可能である。
さらに、本発明の吸着フィルムによれば、透明性を有するので、被着体の画像及び文字等を吸着フィルム越しに視認することができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。

例えば、図２に示すように、軟質フィルム１０の凹部２０が設けられた側とは反対側の面上に軟質フィルム１０を支持する支持基材１１をさらに備える形態であっても構わない。
支持基材１１としては、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂基材、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基材を用いることができる。
支持基材１１の厚さとしては、上述した軟質フィルム１０を積層することができ、吸着フィルム１を支持する基材として用いることができるものであれば特に限定されないが、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましい。支持基材１１の厚さが薄すぎる場合は、本発明の吸着フィルム１に十分な強度を付与することが困難となり、支持基材１１の厚さが厚すぎる場合は、吸着フィルム１の薄膜化、軽量化を図ることが困難となる。

又、図３に示すように、軟質フィルム１０の凹部２０が設けられた側とは反対側の面上に機能層１２を積層してもよい。斯かる形態においては、機能層１２の有する各種機能を凹部２０の持つ吸着能力によって各種被着体上に脱着自在に付与することができる。
機能層１２としては、例えば、紫外線吸収層、着色層、帯電防止層、クッション層等が挙げられる。
紫外線吸収層は、日光中の紫外線を吸収し、被着体の紫外線による劣化を防止し、耐候性（特に耐光性）を向上せしめる機能を有する層である。紫外線吸収層の構成としては、例えば、アクリル樹脂、弗素樹脂、珪素樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂等の樹脂層中に紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等の有機系紫外線吸収剤、平均粒径２００ｎｍ以下の微粒子状の酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム等からなる、無機系紫外線吸収剤等を０．１質量％以上１０質量％以下程度添加したものを用いることができる。紫外線吸収層の厚みは、代表的には、２０μｍ以上２００μ以下程度である。
着色層は、所望の色調を有することにより、被着体に所望の色調を賦与する層である。着色層の構成としては、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミ樹脂、ポリエステル樹脂、ゴム等の樹脂層中に紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等の有機系紫外線吸収剤、平均粒径２００ｎｍ以下の微粒子状の酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム等からなる、無機系紫外線吸収剤等を０．１質量％以上１０質量％以下程度添加したものを用いることができる。着色層の厚みは、代表的には、２０μｍ以上２００μｍ以下程度である。
帯電防止層は、被着体に帯電した電荷を低減せしめる機能を有する層である。帯電防止層の構成としては、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミ樹脂、ポリエステル樹脂、ゴム等の樹脂層中に帯電防止剤としてカルボン酸系等のアニオン性界面活性剤、第４級アンモニウム系等のカチオン系界面活性剤、アルキルベタイン系等の両性界面活性剤、アルキレンオキサイド重合体、アルキレンオキサイド共重合体、脂肪族アルコール−アルキレンオキサイド付加物等のノニオン系界面活性剤等を０．１質量％以上１０質量％以下程度添加したものを用いることができる。帯電防止層の厚みは、代表的には、１μｍ以上１０μｍ以下程度である。
クッション層は、適度な衝撃緩和性能を有し被着体に加わる衝撃的外力による被着体の損傷を低減する層である。クッション層の構成としては、可塑剤をＤＯＰ（ジオクチルフタレート）換算で１０質量部以上４０質量部以下程度添加した軟質又は半硬質ポリ塩化ビニル、或いはこれと同等のヤング率、破斷伸度、及び降伏点応力を有する樹脂からなる。クッション層の厚みは、代表的には、５０μｍ以上１０００μｍ以下程度である。
又、上記の各種形態において、軟質フィルム１０の凹部２０の非形成面、支持基材１１の表裏いずれかの面又は両面、或いは機能層１２の表裏いずれかの面又は両面のいずれかの面に、更に、装飾層（図示略）を形成してもよい。装飾層はインキの印刷、金属層のパターン蒸着等によりインキ層、金属層、或いはこれら両層を部分的にパターン状に形成して成る。該パターンとしては、文字、記号、幾何学図形、木目模様、石目模様、革シボ模様、布目模様等を単独で或いはこれらを複数種類組み合わせたものを適用できる。

本発明の吸着フィルムは、自動車の車体該表面の塗膜面、自動車のフロントガラス、画像ディスプレイ裝置の画面等該表面、建築物の窓硝子や内裝材（壁材、床材、天井材等）表面、各種事務用機器、フッ素樹脂製品等の各種製品用の剥離可能な保護フィルム等に用いることができる。

１：吸着フィルム
１０：軟質フィルム
１１：支持基材
１２：機能層
２０：凹部

Claims (3)

1. 内部の空隙率が０％以上５０％以下である軟質フィルムの表面に、平均直径０．０５μｍ以上５０μｍ以下の開口部を有する複数の凹部を備え、
   前記軟質フィルムの表面の凹部が設けられた領域の全面積に対する前記開口部の面積の占める割合が、３０％以上８０％以下であり、
   前記軟質フィルムの凹部が設けられた側とは反対側の面上に機能層を積層してなり、
   前記凹部が吸盤として機能する吸着フィルム。
2. ＪＩＳ Ｋ７１２７：１９９９又はＩＳＯ５２７−３に準拠して得られた前記軟質フィルムのヤング率が、２０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下である請求項１に記載の吸着フィルム。
3. 前記軟質フィルムの凹部の表面形状が曲面からなる請求項１又は２に記載の吸着フィルム。

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