JP7338466B2 - フィルム - Google Patents
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Description
(1) 基材層と粘着層と有し、ヤング率の最大値が0.05MPa以上2.00MPa以下であり、前記基材層が、前記粘着層よりもポリオレフィン系樹脂を多く含み、前記粘着層が、少なくとも一方の最表面に位置し、粒子を含み、その表面に高さが20μm以上の凸部を有し、かつ表面全体に占める前記凸部の面積率が2%以上20%以下であることを特徴とする、フィルム。
(2) 前記粘着層の厚みをXμm、前記粘着層に含まれる粒子の平均粒径をYμmとしたときに、X/Yが0.1以上2.0以下であることを特徴とする、(1)に記載のフィルム。
(3) 前記粘着層に含まれる粒子のレーザー回折/散乱法で測定した体積基準粒度分布より1μm間隔で頻度分布を求めた際に、高さ3%以上のピークが複数存在し、最も大きいピークが示す粒径を平均粒径A、2番目に大きいピークが示す粒径を平均粒径Bとしたときに、平均粒径Aと平均粒径Bとの差が10μm以上であることを特徴とする、(1)に記載のフィルム。
(4) 前記粘着層の厚みをXμm、前記平均粒径Aと前記平均粒径Bのうち値の大きい平均粒径をZμmとしたときに、X/Zが0.1以上2.0以下であることを特徴とする、(3)に記載のフィルム。
(5) 前記粒子が無機粒子を含むことを特徴とする、(1)~(4)のいずれかに記載のフィルム。
(6) ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、及び石油系樹脂を粘着性樹脂としたときに、前記粘着層が、少なくとも一種の粘着性樹脂を含むことを特徴とする、(1)~(5)のいずれかに記載のフィルム。
(7) 前記粘着層が、前記基材層よりも多く前記粘着性樹脂を含むことを特徴とする、(6)に記載のフィルム。
(8) 前記粘着層における前記粘着性樹脂の含有量が、前記粘着層における樹脂成分全体を100質量%としたときに、10質量%以上50質量%以下であることを特徴とする、(6)又は(7)に記載のフィルム。
本発明のフィルムは、基材層と粘着層と有することが重要である。本発明のフィルムにおける基材層はフィルムとしての機械特性の維持に、粘着層は布等に対する密着性の向上とハンドリング性の向上にそれぞれ寄与するものであり、その詳細は後述する。そのため、このような態様とすることにより、フィルムの機械特性を維持しつつ布等に対する密着性とハンドリング性を向上させることができる。このとき、基材層と粘着層との間には、本発明の効果を損なわない範囲で別の層が存在していてもよい。
本発明のフィルムにおける基材層は、後述する粘着層よりもポリオレフィン系樹脂を多く含むことが重要である。基材層が粘着層よりもポリオレフィン系樹脂を多く含むとは、基材層を構成する樹脂成分全体に占めるポリオレフィン系樹脂の比率(質量%)が、粘着層を構成する樹脂成分全体に占めるポリオレフィン系樹脂の比率(質量%)よりも大きいことをいう。このような態様とすることにより、基材層はフィルムとしての機械特性を維持する機能を担うことができる。基材層の組成は、後述する粘着層よりもポリオレフィン系樹脂を多く含み、本発明の効果を損なわない程度に機械特性を維持することができる限り、特に制限されず任意に定めることができる。なお、粘着層は、必ずしもポリオレフィン系樹脂を含まなくてもよい。
本発明のフィルムにおける粘着層は、布等との接着を担う観点から、少なくとも一方の最表面に位置することが重要である。このような態様とすることにより、粘着層を布等に直接接触させることが可能となる。
本発明のフィルムにおいて、粘着層が、粒子を含むことが重要である。粘着層が粒子を含むことにより、その表面に高さが20μm以上の凸部を形成することが可能となり、フィルムのハンドリング性が向上する。より具体的には、平坦なフィルムや凹凸を有さない材料(以下、平坦物ということがある。)へ粘着層を接触させた際に、表面の凹凸形状により両者の接触面積を小さくすることができる。その結果、フィルムは平坦物への粘着性が低いものとなり、フィルムのハンドリング性が向上する。一方で、布等に対する密着性については、粒子に起因するフィルム表面の凹凸形状が布等の凹凸形状とかみ合うため、平坦物への密着性ほど低下しない。
本発明のフィルムは、布等に対する密着性とハンドリング性を両立する観点から、粘着層の表面に高さが20μm以上の凸部を有することが重要である。なお、上記要件を満たす面が一つあれば、他方の面については特に制限されないものとする。
本発明のフィルムは、フィルムの機械特性を維持し、かつフィルムを布等に密着させたときの布等に対する追従性を確保するために、ヤング率の最大値が0.05MPa以上2.00MPa以下であることが重要である。フィルムのヤング率を0.05MPa以上とすることにより、フィルムのハンドリング性が向上する。一方、フィルムのヤング率を2.00MPa以下とすることにより、布等に対する密着性や布等への追従性が向上する。
以下に本発明のフィルムを製造する方法について具体的に説明する。但し、本発明のフィルムの製造方法はこれに限定されるものではない。
実施例中に示す測定や評価は次に示すような条件で行った。
フィルムの幅方向のセンター部からサンプル片を切り出し、ウルトラミクロトームを用いて該サンプル片の長手方向-厚み方向断面(以下、フィルム断面ということがある。)を観察面とするように、ナイフ傾斜角度3°、-100℃で超薄切片を採取した。次いで、走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製 S-3400N)を用いて倍率500倍でフィルム断面の写真を撮影し、顕微鏡の測長機能を用いて粒子による隆起がない部分の厚みを測定した。測定は、観察箇所を変えて10回行い、得られた値の平均値をフィルムの厚み(μm)とした。
フィルムのヤング率の最大値の測定方法について、ヤング率の測定方向を示す模式図である図2を用いて説明する。先ず、100mm(幅方向)×10mm(長手方向)の試料を用意し、オリエンテック社製引張試験機(テンシロンタイプ)を用いて、引張り強度200mm/分、温度23℃、湿度65%RHの条件で、ASTM-D882:1990に準拠して幅方向(図2における4-4’)のヤング率を測定した。同様の測定を5回繰り返し、得られた値の平均値を幅方向のヤング率とした。続いて、幅方向からフィルム面内で時計回りに15°回転させた方向(図2における5-5’)が測定方向となるように同様に試料を切り出して同様に測定を行った。以後、図2に記載のように時計回りに15°ずつ測定方向をずらし(図2における6-6’→10-10’(長手方向))、同様にヤング率を測定した。こうして得られた7方向のヤング率の値を比較し、最も大きい値をフィルムのヤング率の最大値とした。
表面形状測定機能を有するレーザー電子顕微鏡(VK-X100、株式会社キーエンス製)により粘着層表面の任意の位置を観察した。次いで、得られた画像の高さ方向(厚み方向)の位置データを2μm毎に取得したときに、その分布が最も多い位置をベース面とし、ベース面から20μm以上の高さを有する部分を凸部とした。得られた画像における個々の凸部について、凸部を完全に囲み、かつ面積が最も小さくなるように正方形又は長方形を描き、正方形の場合は1辺の長さを2乗した値の総和、また長方形の場合は長辺と短辺の長さの平均値を2乗した値の総和を視野における凸部の面積とし、視野における凸部の面積を観察画像面積で割った値を視野における凸部の占有面積とした。測定は、観察位置を変えて10回行い、得られた値の平均値を表面全体に占める前記凸部の面積(%)とした。
フィルムを100mm×10mmの短冊形に切り出し、評価用サンプルとした。評価用サンプルを布等(“ハイゼ”(登録商標)ガーゼ NT-4(旭化成株式会社製))に2kg荷重のラミネートローラーを1往復させて貼り付け、引張速度を300mm/分としてJIS Z 0237:2009に規定する方法でフィルムと布等との剥離強度を測定した。サンプリング及び測定は各フィルムについて5回ずつ行い、得られた5つの値の平均値を以下の判断基準にて分類した。C以上であれば実用上問題ない程度の密着性を有すると判断した。
S:400mN/cm以上。
A:200mN/cm以上400mN/cm未満。
B:100mN/cm以上200mN/cm未満。
C:50mN/cm以上100mN/cm未満。
D:50mN/cm未満。
被着体をポリエチレンテレフタレートフィルム(“ルミラー”(登録商標)S10(東レ株式会社製))とした以外は布等に対する90度剥離強度と同様に測定、評価した。C以上であれば実用上問題ない程度のハンドリング性を有すると判断した。
S:0.1N/cm未満。
A:0.1N/cm以上0.2N/cm未満。
B:0.2N/cm以上0.5N/cm未満。
C:0.5N/cm以上2.0N/cm未満。
D:2.0N/cm以上。
フィルムを100mm×100mmに切り出した。切り出したフィルムの粘着層と基材層が交互になるように重ね合わせ、50度の温度で1MPaの圧力で3時間加圧し評価用サンプルとした。重ね合わさった評価用サンプルの剥離強度をJIS Z 0237:2009に規定する方法で測定した。測定は5回行い、得られた値の平均値を以下の判断基準にて分類し、C以上であれば実用上問題ないと判断した。
S:0.5N/cm未満。
A:0.5N/cm以上1.0N/cm未満。
B:1.0N/cm以上2.0N/cm未満。
C:2.0N/cm以上2.5N/cm未満。
D:2.5N/cm以上(フィルム破断や剥離不可の場合も含む)。
フィルムを100mm×10mmの短冊形に切り出し、評価用サンプルとした。評価用サンプルを布等(“ハイゼ”(登録商標)ガーゼ NT-4(旭化成株式会社製))に2kg荷重のラミネートローラーを1往復させて貼り付け、評価サンプルとした。評価サンプルをフィルムが上側、不織布が下側になるように置いて、下側に90度に折り曲げた。このときフィルムの剥がれの有無を目視にて確認した。結果を以下の判断基準にて分類した。Aであれば実用上問題ないと判断できる。
A:フィルムの剥がれや浮きがなかった。
B:フィルムに剥がれや浮きが発生した。
フィルムを50mm×50mmに切り出し、評価用サンプルとした。評価用サンプルを、25℃のトルエン100gに攪拌しながら30分浸して粘着層を溶解させ、粒子を含むトルエン溶液を得た。次いで、得られたトルエン溶液についてレーザー回折式粒度分布測定装置(日機装株式会社、マイクロトラックMT-300-II)を用いて体積基準粒度分布を測定した。その後、得られた体積基準粒度分布より、縦軸を頻度の百分率表示(%)、横軸を粒径(μm)とする頻度分布データを取得して折れ線グラフ化し(このときの横軸の間隔は1μmとする。)、縦軸の値が3%であることを示す横軸と平行な直線と当該折れ線グラフとの交点の数を確認した。交点が2つであれば、交点間において最も頻度が高い粒径をY(μm)とした。
(A1) 低密度ポリエチレン(F200、住友化学株式会社製)
(A2) 高密度ポリエチレン(HF560、日本ポリエチレン株式会社製)
(A3) ポリプロピレン(S131、住友化学株式会社製)
[基材層のポリオレフィン系樹脂以外の樹脂]
(B1) メタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体(LA2330、クラレ株式会社製)
(B2) ポリブチレンサクシネート(FZ71、三菱ケミカル株式会社製)
[基材層の充填剤]
(C1) 炭酸カルシウム(ソフトン1000、白石カルシウム株式会社製)
[基材層の滑剤]
(D1) ステアリン酸アミド(脂肪酸アマイドS、花王株式会社)
[粘着層の熱可塑性樹脂]
(E1) スチレン・エチレンプロピレン・スチレンブロック共重合体(2063、クラレ株式会社製)
[粘着層の粘着付与剤]
(F1) 石油系樹脂(P-140、荒川化学工業株式会社製)
(F2) テルペン系樹脂(PX-1250、ヤスハラケミカル株式会社製)
(F3) ロジン系樹脂(A-100、荒川化学工業株式会社製)
[粘着層の粒子]
(G1) 炭酸カルシウム粒子(BF-400、東洋ファインケミカル株式会社製) 平均粒径:44μm
(G2) 炭酸カルシウム粒子(P-70、東洋ファインケミカル株式会社製) 平均粒径:23μm。
(G3) 炭酸カルシウム粒子(P-30、東洋ファインケミカル株式会社製) 平均粒径:5.6μm。
(G4) 炭酸カルシウム粒子(μ-POWDER 3S、備北粉化工業株式会社製) 平均粒径:0.8μm。
(G5) 炭酸カルシウム粒子(CALSHITEC Vigot-15、白石工業株式会社製) 平均粒径:0.15μm
(実施例1)
基材層及び粘着層の原料をそれぞれ表1に記載の配合とし、シリンダー温度190℃のスクリュー径44mmの真空ベント付二軸押出機に供給して溶融混練し、均質化した後にペレット化した。得られたペレットをそれぞれ単軸押出機(L/D=30 Lはスクリュー長さ、Dはスクリュー径を表す。)に供給し、供給部温度150℃、それ以降の温度を200℃で溶融し、ダイの上部に設置したフィードブロック内にて基材層/粘着層となるように積層した後、Tダイ(リップ間隙:1mm)より、30℃に温度制御した鏡面ドラム(表面粗さ:0.2s)上にシート状に吐出した。その際、シリコーンロールにてニップをし(ニップ圧:0.2MPa)、フィルムを得た。得られたフィルムの物性及び評価結果を表1に示す。
基材層及び粘着層の原料配合を表1に記載の通りとしたこと以外は実施例1と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムの物性及び評価結果を表1に示す。
2:ベース面
3:凸部
4-4’:幅方向
5-5’:フィルム面内で幅方向に対して時計回りに15°回転した方向
6-6’:フィルム面内で5-5’に対して時計回りに15°回転した方向
7-7’:フィルム面内で6-6’に対して時計回りに15°回転した方向
8-8’:フィルム面内で7-7’に対して時計回りに15°回転した方向
9-9’:フィルム面内で8-8’に対して時計回りに15°回転した方向
10-10’:長手方向
Claims (7)
- 基材層と粘着層と有し、
ヤング率の最大値が0.05MPa以上2.00MPa以下であり、
前記基材層が、前記粘着層よりもポリオレフィン系樹脂を多く含み、
前記粘着層が、少なくとも一方の最表面に位置し、粒子を含み、その表面に高さが20μm以上の凸部を有し、
かつ表面全体に占める前記凸部の面積率が2%以上20%以下であり、
前記粘着層に含まれる粒子のレーザー回折/散乱法で測定した体積基準粒度分布より1μm間隔で頻度分布を求めた際に、高さ3%以上のピークが複数存在し、
最も大きいピークが示す粒径を平均粒径A、2番目に大きいピークが示す粒径を平均粒径Bとしたときに、平均粒径Aと平均粒径Bとの差が10μm以上であり、
前記平均粒径Aが40μm以上であり、前記平均粒径Bが1.00μm以下であることを特徴とする、フィルム。 - 前記粘着層の厚みをXμm、前記粘着層に含まれる粒子の平均粒径をYμmとしたときに、X/Yが0.1以上2.0以下であることを特徴とする、請求項1に記載のフィルム。
- 前記粘着層の厚みをXμm、前記平均粒径Aと前記平均粒径Bのうち値の大きい平均粒径をZμmとしたときに、X/Zが0.1以上2.0以下であることを特徴とする、請求項1に記載のフィルム。
- 前記粒子が無機粒子を含むことを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載のフィルム。
- ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、及び石油系樹脂を粘着性樹脂としたときに、前記粘着層が、少なくとも一種の粘着性樹脂を含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載のフィルム。
- 前記粘着層が、前記基材層よりも多く前記粘着性樹脂を含むことを特徴とする、請求項5に記載のフィルム。
- 前記粘着層における前記粘着性樹脂の含有量が、前記粘着層における樹脂成分全体を100質量%としたときに、10質量%以上50質量%以下であることを特徴とする、請求項5又は6に記載のフィルム。
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